EP2882263A1 - Treiberschaltung und Verfahren zum Betrieb einer dimmbaren LED-Strecke in einem Dimmbereich mit zwei Bereichen - Google Patents

Treiberschaltung und Verfahren zum Betrieb einer dimmbaren LED-Strecke in einem Dimmbereich mit zwei Bereichen Download PDF

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EP2882263A1
EP2882263A1 EP14194880.2A EP14194880A EP2882263A1 EP 2882263 A1 EP2882263 A1 EP 2882263A1 EP 14194880 A EP14194880 A EP 14194880A EP 2882263 A1 EP2882263 A1 EP 2882263A1
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EP
European Patent Office
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driver circuit
dimming
adjustable
led
value
Prior art date
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EP14194880.2A
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EP2882263B1 (de
Inventor
Christian Nesensohn
Matthias Burger
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Tridonic GmbH and Co KG
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Tridonic GmbH and Co KG
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Publication date
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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

Definitions

  • the invention relates to a driver circuit and a method for controlling a dimmable light source.
  • the driver circuit supplies the illuminant path, in particular an LED path with at least one LED, directly or indirectly electrically and allows the dimming of a light path connected or connectable to the driver circuit via a dimming range.
  • the term illuminant path also means at least one LED module which, in addition to the luminous means, has further components such as a memory and / or a communication interface.
  • the light path can also have one or more OLEDs.
  • dimming by means of amplitude modulation takes place until a certain dimming level is reached, at which the amplitude is constant is held. Then, dimming by means of PWM modulation is performed to dim to dimming values below the determined dimming level, ie when, for example, a low dimming level is required.
  • the transition point between the analog and the PWM dimming ie the transition dimming value or dimming level at which the dimming is changed by means of amplitude variation to the PWM dimming, advantageously depends on the design of the luminous means or the concrete Purpose should be set.
  • the invention therefore proposes a driver circuit with an adjustable transition dimming value.
  • a method for the operation of an LED track is disclosed.
  • the driver circuit and method are the subject of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • a driver circuit for dimming via a dimming range operable by the driver circuit LED track, wherein the driver circuit is designed such that the dimming region has at least a first region in which the dimming carried out by means of amplitude variation of the LED current and a second region not overlapping with the first region, in which the dimming is additionally and / or alternatively carried out by means of pulsed modulation, preferably PWM modulation of the LED current, the second region lying below adjacent to the first region, and wherein a dimming value at which the transition from the first region to the second region occurs is adjustable.
  • the adjustable dimming value is also referred to below as the transition dimming value.
  • the driver circuit can control the LED track in a limited range around the adjustable dimming value and / or for a limited period of time with a combination of dimming by means of amplitude variation and from dimming by means of PWM modulation dimming.
  • the driver circuit may adjust the adjustable dimming value depending on the LED path operated by the driver circuit.
  • the driver circuit may have a user interface over which the adjustable dimming value is adjustable.
  • the adjustable dimming value may be adjustable by a user and / or production side.
  • the LED route may alternatively or additionally have at least one OLED.
  • the driver circuit may have a sensor interface, in particular for a connection to a photosensor and / or a temperature sensor.
  • the driver circuit can be detected by direct, in particular by retrieving the information from the LED link, e.g. set the adjustable dimming value by accessing a memory, determined information and / or an indirect, in particular by detecting parameters determined information.
  • the driver circuit may detect as parameters electrical parameters of the LED route and / or environmental parameters, in particular by means of connectable sensors.
  • the driver circuit may conclude from determined information on the type of LED route to be operated and adjust the adjustable dimming value depending thereon.
  • the driver circuit may detect at least one test dimming curve by means of a connectable sensor, e.g. by detecting emission characteristics of the LED path over a certain period of time, and based on this, determining and setting the adjustable dimming value.
  • the driver circuit may further comprise a functionally connected evaluation circuit, which serves for the evaluation of acquired data / parameters.
  • the driver circuit may store the at least one detected test dimming curve in a memory operatively connected to the driver circuit.
  • the driver circuit can in particular have a bus interface, preferably a DALI bus interface, and can set the adjustable dimming value as a function of a signal supplied via the bus interface, in particular a bus command.
  • a bus interface preferably a DALI bus interface
  • An amplitude value may decrease by dimming by means of an amplitude change towards the adjustable dimming value, and dimming below the adjustable dimming value may be effected by means of PWM modulation, preferably with the smallest amplitude value with respect to the adjustable dimming value and preferably with constant timing.
  • the driver circuit can communicate with the LED link via a communication interface.
  • the driver circuit may comprise a memory, in particular a look-up table, in which preferably at least one adjustable dimming value, e.g. in association with information about the LED route and / or parameters, is stored, and wherein the driver circuit based on the direct and / or indirect information set the adjustable dimming value, and in particular from the memory can retrieve.
  • a memory in particular a look-up table, in which preferably at least one adjustable dimming value, e.g. in association with information about the LED route and / or parameters, is stored, and wherein the driver circuit based on the direct and / or indirect information set the adjustable dimming value, and in particular from the memory can retrieve.
