EP2160928A2 - System und verfahren zur erfassung der kennlinien von leuchtdioden (leds) - Google Patents

System und verfahren zur erfassung der kennlinien von leuchtdioden (leds)

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Publication number
EP2160928A2
EP2160928A2 EP08773553A EP08773553A EP2160928A2 EP 2160928 A2 EP2160928 A2 EP 2160928A2 EP 08773553 A EP08773553 A EP 08773553A EP 08773553 A EP08773553 A EP 08773553A EP 2160928 A2 EP2160928 A2 EP 2160928A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
emitting diode
light
temperature
current
voltage
Prior art date
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Ceased
Application number
EP08773553A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Zimmermann
Eduardo Pereira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic AG
Original Assignee
TridonicAtco Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TridonicAtco Schweiz AG filed Critical TridonicAtco Schweiz AG
Publication of EP2160928A2 publication Critical patent/EP2160928A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/2632—Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2635—Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/18—Controlling the intensity of the light using temperature feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback

Definitions

  • LEDs Light emitting diodes
  • the invention relates generally to the field of light emitting diodes (LEDs) and more particularly to the field of detecting characteristics of a light emitting diode array.
  • LEDs light emitting diodes
  • LEDs Light-emitting diodes
  • LEDs have the advantage of a long service life, which is why they are used in different areas. For example, they are often used for emergency lighting, which are turned on automatically when a power supply to other bulbs such as gas discharge lamps fails.
  • both the light emitting diode and the associated circuit is heated by the operation.
  • the life of the individual components can be reduced or possibly overload the LED or other components arise.
  • the temporal behavior of the light-emitting diodes in operation with respect to temperature behavior, current behavior and voltage behavior is therefore of great interest.
  • the circuit for operation and control of the LEDs must be different depending on the type of light emitting diode and different
  • the invention therefore has for its object to provide a technique that allows easy operation of light emitting diode arrays.
  • the invention proposes a system for operating a light-emitting diode arrangement which has at least one light-emitting diode, comprising: detection means for the current through the light-emitting diode arrangement and the voltage drop across the light-emitting diode arrangement,
  • provisioning means may be provided which output a value representing the temperature of the light emitting diodes.
  • a system for detecting the characteristics of a light emitting diode array comprising at least one light emitting diode, wherein a control unit is adapted to operate the light emitting diode array and the diode current through and the voltage across the light emitting diodes To capture, and wherein the control unit is designed, at a first temperature of the light-emitting diode array a to detect the first current / voltage pair and a different second current / voltage pair and thereafter at least a second temperature of the LED array to detect a third current / voltage pair and a different fourth current / voltage pair.
  • the system may be configured to measure the first and second as well as the third and fourth current / voltage pair immediately after each other.
  • the system may be configured to detect further current / voltage pairs at further temperatures of the light emitting diode array.
  • the system may be configured to measure the first and second current / voltage pairs immediately after the light-emitting diode arrangement has been put into operation, so that the first temperature corresponds to the ambient temperature of the light-emitting diode arrangement.
  • the system can be designed to calculate the current temperature Tj of the light-emitting (optically active) layer ("junction") with known temperature coefficients ⁇ from the voltage values V F2 and V Fi measured at the same current flow and different temperatures
  • T 0 ambient temperature
  • a temperature sensor is provided for detecting the temperature of the light emitting diode array.
  • the system may further be adapted to the difference between two determined for different temperatures fürflußwoodsock F2 V o and V i F 0 and to calculate the temperature coefficient ⁇ from the measured temperature values Ti and T 2 from
  • the system can be designed to determine from the ascertained voltage difference ⁇ Upg of two temperatures determined for different temperatures
  • Another aspect of the invention relates to a method of detecting the characteristics of a light emitting diode array, wherein a control unit is configured to operate the light emitting diode array and detect the diode current and the voltage across the light emitting diode array, comprising the steps of Detecting a first current / voltage pair and a different second current / voltage pair at a first temperature, and detecting a third current / voltage pair and a different fourth current / voltage pair at at least one second temperature.
  • Another aspect of the invention relates to a method of detecting the characteristics of a light emitting diode array, wherein a control unit is configured to operate the light emitting diode array and detect the diode current and the voltage across the light emitting diode array, comprising the steps of Commissioning the light emitting diode array, immediately after startup detecting a first current / voltage pair and a different second current / voltage pair at ambient temperature, operating the light emitting diode array over a predetermined period of time and detecting a third current / voltage pair and a different fourth current / voltage pair at a second temperature.
  • FIG. 1 schematically shows a circuit for operating and monitoring a light-emitting diode arrangement
  • FIG. 4 shows the principle of the temperature-dependent displacement of the characteristic curve of a light-emitting diode
  • FIG. 5 schematically shows the data acquired for determining the characteristics according to the present invention
  • 6A shows another example of the temperature behavior of the characteristic curve of a light-emitting diode
  • Fig. 6B shows the temperature-dependent
  • Fig. 7 shows a first example of a
  • FIG. 8 shows a second embodiment of a circuit for operating a light emitting diode array according to the present invention
  • Fig. 9 shows schematically the steps for
  • FIG. 10 schematically shows the steps for detecting the temperature of the optically active layer according to the present invention.
  • FIG. 11 schematically shows the steps of the method for securely detecting an LED failure.
  • FIG. 1 shows a light-emitting diode arrangement 1 which, in the exemplary embodiment, has a plurality of light-emitting diodes 2 connected in series.
  • a control unit 4 controls and / or regulates the current and the voltage across the light emitting diode array 1.
  • the control unit 4 performs a constant power operation or a constant current operation.
  • the control unit 4 detects the actual current 8 by means of a measuring resistor 13 and possibly also the actual voltage 9 of the light-emitting diode arrangement 1 and evaluates it by a controller 10, which is preferably supplied with an internal or external setpoint value.
  • the controller 10 then outputs a control variable for the current and / or power control.
  • the controller 10 controls the control input 12 of a linear regulator 11 implemented as a transistor, which is connected in series with the diode path on the low-side side.
  • a linear regulator 11 implemented as a transistor, which is connected in series with the diode path on the low-side side.
  • other control variables are applicable, such as a PWM modulation.
  • the control unit 4 can be functionally connected to an internal or external memory in which at least one set of measured current and voltage values can be stored and read out for later comparison with the corresponding current values.
  • the control unit 4 may further comprise an interface 6 for connection to an external data line 7. Via the data line, which may be a bus line 7, nominal values for the power and / or the current of the Light emitting diode array 1, for example, supplied from a central office.
  • an external data line which may be a bus line 7, nominal values for the power and / or the current of the Light emitting diode array 1, for example, supplied from a central office.
  • instructions can also be supplied via this external data line 7, by means of which the execution of an error check can be instructed by the control unit 4 and / or the result of such a check can be interrogated.
  • control unit 4 can be designed to carry out the error check continuously, at intervals and / or by external commands. The result of the error check can then be shown, reported or signaled.
  • the time profile can be carried out by an evaluation unit 14 by comparing current values with, for example, stored values from the past. Alternatively, further data, for example, the time derivative of the respective parameter can be determined.
  • the present invention is not limited to a light-emitting diode arrangement 1 consisting of two light-emitting diodes 2 connected in series. Rather, the light-emitting diode arrangement 1 according to the present invention may comprise one or more light-emitting diodes 2 connected in series, alternatively also a plurality of light-emitting diodes 2 connected in parallel or else several light-emitting diode structures connected in parallel, wherein each structure may in turn comprise one or more light-emitting diodes 2 connected in series.
  • a plurality of units for detecting the actual current 8 or the actual voltage 9 can be provided for measuring the different light-emitting diode structures or the various parallel and / or series-connected light-emitting diodes 2 or light-emitting diode arrangements 1.
  • the circuit may also include one or more switches to selectively drive certain light emitting diodes or light emitting diode structures.
  • the control unit 4 is furthermore designed to control the light-emitting diode arrangement 1, individual light-emitting diodes 2 or individual light-emitting diode structures and to operate at different U / I pairs, ie. h. to operate at different values of current and / or voltage.
  • the control unit 4 according to the present invention is adapted to operate the light-emitting diode array 1, the light-emitting diodes 2 or light emitting diode structures in at least two operating modes, wherein in the first mode, the light emitting diode array is operated with a lower power or a lower current / voltage pair and in the second mode, the light emitting diode array 1 is operated at a higher power or with a higher current / voltage pair.
  • Fig. 2 shows an example of a typical characteristic curve of a light-emitting diode (LED).
