EP4164337A1 - Semiconductor component for outputting a control parameter - Google Patents

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EP4164337A1
EP4164337A1 EP22210759.1A EP22210759A EP4164337A1 EP 4164337 A1 EP4164337 A1 EP 4164337A1 EP 22210759 A EP22210759 A EP 22210759A EP 4164337 A1 EP4164337 A1 EP 4164337A1
Authority
EP
European Patent Office
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output
semiconductor component
antenna
unit
connections
Prior art date
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Pending
Application number
EP22210759.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Doris Keitel-Schulz
Matthias Schneider
Qi Zhu
Dieter Zipprick
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.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of EP4164337A1 publication Critical patent/EP4164337A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20Controlling the colour of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • H05B47/1965
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection

Definitions

  • the invention relates to a semiconductor component for outputting a control parameter.
  • Luminaires mounted on the ceiling often differ in terms of their power and therefore in terms of the luminous intensity they emit. Other parameters such as the light color can also vary from lamp to lamp.
  • a semiconductor device for outputting a control parameter which includes a receiving unit, a storage unit and an output unit.
  • the semiconductor component contains antenna connections, supply connections and at least one output connection for outputting a control parameter signal.
  • the receiving unit includes connectors for connecting to an antenna from which the receiving unit receives signals.
  • the receiving unit converts the signals received from the antenna into data.
  • the data is stored in the storage unit.
  • the semiconductor device outputs an output signal based on the data stored in the storage unit at the output terminal.
  • the semiconductor component contains a calculation unit that determines the operating hours of the semiconductor component. The output signal depends both on the data stored in the memory unit and on the operating hours determined.
  • hours of operation need not be stored in units equal to whole hours. It is sufficient to store them in a form from which multiples or fractions of operating hours can be calculated.
  • the programmed settings received from the receiving unit via the wireless signal through the antenna are stored as data in the memory so that they are available for operation.
  • the settings are, for example, the desired luminosity or desired light color for people or the speed for motors, i.e. controllable properties of a device to be driven.
  • the properties of the device to be controlled can change as the number of operating hours increases. For example, the luminous intensity emitted decreases as the light source ages. This can be counteracted by increasing the current flowing through the lamp as the lamp ages. The output signal changes accordingly, which signals, for example, that a higher current should be impressed when the lamp gets older.
  • the calculation unit contains a counter that counts the operating hours. Such a counter is always activated when voltage is provided by the luminaire. In this case, it is assumed that the lamp will also be operated if the voltage is present.
  • the lamp operation time corresponds to the time during which the semiconductor component is supplied with voltage from the supply terminals.
  • the counter is not activated if no supply voltage is provided via the supply terminals. If the semiconductor component is only supplied with voltage via the antenna connections, it is assumed that the lamp is not on.
  • the output signal is an analog voltage.
  • Such an analog voltage can be received by the circuit that operates the lamp as a control parameter, for example in order to set the current that is to flow through the lamp.
  • the output signal is realized by a pulse width modeled signal.
  • the signals can be transmitted with a relatively high resolution.
  • the voltage supply of the semiconductor component is secured in a first mode by the two supply connections and in a second mode by energy that is obtained from the signals at the antenna connections.
  • the semiconductor component can also be programmed when the luminaire is not supplied with external voltage, which installers generally prefer when installing lamps.
  • a counter reading of the counter is stored in the memory unit and the counter reads out the counter reading from the memory unit before the counting begins in each case. This ensures that the operating hours are saved even if there is no external power supply.
  • the bulbs can easily be replaced without replacing the semiconductor component.
  • lamps can also be easily replaced with lamps of a different type.
  • the invention also relates to a lamp with a semiconductor component, the semiconductor component being connected to a control input terminal of a lamp driver.
  • connection means not only a direct connection, but also an indirect one, in which further elements are provided between the units to be connected. However, there must be a signal or flow of energy between the two elements.
  • FIG 1 shows a lamp 1 and a mobile phone 2, with the help of which a control parameter for the lamp 1 can be set.
  • the lamp 1 contains an AC-DC converter 3, a semiconductor component 4, an antenna 9, an LED driver 5, a capacitor 6, a capacitor 10, a first light-emitting diode 7 and a second light-emitting diode 8.
  • the lamp 1 receives an AC voltage at its AC-DC converter 3, which this AC-DC converter 3 into a DC voltage between the node KVDD and the node KGND transforms.
  • This DC voltage is 3 V, for example.
  • a capacitor 10, which can store electrical energy, is provided between these two nodes.
  • the semiconductor device 4 off figure 1 has five connections.
  • a first terminal A1 and a second terminal 2 are connected to the two ends of the antenna 9.
  • the semiconductor component 4 is also connected to the voltage supply node KVDD and the voltage supply node KGND at two supply terminals.
  • the fifth terminal OUT is an output terminal that outputs a signal for a control parameter.
  • the control parameter here is a measure of the luminous intensity.
  • the output terminal OUT is connected to the node KSET via a resistor 11, which is also connected to a first terminal of the capacitor 6, the second terminal of which is connected to that of the supply node KGND.
  • the voltage VSET - VGND is therefore present at the capacitor.
  • the LED driver 5 also includes two supply terminals connected to node KVDD and node KGND, respectively.
  • the LED driver is connected to the node KSET at an input ISET.
  • An output terminal POUT is connected to the anode of the first light-emitting diode 7 whose cathode is connected to the anode of the second light-emitting diode 8 . Its cathode in turn is connected to the node KGND. It goes without saying that the number and arrangement of the LEDs is purely exemplary.
  • the LED driver 5 At its output connection POUT, the LED driver 5 generates a current whose magnitude depends on the input signal received at the input ISET.
  • the light-emitting diodes 7 and 8 light up when the current flowing through them exceeds a predetermined amount.
  • the brightness of the light-emitting diodes and thus their luminosity depend on the current level and the age of the light-emitting diodes. Depending on the placement in the room, more or less luminosity is required. For example, if there are other light sources in the vicinity of the lamp, an installer can set a lower luminosity for the lamp than for lamps that are provided far away from other light sources. The installer programs the lights 1 accordingly with his mobile phone 2.
  • the semiconductor component 4 outputs a pulse width modulated signal at its output terminal OUT.
  • This pulse-width-moderated signal is low-pass filtered using the resistor 11 and the capacitor 6 in such a way that an analog potential VSET results at the node KSET, which is constant given a constant pulse-width ratio of the output signal at the output connection OUT, again related to the ground potential VGND.
  • the magnitude of this analog potential VSET is proportional to the duty cycle of the pulse width modulated (PWM) signal.
  • the LED driver 5 contains the analog signal VSET generated in this way at its input ISET and sets the output current IOUT according to the amount of this analog signal.
  • the lamp 1 can be adjusted.
  • a user guides the mobile phone 2 close to the antenna 9 in such a way that, for example, an NFC (Near-Field Communication) connection is established between the mobile phone 2 and the semiconductor component 4 via the antennas 9 .
  • NFC Near-Field Communication
  • high-frequency signals can be transmitted via the antenna 9 .
  • These high-frequency signals contain modulated signals that can be decoded by the semiconductor component 4 .
  • the modulated signals encode, for example, data that indicate the value of the desired luminosity.
  • the semiconductor component can also harvest energy from the high-frequency signals, so that the voltage is supplied at least in one operating mode of the semiconductor component 4 via the transmission of the high-frequency signals.
  • FIG 2 shows a basic circuit diagram of the semiconductor component figure 1 .
  • the semiconductor component 4 contains a voltage generator 41, a receiving unit 42, a demultiplexer 43, an oscillator 44, a counter 45, an arithmetic unit 46, a pulse width signal generator 47, a control logic 48, a memory unit 49, an antenna driver 55 and a start-stop system 50.
  • the semiconductor component 4 is connected to the ends of the antenna 9, as described above. These connections are connected to the voltage generator 41 on the one hand and to the receiving unit 42 on the other hand.
  • Voltage generator 41 serves to harvest energy from the high frequency signal at terminals A1 and A2. This energy is converted in such a way that at the output of the voltage generator 41 a potential of, for example, 3 V compared to the ground potential VSS is output.
  • the mobile phone had modulated data for transmission to the semiconductor component 4 on top of the high-frequency signal, which is supplied to the connections A1 and A2 by means of the antenna. These modulated data are demolished by the receiving unit 42 and stored in the storage unit 49 .
  • This memory unit 49 is in the form of a non-volatile memory which also retains its data when the semiconductor component is no longer supplied with voltage.
  • the demultiplexer 43 contains, on the one hand, the voltage EXT provided by the voltage generator 41 and, on the other hand, the voltage VDD provided by the voltage supply terminals as input signals. Both voltages are referenced to the ground potential VSS at the supply connection VSS.
  • the demultiplexer 43 outputs a voltage Vin at its output. As long as voltage is present at the VDD terminal, the voltage VIN is generated from VDD. If this is not present, the voltage Vin is generated from the voltage EXT, if any. This means that most of the components of the semiconductor device 4 are operated both in the mode in which a voltage supply is present at the supply connections and in the mode in which energy is only generated from the high-frequency signal. However, the oscillator 44, the arithmetic unit 46, the pulse width signal generator 47 and the automatic start-stop device 50 are only supplied by the externally provided voltage VDD.
  • the oscillator 44 generates a clock signal with a frequency of several megahertz. This signal is output to the clock input of counter 45.
  • the counter 45 also contains the signal STST as an input signal, which starts and the Stop counting signaled. This signal STST is generated by the automatic start-stop system 50 . This generates a Start signal when the VDD voltage, after having been at a very low level, exceeds a certain threshold, for example 2.6V. In this case, it is assumed that the external lamp is also supplied with voltage, so that its operating time increases.
  • the counter 45 counts the clock events generated by the oscillator 44. For this purpose, the counter 45 contains several dividers, so that it first counts the seconds. These are divided by 3600 so that the counter can effectively display the hours.
  • the counted hours are stored in part of the storage unit 49 .
  • the saving takes place when the counter has counted four more hours.
  • the meter saves the current meter reading outside of this 4-hour cycle if the STST signal signals a stop signal.
  • This stop signal is generated by the automatic start-stop system 50 when the voltage VDD falls below a specific threshold value. If this threshold value is underlined, it can be assumed that the voltage will continue to drop so that the lamp will no longer be supplied with voltage.
  • the external capacitor 10, see figure 1 ensures that the voltage VDD does not drop too quickly, so that there is enough time to store the current counter reading in the memory unit 49.
  • the counter 45 loads the counter reading that was last stored in the memory unit 49 back into the counter 45 and starts counting from this counter reading .
  • the receiving unit 42 receives data via the high-frequency signal, which it stores in the memory unit 49 .
  • This data contains, for example, the information with which luminous intensity the LEDs 7 and 8 should light up. If a voltage supply is present at the supply connections VDD and VSS, a corresponding value will be output as a control parameter for the light-emitting diodes at the connection OUT. For example, it has been stored in the memory unit 49 that the LEDs 7 and 8 with a luminous intensity which is 70% of the maximum luminous intensity should shine. This value is read from the memory unit 49 by the logic unit 48 and output to the arithmetic unit 46 . The arithmetic unit 46 multiplies this value by a factor which is dependent on the target operating hours.
  • the counter 45 and the arithmetic unit 46 form a calculation unit which determines the operating hours and therefore makes the output signal dependent both on the operating hours and on the data stored in the memory unit for the parameter for the controlled device.
  • this factor is 78%, for example.
  • This value is multiplied by the output value of the logic unit 48. Its result is output to the pulse-width signal generator 49, which outputs a pulse-width-modeled signal whose cycle rate is a measure of the result value of the arithmetic unit 46.
  • a DA converter is provided, which outputs an analog DC voltage, which is a measure for the output signal of the arithmetic unit 46.
  • the counter reading in the memory unit 49 can also be changed via the high-frequency signal and the receiving unit 42 .
  • the LEDs 7 and 8 are replaced by new light sources, e.g. new LEDs.
  • the installer can use his mobile phone 2 to store a counter reading in the memory unit 49, which indicates that the operating hours are now 0 again.
  • the counter 45 will then count the accumulated operating hours for the new LEDs 7 and 8 in the future.
  • the semiconductor component 4 also contains an antenna driver 55 which is connected to the antenna terminals and can drive the antenna. With this it is possible to transfer data from the semiconductor component to send the antenna to the mobile phone 2.
  • the counter reading stored in the memory unit 49 is read out by the antenna driver 55 and transmitted to the mobile phone 2 via the antenna connections A1 and A2 and the antenna 9 . This allows the installer or another user to read the meter reading and thus knows the elapsed operating hours.
  • the antenna driver will produce a high-frequency signal, modulate the data to be transmitted onto the high-frequency signal and thus drive the antenna connections.
  • figure 3 shows the course of the luminosity of a typical LED over the operating hours. For example, this decreases from 100% to 80% after 100,000 operating hours.
  • figure 4 shows the course of the factor output by the counter 48 over the operating hours. This factor is about 75% initially and about 128% at 120,000 hours of operation.
  • the function shown is a continuously increasing staircase function with 4 interpolation points. The height of the steps changes at these interpolation points.
  • the interpolation points of this function can also be stored in the memory unit 49 . In other embodiments, it is possible to change this function by reprogramming the mobile phone 2 . This makes sense, for example, if a different light source is used whose aging process is different from that of the light sources previously used.