  • a method for dimming a dimmable operation of an LED array powered by a driver circuit wherein the driver circuit performs dimming by amplitude variation of the LED current in a first region of the dimming region and not into one with the first region overlapping second area, the dimming additionally and / or alternatively by means of PWM modulation of the LED current wherein the second region is located below adjacent to the first region, and wherein a dimming value at which the transition from the first region to the second region occurs is adjustable.
  • the first and second regions do not overlap.
  • the dimming of the luminous means path by means of an amplitude change of the luminous flux is also referred to as analog dimming or amplitude dimming, while the dimming by means of pulse width modulation of the luminous flux is also referred to as PWM dimming.
  • the setting of the adjustable dimming value or of the transition dimming value can be carried out depending on different criteria.
  • dimming processes which are above the transition dimming value purely analog dimming takes place, while in the lower range, ie below the transition dimming value, pure PWM dimming takes place.
  • the dimming processes may overlap, in particular at the transition dimming value or within a limited range around the transition dimming value or for a limited time.
  • the lowest constant clocked amplitude value can be chosen, that is, the amplitude value assumed at amplitude transition at the transition dimming value (i.e., the amplitude value resulting from approaching a dimming value to the transition dimming value at dimming with amplitude variation).
  • the driver circuit with a user interface, for example a controller accessible to a user, via which the transition dimming value can be set.
  • the dimming value can also be set on the production side, for example, depending on a customer-specific application.
  • the driver circuit detects information, and adjusts the transition value accordingly during operation or when connecting a light path.
  • the driver circuit may be designed so that it can retrieve information from the light path, for example by accessing a memory of the light path, which in particular identifies the type and / or configuration light source. This information is in the Hereinafter referred to as direct information, since the driver circuit directly accesses the illuminant path.
  • the driver circuit may alternatively or additionally also be designed to indirectly determine information and thus to infer the type of connected lamps or ambient conditions.
  • the driver circuit can be set up to detect and / or evaluate electrical parameters of the light path.
  • the evaluator driver circuit may use an integrated circuit (IC, ASIC) that is operatively connected to the driver circuit.
  • IC integrated circuit
  • ASIC integrated circuit
  • environmental parameters can be detected and included, for example, via additionally or alternatively provided sensors, for example temperature or photosensors.
  • the detected and / or evaluated electrical and / or environmental parameters are referred to below as indirect information.
  • the driver circuit may then set the transition dimming value.
  • the driver circuit can also access a memory assigned to it, in which data for setting the transition dimming value are stored.
  • a memory assigned to the driver circuit there can also be at least one function be deposited so that depending on the information collected, the determination of a transition dimming value is functional.
  • the driver circuit can therefore also have a sensor interface, via which it can be connected to a temperature sensor and / or a photosensor, in order in particular to detect or measure test dimming curves.
  • a sensor interface via which it can be connected to a temperature sensor and / or a photosensor, in order in particular to detect or measure test dimming curves.
  • This can be done, for example, in a configuration phase of the driver circuit or in the factory under conditions that simulate those prevailing during later use. This can also be done to adapt to certain bulbs.
  • the configuration phase is triggered manually or automatically again, for example, in order to achieve an adaptation to changing environmental conditions and / or lighting means. The latter can also be used without replacement, e.g. due to signs of aging of the bulbs result.
  • driver circuit so measurements can be made, in which the driver circuit light characteristics of the light path depending on different dimming detected and determined on the basis of the detected properties, or the behavior of the light path an optimal transition dimming value of the analog dimming to PWM dimming.
  • the driver circuit can differentiate between different illuminant paths on the basis of their electrical properties.
  • a light path with LED bulbs can be distinguished from a light path with OLED bulbs, as the electrical characteristics of OLEDs and LEDs are different.
  • a change in color is more pronounced with an analog dimming of OLEDs than with an analog dimming of LEDs.
  • the transition dimming value is chosen differently than when operating a light path with exclusively LEDs. The transition dimming value is then higher in OLEDs, in particular, than when a light-emitting diode array is operated with only LEDs.
  • adjustment of the adjustable transition dimming value may be based on a signal / command supplied to the driver circuit.
  • a dimming value may be set, for example by supplying a supply voltage of alternating and / or different polarity, or by an on / off sequence.
  • the supply of the signal can also take place via a bus interface.
  • a bus interface of the driver circuit may preferably be connected to a DALI or DSI bus.
  • the driver circuit can also inform other bus users, for example, about the adjustable transition dimming value to be set or set. It is thus possible, for example, for the driver circuit, by means of measurements and / or sensory detection, to ascertain information and data which are relevant for setting the transition dimming value. If the transition dimming value is determined by the driver circuit, the driver circuit can apply this transition dimming value to another Transmit driver circuits, for example, do not have the ability to capture / determine the appropriate information or data, so for example, have no sensor interface.
  • dynamic dimming may result in a mixture of dimming procedures at the adjustable switching dimming value for a limited period of time or within a limited range.