  • the characteristic curve is plotted as a curve within a coordinate system in which the forward voltage Up, d. H. the tension with the LED.
  • the forward current Ip is shown, ie, the current, which through the light emitting diode 2 and the light emitting diode array 1 flows.
  • the characteristic curve of a light-emitting diode looks such that a current flow begins only from a defined flow-through voltage. Ideally, the resistance of the LED in the range greater than the forward voltage would be zero, and the current would rise steeply. In practice, the characteristic increases in the range above the flow rate with a substantially constant slope.
  • FIG. 3 With reference to FIG. 3 is explained schematically how the characteristic of a light emitting diode is described mathematically. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the characteristic increases substantially linearly. Only just above the flow, the actual deviates from the linear course.
  • V F0 forward voltage Upg
  • the flow rate and thus the characteristic shows a thermal dependence (drift), for which a typical value is -3 mV / K.
  • a temperature drift is shown schematically in FIG. 4. More specifically, in FIG. 4, three different characteristics of a diode are shown, each characteristic corresponding to a different temperature of the diode.
  • the slope of the characteristic curves Kl to K3 is identical, only the flow rate UpQ varies.
  • the forward voltage Upn is lowest at the characteristic curve K3 and highest at the characteristic curve Kl.
  • the characteristic curve K3 in this case corresponds to the highest temperature and the characteristic class of the lowest temperature.
  • the change in the forward voltage is indicated below with ⁇ Upg.
  • FIG. 5 shows schematically the procedure for determining the characteristics of a light-emitting diode 2 or a light-emitting diode arrangement 1 according to the present invention.
  • a four-point measurement is proposed in which first a current voltage measurement takes place at low power and thus essentially at ambient temperature and then very quickly at high power.
  • Pl corresponds to the point on the characteristic line at ambient temperature, which is measured at low power.
  • the point P2 corresponds to the point on the characteristic line at ambient temperature, which is measured at high power.
  • the measurements of the points P 1 and P 2 take place in a short time interval, so that no significant heating of the light-emitting diode 2 has yet taken place.
  • the two measured points Pl and P2 which each correspond to a pair of current voltage, thus the characteristic of the LED at ambient temperature can be determined unambiguously.
  • the LED is operated for a predetermined time at high power, thereby heating. Subsequently, at this higher temperature, again at high power, a current voltage measurement is carried out and then again in a very short time interval a measurement at low power. Thus, for a second characteristic curve at a higher temperature, two measuring points can also be detected. This is schematically illustrated in FIG. 5, where point P3 corresponds to the measured high voltage, high power pair of current voltage, and point P4 corresponds to the measured high voltage, low power pair.
  • the first pair P 1 and P 2 can also be picked up at a temperature deviating from the ambient temperature. It is only important that between the temperatures of the two curves is a sufficiently large distance, so that it can be concluded from the recorded characteristics on a temperature behavior of the light emitting diode. Furthermore, it is preferably provided that the first measuring point Pl and measuring the last measuring point P4 in a first operating mode and measuring the second measuring point P2 and the third measuring point P3 in a second operating mode. This simplifies the control since only two preset operating modes have to be stored and used. Alternatively, however, it is also possible to use four different modes for measuring the points. It is only important here that the points measured within each characteristic curve are measured at sufficiently spaced powers, so that it is possible to produce the characteristic curve.
  • the present invention is not limited to the measurement of only four current / voltage pairs. Rather, it is also possible to record further measuring points at further temperatures in order to increase the accuracy of the determined characteristic curves and of the determined temperature behavior. Furthermore, it is also possible to record more than two measuring points of the characteristic straight line for each temperature.
  • the respective operating temperature is also recorded with the characteristic curves.
  • this can be assumed immediately after switching on the LED from ambient temperature.
  • the operating temperature of the chip is generally known at nominal operating current, the operating temperature can be assumed.
  • the possible deviation of the working temperature by an offset due to a different ambient temperature can be neglected for this general method without temperature measurement.
  • the temperature can also be detected by means of a sensor. This is particularly advantageous in the calibration of the light-emitting diode module; in later methods, the temperature measurement can also be dispensed with on the basis of the determined and stored characteristic curves.
  • the light emitting diode module is equipped with a thermocouple 21, which allows to raise the absolute temperature on the module.
  • the temperature sensor 21 ideally measures the temperature of the optically active layer ("junction") of the light-emitting diode in which the temperature-dependent physical processes take place.
  • both the temperature sensor 21 and the optically active layer are at the same temperature (ambient temperature). If the temperature dependence of the forward voltage of the LED is known, it is then possible to deduce the exact temperature of the optically active layer from the temperature measured, if appropriate, remotely from the optically active layer.
  • Fig. 9 shows schematically the method for determining the temperature coefficient of the light-emitting diode.
  • a first step SO the calibration command is given to the circuitry and processed by the control unit. The following steps are then carried out in each case by the control unit or the light-emitting diode controller.
  • a next step Sl the temperature T] _ of the module is detected. Subsequently, in the
  • Step S2 by means of a reference current, the forward voltage Vp ⁇ the LED detects and this Value assigned to the measured temperature reference value T ⁇ and both values stored together.
  • the light-emitting diode is operated for a certain period of time.
  • the temperature T2 which has meanwhile set in the working mode, is measured.
  • the current new forward voltage Vp2 is then determined by means of the reference current used in step S2 and stored together with the temperature T2.
  • the temperature coefficient ⁇ which indicates the temperature drift, can then be calculated as
  • the theoretical flow rate voltage V F0 for each of the characteristic curves can also be determined so that the temperature drift then results
  • V F2 o and V F i 0 are respectively the values for the forward voltage of the determined characteristic curves.
  • the two current points less accurate, ie that although the current flow must be known, but does not have to have the exact same value.
  • the characteristic straight line can also be extrapolated in order to determine the flow voltage and thus be able to dispense with the exact measurement of a reference current.
  • the temperature coefficient for each light-emitting diode is specified by the manufacturer, these values can vary for different light-emitting diodes, sizes, colors or even switching arrangements. With the proposed calibration method, it is possible to determine individually and precisely the temperature coefficient for each light-emitting diode or LED array.
  • the method according to FIG. 9 can also be applied such that after a single determination of the
  • Temperature and voltage can be closed to a fault in the light emitting diode array. That in known ⁇ so the detection of an error of
  • Light emitting diode or light emitting diode arrangement 1 allows.
  • the temperature of the LED can now, after calibration by the method of four-point measurement according to the invention, be determined during operation.
  • the method is based on the fact that by means of the reference value of the LED voltage and the measurements In operation, the difference is formed and can be deduced according to the conversion of the formula (3) to the prevailing temperature of the optically active layer ("junction") .
  • This method is shown again in FIG.
  • a first step S10 the light-emitting diode is in the switched-off state. Shortly after switching on the diode, the module temperature is detected by means of sensor 21 in a step Sil. In the following step S12, the forward voltage Vp is detected with reference current A and in the subsequent step S13 the forward voltage Vp is detected
  • the flow voltage Vpg is calculated at start temperature and these characteristics are stored.
  • Step S17 further procedures are possible, for example, a status can be set according to the DALI standard definition or a so-called emergency bit if the light-emitting diode is defective.
  • T 0 ambient temperature
  • the respective flow voltage V F10 and V F 2o can also be determined and these can then be used in the formula.
  • FIGS. 6A and 6B show different characteristics for different temperatures T] _ to T5, where T ⁇ is greater than T2, etc.
  • Fig. 6B shows the current voltage ratios in the circuit circuit, which are also temperature-dependent. The deviations from the nominal value are shown in dashed lines in FIG. 6B. If the same current flow is used at different temperatures, this may lead to variations within the circuit due to the parameter variations.
  • the proposed method since the characteristics are known, can be dispensed with a return of the LED power ratings, since it is known which current voltage ratios are present at a given current or pre-charged voltage. According to the present method, the measurements are thus based solely on the sizes of the light-emitting diode. Changes in the circuit circle can thus be bypassed as a measurement error source.
  • the present method for determining the temperature of the optically active layer is thus the reliable detection of a light-emitting diode failure especially in emergency applications possible. Furthermore, the correction of the LED driving can be varied based on the temperature, which is important because the emitted light power and the spectrum change with the temperature of the optically active layer. Furthermore, according to the present invention, only one thermal sensor 21 is necessary, which may even be in the control unit 4 depending on the turn-off time. Furthermore, no or only a minimal additional wiring is necessary because the temperature of the optically active layer can be determined separately for each channel. Furthermore, the two measurement points do not require a precise current position, only the effective current value must be known so that the working line can be calculated.
