EP2534927A1 - Verfahren zum betreiben mindestens einer leuchtdiode und leuchtvorrichtung zum durchführen des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betreiben mindestens einer leuchtdiode und leuchtvorrichtung zum durchführen des verfahrens

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Publication number
EP2534927A1
EP2534927A1 EP11773206A EP11773206A EP2534927A1 EP 2534927 A1 EP2534927 A1 EP 2534927A1 EP 11773206 A EP11773206 A EP 11773206A EP 11773206 A EP11773206 A EP 11773206A EP 2534927 A1 EP2534927 A1 EP 2534927A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pulse
current
emitting diode
light
modulation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11773206A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Frost
Stefan Lorenz
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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 Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2534927A1 publication Critical patent/EP2534927A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/327—Burst dimming
    • 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
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/16—Controlling the light source by timing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to a method for operating or feeding at least one light-emitting diode.
  • the invention also relates to a lighting device with at least one light-emitting diode and at least one driver for feeding the at least one light-emitting diode.
  • LEDs are usually operated by means of a pulse-width modulation (PWM), in which the LEDs for a predetermined duty cycle tl (also referred to as on ⁇ time ) ⁇ operated with a constant current I and then for a predetermined switch-off t2 (also as Shutdown time called) are de-energized.
  • PWM pulse-width modulation
  • the current or the current I, integrated over the duty cycle tl, defines the light energy or amount of light generated in the period T.
  • the PWM control or the PWM dimming method makes dynamic demands on a current source used. Ideally, a constant current is provided for the on-time tl, and no current flows during the off period t2 (ie, the switching operation is negligible is carried out quickly). Only the duty ratio tl / (tl + t2) is directly proportional to an effective Hellig ⁇ ness or intensity of the LED (s). However, with current sources having a large rise time constant t_PSU (ie, the duration the current source takes to raise its current value from the off state to a predefined fraction of the nominal value) and low dimming levels, this is no longer guaranteed so that the dimming behavior is linear Behavior deviates.
  • t_PSU ie, the duration the current source takes to raise its current value from the off state to a predefined fraction of the nominal value
  • the minimum, practically usable degree of dimming has been substantially determined by the rise time constant t_PSU or Ge ⁇ speed of the power source and the period T ⁇ Festge sets.
  • periods T of approximately 0.1 ms are not exceeded what the degree of dimming adversely be ⁇ borders.
  • the dimming by means of the pulse width modulation is consequently used, in particular, for period lengths T in a range of 10 ms>T> 0.1 ms. At such periods T no flicker is perceived.
  • the object is achieved by a method for operating at least one light emitting diode, wherein the at least one light emitting diode is operated at least in regions by means of a Pulsieremo ⁇ modulation, wherein a number of uniform current pulses within a predetermined interval duration in response to a target value for the radiated by at least one light emitting diode Light energy (“light energy setpoint”), in particular a degree of dimming, is set.
  • Light energy setpoint Light energy
  • the number of current pulses depending on the desired light energy setpoint variable ⁇ bar, and the setpoint can be approximated in particular by the smallest deviation resulting number.
  • the novel pulse-number modulation makes it possible, in a simple manner, to improve in particular a linearity between the set light-energy setpoint value and an actually achieved actual value, in particular for low degrees of dimming.
  • the pulse number modulation benefit that the Lichtener ⁇ energy is due to the uniformity of the current pulses generated per current ⁇ pulse from the at least one light emitting diode well known, even without knowing the shape of the current pulses.
  • the degree of dimming can be varied in stages in a precisely defined manner and enables a greatly reduced nonlinearity .
  • a relative error can between the light energy setpoint, in particular a desired dimming level, and an associated light energy actual value, for example the actual dimming level, can be considerably reduced.
  • a Stufig ⁇ resistance and a remaining non-linearity can be easily adjusted by a height or a duty cycle of the current pulses.
  • the pulse-number modulation can also be used with slow current sources.
  • the degree of dimming may in particular giewert as a proportional Lichtener-, current value and / or pro rata brightness value in Be ⁇ train to a maximum current value for supplying the at least one light emitting diode or brightness value of light emitted from the at least one light-emitting diode can be considered.
  • the light energy setpoint may also comprise another parameter, for example an electrical power.
  • the method involves switching between a pulse width modulation (in which, in particular, a switch-on duration of a current pulse is set as a function of a desired degree of dimming), in particular at higher dimming levels or at higher dimming levels, and pulse-number modulation, in particular at lower ones Dimming levels or lower dimming levels.
  • a pulse width modulation in which, in particular, a switch-on duration of a current pulse is set as a function of a desired degree of dimming
  • pulse-number modulation in particular at lower ones Dimming levels or lower dimming levels.
  • Pulswei ⁇ width modulation and the pulse number modulation or the like on an associated switching point at least approximately an equal luminous intensity, luminous energy, brightness and / or achieve equal Wegig ⁇ ness. It is still an embodiment that the switching is performed when a degree of dimming is reached or exceeded, which corresponds to a minimum duty cycle of the current pulse width modulation pulse at which the current pulse reaches its rated current. Pulse width modulation can thus be used in particular above this Dimmgrads ⁇ the pulse number and the modulation is below this Dimmgrads.
  • a current source for supplying the at least one light emitting diode has a rise time constant which is shorter than the period of the pulse width modulation, in particular 0.01 times to 0.1 times shorter.
  • This simple, variable pulse width modulation can be used with one of ⁇ sufficiently good linearity for a wide range of Dimmgrade.
  • the case that the rise time constant is 0.01 times to 0.1 times shorter than the period of the pulse width modulation has the advantage that then within the period a steady state after a period corresponding to usually about three rise time constant can be achieved.
  • the rise time constant may be the duration required by the current source to reach a current value of 0.5 times the rated current or, preferably, a current value of (1-1 / e), corresponding to approximately 0.63 times the current value Rated current to reach.
  • the method comprises switching between current level modulation at higher dimming levels and pulse number modulation at lower dimming levels. This results in the advantage that the at least one light emitting diode can be operated with dimming levels at which a (continuously applied) current level of a current level modulation would be below its lower threshold value. It is exploited that many light-emitting diodes for a damage-free operation require a supply with a current level with at least the lower threshold. However, the heart rate modulation can be carried out at higher values of the current level or even dimming in which the pulse number modulation greater accuracy made ⁇ light than the current level modulation.