  • the Fig. 1 shows two examples in which the transition dimming value is changed by the driver circuit.
  • the transition dimming value on the one hand to x% ( Fig. 1 left) or on the other hand to a higher dimming value y% ( Fig. 1 right) to adjust the ranges of dimming using PWM modulation (PWM) or amplitude modulation (AM).
  • PWM PWM modulation
  • AM amplitude modulation
  • the adjustable transition dimming value it is also possible, for example, to dim only by changing the amplitude or exclusively by means of PWM dimming. This is the case when the transition dimming value is set to zero percent (0%) or a minimum dimming value (eg 5%) or to one hundred percent (100%) or a maximum dimming value (eg 80% - 95%). In the first case, then a dimming can be done only by means of amplitude change, in the second case only with pulse width modulation, or vice versa. As mentioned, the adjustment of the transition dimming value can be done by a user or based on the connected light source.
  • Fig. 2 shows by way of example how the driver circuit TS on the one hand supplies the light source LM, on the other hand, however, additionally can exchange data D with the light source.
  • the light-emitting means path has a memory S which contains information about the light-emitting means path.
  • the driver circuit TS directly detects information about the light path LM to adjust according to the adjustable transition dimming value.
  • a bus interface bus and a sensor interface Sens are shown on the driver circuit, as well as an optional memory TSS associated with the driver circuit.
  • the luminous means LM may also have a coded plug or a coded socket for connection to the driver circuit or an operating device having the driver circuit, the driver circuit then being able to detect the type of luminous means depending on the plug / socket.
  • bidirectional communication can take place between the driver circuit TS and the luminous means LM, so that the driver circuit TS can, for example, change or adapt parameters of the luminous means LM.
  • the communication between driver circuit TS and light source LM can of course either analog or digital.
  • a communication via a separate communication interface to driver circuit TS and / or light source LM is not absolutely necessary, since a communication via the supply V, for example by modulation of the supply parameters can be done.
  • FIG Fig. 3 Another exemplary embodiment is exemplary in FIG Fig. 3 shown, in which the driver circuit TS only communicates via the supply V with the illuminant path.
  • the driver circuit TS has in Fig. 3 a detection circuit / detection circuit, which may be provided in addition to or as an alternative to already described components of the driver circuit TS.
  • This detection circuit is preferably configured to detect electrical parameters, such as current or voltage parameters or capacitance values, which serve directly or indirectly to the supply V of the light-emitting means path LM.
  • the detection of the parameters can also take place continuously, so that the transition dimming value can be changed in the case of a change in the light path, for example due to aging phenomena, and a resulting change in the electrical parameters of the light source LM and / or in a change of the environmental parameters.
  • the leakage current can also be measured, for example, if OLEDs are used as the light source of the illuminant path.
  • OLEDs are used as the light source of the illuminant path.
  • the adjustable transition dimming value are set by the driver circuit TS detects or monitors saturation of the LEDs, and detects by their measurement, at which Dimmwert the colored LEDs are no longer conductive / no longer active.
  • the driver circuit TS can also use the optional photo sensor. The driver circuit can then set the adjustable transition dimming value so that it is above the dimming value at which the colored LEDs no longer conduct, so that below this dimming value dimming takes place only with PWM modulation.
  • pulsed modulation modes can also be used according to the invention, for example a pulse width modulation or pulse code modulation.

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Abstract

Es wird eine Treiberschaltung bereitgestellt zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von der Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke, wobei die Treiberschaltung derart ausgelegt ist, dass der Dimmbereich aufweist wenigstens einen ersten Bereich, in dem das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausgeführt wird, und einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich, in dem das Dimmen zusätzlich und/oder alternativ mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausgeführt wird, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist. Der einstellbare Dimmwert wird im Folgenden auch als Übergangsdimmwert bezeichnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung und ein Verfahren zur Ansteuerung einer dimmbaren LeuchtmittelStrecke. Dabei versorgt die Treiberschaltung die Leuchtmittel -Strecke, insbesondere eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, direkt oder indirekt elektrisch und erlaubt das Dimmen einer mit der Treiberschaltung verbundenen bzw. verbindbaren Leuchtmittelstrecke über einen Dimmbereich. Unter Leuchtmittelstrecke ist vorliegend auch wenigstens ein LED-Modul zu verstehen, das neben dem Leuchtmittel weitere Komponenten wie einen Speicher und/oder eine Kommunikationsschnittstelle aufweist. Insbesondere kann die Leuchtmittelstrecke auch eine oder mehrere OLEDs aufweisen.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zum Dimmen von LEDs/OLEDs ein Dimmverfahren zu wählen, das entweder eine Pulsweitenmodulation (PWM) des LED-Stroms oder eine Amplitudenmodulation (AM), d.h. eine Veränderung des Amplitudenwerts des Leuchtmittelstroms, verwendet. Als Stand der Technik soll hier beispielhaft die WO 2011/024101 A1 , die EP 1 689 212 B1 und die DE 198 48 925 B4 genannt werden.
