WO2013079251A1 - Parallel geschaltete leuchtketten - Google Patents

Parallel geschaltete leuchtketten Download PDF

Info

Publication number
WO2013079251A1
WO2013079251A1 PCT/EP2012/070384 EP2012070384W WO2013079251A1 WO 2013079251 A1 WO2013079251 A1 WO 2013079251A1 EP 2012070384 W EP2012070384 W EP 2012070384W WO 2013079251 A1 WO2013079251 A1 WO 2013079251A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
circuit
circuit arrangement
resistor
series
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/070384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnulf Rupp
Original Assignee
Osram Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Gmbh filed Critical Osram Gmbh
Publication of WO2013079251A1 publication Critical patent/WO2013079251A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/395—Linear regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/35—Balancing circuits
    • 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]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement with light chains connected in parallel, each light chain in particular having at least two semiconductor light elements, as well as a method for controlling the
  • Luminous chains and a light module with at least one such circuit arrangement are Luminous chains and a light module with at least one such circuit arrangement.
  • Light-emitting diodes or light-emitting diode chains are Light-emitting diodes or light-emitting diode chains.
  • Sort LEDs according to their forward voltages (also referred to as “binning” or as “forward voltage binning”), and only such light-emitting diodes to
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and, in particular, to provide a cost-effective and efficient solution for the operation of parallel-connected semiconductor light-emitting elements.
  • a current of a working as a power source power supply is distributed to the light chains such that at least one controller in the branch with the highest voltage drop on the light chain has the highest gain or is operable in a saturated mode of operation.
  • a special case eg symmetry of the LED chains, all forward voltages of the LEDs are the same) are all controllers connected through. This corresponds to a saturated one
  • the above-mentioned controller may be such
  • the series impedance may be a controllable series impedance.
  • controllers can be operated in a linear or quasi-linear operating mode.
  • a light chain comprises a series connection of at least two semiconductor light elements, in particular light-emitting diodes.
  • the controller comprises at least one mosfet or an operational amplifier.
  • the controller comprises at least one
  • a bipolar transistor e.g. a npn or pnp transistor can be used as a regulator or as part of the regulator.
  • the controller is a transistor, in particular one
  • npn transistor comprising, - Whose collector-emitter path is connected in series with an emitter resistor with the light chain in series and
  • That the regulator is a transistor, in particular
  • an npn transistor comprising
  • a further current source is provided, which is connected in each case via a diode to the collector of the transistor (in particular each of the transistors), wherein the cathode of the diode in such a direction that a portion of the current from the further power source instead of through the base of the transistor can flow through its collector;
  • the further current source is connected directly, via a diode or via a resistor to the base terminal of the transistor (in particular to the base terminals of the plurality of transistors).
  • the transistor of the respective regulator unsaturated or linear operated we can and largely the same base-emitter voltage as the transistors of the other controller (with appropriate execution).
  • the current distribution between the current paths is symmetrical or in the context of
  • the collector-emitter voltage of the transistor is the collector-emitter voltage of the transistor.
  • the transistor is preferably smaller than its base-emitter voltage in order to minimize losses within the lighting module comprising the parallel connection of the light chains, their associated regulators and the associated emitter resistors.
  • the regulator comprises a transistor (e.g., an npn transistor),
  • Its base terminal is connected to the base terminals of the other controller and a resistor to a voltage tap within the light chain.
  • the voltage tap within the light chain is, for example, a node within the series-connected semiconductor light elements, e.g. between two of the series-connected semiconductor light-emitting elements.
  • Luminous chain feature it is an option that multiple regulators of the circuit arrangement (especially all regulators) via a resistor with a
  • a circuit system comprising at least two circuit arrangements as described herein, in which the base terminals of the controller between at least two of the circuit arrangements
  • the base terminals of several controllers which may be arranged in different light modules, may be connected.
  • the adjustment of the current in the current branches may be made.
  • the symmetrization of the current can be achieved via a plurality of lighting modules.
  • the connection between the modules for example, by means of a common cable management or a
  • Ribbon cables are made to reduce the susceptibility to interference.
  • An alternative embodiment consists in that at least two semiconductor luminescent elements of different luminescent chains are arranged in a locally or optically grouped manner. In particular, a plurality of LEDs can thus be arranged stacked. The grouping allows LEDs of different types to be used for light mixing.
  • Color locus calibration of the LEDs can be achieved by adjusting or calibrating the emitter resistors of the regulator responsible for the respective LED chain (transistor).
  • a next embodiment is that the current to the luminous chains by means of at least one
  • Pulse width modulation circuit can be distributed. Does the controller for the light chain includes a (eg.
  • npn-) transistor an electronic switch, which can be controlled via a pulse width modulation controller, can be arranged at at least one of the following positions:
  • npn transistor is fundamentally also applicable to a pnp transistor or correspondingly adapted wiring for a Mosfet in corresponding for the expert known dual wiring.
  • Pulse width modulation control can be controlled, for example, be a transistor or a Mosfet.
  • Pulse width modulation circuit at a time a predetermined number of light chains is de-energized.
  • a fixed number of current paths may be de-energized and another number of current paths may be on.
  • the controller for the affected light chain can be deactivated. This deactivation function of the controller can
  • Pulse width modulation circuit to be taken over.
  • error case includes an interruption in the luminous chain. Short circuits of individual light-emitting diodes in the light chains can be compensated, for example, by the regulators during normal operation of the circuit arrangement.
  • the base of the transistor can be separated from the common base potential, if a fault occurs (LED chain interrupted) occurs in the LED chain associated with the transistor. This has the advantage that in case of failure of a single LED not all LEDs of the module fail.
  • controller can be deactivated via a mosfet, wherein the mosfet can be activated via a voltage tap within the luminous chain.
  • Another embodiment is that the controller, if necessary
  • a power requirement of the circuit arrangement can be signaled.
  • Signaling of the power requirement have a characteristic resistor.
  • the above-mentioned object is also achieved by means of a circuit system, in particular comprising at least one lighting module, wherein the circuit system comprises at least one of the circuit arrangements described here, wherein a power requirement of the circuit arrangement can be signaled.
  • the power requirement of the light module can be signaled to the power supply.
  • Such lighting modules are connected in parallel and have means that allow the power supply to determine which power requirements each of the
  • the signaling means may be designed such that the sum of all
  • Lighting modules required electricity to the
  • a development is that the light module a
  • Characteristic resistor which is arranged between a reference potential and a measuring input, wherein the measuring input is connectable to the power supply.
  • the measuring input can be a measuring input of the lighting module, which can be connected via a measuring output to a measuring source (current or voltage source), e.g. included in the power supply.
  • a measuring source current or voltage source
  • circuit system comprising at least two of those described herein
  • the identification resistors present per light module and characterizing the specific power requirements of their respective module
  • Reference potential connected in parallel and connected to the measuring output of the power supply.
  • An embodiment consists in that a relation of the emitter resistor and the characteristic resistor for a circuit arrangement for the (in particular for all)
  • Circuit arrangements of the circuit system is the same. Another embodiment is that said
  • Circuit arrangements are connected in series, - in which the characteristic resistances between a
  • Reference potential and a measuring input are arranged, - wherein the measuring input is connectable to the power supply,
  • the source supply current from the power supply is proportional to the voltage measured between the measuring input and the reference potential
  • adjustable in particular adjustable, is.
  • Lighting modules are connected in series.
  • the measuring source covered by the power supply can be a current source which at its measuring output supplies a specific current to the first measuring input
  • the power supply Based on the voltage measurable at the said measuring output, the power supply provides its power Output current that they connected to all
  • Circuit arrangements of the circuit system is the same.
  • An additional embodiment consists in that an offset element is inserted at one point of the series connection of the signaling elements formed over the respective two measuring inputs, instead of a direct electrical connection. This is particularly advantageous because when power supply of a series circuit of
  • the power supply preferably outputs its minimum output current only when the measuring voltage is greater than a certain offset voltage.
  • This offset voltage can be predetermined by means of a Zener diode as an offset element, the Zener voltage corresponding to the offset voltage.
  • the offset element in current flow can be a constant
  • the offset element is selected as the termination of the series-connected measurement. It is also an option that the offset element between the measuring output and the first measuring input of that circuit arrangement is integrated, which is the power supply closest. In another exemplary embodiment, the offset member is included in that from the power supply
  • the measurement source via a corresponding processing unit for evaluating the measured or signalized power consumption of at least one of
  • Processing unit the lighting modules in one
  • Time division multiplexing are controlled so as to determine the respective power consumption per lighting module.
  • Other forms of addressing of the lighting modules are possible.
  • the power requirement at predetermined times can be measured by such a processing unit (in the measurement source).
  • signal is to be understood that the measuring source, the power requirement
  • the above-mentioned object is also achieved by a method for controlling a plurality of parallel-connected luminous chains,
  • a current of a working as a power source power supply is distributed to the light chains such that at least one controller in the branch with the highest voltage drop on the light chain has the highest gain or is operable in a saturated mode of operation.
  • the features of the device are applicable to the method accordingly.
  • Fig.l is a schematic diagram of a
  • each of the LED strings is a series of LEDs with a specific one
  • Control current limiting circuit is extended; an alternative implementation of the circuit shown in Fig.l, in particular the local there further
  • each module has a measuring input, which is connected to a
  • Connection line are connected to each other, whereby the characteristic resistance of all involved
  • Modules are connected in parallel, and wherein said connecting line is connectable to a measuring output of the power supply;
  • each module has two measuring inputs, which are connected to any other electrical potential within its module by a
  • Identification of the module can be connected, by means of these two measuring inputs and by means of another section
  • connection line the characteristic resistors of all participating in this circuit modules are connected in series, wherein the second measuring input of the power supply preferably farthest module is coupled to the power return to the power supply, and wherein the first measuring input of the power supply preferably closest module with a Measuring output of the power supply is connectable;
  • FIG. 7 shows a circuit arrangement based on Fig.l, wherein in addition parallel to the emitter resistors adjustable resistances are provided; 8 shows a schematic circuit diagram based on FIG. 1, wherein the controller is shown by way of example with a plurality of electronic switches which can be activated within the scope of a pulse width modulation;
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram illustrating how the transistor can be separated from the common base potential by means of a MOSFET, and how by means of a Zener diode substantially parallel to the control tap for the MOSFET
  • LEDs Light-emitting diodes
  • LED chains Light-emitting diodes
  • each LED chain comprises a plurality of LEDs connected in series.
  • the anodes of the series-connected LEDs point in the direction of the positive pole of the supply voltage and the
  • Cathodes of the series-connected LEDs point in the direction of the negative pole of the supply voltage.
  • a maximum voltage is given for a string of LEDs, e.g. a SELV limit (SELV:
  • the current through the LEDs or LED chains may e.g. be determined by the type of LEDs used.
  • LEDs of different types can each be arranged in LED chains (ie one type per LED chain), wherein a specific current can be set for each LED chain.
  • This approach allows a flexible supply of multiple LED chains or LED modules (each comprising, for example
  • Power supply that can work as a source of power or voltage.
  • the current between the LED chains is set flexibly.
  • the color of several LEDs (LED chains) can be optically mixed.
  • Undesirable color dispersion may be achieved by preselecting certain LEDs (sufficiently similar LEDs, for example by binning pre-selected LEDs) and / or by a
  • Distributing the current into multiple current paths is just one example solution for adjusting the current in multiple parallel current paths. Rather, the current in each current path may be different, e.g. by different LED types. Preferably, the solution presented here is used, the current in the
  • the other transistors (for the other LED strings) equalize the voltage difference by operating in their linear range.