  • the present invention it is possible to determine the number of light-emitting diodes connected in series or in parallel within a light-emitting diode arrangement 1 and / or also to determine the respectively connected color groups.
  • ⁇ is the temperature change
  • ⁇ is the temperature coefficient
  • n indicates the number of LEDs in series.
  • the characteristic curve bpw determined by four-point measurement and further evaluated. This allows an operating device to perform a load detection for color determination of the connected LED (s).
  • the color of the light-emitting diode is deduced.
  • Decisive here is the temperature coefficient, which depends on the semiconductor material and from which results in the steepness of the current voltage characteristic. Depending on this characteristic, the change in the shift of the characteristic curve over the temperature is different for different LED chips. The amount of the temperature dependence of the characteristic curve can then be used for the detection of the LED chip and thus of the spectrum emitted by the LED.
  • FIGS. 7 and 8 show two examples of a corresponding circuit according to the present invention.
  • a light-emitting diode arrangement 1 is shown, which comprises three parallel series of light-emitting diodes.
  • a control unit 4 is provided, which comprises a voltage source and a central control unit 20.
  • further components 22 are provided, which may comprise a switch, a resistor or other necessary components.
  • the temperature sensor 21 is provided within the light-emitting diode arrangement 1.
  • the temperature sensor 21, as shown in Fig. 8, may be provided within the control unit 4.
  • the temperature sensor 21 supplies the measured data to the central control unit 20.
  • the temperature sensor 21 may be included directly in an integrated circuit of the control circuit 20. Alternatively, it may also be directly connected as a temperature-sensitive component such as. NTC element or diode to an IC of the control circuit 20 and be evaluated by the IC of the control circuit 20. This embodiment has the advantage that no additional wiring between control circuit 20 and temperature sensor 21 is necessary.
  • an operating device for LEDs can be automatically measured on the basis of temperature readings and electrical characteristics (current through the LED array and total voltage drop across all LEDs connected in series with at least two different currents impressed by the control unit) but without color sensor on the basis of the dynamic resistance defined above ( see equation (I)) with known dynamic resistance and known forward voltage of the individual LEDs of different color determine how many LEDs of which spectrum are connected.
  • the overall characteristic curve of the light-emitting diode arrangement is determined by at least two-point measurement and then compared, at which values for
  • the temperature dependence of the forward voltage can alternatively or additionally be determined (for example for plausibility of the above detection).
  • the number of light-emitting diodes then results from the comparison of the temperature dependence of the entire light-emitting diode arrangement with the known value of a single LED.
  • the invention makes use of the fact that the dynamic ohmic resistance LED chip is able to differentiate more clearly than the absolute value of the constant temperature flow voltage, which overlap due to the usual tolerances.
  • a distinction is made in particular between two color groups, wherein a first color group comprises the cold paints such as blue, white, green and cyan and a second color group, the warm colors such as amber, yellow and red.
  • the cold paints for example blue
  • the dynamic resistance can, for example. 1 ohm, while it may be for the warm colors such as red, for example, 2.4 ohms.
  • the present methodology describes a calibration cycle which determines the total forward voltage per channel, i. H. the forward voltage per series connected diodes, the temperature per channel, the temperature coefficient per channel, and the dynamic resistance ⁇ R per channel. Finally, these values can be used to reliably determine the connected color or color group and the LEDs per channel.
  • FIG. 11 further shows the method steps for the reliable detection of an LED failure.
  • the detection of the number and / or color or color group of the connected LEDs can be performed in particular by the control circuit 20 in the operating device.
  • the operating device can also send the information mentioned via an interface to another device, in particular a central unit (in a bus system).
  • the central unit can then react, for example, by adapting its control algorithm to the transmitted information regarding the type and / or number of connected LEDs of each operating device of the system.
  • This provision may have several advantages in the application of converters and light emitting diode modules, e.g. B. bring in the field of showcase lighting. In showcases often come two color systems for use, with z. For example, White represents the main color and Red / Amber represents the correction color in one dimension.
  • the automatic determination of the connected color allows a free choice of connections for the installer.
  • colder or warmer directions eg cold white with additional red or orange or both.
  • colder or warmer directions eg cold white with additional red or orange or both.
  • Showcase with silver Cold white are used and in a showcase with gold warm white.
  • the controller sets the amount of red on command.
  • the method according to the invention can additionally be used in combinations with a color sensor or even without a color sensor. While in the combination with a color sensor this can often help in the determination of the connected light-emitting diode color, it would not be necessary by means of the proposed method. In many applications, it is therefore possible to dispense with such a sensor by means of the proposed method.
  • the proposed method thus further complicates complicated commissioning or wiring avoided during installation. This is particularly important in the case of a sensor or light feedback with separate control units. Furthermore, standardization is simplified.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung der Kennlinien für eine Leuchtdioden-Anordnung (1), die zumindest eine Leuchtdiode (2) aufweist, wobei eine Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung (1) zu betreiben und den Diodenstrom (8) und die Spannung (9) an der Leuchtdioden-Anordnung (1) zu erfassen, und wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, bei einer ersten Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) ein erstes Strom/Spannungspaar (P1) und ein davon verschiedenes zweites Strom/Spannungspaar (P2) zu erfassen und danach bei zumindest einer zweiten Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) ein drittes Strom/Spannungspaar (P3) und ein davon verschiedenes viertes Strom/Spannungspaar (P4) zu erfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erfassen der Kennlinien einer Leuchtdioden-Anordnung.

Description

System und Verfahren zur Erfassung der Kennlinien von
Leuchtdioden (LEDs)
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Leuchtdioden (LEDs) und insbesondere auf das Gebiet der Erfassung von Kennlinien einer Leuchtdioden-Anordnung.
Leuchtdioden (LED) haben den Vorteil einer hohen Lebensdauer, weswegen sie in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden. Beispielsweise werden sie oft für Notbeleuchtungen eingesetzt, die automatisch eingeschaltet werden, wenn eine Netzversorgung für andere Leuchtmittel wie beispielweise Gasentladungslampen ausfällt.
Beim Betrieb einer Leuchtdiode wird sowohl die Leuchtdiode wie auch der zugehörige Schaltkreis durch den Betrieb erwärmt. Hierdurch können die Lebensdauer der einzelnen Komponenten verringert werden oder eventuell Überbelastungen der Leuchtdiode oder anderer Komponenten entstehen. Das zeitliche Verhalten der Leuchtdioden in Betrieb hinsichtlich Temperaturverhalten, Stromverhalten und Spannungsverhalten ist daher von großem Interesse.
Der Schaltkreis zum Betrieb und zur Ansteuerung der Leuchtdioden muss je nach Art der Leuchtdiode unterschiedliche ausgebildet und unterschiedliche
Strom/Spannungs-Werte liefern. Um Schäden an der
Leuchtdiode oder am Schaltkreis zu vermeiden, ist es daher notwendig, die Charakteristika der betriebenen Leuchtdiodenanordnung genau zu kennen. Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Technik bereitzustellen, die einen einfachen Betrieb von Leuchtdioden-Anordnungen erlaubt .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Die Erfindung schlägt in einer Ausgestaltung vor ein System zum Betrieb einer Leuchtdioden-Anordnung, die zumindest eine Leuchtdiode aufweist, aufweisend: - Erfassungsmittel für den Strom durch die Leuchtdiodenanordnung sowie den Spannungsabfall über der Leuchtdiodenanordnung,
- Mittel zur Ermittlung der Anzahl und/oder Farbe der Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung anhand von Informationen von den Erfassungsmitteln. Dies kann insbesondere anhand des dynamischen Widerstands der Leuchtdiodenanordnung und/oder der Temperaturabhängigkeit der U/I-Kennlinie der Leuchtdiodenanordnung erfolgen. Dazu können vorgesehen Erfassungsmittel sein, die einen die Temperatur der Leuchtdioden wiedergebenden Wert ausgeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, ein System zur Erfassung der Kennlinien für eine Leuchtdioden-Anordnung, die zumindest eine Leuchtdiode aufweist, wobei eine Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung zu betreiben und den Diodenstrom durch und die Spannung über der Leuchtdioden-Anordnung zu erfassen, und wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei einer ersten Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung ein erstes Strom/Spannungspaar und ein davon verschiedenes zweites Strom/Spannungspaar zu erfassen und danach bei zumindest einer zweiten Temperatur der Leuchtdioden- Anordnung ein drittes Strom/Spannungspaar und ein davon verschiedenes viertes Strom/Spannungspaar zu erfassen.