  • Insbesondere ist es bekannt, dass bei höheren Dimmpegeln, d.h. wenn Leuchtmittel mit einer wenig reduzierten Helligkeit betrieben werden sollen, ein Dimmen mittels Amplitudenmodulation erfolgt, bis ein bestimmtes Dimmniveau erreicht ist, an dem die Amplitude konstant gehalten wird. Dann wird auf ein Dimmen mittels PWM-Modulation gewechselt, um auf Dimmwerte unterhalb des bestimmten Dimmniveaus zu dimmen, d.h., wenn beispielsweise ein niedriger Dimmpegel gefordert ist.
  • Problematisch ist nunmehr, dass ein analoges Dimmen, d.h. ein Dimmen mittels Veränderung des Amplitudenwerts, einerseits Auswirkungen auf die Farbkonstanz der Leuchtmittel hat. Insbesondere kann eine Farbwanderung, ein Farb-Shift, durch die Amplitudenveränderung verursacht werden. Andererseits ergeben sich Grenzen des PWM-Dimmens bei niedrigen Dimmwerten in dem niedrigsten einstellbaren Tastverhältnis. Somit können sich auf Grund des zu betreibenden Leuchtmittels, dem Einsatzzweck bzw. der Umgebung bei Systemen nach dem Stand der Technik bei einem Dimmen verschiedene negative Eigenschaften bemerkbar machen, die sich insbesondere auf die Qualität der Lichtabgabe auswirken.
  • Es wurde nun erkannt, dass der Übergangspunkt zwischen dem analogen und dem PWM-Dimmen, also der Übergangsdimmwert oder -dimmpegel, an dem von dem Dimmen mittels Amplitudenveränderung auf das PWM-Dimmen gewechselt wird, vorteilhafterweise abhängig von der Ausgestaltung des Leuchtmittels bzw. dem konkreten Einsatzzweck eingestellt werden sollte. Die Erfindung schlägt daher eine Treiberschaltung mit einem einstellbaren Übergangsdimmwert bereit. Zudem wird ein Verfahren für den Betrieb einer LED-Strecke offenbart. Die Treiberschaltung und das Verfahren sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem ersten Aspekt wird eine Treiberschaltung bereitgestellt zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von der Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke, wobei die Treiberschaltung derart ausgelegt ist, dass der Dimmbereich aufweist wenigstens einen ersten Bereich, in dem das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausgeführt wird, und einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich, in dem das Dimmen zusätzlich und/oder alternativ mittels gepulster Modulation, vorzugsweise PWM-Modulation des LED-Stroms ausgeführt wird, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist. Der einstellbare Dimmwert wird im Folgenden auch als Übergangsdimmwert bezeichnet. Die Treiberschaltung kann insbesondere bei einer dynamischen Veränderung eines vorgegebenen Dimmwerts, auf den die LED-Strecke gedimmt werden soll, die LED-Strecke in einem begrenzten Bereich um den einstellbaren Dimmwert und/oder für eine begrenzte Zeitdauer mit einer Kombination aus dem Dimmen mittels Amplitudenveränderung und aus dem Dimmen mittels PWM-Modulation dimmen.
  • Die Treiberschaltung kann den einstellbaren Dimmwert abhängig von der durch die Treiberschaltung betriebenen LED-Strecke einstellen.
  • Die Treiberschaltung kann eine Benutzerschnittstelle aufweisen, über die der einstellbare Dimmwert einstellbar ist. Der einstellbare Dimmwert kann durch einen Benutzer und/oder fertigungsseitig einstellbar sein.
  • Die LED-Strecke kann alternativ oder zusätzlich wenigstens eine OLED aufweisen.
  • Die Treiberschaltung kann eine Sensorschnittstelle, insbesondere für eine Verbindung mit einem Fotosensor und/oder einem Temperatursensor, aufweisen.
  • Die Treiberschaltung kann anhand einer direkten, insbesondere durch Abruf der Information von der LED-Strecke, z.B. durch Zugriff auf einen Speicher, ermittelten Information und/oder einer indirekten, insbesondere durch Erfassen von Parametern ermittelten Information den einstellbaren Dimmwert einstellen.
  • Die Treiberschaltung kann als Parameter elektrische Parameter der LED-Strecke und/oder Umgebungsparameter, insbesondere mittels verbindbarer Sensoren, erfassen.
  • Die Treiberschaltung kann aus ermittelter Information auf die Art der zu betreibenden LED-Strecke schließen und abhängig davon den einstellbaren Dimmwert einstellen.
  • Die Treiberschaltung kann mittels eines verbindbaren Sensors wenigstens eine Testdimmkurve erfassen, z.B. durch Erfassen von Emissionseigenschaften der LED-Strecke über eine bestimmte Zeitdauer, und basierend darauf den einstellbaren Dimmwert ermitteln und einstellen. Die Treiberschaltung kann weiter eine damit funktional verbundene Auswerteschaltung aufweisen, die zur Auswertung von erfassten Daten/Parametern dient.
  • Die Treiberschaltung kann die wenigstens eine erfasste Testdimmkurve in einem mit der Treiberschaltung funktional verbundenen Speicher speichern.
