WO2015121011A1 - Treiberschaltung für leds - Google Patents

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WO2015121011A1 PCT/EP2015/050529 EP2015050529W WO2015121011A1 WO 2015121011 A1 WO2015121011 A1 WO 2015121011A1 EP 2015050529 W EP2015050529 W EP 2015050529W WO 2015121011 A1 WO2015121011 A1 WO 2015121011A1
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Thomas KÜNG
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Tridonic Gmbh & Co Kg
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschaltung (1) für Leuchtmittel, insbesondere für eine oder mehrere LEDs, aufweisend: - eine mit Spannung (Vdc) versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters (LS, HS) getaktete Schaltung (2), die einen zum Versorgen der Leuchtmittel mit Strom dienenden Resonanzkreis (3) speist,- einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms aufweisend einen Regler (10),wobei der Regler (10) abhängig von einem Rückführsignal (Im), das den Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und einem Signal (ILS), das einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergibt, eine Stellgröße (ASF) für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms erzeugt, - einen PWM-Modulator (11) zum modulieren der Stellgröße (ASF) mit einem PWM-Signal.

Description

Treiberschaltung für LEDs
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine
Steuerschaltung und einen Konverter für den Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, z.B. eine Treiberschaltung für den Betrieb wenigstens einer LED, sowie ein
entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines
Leuchtmittels.
Eine Treiberschaltung zum Betreiben von LEDs ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Eine solche
Treiberschaltung wird von einer elektrischen
Versorgungsquelle versorgt, und umfasst einen
Resonanzkreis, wie z.B. einen LLC-Konverter, der dafür zuständig ist, Strom über eine galvanische Sperre bzw. galvanische Barriere von einer Primärseite auf eine
Sekundärseite der galvanischen Sperre zu übertragen. Zweck dieser Übertragung von elektrischer Energie ist die
Versorgung einer auf der Sekundärseite geschalteten LED- Strecke mit Strom.
Die Erfindung geht von einer solchen LLC-Topologie aus, die z.B. ein Halbbrücken-Wechselrichter mit folgendem Resonanzkreis umfasst. Der Resonanzkreis speist einen Übertrager, ausgehend von dessen Sekundärseite wiederum eine LED-Strecke versorgbar ist. Aus dem Stand der Technik ist es indessen bekannt, zur Konstantregelung des LED-Stroms den Strom durch die
Primärseite des Übertragers als Istwert des LED-Stroms zu erfassen. Diese Messung ist allerdings behaftet mit der Unsicherheit des Magnetisierungstroms, dessen genaue Größe bei dieser Topologie nicht ermittelt wird.
Dabei besteht eine bekannte Korrektur dieser Messung darin, dass auf der Sekundärseite die Spannung über der LED-Strecke gemessen wird und, ggf. mit weiteren
Messwerten wie z.B. der Temperatur, von einem
sekundärseitigen Mikrocontroller über die SELV-Barriere zu dem Mikrocontroller auf der Primärseite gesandt wird.
Dieser Mikrocontroller korrigiert somit die primärseitige Strommessung um diesen Korrekturbeitrag, der unter
Verwendung empirischer, z.B. in einer Look-Up Tabelle gespeicherter Messwerte ausgehend von der sekundärseitigen LED-Spannungsmessung ermittelt wird. Schließlich steuert der Mikrocontroller über einen ASIC als Stellgröße die Frequenz der Halbbrücke abhängig von der Strom- und
Spannungsmessung ein. Nachteilig ist dabei, dass die Look- Up Tabelle zur Ermittlung des Korrekturwerts nur
näherungsweise den richtigen Korrekturbeitrag ermitteln kann. Darüber hinaus ist die Lösung hinsichtlich der
Bauteile, insbesondere zur Überwindung der SELV-Barriere relativ aufwendig.
Bei einer derartigen Treiberschaltung kann ein Dimmen der LED-Strecke durch ein kurzzeitiges Abschalten der
hochfrequenten Taktung der Schalter der Halbbrücke. Dies wird durch eine niederfrequente PWM-Modulation erreicht. Allerdings ist es hier problematisch, dass die Stufen der PWM-Modulation begrenzt sind. Die Auflösung der Stufen der PWM-Modulation, z.B. 7-bit, verursacht ein so-genanntes Dithering, d.h. die Frequenz des LLC-Konverters kann nicht präzise genug angesteuert werden. Folglich kann der Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Steuerschaltung bzw. Treiberschaltung zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LEDs, anzugeben, bei denen ein Sollwert für die Helligkeit besser umgesetzt wird.
Dieses der Erfindung zugrunde liegende Problem wird nunmehr durch die Kombination der Merkmale der
unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung vorteilhaft weiter .
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine
Treiberschaltung für Leuchtmittel vorgesehen, insbesondere für eine oder mehrere LEDs. Die Treiberschaltung umfasst eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung, die einen zum Versorgen der Leuchtmittel mit Strom dienenden Resonanzkreis speist. Die Treiberschaltung umfasst weiterhin einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms aufweisend einen Regler. Der Regler erzeugt eine Stellgröße für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms in Abhängigkeit von einem
Rückführsignal, das den Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und von einem Signal, das einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergibt. Die Treiberschaltung umfasst einen PWM-Modulator zum modulieren der Stellgröße mit einem PWM-Signal.
Vorzugsweise ist der Regelkreis durchgehend und
insbesondere auch in den AusschaltZeitdauern des PWM-
Signals aktiviert. Vorzugsweise führt das Modulieren der Stellgröße durch das PWM-Signal dazu, dass der Regelkreis Vorzugsweise weist der Regelkreis eine Zeitkonstante auf, die langsamer ist als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation .
Vorzugsweise ist die Zeitkonstante des Regelkreises wesentlich langsamer als die Zeitdauer einer Periode der PWM-Modulation, z.B. mindestens 5mal langsamer,
insbesondere zwischen 5 und lOmal langsamer.
Vorzugsweise weist die Treiberschaltung einen Tiefpass- Filter auf zum Filtern des Rückführsignals. Somit stellt der Regler abhängig von dem tiefpassgefilterten
Rückführsignal die Stellgröße ein.
Vorzugsweise ist die Zeitkonstante des Tiefpass-Filters langsamer als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation . Dabei kann die Zeitkonstante des Regelkreises dadurch langsamer als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation sein, dass die Zeitkonstante der Tiefpass- Filterung durch den Tiefpass-Filter langsamer als die Zeitdauer einer Periode der PWM-Modulation ist.