Das System kann dazu ausgelegt sein, das erste und zweite sowie das dritte und vierte Strom/Spannungspaar jeweils unmittelbar hintereinander zu messen.
Das System kann dazu ausgelegt sein, weitere Strom/Spannungspaare bei weiteren Temperaturen der Leuchtdioden-Anordnung zu erfassen.
Das System kann dazu ausgelegt sein, das erste und zweite Strom/Spannungspaar unmittelbar nach Inbetriebnahme der Leuchtdioden-Anordnung zu messen, so dass die erste Temperatur der Umgebungstemperatur der Leuchtdioden- Anordnung entspricht.
Das System kann dazu ausgelegt sein, bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ aus den bei gleichem Stromfluss und unterschiedlichen Temperaturen gemessenen Spannungswerten VF2 und VFi die aktuelle Temperatur Tj der lichtemittierenden (optisch aktiven) Schicht („Junction") zu berechnen aus
wobei T0 Umgebungstemperatur ist.
Vorzugsweise ist ein Temperatursensor vorgesehen zum Erfassen der Temperatur der Leuchtdiodenanordnung. Das System kann desweiteren dazu ausgelegt sein, aus der Differenz zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter Durchflußspannungswerte VF2o und VFi0 und aus den gemessenen Temperaturwerten Ti und T2 den Temperaturkoeffizienten γ zu berechnen aus
Vorzugsweise kann das System dazu ausgelegt sein, aus der ermittelten Spannungsdifferenz ΔUpg zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter
Durchflußspannungswerte und der Temperaturänderung Δθ bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ, die Anzahl n der in der Leuchtdiodenanordnung in Serie geschalteten Leuchtdioden zu ermitteln, wie anhand der folgenden
Gleichung verdeutlich sein soll:
Δθ = ^FO . nγ
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung der Kennlinien einer Leuchtdioden- Anordnung, wobei eine Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung zu betreiben und den Diodenstrom und die Spannung an der Leuchtdioden-Anordnung zu erfassen, umfassend die Schritte, Erfassen eines ersten Strom/Spannungspaares und eines davon verschiedenen zweiten Strom/Spannungspaares bei einer ersten Temperatur, und Erfassen eines dritten Strom/Spannungspaares und eines davon verschiedenen vierten Strom/Spannungspaares bei zumindest einer zweiten Temperatur. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung der Kennlinien einer Leuchtdioden- Anordnung, wobei eine Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung zu betreiben und den Diodenstrom und die Spannung an der Leuchtdioden-Anordnung zu erfassen, umfassend die Schritte, Inbetriebnahme der Leuchtdioden-Anordnung, unmittelbar nach Inbetriebnahme Erfassen eines ersten Strom/Spannungspaares und eines davon verschiedenen zweiten Strom/Spannungspaares bei Umgebungstemperatur, Betreiben der Leuchtdioden-Anordnung über einen vorbestimmten Zeitraum und Erfassen eines dritten Strom/Spannungspaares und eines davon verschiedenen vierten Strom/Spannungspaares bei einer zweiten Temperatur.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung sollen nunmehr bezugnehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen und die beiliegenden Figuren der Zeichnungen erläutert werden.
Fig. 1 zeigt dabei schematisch eine Schaltung zum Betrieb und zur Überwachung einer Leuchtdiodenanordnung,
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine Kennlinie einer Leuchtdiode,
Fig. 3 zeigt die Grundsätze zur Berechnung des Verlaufs einer Kennlinie einer Leuchtdiode,
Fig. 4 zeigt das Prinzip der temperaturabhängigen Verschiebung der Kennlinie einer Leuchtdiode, Fig. 5 zeigt schematisch die Daten, welche zur Bestimmung der Kennlinien gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst werden,
Fig. 6A zeigt ein weiteres Beispiel für das Temperaturverhalten der Kennlinie einer Leuchtdiode,
Fig. 6B zeigt das temperaturabhängige
Verhalten der Kenngrößen eines Schaltkreises,
Fig. 7 zeigt ein erstes Beispiel für einen
Schaltkreis zum Betrieb einer Leuchtdiodenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Schaltkreis zum Betrieb einer Leuchtdiodenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 9 zeigt schematisch die Schritte zur
Bestimmung des Temperaturkoeffizienten gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 10 zeigt schematisch die Schritte zur Erfassung der Temperatur der optisch aktiven Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 11 zeigt schematisch die Schritte des Verfahrens zur sicheren Feststellung eines LED-Ausfalls. In der Fig. 1 ist eine Leuchtdiodenanordnung 1 gezeigt, die im Ausführungsbeispiel mehrere in Serie geschaltete Leuchtdioden 2 aufweist.
Eine Steuereinheit 4 steuert und/oder regelt den Strom durch und die Spannung über der Leuchtdiodenanordnung 1. Bevorzugt führt die Steuereinheit 4 einen Konstantleistungsbetrieb oder einen Konstantstrombetrieb aus. Dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuereinheit 4 den Ist-Strom 8 mittels eines Messwiderstands 13 und gegebenenfalls auch die Ist- Spannung 9 der Leuchtdiodenanordnung 1 erfasst und durch einen Regler 10 auswertet, dem vorzugsweise ein interner oder externer Sollwert zugeführt ist.
Der Regler 10 gibt dann eine Steuergröße für die Strom- und/oder Leistungsregelung aus. In Beispiel von Fig. 1 steuert der Regler 10 den Steuereingang 12 eines als Transistors implementierten Linearreglers 11 an, der auf der potentialniederen Seite in Serie zu der Diodenstrecke geschaltet ist. Indessen sind auch andere Steuergrössen anwendbar, wie bspw. eine PWM-Modulation.
Die Steuereinheit 4 kann funktionell mit einem internen oder externen Speicher verbunden sein in dem wenigstens ein Satz an gemessenen Strom- und Spannungswerten zum späteren Vergleich mit den entsprechenden aktuellen Werten abgelegt und ausgelesen werden kann.
Die Steuereinheit 4 kann weiterhin eine Schnittstelle 6 zum Anschluss an eine externe Datenleitung 7 aufweisen. Über die Datenleitung, die eine Busleitung 7 sein kann, können Sollwerte für die Leistung und/oder den Strom der Leuchtdiodenanordnung 1 beispielsweise von einer Zentrale her zugeführt werden.
Über diese externe Datenleitung 7 können aber auch Befehle zugeführt werden, durch die die Ausführung einer Fehlerüberprüfung durch die Steuereinheit 4 angewiesen und/oder das Ergebnis einer solchen Überprüfung abgefragt werden kann.
Grundsätzlich kann die Steuereinheit 4 dazu ausgelegt sein, die Fehlerüberprüfung kontinuierlich, in zeitlichen Abständen und/oder durch externe Befehle veranlasst durchzuführen. Das Ergebnis der Fehlerüberprüfung kann dann gezeigt, gemeldet oder signalisiert werden.
Der zeitliche Verlauf kann dabei durch eine Auswerteeinheit 14 durch Vergleich aktueller Werte mit beispielsweise abgespeicherten Werten aus der Vergangenheit erfolgen. Alternativ können weitere Daten beispielsweise die zeitliche Ableitung des jeweiligen Parameters ermittelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Leuchtdiodenanordnung 1 bestehend aus zwei in Serie geschalteten Leuchtdioden 2 beschränkt. Vielmehr kann die Leuchtdiodenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere in Serie geschaltete Leuchtdioden 2 umfassen, alternativ auch mehrere parallel geschaltete Leuchtdioden 2 oder auch mehrere parallel geschaltete Leuchtdiodenstrukturen, wobei jede Struktur wiederum eine oder mehrere in Serie geschaltete Leuchtdioden 2 umfassen kann. Dementsprechend können zur Messung der verschiedenen Leuchtdiodenstrukturen oder der verschiedenen parallel und/oder in Serie geschalteten Leuchtdioden 2 oder Leuchtdiodenanordnungen 1 mehrere Einheiten zur Erfassung des Ist-Stroms 8 oder der Ist-Spannung 9 vorgesehen sein. Dementsprechend kann der Schaltkreis auch einen oder mehrere Schalter umfassen um selektiv bestimmte Leuchtdioden oder Leuchtdiodenstrukturen ansteuern zu können.