  • Die Treiberschaltung kann insbesondere aufweisen eine Busschnittstelle, vorzugsweise eine DALI-Busschnittstelle, und kann den einstellbaren Dimmwert abhängig von einem über die Busschnittstelle zugeführten Signal, insbesondere einem Busbefehl, einstellen.
  • Ein Amplitudenwert kann beim Dimmen mittels Amplitudenveränderung zum einstellbaren Dimmwert hin abnehmen, und das Dimmen unterhalb des einstellbaren Dimmwerts kann mittels PWM-Modulation, vorzugsweise mit dem bezüglich des einstellbaren Dimmwerts kleinsten Amplitudenwerts und vorzugsweise mit konstanter Taktung, erfolgen.
  • Die Treiberschaltung kann mit der LED-Strecke über eine Kommunikationsschnittstelle kommunizieren.
  • Die Treiberschaltung kann einen Speicher, insbesondere eine Nachschlagetabelle aufweisen, in dem vorzugsweise wenigstens ein einstellbarer Dimmwert, z.B. in Assoziation mit einer Information über die LED-Strecke und/oder Parametern, abgelegt ist, und wobei die Treiberschaltung anhand der direkten und/oder indirekten Information den einstellbaren Dimmwert einstellen, und insbesondere aus dem Speicher abrufen kann.
  • In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von einer Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke, wobei die Treiberschaltung in einem ersten Bereich des Dimmbereichs das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausführt, und in einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich das Dimmen zusätzlich und/oder alternativ mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausführt, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist. Insbesondere überlappen sich der erste und der zweite Bereich nicht.
  • Die Erfindung wird nun auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigen
    • Fig. 1
    schematisch zwei Einstellungen für den einstellbaren Dimmwert einer Treiberschaltung nach der Erfindung;
    Fig. 2
    schematisch die Treiberschaltung; und
    Fig. 3
    schematisch eine zweite Ansicht der Treiberschaltung.
  • Im Folgenden wird das Dimmen der Leuchtmittelstrecke mittels Amplitudenveränderung des Leuchtmittelstroms auch als analoges Dimmen oder Amplitudendimmen bezeichnet, während das Dimmen mittels Pulsweitenmodulation des Leuchtmittelstroms auch als PWM-Dimmen bezeichnet ist.
  • Das Einstellen des einstellbaren Dimmwerts bzw. des Übergangsdimmwerts kann dabei abhängig von verschiedenen Kriterien erfolgen.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei Dimmwerten, die über dem Übergangsdimmwert liegen, ein rein analoges Dimmen erfolgt, während im unteren Bereich, d.h. unterhalb des Übergangsdimmwerts ein reines PWM-Dimmen erfolgt. Vorzugsweise findet also im statischen Zustand kein Vermischen der beiden Dimmverfahren statt. Bei einem dynamischen Dimmen kann es jedoch dazu kommen, dass sich insbesondere an dem Übergangsdimmwert, bzw. in einem begrenzten Bereich um den Übergangsdimmwert oder für eine begrenzte Zeit die Dimmverfahren überschneiden.
  • Für das PWM-Dimmen kann insbesondere der niedrigste konstant getaktete Amplitudenwert gewählt werden, also der Amplitudenwert, der bei Amplitudendimmung an dem Übergangsdimmwert angenommen wird (d.h. der Amplitudenwert, der sich bei Annäherung eines Dimmwerts an den Übergangsdimmwert bei dem Dimmen mit Amplitudenveränderung ergibt).
  • Gemäß der Erfindung ist es nun möglich, den Übergangsdimmwert aufgrund verschiedener Faktoren einzustellen.
  • Eine Möglichkeit ist es dabei, an der Treiberschaltung eine Benutzerschnittstelle vorzusehen, beispielsweise einen für einen Benutzer zugänglichen Regler, über den der Übergangsdimmwert festgelegt werden kann. Dadurch kann der Dimmwert auch bereits fertigungsseitig eingestellt werden, beispielsweise abhängig von einem kundenspezifischen Einsatzzweck.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Treiberschaltung Informationen erfasst, und abhängig davon während des Betriebs oder bei Anschluss einer Leuchtmittelstrecke den Übergangswert entsprechend einstellt. Hierzu kann die Treiberschaltung so gestaltet sein, dass sie von der Leuchtmittelstrecke eine Information abrufen kann, z.B. durch Zugriff auf einen Speicher der Leuchtmittelstrecke, die insbesondere die Art und/oder Konfiguration Leuchtmittel identifiziert. Diese Information wird im Folgenden als direkte Information bezeichnet, da die Treiberschaltung direkt auf die Leuchtmittelstrecke zugreift. Die Treiberschaltung kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch ausgelegt sein, indirekt Informationen zu ermitteln und so auf die Art der angeschlossenen Leuchtmittel oder auf Umgebungsbedingungen zu schließen.