Abstract

Beschrieben wird ein Halbleiterbauteil (4) zum Ausgeben eines Steuerparameters, das eine Speichereinheit (49), eine Ausgabeeinheit (47), eine Berechnungseinheit (45, 46) und mindestens fünf Anschlüsse aufweist. Die mindestens fünf Abschlüsse umfassen zwei Antennenanschlüsse (A1,A2) zum Verbinden mit einer Antenne (9), zwei Versorgungsanschlüsse (VDD,VSS) zum Versorgen des Halbleiterbauteils (4) mit elektrischer Energie und einen Ausgabeanschluss (OUT) zum Treiben eines Signals zum Ausgeben des Steuerparameters aufweisen. Die Empfangseinheit (42) ist mit den Antennenanschlüssen (A1, A2) verbunden und dazu ausgebildet, von den Antennenanschlüssen Signale zu erhalten, die Signale in Daten umzuwandeln und die Daten in der Speichereinheit (49) abzuspeichern. Die Ausgabeeinheit (47) ist dazu ausgebildet, basierend von in der Speichereinheit (49) gespeicherten Daten ein Ausgabesignal an dem Ausgabeanschluss (OUT) auszugeben, und die Berechnungseinheit (45, 46) ist dazu ausgebildet ist, die Betriebsstunden des Halbleiterbauteils (4) zu ermitteln, wobei das Ausgabesignal auch von den ermittelten Betriebsstunden abhängt.A semiconductor component (4) for outputting a control parameter is described, which has a memory unit (49), an output unit (47), a calculation unit (45, 46) and at least five connections. The at least five terminations include two antenna connections (A1,A2) for connecting to an antenna (9), two supply connections (VDD,VSS) for supplying electrical energy to the semiconductor device (4), and an output connection (OUT) for driving a signal to be output of the control parameter. The receiving unit (42) is connected to the antenna connections (A1, A2) and is designed to receive signals from the antenna connections, to convert the signals into data and to store the data in the memory unit (49). The output unit (47) is designed to output an output signal at the output terminal (OUT) based on data stored in the memory unit (49), and the calculation unit (45, 46) is designed to count the operating hours of the semiconductor component (4). determine, whereby the output signal also depends on the determined operating hours.