  • a pulse duration or duty cycle of the at least one current pulse of Pulsieremo ⁇ dulation is smaller than or equal to a rise time constant of a power source for powering the at least one light-emitting diodes de such as a driver. With significantly longer a ⁇ switching period, the number of pulses per interval or Perio ⁇ de and thus the (discrete) Number of Dimmgrade significantly ⁇ a side set.
  • a duty cycle of the at least one current pulse pulse modulation pulse is between about 0.1 times a rise time constant of a current source for supplying the at least one light emitting diode of the power source and about 10 times the rise time constant, in particular between see 0.3 times the rise time constant and 1.5 times the An ⁇ rise time constant.
  • the number of pulses per interval or period and thus the (discrete) number of dimming levels are considerably limited.
  • the switching requires a fast skid, which can cause a high cost and high-frequency noise.
  • the interval of time between about 1 ⁇ ⁇ is and about 10 ms, in particular between about 0.5 ms and about 10 ms, including the end values.
  • the switching is performed at a switching point with a continuous brightness or light energy of the at least one light-emitting diode. As a result of the switching over, no jump in brightness is caused. Thus, a viewer does not notice the transition between the two types of control.
  • the pulse duration or duty cycle is at least one current pulse of Pulsieremo- dulation based on a least fixed at the time of switchover number of this at least one current pulse defines the Festge ⁇ .
  • the number of current pulses of the pulse number modulation for switching can be fixed and be determined knowing the number of current pulses whose duty cycle or pulse duration so that the transition is as continuous as possible.
  • a suitable pulse duration can be determined, for example, by means of suitable characteristic curves.
  • the pulse duration may alternatively be set by means of a sensor (for example, a light sensor) and eg a Regelschlei- fe, that the transition is made possible continu ously ⁇ .
  • a duty cycle or pulse duration of the current pulses of the pulse number modulation is fixed and the number of current pulses is set so that the transition as possible kontinu ⁇ ierlich or with the least possible jump .
  • a suitable number of current pulses may be, for example, under the knowledge of a brightness or light energy at the transition point and with knowledge of the light energy generated by a current pulse by a multiplication of the current pulses caused light energy and the number of current pulses are determined as a variable.
  • the switch-on duration or pulse duration and the number of current pulses of the pulse-number modulation can alternatively be determined as a best combination or variation of both variables, possibly within predefined limits for at least one of the parameters.
  • the number of current pulses of Pulsieremodula ⁇ tion per period at the transition point is the maximum number of current pulses. Another dimming reduces the number of current pulses.
  • the maximum number of current pulses thus ent ⁇ speaks the number of adjustable by the pulse number modulation levels of brightness or brightness levels.
  • the method is performed in parallel for several groups of light emitting diodes of different colors.
  • Each of the groups may have one or more light emitting diodes of the same color.
  • the (mixed) light emitted by the light-emitting diodes can have a desired sum color location. Due to the individual adjustment of control mode to various operating states, particularly distinguishable by different areas of the light energy target value, particular Dimmgrads can ver ⁇ be simplified compliance of the total color locus on low Dimmgrade.
  • a lighting device with at least one light emitting diode and at least one driver for supplying the at least one light emitting diode, wherein the light ⁇ device for implementing the method as described above is set up.
  • the invention will be described schematically with reference to exemplary embodiments. there may be provided with the same reference numerals for clarity, identical or equivalent elements ⁇ Ele.
  • Fig.l shows a plot of normalized to a nominal current pulse width modulated current I by at least one light-emitting diode as a function of time t ei ⁇ ner in arbitrary units of time for a comparatively slow current source;
  • FIG. 2 shows a plot of normalized to a nominal current pulse width modulated current I by at least one light-emitting diode as a function of time t ei ⁇ ner in arbitrary units of time for a comparatively rapid current source;
  • FIG. 3 shows a plot of normalized to a nominal current pulse width modulated current I by at least one light-emitting diode as a function of time t ei ⁇ ner in arbitrary units of time for the comparatively slow power source having a length ⁇ ren duty cycle;
  • FIG. 5 shows the plot from FIG. 4 with its pulse width modulation together with an alternative pulse-number modulation for switch-on periods of the current source above the rise-time constant t_PSU; 6 shows a plot of the pulse width modulation together with the alternative pulse-number modulation for switch-on durations of the current source below the rise time constant t_PSU; and
  • time t in be ⁇ arbitrary units of time, namely for a comparatively slow current source.
  • the PWM period or period T of a single current pulse P here is about 10 Zeiteinhei ⁇ th.
  • the period T may in particular be between 0.5 ms and 10 ms.
  • FIG. 1 shows a plot analogous to FIG. 1 for the comparatively slow current source, wherein now the setpoint duty cycle t1 is two time units, corresponding to a target dimming level of 20%.
  • a switch-on duration t 1 of one time unit corresponds to a setpoint dimming level of 10%
  • the actual dimming level is 7%, which corresponds to a deviation of 3% but a relative error of 30%.
  • a ⁇ A switching duration tl of 0.5 or 0.2 units of time (desired degree of dimming 5% and 2%) an actual degree of dimming of 3% and 1%.
  • the associated relative error is 40% or 50%.
  • dashed lines show a novel pulse number modulation (PZM).
  • PZM pulse number modulation
  • the pulse-number modulation has a plurality of 'reduced' current pulses p_red, which do not reach the rated current In and, as a result, a relatively steep slope.
  • the period T of the pulse width modulation corresponds to an interval duration of the pulse-number modulation.
  • the single current pulse P reaches now only about 0.85% of the rated current.
  • the linearity between the desired degree of dimming, and the actual degree of dimming or brightness of the LED (s) may thus be as ⁇ improved by that starting from a pulse width modulation for tl> approx tl_min with a single current pulse P at ca. tl_min is switched on approximately tl_min a pulse number modulation for tl ⁇ , wherein the pulse width modulation ge ⁇ Gurss pressure P_Red has the second mode, depending on the degree of dimming one or more re ⁇ -induced current pulses, and vice versa.