  • So kann die Treiberschaltung dazu eingerichtet sein elektrische Parameter der Leuchtmittelstrecke zu erfassen und/oder auszuwerten. Beispielsweise kann die Treiberschaltung für Auswertungen eine integrierte Schaltung (IC, ASIC), die funktional mit der Treiberschaltung in Verbindung steht, verwenden. Anhand der erfassten elektrischen Parameter bzw. basierend auf deren Auswertung, kann einerseits auf die Art/Konfiguration der zu betreibenden Leuchtmittelstrecke geschlossen werden. Andererseits können bspw. über zusätzlich oder alternativ vorgesehene Sensoren, beispielsweise Temperatur- oder Fotosensoren, Umgebungsparameter erfasst und einbezogen werden. Die erfassten und/oder ausgewerteten elektrischen und/oder umgebungsbezogenen Parameter werden im Folgenden als indirekte Information bezeichnet.
  • Abhängig von der erfassten direkten oder indirekten Information kann die Treiberschaltung dann den Übergangsdimmwert festlegen. Hierfür kann die Treiberschaltung auch auf einen ihr zugeordneten Speicher zugreifen, in dem Daten für die Einstellung des Übergangsdimmwerts hinterlegt sind. So kann beispielsweise anhand einer Nachschlagetabelle und auf Grund der Information ein damit assoziierter Übergangsdimmwert gewählt werden. Weiter kann in dem der Treiberschaltung zugeordneten Speicher auch wenigstens eine Funktion hinterlegt sein, so dass abhängig von der erfassten Information die Festlegung eines Übergangsdimmwerts funktional erfolgt.
  • Die Treiberschaltung kann daher auch eine Sensorschnittstelle aufweisen, über die sie mit einem Temperatur- und/oder einem Fotosensor verbunden werden kann, um insbesondere Testdimmkurven zu erfassen bzw. zu messen. Dies kann beispielsweise in einer Konfigurationsphase der Treiberschaltung oder werkseitig unter Bedingungen erfolgen, die die simulieren, die beim späteren Einsatz vorherrschen. Hierdurch kann auch eine Anpassung an bestimmte Leuchtmittel erfolgen. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass die Konfigurationsphase manuell oder automatisiert erneut angestoßen wird, bspw. um eine Anpassung an veränderte Umgebungsbedingungen und/oder Leuchtmittel zu erreichen. Letztere können sich auch ohne Austausch z.B. auf Grund von Alterungserscheinungen der Leuchtmittel ergeben.
  • Durch die Treiberschaltung können so Messungen erfolgen, bei denen die Treiberschaltung Lichteigenschaften der Leuchtmittelstrecke abhängig von verschiedenen Dimmwerten erfasst und auf Basis der erfassten Eigenschaften, bzw. des Verhaltens der Leuchtmittelstrecke einen optimalen Übergangsdimmwert von dem analogen Dimmen zum PWM-Dimmen ermittelt.
  • So ist es der Treiberschaltung insbesondere auch möglich unterschiedliche Leuchtmittel-Strecken anhand ihrer elektrischen Eigenschaften zu unterscheiden. So kann eine Leuchtmittelstrecke mit LED-Leuchtmitteln von einer Leuchtmittelstrecke mit OLED Leuchtmitteln unterschieden werden, da die elektrischen Kennwerte von OLEDs und LEDs unterschiedlich sind. Unter anderem ist eine Farbveränderung bei einem analogen Dimmen von OLEDs ausgeprägter als bei einem analogen Dimmen von LEDs. Bei einer Leuchtmittelstrecke mit OLEDs, bzw. bei einem Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit ausschließlich OLEDs, wird daher der Übergangsdimmwert anders gewählt als bei einem Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit ausschließlich LEDs. Der Übergangsdimmwert liegt dann bei OLEDs insbesondere höher als wenn eine Leuchtmittelstrecke mit lediglich LEDs betrieben wird.
  • Weiter kann die Einstellung des einstellbaren Übergangsdimmwerts auf Basis eines Signals/Befehls erfolgen, das/der der Treiberschaltung zugeführt wird. Dabei besteht eine Möglichkeit darin, der Treiberschaltung über deren elektrische Versorgung einen einzustellenden Dimmwert vorzugeben, beispielsweise durch Zuführung einer Versorgungsspannung wechselnder und/oder verschiedener Polarität, bzw. durch eine Ein-/Ausschaltsequenz. Andererseits kann die Zuführung des Signals auch über eine Busschnittstelle erfolgen. Dazu kann eine Busschnittstelle der Treiberschaltung vorzugsweise mit einem DALI oder DSI-Bus verbunden sein.
  • Über die Busschnittstelle kann die Treiberschaltung beispielsweise auch andere Busteilnehmer über den eingestellten oder einzustellenden einstellbaren Übergangsdimmwert informieren. So ist es beispielsweise möglich, dass die Treiberschaltung mittels Messungen und/oder sensorischer Erfassung Informationen und Daten ermittelt, die für die Einstellung des Übergangsdimmwerts relevant sind. Ist der Übergangsdimmwert von der Treiberschaltung bestimmt, so kann die Treiberschaltung diesen einzustellenden Übergangsdimmwert an andere Treiberschaltungen übermitteln, die beispielsweise nicht über die Möglichkeit zur Erfassung/Ermittlung der entsprechenden Informationen oder Daten verfügen, also beispielsweise keine Sensorschnittstelle aufweisen.