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil zum Ausgeben eines Steuerparameters. An der Decke montierte Leuchten unterscheiden sich oft hinsichtlich ihrer Leistung und damit hinsichtlich der von ihnen ausgegebenen Lichtstärke. Auch andere Parameter wie die Lichtfarbe können von Leuchte zu Leuchte unterschiedlich sein. Zu diesem Zweck gibt es Steuergeräte an den Leuchten, mit denen zum Beispiel die Lichtstärke und der Lichtfarbe eingestellt werden können. Dieses Einstellen kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass ein Installateur bestimmte Anschlüsse der Steuergeräte entweder durch Drahtbrücken miteinander verbindet oder diese Anschlüsse freilässt und nicht kontaktiert. Es ist gewünscht, dass dieses Einstellen mit weniger Aufwand erfolgt, ohne dass sich Anzahl und Qualität der einstellbaren Optionen verringern.The invention relates to a semiconductor component for outputting a control parameter. Luminaires mounted on the ceiling often differ in terms of their power and therefore in terms of the luminous intensity they emit. Other parameters such as the light color can also vary from lamp to lamp. For this purpose, there are control units on the lights with which, for example, the light intensity and the light color can be adjusted. This setting can be done, for example, by an installer connecting certain connections of the control devices to one another either by wire jumpers or by leaving these connections free and not making contact. It is desired that this adjustment takes place with less effort, without reducing the number and quality of the adjustable options.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung ein Halbleiterbauteil bereitzustellen, mit dem Steuerparameter, wie zum Beispiel für Leuchten, eingestellt werden können. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.It is an object of this invention to provide a semiconductor device with which control parameters such as for lamps can be adjusted. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous configurations result from the dependent claims.

In einer Ausführungsform wird ein Halbleiterbauteil zum Ausgeben eines Steuerparameters bereitgestellt, der eine Empfangseinheit, eine Speichereinheit und eine Ausgabeeinheit enthält. Zudem enthält das Halbleiterbauteil Antennenanschlüsse, Versorgungsanschlüsse und zumindest einen Ausgabeanschluss zum Ausgeben eines Steuerparametersignals. Die Empfangseinheit enthält Anschlüsse zum Verbinden mit einer Antenne, von der die Empfangseinheit Signale erhält. Die Empfangseinheit wandelt die von der Antenne empfangenen Signale in Daten um. Die Daten werden in der Speichereinheit gespeichert. Das Halbleiterbauteil gibt ein Ausgabesignal basierend auf den in der Speichereinheit gespeicherten Daten an dem Ausgabeanschluss aus. Zusätzlich enthält das Halbleiterbauteil eine Berechnungseinheit, die die Betriebsstunden des Halbleiterbauteils ermittelt. Das Ausgabesignal hängt sowohl von den in der Speichereinheit gespeicherten Daten als auch von den ermittelten Betriebsstunden ab.In one embodiment, a semiconductor device for outputting a control parameter is provided, which includes a receiving unit, a storage unit and an output unit. In addition, the semiconductor component contains antenna connections, supply connections and at least one output connection for outputting a control parameter signal. The receiving unit includes connectors for connecting to an antenna from which the receiving unit receives signals. The receiving unit converts the signals received from the antenna into data. The data is stored in the storage unit. The semiconductor device outputs an output signal based on the data stored in the storage unit at the output terminal. In addition, the semiconductor component contains a calculation unit that determines the operating hours of the semiconductor component. The output signal depends both on the data stored in the memory unit and on the operating hours determined.

Es versteht sich, dass die Betriebsstunden nicht in Einheiten, die ganzen Stunden entsprechen, gespeichert werden müssen. Es genügt sie in einer Form zu speichern, aus der Vielfache oder Brüche von Betriebsstunden berechenbar sind.It should be understood that hours of operation need not be stored in units equal to whole hours. It is sufficient to store them in a form from which multiples or fractions of operating hours can be calculated.

Mit der gezeigten Vorrichtung ist es möglich, drahtlos das Halbleiterbauteil zu programmieren, wodurch die Zeit für die Installation verringert wird. Ein Installateur, der zum Beispiel eine Leuchte einstellen möchte, braucht keine Kabel mehr zu verdrahten, sondern kann mit seinem Handy über das Halbleiterbauteil fahren und es dabei programmieren. Die programmierten Einstellungen, die über das drahtlose Signal mittels der Antenne von der Empfangseinheit empfangen werden, werden als Daten in den Speicher abgespeichert, so dass sie für den Betrieb zur Verfügung stehen. Die Einstellungen sind beispielsweise die gewünschte Leuchtstärke oder gewünschte Lichtfarbe bei Leuten oder die Drehzahl bei Motoren, also steuerbare Eigenschaften eines zu treibenden Geräts.With the device shown, it is possible to wirelessly program the semiconductor device, thereby reducing the installation time. An installer who wants to adjust a lamp, for example, no longer needs to wire any cables, but can run his cell phone over the semiconductor component and program it in the process. The programmed settings received from the receiving unit via the wireless signal through the antenna are stored as data in the memory so that they are available for operation. The settings are, for example, the desired luminosity or desired light color for people or the speed for motors, i.e. controllable properties of a device to be driven.

Zugleich wird darauf Rücksicht genommen, dass sich mit zunehmender Betriebsstundenzahl auch die Eigenschaft des anzusteuernden Gerätes ändern kann. Beispielsweise verringert sich die abgegebene Lichtstärke mit zunehmendem Alter des Leuchtmittels. Dem kann entgegengewirkt werden, indem der Strom, der durch das Leuchtmittel fließt, mit zunehmendem Alter der Leuchte erhöht wird. Entsprechend ändert sich das ausgegebene Signal, das beispielsweise signalisiert, dass ein höherer Strom eingeprägt werden soll, wenn die Lampe älter wird.At the same time, consideration is given to the fact that the properties of the device to be controlled can change as the number of operating hours increases. For example, the luminous intensity emitted decreases as the light source ages. This can be counteracted by increasing the current flowing through the lamp as the lamp ages. The output signal changes accordingly, which signals, for example, that a higher current should be impressed when the lamp gets older.