  • the amount of light emitted from the LED or the LEDs is proportional to n_dim ⁇ tl_LLD.
  • the relative error at low dimming levels can be significantly reduced by the use of pulse-number modulation.
  • the linearis So at low dimming levels can be significantly increased.
  • a pulse-number modulation can be carried out separately.
  • the control of the various types of LEDs can in particular be synchronized or coordinated.
  • Insbeson ⁇ particular may be the same for the various ⁇ denartigen LEDs an interval duration.
  • the pulse rate modulation achieves the following advantages:
  • dimming levels below 1% can be achieved with sufficiently accurate linearity.
  • the time constant t_PSU of the current source can be longer than the PWM duty cycle tl_LLD required to achieve low dimming levels (tl / T ⁇ 10%, in particular ⁇ 2%).
  • the LED lighting device 1 has a Net zan gleich 2, which here exemplifies three Trei ⁇ over 3a, 3b, 3c supplied with power.
  • the three drivers 3a, 3b, 3c each feed a light-emitting diode 4a, 4b or 4c, which emit light of different colors, for example red, green or blue.
  • the drivers 3a, 3b, 3c can their associated light emitting diode 4a, 4b and 4c respectively drive by the above-described methods be ⁇ .
  • the drivers 3a, 3b, 3c can be coordinated with one another in such a way that they control the light emitting diodes 4a, 4b or 4c assigned to them in each case in such a way that a desired summation color locus of a light source through the light emitting diode approximated the mixed light 4a, 4b and 4c generated or provided a ⁇ , in particular regulated, is.
  • the lighting device 1 may e.g. a lamp or a light.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Das Verfahren dient zum Betreiben mindestens einer Leuchtdiode (4a, 4b, 4c), wobei die mindestens eine Leuchtdiode (4a, 4b, 4c) zumindest bereichsweise mittels einer Pulszahlmodulation betrieben wird, bei welcher eine Zahl (n_dim) gleichförmiger Strompulse (p_red) innerhalb einer vorbestimmten Intervalldauer (T) in Abhängigkeit von einem Lichtenergie-Sollwert, insbesondere Dimmgrad, eingestellt wird. Die Leuchtvorrichtung (1) ist mit mindestens einer Leuchtdiode (4a, 4b, 4c) und mindestens einem Treiber (3a, 3b, 3c) zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode (4a, 4b, 4c) ausgestattet, wobei die Leuchtvorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben mindestens einer Leuchtdiode und Leuchtvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben oder Speisen mindestens einer Leuchtdiode. Die Erfindung betrifft auch eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einer Leuchtdiode und mindestens einem Treiber zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode.
Um die Helligkeit von Leuchtdioden (LEDs) über einen weiten Bereich zu regeln, ist eine Variation des die LEDs betreibenden LED-Stroms (Stromhöhenmodulation) ungeeignet, da bei niedrigen und hohen Strömen die Helligkeit der LEDs von einem ansonsten gut erfüllten linearen Strom/Helligkeits-Verhältnis abweichen kann und zudem die LEDs beschädigt werden können. Deshalb werden LEDs meist mittels einer Puls-Weiten- Modulation (PWM) betrieben, bei welcher die LEDs für eine vorbestimmte Einschaltdauer tl (auch als Einschaltzeit be¬ zeichnet) mit einem konstanten Strom I betrieben werden und danach für eine vorbestimmte Ausschaltdauer t2 (auch als Ausschaltzeit bezeichnet) stromlos geschaltet werden. Ein Tast¬ verhältnis tl/T mit einer Periodendauer T = (tl+t2) ent- spricht dabei einem ungefähr einem Soll-Dimmgrad. Wird die Periodendauer T = (tl+t2) zu lange gewählt ( typischerweise länger als 10 ms), kann dieses PWM-Dimmverfahren von einem menschlichen Beobachter durch ein Flimmern wahrgenommen werden. Die Stromstärke bzw. der Strom I, integriert über die Einschaltdauer tl, definiert die in der Periode T erzeugte Lichtenergie oder Lichtmenge.
Die PWM-Ansteuerung bzw. das PWM-Dimmverfahren stellt dynamische Ansprüche an eine verwendete Stromquelle. Im Idealfall wird für die Einschaltdauer tl ein konstanter Strom zur Verfügung gestellt, und während der Ausschaltdauer t2 fließt kein Strom (d.h., dass der Umschaltvorgang vernachlässigbar schnell durchgeführt wird) . Nur dann ist das Tastverhältnis tl/ (tl+t2) direkt proportional zur einer effektiven Hellig¬ keit oder Intensität der LED(s) . Bei Stromquellen mit einer großen Anstiegszeitkonstante t_PSU (d.h., derjenigen Dauer, welche die Stromquelle benötigt, um ihren Stromwert aus dem ausgeschalteten Zustand auf einen vordefinierten Anteil des Nennwerts anzuheben) und niedrigen Dimmgraden ist dies jedoch nicht mehr gewährleistet, so dass dann das Dimmverhalten vom linearen Verhalten abweicht.
Bei einer ( Färb- ) Mischung von Licht verschiedenfarbiger LEDs mit unterschiedlichen benötigten Intensitätsverhältnissen bzw. individuellen Einschaltdauern (z.B. tli für i unterschiedliche LEDs), um einen gewissen Summenfarbort einstellen zu können, kommt es darauf an, das Intensitätsverhältnis oder Helligkeitsverhältnis zwischen den unterschiedlichen LEDs auf einem bestimmten Wert zu halten. Bei einem zu geringen Dimmgrad (Verhältnis der aktuellen Stromstärke zu einer maxi¬ malen Stromstärke) ist das Helligkeitsverhältnis z.B. zwi- sehen zwei verschiedenfarbigen LEDs jedoch nicht mehr proportional zu tla/tlb, und die effektive Mischfarbe ändert sich merklich .