  • Bei einem statischen Dimmen ist es insbesondere wünschenswert, dass sich der Bereich, in dem ein PWM-Dimmen erfolgt, und der Bereich, in dem ein Amplitudendimmen erfolgt, nicht überlappen, sodass eine Trennung zwischen den zwei Dimmverfahren besteht.
  • Bei einem dynamischen Dimmen kann es indessen dazu kommen, dass sich für einen begrenzten Zeitraum oder in einem begrenzten Bereich eine Mischung der Dimmverfahren an dem einstellbaren Umschaltdimmwert ergibt.
  • Die Fig. 1 zeigt zwei Beispiele, in denen der Übergangsdimmwert durch die Treiberschaltung verändert wird. Hier ist gezeigt, dass der Übergangsdimmwert einerseits auf x% (Fig. 1 links) oder andererseits auf einen höheren Dimmwert y% (Fig. 1 rechts) eingestellt werden kann, um die Bereiche der Dimmung mittels PWM-Modulation (PWM) bzw. Amplitudenmodulation (AM) einzustellen.
  • Abhängig von der Einstellung des einstellbaren Übergangsdimmwerts kann beispielsweise auch ein Dimmen lediglich durch Amplitudenveränderung oder ausschließlich mittels PWM-Dimmen erfolgen. Dies ist dann der Fall, wenn der Übergangsdimmwert auf null Prozent (0%) oder einen minimalen Dimmwert (z.B. 5%) eingestellt wird bzw. auf hundert Prozent (100%) oder einen maximalen Dimmwert (z.B. 80% - 95%). Im ersten Fall kann dann ein Dimmen nur mittels Amplitudenveränderung erfolgen, im zweiten Fall lediglich mit Pulsweitenmodulation, oder umgekehrt. Wie gesagt, kann die Einstellung des Übergangsdimmwerts durch einen Benutzer oder basierend auf dem angeschlossenen Leuchtmittel erfolgen.
  • Fig. 2 zeigt Exemplarisch, wie die Treiberschaltung TS einerseits die Leuchtmittelstrecke LM versorgt, andererseits jedoch zusätzlich Daten D mit der Leuchtmittelstrecke austauschen kann. Insbesondere weist die Leuchtmittelstrecke einen Speicher S auf, der Informationen über die Leuchtmittelstrecke enthält. Somit erfasst die Treiberschaltung TS direkt Informationen über die Leuchtmittelstrecke LM um entsprechend den einstellbaren Übergangsdimmwert einzustellen. Schematisch ist an der Treiberschaltung auch eine Busschnittstelle Bus und eine Sensorschnittstelle Sens dargestellt, sowie ein mit der Treiberschaltung assoziierter optionaler Speicher TSS.
  • Alternativ zu dem Speicher TSS kann die Leuchtmittelstrecke LM auch einen kodierten Stecker oder eine kodierte Buchse zur Verbindung mit der Treiberschaltung oder einem die Treiberschaltung aufweisenden Betriebsgerät aufweisen, wobei die Treiberschaltung dann abhängig von dem Stecker/der Buchse die Art der Leuchtmittelstrecke erkennen kann.
  • Zwischen der Treiberschaltung TS und der Leuchtmittelstrecke LM kann insbesondere eine bidirektionale Kommunikation erfolgen, sodass die Treiberschaltung TS beispielsweise Parameter der Leuchtmittelstrecke LM verändern oder anpassen kann. Die Kommunikation zwischen Treiberschaltung TS und Leuchtmittelstrecke LM kann dabei selbstverständlich entweder analog oder digital erfolgen. Eine Kommunikation über eine separate Kommunikationsschnittstelle an Treiberschaltung TS und/oder Leuchtmittelstrecke LM ist jedoch nicht unbedingt nötig, da auch eine Kommunikation über die Versorgung V, beispielsweise durch Modulation der Versorgungsparameter erfolgen kann.
  • Eine weitere exemplarische Ausgestaltung ist beispielhaft in Fig. 3 gezeigt, in der die Treiberschaltung TS lediglich über die Versorgung V mit der Leuchtmittelstrecke kommuniziert. Die Treiberschaltung TS weist in Fig. 3 eine Erkennungsschaltung/ Detektionsschaltung auf, die zusätzlich oder alternativ zu bereits beschriebenen Komponenten der Treiberschaltung TS vorgesehen sein kann. Diese Detektionsschaltung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, elektrische Parameter, wie beispielsweise Strom- oder Spannungsparameter oder Kapazitätswerte zu erfassen, die direkt oder indirekt der Versorgung V der Leuchtmittelstrecke LM dienen.