Vorzugsweise ist die Zeitkonstante des im Regler
implementierten Regelalgorithmus langsamer als die
Zeitdauer einer Periode der PWM-Modulation. Dabei kann die Zeitkonstante des Regelkreises dadurch langsamer als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation sein, dass die Zeitkonstante des im Regler Vorzugsweise ist die PWM-Modulation aufgrund der langsamen Zeitkonstante, insbesondere aufgrund der Verlangsamung durch den Tiefpass-Filter, durch den Regelkreis nicht ausregelbar.
Vorzugsweise weist die Treiberschaltung eine PWM-Dimm- Einheit auf zum Einstellen eines Tastverhältnisses für die PWM-Modulation abhängig von einem Dimm-Befehl. DB) . Das Tastverhältnis wird vorzugsweise unabhängig von
Rückführgrößen insbesondere aus dem Bereich der
Treiberschaltung eingestellt.
Dabei kann die PWM-Modulation insbesondere Open-Loop erfolgen. D.h. das PWM-Signal wird lediglich durch
Steuerung und nicht durch Regelung auf die Stellgröße aufmoduliert . Mit anderen Worten erfolgt die PWM- Modulation ohne Rückkopplung. Vorzugsweise weist die Treiberschaltung eine Amplituden- Dimm-Einheit auf zur Festlegung des Sollwerts für den Leuchtmittel-Strom in Abhängigkeit von dem Dimm-Befehl.
Dabei kann der Sollwert unabhängig vom eingestellten
Tastverhältnis für die PWM-Modulation festgelegt werden.
Vorzugsweise liegt in einem ersten Dimm-Bereich des Dimm- Befehls das Tastverhältnis für die PWM-Modulation bei 100%. liegt. Vorzugsweise wird in einem zweiten Dimm- Bereich das Tastverhältnis stufenweise oder auch
fortlaufend (kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich insb. bei einer digitalen Ausgestaltung) herabgesetzt. Vorzugsweise ist eine Kaskadenregelung vorgesehen. Der erste Regelkreis aufweisend den Regler zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms ist mit einem zweiten Regelkreis aufweisend einen weiteren Regler verschachtelt. Der zweite 5 Regelkreis kann eine schnellere Zeitkonstante aufweisen als der erste Regelkreis. Der zweite Regelkreis kann insbesondere zur Ausregelung einer Restwelligkeit der Spannung dienen. o Vorzugsweise weist die Treiberschaltung einen auf den
Resonanzkreis folgenden Übertrager auf zum Übertragen elektrischer Energie von einer mit dem Resonanzkreis gekoppelten Primärwicklung zu einer Sekundärwicklung, ausgehend von der die Leuchtmittel mit Strom versorgbar
5 sind.
Vorzugsweise gibt das Rückführsignal indirekt den
Leuchtmittel-Strom wieder, in dem es auf der Sekundärseite des Übertragers induktiv ausgekoppelt ist.
o
Vorzugsweise weist die Treiberschaltung einen Treiber auf zur Ausgabe, ausgehend von der PWM-modulierten Stellgröße, mindestens eines Ein/Aus-Ansteuersignals für die Steuerung des wenigstens eines Schalters der getakteten Schaltung.
5
Vorzugsweise gibt die Stellgröße die Frequenz und/oder das Tastverhältnis der Steuerung des wenigstens eines
Schalters der getakteten Schaltung wieder. o Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine
Steuereinheit zum Betreiben einer Treiberschaltung für Leuchtmittel, insbesondere für eine oder mehrere LEDs, Rückführsignal. Die Steuereinheit umfasst einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms aufweisend einen Regler. Der Regler erzeugt eine Stellgröße für die
Regelung des Leuchtmittel-Stroms abhängig von dem
Rückführsignal und von einem, einen Sollwert für den
Leuchtmittel-Strom wiedergebenden Signal. Die
Steuereinheit umfasst einen PWM-Modulator zum modulieren der Stellgröße mit einem PWM-Signal. Vorzugsweise ist die Steuereinheit in Form einer
integrierten Schaltung, insbesondere ASIC oder
Microcontroller oder einer Hybridversion davon.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein
Verfahren zur Regelung des Stroms durch Leuchtmittel, insbesondere durch eine oder mehrere LEDs, vorgesehen. Ein den Strom durch die Leuchtmittel wiedergebendes
Rückführsignal wird abgegriffen. Abhängig von dem
Rückführsignal und von einem, einen Sollwert für den
Leuchtmittel-Strom wiedergebenden Signal wird eine
Stellgröße für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms erzeugt. Ein PWM-Signal wird auf die Stellgröße
aufmoduliert . Die oben in Bezug auf die Treiberschaltung genannten
Aspekte sind auch auf die Steuereinheit und auf das
Verfahren anwendbar.
Die Erfindung schlägt somit vorzugsweise vor, dass das PWM-Signal nicht zeitweise die Regelschleife abschaltet bzw. den gesamten Halbbrückentreiber, sondern vielmehr das Ausgangssignal der Halbbrücken-Regelschleife moduliert. Vorzugsweise liegt eine Regelung des LED-Stroms durch Veränderung der Frequenz der Halbbrückenansteuerung vor. Diese Regelschleife läuft konstant, also auch in den
AusschaltZeitdauern der PWM-Modulation . Diese Regelung weist eine Zeitkonstante auf, die deutlich langsamer ist als die Frequenz/Zeitdauer der PWM-Modulation.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die gezielte , Verlangsamung Λ durch die Tiefpaßfilterung des Rückführsignals vor dem Komparator mit dem Sollsignal.
Indessen kann diese Zeitkonstante auch nach dem Komparator oder auch im Regelalgorithmus selbst implementiert sein.
Insgesamt liegt vorzugsweise eine Art kombinierter PWM/AM- Dimmung vor. Da allerdings das Istwertsignal
tiefpassgefiltert ist und die Regelschleife durchgehend aktiv ist, bleibt der LED-Strom über eine Periode der PWM- Modulation im wesentlichen konstant, was eine verbesserte Farbkonstanz der LED-Strecke ergibt.