Somit ist der minimale, praktisch nutzbare Dimmgrad bisher wesentlich durch die Anstiegszeitkonstante t_PSU bzw. die Ge¬ schwindigkeit der Stromquelle und die Periodendauer T festge¬ legt. In der Praxis werden deshalb Periodendauern T von ca. 0,1 ms nicht unterschritten, was den Dimmgrad nachteilig be¬ grenzt. Die Dimmung mittels der Pulsweitenmodulation wird folglich insbesondere bei Periodendauern T in einem Bereich 10 ms > T > 0,1 ms eingesetzt. Bei solchen Periodendauern T ist kein Flimmern mehr wahrzunehmen.
Eine Möglichkeit, diese Nachteile anzugehen, besteht in der Verwendung schneller Stromquellen, welche jedoch vergleichsweise teuer sind. Auch können das Flackern bei niedrigen Dimmgraden und oder Farbabweichungen bei niedrigen Dimmgraden in Kauf genommen werden, was aber durch einen Benutzer nachteilig aufgenommen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu beseitigen und insbesondere ein Leuchtverhalten mindestens einer Leuchtdiode für niedrige Dimmgrade zu verbessern, insbesondere stärker zu linearisieren. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde¬ re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Leuchtdiode, wobei die mindestens eine Leuchtdiode zumindest bereichsweise mittels einer Pulszahlmo¬ dulation betrieben wird, bei welcher eine Zahl gleichförmiger Strompulse innerhalb einer vorbestimmten Intervalldauer in Abhängigkeit von einem Sollwert für die von mindestens einen Leuchtdiode abzustrahlenden Lichtenergie ( "Lichtenergie- Sollwert") , insbesondere einem Dimmgrad, eingestellt wird. Somit kann in anderen Worten die Zahl der Strompulse in Abhängigkeit von dem gewünschten Lichtenergie-Sollwert variier¬ bar sein, und der Sollwert kann insbesondere durch die eine geringste Abweichung ergebende Zahl angenähert werden.
Durch die neuartige Pulszahlmodulation kann auf eine einfache Weise insbesondere eine Linearität zwischen dem eingestellten Lichtenergie-Sollwert und einem tatsächlich erreichten Ist- wert verbessert werden, und zwar insbesondere für niedrige Dimmgrade. Dabei kommt der Pulszahlmodulation zugute, dass aufgrund der Gleichförmigkeit der Strompulse die pro Strom¬ puls von der mindestens einen Leuchtdiode erzeugte Lichtener¬ gie gut bekannt ist, und zwar auch ohne die Form der Strom- pulse zu kennen. In anderen Worten ist der Dimmgrad genau definiert stufig variierbar und ermöglicht eine stark reduzier¬ te Nicht linearität . Insbesondere kann ein relativer Fehler zwischen dem Lichtenergie-Sollwert, insbesondere einem Soll- Dimmgrad, und einem zugehörigen Lichtenergie-Istwert, z.B. dem Ist-Dimmgrad, erheblich verringert werden. Eine Stufig¬ keit und eine verbliebene Nichtlinearität können einfach durch eine Höhe bzw. eine Einschaltdauer der Strompulse eingestellt werden. Die Pulszahlmodulation kann auch mit langsamen Stromquellen verwendet werden.
Der Dimmgrad kann insbesondere als ein anteiliger Lichtener- giewert, Stromwert und/oder anteiliger Helligkeitswert in Be¬ zug auf einen maximalen Stromwert zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode bzw. Helligkeitswert des von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlten Lichts angesehen werden kann. Der Lichtenergie-Sollwert kann aber auch einen anderen Para- meter umfassen, z.B. eine elektrische Leistung.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Verfahren ein Umschalten zwischen einer Pulsweitenmodulation (bei welcher insbesondere eine Einschaltdauer eines Strompulses in Abhängigkeit von ei- nem gewünschten Dimmgrad eingestellt wird) , insbesondere bei höheren Dimmgraden oder zu höheren Dimmgraden hin, und der Pulszahlmodulation, insbesondere bei niedrigeren Dimmgraden oder zu niedrigeren Dimmgraden hin, umfasst. Dadurch kann die Betriebsart individuell an unterschiedliche Betriebsbereiche der Leuchtdiode angepasst werden, insbesondere an unter¬ schiedliche Dimmbereiche. Die Verwendung der Pulsweitenmodu¬ lation für höhere Dimmgrade, z.B. von 10% oder mehr, ermöglicht dort eine besonders einfache Ansteuerung oder Speisung der mindestens einen Lichtquelle, und zwar bis hin zu einem ungedimmten Zustand.
Insbesondere kann zwischen der Pulsweitenmodulation und der Pulszahlmodulation so umgeschaltet werden, dass die Pulswei¬ tenmodulation und die Pulszahlmodulation an einem zugehörigen Umschaltpunkt zumindest in etwa eine gleiche Lichtstärke, Lichtenergie, Helligkeit o.ä. und/oder eine gleiche Genauig¬ keit erreichen. Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Umschalten durchgeführt wird, wenn ein Dimmgrad erreicht oder überschritten wird, welcher einer kleinsten Einschaltdauer des Strompulses der Pulsweitenmodulation entspricht, bei welcher der Strompuls seinen Nennstrom erreicht. Die Pulsweitenmodulation kann somit insbesondere oberhalb dieses Dimmgrads eingesetzt wer¬ den und die Pulszahlmodulation unterhalb dieses Dimmgrads. Dabei wird ausgenutzt, dass sich eine Linearität zwischen dem Soll-Dimmgrad und dem Ist-Dimmgrad bei der Pulsweitenmodula¬ tion erheblich verschlechtert, wenn der Nennstrom des zugehörigen einzigen Strompulses nicht mehr erreicht wird, obwohl eine absolute Abweichung geringer wird. Es hat sich hingegen gezeigt, dass die Verwendung insbesondere mehrerer, ver- gleichsweise kurzer bzw. kleiner Strompulse der Pulszahlmodu¬ lation die Linearität verbessert.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass eine Stromquelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode eine Anstiegszeit- konstante aufweist, welche kürzer ist als die Periodendauer der Pulsweitenmodulation, insbesondere 0,01 mal bis 0,1 mal kürzer. Dadurch kann für einen weiten Bereich der Dimmgrade die einfache, stufenlose Pulsweitenmodulation mit einer aus¬ reichend guten Linearität eingesetzt werden. Der Fall, dass die Anstiegszeitkonstante 0,01 mal bis 0,1 mal kürzer ist als die Periodendauer der Pulsweitenmodulation weist den Vorteil auf, dass sich dann innerhalb der Periodendauer ein eingeschwungener Zustand nach einer Dauer entsprechend üblicherweise ca. drei Anstiegszeitkonstanten erreichen lässt.