  • the power loss is small when the difference between the forward voltages is small and when there is as little as possible voltage difference between the collectors and emitters of all the transistors involved. This is achieved as soon as at least one of the participating transistors is operated saturated. in the
  • Voltage drop in the balancing circuit determined by the difference between the highest forward voltage (Vfmax) and the forward voltage of the respective LED chain x (Vfx). It is thus appropriate to optimize versus a fixed voltage in a convergent linear regulator.
  • the drive can be achieved inexpensively by the transistors are operated with a negative current feedback via an emitter resistor associated with each transistor, and in that the bases of the transistors are at a common potential, which by a
  • Base busbar is represented.
  • the base bus is supplied by another current source whose current is greater than a maximum LED module target current Ii n _max divided by a minimum current gain ⁇ m i n of the transistors.
  • Fig.l shows a schematic diagram of a
  • Power source 101 operating power supply provides a current Iin for n parallel LED strings 102, 103 and 104.
  • Each of the LED strings 102 to 104 includes a series of LEDs.
  • the LED chain 102 has a forward voltage Vfl
  • the LED chain 103 has a
  • Forward voltage Vf2 and the LED chain 103 has a
  • the LED chain 102 is connected to the collector of a npn
  • Transistor 105 connected. The emitter of the transistor 105 is connected through a resistor 108 to a node 111
  • the LED chain 103 is connected to the collector of an npn transistor 106.
  • the emitter of the transistor 106 is connected to a node 111 via a resistor 109.
  • the LED chain 104 is connected to the collector of an npn transistor 107.
  • the emitter of the transistor 107 is connected to a node 111 via a resistor 110.
  • the resistors 108 to 110 are also referred to as "emitter resistors”.
  • Another current source 112 provides a current I B for driving the base terminals of the transistors 105 to 107, whose common node forms a base bus bar 307.
  • the other pole of the current source 112 is connected to the node 111.
  • the base current in the branch having the LED chain having the largest forward voltage may be limited by an alternative current branch for the current source 112 that does not pass over the base bus.
  • the alternative current branch is preferably controlled such that at least one current branch receives a collector voltage below a certain limit.
  • An inexpensive implementation of the alternative current branch can be achieved by means of star-connected diodes whose cathodes lead to the collectors of the transistors of each branch of current.
  • FIG. 2 shows an alternative circuit based on the circuit of FIG.
  • the current source 112 is connected via a resistor R L via the adjoining one
  • Transistors 105 to 107 connected.
  • a node 113 indicates the connection between the resistor R L and the current source 112.
  • the node 113 is is connected to a node 114 via a diode D L i, wherein the node 114 designates the connection between the LED chain 102 and the collector of the transistor 105.
  • Node 113 is connected via a diode D L2 to a node 115, wherein the node 115, the connection between the LED chain 103 and the collector of the transistor 106th
  • the node 113 is connected via a diode D L3 to a node 116, wherein the node 116 the
  • the diodes D L i, D L2 and D L3 each have their cathode in the direction of the nodes 114, 115 and 116, so it is the above-mentioned star-shaped diode circuit.
  • the resistor R L can be used if the
  • Diodes D L1 , D L2 and D L3 are designed as Schottky diodes. Then resistance R L is usually superfluous and can be replaced by a short circuit (not shown). A base-collector voltage near zero is achieved when a fourth diode D B with an anode identical to the diodes D L1 to D L3 is inserted in the direction of the current source 112 instead of the resistor R L (not shown).
  • Base busbar 307 as shown in Fig.l is directly connected to the other power source 112 and the base of each transistor involved on an individual
  • Base resistor R Lx is connected as well as the
  • the transistors 105 to 107 can be operated unsaturated or linear and have a substantially same base-emitter voltage U B E.
  • the current distribution between the current paths is
  • Emitter resistors 108, 109, 110 Emitter resistors 108, 109, 110.
  • Vf x x denote the forward voltage of the LED string.
  • the minimum collector-emitter voltage U C E corresponds to the sum of base-emitter voltage U B E plus the voltage U RL at the resistor R L minus the forward voltage U DLX of the diode D Lx of that branch 102, 103 or 104 with the greatest forward voltage.
  • the collector-emitter voltage U C E as now leading variable for the actual control voltage U B E is thus effectively limited in order to achieve the desired effect, ie that all transistors are operated in the linear range.
  • FIG. 3 shows an alternative implementation of the circuit shown in Fig.l as an efficient and inexpensive Control for a loss minimized
  • the base terminals of the transistors 105 to 107 are driven in Figure 3 via a resistor 301 which is connected to a node 302 and the base busbar 307 powered.
  • the node 302 is a connection between two LEDs of the LED chain 104. The further shown in Fig.l.
  • Current source 112 is formed by the resistor 301 and is omitted in Fig.3.
  • the node 302 thus corresponds to a voltage drop within the LED chain 104, which is used to drive the base terminals of the transistors 105 to 107.
  • An asymmetry caused by the (base) resistor 301, resulting in a slightly larger current in the LED chain 104 above the node 302, can be at least partially compensated for by adjusting the resistor 110.
  • the resistor 110 can preferably be dimensioned larger than the
  • FIG. 4 shows an extension of the circuit shown in FIG. 3 by means of a loss-minimized circuit
  • Transistors 105 to 107 are connected to each other by the base bus bar 307. As in FIG. 3, the resistor 301 is connected to the base busbar 307. Furthermore, a resistor 303 is provided which is connected on the one hand to a node 304 within the LED chain 103 and on the other hand to the base busbar 307. Also is one
  • Resistor 305 is provided, which is connected on the one hand to a node 306 within the LED chain 102 and on the other hand to the base busbar 307.
  • An asymmetry stemming from the resistor 301 according to FIG. 3 can be at least partially compensated for by providing a resistor 301, 303 and 305 for each of the LED strings 102 to 104.
  • FIG. 2 which represent a supplement to FIG. 1, can be applied correspondingly to FIG. 3 and / or FIG.
  • Base busbars are interconnected.
  • 5 shows a circuit diagram with a parallel connection of a plurality of modules 501 and 502.
  • the module 501 as well as the module 502 may be constructed according to the circuit shown in FIG.
  • modules 501 and 502 have LED strings with the same or similar forward voltages.
  • the npn transistors 105 to 107 it is particularly advantageous if all
  • a current asymmetry between such parallel connected modules 501, 502 can be effectively avoided by connecting the base bus bars 307 between the modules 501, 502 via a cable 503.
  • modules 501, 502 can be exposed to an external B field 504.
  • Susceptibility of the modules 501, 502 can be reduced by reducing or minimizing the trapped area between the common base potential and the return current. This can e.g. be achieved by a common cable management or by means of a ribbon cable.
  • a power requirement of parallel connected modules may be communicated, e.g. be signaled. This can e.g.
  • Fig. 6A shows an exemplary circuit arrangement
  • a characteristic resistor R S et 2 is arranged on the module 502, wherein the
  • Identification resistor R se t 2 on the one hand to the measuring input 601 and on the other hand to a ground potential (eg the node 111) is connected.
  • a ground potential eg the node 111
  • Electricity demand of the parallel connected modules 501 and 502 are determined.
  • Conductivity is proportional to the desired current. In the case of two modules and the arrangement according to FIG. 6A, the conductivity is 1 / (Rseti + Rset2).
  • Another option is to dimension the emitter resistors 108-110 so that the currents between the modules are analogous to those of the modules
  • the resistors can be dimensioned as follows:
  • RE501 / Rseti - RE502 / Rset2 - RE50X / Rsetx R E 5oi denotes the resistance of the resistors 108, 109 and 110 on module 501
  • R E 502 denotes the
  • Fig. 6B shows another example
  • each module 501, 502 and 505 has two measuring inputs 551, 561, 552, 562 and 555, 565, in particular with no other electrical
  • Power supply preferably farthest module 505 is connected to the power return line 111 to
  • the first measuring input 551 of the module 501 preferably closest to the power supply is connected to a measuring output I set 509 of FIG.
  • Measuring output 509 is connected to a constant current source I set , the voltage at the measuring output 509 is measured and the current I in proportional (corresponding) to the measured voltage at the measuring output 509 is controlled.
  • the emitter resistor groups R E 5oi R E 502 R E 503 are dimensioned so that the currents between the modules in analogy to the series-connected characteristic resistors R se tis # R S et2s R S et3s
  • Emitter resistance is.
  • the emitter resistor values are varied, for example, by exchanging the components or by connecting adjustable resistors in parallel.
  • Another possibility is to replace the usually fixed emitter resistors by adjustable within certain limits resistors. The replacement of the fixed resistors or the operation of the adjustable resistors to achieve such variations can be done before or during startup.
  • Fig. 7 shows a circuit arrangement based on the illustration of Fig.l.
  • an adjustable resistor 701 parallel to the resistor 108.
  • Resistor 109 an adjustable resistor 702 and parallel to the resistor 110, an adjustable resistor
  • locally adjacent LEDs may be grouped or optically coupled together to generate a mixed light. This type of grouping is indicated by the reference numerals 704 to 707.
  • the grouping has the advantage that similar types of LEDs can be used within an LED chain, the LED chains each having different types of LEDs.
  • the combination of different LEDs can be done by the indicated grouping. For example, in this way within a group
  • Light mixture of different LEDs or binning groups are used.
  • the current distributions within the LED strings 102 to 104 can be achieved by a suitable choice of the resistors 108 to 110.
  • a current distribution and thus color location calibration can be achieved by setting or calibrating the emitter resistors.
  • Resistors 701 to 703 are provided. Preferably, each of the adjustable resistors 701 to 703 is significantly larger than the associated parallel resistor 108 to 110.
  • Fig. 8 is a schematic circuit diagram based on Fig.l. A series circuit of the LED chain 102 and a regulator 801 is connected in series with the LED chain
  • the current source 112 drives the regulators 801 to 803.
  • FIG. 8 shows a functional structure of the controller 801. Accordingly, the other controllers 802, 803 may be constructed.
  • the regulator 801 comprises the transistor 105, whose emitter is connected via an electronic switch 805 and the resistor 108 to the node 111. Furthermore, an electronic switch 804 is provided, which connects the collector of the transistor 105 with the LED chain 102.
  • the base of the transistor 105 is connected via an electronic switch 806 to the current source 112
  • the electronic switches 804 to 806 may be transistors or MOSFETs that are of a type
  • Control unit are activated.
  • the electronic switches 804 to 806 may be PWM
  • Act switch One option is that at least one of the electronic switches 804 through 806 (and possibly in corresponding position in the controllers 802, 803) is a PWM switch.
  • Color location change can be brought about purposefully.
  • the base of at least one transistor is disconnected from the common base potential when a fault occurs (LED chain interrupted) in the LED chain associated with the transistor.
  • the current for an LED string is interrupted when an LED in the LED string fails
  • the current is symmetrized if a LED within the LED string is shorted. This corresponds to a reduction in the forward voltage for the affected LED string.
  • the components are designed so that they at least one of the higher power in case of failure LED stand. This is usually easily implemented with at least three parallel LED chains.
  • the separation of a transistor of an LED chain from the common base potential can be effected by means of a MOSFET, which receives its gate drive from the LED chain.
  • FIG. 9 shows a schematic circuit diagram
  • Mosfets 901 from the common base potential (indicated by a node 904) can be separated.
  • the LED chain 104 is connected in series with the transistor 107 and the resistor 110.
  • the current source 112 is connected to the node 904 which is connected to the source terminal of the mosfet 901.
  • the drain connection of the Mosfet 901 is at the base of the
  • Transistor 107 connected.
  • a voltage tap in LED string 104 (indicated by node 903) is connected to the gate terminal of mosfet 901 and to node 111 via a resistor 902.
  • the voltage tap 903 is provided as far down as possible (in the vicinity of the transistor 107) in the LED chain 104, since only faults in the LED chain 104 above the node 903 are detected.