Nachfolgend wird die Erfindung außerdem in Hinblick auf die Figuren beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer
erfindungsgemäßen Treiberschaltung zur Versorgung von
Leuchtmitteln, insbesondere zur Versorgung von LEDs bzw. einer LED-Strecke,
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Treiberschaltung,
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der
Erfassung des Stroms durch die LEDs bei der
erfindungsgemäßen Treiberschaltung Fig. 5 zeigt den Einfluss eines Dimmwerts auf Parameter der erfindungsgemäßen Regelung, und
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer
Treiberschaltung 1 zur Versorgung von Leuchtmitteln gezeigt, insbesondere in Form eines LED-Konverters zur Versorgung von LEDs bzw. einer LED-Strecke.
Die Treiberschaltung 1 wird eingangsseitig von einer
Eingangsspannung Vdc gespeist. Die Eingangsspannung Vdc ist vorzugsweise eine gleichgerichtete, und gegebenenfalls gefilterte, Wechselspannung bzw. Netzspannung.
Vorzugsweise wird diese gleichgerichtete Netzspannung noch einem Wandler in Form z.B. einer Leistungsfaktorkorrektur- Schaltung (nicht gezeigt) zugeführt, bevor sie die
Treiberschaltung 1 versorgt. Die Eingangsspannung Vdc ist in diesem Fall eine näherungsweise konstante Busspannung gegebenenfalls aufweisend eine Restwelligkeit . Im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weist die Eingangsspannung Vdc eine Amplitude von 400 V auf. Die Eingangsspannung kann auch Busspannung oder Zwischenkreisspannung genannt werden. Alternativ kann die Eingangsspannung Vdc auch eine Gleichspannung bzw. eine konstante Spannung wie z.B. eine BatterieSpannung . gespeist wird. Die Eingangsspannung Vdc versorgt insbesondere eine getaktete Schaltung bzw. einen
Wechselrichter, der z.B. in Form einer
Halbbrückenschaltung 2 ausgestaltet sein kann. Die
5 gezeigte Halbbrückenschaltung 2 weist einen
potentialniedrigeren Schalter LS und einen
potentialhöheren Schalter HS auf. Erfindungsgemäß weist der Wechselrichter 2 zumindest einen Schalter auf. Als Wechselrichter mit einem Schalter kann z.B. ein Flyback- o Konverter (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
Die in Serie geschalteten Schalter LS, HS der
Halbbrückenschaltung 2 können als Transistoren, z.B. FET oder MOSFET, ausgestaltet sein. Die Schalter LS, HS werden 5 von jeweiligen Steuersignalen S/LS, S/HS ausgehend von
einem Halbbrückentreiber 12 einer Steuereinheit ST
gesteuert. Vorzugsweise werden die Schalter LS, HS durch die Steuersignale S/LS, S/HS bzw. durch den
Halbbrückentreiber 12 alternierend ein- und ausgeschaltet. o Der Mittelwert des Stroms durch die LEDs kann durch
Veränderung der Ansteuerfrequenz ASF der Schalter LS, HS, und/oder durch Veränderung des Tastverhältnisses der
Ansteuerung angepasst werden. Der potentialniedrigere Schalter LS ist mit einer primärseitigen Masse verbunden.
5 An der Halbbrückenschaltung 2 liegt die Eingangsspannung Vdc an .
Zwischen den zwei Schaltern LS, HS, d.h. am Mittelpunkt der Halbbrückenschaltung 2, ist ein Resonanzkreis 3 in o Form z.B. eines Serienresonanzkreises angeschlossen.
Alternativ kann am Mittelpunkt der Halbbrückenschaltung 2 erfindungsgemäß auch ein Parallelresonanzkreis Induktanz- und Kapazitätselemente. Insbesondere ist zwischen der primärseitigen Masse und dem Mittelpunkt der Halbbrückenschaltung 2 eine Serienschaltung aufweisend eine erste Spule Lr, eine zweite Spule La und einen
Kondensator Cr. Der Resonanzkreis 3 wird in diesem Fall als LLC-Resonanzkreis bezeichnet. Die Spule Lr und der Kondensator Cr bilden vorzugsweise einen LC-Resonanzkreis und werden dann als Resonanzspule und Resonanzkondensator bezeichnet .
7
Die in Serie zu der Spule Lr und dem Kondensator Cr geschaltete zweite Spule La ist vorzugsweise die
Primärwicklung eines Transformators T, der als Übertrager zur galvanischen Trennung dient. Der Transformator T ist ein Beispiel einer galvanischen Sperre, die in Fig. 1 als Sicherheitskleinspannungs-Barriere bzw. SELV Barriere 7 (engl. Safety Extra Low Voltage) dargestellt ist. Der Transformator T bildet insgesamt eine galvanische Sperre zwischen einer Primärseite aufweisend die Primärwicklung La und einer Sekundärseite aufweisend die Sekundärwicklung Lb des Transformators T. In Fig. 1 ist der Transformator T als idealer Transformator dargestellt, wobei die
Primärwicklung des realen Transformators T eine
Streuinduktivität und eine Hauptinduktivität zum Führen des Magnetisierungsstroms aufweisen kann.
Die Sekundärwicklung Lb des Transformators T weist eine Anzapfung bzw. Abzapfung, insbesondere eine
Mittelanzapfung bzw. Mittelpunktanzapfung, wobei diese Mittelanzapfung als sekundärseitige Masse dienen kann. Alternativ kann die Sekundärwicklung Lb aus zwei
getrennten Wicklungen bestehen, wobei dann der Mittelpunkt Eine Klemme der Sekundärwicklung Lb ist mit einer ersten Erfassungswicklung LI verbunden, und die andere Klemme der Sekundärwicklung Lb mit einer zweiten Erfassungswicklung LI' . Die erste Erfassungswicklung LI und die zweite
Erfassungswicklung LI' sind vorzugsweise identisch.
Vorzugsweise sind die jeweiligen Windungszahlen nLl_sec, nLl'_sec der Erfassungswicklungen LI, LI' gleich. In Serie zur ersten Erfassungswicklung LI ist eine erste Diode Dl geschaltet. In Serie zur zweiten Erfassungswicklung LI' ist eine zweite Diode Dl' geschaltet. Die
Erfassungswicklungen LI, LI' sind mit der Anode der Dioden Dl, Dl' verbunden. Die jeweiligen Kathoden der Dioden Dl, Dl' sind
zusammengeführt, so dass diese Dioden Dl, Dl' eine
Gleichrichterschaltung 4 bilden. Durch die
Sekundärwicklung Lb des Transistors T fließt im Betrieb vorzugsweise ein AC-Strom d.h. ein Wechselstrom. Je nach Richtung dieses Wechselstroms fließt ein Strom durch die erste Diode Dl oder durch die zweite Diode Dl' . Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4, d.h. am Verbindungspunkt der Dioden Dl, Dl', fließt somit ein gleichgerichteter Strom. Der Gleichrichter wird auch als Mittelpunktgleichrichter bezeichnet.