Die Anstiegszeitkonstante kann insbesondere diejenige Dauer sein, welche die Stromquelle benötigt, um einen Stromwert von 0,5 mal dem Nennstrom zu erreichen oder, bevorzugt, um einen Stromwert von (1-1/e), entsprechend von ca. 0,63 mal dem Nennstrom, zu erreichen. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Verfahren ein Umschalten zwischen einer Stromhöhenmodulation bei höheren Dimmgraden und der Pulszahlmodulation bei niedrigeren Dimmgraden umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die mindestens eine Leuchtdiode mit Dimmgraden betreibbar ist, bei welchen eine (kontinuierlich angelegte) Stromhöhe einer Stromhöhenmodulation unterhalb ihres unteren Schwellwerts liegen würde. Dabei wird ausgenutzt, dass viele Leuchtdioden für einen beschädigungsfreien Betrieb eine Speisung mit einer Stromhöhe mit mindestens dem unteren Schwellwert benötigen. Jedoch kann die Pulszahlmodulation auch schon bei höheren Werten der Stromhöhe bzw. Dimmwerten durchgeführt werden, bei denen die Pulszahlmodulation eine bessere Genauigkeit ermög¬ licht als die Stromhöhenmodulation.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass eine Pulsdauer oder Einschaltdauer des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmo¬ dulation kleiner als oder gleich einer Anstiegszeitkonstante einer Stromquelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdio- de, z.B. eines Treibers, ist. Bei signifikant längerer Ein¬ schaltdauer sind die Zahl der Pulse pro Intervall oder Perio¬ de und damit die (diskrete) Zahl der Dimmgrade erheblich ein¬ geschränkt . Es ist noch eine Ausgestaltung, dass eine Einschaltdauer des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmodulation zwischen ca. 0,1 mal einer Anstiegszeitkonstante einer Stromquelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode der Stromquelle und ca. 10 mal der Anstiegszeitkonstante liegt, insbesondere zwi- sehen 0,3 mal der Anstiegszeitkonstante und 1,5 mal der An¬ stiegszeitkonstante. Bei signifikant längerer Einschaltdauer sind die Zahl der Pulse pro Intervall oder Periode und damit die (diskrete) Zahl der Dimmgrade erheblich eingeschränkt. Bei signifikant kürzerer Einschaltdauer oder Einschaltdauer erfordert das Schalten einen schnellen Schutter, was einen hohen Aufwand und Hochfrequenz-Störstrahlung bedingen kann. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Intervall¬ dauer zwischen ca. 1 \is und ca. 10 ms beträgt, insbesondere zwischen ca. 0,5 ms und ca. 10 ms beträgt, einschließlich der Endwerte .
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass das Umschalten bei einem Umschaltpunkt mit einer kontinuierlichen Helligkeit oder Lichtenergie der mindestens einen Leuchtdiode durchgeführt wird. Durch das Umschalten wird folglich kein Helligkeits- sprung verursacht. So fällt einem Betrachter der Übergang zwischen den beiden Arten der Ansteuerung nicht auf.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Pulsdauer oder Einschaltdauer des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmo- dulation auf der Grundlage einer zum Zeitpunkt des Umschal- tens festen Zahl dieses mindestens einen Strompulses festge¬ legt wird. In anderen Worten kann zunächst die Zahl der Strompulse der Puls zahlmodulation zum Umschalten fest vorgegeben werden und unter Kenntnis der Zahl der Strompulse deren Einschaltdauer oder Pulsdauer so festgelegt werden, dass der Übergang möglichst kontinuierlich erfolgt. Eine geeignete Pulsdauer kann beispielsweise mittels geeigneter Kennlinien bestimmt werden. Die Pulsdauer kann alternativ mittels einer Sensorik (z.B. einem Lichtsensor) und z.B. einer Regelschlei- fe so eingestellt werden, dass der Übergang möglichst konti¬ nuierlich erfolgt.
Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass beim Übergang zwischen der Pulsweitenmodulation und der Pulszahlmodulation eine Einschaltdauer oder Pulsdauer der Strompulse der Pulszahlmodulation fest vorgegeben ist und die Zahl der Strompulse so eingestellt wird, dass der Übergang möglichst kontinu¬ ierlich bzw. mit einem möglichst geringen Sprung erfolgt. Eine geeignete Zahl der Strompulse kann beispielsweise unter Kenntnis einer Helligkeit oder Lichtenergie am Übergangspunkt und unter Kenntnis der durch einen Strompuls erzeugten Lichtenergie durch eine Multiplikation der durch die Strompulse hervorgerufenen Lichtenergie und der Zahl der Strompulse als einer Variablen bestimmt werden.
