WO2019138029A1 - Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode - Google Patents

Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode Download PDF

Info

Publication number
WO2019138029A1
WO2019138029A1 PCT/EP2019/050617 EP2019050617W WO2019138029A1 WO 2019138029 A1 WO2019138029 A1 WO 2019138029A1 EP 2019050617 W EP2019050617 W EP 2019050617W WO 2019138029 A1 WO2019138029 A1 WO 2019138029A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
emitting diode
light emitting
current
luminous flux
led
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/050617
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin HOEFLINGER
Matthias Goldbach
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors 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 Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to DE112019000384.4T priority Critical patent/DE112019000384A5/de
Priority to US16/769,223 priority patent/US11497098B2/en
Publication of WO2019138029A1 publication Critical patent/WO2019138029A1/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]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/58—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving end of life detection of LEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/28—Circuit arrangements for protecting against abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • 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]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/14—Controlling the light source in response to determined parameters by determining electrical parameters of the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/16—Controlling the light source by timing means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/18—Controlling the intensity of the light using temperature feedback

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a Stro mes a light emitting diode and a control unit for performing the method.
  • the object of the invention is to provide a method be with which even over a longer period of time away a desired luminous flux using the light emitting diode he can be testified.
  • the object of the invention is achieved by the independent Pa tenta.
  • An advantage of the proposed method is that the desired luminous flux can also be generated with increasing age of the light-emitting diode. This is achieved in that the current for controlling the LED as a function of speed of a time during which the LED was energized, is determined. The light-emitting diode is then driven by the current he mediated. In this way, it is possible to compensate for aging of the light emitting diode, which depends on the duration of the energization, by a correspondingly changed Vorga be the current. Thereby, the desired luminous flux can be generated regardless of the age and the successful operation of the light emitting diode. In one embodiment, the current for controlling the
  • the time can be taken into account by the fact that in each case the current for driving the light-emitting diode is increased depending on an operating parameter after a predetermined period of time.
  • the time of energization is implicitly taken into account by always increasing the current for driving after the predetermined period of time depending on the operating parameter.
  • the current is increased in proportion to the operating parameter after each period of time.
  • the operating parameter is a temperature of the light-emitting diode.
  • the temperature of the light-emitting diode during the energization is a parameter that influences the aging behavior of the light-emitting diode. The higher the temperature, the faster the LED ages.
  • the current is determined as a function of the time of the energization and preferably as a function of the operating parameter during the energization by means of at least one formula and / or by means of at least one table and / or with the aid of at least one theoretical model.
  • simple means such as a table
  • more accurate means such as a formula
  • very precise means such as a model for determining the current may be used.
  • the operating parameter represents a current intensity and / or a frequency of the current with which the light-emitting diode was driven. Both the amperage as The frequency of the current also represents technical parameters that influence the aging of the LED. With a high current intensity and a high frequency of the current, the LED will light up faster than at a lower current level and a lower frequency.
  • the current signal may be formed as a pulse width modulated current signal, wherein the operating parameter represents a duty cycle of the pulse width modulated current signal with which the light emitting diode has been driven.
  • the Radioparame ter represents a humidity at the light emitting diode.
  • the humidity is an essential parameter that affects the Al esterification of the diode. The LED ages faster with higher humidity than with lower humidity.
  • a presence of a given gas in particular a concentration of a gas at the Leuchtdio de be considered.
  • the given gas is e.g. a noxious gas that accelerates aging of the LED.
  • Light-emitting diodes provided, wherein the light-emitting diodes generate electromagnetic radiation with different wavelength ranges, wherein for the two light emitting diodes each a separate current value is determined, and wherein the two light emitting diodes each Weil are supplied with the determined current value.
  • the two light emitting diodes generate electromagnetic radiation with different wavelength ranges
  • each a separate current value is determined
  • the two light emitting diodes each Weil are supplied with the determined current value.
  • the current to the Ansteue tion of the light emitting diode after predetermined or predetermined time is determined. Subsequently, the light emitting diode is controlled with the newly determined current. Depending on the selected Embodiment, the current for the control of the
  • a pulse width modulated current signal is used as a current for driving the light emitting diode, wherein the duty cycle of the pulse width modulated current signal is increased depending on the temperature of the light emitting diode. Since, the current temperature or an average temperature during a last period of time can be used.