In einer Ausführungsform enthält die Berechnungseinheit einen Zähler, der die Betriebsstunden zählt. Ein solcher Zähler wird immer aktiviert, wenn Spannung von der Leuchte bereitgestellt wird. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass bei vorhandener Spannung auch die Leuchte betrieben wird. Die Zeit des Betriebes der Leuchte entspricht der Zeit, in der das Halbleiterbauteil von den Versorgungsanschlüssen mit Spannung versorgt. In einer Ausführungsform wird der Zähler nicht aktiviert, wenn keine Versorgungsspannung über die Versorgungsanschlüsse bereitgestellt wird. Wenn das Halbleiterbauteil lediglich über die Antennenanschlüsse mit Spannung versorgt wird, geht man davon aus, dass die Lampe nicht an ist.In one embodiment, the calculation unit contains a counter that counts the operating hours. Such a counter is always activated when voltage is provided by the luminaire. In this case, it is assumed that the lamp will also be operated if the voltage is present. The lamp operation time corresponds to the time during which the semiconductor component is supplied with voltage from the supply terminals. In one embodiment, the counter is not activated if no supply voltage is provided via the supply terminals. If the semiconductor component is only supplied with voltage via the antenna connections, it is assumed that the lamp is not on.

Nach einer Ausführungsform ist das Ausgabesignal eine analoge Spannung. Eine solche analoge Spannung kann von derjenigen Schaltung, die die Lampe betreibt, als Steuerparameter empfangen werden, um beispielsweise den Strom, der durch die Lampe fließen soll, einzustellen.According to one embodiment, the output signal is an analog voltage. Such an analog voltage can be received by the circuit that operates the lamp as a control parameter, for example in order to set the current that is to flow through the lamp.

In einer anderen Ausführungsform wird das Ausgabesignal durch ein pulsweiten-modelliertes Signal realisiert. Durch die Verwendung eines pulsweitenmodulierten Signals können die Signale mit relativ hoher Auflösung übertragen werden.In another embodiment, the output signal is realized by a pulse width modeled signal. By using a pulse width modulated signal, the signals can be transmitted with a relatively high resolution.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Spannungsversorgung des Halbleiterbauteils in einem ersten Modus durch die zwei Versorgungsanschlüsse und in einem zweiten Modus durch Energie, die aus den Signalen an den Antennenanschlüssen gewonnen wird, gesichert. Damit kann das Halbleiterbauteil auch programmiert werden, wenn die Leuchte nicht mit externer Spannung versorgt wird, was Installateure bei der Montage von Lampen in der Regel bevorzugen.In a further embodiment, the voltage supply of the semiconductor component is secured in a first mode by the two supply connections and in a second mode by energy that is obtained from the signals at the antenna connections. This means that the semiconductor component can also be programmed when the luminaire is not supplied with external voltage, which installers generally prefer when installing lamps.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Zählerstand des Zählers in der Speichereinheit gespeichert und der Zähler liest vor dem jeweiligen Beginn des Zählens den Zählerstand aus der Speichereinheit aus. Damit ist gesichert, dass die Betriebsstunden auch gespeichert bleiben, wenn keine externe Spannungsversorgung vorliegt.In a further embodiment, a counter reading of the counter is stored in the memory unit and the counter reads out the counter reading from the memory unit before the counting begins in each case. This ensures that the operating hours are saved even if there is no external power supply.

Wenn der Zählerstand durch von der Antenne empfangene Signale programmiert werden kann, ist der Austausch der Leuchtmittel ohne Austausch des Halbleiterbauteils leicht möglich.If the meter reading can be programmed by signals received from the antenna, the bulbs can easily be replaced without replacing the semiconductor component.

Dadurch dass in einer Ausführungsform in der Speichereinheit Speicherplatz für Kennwerte vorgesehen ist, die die Abhängigkeit des Ausgabesignals von den Betriebsstunden beschreiben, und dass die Kennwerte durch die Empfangseinheit verändert werden können, können auch Leuchtmittel durch Leuchtmittel eines anderen Typs leicht ausgetauscht werden.Because in one embodiment storage space is provided in the storage unit for characteristic values that describe the dependency of the output signal on the operating hours, and that the characteristic values can be changed by the receiving unit, lamps can also be easily replaced with lamps of a different type.

Die Erfindung betrifft auch eine Leuchte mit einem Halbleiterbauteil, wobei das Halbleiterbauteil mit einem Steuer-Eingangsanschluss eines Leuchten-Treibers verbunden ist.The invention also relates to a lamp with a semiconductor component, the semiconductor component being connected to a control input terminal of a lamp driver.

Es sei erwähnt, dass unter dem Ausdruck "Verbindung" nicht nur eine unmittelbare Verbindung gemeint ist, sondern auch eine indirekte, bei der weitere Elemente zwischen den zu verbundenen Einheiten vorgesehen sind. Es muss aber ein Signal oder Energiefluss zwischen beiden Elementen bestehen.It should be noted that the term "connection" means not only a direct connection, but also an indirect one, in which further elements are provided between the units to be connected. However, there must be a signal or flow of energy between the two elements.

Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden im Folgenden anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen

  • Figur 1 eine Leuchte mit einem Halbleiterbauteil, mit dessen Hilfe ein Steuerparameter für die Leuchte ausgegeben werden kann;
  • Figur 2 einen Prinzip-Schaltplan des Halbleiterbauteils aus Figur 1;
  • Figur 3 den Verlauf der von einer LED abgegebene Lichtstärke bei konstantem Strom über der Zeit;
  • Figur 4 den von dem Halbleiterbauteil aus Figur 2 abgegebenen Steuerparameter über der Zeit.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the figures. show it
  • figure 1 a lamp with a semiconductor component, with the help of which a control parameter for the lamp can be output;
  • figure 2 a basic circuit diagram of the semiconductor component figure 1 ;
  • figure 3 the progression of the luminous intensity emitted by an LED at a constant current over time;
  • figure 4 that of the semiconductor component figure 2 delivered control parameters over time.

Figur 1 zeigt eine Leuchte 1 sowie ein Handy 2, mit dessen Hilfe ein Steuerparameter für die Leuchte 1 eingestellt werden kann. Die Leuchte 1 enthält einen AC-DC Wandler 3, ein Halbleiterbauteil 4, eine Antenne 9, einen LED-Treiber 5, einen Kondensator 6, einen Kondensator 10, eine erste Leuchtdioden 7 und eine zweite Leuchtdiode 8. figure 1 shows a lamp 1 and a mobile phone 2, with the help of which a control parameter for the lamp 1 can be set. The lamp 1 contains an AC-DC converter 3, a semiconductor component 4, an antenna 9, an LED driver 5, a capacitor 6, a capacitor 10, a first light-emitting diode 7 and a second light-emitting diode 8.

Die Leuchte 1 empfängt an ihrem AC-DC Wandler 3 eine Wechselspannung, die dieser AC-DC Wandler 3 in eine Gleichspannung zwischen dem Knoten KVDD und dem Knoten KGND umwandelt. Diese Gleichspannung ist beispielsweise 3 V groß. Zwischen diesen beiden Knoten ist ein Kondensator 10 vorgesehen, der elektrische Energie speichern kann. Das Halbleiterbauteil 4 aus Figur 1 weist fünf Anschlüsse auf. Ein erster Anschluss A1 und ein zweiter Anschluss 2 sind mit den zwei Enden der Antenne 9 verbunden Das Halbleiterbauteil 4 ist zudem an zwei Versorgungsanschlüssen mit den Spannungsversorgungsknoten KVDD und dem Spannungsversorgungsknoten KGND verbunden. Der fünfte Anschluss OUT ist ein Ausgabeanschluss, der ein Signal für einen Steuerparameter ausgibt. Der Steuerparameter ist hier ein Maß für die Lichtstärke.The lamp 1 receives an AC voltage at its AC-DC converter 3, which this AC-DC converter 3 into a DC voltage between the node KVDD and the node KGND transforms. This DC voltage is 3 V, for example. A capacitor 10, which can store electrical energy, is provided between these two nodes. The semiconductor device 4 off figure 1 has five connections. A first terminal A1 and a second terminal 2 are connected to the two ends of the antenna 9. The semiconductor component 4 is also connected to the voltage supply node KVDD and the voltage supply node KGND at two supply terminals. The fifth terminal OUT is an output terminal that outputs a signal for a control parameter. The control parameter here is a measure of the luminous intensity.