Die Einschaltdauer bzw. Pulsdauer und die Zahl der Strompulse der Pulszahlmodulation können alternativ als eine beste Kombination oder Variation beider Größen bestimmt werden, ggf. innerhalb vorgegebener Grenzen für zumindest einen der Parameter . Insbesondere ist die Zahl der Strompulse der Pulszahlmodula¬ tion pro Periodendauer am Übergangspunkt die maximale Zahl der Strompulse. Durch eine weitere Dimmung wird die Zahl der Strompulse verringert. Die maximale Zahl der Strompulse ent¬ spricht somit auch der Zahl der durch die Pulszahlmodulation einstellbaren Helligkeitsstufen oder Helligkeitsniveaus.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Verfahren parallel für mehrere Gruppen von Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe durchgeführt wird. Jede der Gruppen kann eine oder mehrere Leuchtdioden gleicher Farbe aufweisen. Dabei kann insbesondere das von den Leuchtdioden abgestrahlte (Misch- ) Licht einen Soll-Summenfarbort aufweisen. Aufgrund der individuellen Anpassung der Ansteuerungsart an verschiedene Betriebszustände, insbesondere unterscheidbar durch verschiedene Bereiche des Lichtenergie-Sollwerts, insbesondere Dimmgrads, kann eine Einhaltung des Summenfarborts auf für niedrige Dimmgrade ver¬ einfacht werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einer Leuchtdiode und mindestens einem Treiber zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode, wobei die Leucht¬ vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben eingerichtet ist. In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Ele¬ mente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.l zeigt eine Auftragung eines auf einen Nennstrom normierten pulsweitenmodulierten Stroms I durch mindestens eine Leuchtdiode in Abhängigkeit von ei¬ ner Zeit t in beliebigen Zeiteinheiten für eine vergleichsweise langsame Stromquelle;
Fig.2 zeigt eine Auftragung eines auf einen Nennstrom normierten pulsweitenmodulierten Stroms I durch mindestens eine Leuchtdiode in Abhängigkeit von ei¬ ner Zeit t in beliebigen Zeiteinheiten für eine vergleichsweise schnelle Stromquelle;
Fig.3 zeigt eine Auftragung eines auf einen Nennstrom normierten pulsweitenmodulierten Stroms I durch mindestens eine Leuchtdiode in Abhängigkeit von ei¬ ner Zeit t in beliebigen Zeiteinheiten für die vergleichsweise langsame Stromquelle mit einer länge¬ ren Einschaltdauer;
Fig.4 zeigt eine Auftragung eines auf einen Nennstrom normierten pulsweitenmodulierten Stroms I durch mindestens eine Leuchtdiode in Abhängigkeit von ei¬ ner Zeit t in beliebigen Zeiteinheiten für die vergleichsweise langsame Stromquelle mit einer kürze- ren Einschaltdauer;
Fig.5 zeigt die Auftragung aus Fig.4 mit ihrer Pulsweitenmodulation zusammen mit einer alternativen Pulszahlmodulation für Einschaltdauern der Stromquelle oberhalb der Anstiegszeitkonstanten t_PSU; Fig.6 zeigt eine Auftragung der Pulsweitenmodulation zusammen mit der alternativen Pulszahlmodulation für Einschaltdauern der Stromquelle unterhalb der Anstiegszeitkonstanten t_PSU; und
Fig.7 zeigt eine LED-Leuchtvorrichtung zum Durchführen der Pulszahlmodulation. Fig.l zeigt eine Auftragung eines auf einen Nennstrom In = 1 normierten pulsweitenmodulierten Stroms I durch eine LED oder mehrere LEDs (o.Abb.) in Abhängigkeit von einer Zeit t in be¬ liebigen Zeiteinheiten, und zwar für eine vergleichsweise langsame Stromquelle. Die PWM-Periode oder Periodendauer T eines einzigen Strompulses P beträgt hier ca. 10 Zeiteinhei¬ ten. Die Periodendauer T kann insbesondere zwischen 0,5 ms und 10 ms betragen. Eine Einschaltdauer tl des Strompulses P als auch eine Ausschaltdauer t2 (= T - tl) weisen einen Soll- wert von genau 5 Zeiteinheiten auf, so dass das Soll-Tastverhältnis tl/T bzw. tl/(tl+t2), welches dem Soll-Dimmgrad ent¬ spricht, idealerweise bei 50% liegt.
Durch die nicht vernachlässigbare (Anstiegs- ) Zeitkonstante t_PSU der Stromquelle von hier 0,5 Zeiteinheiten beträgt der tatsächliche ( Ist- ) Dimmgrad jedoch nur 46%, was einem relati¬ ven Fehler von ca. 8% entspricht. Durch eine Trägheit der Stromquelle verringert sich der Dimmgrad somit um ca. 4%. Fig.2 zeigt eine zu Fig.l analoge Auftragung für eine vergleichsweise schnelle Stromquelle mit t_PSU von ca. 0,1 Zeit¬ einheiten. Der relative Fehler bezüglich des Dimmgrads ist dann vernachlässigbar klein. Fig.3 zeigt eine zu Fig.l analoge Auftragung für die vergleichsweise langsame Stromquelle, wobei nun die Soll- Einschaltdauer tl acht Zeiteinheiten, entsprechend einem Soll-Dimmgrad von 80%, beträgt. Der tatsächliche (Ist- ) Dimmgrad beträgt jedoch nur 80% - 4% = 76%, was einem rela- tiven Fehler von ca. 5% entspricht.
Fig. zeigt eine zu Fig.l analoge Auftragung für die vergleichsweise langsame Stromquelle, wobei nun die Soll- Einschaltdauer tl zwei Zeiteinheiten, entsprechend einem Soll-Dimmgrad von 20%, beträgt. Der tatsächliche (Ist- ) Dimmgrad beträgt jedoch nur 20% - 4% = 16%, was einem relativen Fehler von ca. 20% entspricht. Die für die oben beschriebenen Beispiele im Wesentlichen konstante Verringerung des Dimmgrads um 4% liegt an der dort konstanten Form der Flanken des Strompulses, falls der Nenn- ström bei 1 = 1 erreicht wird.
Wird der Dimmgrad auf unter 20% reduziert, wird der Nennstrom nicht mehr erreicht, und die Flanke wird steiler. Dies redu¬ ziert den absoluten Fehler auf unter 4%, erhöht jedoch den relativen Fehler.
Entspricht beispielsweise eine Einschaltdauer tl von einer Zeiteinheit einem Soll-Dimmgrad von 10%, beträgt der Ist- Dimmgrad 7%, was einer Abweichung von 3%, aber einem relati- ven Fehler von 30% entspricht. Analog entspricht eine Ein¬ schaltdauer tl von 0,5 oder 0,2 Zeiteinheiten (Soll-Dimmgrad 5% bzw. 2%) einem Ist-Dimmgrad von 3% bzw. 1%. Der zugehörige relative Fehler beträgt 40% bzw. 50%. Fig.5 zeigt eine zu der Auftragung aus Fig.4 ähnliche Auftra¬ gung mit der dort gezeigten herkömmlichen Art der Pulsweitenmodulation mit dem einzelnen Strompuls P mit den Parametern: tl_min = 1,9 Zeiteinheiten (entsprechend einem Soll-Dimmgrad von 19%), einem Ist-Dimmgrad von 15% und einem relativen Feh- 1er von 21%. Unter tl_min wird die kleinste Einschaltdauer für einen einzelnen Strompuls P verstanden, bei welcher der Strompuls noch den Nennwert des Stroms In = 1 erreicht.