  • a pulse width modulated current signal is used as a current for driving the light emitting diode.
  • the duty cycle of the pulse width modulated current signal is determined depending on an operating parameter of the light emitting diode be, which was present during the energization of the light emitting diode.
  • the operating parameter may represent a current intensity, a voltage or a frequency of the current and / or a duty cycle of a pulse width modulated current signal.
  • the time during which the LED was energized be taken into account.
  • the current for driving the light emitting diode in particular a duty cycle of a pulse width modulated current signal is increased depending on a change over time of the luminous flux degradation of the light emitting diode.
  • the currently existing Lichtstromdegradati on is used.
  • the temporal change of the luminous flux degradation can be determined by means of tables, formulas and / or characteristic curves.
  • the light emitting diode is driven with a pulse width modulated current signal.
  • the duty cycle of the pulse width modulated current signal can be increased in proportion to the decrease in the luminous flux in order to keep the luminous flux substantially constant even when the light-emitting diode is aging.
  • the duty cycle of the puls shimmerenmo-modulated current signal is proportional to the value of zeitli Chen derivative of the luminous flux degradation of the LED he increased to keep the luminous flux substantially constant even with aging of the light emitting diode.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a control unit and a light emitting diode
  • Fig. 2 is a schematic representation of a control unit which controls two LEDs
  • Fig. 1 shows a control unit 1, the lines via electrical Lei 4, 5 is connected to electrical terminals of a light emitting diode 2.
  • the light-emitting diode 2 is designed to generate a luminous flux 3 at egg ner corresponding control with electricity through the electrical lines 4, 5.
  • at least one sensor 6 may be provided on the light-emitting diode 2, which sensor is connected to the control unit via a sensor line 7. Depending on the selected embodiment, various sensors 6 may be provided on the light emitting diode 2.
  • the control unit 1 may have a timer 8 with which the control unit 1 can measure a lapse of time.
  • the control unit 1 can have a memory 9.
  • methods and / or programs and / or tables and / or formulas are stored which indicate with which current the light-emitting diode 2 must be driven in order to control a wanted to generate luminous flux 3.
  • These data correspond to the characteristics of a new light-emitting diode 2, which does not have any significant aging.
  • the current values for the desired luminous fluxes are measured after the manufacture of the light-emitting diode 2 and written into the memory 9.
  • the formulas, tables, characteristic curves and / or models are designed to determine the current as a function of the time during which the light-emitting diode was energized, depending on the current and in particular as a function of an operating parameter during the energization a ge desired luminous flux is necessary. Depending on the different desired luminous fluxes different currents are calculated.
  • the control unit 1 is designed to ermit a current to be determined, with which the light emitting diode must be controlled to deliver a specific luminous flux.
  • the control unit 1 detect a time during the energization by means of the time encoder 8.
  • the control unit 1, the current level and the current frequency is known because the control unit 1, the LED 2 supplies the power.
  • the control unit 1 can detect at least one operating parameter of the light-emitting diode via the at least one sensor 6.
  • a temperature of the light-emitting diode and / or an air humidity in the region of the light-emitting diode and / or a presence or a concentration of a predetermined gas at the light-emitting diode can be detected.
  • the predetermined gas may be a noxious gas such as for example NO x or H 2 S game.
  • Fig. 2 shows the arrangement of FIG. 1, wherein a second light-emitting diode 10 is provided, the electrical connections with electrical lines 4, 5 of the control unit 1 in United bond.
  • at least one sensor 6 is provided on the second light-emitting diode 10 in order to detect at least one operating parameter of the second light-emitting diode 10 and to transmit it to the control unit 1.
  • the two light-emitting diodes 2, 10 produce, for example, electromagnetic radiation with different wavelength ranges.
  • the control unit 1 is designed to determine astan len current value for each light emitting diode 2, 10, in which the aging of the light-emitting diodes is taken into account and the desired luminous fluxes are generated by the two light-emitting diodes.
  • the two light-emitting diodes may have different structures and, in particular, different materials, in particular different semiconductor materials.
  • the two light-emitting diodes 2, 10 can also have a different aging behavior.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a program sequence Pro, with which a control of the LEDs is performed by, wherein aging of the light emitting diode is alsogli chen.
  • current values for the light-emitting diodes are stored in the memory 9 of the control unit 1, with which desired luminous fluxes are generated.
  • a formula, characteristic curve, table and / or a theo retical model are stored in the memory 9, with which an aging behavior of the light-emitting diodes is taken into account in the determination of the current.
  • control unit 1 supplies the
  • the control unit 1 detects at program point 120 the time during the energization, the current intensity and / or the current frequency with which the light-emitting diodes are energized.
  • the control unit 1 at program point 120 capture a further operating parameter during the energization.
  • the predetermined gas is a noxious gas that accelerates aging of the Leuchtdio de.
  • control unit 1 checks whether a predetermined period of time, for example one second, has elapsed. If this is not the case, then program point 130 he will go through again and the LEDs are still supplied with the current value.
  • a new current value for the energization of the LEDs for the same desired luminous flux is determined by the control unit 1 at program point 140.