  • Zener diode 910 connected to a Zener voltage slightly above the forward voltage of the remaining LEDs below the node 903.
  • the anode of the Zener diode 910 is connected to the collector of the transistor 107.
  • controller 801-803 controller 804-806 electronic switch (for pulse width modulation)

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen mit mindestens zwei parallel geschalteten Leuchtketten, wobei mit jeder Leuchtkette ein Regler in Reihe geschaltet ist, wobei ein Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung derart auf die Leuchtketten verteilbar ist, dass mindestens derjenige Regler in dem Zweig mit dem höchsten Spannungsabfall an der Leuchtkette die höchste Verstärkung aufweist oder in einem gesättigten Betriebsmodus betreibbar ist. Hierbei ist es von Vorteil, dass die Leuchtketten jeweils stabil mit dem für sie vorgesehenen Strom betrieben werden können. Auch werden ein Verfahren zum Betrieb der Leuchtketten sowie ein Leuchtmodul mit mindestens einer solchen Schaltungsanordnung vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Parallel geschaltete Leuchtketten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit parallel geschalteten Leuchtketten, wobei jede Leuchtkette insbesondere mindestens zwei Halbleiterleuchtelemente aufweist, sowie ein Verfahren zur Ansteuerung der
Leuchtketten und ein Leuchtmodul mit mindestens einer solchen Schaltungsanordnung.
Es ist bekannt, Leuchtdioden (LEDs) einzeln oder in LED- Ketten parallel an einer elektrischen Energieversorgung zu betreiben. Unterschiede in der VorwärtsSpannung
(Durchlassspannung) der Leuchtdioden können durch
Serienwiderstände ausgeglichen werden. Hierdurch wird der Strom durch die Leuchtdioden teilweise symmetrisiert.
Dabei ist es von Nachteil, dass auch Leuchtdioden des gleichen Typs oft in ihren physikalischen Parametern voneinander abweichen und die in den Serienwiderständen entstehenden Verluste in den parallelen Strompfaden
unterschiedlich sind. Hieraus ergibt sich eine unerwünschte Asymmetrie des Stroms in den parallel geschalteten
Leuchtdioden oder Leuchtdiodenketten.
Die unterschiedlichen Durchlassspannungen der Leuchtdioden sind oft fertigungsbedingt. Es ist nun möglich, die
Leuchtdioden entsprechend ihrer Durchlassspannungen zu sortieren (auch bezeichnet als "Binning" bzw. als "Forward voltage binning"), und nur solche Leuchtdioden zu
verwenden, die gleiche oder vergleichbare
Durchlassspannungen aufweisen. Dieser Ansatz ist jedoch aufwändig und mit hohen Kosten verbunden.
Nicht minder kostenintensiv, jedoch die Ausbeute der verwendbaren Einzel -LED erhöhend, ist der Ansatz der Gruppierung. Dabei wird die Durchlassspannung einer gesamten LED-Kette betrachtet. Einzelne Leuchtdioden mit leicht unterschiedlicher Flussspannung werden dabei so auf die LED-Ketten verteilt, dass sich eine einheitliche
Gesamt-Flussspannung ergibt.
Auch ist die Durchlassspannung einer Leuchtdiode
temperaturabhängig. Da zwischen einzelnen Leuchtdioden unterschiedliche Temperaturabhängigkeiten bestehen können, verstärkt sich hierdurch eine Asymmetrie zwischen den parallelgeschalteten Leuchtdioden bzw. LED-Ketten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine kostengünstige und effiziente Lösung zum Betrieb parallel geschalteter Halbleiterleuchtelemente anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen
- mit mindestens zwei parallel geschalteten
Leuchtketten,
- wobei mit jeder Leuchtkette ein Regler in Reihe geschaltet ist,
- wobei ein Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung derart auf die Leuchtketten verteilbar ist, dass mindestens derjenige Regler in dem Zweig mit dem höchsten Spannungsabfall an der Leuchtkette die höchste Verstärkung aufweist oder in einem gesättigten Betriebsmodus betreibbar ist. In einem Sonderfall (z.B. Symmetrie der LED-Ketten, alle VorwärtsSpannungen der LEDs sind gleich) sind alle Regler durchgeschaltet. Dies entspricht einem gesättigten
Betriebsmodus .
Insbesondere kann pro Leuchtkette eine von den
Leuchtelementen bzw. Leuchtdioden der Leuchtkette
verschiedene Serienimpedanz vorgesehen sein, wobei
zumindest diese Serienimpedanz derjenigen Leuchtkette mit beispielsweise der höchsten Flussspannung ihren
kleinstmöglichen Wert annimmt. Insofern kann es sich bei dem vorstehend genannten Regler um eine derartige
Serienimpedanz handeln. Beispielsweise kann es sich bei der Serienimpedanz um eine steuerbare Serienimpedanz handeln.
Eine Weiterbildung ist es, dass die verbleibenden Regler in einem linearen oder quasilinearen Betriebsmodus betreibbar sind .
Eine andere Weiterbildung ist es, dass eine Leuchtkette eine Reihenschaltung aus mindestens zwei Halbleiterleucht- elementen, insbesondere Leuchtdioden, umfasst.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass der Regler mindestens einen Mosfet oder einen Operationsverstärker umfasst .
Erfindungsgemäß umfasst der Regler mindestens einen
Transistor .
Insbesondere kann ein Bipolartransistor, z.B. ein npn- oder ein pnp-Transistor als Regler oder als Teil des Reglers eingesetzt werden.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass
- der Regler einen Transistor, insbesondere einen
npn-Transistor, umfasst, - dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist und
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler und mit einer weiteren
Stromquelle verbunden ist.
Auf diese Weise werden die Basis-Anschlüsse der
Transistoren von der weiteren Stromquelle versorgt,
Strom größer als ein maximaler Sollstrom durch die
Parallelschaltung aller Leuchtketten geteilt durch minimale Stromverstärkung der Transistoren ist.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin,
- dass der Regler einen Transistor, insbesondere
einen npn-Transistor, umfasst,
- dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist,
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler verbunden ist,
- dass eine weitere Stromquelle vorgesehen ist, die jeweils über eine Diode mit dem Kollektor des Transistors (insbesondere jedes der Transistoren) verbunden ist, wobei die Kathode der Diode in eine solche Richtung, dass ein Teil des Stromes von der weiteren Stromquelle anstatt durch die Basis des Transistors durch dessen Kollektor fließen kann;
- wobei die weitere Stromquelle direkt, über eine Diode oder über einen Widerstand mit dem Basis- Anschluss des Transistors (insbesondere mit den Basisanschlüssen der mehreren Transistoren) verbunden ist.
Hierbei ist es von Vorteil, dass der Transistor des jeweiligen Reglers ungesättigt bzw. linear betrieben we kann und weitgehend die gleiche Basis-Emitter-Spannung aufweist wie die Transistoren der anderen Regler (bei entsprechender Ausführung) . Die Stromverteilung zwischen den Strompfaden ist symmetrisch oder im Rahmen der
Einstellung vorgegeben.
Die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors ist
vorzugsweise nahe der Sättigung, um zu erreichen, dass alle Regler für alle Leuchtketten im linearen Bereich betrieben werden können. Die Kollektor-Emitter-Spannung des
Transistors ist vorzugsweise kleiner als seine Basis- Emitter-Spannung, um Verluste innerhalb des Leuchtmoduls, welches die Parallelschaltung der Leuchtketten, ihrer zugeordneten Regler und der zugeordneten Emitterwiderstände umfaßt, zu minimieren.
Erfindungsgemäß umfasst der Regler einen Transistor (z.B. einen npn-Transistor) ,
- dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist und
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler und über einen Widerstand mit einem Spannungsabgriff innerhalb der Leuchtkette verbunden ist.
Bei dem Spannungsabgriff innerhalb der Leuchtkette handelt es sich bspw. um einen Knoten innerhalb der in Reihe geschalteten Halbleiterleuchtelemente, z.B. zwischen zwei der in Reihe geschalteten Halbleiterleuchtelemente.
Insbesondere kann nur ein Regler über eine derartige
Verbindung mit einem Spannungsabgriff innerhalb der
Leuchtkette verfügen. Darüber hinaus ist es eine Option, dass mehrere Regler der Schaltungsanordnung (insbesondere alle Regler) über einen Widerstand mit einem
Spannungsabgriff innerhalb der jeweiligen Leuchtkette verbunden sind. Erfindungsgemäß wird ein Schaltungssystem vorgeschlagen, umfassend mindestens zwei Schaltungsanordnungen wie hierin beschrieben, bei dem die Basis-Anschlüsse der Regler zwischen mindestens zwei der Schaltungsanordnungen
miteinander verbunden sind.
Hierbei sei angemerkt, dass auch die Basisanschlüsse mehrerer Regler, die ggf. in unterschiedlichen Leuchtmoduln angeordnet sind, verbunden sein können. Beispielsweise kann so die Einstellung des Stroms in den Stromzweigen,
insbesondere die Symmetrisierung des Stroms, über mehrere Leuchtmodule erreicht werden. Die Verbindung zwischen den Moduln kann beispielsweise mittels einer gemeinsamen Kabelführung oder eines
Flachbandkabels erfolgen, um die Störempfindlichkeit zu reduzieren . Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass mindestens zwei Halbleiterleuchtelemente unterschiedlicher Leuchtketten örtlich oder optisch gruppiert angeordnet sind . Insbesondere können so mehrere LEDs gestapelt angeordnet sein. Anhand der Gruppierung können LEDs verschiedenen Typs zur Lichtmischung eingesetzt werden.
Beispielsweise kann eine Stromverteilungs- und damit
Farbort-Kalibrierung der LEDs durch eine Einstellung bzw. Kalibrierung der Emitter-Widerstände des für die jeweilige LED-Kette zuständigen Reglers (Transistors) erreicht werden . Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass der Strom auf die Leuchtketten auch mittels mindestens einer
Pulsweitenmodulationsschaltung verteilbar ist. Umfasst der Regler für die Leuchtkette einen (z.B.
npn- ) Transistor, so kann ein elektronischer Schalter, der über eine Pulsweitenmodulationssteuerung ansteuerbar ist, an mindestens einer der folgenden Positionen angeordnet sein :
- zwischen dem Kollektor und der Leuchtkette;
- vor der Basis der Transistors;
- nach dem Emitter des Transistors.
Hierbei sei angemerkt, dass die Ausführungen zu dem npn- Transistor grundsätzlich in entsprechender für den Fachmann bekannter dualer Beschaltung auch für einen pnp-Transistor oder in entsprechend angepaßter Beschaltung auch für einen Mosfet anwendbar sind.
Der elektronische Schalter, der über die
Pulsweitenmodulationssteuerung ansteuerbar ist, kann beispielsweise ein Transistor oder ein Mosfet sein.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass mittels der
Pulsweitenmodulationsschaltung zu einem Zeitpunkt eine vorgegebene Anzahl von Leuchtketten stromlos geschaltet ist .
Beispielsweise kann eine feste Anzahl von Strompfaden (und damit z.B. Leucht- bzw. LED-Ketten) stromlos geschaltet und eine andere Anzahl von Strompfaden eingeschaltet sein. Eine Weiterbildung besteht darin, dass in einem Fehlerfall der Regler für die betroffene Leuchtkette deaktivierbar ist. Diese Deaktivierungsfunktion des Reglers kann
beispielsweise von der vorstehend beschriebenen
Pulsweitenmodulationsschaltung mit übernommen werden.