Die Steuereinheit 4 ist weiterhin dazu ausgelegt, die Leuchtdiodenanordnung 1, einzelne Leuchtdioden 2 oder einzelne Leuchtdiodenstrukturen anzusteuern und bei verschiedenen U/I-Paaren zu betreiben, d. h., bei verschieden Werten von Strom und/oder Spannung zu betreiben. Insbesondere ist die Steuereinheit 4 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu ausgelegt, die Leuchtdiodenanordnung 1, die Leuchtdioden 2 oder Leuchtdiodenstrukturen in zumindest zwei Betriebsarten zu betreiben, wobei in der ersten Betriebsart die Leuchtdiodenanordnung mit einer niedrigeren Leistung bzw. einem geringeren Strom/Spannungspaar betrieben wird und in der zweiten Betriebsart die Leuchtdiodenanordnung 1 mit einer höheren Leistung bzw. mit einem höheren Strom/Spannungspaar betrieben wird.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen typischen Kennlinienverlauf einer Leuchtdiode (LED) . Die Kennlinie ist hierbei als Kurve innerhalb eines Koordinatensystems aufgetragen, bei welchem auf der X-Achse die Vorwärtsspannung Up, d. h. die Spannung mit der die
Leuchtdiode 2 bzw. die Leuchtdiodenanordnung 1 betrieben wird, dargestellt ist und bei welchem auf der Y-Achse der Vorwärtsstrom Ip dargestellt ist, d. h. der Strom, welcher durch die Leuchtdiode 2 bzw. die Leuchtdiodenanordnung 1 fließt. Bekanntlich sieht der Kennlinienverlauf einer Leuchtdiode derart aus, dass erst ab einer definierten Durchflussspannung ein Stromfluss beginnt. Idealerweise würde der Widerstand der Leuchtdiode im Bereich größer als die Durchflussspannung gleich 0 sein, und der Strom steil ansteigen. In der Praxis steigt die Kennlinie im Bereich oberhalb der Durchflussspannung mit einer im Wesentlichen konstanten Steigung an.
Anhand von Fig. 3 wird schematisch erläutert, wie die Kennlinie einer Leuchtdiode mathematisch beschrieben wird. Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, steigt die Kennlinie im Wesentlichen linear an. Lediglich knapp oberhalb des Durchflussstromes weicht der tatsächliche von dem linearen Verlauf ab.
Im Bereich des linearen Verlaufs der Kennlinie wird anhand von zwei Messwerten eine Spannungsdifferenz ΔUjr und Stromdifferenz Δlp berechnet. Die Steigung der Geraden berechnet sich dann aus
ΔR = ^F (D ΔIF
wobei ΔR also die Steigung der U/I-Kennlinnie oberhalb der Durchflussspannung wiedergibt, was im folgenden als „dynamischer Widerstand" bezeichnet wird.
Die Durchflussspannung Upg (im Folgenden auch als VF0 bezeichnet) wird theoretisch durch Extrapolation der
Kennliniengeraden ermittelt, wobei Upg dem Schnittpunkt der extrapolierten Kennliniengeraden mit der X-Achse entspricht. Der Kennlinienverlauf UpLgp lässt sich somit beschreiben als
UFLED = uF0 + ΔR • IF (2) .
Die Durchflussspannung und damit die Kennlinie zeigt eine thermische Abhängigkeit (Drift) , wobei dafür ein typischer Wert -3 mV/K ist. Eine solche Temperaturdrift ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. In Fig. 4 sind genauer gesagt drei verschiedene Kennlinien einer Diode gezeigt, wobei jede Kennlinie einer unterschiedlichen Temperatur der Diode entspricht. Die Steigung der Kennlinien Kl bis K3 ist hierbei identisch, lediglich die Durchflussspannung UpQ variiert. Hierbei ist die Durchflussspannung Upn am niedrigsten bei der Kennlinie K3 und am höchsten bei der Kennlinie Kl. Die Kennlinie K3 entspricht hierbei der höchsten Temperatur und die Kennlinie Kl der niedrigsten Temperatur. Die Änderung der Durchflussspannung wird im Folgenden mit ΔUpg gekennzeichnet.
Fig. 5 zeigt schematisch das Vorgehen zur Bestimmung der Kennlinien einer Leuchtdiode 2 oder einer Leuchtdiodenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Erfindungsgemäß wird dabei eine Vierpunktmessung vorgeschlagen, bei der zuerst eine Stromspannungsmessung bei kleiner Leistung und somit im Wesentlichen bei Umgebungstemperatur und danach sehr schnell bei hoher Leistung erfolgt. Somit sind bereits die zwei geraden Punkte für die Umgebungstemperatur bekannt. Dies ist schematisch in Fig. 5 dargestellt, wobei Pl dem Punkt auf der Kennliniengeraden bei Umgebungstemperatur entspricht, welcher bei niedriger Leistung gemessen wird. Der Punkt P2 entspricht dem Punkt auf der Kennliniengerade bei Umgebungstemperatur, welcher bei hoher Leistung gemessen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es hierbei von Bedeutung, dass die Messungen der Punkte Pl und P2 in kurzem zeitlichen Abstand erfolgen, so dass noch keine signifikante Erwärmung der Leuchtdiode 2 stattgefunden hat. Durch die beiden gemessenen Punkte Pl und P2, welche jeweils einem Stromspannungspaar entsprechen, kann somit die Kennlinie der Leuchtdiode bei Umgebungstemperatur eindeutig bestimmt werden.
Nach diesen Messungen wird die Leuchtdiode eine vorbestimmte Zeit bei hoher Leistung betrieben, wodurch sie sich erwärmt. Anschließend wird bei dieser höheren Temperatur wiederum bei hoher Leistung eine Stromspannungsmessung durchgeführt und danach wiederum in sehr kurzem Zeitabstand eine Messung bei geringer Leistung. Somit können für eine zweite Kennlinie bei einer höheren Temperatur ebenfalls zwei Messpunkte erfasst werden. Dies ist schematisch in Fig. 5 dargestellt, wobei der Punkt P3 dem gemessenen Stromspannungspaar bei hoher Temperatur und hoher Leistung entspricht, und der Punkt P4 dem gemessenen Stromspannungspaar bei hoher Temperatur und niedriger Leistung.
Anstatt das erste Stromspannungspaar Pl und P2 bei Umgebungstemperatur aufzunehmen, kann das erste Paar Pl und P2 auch bei einer von der Umgebungstemperatur abweichenden Temperatur aufgenommen werden. Wichtig ist lediglich, dass zwischen den Temperaturen der beiden Kennlinien ein genügend großer Abstand ist, so dass aus den aufgenommenen Kennlinien auf ein Temperaturverhalten der Leuchtdiode geschlossen werden kann. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Messpunkt Pl und der letzte Messpunkt P4 bei einer ersten Betriebsart gemessen werden und der zweite Messpunkt P2 und der dritte Messpunkt P3 bei einer zweiten Betriebsart gemessen werden. Dies vereinfacht die Ansteuerung, da nur zwei voreingestellte Betriebsarten gespeichert und verwendet werden müssen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, vier verschiedene Betriebsarten zur Messung der Punkte zu verwenden. Wichtig ist dabei lediglich, dass die jeweils innerhalb einer Kennlinie gemessenen Punkte bei genügend beabstandeten Leistungen gemessen werden, so dass eine Erstellung der Kennlinie ermöglicht wird.
Des weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Messung von lediglich vier Strom/Spannungspaaren beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, bei weiteren Temperaturen weitere Messpunkte aufzunehmen, um die Genauigkeit der ermittelten Kennlinien und des ermittelten Temperaturverhaltens zu erhöhen. Weiterhin ist es auch möglich, für jede Temperatur mehr als zwei Messpunkte der Kennlinien-Geraden aufzunehmen.
Vorteilhafterweise wird mit den Kennlinien auch die jeweilige Betriebstemperatur mit erfasst. In einem vereinfachten Verfahren kann man hierbei direkt nach Anschalten der Leuchtdiode von Umgebungstemperatur ausgehen. Nach einem ausreichend langen Betrieb der Leuchtdiode bei hoher Leistung kann, da in der Regel die Betriebstemperatur des Chips bei nominalem Arbeitsstrom bekannt ist, von der Betriebstemperatur ausgegangen werden. Die eventuelle Abweichung der Arbeitstemperatur durch einen Offset durch eine abweichende Umgebungstemperatur kann für dieses allgemeine Verfahren ohne Temperaturmessung vernachlässigt werden. Für eine genaue Bestimmung der Kennlinien und Kennwerte kann die Temperatur auch mittels eines Sensors erfasst werden. Dies ist insbesondere bei der Kalibrierung des Leuchtdiodenmoduls von Vorteil, in späteren Verfahren kann aufgrund der ermittelten und abgespeicherten Kennlinien auch auf die Temperaturmessung verzichtet werden. Zur Temperaturmessung ist das Leuchtdiodenmodul mit einem Thermoelement 21 ausgestattet, welches es erlaubt, die absolute Temperatur auf dem Modul zu erheben. Idealerweise misst der Temperatursensor 21 hierbei die Temperatur der der optisch aktiven Schicht („Junction") der Leuchtdiode, in der die temperaturabhängigen physikalischen Prozesse ablaufen.