Die Gleichrichterschaltung 4 speist ausgangsseitig einen Speicherkondensator C2. Dieser Speicherkondensator C2 ist vorzugsweise zwischen dem Verbindungspunkt der Dioden Dl, Dl' und der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung Lb geschaltet. Als Speicherkondensator C2 kann aufgrund seiner vergleichsweise hohen Kapazität vorzugsweise ein LI' wird also zum Betreiben der LEDs zunächst durch die Gleichrichterschaltung 4 gleichgerichtet und anschließend vorzugsweise gefiltert bzw. tiefpassgefiltert .
Parallel zum Speicherkondensator C2 sind die Leuchtmittel, vorzugsweise LEDs bzw. eine LED-Strecke, geschaltet. Die Treiberschaltung 1 weist entsprechend zwei Ausgangsklemmen Kl, K2 zum Anschließen der LEDs. In Fig. 1 soll die dargestellte LED für eine oder mehrere LEDs repräsentativ sein. Vorzugsweise kann die von der Treiberschaltung 1 betriebene LED-Strecke eine Reihenschaltung von mehreren LEDs aufweisen. Alternativ können auch parallel
angeordnete LEDs oder eine Kombination aus parallel und in Serie geschalteten LEDs versorgt werden.
Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4 bzw. des
Speicherkondensators C2 können weitere Bauteile zur
Filterung vorgesehen sein. Beispielhaft ist hierzu in Fig. 1 eine Spule L2 gezeigt. Diese Spule L2 kann vorzugsweise in Serie zu den LEDs angeordnet sein, wobei diese
Serienschaltung parallel zum Kondensator C2 geschaltet ist. Die Spule L2 ist vorzugsweise zwischen der
Ausgangsklemme Kl einerseits und dem Verbindungspunkt der Dioden Dl, Dl' andererseits geschaltet. Zwischen beiden Ausgangsklemmen Kl, K2 kann die Treiberschaltung noch ein weiterer Speicher- bzw. Filterkondensator C3 aufweisen. Zwischen der Ausgangsklemme K2 und der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung Lb kann zusätzlich ein Widerstand R3 vorgesehen sein.
Die Erfassungswicklungen LI, LI' sind mit einer
primärseitigen Wicklung LI'' gekoppelt. Der durch die vorgesehenen Erfassungswicklungen LI, LI' in einen durch die Wicklung LI'' fließenden primärseitigen Strom
transformiert. Diese drei Wicklungen LI, LI', LI'' bilden einen Erfassungstransformator bzw. einen vorzugsweise potentialgetrennten Erfassungsübertragers Tl. Der Strom durch die primärseitige Wicklung LI'' gibt den Strom durch die sekundärseitigen Wicklungen LI, LI', d.h. auch den Strom durch die LEDs, wieder. Zumindest zeitlich gemittelt ist der Strom durch die primärseitige Wicklung LI'' eine Wiedergabe des Mittelwerts des Stroms durch die LEDs.
Dabei ist natürlich das Verhältnis der Windungszahlen der entsprechenden primär- und sekundärseitigen Wicklungen zueinander zu berücksichtigen. Vorzugsweise sind die
Windungszahlen nLl''_prim, nLl_sec, nLl'_sec der primär- und sekundärseitigen Erfassungswicklungen LI'', LI, LI' gleich .
Vorzugsweise sind dabei die Sekundärwicklung Lb einerseits und die Erfassungswicklungen LI, LI' andererseits als separate Wicklungen ausgebildet. D.h. die Sekundärwicklung Lb und die Erfassungswicklungen LI, LI' bilden zwei separate Transformatoren. Dies ergibt sich insbesondere aus der Anforderung, dass der Erfassungstransformator LI, LI', LI'' als Stromtransformator ausgebildet ist. Die Wicklungen des Erfassungstransformators sind insbesondere dazu ausgebildet, eine möglichst verlustfreie Erfassung des sekundärseitigen Wechselstroms zu ermöglichen. Durch geeignete Wahl der Wicklungen kann der als
Stromtransformator ausgebildete Erfassungstransformator LI, LI', LI'' eine möglichst geringe Impedanz aufweisen.
Der Wechselstrom durch die Erfassungswicklungen LI, LI' Auswerteschaltung 6 ist an der primärseitigen
Erfassungswicklung LI'' angeschlossen, um einen Messwert Im für den Strom durch die LEDs zu erzeugen. Dieser
Messwert Im wird der Steuerschaltung ST zurückgeführt. Auf
5 der Grundlage des erhaltenen Rückführwerts Im erzeugt die Steuerschaltung ST die Steuersignale S/LS, S/HS für die Schalter LS, HS. Ausgehend von dem Istwert Im führt die Steuerschaltung ST eine Stromregelung auf einen
gewünschten Sollwert ILS durch, in dem die
o Halbbrückenschaltung 2 entsprechend getaktet wird.
Die Auswerteschaltung 6 dient prinzipiell dazu, die von der Erfassungswicklung LI'' gelieferte Information über den Strom durch die LEDs auszuwerten bzw. zu verarbeiten
5 und anschließend zu der Steuerschaltung ST zurückzuführen.
Sekundärseitig wird also induktiv ein den Strom durch die Sekundärseite wiedergebendes Signal ausgekoppelt und auf die Primärseite transferiert, wo es gleichgerichtet, gemittelt und dann der Steuerschaltung ST zugeführt wird. o Die Erfassungswicklung LI'' ist hierzu mit einem
Gleichrichter 5 verschaltet. Der Gleichrichter 5 kann z.B. in Form eines Vollbrückengleichrichters aufweisend vier Dioden (nicht gezeigt) ausgestaltet sein.