Eine zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass der Fehlerfall eine Unterbrechung in der Leuchtkette umfasst. Kurzschlüsse einzelner Leuchtdioden in den Leuchtketten können beispielsweise von den Reglern im Normalbetrieb der Schaltungsanordnung kompensiert werden.
Beispielsweise kann bei Verwendung eines Transistors, insbesondere eines npn-Transistors , als Regler die Basis des Transistors von dem gemeinsamen Basispotential getrennt werden, wenn ein Fehlerfall (LED-Kette unterbrochen) in der zu dem Transistor gehörigen LED-Kette auftritt. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Ausfall einer einzelnen LED nicht alle LEDs des Moduls ausfallen.
Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass der Regler über einen Mosfet deaktivierbar ist, wobei der Mosfet über einen Spannungsabgriff innerhalb der Leuchtkette ansteuerbar ist.
Eine andere Ausgestaltung ist es, dass der Regler ggf.
nicht deaktivierbar ist, jedoch im Normalbetrieb
weiterarbeitet, falls der Fehlerfall parallel zu besagtem Spannungsabgriff in der betrachteten LED-Kette auftritt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Strombedarf der Schaltungsanordnung signalisierbar .
Insbesondere kann die Schaltungsanordnung zur
Signalisierung des Strombedarfs einen Kennwiderstand aufweisen . Auch wird die oben genannte Aufgabe gelöst anhand eines Schaltungssystems, insbesondere umfassend mindestens ein Leuchtmodul, wobei das Schaltungssystem mindestens eine der hier beschriebenen Schaltungsanordnungen umfasst, wobei ein Strombedarf der Schaltungsanordnung signalisierbar ist.
Beispielsweise kann der Strombedarf des Leuchtmoduls an die Energieversorgung signalisiert werden. Dabei können mehrere solcher Leuchtmodule parallel geschaltet sein und über Mittel verfügen, die es der Energieversorgung ermöglichen, zu bestimmen, welchen Strombedarf jedes einzelne der
Leuchtmodule hat. So können die signalisierenden Mittel derart ausgelegt sein, dass die Summe des für alle
Leuchtmodule erforderlichen Stromes an die
Energieversorgung gemeldet wird.
Eine Weiterbildung ist es, dass das Leuchtmodul einen
Kennwiderstand aufweist, der zwischen einem Bezugspotential und einem Messeingang angeordnet ist, wobei der Messeingang mit der Energieversorgung verbindbar ist.
Bei dem Messeingang kann es sich um einen Messeingang des Leuchtmoduls handeln, der über einen Messausgang mit einer Messquelle (Strom- oder Spannungsquelle) verbunden werden kann, die z.B. in der Energieversorgung enthalten ist.
Anhand der mittels des Messeingangs feststellbaren
elektrischen Größe (Strom oder Spannung) kann die
Energieversorgung auf den Strombedarf des mindestens einen an sie angeschlossenen Leuchtmoduls rückschließen .
Auch wird ein Schaltungssystem vorgeschlagen umfassend mindestens zwei der hier beschriebenen
Schaltungsanordnungen,
- bei dem die Kennwiderstände der
Schaltungsanordnungen parallel geschaltet sind,
- bei dem die Kennwiderstände der
Schaltungsanordnungen zwischen einem
Bezugspotential und einem Messeingang angeordnet sind,
- wobei der Messeingang mit der Energieversorgung
verbindbar ist,
- wobei zwischen dem Messeingang und dem
Bezugspotenzial eine Messspannung anlegbar ist,
- wobei der Strom durch den Messeingang messbar ist und - wobei von der Energieversorgung deren Quellenstrom proportional zum dem an dem Messeingang gemessenen Strom einstellbar, insbesondere regelbar, ist. Eine Weiterbildung ist es, dass die pro Leuchtmodul vorhandenen, den spezifischen Strombedarf ihres jeweiligen Moduls charakterisierenden Kennwiderstände zwischen
mehreren Moduln über ihre Messeingänge und über das
Bezugspotenzial parallel geschaltet und mit dem Messausgang der Energieversorgung verbunden sind.
Beispielsweise kann an den Messausgang eine in der
Energieversorgung zu eben diesen Messzwecken vorgesehene Konstantspannungsquelle angeschlossen, der Strom an dem Messausgang gemessen und entsprechend ein Strom zur
Versorgung des mindestens einen Leuchtmoduls proportional (entsprechend) zu dem an dem Messausgang gemessenen Strom eingestellt werden. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass eine Relation aus dem Emitterwiderstand und dem Kennwiderstand für eine Schaltungsanordnung für die (insbesondere für alle)
Schaltungsanordnungen des Schaltungssystems gleich ist. Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass besagtes
Bezugspotenzial mit der für alle an ein- und derselben Energieversorgung angeschlossenen Leuchtmodule gemeinsamen Stromrückleitung identisch ist. Ferner wird ein Schaltungssystem vorgeschlagen umfassend mindestens zwei der hier beschriebenen
Schaltungsanordnungen,
- bei dem die Kennwiderstände der einzelnen
Schaltungsanordnungen in Serie geschaltet sind, - bei dem die Kennwiderstände zwischen einem
Bezugspotential und einem Messeingang angeordnet sind, - wobei der Messeingang mit der Energieversorgung verbindbar ist,
- wobei an dem Messeingang ein Messstrom
bereitstellbar ist,
- wobei die Spannung zwischen dem Messeingang und dem
Bezugspotenzial messbar ist und
- wobei von der Energieversorgung deren Quellenstrom proportional zu der zwischen dem Messeingang und dem Bezugspotenzial gemessenen Spannung
einstellbar, insbesondere regelbar, ist.
Eine andere Ausgestaltung ist es, das ein signalisierendes Mittel eines Leuchtmoduls zwei von außen zugängliche
Messeingänge aufweist, die mit keinem der bisher
beschriebenen Potenziale im Inneren des Leuchtmoduls verbunden sind.
Eine Weiterbildung ist es, dass es sich bei diesem
potenzialfreien signalisierenden Mittel um einen den
Strombedarf des Leuchtmoduls charakterisierenden
Kennwiderstand handelt.
Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass über ihre jeweils zwei Messeingänge die Kennwiderstände aller an ein- und derselben Energieversorgung parallel betriebenen
Leuchtmodule in Serie geschaltet sind. Dabei kann der offene Messeingang des vorzugsweise am weitesten von der Energieversorgung entfernten Leuchtmoduls mit der
Stromrückleitung zur Energieversorgung verbunden werden.
In diesem Fall kann die von der Energieversorgung umfaßte Messquelle eine Stromquelle sein, die an ihrem Messausgang einen bestimmten Strom an den ersten Messeingang
vorzugsweise des Moduls, das der Energieversorgung am nächsten liegt, abgibt. Anhand der an besagtem Messausgang meßbaren Spannung stellt die Energieversorgung ihren Ausgangsstrom ein, den sie an alle angeschlossenen
Leuchtmodule abgibt .
Eine Weiterbildung besteht darin, dass ein Produkt aus dem Emitterwiderstand und dem Kennwiderstand für dieselbe
Schaltungsanordnung für die (insbesondere für alle)
Schaltungsanordnungen des Schaltungssystems gleich ist.
Eine zusätzliche Ausgestaltung besteht darin, dass an einer Stelle der über die jeweils zwei Messeingänge gebildeten Serienschaltung der Signalisierungselemente statt einer direkten elektrischen Verbindung ein Offsetglied eingefügt ist. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil bei Stromversorgung einer Serienschaltung von
Signalisierungselementen und Messung der daraus
resultierenden Spannung am Messausgang ggf. keine "saubere Null" entsprechend einem Null-Strom-Fall gemessen werden kann. Um mit diesem Fall geeignet zu umgehen, gibt die Energieversorgung vorzugsweise erst dann ihren minimalen Ausgangsstrom ab, wenn die Messspannung größer als eine bestimmte Offsetspannung ist. Diese Offsetspannung kann mittels einer Zenerdiode als Offsetglied vorgegeben sein, wobei die Zenerspannung der Offsetspannung entspricht. So kann das Offsetglied bei Stromfluß eine konstante
Gegenspannung unabhängig von der tatsächlichen Höhe des
Messstroms liefern. Verzugsweise wird das Offsetglied als Abschluß der Messserienschaltung gewählt. Auch ist es eine Option, dass das Offsetglied zwischen den Messausgang und den ersten Messeingang derjenigen Schaltungsanordnung eingebunden wird, die der Energieversorgung am nächsten liegt. In einer anderen beispielhaften Ausführung ist das Offsetglied in die von der Energieversorgung umfasste
Spannungsmessung am Messausgang integriert derart, dass vom gemessenen Spannungswert die nötige Offsetspannung
automatisch abgezogen wird, bevor der Meßwert
weiterverarbeitet wird. Entsprechend kann die Messquelle über eine entsprechende Verarbeitungseinheit zur Auswertung des gemessenen oder signalisierten Strombedarfs mindestens eines der
Leuchtmodule verfügen. Beispielsweise können von der
Verarbeitungseinheit die Leuchtmodule in einem
Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden, um so den jeweiligen Strombedarf pro Leuchtmodul zu bestimmen. Auch andere Formen der Adressierung der Leuchtmodule sind möglich. Insbesondere kann der Strombedarf zu vorgegebenen Zeitpunkten (regelmäßig oder unregelmäßig) von einer solchen Verarbeitungseinheit (in der Messquelle) gemessen werden. Hierbei sei angemerkt, dass "signalisierbar" so zu verstehen ist, dass die Messquelle den Strombedarf
ermitteln kann, sei es durch Messung eines momentanen
Stromes oder einer momentanen Spannung oder sei es durch Übermittlung einer Information, die auf den Strombedarf rückschließen lässt.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung mehrerer parallel geschalteter Leuchtketten,
- wobei mit jeder Leuchtkette ein Regler in Reihe
geschaltet ist,
- bei dem ein Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung derart auf die Leuchtketten verteilt wird, dass mindestens derjenige Regler in dem Zweig mit dem höchsten Spannungsabfall an der Leuchtkette die höchste Verstärkung aufweist oder in einem gesättigten Betriebsmodus betreibbar ist.