Zusätzlich ist gestrichelt eingezeichnet eine neuartige Puls- zahlmodulation (PZM) gezeigt. Die Pulszahlmodulation weist innerhalb der ursprünglichen Periodendauer T von 10 Zeiteinheiten mehrere 'reduzierte' Strompulse p_red auf, welche nicht den Nennstrom In und dadurch eine, auch relativ, steilere Flanke erreichen. Die Periodendauer T der Pulsweitenmo- dulation entspricht einer Intervalldauer der Pulszahlmodulation . Eine Pulsbreite oder Einschaltdauer tl_LLD als auch eine Zahl n_dim der reduzierten Strompulse p_red innerhalb der ur¬ sprünglichen Periodendauer T ist so gewählt, dass bei dem 'Übergangspunkt' t = tl_min die Pulsweitenmodulation und die Pulszahlmodulation einen gleichen Ist-Dimmgrad von 15% mit einem gleichen relativen Fehler von 21% aufweisen. Das Verhalten, insbesondere ein Helligkeitsverhalten, der LED(s) ist am Übergangspunkt tl_min somit gleich, so dass ein Wechsel zwischen den beiden Modulationsarten an dem Übergangspunkt tl_min (z.B. PWM für tl > tl _min oder für tl >= tl _min und PZM für tl <= tl_min bzw. tl < tl_min) von einem Beobachter nicht über die Helligkeit wahrnehmbar ist.
In dem gezeigten Beispiel wird das gleiche Verhalten an dem Übergangspunkt tl_min durch n_dim = 10 reduzierte Strompulse erreicht, welche jeweils eine Pulsbreite oder Einschaltdauer tl_LLD = t_PSU und damit eine Stromhöhe I von ca. 0,63 des Stromnennwerts In aufweisen. Fällt insbesondere die Einschaltdauer tl des einzelnen Strompulses P der Pulsweitenmodulation unter tl_min, wird der Dimmgrad also zu sehr niedrigen Dimmgraden hin verringert, verbessert der Einsatz der reduzierten Strompulse der Pulszahlmodulation die Linearität zwischen dem Soll-Dimmgrad und dem Ist-Dimmgrad erheblich. Fig.6 zeigt dazu einen herkömmlichen einzelnen PWM-Strompuls P mit einer Einschaltdauer tl = 0,95 < tl_min = 0,5 - 1,9 Zeiteinheiten (entsprechend der Hälfte von tl_min aus Fig.5), was einem Ist-Dimmgrad von 6,2% und einem relativen Fehler von 35% entspricht. Der einzelne Strompuls P erreicht nun nur noch ca. 0,85% des Nennstroms.
Die entsprechend auf n_dim = 0,5 · 10 = 5 verringerte Zahl der reduzierten Strompulse p_red der Pulszahlmodulation, welche in ihrer Form den in Fig.5 gezeigten reduzierten Strom- pulsen p_red gleichen (also Dimmgrad-invariant sind) , ergeben einen verbesserten Ist-Dimmgrad von 7,6% und einen verbesserten relativen Fehler von 25%. Dadurch, dass die Pulsfrequenz der reduzierten Strompulse p_red für n_dim > 1 höher ist als die des einzelnen Strompulses P bei der Pulsweitenmodulation, ist auch ein Flimmern nicht wahrnehmbar. Es ist auch möglich, den bisher verwendeten einen PWM- Strompuls P durch zwei unterschiedliche Zahlen n_dim redu¬ zierter Strompulse p_red zu ersetzen. Beispielsweise können mit einem einzigen PWM-Strompuls P von tl = 0,4 Zeiteinheiten (entsprechend einem Soll-Dimmgrad von 4%) ein Ist-Dimmgrad von 2% und ein relativer Fehler von 50% erreicht werden. Bei einer Verwendung von n_dim = 2 reduzierten Strompulsen p_red der oben beschriebenen Form ergeben sich ein Ist-Dimmgrad von 3% und ein relativer Fehler von 25%. Bei einer Verwendung von n_dim = 3 reduzierten Strompulsen p_red ergeben sich ein Ist- Dimmgrad von 4,5% und ein relativer Fehler von nur 13%.
Die Linearität zwischen dem Soll-Dimmgrad und dem Ist- Dimmgrad bzw. einer Helligkeit der LED(s) kann folglich da¬ durch verbessert werden, dass ausgehend von einer Pulsweiten- modulation für tl > ca. tl_min mit einem einzelnen Strompuls P bei ca. tl_min auf eine Pulszahlmodulation für tl < ca. tl_min umgeschaltet wird, wobei die Pulsweitenmodulation ge¬ mäß dem zweiten Modus je nach Dimmgrad einen oder mehrere re¬ duzierte Strompulse p_red aufweist, und umgekehrt.
Allgemein kann eine Einschaltdauer tl_LLD = t_PSU der reduzierten Strompulse p_red durch die Forderung nach einem kontinuierlichen Übergang der Helligkeit oder Lichtenergie an dem Übergangspunkt tl_min festgelegt werden und folgend der Soll-Dimmgrad durch die beste Zahl n_dim und/oder Einschalt¬ dauer tl_LLD der reduzierten Strompulse p_red angenähert werden. Die aus der LED oder den LEDs emittierte Lichtmenge ist dabei proportional zu n_dim · tl_LLD. Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, kann der relative Fehler bei niedrigen Dimmgraden durch die Verwendung der Pulszahlmodulation erheblich verringert werden. Die Lineari- tat bei niedrigen Dimmgraden kann also erheblich gesteigert werden .
Für mehrere verschiedenartige, insbesondere verschiedenfarbi- ge, LEDs kann eine Pulszahlmodulation getrennt durchgeführt werden. Die Ansteuerung der verschiedenartigen LEDs kann insbesondere synchronisiert oder koordiniert erfolgen. Insbeson¬ dere kann eine Intervalldauer die gleiche für die verschie¬ denartigen LEDs sein.