Der Ausgabeanschluss OUT ist über einen Widerstand 11 mit dem Knoten KSET verbunden, der zudem mit einem ersten Anschluss des Kondensator 6 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit der dem Versorgungsknoten KGND verbunden ist. An dem Kondensator liegt somit die Spannung VSET - VGND an. Der LED-Treiber 5 enthält ebenfalls zwei Versorgungsanschlüsse, die mit dem Knoten KVDD bzw. dem Knoten KGND verbunden sind. An einem Eingang ISET ist der LED-Treiber mit dem Knoten KSET verbunden. Ein Ausgangsanschluss POUT ist mit der Anode der ersten Leuchtdioden 7 verbunden, deren Katode mit der Anode der zweiten Leuchtdiode 8 verbunden ist. Deren Katode wiederum ist mit dem Knoten KGND verbunden. Es versteht sich, dass die Anzahl und Anordnung der LEDs rein bespielhaft ist.The output terminal OUT is connected to the node KSET via a resistor 11, which is also connected to a first terminal of the capacitor 6, the second terminal of which is connected to that of the supply node KGND. The voltage VSET - VGND is therefore present at the capacitor. The LED driver 5 also includes two supply terminals connected to node KVDD and node KGND, respectively. The LED driver is connected to the node KSET at an input ISET. An output terminal POUT is connected to the anode of the first light-emitting diode 7 whose cathode is connected to the anode of the second light-emitting diode 8 . Its cathode in turn is connected to the node KGND. It goes without saying that the number and arrangement of the LEDs is purely exemplary.

Der LED-Treiber 5 erzeugt an seinem Ausgangsanschluss POUT einen Strom, dessen Betrag von dem an dem Eingang ISET empfangenen Eingangssignal abhängig ist. Die Leuchtdioden 7 und 8 leuchten, wenn der durch sie fließende Strom einen vorgegebenen Betrag übersteigt. Die Helligkeit der Leuchtdioden und damit ihre Leuchtstärke hängen von der Höhe des Stroms und von dem Alter der Leuchtdioden ab. Je nach Platzierung im Raum wird mehr oder weniger Leuchtstärke benötigt. Sind beispielsweise weitere Leuchtquellen in der Nähe der Leuchte, kann ein Installateur eine geringere Leuchtstärke der Leuchte einstellen als bei Leuchten, die weit entfernt von weiteren Lichtquellen vorgesehen sind. Der Installateur programmiert die Leuchten 1 entsprechend mit seinem Handy 2.At its output connection POUT, the LED driver 5 generates a current whose magnitude depends on the input signal received at the input ISET. The light-emitting diodes 7 and 8 light up when the current flowing through them exceeds a predetermined amount. The brightness of the light-emitting diodes and thus their luminosity depend on the current level and the age of the light-emitting diodes. Depending on the placement in the room, more or less luminosity is required. For example, if there are other light sources in the vicinity of the lamp, an installer can set a lower luminosity for the lamp than for lamps that are provided far away from other light sources. The installer programs the lights 1 accordingly with his mobile phone 2.

In einer Ausführungsform gibt das Halbleiterbauteil 4 an seinem Ausgabeanschluss OUT ein pulsweiten-moduliertes Signal aus. Dieses Pulsweiten-moderierte Signal wird mithilfe des Widerstands 11 und des Kondensator 6 derart Tiefpassgefiltert, dass sich am Knoten KSET ein analoges Potenzial VSET ergibt, dass bei konstantem Pulsweitenverhältnis des Ausgangssignals am Ausgangsanschluss OUT, bezogen wieder auf das Massepotential VGND, konstant ist. Der Betrag dieses analogen Potentials VSET ist proportional zu dem Taktgrad (dem Duty-Cycle) des Pulsweitenmodulierten (PWM) Signals.In one embodiment, the semiconductor component 4 outputs a pulse width modulated signal at its output terminal OUT. This pulse-width-moderated signal is low-pass filtered using the resistor 11 and the capacitor 6 in such a way that an analog potential VSET results at the node KSET, which is constant given a constant pulse-width ratio of the output signal at the output connection OUT, again related to the ground potential VGND. The magnitude of this analog potential VSET is proportional to the duty cycle of the pulse width modulated (PWM) signal.

Der LED-Treiber 5 enthält das so generierte analoge Signal VSET an seinem Eingang ISET und stellt entsprechend des Betrages dieses analogen Signals den Ausgangsstrom IOUT ein.The LED driver 5 contains the analog signal VSET generated in this way at its input ISET and sets the output current IOUT according to the amount of this analog signal.

Mithilfe des Handys 2 kann die Leuchte 1 eingestellt werden. Ein Benutzer führt das Handy 2 in die Nähe der Antenne 9 derart, dass beispielsweise eine NFC (Near-Field Communication) Verbindung zwischen dem Handy 2 und dem Halbleiterbauteil 4 über die Antennen 9 hergestellt wird. Dabei können hochfrequente Signale über die Antenne 9 übertragen werden. Diese hochfrequenten Signale enthalten aufmodulierte Signale, die vom Halbleiterbauteil 4 entschlüsselt werden können. Die aufmodulierten Signale kodieren beispielweise Daten, die den Wert der gewünschten Leuchtstärke angeben.Using the mobile phone 2, the lamp 1 can be adjusted. A user guides the mobile phone 2 close to the antenna 9 in such a way that, for example, an NFC (Near-Field Communication) connection is established between the mobile phone 2 and the semiconductor component 4 via the antennas 9 . In this case, high-frequency signals can be transmitted via the antenna 9 . These high-frequency signals contain modulated signals that can be decoded by the semiconductor component 4 . The modulated signals encode, for example, data that indicate the value of the desired luminosity.

Aus den hochfrequenten Signalen kann das Halbleiterbauteil aber auch Energie ernten (englisch: energy harvesting), so dass die Spannungsversorgung zumindest in einem Betriebsmodus des Halbleiterbauteils 4 über die Übertragung der hochfrequenten Signale erfolgt.However, the semiconductor component can also harvest energy from the high-frequency signals, so that the voltage is supplied at least in one operating mode of the semiconductor component 4 via the transmission of the high-frequency signals.

Figur 2 zeigt einen Prinzip-Schaltplan des Halbleiterbauteils aus Figur 1. Das Halbleiterbauteil 4 enthält einen Spannungsgenerator 41, eine Empfangseinheit 42, einen Demultiplexer 43, einen Oszillator 44, einen Zähler 45, eine Arithmetik-Einheit 46, ein Pulsweiten-Signal-Generator 47, eine Steuerlogik 48, eine Speichereinheit 49, einen Antennentreiber 55 und eine Start-Stopp-Automatik 50. An den Antennenanschlüssen A1 und A2 ist das Halbleiterbauteil 4, wie oben beschrieben, mit den Enden der Antenne 9 verbunden. Diese Anschlüsse sind zum einen mit dem Spannungsgenerator 41 und zum anderen mit der Empfangseinheit 42 verbunden. figure 2 shows a basic circuit diagram of the semiconductor component figure 1 . The semiconductor component 4 contains a voltage generator 41, a receiving unit 42, a demultiplexer 43, an oscillator 44, a counter 45, an arithmetic unit 46, a pulse width signal generator 47, a control logic 48, a memory unit 49, an antenna driver 55 and a start-stop system 50. At the antenna connections A1 and A2, the semiconductor component 4 is connected to the ends of the antenna 9, as described above. These connections are connected to the voltage generator 41 on the one hand and to the receiving unit 42 on the other hand.