Die Merkmale der Vorrichtung (Schaltungsanordnung) sind für das Verfahren entsprechend anwendbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese
erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Es zeigen:
Fig.l ein schematisches Schaltbild für eine
verlustminimierte Stromsymmetrisierung, wobei eine als Stromquelle arbeitende Energieversorgung einen
Strom für parallel geschaltete LED-Ketten
bereitstellt, und jede der LED-Ketten eine Reihenschaltung aus LEDs mit einer bestimmten
VorwärtsSpannung aufweist, und wobei eine weitere Stromquelle die Stromsymmetrisierungsschaltung ansteuert ; eine alternative Schaltung basierend auf der Schaltung von Fig.l, in der die
Stromsymmetrisierungsschaltung durch eine
Steuerstrombegrenzungsschaltung erweitert ist; eine alternative Umsetzung der in Fig.l gezeigten Schaltung, insbesondere der dortigen weiteren
Stromquelle, als effiziente und kostengünstige Ansteuerung für eine verlustminimierte
Stromsymmetrisierung ; eine Erweiterung der in Fig.3 dargestellten Schaltung mittels gleichmäßiger Ausgestaltung des Ersatzes der weiteren Stromquelle; ein Schaltbild mit einer Parallelschaltung mehrerer (Leucht- ) Module, wobei neben den zwei Polen für die gemeinsame Energieversorgung zusätzlich die innerhalb der einzelnen Module zusammengeschalteten Basisanschlüsse der Reglertransistoren verbunden sind;
Fig.6A eine beispielhafte Schaltungsanordnung basierend auf der Darstellung von Fig.5, wobei jedes Modul einen Messeingang aufweist, der an einen
Kennwiderstand des Moduls anschließbar ist, wobei die Messeingänge aller an dieser Schaltung beteiligten Module über eine weitere
Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wodurch die Kennwiderstände aller beteiligten
Module parallel geschaltet werden, und wobei diese Verbindungsleitung mit einem Messausgang der Energieversorgung verbindbar ist;
Fig.6B eine weitere beispielhafte Schaltungsanordnung
basierend auf der Darstellung von Fig.5, wobei jedes Modul zwei Messeingänge aufweist, die mit keinem sonstigen elektrischen Potenzial innerhalb ihres Moduls verbunden sind, die durch einen
Kennwiderstand des Moduls verbunden sein können, wobei mittels dieser beiden Messeingänge und mittels einer weiteren abschnittsweisen
Verbindungsleitung die Kennwiderstände aller an dieser Schaltung beteiligten Module in Serie geschaltet sind, wobei der zweite Messeingang des von der Energieversorgung vorzugsweise am weitesten entfernten Moduls mit der Stromrückleitung zur Energieversorgung gekoppelt ist, und wobei der erste Messeingang des der Energieversorgung vorzugsweise am nächsten liegenden Moduls mit einem Messausgang der Energieversorgung verbindbar ist;
Fig.7 eine Schaltungsanordnung basierend auf Fig.l, wobei zusätzlich parallel zu den Emitter-Widerständen einstellbare Widerstände vorgesehen sind; Fig.8 ein schematisches Schaltbild basierend auf Fig.l, wobei der Regler beispielhaft mit mehreren elektronischen Schaltern dargestellt ist, die im Rahmen einer Pulsweitenmodulation ansteuerbar sind;
Fig.9 ein schematisches Schaltbild, das veranschaulicht, wie der Transistor mittels eines Mosfets von dem gemeinsamen Basispotential getrennt werden kann, und wie mittels einer Zenerdiode, im wesentlichen parallel zum Steuerabgriff für den Mosfet, die
Übersättigung des Transistors im Falle einer Unterbrechung der Kette unterhalb des
Steuerabgriffs für den Mosfet vermieden werden kann .
Die vorgestellte Lösung ermöglicht einen effizienten und kostengünstigen Betrieb parallel geschalteter
Halbleiterleuchtelemente, z.B. Leuchtdioden (LEDs) oder LED-Ketten.
So kann eine Schaltung vorgegeben sein, die mehrere
zueinander parallel geschaltete LED-Ketten aufweist, wobei jede LED-Kette mehrere in Reihe geschaltete LEDs umfasst. Die Anoden der in Reihe geschalteten LEDs weisen hierbei in Richtung des Pluspols der VersorgungsSpannung und die
Kathoden der in Reihe geschalteten LEDs weisen in Richtung des Minuspols der VersorgungsSpannung .
Beispielsweise ist eine maximale Spannung für eine Kette von LEDs vorgegeben, z.B. eine SELV-Grenze (SELV:
Sicherheitskleinspannung; englisch: Safety Extra Low
Voltage) . Der Strom durch die LEDs bzw. LED-Ketten kann z.B. durch den Typ der verwendeten LEDs bestimmt sein.
Somit können LEDs unterschiedlicher Typen jeweils in LED- Ketten (d.h. ein Typ pro LED-Kette) angeordnet werden, wobei für jede LED-Kette ein bestimmter Strom einstellbar ist . Dieser Ansatz erlaubt eine flexible Versorgung mehrerer LED-Ketten oder LED-Module (jeweils umfassend z.B.
mindestens eine LED-Kette) an einer gemeinsamen
Energieversorgung, die als Strom- oder Spannungsquelle arbeiten kann.
Insbesondere ist es möglich, dass der Strom zwischen den LED-Ketten flexibel eingestellt wird. So kann bspw. die Farbe aus mehreren LEDs (LED-Ketten) optisch gemischt werden .
Eine unerwünschte Farbstreuung kann durch eine Vorauswahl bestimmter LEDs (ausreichend ähnlicher LEDs, z.B. mittels Binning vorselektierter LEDs) und/oder durch eine
Kalibrierung der Stromverteilung zwischen LED-Ketten reduziert werden.
Es sei angemerkt, dass im Rahmen der hier vorgeschlagenen Lösung die "Symmetrisierung" als die symmetrische
Verteilung des Stroms in mehrere Strompfade nur eine beispielhafte Lösung zur Einstellung des Stroms in mehreren parallelen Strompfaden ist. Vielmehr kann der Strom in jedem Strompfad unterschiedlich sein, bedingt z.B. durch unterschiedliche LED-Typen. Vorzugsweise wird die hier vorgestellte Lösung eingesetzt, den Strom in den
Strompfaden umfassend die Halbleiterleuchtelemente so einzustellen, dass dieser einem gewünschten Wert entspricht und weitgehend auch auf diesem Wert gehalten wird. Mit anderen Worten wird der Strom in den Strompfaden so
eingestellt, dass ein stationärer Zustand erhalten bleibt. Die nachfolgend erwähnte Symmetrisierung gilt somit
beispielhaft; entsprechend kann mit den vorgestellten
Maßnahmen auch eine unsymmetrische aber gewünschte
Einstellung (stationäre Einstellung gemäß einer Vorgabe) des Stroms in den Strompfaden erreicht werden. Die
Bezeichnung (Strom- ) Symmetrisierung (- sschaltung) umfasst somit als anschauliches Beispiel alle Arten entsprechender Stromeinstellschaltungen. Letztere sind auch adressiert, wenn von (Strom- ) Symmetrisierung (- sschaltung) die Rede ist. Es wird vorgeschlagen, den Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung auf mehrere LED-Ketten zu verteilen. Dabei wird eine Symmetrisierung des Stromes zwischen den LED-Ketten (bzw. eine gezielte Einstellung der Verteilung des Stromes zwischen den LED-Ketten) bei
unterschiedlichen VorwärtsSpannungen der LED-Ketten
erreicht, indem in Serie mit jeder LED-Kette ein Transistor geschaltet ist, der in jedem Stromzweig für einen Ausgleich der verschiedenen Spannungen sorgt. So wird derjenige
Transistor voll durchgeschaltet (gesättigt betrieben) , der mit der LED-Kette verbunden ist, die die höchste
VorwärtsSpannung aufweist.
Die anderen Transistoren (für die anderen LED-Ketten) gleichen die Spannungsdifferenz durch einen Betrieb in ihrem linearen Bereich aus.
Der Leistungsverlust ist gering, wenn der Unterschied zwischen den VorwärtsSpannungen gering ist, und wenn gleichzeitig möglichst wenig Spannungsunterschied zwischen den Kollektoren und Emittern aller beteiligten Transistoren vorliegt. Dies wird erreicht, sobald mindestens einer der beteiligten Transistoren gesättigt betrieben wird. Im
Idealfall (Symmetrie der LED-Ketten, alle
VorwärtsSpannungen der LEDs sind gleich) sind alle
Transistoren durchgeschaltet (gesättigter Betrieb) .
Sind die VorwärtsSpannungen der LEDs unterschiedlich (was in der Realität der Regelfall sein wird) , wird der
Spannungsabfall in der Symmetrisierungsschaltung durch die Differenz zwischen der höchsten VorwärtsSpannung (Vfmax) und der VorwärtsSpannung der jeweiligen LED-Kette x (Vfx) bestimmt. Es erfolgt somit zweckmäßig eine Optimierung gegenüber einer fixen Spannung in einem konvergierenden Linearregler .
Die Ansteuerung kann kostengünstig erreicht werden, indem die Transistoren mit einer Stromgegenkopplung über einen jedem Transistor zugeordneten Emitter-Widerstand betrieben werden, und indem die Basen der Transistoren auf einem gemeinsamen Potential liegen, welches durch eine
Basisstromschiene repräsentiert ist. Die Basisstromschiene wird durch eine weitere Stromquelle versorgt, deren Strom größer als ein maximaler LED-Modul -Sollstrom Iin_max geteilt durch eine minimale Stromverstärkung ßmin der Transistoren ist . Fig.l zeigt ein schematisches Schaltbild für eine
verlustminimierte Stromsymmetrisierung . Eine als
Stromquelle 101 arbeitende Energieversorgung stellt einen Strom Iin für n parallel geschaltete LED-Ketten 102, 103 und 104 bereit. Jede der LED-Ketten 102 bis 104 umfasst eine Reihenschaltung aus LEDs. Die LED-Kette 102 weist eine VorwärtsSpannung Vfl, die LED-Kette 103 weist eine
VorwärtsSpannung Vf2 und die LED-Kette 103 weist eine
VorwärtsSpannung Vfn auf. Die LED-Kette 102 ist mit dem Kollektor eines npn-
Transistors 105 verbunden. Der Emitter des Transistors 105 ist über einen Widerstand 108 mit einem Knoten 111
verbunden, der die Stromrückleitung der drei hier
beteiligten LED-Ketten 102 bis 104 darstellt und mit der Stromquelle 101 verbunden ist. Die LED-Kette 103 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 106 verbunden. Der Emitter des Transistors 106 ist über einen Widerstand 109 mit einem Knoten 111 verbunden. Die LED-Kette 104 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 107 verbunden. Der Emitter des Transistors 107 ist über einen Widerstand 110 mit einem Knoten 111 verbunden. Die Widerstände 108 bis 110 werden auch als "Emitter-Widerstände" bezeichnet. Eine weitere Stromquelle 112 stellt einen Strom IB zur Ansteuerung der Basis-Anschlüsse der Transistoren 105 bis 107 bereit, deren gemeinsamer Knoten eine Basisstromschiene 307 bildet. Der andere Pol der Stromquelle 112 ist mit dem Knoten 111 verbunden.
Eine beispielhafte und vorteilhafte Auslegung der in Fig.l gezeigten Schaltung lautet:
Figure imgf000021_0001
Optional kann der Basis-Strom in dem Zweig mit der LED- Kette, die die größte VorwärtsSpannung aufweist, durch einen alternativen Stromzweig für die Stromquelle 112, der nicht über die Basisstromschiene führt, begrenzt werden. Der alternative Stromzweig wird vorzugsweise so gesteuert, dass mindestens ein Stromzweig eine Kollektorspannung unterhalb einer bestimmten Grenze erhält.
Eine kostengünstige Umsetzung des alternativen Stromzweigs kann mittels sternförmig geschalteter Dioden erreicht werden, deren Kathoden zu den Kollektoren der Transistoren jedes Stromzweigs führen.
Fig . 2 zeigt eine alternative Schaltung basierend auf der Schaltung von Fig.l.
Im Unterschied zu Fig.l ist die Stromquelle 112 über einen Widerstand RL über die daran anschließende
Basisstromschiene 307 mit den Basis-Anschlüssen der
Transistoren 105 bis 107 verbunden.
Ein Knoten 113 kennzeichnet die Verbindung zwischen dem Widerstand RL und der Stromquelle 112. Der Knoten 113 ist über eine Diode DLi mit einem Knoten 114 verbunden, wobei der Knoten 114 die Verbindung zwischen der LED-Kette 102 und dem Kollektor des Transistors 105 bezeichnet. Der
Knoten 113 ist über eine Diode DL2 mit einem Knoten 115 verbunden, wobei der Knoten 115 die Verbindung zwischen der LED-Kette 103 und dem Kollektor des Transistors 106
bezeichnet. Der Knoten 113 ist über eine Diode DL3 mit einem Knoten 116 verbunden, wobei der Knoten 116 die
Verbindung zwischen der LED-Kette 104 und dem Kollektor des Transistors 107 bezeichnet. Die Dioden DLi , DL2 und DL3 weisen jeweils mit ihrer Kathode in Richtung der Knoten 114, 115 und 116, es handelt sich also um die vorstehend erwähnte sternförmige Diodenschaltung. Der Widerstand RL kann eingesetzt werden, falls die
Flussspannung der Dioden größer ist als die für den
linearen Betriebsfall nahe einer Sättigung gewünschte maximale Basis-Kollektor-Spannung desjenigen Transistors, der der LED-Kette mit der höchsten Flussspannung in Serie geschaltet ist. Dies ist meist nicht der Fall, wenn die
Dioden DL1, DL2 und DL3 als Schottky-Dioden ausgeführt sind. Dann ist Widerstand RL in der Regel überflüssig und kann durch einen Kurzschluß ersetzt werden (nicht dargestellt) . Eine Basis-Kollektor-Spannung nahe null wird erreicht, wenn eine mit den Dioden DL1 bis DL3 baugleiche vierte Diode DB mit Anode in Richtung der Stromquelle 112 anstelle des Widerstandes RL eingesetzt wird (nicht dargestellt) .