5 Am Ausgang des Gleichrichters 5 ist wiederum ein
Widerstand bzw. Messwiderstand Rshunt geschaltet, der den Strom durch die Sekundärseite und durch die LEDs
wiedergibt. Nach einer Tiefpass-Filterung durch einen Tiefpass-Filter LPF wird das Istwert-Signal Im des LED- o Stroms der Steuerschaltung ST zurückgeführt. Der Tiefpass- Filter LPF kann z.B. als RC-Glied mit einem Widerstand und einem Kondensator ausgestaltet sein, wobei der Kondensator LED-Stroms wieder. Der analoge gemittelte Istwert Im des LED-Stroms wird von einem Analog-Digital-Umsetzer ADC vorzugsweise in einen digitalen Istwert umgesetzt. Der Analog-Digital-Umsetzer ADC ist vorzugsweise als 12-bit Umsetzer ausgestaltet.
Der gemessene Istwert Im des LED-Stroms wird von der
Steuereinheit ST einem Sollwert für den LED-Strom ILS abgezogen. Die Steuereinheit ST umfasst Mittel wie z.B. einen Komparator 9 zum Vergleichen des Sollwerts ILS und des Istwerts Im bzw. zum Bilden der Differenz dieser
Werte. Daraus ergibt sich eine Regeldifferenz RDF zum Regeln des Stroms durch die LEDs.
Der Sollwert ILS für den LED-Strom kann indessen intern von der Steuereinheit ST festgelegt werden. Alternativ kann ein Dimm-Befehl B, wie in Fig. 1 gezeigt, extern vorgegeben werden. Z.B. kann die Steuereinheit ST an einer Leitung angeschlossen sein, um über diese Leitung den Dimm-Befehl B zu empfangen und daraus den Strom-Sollwert ILS abzuleiten. Insbesondere kann diese Leitung eine
Daten-Leitung bzw. einen Daten-Bus zur Datenübertragung zwischen der Steuereinheit ST und einer externen
Kommunikationseinheit (nicht gezeigt) sein. Die
Datenübertragung kann analog oder vorzugsweise digital mittels eines Protokolls zur Steuerung von
lichttechnischen Betriebsgeräten erfolgen. Als Protokoll kann z.B. DALI (Digital Addressable Lighting Interface) oder DSI (Digital Serial Interface) verwendet werden. Der empfangene Dimm-Befehl B wird von einer Amplituden-Dimm- Einheit 8 in den Sollwert ILS konvertiert bzw.
umgewandelt. Die Amplituden-Dimm-Einheit 8 erzeugt Die Regeldifferenz RDF wird einem Regler 10 zugeführt, in welchem ein Regelalgorithmus für die Regelung des LED- Stroms implementiert ist. Der Regler 10 ist vorzugsweise als Digitalregler ausgestaltet und kann z.B. in Form eines PI-Reglers konfiguriert sein. Abhängig von der zugeführten Regeldifferenz RDF erzeugt der Regler eine Stellgröße, mittels der der Halbbrückentreiber 12 angesteuert wird. Als Stellgröße kann z.B. die Ansteuerfrequenz ASF der Schalter LS, HS, und/oder das Tastverhältnis der
Ansteuerung der Schalter LS, HS vorgesehen sein. Dabei werden die Schalter LS, HS der Halbbrücke 2 hochfrequent geschaltet, typischerweise in einem Frequenzbereich von über 10 kHz. Die Ansteuerfrequenz ASF ist also
typischerweise höher als 10 kHz und kann z.B. bis zu einigen MHz betragen.
Die Steuereinheit ST umfasst parallel zur Amplituden-Dimm- Einheit 8 zur Festlegung des Sollwerts ILS für den LED- Strom in Abhängigkeit vom Dimm-Befehl B noch eine PWM-
Dimm-Einheit 8 Λ . Diese PWM-Dimm-Einheit 8 Λ dient dazu, den empfangenen Dimm-Befehl B in ein Tastverhältnis TVH für eine PWM-Modulation (Pulsweitenmodulation) umzuwandeln. Die Frequenz der PWM-Modulation ist gegenüber der
Ansteuerfrequenz ASF niederfrequent, typischerweise im
Bereich von 100-1000 Hz. Das Tastverhältnis TVH wird einem PWM-Modulator 11 zugeführt.
Der PWM-Modulator 11 erhält eingangsseitig einerseits den Wert des Tastverhältnisses TVH für die PWM-Modulation und andererseits die Stellgröße ASF bzw. ein Signal, das diese Stellgröße wiedergibt. Das Tastverhältnis TVH ist vorzugsweise abhängig nur von dem Dimm-Befehl B und insbesondere nicht von dem Sollwert ILS. In der PWM-Dimm-Einheit 8Λ kann eine Look-Up-Tabelle vorgesehen sein, in welcher für verschiedene Dimm-Befehle B ein passendes Tastverhältnis TVH gespeichert ist.
Das Tastverhältnis TVH beeinflusst die PWM-Modulation durch den PWM-Modulator 11, nicht aber die Strom- Regulation durch den Regler 10. Mit anderen Worten erhält der Regler 10 als Eingangsgröße nur den Sollwert ILS für den LED-Strom und nicht das Tastverhältnis TVH. Somit wird der Regler 10 während einer AusschaltZeitdauer der PWM- Modulation auch nicht ausgeschaltet. Es liegt somit eine Art kombinierter PWM/AM-Dimmung vor, wobei die PWM-Dimmung durch das Aufmodulieren des PWM- Signals durch den PWM-Modulator 11 erfolgt und die AM- Dimmung - oder Amplituden-Dimmung - durch die Regelung der Amplitude des LED-Stroms durch den Regler 10 erfolgt. Da allerdings das Istwertsignal Im tiefpaßgefiltert ist und die Regelschleife durchgehend aktiv ist, ist der LED-Strom in den EinschaltZeitdauern höher als bei einem echten AM/PWM-Dimmen, wo die Regelung in einer AusschaltZeitdauer der PWM-Modulation ausgeschaltet wird. Somit bleibt der LED-Strom im Wesentlichen konstant - bis auf einen
Sägezahnrippel -, was eine verbesserte Farbkonstanz der LED-Strecke ergibt.
Erfindungsgemäß ist die Regelschleife des LED-Stroms beispielsweise zwischen 5 und lOmal langsamer gewählt als die PWM-Modulation mit niedriger Frequenz des Betriebs des Wechselrichters 2. Diese PWM-Modulation wird zum Dimmen Das den LED-Strom wiedergebende Signal ist erfindungsgemäß derart tiefpaßgefiltert oder gemittelt, dass die
Zeitkonstante wesentlich langsamer ist als die Frequenz des PWM-Signals.