Der Spannungsgenerator 41 dient dazu, Energie aus dem hochfrequenten Signal an den Anschlüssen A1 und A2 zu ernten. Diese Energie wird so umgewandelt, dass am Ausgang des Spannungsgenerators 41 ein Potential von beispielsweise 3 V gegenüber dem Massepotential VSS ausgegeben wird. Auf das hochfrequente Signal, das mittels der Antenne an die Anschlüsse A1 und A2 geliefert wird, hatte das Handy Daten zu Übertragung an das Halbleiterbauteil 4 aufmoduliert. Diese aufmodulierten Daten werden von der Empfangseinheit 42 demoliert und in die Speichereinheit 49 gespeichert. Diese Speichereinheit 49 ist als ein nicht flüchtiger Speicher ausgebildet, der seine Daten auch behält, wenn das Halbleiterbauteil nicht mehr mit Spannung versorgt ist.Voltage generator 41 serves to harvest energy from the high frequency signal at terminals A1 and A2. This energy is converted in such a way that at the output of the voltage generator 41 a potential of, for example, 3 V compared to the ground potential VSS is output. The mobile phone had modulated data for transmission to the semiconductor component 4 on top of the high-frequency signal, which is supplied to the connections A1 and A2 by means of the antenna. These modulated data are demolished by the receiving unit 42 and stored in the storage unit 49 . This memory unit 49 is in the form of a non-volatile memory which also retains its data when the semiconductor component is no longer supplied with voltage.

Der Demultiplexer 43 enthält als Eingangssignale zum einen die vom Spannungsgenerator 41 bereitgestellte Spannung EXT und zum andern die von den Spannungsversorgungsanschlüssen bereitgestellte Spannung VDD. Beide Spannungen sind auf das Massepotenzial VSS am Versorgungsanschluss VSS referenziert. Der Demultiplexer 43 gibt an seinem Ausgang eine Spannung Vin aus. Solange am Anschluss VDD Spannung anliegt, wird die Spannung VIN aus VDD erzeugt. Liegt diese nicht an, wird die Spannung Vin aus der Spannung EXT, soweit vorhanden, erzeugt. Dies heißt, dass die meisten Komponenten des Halbleiterbauteil 4 werden sowohl in dem Modus, in dem einer Spannungsversorgung an den Versorgungsanschlüssen anliegt, als auch im Modus, in dem Energie nur aus dem hochfrequenten Signal generiert wird, betrieben. Allerdings werden der Oszillator 44, die Arithmetik-Einheit 46, der Pulsweiten-Signal-Generator 47 und der Start-Stopp-Automat 50 nur von der von extern bereitgestellten Spannung VDD versorgt.The demultiplexer 43 contains, on the one hand, the voltage EXT provided by the voltage generator 41 and, on the other hand, the voltage VDD provided by the voltage supply terminals as input signals. Both voltages are referenced to the ground potential VSS at the supply connection VSS. The demultiplexer 43 outputs a voltage Vin at its output. As long as voltage is present at the VDD terminal, the voltage VIN is generated from VDD. If this is not present, the voltage Vin is generated from the voltage EXT, if any. This means that most of the components of the semiconductor device 4 are operated both in the mode in which a voltage supply is present at the supply connections and in the mode in which energy is only generated from the high-frequency signal. However, the oscillator 44, the arithmetic unit 46, the pulse width signal generator 47 and the automatic start-stop device 50 are only supplied by the externally provided voltage VDD.

Der Oszillator 44 erzeigt ein Taktsignal mit einer Frequenz von mehreren Megahertz. Dieses Signal wird an den Takteingang des Zählers 45 ausgegeben. Der Zähler 45 enthält zusätzlich als Eingangssignal das Signal STST, das den Start und den Stopp des Zählens signalisiert. Dieses Signal STST wird von der Start-Stopp-Automatik 50 erzeugt. Diese erzeugt ein Signal Start, wenn die Spannung VDD, nachdem sie auf einem sehr niedrigen Niveau gewesen war, eine bestimmte Schwelle, zum Beispiel 2,6 V, überschreitet. In diesem Fall wird angenommen, dass auch die externe Leuchte mit Spannung versorgt wird, so dass ihre Betriebszeit fortschreitet. Der Zähler 45 zählt die Taktereignisse, die von dem Oszillator 44 erzeugt wurden. Dazu enthält der Zähler 45 mehrere Dividierer, so dass er zunächst die Sekunden zählt. Diese werden durch 3600 geteilt, so dass der Zähler im Endeffekt die Stunden ausgeben kann. Die gezählten Stunden werden in einem Teil der Speichereinheit 49 abgespeichert. Das Speichern erfolgt zum einen dann, wenn der Zähler vier Stunden weiter gezählt hat. Zudem speichert der Zähler außerhalb dieses 4 Stunden Rhythmus den aktuellen Zählerstand ab, wenn das Signal STST ein Stopp-Signal signalisiert. Dieses Stopp-Signal wird von der Start-Stopp-Automatik 50 erzeugt, wenn die Spannung VDD einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Wenn dieser Schwellwert unterstrichen ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Spannung noch weiter absinken wird, so die Leuchte nicht mehr mit Spannung versorgt werden wird.The oscillator 44 generates a clock signal with a frequency of several megahertz. This signal is output to the clock input of counter 45. The counter 45 also contains the signal STST as an input signal, which starts and the Stop counting signaled. This signal STST is generated by the automatic start-stop system 50 . This generates a Start signal when the VDD voltage, after having been at a very low level, exceeds a certain threshold, for example 2.6V. In this case, it is assumed that the external lamp is also supplied with voltage, so that its operating time increases. The counter 45 counts the clock events generated by the oscillator 44. For this purpose, the counter 45 contains several dividers, so that it first counts the seconds. These are divided by 3600 so that the counter can effectively display the hours. The counted hours are stored in part of the storage unit 49 . On the one hand, the saving takes place when the counter has counted four more hours. In addition, the meter saves the current meter reading outside of this 4-hour cycle if the STST signal signals a stop signal. This stop signal is generated by the automatic start-stop system 50 when the voltage VDD falls below a specific threshold value. If this threshold value is underlined, it can be assumed that the voltage will continue to drop so that the lamp will no longer be supplied with voltage.

Der externe Kondensator 10, siehe Figur 1, sorgt dafür, dass die Spannung VDD nicht zu schnell einbricht, so dass genügend Zeit besteht, den aktuellen Zählerstand in der Speichereinheit 49 zu speichern. Wenn der Zähler 45 das nächste Mal, aufgrund eines erneuten Startssignals, wieder los zählt, lädt der Zähler 45 den Zählerstand, der zum letzten Mal in der Speichereinheit 49 abgespeichert worden ist, wieder in den Zähler 45 und beginnt von diesem Zählerstand aus weiter zu zählen.The external capacitor 10, see figure 1 , ensures that the voltage VDD does not drop too quickly, so that there is enough time to store the current counter reading in the memory unit 49. The next time the counter 45 starts counting again due to a new start signal, the counter 45 loads the counter reading that was last stored in the memory unit 49 back into the counter 45 and starts counting from this counter reading .