Eine weitere Ausgestaltung ist es , dass die
Basisstromschiene 307 wie in Fig.l direkt mit der weiteren Stromquelle 112 verbunden ist und daran die Basis jedes beteiligten Transistors über einen individuellen
Basisvorwiderstand RLx angeschlossen ist sowie der
Kollektor jedes beteiligten Transistors über die
zugeordnete Diode DLx in bereits bekannter Weise
angeschlossen ist. Hierbei ist es von Vorteil, dass die Transistoren 105 bis 107 ungesättigt bzw. linear betrieben werden können und eine weitgehend gleiche Basis-Emitter-Spannung UBE haben. Die Stromverteilung zwischen den Strompfaden ist
symmetrisch oder im Rahmen der vorgegeben Einstellung, beispielsweise durch unterschiedliche Werte der
Emitterwiderstände 108, 109, 110.
Eine beispielhafte und vorteilhafte Auslegung der in Fig.2 gezeigten Schaltung lautet:
ÜBE + URL _ UD X > UcE_Sättigung;
ÜBE + URL - UDLx << Vfx; wobei
ÜBE die Basis-Emitter-Spannung,
URL die Spannung, die an dem Widerstand RL
abfällt ,
UDLX die Spannung an der Diode DLi, DL2 oder DL3,
UCE_sättigung die Kol 1ektor- Emi11er- Spannung in
Sättigung,
Vfx die VorwärtsSpannung der LED-Kette x bezeichnen .
Die minimale Kollektor-Emitter-Spannung UCE entspricht der Summe aus Basis-Emitter-Spannung UBE plus der Spannung URL an dem Widerstand RL minus der Flussspannung UDLX der Diode DLx desjenigen Zweigs 102, 103 oder 104 mit der größten VorwärtsSpannung . Die Kollektor-Emitter-Spannung UCE als nun führende Größe für die eigentliche Steuerspannung UBE ist somit wirkungsvoll begrenzt, um den gewünschten Effekt, d.h. dass alle Transistoren im linearen Bereich betrieben werden, zu erreichen.
Fig.3 zeigt eine alternative Umsetzung der in Fig.l gezeigten Schaltung als eine effiziente und kostengünstige Ansteuerung für eine verlustminimierte
Stromsymmetrisierung .
Basierend auf der in Fig.l gezeigten Darstellung werden die Basis-Anschlüsse der Transistoren 105 bis 107 in Fig.3 über einen Widerstand 301 angesteuert, der mit einem Knoten 302 verbunden ist und die Basisstromschiene 307 mit Strom versorgt. Der Knoten 302 ist eine Verbindung zwischen zwei LEDs der LED-Kette 104. Die in Fig.l gezeigte weitere
Stromquelle 112 wird durch den Widerstand 301 gebildet und entfällt in Fig.3.
Der Knoten 302 entspricht also einem Spannungsabgriff innerhalb der LED-Kette 104, der zur Ansteuerung der Basis- Anschlüsse der Transistoren 105 bis 107 genutzt wird.
Eine Asymmetrie, die durch den (Basis- ) Widerstand 301 verursacht wird und zu einem geringfügig größeren Strom in der LED-Kette 104 oberhalb des Knotens 302 führt, kann durch Anpassung des Widerstands 110 zumindest teilweise ausgeglichen werden. Hierfür kann der Widerstand 110 vorzugsweise größer dimensioniert werden als die
Widerstände 108 und 109. Fig.4 zeigt eine Erweiterung der in Fig.3 dargestellten Schaltung mittels einer verlustminimierten
Stromgegenkopplung, bei der die Basis-Anschlüsse der
Transistoren 105 bis 107 durch die Basisstromschiene 307 miteinander verbunden sind. Wie in Fig.3 ist der Widerstand 301 mit der Basisstromschiene 307 verbunden. Weiterhin ist ein Widerstand 303 vorgesehen, der einerseits mit einem Knoten 304 innerhalb der LED-Kette 103 und andererseits mit der Basisstromschiene 307 verbunden ist. Auch ist ein
Widerstand 305 vorgesehen, der einerseits mit einem Knoten 306 innerhalb der LED-Kette 102 und andererseits mit der Basisstromschiene 307 verbunden ist. Eine Asymmetrie, die von dem Widerstand 301 gemäß Fig.3 stammt, kann zumindest teilweise kompensiert werden, indem ein Widerstand 301, 303 und 305 für jede der LED-Ketten 102 bis 104 vorgesehen wird.
Ergänzend sei angemerkt, dass die Details von Fig.2, die eine Ergänzung gegenüber Fig.l darstellen, entsprechend auf die Fig.3 und/oder die Fig.4 angewandt werden können. Die in diesen beiden Figuren beschriebene Darstellung der weiteren Stromquelle durch mindestens einen Widerstand bleibt umgekehrt in ihrer Funktionsweise unbeeinflußt.
Da sich die Eigenschaften typenähnlicher LED-Leuchtmodule derzeit pro Generation stark ändern, und da andererseits eine Lichtinstallation inklusive der bereits erwähnten
Energieversorgung eine sehr hohe Lebenserwartung hat, soll es möglich sein, neuere Module mit anderen Eigenschaften in eine vorhandene Beleuchtungsanlage einbauen zu können, ohne dass sich dadurch das Beleuchtungsresultat (signifikant) ändert. Insbesondere sind neuere Module effizienter als ihre Vorgänger, wodurch bestehende LED-Beleuchtungsanlagen mit einer gegebenen Energieversorgung dank des geringeren Energiebedarfs der neueren einzelnen LED-Module prinzipiell erweiterbar bzw. aktualisierbar sind.
Eine Voraussetzung für eine solche Modularität und
Erweiterbarkeit ist durch die auf allen Moduln pro LED- Kette vorhandenen Emitter-Serienwiderstände bereits
gegeben. Je hochohmiger solch ein Widerstand ist, desto niedriger ist der Nennstrom der dazu über den Regler in Serie geschalteten LED-Kette. Die vollständige Funktion dieser Widerstände über mehrere LED-Module, also über eine gesamte Beleuchtungsanlage hinweg, wird vorzugsweise dann erreicht, wenn als zweite Voraussetzung besagte
Basisstromschienen untereinander verbunden werden. Fig.5 zeigt ein Schaltbild mit einer Parallelschaltung mehrerer Module 501 und 502.
Das Modul 501 als auch das Modul 502 kann entsprechend der in Fig.4 gezeigten Schaltung aufgebaut sein. Beispielsweise haben die Module 501 und 502 LED-Ketten mit gleichen bzw. ähnlichen VorwärtsSpannungen . Zur Minimierung der Verluste in einer gesamten derartigen Anordnung, die hauptsächlich in den Reglern, hier den npn-Transistoren 105 bis 107 entstehen, ist es besonders vorteilhaft, wenn alle
beteiligten Module 501, 502 die gleiche
Nennbetriebsspannung aufweisen.
Eine Strom-Asymmetrie zwischen solch parallel geschalteten Moduln 501, 502 kann wirksam vermieden werden, indem die Basisstromschienen 307 zwischen den Moduln 501, 502 über ein Kabel 503 verbunden werden.
Dabei ist es möglich, dass die Module 501, 502 einem externen B-Feld 504 ausgesetzt sind.
Eine durch das magnetische Wechselfeld 504 induzierte
Störempfindlichkeit der Module 501, 502 kann dadurch reduziert werden, dass die eingeschlossene Fläche zwischen dem gemeinsamem Basis-Potential und der Stromrückleitung reduziert bzw. minimiert wird. Dies kann z.B. anhand einer gemeinsamen Kabelführung oder mittels eines Flachbandkabels erreicht werden. Optional kann ein Strombedarf parallel geschalteter Module übermittelt, z.B. signalisiert, werden. Dies kann z.B.
mittels sogenannter Kennwiderstände Rsetx erreicht werden.
Fig.6A zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung
basierend auf der Darstellung von Fig.5, wobei die als Stromquelle 101 arbeitende Energieversorgung (nicht in Fig.6A dargestellt) einen Messeingang USet 601 aufweist. Ein Kennwiderstand Rseti ist hierbei auf dem Modul 501
angeordnet, wobei der Kennwiderstand Rseti einerseits an dem Messeingang 601 und andererseits an einem Massepotential (z.B. dem Knoten 111) angeschlossen ist. Ein Kennwiderstand RSet2 ist auf dem Modul 502 angeordnet, wobei der
Kennwiderstand Rset2 einerseits an dem Messeingang 601 und andererseits an einem Massepotential (z.B. dem Knoten 111) angeschlossen ist. Durch die Kennwiderstände Rseti und Rset2 kann der
Strombedarf der parallel geschalteten Module 501 und 502 ermittelt werden.
Insbesondere ist es eine Option, dass die Kennwiderstände parallel zueinander geschaltet werden, so dass die
Leitfähigkeit proportional zum gewünschten Strom ist. Im Fall zweier Module und der Anordnung gemäß Fig.6A ergibt sich die Leitfähigkeit zu 1 / ( Rseti + Rset2) ·
Eine mögliche Realisierung besteht darin, dass an den
Messeingang 601 eine Konstantspannungsquelle Uset
angeschlossen wird, der Strom an dem Messeingang 601 gemessen wird und der Strom Iin proportional (entsprechend) zu dem gemessenen Strom an dem Messeingang 601 geregelt wird .
Eine andere Option besteht darin, dass die Emitter- Widerstände 108 bis 110 so dimensioniert werden, dass sich die Ströme zwischen den Moduln analog zu den
Kennwiderständen Rsetx verteilen.
Insbesondere können die Widerstände wie folgt dimensioniert sein:
RE501 / Rseti - RE502 / Rset2 - RE50X / Rsetx RE5oi bezeichnet den Widerstandswert der Widerstände 108, 109 und 110 auf Modul 501, und RE502 bezeichnet den
Widerstandswert der Widerstände 108, 109 und 110 auf Modul 502.
Fig . 6B zeigt eine weitere beispielhafte
Schaltungsanordnung, wobei jedes Modul 501, 502 und 505 zwei Messeingänge 551, 561, 552, 562 und 555, 565 aufweist, die insbesondere mit keinem sonstigen elektrischen
Potenzial innerhalb ihres zugehörigen Moduls 501, 502, 505 verbunden sind. Diese Messeingänge sind durch einen
Kennwiderstand Rsetis# RSet2s Rset3s des jeweiligen Moduls 501, 502 und 505 miteinander verbunden, wobei mittels dieser beiden Messeingänge und mittels einer weiteren
abschnittsweisen Verbindungsleitung 507, 508 die
Kennwiderstände der Module 501, 502, 505 in Serie
geschaltet sind. Der Messeingang 565 des von der
Energieversorgung vorzugsweise am weitesten entfernten Moduls 505 ist mit der Stromrückleitung 111 zur
Energieversorgung gekoppelt. Der erste Messeingang 551 des der Energieversorgung vorzugsweise am nächsten liegenden Moduls 501 ist mit einem Messausgang ISet 509 der
Energieversorgung verbunden.