Die erfindungsgemäße Reglertopologie liegt nunmehr darin, dass die Regelschleife mit dem Istwertsignal
, tiefpaßgefilterter LED-Strom'' und der Stellgröße
, Frequenz des Halbbrücken-Wechselrichters Λ durchgehend aktiviert ist, also insbesondere auch in den
AusschaltZeitdauern des PWM-Signals.
Das PWM-Signal, das also in den AusschaltZeitdauern den Betrieb der Halbbrücke stoppt, wird dem Ausgang des
Regelalgorithmus beaufschlagt. Die Regelschleife ist aufgrund der Verlangsamung durch die Tiefpassfilterung des Istwert-Signals nicht in der Lage, die PWM-Modulation aus zuregeln .
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Tiefpass-Filter LPF außerhalb der Steuereinheit ST vorgesehen.
Vorzugsweise ist der Tiefpass-Filter analog ausgestaltet. Alternativ kann der Tiefpass-Filter auch innerhalb der Steuereinheit ST geschaltet sein. Z.B. kann der Tiefpass- Filter LPF nach dem Analog-Digital-Umsetzer ADC vorgehen sein, wobei dann der Tiefpass-Filter digital ausgeführt ist. In diesem Fall kann der Tiefpass-Filter entweder zwischen dem Analog-Digital-Umsetzer ADC und dem
Komparator 9 verschaltet sein, oder zwischen dem
Komparator 9 und dem Regler 10. dieser Fig. 2 ein alternativer Aufbau der Gleichrichtung des sekundärseitigen Stroms gezeigt.
Die Erfassungswicklung LI ist, wie in der Ausführungsform der Fig. 1, in Serie zur Sekundärwicklung Lb geschaltet, die im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 als eine einzige Wicklung ohne Mittelanzapfung ausgestaltet ist. Der Strom durch die Sekundärwicklung Lb wird einer
Gleichrichterschaltung 20 zugeführt, die also
eingangsseitig mit der Sekundärwicklung Lb bzw. mit der Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung Lb und der
Erfassungswicklung LI gekoppelt ist. Die
Gleichrichterschaltung 20 ist als Brückengleichrichter bzw. Vollbrückengleichrichter mit vier Dioden (nicht gezeigt) ausgestaltet.
Der Schaltung am Ausgang der Gleichrichterschaltung 20 entspricht wiederum der Schaltung am Ausgang der in Fi gezeigten Gleichrichterschaltung 4. Die zwei
Ausgangsklemmen der Gleichrichterschaltung 20 sind insbesondere mit dem Speicherkondensator C2 verbunden, den Klemmen Kl, K2 sind die LEDs anschließbar.
Fig. 3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform für die Sekundärseite der Treiberschaltung. Insbesondere wird in dieser Fig. 3 ein weiterer alternativer Aufbau der Gleichrichtung des sekundärseitigen Stroms gezeigt.
Ähnlich wie in Fig. 2 ist die Erfassungswicklung LI in Serie zur Sekundärwicklung Lb geschaltet. Die Klemme der Sekundärwicklung Lb, die nicht an der Erfassungswicklung LI angeschlossen ist, ist jeweils mit zwei Dioden 30, 31 verbunden. Ein erster Speicherkondensator C30 ist zwischen der Kathode der ersten Diode 30 und der Erfassungswicklung LI geschaltet. Ein zweiter Speicherkondensator C31 ist zwischen der Anode der zweiten Diode 31 und der
Erfassungswicklung LI geschaltet. Die Dioden D30, D31 bilden eine Gleichrichterschaltung 30, die der
Gleichrichterschaltung 4 der Fig. 1 entspricht. Je nach Fließrichtung des durch die Sekundärwicklung Lb fließenden Stroms sperrt die erste oder die zweite Diode D30, D31. Die Speicherkondensatoren C30, C31 sind vorzugsweise gleich und entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten
Speicherkondensator C2.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der
Erfassung des Stroms durch die LEDs bei der
erfindungsgemäßen Treiberschaltung .
Während in den Ausführungsformen der Figs . 1 bis 3 der sekundärseitige Strom über einen Erfassungsübertragers Tl zur Primärseite zurückgeführt wird, verzichtet die
Ausführungsform der Fig. 4 auf den Erfassungsübertrager Tl und somit auf die sekundärseitige Erfassungswicklung bzw. sekundärseitigen Erfassungswicklungen Lb. Ein in Serie zu den LEDs geschalteter Shunt bzw. Messwiderstand Rshunt wird hier zur Strommessung verwendet.
An dem Messwiderstand Rshunt wird ein Signal abgegriffen, das den Strom durch die LEDs wiedergibt. Dieses Signal wird vorzugsweise tiefpassgefiltert , z.B. durch ein RC- Glied bestehend aus einem Kondensators C40 und einem
Widerstand R40. Das abgegriffene Signal kann nämlich zum Laden des Kondensators C40 verwendet werden, der als ein Die Ladespannung des Kondensators C40 wird als ein den LEDs zur Verfügung gestellten Strom wiedergebendes Signal einer sekundärseitigen Steuereinheit ST2 zugeführt. Die sekundärseitigen Steuereinheit ST2, die also auf der
Sekundärseite des Übertragers T angeordnet ist, umfasst einen Analog-Digital-Umsetzer 40 zur Umwandlung des
Messsignals in digitale Daten. Der Analog-Digital-Umsetzer 40 ist vorzugsweise als 12-bit Umsetzer ausgestaltet.