Die Empfangseinheit 42 empfängt über das hochfrequente Signal Daten, die sie in der Speichereinheit 49 abspeichert. Diese Daten enthalten beispielsweise die Information, mit welcher Lichtstärke die LEDs 7 und 8 leuchten sollen. Wenn Spannungsversorgung an den Versorgungsanschlüssen VDD und VSS anliegt, wird ein entsprechender Wert als Steuerparameter für die Leuchtdioden an dem Anschluss OUT ausgegeben werden. Beispielsweise wurde in der Speichereinheit 49 gespeichert, dass die LEDs 7 und 8 mit einer Leuchtstärke, die 70 % der maximalen Leuchtstärke beträgt, leuchten sollen. Dieser Wert wird von der Logikeinheit 48 aus der Speichereinheit 49 aus gelesen und an die Arithmetik-Einheit 46 ausgegeben. Die Arithmetik-Einheit 46 multipliziert diesen Wert mit einem Faktor, der abhängig von den gezielten Betriebsstunden ist.The receiving unit 42 receives data via the high-frequency signal, which it stores in the memory unit 49 . This data contains, for example, the information with which luminous intensity the LEDs 7 and 8 should light up. If a voltage supply is present at the supply connections VDD and VSS, a corresponding value will be output as a control parameter for the light-emitting diodes at the connection OUT. For example, it has been stored in the memory unit 49 that the LEDs 7 and 8 with a luminous intensity which is 70% of the maximum luminous intensity should shine. This value is read from the memory unit 49 by the logic unit 48 and output to the arithmetic unit 46 . The arithmetic unit 46 multiplies this value by a factor which is dependent on the target operating hours.

Der Zähler 45 und die Arithmetik-Einheit 46 bilden eine Berechnungseinheit, die die Betriebsstunden ermittelt und dafür das Ausgabesignal sowohl von den Betriebsstunden als auch von den in der Speichereinheit gespeicherten Daten für den Parameter für das angesteuerte Gerät abhängig macht.The counter 45 and the arithmetic unit 46 form a calculation unit which determines the operating hours and therefore makes the output signal dependent both on the operating hours and on the data stored in the memory unit for the parameter for the controlled device.

Sind die LEDs 7 und 8 noch relativ jung, beträgt dieser Faktor beispielsweise 78 %. Dieser Wert wird mit dem Ausgangswert der Logikeinheit 48 multipliziert. Deren Ergebnis wird an den pulsweiten-Signal-Generator 49 ausgegeben, der ein pulsweiten-modelliertes Signal ausgibt, dessen Taktgrad ein Maß für den Ergebniswertes der Arithmetik-Einheit 46 ist.If the LEDs 7 and 8 are still relatively young, this factor is 78%, for example. This value is multiplied by the output value of the logic unit 48. Its result is output to the pulse-width signal generator 49, which outputs a pulse-width-modeled signal whose cycle rate is a measure of the result value of the arithmetic unit 46.

In einer alternativen, hier nicht gezeigten Ausführungsform ist anstelle eines Pulsweiten-Signal-Generator 47 ein die DA-Wandler vorgesehen, der eine analoge Gleichspannung ausgibt, die ein Maß für das Ausgabesignal der Arithmetik-Einheit 46 ist.In an alternative embodiment not shown here, instead of a pulse width signal generator 47, a DA converter is provided, which outputs an analog DC voltage, which is a measure for the output signal of the arithmetic unit 46.

In einer Ausführungsform kann über das hochfrequente Signal und die Empfangseinheit 42 auch der Zählerstand in der Speichereinheit 49 verändert werden. Beispielsweise werden die LEDs 7 und 8 durch neue Leuchtmittel, z.B. neue LEDs, ausgetauscht. Entsprechend kann der Installateur über sein Handy 2 einen Zählerstand in der Speichereinheit 49 abspeichern, der angibt, dass die Betriebsstunden jetzt wieder 0 sind. Entsprechend wird der Zähler 45 in Zukunft dann die für die neuen LEDs 7 und 8 aufgelaufenen Betriebsstunden zählen.In one embodiment, the counter reading in the memory unit 49 can also be changed via the high-frequency signal and the receiving unit 42 . For example, the LEDs 7 and 8 are replaced by new light sources, e.g. new LEDs. Correspondingly, the installer can use his mobile phone 2 to store a counter reading in the memory unit 49, which indicates that the operating hours are now 0 again. Correspondingly, the counter 45 will then count the accumulated operating hours for the new LEDs 7 and 8 in the future.

In der gezeigten Ausführungsform enthält das Halbleiter-Bauteil 4 auch einen Antennentreiber 55, der an die Antennenanschlüsse angeschlossen ist und die Antenne treiben kann. Mit diesem ist es möglich, Daten vom Halbleiter-Bauteil über die Antenne an das Handy 2 zu senden. In einer Ausführungsform wird der in der Speichereinheit 49 gespeicherte Zählerstand von dem Antennentreiber 55 ausgelesen und über die Antennenanschlüsse A1 und A2 und die Antenne 9 an das Handy 2 übertragen. Damit kann der Installateur oder ein anderer Nutzer den Zählerstand auslesen und kennt damit die abgelaufenen Betriebsstunden. Außerdem ist es in Ausführungsformen möglich, weitere Teile des Speicherinhalts auszulesen, um zum Beispiel zu prüfen, ob Teile der Speichereinheit defekt sind. Typischerweise wird der Antennentreiber ein hochfrequentes Signal produzieren, die zu übertragenen Daten auf das hochfrequente Signal modulieren und damit die Antennenanschlüsse treiben.In the embodiment shown, the semiconductor component 4 also contains an antenna driver 55 which is connected to the antenna terminals and can drive the antenna. With this it is possible to transfer data from the semiconductor component to send the antenna to the mobile phone 2. In one embodiment, the counter reading stored in the memory unit 49 is read out by the antenna driver 55 and transmitted to the mobile phone 2 via the antenna connections A1 and A2 and the antenna 9 . This allows the installer or another user to read the meter reading and thus knows the elapsed operating hours. In addition, it is possible in embodiments to read further parts of the memory content, for example to check whether parts of the memory unit are defective. Typically, the antenna driver will produce a high-frequency signal, modulate the data to be transmitted onto the high-frequency signal and thus drive the antenna connections.

Figur 3 zeigt den Verlauf der Leuchtstärke einer typischen LED über den Betriebsstunden. Diese nimmt beispielsweise von 100 % auf 80 % bei 100.000 Betriebsstunden ab. figure 3 shows the course of the luminosity of a typical LED over the operating hours. For example, this decreases from 100% to 80% after 100,000 operating hours.