Dadurch ergibt sich, dass die Summe der Serienwiderstände proportional zu dem für alle angeschlossenen Module 501, 502, 505 insgesamt gewünschten Strom der als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung ist.
Eine mögliche Realisierung besteht darin, dass an den
Messausgang 509 eine Konstantstromquelle ISet angeschlossen wird, die Spannung an dem Messausgang 509 gemessen wird und der Strom Iin proportional (entsprechend) zu der gemessenen Spannung an dem Messausgang 509 geregelt wird. Eine Alternative besteht darin, dass die Emitter- Widerstandsgruppen RE5oi RE502 RE503 so dimensioniert werden, dass sich die Ströme zwischen den Moduln analog zu den in Reihe geschalteten Kennwiderständen Rsetis# RSet2s RSet3s
Rsetns verteilen.
Insbesondere können die Widerstände wie folgt dimensioniert sein : RE501 * Rsetls = RE502 * Rset2s = RE503 * Rset3s = RE50II * Rsetns
Wie vorstehend ausgeführt wurde, können durch entsprechende Wahl der Werte für die Widerstände 108, 109, 110 auch innerhalb eines Moduls unterschiedliche Ströme für die einzelnen LED-Ketten eingestellt werden. Da über die
Basisstromschiene und wegen der in guter Näherung über alle LED-Ketten gleichmäßigen Basis-Emitter-Spannungen
Spannungsgleichheit über den Emitterwiderständen besteht, gilt die Relation, daß der Strom in einer betrachteten LED- Kette umso höher ist, je niederohmiger der zugehörige
Emitterwiderstand ist. In einem ersten Schritt werden die Emitterwiderstandswerte beispielsweise durch Austausch der Bauteile oder durch Parallelschalten von einstellbaren Widerständen variiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die üblicherweise festen Emitterwiderstände durch in bestimmten Grenzen einstellbare Widerstände zu ersetzen. Das Austauschen der Festwiderstände oder das Bedienen der einstellbaren Widerstände zum Erzielen solcher Variationen kann vor oder während einer Inbetriebnahme vorgenommen werden.
Fig.7 zeigt eine Schaltungsanordnung basierend auf der Darstellung von Fig.l. Im Unterschied zu Fig.l ist parallel zu dem Widerstand 108 ein einstellbarer Widerstand 701, parallel zu dem
Widerstand 109 ein einstellbarer Widerstand 702 und parallel zu dem Widerstand 110 ein einstellbarer Widerstand
703 angeordnet.
Weiterhin können örtlich benachbarte LEDs gruppiert bzw. optisch gemeinsam gekoppelt sein, um ein gemischtes Licht zu generieren. Diese Art der Gruppierung ist durch die Bezugszeichen 704 bis 707 angedeutet.
Die Gruppierung hat den Vorteil, dass innerhalb einer LED- Kette ähnliche Typen von LEDs eingesetzt werden können, wobei die LED-Ketten zueinander jeweils verschiedene Typen von LEDs aufweisen. Die Kombination von verschiedenen LEDs kann durch die angedeutete Gruppierung erfolgen. Beispielsweise können auf diese Art innerhalb einer Gruppe
704 bis 707 gestapelte Anordnungen von LEDs zur
Lichtmischung unterschiedlicher LEDs bzw. Binning Gruppen eingesetzt werden. Die Stromverteilungen innerhalb für die LED-Ketten 102 bis 104 kann durch eine geeignete Wahl der Widerstände 108 bis 110 erreicht werden.
Optional kann eine Stromverteilungs- und damit Farbort- Kalibrierung durch eine Einstellung bzw. Kalibrierung der Emitter-Widerstände erreicht werden.
Hierzu sind beispielhaft in Fig.7 die einstellbaren
Widerstände 701 bis 703 vorgesehen. Vorzugsweise ist jeder der einstellbaren Widerstände 701 bis 703 deutlich größer als der zugehörige parallele Widerstand 108 bis 110.
Dabei gilt:
Il02*Rl08*R-70l/ (Rl08+R70l) - Il03*Rl09*R-702/ (R109+R702) - = Il04*Rll0*R-703/ (Rll0+R703 ) Insbesondere kann die Stromverteilung auf die LED-Ketten
102 bis 104 mittels einer Pulsweitenmodulationsschaltung erfolgen. Diese weitere Ausgestaltung ermöglicht es, eine Farbkalibrierung oder Farbsteuerung auch nachträglich oder als zusätzliche Eigenschaft während eines regulären
Betriebs in einer bestehenden LED-Beleuchtungsanlage durchzuführen .
Fig.8 zeigt ein schematisches Schaltbild basierend auf Fig.l. Eine Reihenschaltung aus der LED-Kette 102 und einem Regler 801 ist mit einer Reihenschaltung aus der LED-Kette
103 und einem Regler 802 sowie mit einer Reihenschaltung aus der LED-Kette 104 und einem Regler 803 parallel geschaltet. Die Stromquelle 112 steuert die Regler 801 bis 803 an.
Beispielhaft ist in Fig.8 ein funktionaler Aufbau des Reglers 801 dargestellt. Entsprechend können die anderen Regler 802, 803 aufgebaut sein.
Der Regler 801 umfasst den Transistor 105, dessen Emitter über einen elektronischen Schalter 805 und den Widerstand 108 mit dem Knoten 111 verbunden ist. Weiterhin ist ein elektronischer Schalter 804 vorgesehen, der den Kollektor des Transistors 105 mit der LED-Kette 102 verbindet.
Schließlich wird die Basis des Transistors 105 über einen elektronischen Schalter 806 mit der Stromquelle 112
verbunden. Hierbei sei angemerkt, dass die elektronischen Schalter 804 bis 806 zumindest teilweise optional
vorgesehen sein können.
Bei den elektronischen Schaltern 804 bis 806 kann es sich um Transistoren oder Mosfets handeln, die von einer
Steuereinheit aktivierbar sind. Insbesondere kann es sich bei den elektronischen Schaltern 804 bis 806 um PWM-
Schalter handeln. Eine Option ist es, dass mindestens einer der elektronischen Schalter 804 bis 806 (und ggf. in entsprechender Position bei den Reglern 802, 803) ein PWM- Schalter ist.
Eine Option ist es, dass ein PWM-Schaltrhythmus vorgesehen ist, anhand dessen eine feste Anzahl von Strompfaden (und damit LED-Ketten) stromlos geschaltet ist und eine andere Anzahl von Strompfaden (und damit LED-Ketten) eingeschaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass in den LEDs ein konstanter Strom fließt und Farbortverschiebungen vermieden werden. Andererseits kann durch dieselbe Anordnung eine
Farbortveränderung gezielt herbeigeführt werden.
Eine andere Option besteht darin, dass die Basis mindestens eines Transistors von dem gemeinsamen Basispotential getrennt wird, wenn ein Fehlerfall (LED-Kette unterbrochen) in der zu dem Transistor gehörigen LED-Kette auftritt.
Diese Funktion kann von dem vorstehend bereits
beschriebenen elektronischen Schalter 806 übernommen werden .
Dies hat den Vorteil, dass bei einem Ausfall einer
einzelnen LED nicht alle LEDs des Moduls oder sogar der gesamten Anlage ausfallen. In einem ersten Fall wird der Strom für eine LED-Kette unterbrochen, wenn eine LED in der LED-Kette ausfällt
(Stromzufuhr in der LED unterbrochen) . Der verfügbare Strom kann auf die verbleibenden noch funktionsfähigen LED-Ketten umverteilt werden.
In einem zweiten Fall wird der Strom symmetrisiert falls eine LED innerhalb der LED-Kette kurzgeschlossen wird. Dies entspricht einer Verringerung der VorwärtsSpannung für die betroffene LED-Kette.
Vorzugsweise sind hierfür die Bauteile so auszulegen, dass sie der höheren Leistung bei einem Ausfall mindestens einer LED Stand halten. Dies ist bei mindestens drei parallelen LED-Ketten in der Regel problemlos realisierbar.
Beispielsweise kann die Trennung eines Transistors einer LED-Kette von dem gemeinsamen Basispotential anhand eines Mosfets erfolgen, der seine Gate-Ansteuerung aus der LED- Kette bezieht.
Fig.9 zeigt ein schematisches Schaltbild, das
veranschaulicht, wie der Transistor 107 mittels eines
Mosfets 901 von dem gemeinsamen Basispotential (angedeutet durch einen Knoten 904) getrennt werden kann.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen z.B. zu Fig.l ist die LED-Kette 104 in Reihe mit dem Transistor 107 und dem Widerstand 110 geschaltet. Die Stromquelle 112 ist gemäß Fig.9 jedoch mit dem Knoten 904 verbunden, der mit dem Source-Anschluss des Mosfets 901 verbunden ist. Der Drain-Anschluss des Mosfets 901 ist mit der Basis des
Transistors 107 verbunden.
Ein Spannungsabgriff in der LED-Kette 104 (angezeigt durch den Knoten 903) ist mit dem Gate-Anschluss des Mosfets 901 und über einen Widerstand 902 mit dem Knoten 111 verbunden.
Entsprechend können die weiteren parallelen LED-Ketten mit Reglern, angedeutet in Fig.9 durch die Kästen 905 und 906, ausgeführt sein, wobei auch diese mit dem Knoten 904 entsprechend verbunden sind.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Spannungsabgriff 903 möglichst weit unten (in der Nähe des Transistors 107) in der LED-Kette 104 vorgesehen ist, da nur Fehler in der LED-Kette 104 oberhalb des Knotens 903 erkannt werden.