  • Die Erfassung der Parameter kann dabei auch kontinuierlich erfolgen, sodass bei einer Veränderung der Leuchtmittelstrecke, beispielsweise aufgrund von Alterungserscheinungen, und eine sich daraus ergebene Veränderung der elektrischen Parameter der Leuchtmittelstrecke LM und/oder bei einer Veränderung der Umgebungsparameter der Übergangsdimmwert verändert werden kann.
  • Als elektrischer Parameter kann auch beispielsweise der Leck-Strom gemessen werden, wenn als Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke OLEDs eingesetzt werden. Beispielsweise kann auch bei LED-Strecken, in denen Weißlicht-LEDs zusammen mit LEDs anderer Farbe, beispielsweise roten LEDs betrieben werden, der einstellbare Übergangsdimmwert dadurch eingestellt werden, dass die Treiberschaltung TS eine Sättigung der LEDs erfasst oder überwacht, und durch ihre Messung erkennt, bei welchem Dimmwert die farbigen LEDs nicht mehr leiten/nicht mehr aktiv sind. Hierzu kann die Treiberschaltung TS auch den optionalen Fotosensor verwenden. Die Treiberschaltung kann dann den einstellbaren Übergangsdimmwert so festlegen, dass dieser über dem Dimmwert liegt, an dem die farbigen LEDs nicht mehr leiten, sodass unterhalb dieses Dimmwerts ein Dimmen lediglich mit PWM-Modulation erfolgt.
  • Alternativ zu der PWM-Modulation können gemäß der Erfindung auch andere gepulste Modulationsarten angewendet werden, beispielsweise eine Pulsdauermodulation oder Puls-Code-Modulation.

Claims (15)

  1. Treiberschaltung zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von der Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke,
    wobei die Treiberschaltung derart ausgelegt ist, dass - der Dimmbereich aufweist wenigstens einen ersten Bereich, in dem das Dimmen mittels
    Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausgeführt wird, und einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich, in dem das Dimmen zusätzlich und/oder alternativ mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausgeführt wird, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei
    - ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist.
  2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, den einstellbaren Dimmwert abhängig von der durch die Treiberschaltung betriebenen LED-Strecke einzustellen.
  3. Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Treiberschaltung eine Benutzerschnittstelle aufweist, über die der einstellbare Dimmwert einstellbar ist.
  4. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die LED-Strecke alternativ oder zusätzlich wenigstens eine OLED aufweist.
  5. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung eine Sensorschnittstelle, insbesondere für eine Verbindung mit einem Fotosensor und/oder einem Temperatursensor, aufweist.
  6. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, anhand einer direkten, insbesondere durch Abruf der Information von der LED-Strecke, z.B. durch Zugriff auf einen Speicher, ermittelten Information und/oder einer indirekten, insbesondere durch Erfassen von Parametern ermittelten Information den einstellbaren Dimmwert einzustellen.
  7. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, als Parameter elektrische Parameter der LED-Strecke und/oder Umgebungsparameter, insbesondere mittels verbindbarer Sensoren, zu erfassen.
  8. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, aus ermittelter Information auf die Art der zu betreibenden LED-Strecke zu schließen und abhängig davon den einstellbaren Dimmwert einzustellen.
  9. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, mittels eines verbindbaren Sensors wenigstens eine Testdimmkurve zu erfassen, z.B. durch Erfassen von Emissionseigenschaften der LED-Strecke über eine bestimmte Zeitdauer, und basierend darauf den einstellbaren Dimmwert zu ermitteln und einzustellen.
  10. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine erfasste Testdimmkurve in einem mit der Treiberschaltung funktional verbundenen Speicher zu speichern.
  11. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, insbesondere aufweisend eine Busschnittstelle, vorzugsweise eine DALI-Busschnittstelle, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, den einstellbaren Dimmwert abhängig von einem über die Busschnittstelle zugeführten Signal, insbesondere einem Busbefehl, einzustellen.
  12. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei ein Amplitudenwert beim Dimmen mittels Amplitudenveränderung zum einstellbaren Dimmwert hin abnimmt, und wobei das Dimmen unterhalb des einstellbaren Dimmwerts mittels PWM-Modulation, vorzugsweise mit dem bezüglich des einstellbaren Dimmwerts kleinsten Amplitudenwerts und vorzugsweise mit konstanter Taktung, erfolgt.
  13. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, mit der LED-Strecke z.B. über eine Kommunikationsschnittstelle zu kommunizieren.
  14. Treiberschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung einen Speicher, insbesondere eine Nachschlagetabelle aufweist, in dem wenigstens ein einstellbarer Dimmwert, z.B. in Assoziation mit einer Information über die LED-Strecke und/oder Parametern, abgelegt ist, und wobei die Treiberschaltung dazu eingerichtet ist, anhand der direkten und/oder indirekten Information den einstellbaren Dimmwert einzustellen, und insbesondere aus dem Speicher abzurufen.
  15. Verfahren zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von einer Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke,
    wobei die Treiberschaltung in einem ersten Bereich des Dimmbereichs das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausführt, und in einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich das Dimmen zusätzlich und/oder alternativ mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausführt, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei - ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist.
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