Unter anderem werden durch die Pulszahlmodulation folgende Vorteile erreicht:
- Auch bei sehr niedrigen Dimmgraden (0% < t/T < 10%) ist kein Flimmern sichtbar. Es können sogar Dimmgrade unter 1% mit einer ausreichend genauen Linearität erreicht werden.
- Die Zeit kons tante t_PSU der Stromquelle kann länger sein als die zum Erreichen niedriger Dimmgrade (tl/T < 10%, insbesondere < 2%) nötige PWM-Einschaltdauer tl_LLD.
- Auch bei einer großen Zeit konstante t_PSU ist ein lineares Dimmverhalten bis unter 10% Dimmgrad (insbesondere zwischen
1% und 10%) erreichbar, was insbesondere für eine Farb- mischregelung vorteilhaft ist.
Fig.7 zeigt eine mögliche LED-Leuchtvorrichtung 1 zum Durch- führen der Pulszahlmodulation und insbesondere des oben beschriebenen Verfahrens. Die LED-Leuchtvorrichtung 1 weist einen Net zanschluss 2 auf, welcher hier beispielhaft drei Trei¬ ber 3a, 3b, 3c mit Strom versorgt. Die drei Treiber 3a, 3b, 3c speisen jeweils eine Leuchtdiode 4a, 4b bzw. 4c, welche Licht unterschiedlicher Farbe, z.B. rot, grün bzw. blau, emittieren. Die Treiber 3a, 3b, 3c können die ihnen zugeordnete Leuchtdiode 4a, 4b bzw. 4c jeweils nach dem oben be¬ schriebenen Verfahren ansteuern. Die Treiber 3a, 3b, 3c können so miteinander koordiniert sein, dass sie die ihnen je- weils zugeordnete Leuchtdiode 4a, 4b bzw. 4c so ansteuern, dass ein gewünschter Summenfarbort eines durch die Leuchtdio- den 4a, 4b bzw. 4c erzeugten Mischlichts angenähert oder ein¬ gestellt, insbesondere eingeregelt, wird.
Die Leuchtvorrichtung 1 kann z.B. eine Lampe oder eine Leuch- te sein.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es kann für eine besonders effektive Annäherung an den Soll- Dimmgrad beispielsweise vorteilhaft sein, dass tl_LLD < t PSU ist .
Bezugs zeichenliste
1 LED-Leucht orrichtung
2 Netzanschluss
3a Treiber
3b Treiber
3c Treiber
4a Leuchtdiode
4b Leuchtdiode
4c Leuchtdiode
I Strom
In Nennstrom
T Periodendauer
P Strompuls
t Zeit
tl Einschaltdauer t2 Ausschaltdauer
11 min Übergangspunkt t_PSU Anstiegs zeitkonstante p red reduzierter Strompuls n dim Zahl von Strompulsen tl LLD Einschaltdauer

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben mindestens einer Leuchtdiode (4a, 4b, 4c), wobei die mindestens eine Leuchtdiode (4a, 4b, 4c) zumindest bereichsweise mittels einer Pulszahl¬ modulation betrieben wird, bei welcher eine Zahl (n_dim) gleichförmiger Strompulse (p_red) innerhalb einer vorbe¬ stimmten Intervalldauer (T) in Abhängigkeit von einem Lichtenergie-Sollwert, insbesondere Dimmgrad, einge- stellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ein Umschalten zwischen einer Pulsweitenmodulation bei höheren Dimmgraden und der Pulszahlmodulation bei niedrigeren Dimmgraden umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Umschalten durchgeführt wird, wenn ein Dimmgrad erreicht oder überschrit¬ ten wird, welcher einer kleinsten Einschaltdauer (tl_min) des Strompulses (P) der Pulsweitenmodulation entspricht, bei welcher der Strompuls (P) seinen Nenn¬ strom (In) erreicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, bei dem eine Stromquelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode eine Anstiegszeitkonstante (t_PSU) aufweist, welche kür¬ zer ist als die Periodendauer (T) der Pulsweitenmodula¬ tion, insbesondere 0,01 mal bis 0,1 mal kürzer.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ein Umschalten zwischen einer Stromhöhenmodulation bei höheren Dimmgraden und der Puls zahlmodulation bei niedrigeren Dimmgraden umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Einschaltdauer (tl_LLD) des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmodulation kleiner als oder gleich einer Anstiegszeitkonstante (t_PSU) einer Strom¬ quelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Einschaltdauer (tl_LLD) des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmodulation zwischen ca. 0,1 mal einer Ans tiegs zeit kons tante (t_PSU) einer Stromquelle zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode und ca. 10 mal der Ans tiegs zeit kons tante (t_PSU) liegt, insbesondere zwischen 0,3 mal der Ans tiegs zeit kons tante (t_PSU) und 1,5 mal der Anstiegszeitkonstante (t_PSU) .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Intervalldauer (T) zwischen ca. 1 \is und ca. 10 ms beträgt, insbesondere zwischen ca. 0,5 ms und ca. 10 ms beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umschalten bei einem Umschaltpunkt mit einer konti¬ nuierlichen Helligkeit der mindestens einen Leuchtdiode durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Einschaltdauer (tl_LLD) des mindestens einen Strompulses der Pulszahlmodulation auf der Grundlage einer zum Zeitpunkt des Um- schaltens festen Zahl (n_dim) dieses mindestens einen Strompulses festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren parallel für mehrere Gruppen von Leuchtdi¬ oden (4a, 4b, 4c) unterschiedlicher Farbe durchgeführt wird, wobei das von den Leuchtdioden (4a, 4b, 4c) abge¬ strahlte Licht einen Soll-Summenfarbort aufweist. 12. Leuchtvorrichtung (1) mit mindestens einer Leuchtdiode (4a, 4b, 4c) und mindestens einem Treiber (3a, 3b, 3c) zum Speisen der mindestens einen Leuchtdiode ( 4a, 4b, 4c), wobei die Leuchtvorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
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