Dabei kann folgende Vorgehensweise angewandt werden: Bei Beginn der Messung (Einschalten der LED) sind sowohl der Temperatursensor 21 wie auch die optisch aktive Schicht auf der gleichen Temperatur (Umgebungstemperatur) . Wenn die Temperaturabhängigkeit der Vorwärtsspannung der LED bekannt ist, kann dann anhand der ggf. abgelegen von der optisch aktiven Schicht gemessenen Temperatur auf die genaue Temperatur der der optisch aktiven Schicht geschlossen werden.
Fig. 9 zeigt schematisch das Verfahren zur Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Leuchtdiode. In einem ersten Schritt SO wird der Kalibrierungsbefehl an die Schaltordnung gegeben und von der Steuereinheit verarbeitet. Die folgenden Schritte werden dann jeweils durch die Steuereinheit bzw. den Leuchtdiodencontroller durchgeführt. In einem nächsten Schritt Sl wird die Temperatur T]_ des Moduls erfasst. Anschließend wird im
Schritt S2 mittels eines Referenzstromes die Vorwärtsspannung Vp^ der Leuchtdiode ermittelt und dieser Wert dem gemessenen Temperaturreferenzwert T^ zugewiesen und beide Werte zusammen abgespeichert. Im folgenden Schritt S3 wird die Leuchtdiode über einen gewissen Zeitraum betrieben. Im folgenden Schritt S4 wird die Temperatur T2, die sich mittlerweile im Arbeitsbetrieb eingestellt hat, gemessen. In einem nächsten Schritt S5 wird dann mittels des in Schritt S2 verwendeten Referenzstromes die aktuelle neue Vorwärtsspannung Vp2 ermittelt und diese zusammen mit der Temperatur T2 gespeichert.
Der Temperaturkoeffizient γ, welcher die Temperaturdrift angibt, kann dann berechnet werden als
VF2- VFjTmV , T2 - T1 I K ' o:
Alternativ kann nach Ermitteln zweiter Kennlinien durch Extrapolation der Kennlinie auch die theoretische Durchflussspannung VF0 für jede der Kennlinien ermittelt werden, so dass sich die Temperaturdrift dann ergibt aus
Vγ F20 -Vγ FIO mF
Y = :3a) T -T
wobei VF2o und VFi0 jeweils die Werte für die Durchflussspannung der ermittelten Kennlinien sind. Der bei der Verwendung der Durchflussspannung liegt darin, dass durch die Normierung auf den Nullpunkt die zwei Strompunkte weniger exakt ausgelegt sein müssen, d.h. dass zwar der Stromfluss bekannt sein, aber nicht den exakt gleichen wert aufweisen muss. Dies gilt darüber hinaus für alle vorgeschlagenen Verfahren, bei denen zwei Spannungswerte für verschiedene Kennlinien bei einem bestimmten Referenzstrom ermittelt werden: Alternativ kann auch die Kennlinien-Gerade extrapoliert werden, um die Durchflussspannung zu ermitteln und so auf die exakte Messung eines Referenzstromes verzichten zu können.
Herstellerseitig wird zwar der Temperaturkoeffizient für jede Leuchtdiode angegeben, allerdings können diese Werte für verschiedene Leuchtdioden, Größen, Farben oder auch Schaltanordnungen variieren. Mit dem vorgeschlagenen Kalibrierungsverfahren ist es möglich, schaltungsbezogen und für jede Leuchtdiode bzw. jede Leuchtdiodenanordnung den Temperaturkoeffizienten individuell und genau zu bestimmen.
Das Verfahren nach Fig. 9 kann auch dahingehend angewendet werden, dass nach einer einmaligen Ermittlung des
Temperaturkoeffizienten γ bei folgenden Strom bzw.
Spannungsmessungen γ als feste Größe in der Formel (3) bzw. (3a) eliminiert werden kann und somit über die
Temperatur und Spannung auf einen Fehler in der Leuchtdiodenanordnung geschlossen werden kann. D.h. bei bekannten γ wird so die Erkennung eines Fehlers der
Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden-Anordnung 1 ermöglicht.
In einer ersten Anwendung der vorliegenden Erfindung kann nun nach erfolgter Kalibrierung durch das erfindungsgemäß vorgeschriebene Verfahren der Vierpunktmessung im laufenden Betrieb jeweils die Temperatur der LED. Das Verfahren beruht nun darauf, dass mittels des Referenzwerts der Leuchtdiodenspannung und den Messungen im Betrieb die Differenz gebildet wird und gemäß Umstellung der Formel (3) auf die vorherrschende Temperatur der optisch aktiven Schicht („Junction") zurückgeschlossen werden kann. Dieses Verfahren ist in Fig. 10 nochmals dargestellt.
In einem ersten Schritt SlO befindet sich die Leuchtdiode in ausgeschaltetem Zustand. Kurz nach Einschalten der Diode wird in einem Schritt Sil die Modultemperatur mittels Sensor 21 erfasst. Im folgenden Schritt S12 wird die Vorwärtsspannung Vp mit Referenzstrom A erfasst und im nachfolgenden Schritt S13 die Vorwärtsspannung Vp mit
Referenzstrom B erfasst. Anschließend wird die
Kennliniengerade in Schritt S14 berechnet, des Weiteren wird die Durchflussspannung Vpg bei Starttemperatur berechnet und diese Kennwerte werden gespeichert. Im laufenden Betrieb der Leuchtdiode werden dann in Schritt S15 die Vorwärtsspannung Vp und/oder der
Vorwärtsstrom erfasst und hieraus die Durchflussspannung Vpg bestimmt und durch Umstellung der
Formel (3) durch Differenzbildung dann die Temperatur Tj der optisch aktiven Schicht berechnet. Im folgenden Schritt S16 kann die Temperatur Tj der optisch aktiven
Schicht durch entsprechende Ansteuerung der Leuchtdiode verändert werden. Im folgenden Schritt S17 sind weitere Vorgehensweise möglich, beispielsweise kann ein Status gemäss der DALI-Standarddefinition gesetzt werden oder ein sog. Emergency Bit, wenn die Leuchtdiode defekt ist.
Im einfachsten Fall kann nach erfolgter Kalibrierung oder bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ die Temperatur Tj der optisch aktiven Schicht ohne Temperaturmessung ermittelt werden aus Tj = 1 /γ ( VF2 - VF1 + γ Tu ) , ( 3b )
wobei T0 Umgebungstemperatur ist.
Wie bereits erläutert, kann in obiger Formel (3b) alternativ auch statt der Spannungswerte bei bestimmten Stromreferenzwerten auch die jeweilige Durchflussspannung VF10 und VF2o ermittelt werden und diese dann in die Formel eingesetzt werden.
Die Vorteile dieses Verfahrens werden im Folgenden unter anderem anhand von Figuren 6A und 6B erläutert. Fig. 6A zeigt nochmals verschiedene Kennlinien für verschiedene Temperaturen T]_ bis T5, wobei T^ größer ist als T2 usw.
Fig. 6B zeigt die Stromspannungsverhältnisse im Schaltungskreis, welche ebenfalls temperaturabhängig sind. Die Abweichungen vom nominalen Wert sind in Fig. 6B als gestrichelte Linien dargestellt. Wenn derselbe Stromfluss bei verschiedenen Temperaturen verwendet wird, kann das aufgrund der Parameterabweichungen zu Variationen innerhalb des Schaltungskreises führen. Mit der vorgeschlagenen Methode, da die Kennlinien bekannt sind, kann auf eine Rückführung der Leuchtdiodenleistungsgrößen verzichtet werden, da ja bekannt ist, welche Stromspannungsverhältnisse bei vorgegebenen Strom bzw. vorgegebner Spannung vorliegen. Gemäß der vorliegenden Methode basieren die Messungen somit allein auf den Größen der Leuchtdiode. Veränderungen im Schaltungskreis können somit als Messfehlerquelle umgangen werden.