Diese digitalen Daten werden z.B. über eine Optokoppler 41 über die SELV-Barriere auf die Primärseite des Übertragers 7 zurückgeführt. Alternativ zum Optokoppler 41 kann auch z.B. ein Digital-Isolator, wie z.B. ADUM Digital-Isolator, eingesetzt werden. Insbesondere werden die digitalen
Daten, die Strom durch die LEDs wiedergeben, der
primärseitigen Steuereinheit ST zurückgeführt, die
wiederum die Halbbrückenschaltung 2 abhängig einerseits von diesen zurückgeführten Istwerten des LED-Stroms und andererseits von dem Strom-Sollwert ILS bzw. von dem
Dimmbefehl B ansteuert.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Dimmen durch die Amplituden-Dimm-Einheit 8 und die PWM-Dimm-Einheit 8. Bevorzugt verläuft nunmehr ein Dimmen der LED-Strecke wie folgt :
Von Dimmwert 100% bis zu einem bestimmten Dimmwertbereich DWB von beispielsweise 35% wird der LED-Strom
kontinuierlich verringert. Hier bleibt vorzugsweise das
Tastverhältnis TVH auf 100%, so dass der PWM-Modulator 11 keinen Einfluss auf die Stellgröße hat. Ab einem bestimmten Dimmwert DWB von beispielsweise 35% wird dann das Tastverhältnis der PWM-Modulation auf unter 100% gesetzt. D.h. zwischen diesem Schwellwert DWB von 35% und einem unteren Schwellwert USW von z.B. 1% wird das Tastverhältnis TVH schrittweise reduziert. In der PWM- Dimm-Einheit 8 ist z.B. in einer Look-Up-Tabelle die
Korrespondenz zwischen Dimmwert B und Tastverhältnis TVH abgespeichert. Das Tastverhältnis TVH bleibt jeweils für einen bestimmten Dimmbereich konstant. Z.B. im Dimmbereich DWB - USW (35%-x%) beträgt das Tastverhältnis den Wert y% usw . , s . Fig . 5.
Wenn also ein Dimmwert unterhalb des Dimmwerts DWB, beispielsweise unter 35% vorgegeben wird, wird ein sich linear verringernder Sollwert für den LED-Strom den Regler zugeführt. Gleichzeitig wird ab diesem Dimmwert das
Tastverhältnis des PWM-Modulators bei 100% startend herabgesetzt . Das Dimmwert-Vorgabesignal B wird also einerseits in ein variables PWM-Tastverhältnis umgesetzt, und andererseits als stetig verringernder Sollwert für den zeitlich
gemittelten LED-Strom dem Regelalgorithmus zugeführt. Das PWM-Tastverhältnis und der Sollwert beeinflussen sich vorzugsweise nicht. Beide Werte hängen vielmehr
vorzugsweise nur vom Dimmwert B ab. Dies ist in Fig. 5 erkennbar, in dem der Sollwert ILS linear mit dem Dimmwert B abnimmt. Das Tastverhältnis TVH nimmt hingegen
stufenweise mit dem Dimmwert B ab, und zwar vorzugsweise ab dem Dimmwert DWB, beispielsweise 35%.
Die PWM-Modulation wird also Open-Loop aufmoduliert . Der gesetzt aufgrund der Tiefpass-Filterung beispielsweise des Istwertsignals. Fig. 5 zeigt wie der Regler 10 die PWM- Modulation versucht auszuregeln, in dem der Regler 10 den Mittelwert des LED-Stroms auf den Wert ILED_R versucht, zu erhöhen.
Es wird also der Sollwert ILS für den Stromregler 10 kontinuierlich verringert. Allerdings bleibt der Strom durch die LEDs in den EinschaltZeitdauern des PWM-Signals im Wesentlichen konstant, abgesehen von einem kleinen sägezahnförmigen Rippel. Dieser Rippel ist allerdings nicht im zeitlichen Verlauf vorhanden, sondern bei
kontinuierlichem Dimmen betrachtet, da j a der Regler in den bei stärkerem Dimmen stetig verkürzenden
EinschaltZeitdauern versucht, den Mittelwert des Stroms konstant zu regeln.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Treiberschaltung 60 der Fig. 6 basiert grundsätzlich auf dem Aufbau der Fig. 1. Als Istwert ILED_ist wird der sekundärseitige LED-Strom gemessen, wie in Fig. 4 gezeigt. Ähnlich wie in Fig. 1 wird der Istwert vom Sollwert ILS durch einen Komparator 61 abgezogen und einem Regler 62, z.B. in Form eines P-, PI- oder PID-Reglers, zugeführt. Der Ausgang des Reglers 62 wird einem zweiten Komparator bzw. Subtraktor 63 zugeführt. Alternativ kann zur Messung des LED-Stroms die Rückführ-Topologie der Fig. 1 mit dem Erfassungsübertrager Tl verwendet werden.
Ein Istwert für den Strom durch den LLC-Resonanzkreis , Insbesondere wird der primärseitige Wechselstrom durch den LLC-Resonanzkreis von z.B. einer Diode D60
gleichgerichtet. Der gleichgerichtete Stromwert wird anschließend durch ein RC-Glied 64 tiefpassgefiltert , d.h. 5 gemittelt, und von einem Analog-Digital-Umsetzer 65 in
einen digitalen Istwert, vorzugsweise in einen 12-bit Wert, umgesetzt.
Der gemessene Istwert des primärseitigen Stroms wird vom o Ausgang des Reglers 62 abgezogen und dem Regler 10
zugeführt. Der Ausgang des Reglers 10 wird wie in Fig. 1 dem PWM-Modulator 11 und dem Halbbrückentreiber 12
zugeführt .
5 Wie eingangs erläutert, kann die Eingangsspannung Vdc von z.B. 400 V eine Restwelligkeit aufweisen. Bei
Gleichrichtung einer Netzspannung ergibt sich insbesondere eine Restwelligkeit von 100 Hz. o Der erste Regelkreis mit dem Regler 62 bezieht sich
vorzugsweise auf eine langsame Regelung des LED-Stroms. Hierdurch kann z.B. der Einfluss der Temperatur,
insbesondere der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die LEDs, kompensiert werden.
5
Der zweite, verschachtelte Regelkreis mit dem Regler 64 implementiert hingegen einen schnelleren Algorithmus, um z.B. die Restwelligkeit der Eingangsspannung Vdc
aus zuregeln .
Durch die Verschachtelung der zwei Regelkreise bzw. durch die Kaskadenregelung ergeben sich also noch schnellere Auswirkung des 10 OHz-Rippels in der Busspannung erfasst und kompensiert bzw. ausgeregelt werden.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße PWM- Modulation zur Begrenzung der maximalen Schaltfrequenz des LLC-Resonanzkreises benutzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen PWM-Modulation kann eine bessere Effizienz des Konverters bzw. des LLC-Resonanzkreises erzielt werden.
Die erfindungsgemäße PWM-Modulation kann in Kombination oder als Alternative zum Amplituden-Dimmen benutzt werden, ohne dass zusätzliche Schaltungen erforderlich wären.