Figur 4 zeigt den Verlauf des von dem Zähler 48 ausgegebenen Faktors über den Betriebsstunden. Dieser Faktor ist am Anfang etwa 75 % und bei 120.000 Betriebsstunden bei etwa 128 %. Die dargestellte Funktion ist eine stetig ansteigende Treppenstufen-Funktionen mit 4 Stützstellen. An diesen Stützstellen ändert sich jeweils die Höhe der Treppenstufen. Auch die Stützstellen dieser Funktion können in einer Ausführungsform in der Speichereinheit 49 gespeichert werden. In weiteren Ausführungsformen ist möglich, diese Funktion durch Umprogrammieren mittel des Handys 2 zu verändern. Dies beispielsweise sinnvoll, wenn ein andere Leuchtmittel eingesetzt wird, dessen Alterungsprozesse anders als bei den bisher eingesetzten Leuchtmitteln ist. figure 4 shows the course of the factor output by the counter 48 over the operating hours. This factor is about 75% initially and about 128% at 120,000 hours of operation. The function shown is a continuously increasing staircase function with 4 interpolation points. The height of the steps changes at these interpolation points. In one embodiment, the interpolation points of this function can also be stored in the memory unit 49 . In other embodiments, it is possible to change this function by reprogramming the mobile phone 2 . This makes sense, for example, if a different light source is used whose aging process is different from that of the light sources previously used.

Die Beschreibung der Figuren erklärt die Erfindung anhand von Beispielen und soll nicht dazu verwendet werden, den Schutzbereich ungebührlich zu verringern.The description of the figures explains the invention by way of examples and should not be used to unduly narrow the scope.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE LIST

  • 1 Vorrichtung1 device
  • 2 Handy2 cell phones
  • 3 ACDC Wandler3 ACDC converters
  • 4 Halbleiterbauteil4 semiconductor device
  • 5 LED-Treiber5 LED drivers
  • 6 Kondensator6 condenser
  • 7 Leuchtdiode7 LED
  • 8 Leuchtdiode8 light-emitting diode
  • 10 Kondensator10 capacitor
  • 11 Widerstand11 resistance
  • 41 Generator41 Generator
  • 42 Empfangseinheit42 receiving unit
  • 43 Demultiplexer43 demultiplexers
  • 44 Oszillator44 oscillator
  • 45 Zähler45 counters
  • 46 Arithmetik-Einheit46 arithmetic unit
  • 47 Pulsweiten-Signal-Generator47 pulse width signal generator
  • 48 Steuerlogik48 control logic
  • 49 Speichereinheit49 storage unit
  • 50 Start-Stopp-Automatik50 automatic start-stop
  • 55 Antennentreiber55 antenna driver

Claims (10)

Halbleiterbauteil (4) zum Ausgeben eines Steuerparameters, das eine Speichereinheit (49), eine Ausgabeeinheit (47), eine Berechnungseinheit (45, 46) und mindestens fünf Anschlüsse aufweist, wobei die mindestens fünf Abschlüsse zwei Antennenanschlüsse (A1,A2) zum Verbinden mit einer Antenne (9), zwei Versorgungsanschlüsse (VDD,VSS) zum Versorgen des Halbleiterbauteils (4) mit elektrischer Energie und einen Ausgabeanschluss (OUT) zum Treiben eines Signals zum Ausgeben des Steuerparameters aufweisen, wobei die Empfangseinheit (42) mit den Antennenanschlüssen (A1, A2) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, von den Antennenanschlüssen Signale zu erhalten, die Signale in Daten umzuwandeln und die Daten in der Speichereinheit (49) abzuspeichern, wobei die Ausgabeeinheit (47) dazu ausgebildet ist, basierend von in der Speichereinheit (49) gespeicherten Daten ein Ausgabesignal an dem Ausgabeanschluss (OUT) auszugeben, wobei die Berechnungseinheit (45, 46) dazu ausgebildet ist, die Betriebsstunden des Halbleiterbauteils (4) zu ermitteln, wobei das Ausgabesignal von den in der Speichereinheit (49) gespeicherten Daten auch von den ermittelten Betriebsstunden abhängt, und wobei die in der Speichereinheit (49) gespeicherten Daten eine gewünschte Leuchtstärke einer an den Ausgangsanschluss (OUT) anschließbaren LED angeben. Semiconductor component (4) for outputting a control parameter, which has a storage unit (49), an output unit (47), a calculation unit (45, 46) and at least five connections, wherein the at least five terminations have two antenna connections (A1,A2) for connecting to an antenna (9), two supply connections (VDD,VSS) for supplying the semiconductor device (4) with electrical energy, and an output connection (OUT) for driving a signal for outputting of the control parameter, wherein the receiving unit (42) is connected to the antenna connections (A1, A2) and is designed to receive signals from the antenna connections, to convert the signals into data and to store the data in the memory unit (49), wherein the output unit (47) is designed to output an output signal at the output connection (OUT) based on data stored in the memory unit (49), wherein the calculation unit (45, 46) is designed to determine the operating hours of the semiconductor component (4), the output signal of the data stored in the memory unit (49) also being dependent on the operating hours determined, and the data stored in the memory unit (49) indicating a desired luminous intensity of an LED which can be connected to the output terminal (OUT). Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit einen Zähler (45) zum Zählen der Betriebsstunden aufweist.A semiconductor device according to claim 1, wherein said calculation unit includes a counter (45) for counting the hours of operation. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ausgabesignal eine analoge Spannung ist.A semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the output signal is an analog voltage. Halbeleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ausgabesignal ein Pulsweiten-moduliertes Signal ist.A semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the output signal is a pulse width modulated signal. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spannungsversorgung des Halbleiterbauteils (4) in einem ersten Modus durch die zwei Versorgungsanschlüsse (VDD, VSS) und in einem zweiten Modus durch Energie, die aus den Signalen an den Antennenanschlüssen (A1, A2) gewonnen wird, erfolgt.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, the voltage supply of the semiconductor component (4) in a first mode by the two supply connections (VDD, VSS) and in a second mode by energy which is generated from the signals at the antenna connections (A1, A2) is won, takes place. Halbleiterbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zählerstand des Zählers (45) in der Speichereinheit (49) gespeichert wird und der Zähler (49) vor dem jeweiligen Beginn des Zählens den Zählerstand aus der Speichereinheit ausliest.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein a counter reading of the counter (45) is stored in the memory unit (49) and the counter (49) reads the counter reading from the memory unit before the respective start of counting. Halbleiterbauteil nach Anspruch 6, wobei der Zählerstand durch an den Antennenschlüssen (A1, A2) empfangenen Signale programmiert werden kann.Semiconductor device according to Claim 6, in which the count can be programmed by signals received at the antenna ports (A1, A2). Halbleiterbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei in der Speichereinheit (49) Speicherplatz für Kennwerte vorgesehen ist, die die Abhängigkeit des Ausgabesignals von den Betriebsstunden beschreibt, und dass die Kennwerte durch die Empfangseinheit (42) verändert werden können.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein storage space is provided in the memory unit (49) for characteristic values which describe the dependency of the output signal on the operating hours, and that the characteristic values can be changed by the receiving unit (42). Halbleiterbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist:
einen Antennentreiber (55), der dazu eingerichtet ist, Daten aus der Speichereinheit (49) auszulesen und die Antennenanschlüsse zum Übertragen dieser Daten zu treiben.
Semiconductor device according to one of the preceding claims, further comprising:
an antenna driver (55) which is set up to read data from the memory unit (49) and to drive the antenna connections for transmitting this data.
Leuchte mit einem Halbleiterbauteil (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleiterbauteil (4) mit einem Steuer-Eingangsanschluss eines Leuchten-Treibers (5) verbunden ist.Lamp with a semiconductor component (4) according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor component (4) is connected to a control input connection of a lamp driver (5).
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