Mit dem vorliegenden Verfahren zur Bestimmung der Temperatur der optisch aktiven Schicht ist somit die sichere Erkennung eines Leuchtdiodenausfalls insbesondere in Notfaiianwendungen möglich. Des Weiteren kann die Korrektur der Leuchtdiodenansteuerung variiert werden anhand der Temperatur, was wichtig ist, da die ausgesandte Lichtleistung und das Spektrum sich mit der Temperatur der optisch aktiven Schicht verändern. Des Weiteren ist gemäß der vorliegenden Erfindung nur ein Thermosensor 21 nötig, welcher je nach der Abschaltzeit sogar im Steuergerät 4 sein kann. Des Weiteren ist keine oder nur eine minimale Zusatzverdrahtung nötig, da die Temperatur der optisch aktiven Schicht für jeden Kanal separat bestimmbar ist. Die zwei Messpunkte benötigten des Weiteren keine genaue Stromstellung, lediglich der effektive Stromwert muss bekannt sein, damit die Arbeitsgerade berechnet werden kann.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht, die Anzahl von in Serie oder parallel geschalteten Leuchtdioden innerhalb einer Leuchtdiodenanordnung 1 zu ermitteln und/oder auch die jeweils angeschlossenen Farbgruppen zu ermitteln.
Die Verschiebung ΔUpo der Durchflussspannung ist für jede
Leuchtdiode, da für jeden Halbleiter unterschiedlich. Damit gilt
Δθ = ^EQ. (4 n-γ
Hierbei ist Δθ die Temperaturänderung, γ der Temperaturkoeffizient und n gibt die Anzahl der Leuchtdioden in Serie an. Zur Bestimmung der Anzahl der Dioden in Serie wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Kennlinie bpw. mittels Vierpunktmessung bestimmt und weitergehend ausgewertet. Dadurch kann ein Betriebsgerät eine Lasterkennung zur Farbermittlung der angeschlossenen LED(s) durchführen.
Aus der temperaturabhängigen Verschiebung der Kennlinie (dem Gradienten der Flussspannung aufgetragen über der Temperatur, der für verschiedene Materialien für die Leuchtdiodenchips unterschiedlich ist) wird auf die Farbe der Leuchtdiode geschlossen. Entscheidend ist dabei der Temperaturkoeffizient, der vom Halbleitermaterial abhängt und aus dem sich die Steilheit der Stromspannungskennlinie ergibt. Abhängig von diesem Kennwert ist die Änderung der Verschiebung der Kennlinie über die Temperatur unterschiedlich groß für unterschiedliche Leuchtdiodenchips. Der Betrag der Temperaturabhängigkeit der Kennlinie kann dann für die Erkennung des Leuchtdiodenchips und somit des durch die Leuchtdiode ausgesandten Spektrums herangezogen werden.
Wenn die Änderung der Flussspannung aufgrund der Temperaturänderung und die Temperaturänderung selbst, d. h., wenn ΔUpn und Δθ bekannt sind, dann kann mittels Umstellung der Formel (4) der Temperaturkoeffizient γ bestimmt werden. Anhand von Messungen an mehreren Punkten und im Wissen von möglichen Temperaturkoeffizienten, welche sich aus entsprechenden Tabellen für verschiedene Chips ergeben, kann auch auf die Anzahl der angeschlossenen Leuchtdioden geschlossen werden, da sich nur für gewisse Kombinationen sinnvolle Koeffizienten ergeben. Figuren 7 und 8 zeigen zwei Beispiele für eine entsprechende Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist jeweils eine Leuchtdiodenanordnung 1 dargestellt, welche drei parallele Serien von Leuchtdioden umfasst. Des Weiteren ist eine Steuereinheit 4 vorgesehen, welche eine Spannungsquelle sowie eine zentrale Kontrolleinheit 20 umfasst. Je nach Bedarf sind weitere Komponenten 22 vorgesehen, welche einen Schalter, einen Widerstand oder andere notwendige Komponenten umfassen können. In der ersten Schaltung gemäß Fig. 7 ist der Temperatursensor 21 innerhalb der Leuchtdiodenanordnung 1 vorgesehen. Alternativ hierzu kann der Temperatursensor 21, auch wie in Fig. 8 dargestellt, innerhalb der Steuereinheit 4 vorgesehen sein. Der Temperatursensor 21 liefert hierbei die gemessenen Daten an die zentrale Steuereinheit 20.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 8 kann der Temperatursensor 21 direkt in einem integrierten Schaltkreis der Steuerschaltung 20 enthalten sein. Alternativ kann er auch direkt als temperatursensibles Bauelement wie bspw. NTC-Element oder Diode an einen IC der Steuerschaltung 20 angeschlossen sein und durch den IC der Steuerschaltung 20 ausgewertet werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Verdrahtung zwischen Steuerschaltung 20 und Temperatursensor 21 nötig ist.
Die Ausführungsform gemäss Figur 7 hat dagegen den Vorteil, dass die Temperatur direkt am LED-Modul überwacht werden kann und keine Rücksicht auf die Konstruktion der LED-Leuchte genommen werden muss. Gemäss der Erfindung kann ein Betriebsgerät für LEDs anhand Temperaturmesswerte und elektrischer Kennwerte (Strom durch die LED-Anordnung und Gesamtspannungsabfall über allen in Serie geschalteten LEDs bei wenigstens zwei unterschiedlichen durch die Steuereinheit eingeprägten Strömen) , aber ohne Farbsensor selbsttätig anhand des oben definierten dynamischen Widerstands (siehe Gleichung (I)) bei bekanntem dynamischen Widerstand und bekannter Vorwärtsspannung der einzelnen LEDs unterschiedlicher Farbe ermitteln, wie viele LEDs welches Spektrums angeschlossen sind.
Es wird also die Gesamtkennlinie der Leuchtdiodenanordnung durch wenigstens Zweipunktmessung ermittelt und dann verglichen, bei welchen Werten für
- die Anzahl der Leuchtdioden n,
- die Vorwärtsspannung und dem dynamischen Widerstand welches LED-Typs sich diese Gesamtkennlinie ergibt. Diese Ermittelung benötigt keine Temperaturerfassung.
Wenn eine Temperaturmessung durchgeführt wird, kann alternativ oder zusätzlich (bspw. zur Plausibilisierung der obigen Erfassung) die Temperaturanhängigkeit der Vorwärtsspannung ermittelt werden. Die Anzahl der Leuchtdioden ergibt sich dann aus dem Vergleich der Temperaturabhängigkeit der gesamten Leuchtdiodenanordnung mit dem bekannten Wert einer einzelnen LED.
Die Erfindung nutzt dabei aus, dass der dynamische Ohm' sehe Widerstand LED-Chips deutlicher zu unterscheiden vermag als der Absolutwert der Durchflussspannung bei konstanter Temperatur, die sich aufgrund der üblichen Toleranzen überlappen. Hierbei wird insbesondere zwischen zwei Farbgruppen unterschieden, wobei eine erste Farbgruppe die Kaltfarben wie Blue, White, Green und Cyan umfasst und eine zweite Farbgruppe, die Warmfarben wie Amber, Yellow und Red. Für die Kaltfarben, bspw. Blau kann der dynamische Widerstand bspw. 1 Ohm betragen, während er für die Warmfarben wie bspw. Rot bspw. 2,4 Ohm betragen kann.
Die vorliegende Methodik beschreibt einen Kalibrierzyklus, welcher die totale Vorwärtsspannung pro Kanal, d. h. die Vorwärtsspannung pro in Serie geschaltete Dioden, die Temperatur pro Kanal, den Temperaturkoeffizienten pro Kanal und den dynamischen Widerstand ΔR pro Kanal bestimmt. Mit diesen Werten kann schließlich sicher die angeschlossene Farbe bzw. Farbgruppe und die Leuchtdioden pro Kanal bestimmt werden. Ein Beispiel für eine entsprechende Berechnung ist in Fig. 11 dargestellt. Fig. 11 zeigt desweiteren die Verfahrensschritte zur sicheren Erkennung eines LED-Ausfalls.