Beim Einsetzen der erfindungsgemäßen PWM-Modulation werden Farbverschiebungen vermieden, insbesondere im Bereich von niedrigen Dimmwerten. Dies deshalb weil der Regler 10 auf einen höheren LED-Strom regelt. Dies ist z.B. in Fig. 5 erkennbar, wo auf einen Strom ILED_R geregelt wird, der deutlich höher als der Sollwert ILS ist, so dass die bei niedrigen Stromwerten auftretenden Farbverschiebungen erfindungsgemäß vermieden werden können. Die niedrige Auflösung der PWM-Modulation wird durch die Regelung des Mittelwerts des LED-Stroms kompensiert.

Claims

Ansprüche
1. Treiberschaltung (1) für Leuchtmittel, insbesondere für eine oder mehrere LEDs, aufweisend:
- eine mit Spannung (Vdc) versorgbare und mittels
wenigstens eines Schalters (LS, HS) getaktete Schaltung (2), die einen zum Versorgen der Leuchtmittel mit Strom dienenden Resonanzkreis (3) speist,
- einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms aufweisend einen Regler (10),
wobei der Regler (10) abhängig von einem Rückführsignal (Im), das den Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und einem Signal (ILS), das einen Sollwert für den
Leuchtmittel-Strom wiedergibt, eine Stellgröße (ASF) für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms erzeugt,
- einen PWM-Modulator (11) zum modulieren der Stellgröße (ASF) mit einem PWM-Signal.
2. Treiberschaltung (1) nach Anspruch 1,
wobei das Modulieren der Stellgröße (ASF) durch das PWM- Signal dazu führt, dass der Regelkreis durchgehend und insbesondere auch in den AusschaltZeitdauern des PWM- Signals aktiviert ist.
3. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Regelkreis eine Zeitkonstante aufweist, die langsamer ist als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation . wobei die Zeitkonstante des Regelkreises wesentlich langsamer ist als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation, z.B. mindestens 5mal langsamer, insbesondere zwischen 5 und lOmal langsamer.
5. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen Tiefpass-Filter (LPF) zum Filtern des Rückführsignals (Im), so dass der Regler (10) abhängig von dem tiefpassgefilterten Rückführsignal (Im) die Stellgröße (ASF) einstellt.
6. Treiberschaltung (1) nach Ansprüche 5,
wobei die Zeitkonstante des Tiefpass-Filters (LPF)
langsamer ist als die Zeitdauer einer Periode der PWM- Modulation .
7. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Zeitkonstante des im Regler (10) implementierten Regelalgorithmus langsamer ist als die Zeitdauer einer Periode der PWM-Modulation .
8. Treiberschaltung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei aufgrund der langsamen Zeitkonstante, insbesondere aufgrund der Verlangsamung durch den Tiefpass-Filter (LPF) bei einer Treiberschaltung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 6, die PWM-Modulation durch den Regelkreis nicht ausregelbar ist.
9. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend eine PWM-Dimm-Einheit (8Λ) zum Einstellen eines Tastverhältnisses (TVH) für die PWM-Modulation abhängig von einem Dimm-Befehl (B) , wobei das Tastverhältnis (TVH) vorzugsweise unabhängig von Rückführgrößen insbesondere aus dem Bereich der
Treiberschaltung (1) eingestellt wird. 10. Treiberschaltung (1) nach Anspruch 9,
aufweisend eine Amplituden-Dimm-Einheit (8) zur Festlegung des Sollwerts (ILS) für den Leuchtmittel-Strom in
Abhängigkeit von dem Dimm-Befehl (B) . 11. Treiberschaltung (1) nach Anspruch 10,
wobei in einem ersten Dimm-Bereich (100%-DWB) des Dimm- Befehls (B) das Tastverhältnis (TVH) für die PWM- Modulation bei 100% liegt, und
in einem zweiten Dimm-Bereich (DWB-USW) das Tastverhältnis (TVH) vorzugsweise stufenweise herabgesetzt wird.
12. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der erste Regelkreis aufweisend den Regler (10) zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms mit einem zweiten
Regelkreis aufweisend einen weiteren Regler (64)
verschachtelt ist,
wobei der zweite Regelkreis eine schnellere Zeitkonstante aufweist als der erste Regelkreis, und zur Ausregelung einer Restwelligkeit der Spannung (Vdc) dient.
13. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen auf den Resonanzkreis (3) folgenden
Übertrager (T) zum Übertragen elektrischer Energie von einer mit dem Resonanzkreis (3) gekoppelten Primärwicklung (La) zu einer Sekundärwicklung (Lb) , ausgehend von der die Leuchtmittel mit Strom versorgbar sind. wobei das Rückführsignal (Im) indirekt den Leuchtmittel- Strom wiedergibt, in dem es auf der Sekundärseite des Übertragers (T) induktiv ausgekoppelt ist. 15. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen Treiber (12) zur Ausgabe, ausgehend von der PWM-modulierten Stellgröße, mindestens eines Ein/Aus- Ansteuersignals (S/LS, S/HS) für die Steuerung des
wenigstens eines Schalters (LS, HS) der getakteten
Schaltung (2 ) .
16. Treiberschaltung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Stellgröße (ASF) die Frequenz und/oder das
Tastverhältnis der Steuerung des wenigstens eines
Schalters (LS, HS) der getakteten Schaltung (2)
wiedergibt .
17. Steuereinheit (ST) zum Betreiben einer
Treiberschaltung (1) für Leuchtmittel, insbesondere für eine oder mehrere LEDs, aufweisend:
- einen Eingang für ein den Strom durch die Leuchtmittel wiedergebendes Rückführsignal (Im),
- einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms aufweisend einen Regler (10),
wobei der Regler (10) abhängig von dem Rückführsignal (Im) und einem, einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergebenden Signal (ILS) eine Stellgröße (ASF) für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms erzeugt,
- einen PWM-Modulator (11) zum modulieren der Stellgröße (ASF) mit einem PWM-Signal
Steuereinheit (ST) nach Anspruch 17 in Form einer
19. Verfahren zur Regelung des Stroms durch Leuchtmittel, insbesondere durch eine oder mehrere LEDs, bei dem
- ein den Strom durch die Leuchtmittel wiedergebendes Rückführsignal (Im) abgegriffen wird,
- abhängig von dem Rückführsignal (Im) und einem, einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergebenden Signal (ILS) eine Stellgröße (ASF) für die Regelung des
Leuchtmittel-Stroms erzeugt wird,
- ein PWM-Signal auf die Stellgröße (ASF) aufmoduliert wird .
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