Dieses Problem wird durch eine weitere in Fig.9 gezeigte Ausgestaltung vermieden. Am Knoten 903 ist die Kathode einer Zenerdiode 910 angeschlossen mit einer Zenerspannung etwas oberhalb der Vorwärtsspannung der verbleibenden LEDs unterhalb des Knotens 903. Die Anode der Zenerdiode 910 ist mit dem Kollektor des Transistors 107 verbunden. Somit ist Zenerdiode 910 immer außer Betrieb, solange diese
sogenannten "unteren" LEDs leiten. Fällt eine der untere LEDs durch Unterbrechung aus, übernimmt die Zenerdiode 910 den Strom in der LED-Kette 104 und hält somit den
Normalbetrieb des Regeltransistors 107 aufrecht, so daß außer den "unteren" LEDs der betrachteten LED-Kette keine einzige weitere LED dieser Kette, des Moduls und
schließlich der ganzen Anlage durch diesen Ausfall
betroffen ist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und
beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt, und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
101 Stromquelle
102-104 LED-Kette
105-107 npn-Transistor
108-110 (Emitter- ) Widerstand
111 Knoten (Bezugspotential, Masse)
112 (weitere) Stromquelle
113-116 Knoten
DL1-DL3 Diode
RL Widerstand
301 Widerstand
302 Knoten
303 Widerstand
304 Knoten
305 Widerstand
306 Knoten
307 Basisstromschiene
501-502 Modul
503 Kabel
504 magnetisches Wechselfeld
505 Modul
507 (Anschluss- ) Verbindung
508 (Anschluss- ) Verbindung
509 Messausgang der Energieversorgung
551 Messeingang
552 Messeingang
555 Messeingang
561 Messeingang
562 Messeingang
565 Messeingang
601 Messausgang der Energieversorgung
701-703 einstellbarer Widerstand
704-707 Gruppierung von LEDs
801-803 Regler 804-806 elektronischer Schalter (für Pulsweitenmodulation)
901 Mosfet
902 Widerstand
903-904 Knoten
905-906 LED-Kette und Regler
910 Zenerdiode

Claims

Patentansprüche
Schaltungsanordnung
- mit mindestens zwei parallel geschalteten
Leuchtketten,
- wobei mit jeder Leuchtkette ein Regler in Reihe geschaltet ist,
- wobei ein Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung derart auf die Leuchtketten verteilbar ist, dass mindestens derjenige Regler in dem Zweig mit dem höchsten Spannungsabfall an der Leuchtkette die höchste Verstärkung aufweist oder in einem gesättigten Betriebsmodus betreibbar ist,
- bei der der Regler mindestens einen Transistor
umfasst ,
- dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist und
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler und über einen Widerstand mit einem Spannungsabgriff innerhalb der Leuchtkette verbunden ist, und
- bei dem die Basis-Anschlüsse der Regler zwischen mindestens zwei der Schaltungsanordnungen
miteinander verbunden sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die verbleibenden Regler in einem linearen oder
quasilinearen Betriebsmodus betreibbar sind.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Leuchtkette eine
Reihenschaltung aus mindestens zwei
Halbleiterleuchtelementen, insbesondere Leuchtdioden umfasst . Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Regler mindestens einen Mosf oder einen Operationsverstärker umfasst.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- der Regler einen Transistor umfasst,
- dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist und
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler und mit einer weiteren
Stromquelle verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
- bei der der Regler einen Transistor umfasst,
- dessen Kollektor-Emitter-Strecke zusammen mit einem Emitter-Widerstand mit der Leuchtkette in Reihe geschaltet ist,
- dessen Basis-Anschluss mit den Basis-Anschlüssen der anderen Regler verbunden ist,
- mit einer weiteren Stromquelle, die jeweils über eine Diode mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei die Kathode der Diode in eine solche Richtung weist, dass ein Teil des Stromes von der weiteren Stromquelle anstatt durch die Basis des Transistors durch dessen Kollektor fließen kann,
- wobei die weitere Stromquelle direkt, über eine Diode oder über einen Widerstand mit dem Basis- Anschluss des Transistors verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens zwei
Halbleiterleuchtelemente unterschiedlicher Leuchtketten örtlich oder optisch gruppiert angeordnet sind .
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Strom auf die Leuchtketten auch mittels mindestens einer
Pulsweitenmodulationsschaltung verteilbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, bei der mittels der Pulsweitenmodulationsschaltung zu einem Zeitpunkt eine vorgegebene Anzahl von Leuchtketten stromlos geschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der in einem Fehlerfall der Regler für die betroffene Leuchtkette deaktivierbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, bei der de
Fehlerfall eine Unterbrechung in der Leuchtkette umfasst .
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei der der Regler über einen Mosfet deaktivierba ist, wobei der Mosfet über einen Spannungsabgriff innerhalb der Leuchtkette ansteuerbar ist.
13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei ein Strombedarf der
Schaltungsanordnung signalisierbar ist.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, die zur
Signalisierung des Strombedarfs einen Kennwiderstand aufweist . 15. Schaltungssystem umfassend mindestens zwei der
Schaltungsanordnungen nach Anspruch 14, - bei dem die Kennwiderstände der
Schaltungsanordnungen parallel geschaltet sind,
- bei dem die Kennwiderstände der
Schaltungsanordnungen zwischen einem
Bezugspotential und einem Messeingang angeordnet sind,
- wobei der Messeingang mit der Energieversorgung verbindbar ist,
- wobei zwischen dem Messeingang und dem
Bezugspotenzial eine Messspannung anlegbar ist,
- wobei der Strom durch den Messeingang messbar ist und
- wobei von der Energieversorgung deren Quellenstrom proportional zum dem an dem Messeingang gemessenen Strom einstellbar, insbesondere regelbar, ist.
Schaltungssystem nach Anspruch 15, bei dem eine
Relation aus dem Emitterwiderstand und dem
Kennwiderstand für eine Schaltungsanordnung für die Schaltungsanordnungen des Schaltungssystems gleich ist .
Schaltungssystem umfassend mindestens zwei
Schaltungsanordnungen nach Anspruch 14
- bei dem die Kennwiderstände der einzelnen
Schaltungsanordnungen in Serie geschaltet sind,
- bei dem die Kennwiderstände zwischen einem
Bezugspotential und einem Messeingang angeordnet sind,
- wobei der Messeingang mit der Energieversorgung verbindbar ist,
- wobei an dem Messeingang ein Messstrom
bereitstellbar ist,
- wobei die Spannung zwischen dem Messeingang und dem Bezugspotenzial messbar ist und
- wobei von der Energieversorgung deren Quellenstrom proportional zu der zwischen dem Messeingang und dem Bezugspotenzial gemessenen Spannung
einstellbar, insbesondere regelbar, ist.
Schaltungssystem nach Anspruch 17, bei dem ein Produkt aus dem Emitterwiderstand und dem Kennwiderstand für dieselbe Schaltungsanordnung für die
Schaltungsanordnungen des Schaltungssystems gleich ist .
Verfahren zur Ansteuerung mehrerer parallel
geschalteter Leuchtketten,
- wobei mit jeder Leuchtkette ein Regler in Reihe
geschaltet ist,
- bei dem ein Strom einer als Stromquelle arbeitenden Energieversorgung derart auf die Leuchtketten verteilt wird, dass mindestens derjenige Regler in dem Zweig mit dem höchsten Spannungsabfall an der Leuchtkette die höchste Verstärkung aufweist oder in einem gesättigten Betriebsmodus betreibbar ist.
PCT/EP2012/070384 2011-12-02 2012-10-15 Parallel geschaltete leuchtketten WO2013079251A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011087658A DE102011087658A1 (de) 2011-12-02 2011-12-02 Parallel geschaltete Leuchtketten
DE102011087658.8 2011-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013079251A1 true WO2013079251A1 (de) 2013-06-06

Family

ID=47177927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/070384 WO2013079251A1 (de) 2011-12-02 2012-10-15 Parallel geschaltete leuchtketten

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011087658A1 (de)
WO (1) WO2013079251A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9445466B2 (en) 2012-06-25 2016-09-13 Osram Gmbh Lighting system with an interface having a power supply unit and at least one light source module
CN108571665A (zh) * 2017-03-07 2018-09-25 B/E航空公司 Led灯泡及其操作方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104396343A (zh) 2012-06-25 2015-03-04 欧司朗股份有限公司 照明模块的电流需求控制
DE102013221033A1 (de) 2013-10-16 2015-04-16 Osram Gmbh Lichtquellenmodul, Netzgerät zum Betreiben eines derartigen Lichtquellenmoduls sowie Beleuchtungsanlage
DE102014208190A1 (de) * 2014-04-30 2015-11-05 Zumtobel Lighting Gmbh Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben von LEDs
DE102015112058A1 (de) 2015-07-23 2017-01-26 Itz Innovations- Und Technologiezentrum Gmbh Modul und Betriebsgerät zum Versorgen eines LED-Leuchtmittels mit dazu passend einstellbarem Betriebsstrom
FR3078383A1 (fr) 2018-02-27 2019-08-30 Valeo Vision Module lumineux pour un vehicule automobile comprenant une pluralite de branches de sources lumineuses
US11219105B1 (en) 2020-12-17 2022-01-04 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Current balancing circuit for light emitting diode strings

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030116773A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Robert Kraus LED array and LED module
US6717559B2 (en) * 2001-01-16 2004-04-06 Visteon Global Technologies, Inc. Temperature compensated parallel LED drive circuit
US20110128304A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Light emitting element circuit and liquid crystal display device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243794B9 (de) * 2002-09-20 2007-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Schaltungsanordnung mit einer LED-Anordnung
JP2005093196A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Moritex Corp 照明方法、照明装置及びその部品
US7887218B2 (en) * 2006-10-17 2011-02-15 Baoliang Wang LED illuminating device
DE202008005812U1 (de) * 2008-04-30 2008-09-11 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugsteuergerät zum Ansteuern und/oder Regeln einer Beleuchtungseinrichtung
EP2247161B1 (de) * 2009-04-28 2014-05-14 odelo GmbH Ausfallerkennung für Leuchtmittel in Kraftfahrzeugleuchten
DE102010048362A1 (de) * 2010-10-13 2012-04-19 Minebea Co., Ltd. Elektronische Schaltung zur symmetrischen Aufteilung eines Stromes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6717559B2 (en) * 2001-01-16 2004-04-06 Visteon Global Technologies, Inc. Temperature compensated parallel LED drive circuit
US20030116773A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Robert Kraus LED array and LED module
US20110128304A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Light emitting element circuit and liquid crystal display device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9445466B2 (en) 2012-06-25 2016-09-13 Osram Gmbh Lighting system with an interface having a power supply unit and at least one light source module
US9554430B2 (en) 2012-06-25 2017-01-24 Osram Gmbh Lighting system with an interface having a power supply unit and at least one light source module
US9609700B2 (en) 2012-06-25 2017-03-28 Osram Gmbh Light engine module, related power supply unit and lighting system
CN108571665A (zh) * 2017-03-07 2018-09-25 B/E航空公司 Led灯泡及其操作方法
CN108571665B (zh) * 2017-03-07 2020-06-30 B/E航空公司 Led灯泡及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011087658A1 (de) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013079251A1 (de) Parallel geschaltete leuchtketten
EP1894300B1 (de) Stromquellenanordnung und verfahren zum betreiben einer elektrischen last
EP1449408B2 (de) Schaltungsanordnung für ein led-array
DE10013215B4 (de) Ansteuerschaltung für Leuchtdioden
DE102011087387B4 (de) Mehrkanal led-treiber
EP2052584B1 (de) Schaltung für ein kraftfahrzeug, insbesondere zur ansteuerung einer beleuchtungseinrichtung
DE102010008275B4 (de) Vorrichtung zur Energieversorgung von mehreren LED-Einheiten
EP1445989A1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren für eine Beleuchtungseinrichtung mit einstellbarer Farbe und Helligkeit
DE102009000042A1 (de) Mehrfach-LED-Treiber
WO2020233752A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur regelung der ausgangsspannung eines spannungsreglers
WO2020233751A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur regelung der ausgangsspannung eines spannungsreglers
EP3527043B1 (de) Led-beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für fahrzeuge
DE102012205349A1 (de) Schaltungsanordnung für eine LED-Lampe, LED-Lampe und entsprechendes Verfahren
DE102010015908A1 (de) Vorrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Last
EP1945006B1 (de) Leuchtdioden-Schaltung mit in Reihe geschaltete Gruppen von parallelen LED-Zweigen.
DE102011016802B4 (de) Steuerungsvorrichtung für LED-Beleuchtungseinrichtungen
DE112012002250T5 (de) Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer LED und Verfahren zum Steuern des Antriebsstroms derselben
EP2302982A2 (de) Dimmbare Lichterkette und Schaltung hierfür
DE10324609A1 (de) Ansteuerschaltung für ein LED-Array und Verfahren zum Betreiben eines LED-Arrays
EP3666042B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur dynamischen überlastbegrenzung bei farbtemperaturdimmbaren mehrkanal-led-systemen
EP1395091B1 (de) Leuchte mit einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern von Leuchtdioden und Verfahren zum Abgleichen einer solchen Schaltungsanordnung
DE102021116684B3 (de) LED-Steuerung, LED-Ansteuersystem und -verfahren
DE102009054140A1 (de) Versorgungsregelschaltung und Systemanordnung, insbesondere in Fahrzeugen
DE102020208001A1 (de) Schaltungsanordnung für eine lichtquelle
DE60129908T2 (de) Led matrixanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12784499

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12784499

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1