Die Erfassung der Anzahl und/oder Farbe bzw. Farbgruppe der angeschlossenen LEDs kann insbesondere durch die Steuerschaltung 20 in dem Betriebsgerät ausgeführt werden. Das Betriebsgerät kann die genannten Informationen auch über eine Schnittstelle an ein weiteres Gerät, insbesondere eine Zentraleinheit (in einem Bussystem) aussenden. Die Zentraleinheit kann dann bspw. durch Adaptierung seines Steueralgorithmus auf die übertragenen Informationen bzgl. der Art und/oder Anzahl der angeschlossenen LEDs jedes Betriebsgeräts des Systems reagieren. Diese Bestimmung kann verschiedene Vorteile in der Anwendung von Konvertern und Leuchtdiodenmodulen, z. B. im Bereich der Vitrinenbeleuchtung bringen. In Vitrinen kommen des Öfteren zwei Farbsysteme zur Verwendung, wobei z. B. Weiß die Hauptfarbe und Rot/Amber die Korrekturfarbe in einer Dimension darstellt. Die automatische Bestimmung der angeschlossenen Farbe ermöglicht eine freie Wahl der Anschlüsse für den Monteur. Zudem kommt es auch für den Controller nicht darauf an, ob nun zwei Ausgangsstufen mit weißen Leuchtdioden beschaltet werden und nur ein Kanal mit roten Leuchtdioden oder umgekehrt. Die Software passt nach der Durchführung des Mess- und Kalibrierungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung den Steueralgorithmus dementsprechend an. Denn in solchen Anwendungen geht es vielfach nur darum, die Farbkoordinate
(bspw. im CIE-System) in kältere oder wärmere Richtungen zu verschieben (z. B. kaltes Weiß mit zusätzlichem Rot oder Orange oder beidem) . Als Beispiel kann in einer
Vitrine mit Silber Kaltweiß zum Einsatz kommen und in einer Vitrine mit Gold Warmweiß. In diesem Fall setzt der Controller auf Befehl den Rotanteil hoch.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich in Kombinationen mit einem Farbsensor oder auch ohne Farbsensor verwendet werden. Während bei der Kombination mit einem Farbsensor dieser oft bei der Bestimmung der angeschlossenen Leuchtdiodenfarbe behilflich sein kann, so wäre er mittels des vorgeschlagenen Verfahrens nicht nötig. In vielen Anwendungen kann somit mittels der vorgeschlagenen Methode auf einen solchen Sensor verzichtet werden.
Mittels der vorgeschlagenen Methode wird somit des Weiteren eine komplizierte Inbetriebnahme oder Verdrahtung bei der Montage vermieden. Dies ist insbesondere wichtig bei einem Sensor oder Lichtfeedback bei getrennten Steuereinheiten. Des Weiteren wird die Standardisierung vereinfacht .

Claims

Ansprüche
1. System zum Betrieb einer Leuchtdioden-Anordnung (1), die zumindest eine Leuchtdiode (2) aufweist, aufweisend:
- Erfassungsmittel für den Strom durch die Leuchtdiodenanordnung sowie den Spannungsabfall über der Leuchtdiodenanordnung,
- Mittel zur Ermittlung der Anzahl und/oder Farbe der Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung anhand von
Informationen von den Erfassungsmitteln, insbesondere anhand des dynamischen Widerstands der
Leuchtdiodenanordnung und/oder der Temperaturabhängigkeit der U/I-Kennlinie der Leuchtdiodenanordnung.
2. System nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend Erfassungsmittel, die die Temperatur der Leuchtdioden ermitteln.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend eine Steuereinheit (4), die ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung (1) zu betreiben und den Diodenstrom (8) und die Spannung (9) an der Leuchtdioden- Anordnung (1) zu erfassen, und bei einer ersten Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) ein erstes Strom/Spannungspaar (Pl) und ein davon verschiedenes zweites Strom/Spannungspaar (P2) zu erfassen und danach bei zumindest einer zweiten Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) ein drittes Strom/Spannungspaar (P3) und ein davon verschiedenes viertes Strom/Spannungspaar (P4) zu erfassen.
4. System nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, das erste und zweite sowie das dritte und vierte Strom/Spannungspaar jeweils unmittelbar hintereinander zu messen.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, weitere Strom/Spannungspaare bei weiteren Temperaturen der Leuchtdioden-Anordnung (1) zu erfassen.
6. System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, das erste und zweite Strom/Spannungspaar unmittelbar nach Inbetriebnahme der Leuchtdioden-Anordnung zu messen, so dass die erste Temperatur der Umgebungstemperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) entspricht.
7. System nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ aus den bei gleichem Stromfluss und unterschiedlichen Temperaturen gemessenen Spannungswerten V>2 und VFi die aktuelle Temperatur Tj der optisch aktiven Schicht zu berechnen aus
wobei T0 Umgebungstemperatur ist.
8. System nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei ein Temperatursensor (21) vorgesehen ist zum Erfassen der Temperatur der Leuchtdiodenanordnung (1).
9. System nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, aus der Differenz zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter Durchflußspannungswerte VF2o und VF10 und aus den gemessenen Temperaturwerten Ti und T2 den
Temperaturkoeffizienten γ zu berechnen aus
10. System nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, aus der ermittelten Spannungsdifferenz ΔUpg zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter Durchflußspannungswerte und der Temperaturänderung Δθ bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ, die Anzahl n der in der Leuchtdiodenanordnung (1) in Serie geschalteten Leuchtdioden (2) zu ermitteln aus
Δθ = ^EO n-γ
11. Verfahren zur Ermittlung der Anzahl und/oder Farbe der Leuchtdioden einer Leuchtdiodenanordnung ohne optische Messung, aufweisend die Schritte:
- Vorgabe des dynamischen Widerstands spwie der Vorwärtsspannung von Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe,
- Erfassung des Stroms durch die Leuchtdiodenanordnung sowie den Spannungsabfall über der Leuchtdiodenanordnung für wenigstens zwei unterschiedliche Ströme,
- Ermittlung der Anzahl und/oder Farbe der Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung anhand der erfassten Informationen .
12. Verfahren nach Anspruch 11, aufweisend die Schritte,
Erfassen eines ersten Strom/Spannungspaares (Pl) und eines davon verschiedenen zweiten Strom/Spannungspaares (P2) bei einer ersten Temperatur, und
Erfassen eines dritten Strom/Spannungspaares (P3) und eines davon verschiedenen vierten Strom/Spannungspaares (P4) bei zumindest einer zweiten Temperatur.
13. Verfahren nach Anspruch 12, umfassend Messen des ersten und zweiten sowie des dritten und vierten Strom/Spannungspaar jeweils unmittelbar hintereinander .
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, umfassend Messen weiterer Strom/Spannungspaare bei weiteren Temperaturen der Leuchtdioden-Anordnung (1) .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, umfassend Messen des ersten und zweiten
Strom/Spannungspaar unmittelbar nach Inbetriebnahme der Leuchtdioden-Anordnung, so dass die erste Temperatur der Umgebungstemperatur der Leuchtdioden-Anordnung (1) entspricht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, umfassend:
- Berechnen der aktuellen Temperatur Tj der optisch aktiven Schicht bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ aus den bei gleichem Stromfluss und unterschiedlichen Temperaturen gemessenen Spannungswerten VF2 und VFi aus
wobei Tu Umgebungstemperatur ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, umfassend Vorsehen eines Temperatursensors (21) zum Erfassen der Temperatur der Leuchtdiodenanordnung (1) .
18. Verfahren nach Anspruch 17, umfassend: Berechnen des Temperaturkoeffizienten γ aus der Differenz zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter Durchflußspannungswerte VF2o und VFi0 und aus den gemessenen Temperaturwerten Ti und T2 aus
V γ = γ F20 —γVFlO mV_
T2-T1
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, umfassend: Ermitteln der Anzahl n der in der Leuchtdiodenanordnung (1) in Serie geschalteten Leuchtdioden (2) aus der ermittelten Spannungsdifferenz ΔUpo zweier für unterschiedliche Temperaturen ermittelter Durchflußspannungswerte und der Temperaturänderung Δθ bei bekanntem Temperaturkoeffizienten γ aus
Δθ = ^EQ- . n-γ
20. Verfahren zur Erfassung der Kennlinien einer Leuchtdioden-Anordnung (1), wobei eine Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, die Leuchtdioden-Anordnung (1) zu betreiben und den Diodenstrom (8) und die Spannung (9) an der Leuchtdioden-Anordnung (1) zu erfassen, umfassend die Schritte,
Inbetriebnahme der Leuchtdioden-Anordnung (1),.
Unmittelbar nach Inbetriebnahme Erfassen eines ersten
Strom/Spannungspaares (Pl) und eines davon verschiedenen zweiten Strom/Spannungspaares (P2) bei
Umgebungstemperatur,
Betreiben der Leuchtdioden-Anordnung (1) über einen vorbestimmten Zeitraum und
Erfassen eines dritten Strom/Spannungspaares (P3) und eines davon verschiedenen vierten
Strom/Spannungspaares (P4) bei einer zweiten
Temperatur.
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