  • the formulas, tables, characteristic curves and / or theoretical models stored in the memory 9 are used.
  • the two light emitting diodes 2, 10 different For formulas, tables, curves and / or theoretical models be seen before.
  • the LEDs are driven at program point 150 by the control unit 1 with the newly calculated current values.
  • the timer 8 is restarted to measure the duration of the energization with the new current value to mes. Thereafter, a branch is made back to program point 130 and the process is run through again.
  • the formulas, characteristic curves, tables and / or theoretical models may take account of at least one of the following formulas:
  • An aging model may be used which describes a luminous flux degradation with the operating life of the light-emitting diode according to the following formula 1:
  • F E is the luminous flux for the time t - designated.
  • L (to) a degradation factor for the luminous flux is be distinguished, which is equal to 1 at time to.
  • t is the duration of the operation of the light emitting diode, i. denotes the duration of the energization.
  • V FLED according to the following formula 4:
  • V FLED 25 ° C: fixed voltage value at the reference temperature of 25 ° C, eg measured during test in package production.
  • T T unction : temperature of the active zone (pn junction) of the LED .
  • V FLED Measured value for the detected operating voltage, which is detected by the control unit (ASIC) at the current time, for example.
  • the temperature T detected at the pn junction of the light-emitting diode can be determined from the operating voltage of the light-emitting diode detected by the control unit.
  • the luminous flux of the light emitting diode depends on the temperature Tj of the pn junction of the light emitting diode, as can be described by the following equation 7.
  • Pop t Pop t0 (25 ° C) (1 + T ci (T j - 25 ° C) (7)
  • T ci Temperature coefficient of the luminous flux of the LED
  • P opt o Luminous flux at time to at reference temperature, which was determined from test data and stored in the control unit.
  • T s sensor temperature, which is detected by a temperature sensor, for example, be in the control unit (ASIC) be.
  • RTH is the thermal resistance between the temperature sensor, which is preferably integrated in the control unit, and the pn junction of the LED.
  • Tj RTH (Pel - Pop t ) + T s (8) If formula 7 is used in formula 8, then you can see that the optical power decreases over the operating life of the LED. The decrease of the optical power is taken into account by the introduction of the degradation factor L (t), so that the aging of the luminous flux of the LED can be described depending on the life according to the following figure 9.
  • Tj RTH [V F LED I -L (t) P opt (25 ° C) (1 + T ci (-25 ° C) + T s ] (9)
  • Equation 9 can be solved for L and gives the following equation 10:
  • the degradation factor L (t) can be calculated from T j , where T is determined from the measured operating voltage V F LED, the sensor-detected temperature T s and the predetermined current I at any time without a history of aging or Operating status of the LED to know.
  • the current for driving the light emitting diode may be e.g. can be determined by the following method, whereby the following input quantities can be used:
  • I ei I ma x 'C: Current is specified by the control unit and is thus known.
  • V F V FLED : forward voltage detected by the control unit.
  • T s Sensor temperature is detected by the control unit.
  • initial luminous flux is stored during the assembly of the light emitting diode with the control unit in an arrangement in the control unit.
  • a period of time may be 1 second or longer:
  • the time Ver run the degradation curve for the light emitting diode can be determined experimentally and kill in the data memory of the control unit sets.
  • the degradation curve can be calculated numerically using the formulas described.
  • the control unit alters the PWM current signal to compensate for the loss of luminous flux for the next time slice by multiplying the duty cycle of the PWM current signal by a factor corresponding to the time derivative of the light current at the temperature of the light emitting diode.
  • a time step can be in the range of minutes or hours.
  • the temporal change of the duty ratio ses d c (t, + At) of the PWM current signal can be determined according to the following formula:
  • the change in the duty cycle is thus proportional to the negative change in the luminous flux: - h '.
  • Gradation curve for the luminous flux and its time derivative can be determined analytically or numerically.
  • the duty cycle of the pulse-width-modulated current signal is increased by a factor at each time step, the factor being determined by the time derivative of the current change in luminous flux, ie by the time derivative of the luminous flux degradation L 'at the temperature of the light-emitting diode.
  • the operating time of the LED is taken into account.
  • the stream in particular a Duty cycle of a pulse width modulated current signal per cent by the value of the time derivative of the light current degradation can be increased. If, for example, the luminous flux degradation drops by 10%, then the current, in particular a pulse duty factor of a PWM current signal, is increased by 10%.
  • the operating time of the light emitting diode increases, the time in which current is applied to the light emitting diode is increased.
  • the memory requirement and the storage time for the storage of operating parameters of previous periods can be saved.
  • the change of the PWM current signal to compensate for the aging of the LED can be calculated quickly and easily.
  • Luminous flux degradation can be easily calculated or estimated and sufficient to account for the aging of the LED in the determination of the current to drive the LED to generate a desired luminous flux conditions.
  • the current signal is analogously increased in order to compensate for the aging of the light emitting diode. For example, in a simple case, the current strength of the current signal can be increased.

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Stromes einer Leuchtdiode, um einen gewünschten Lichtstrom abzugeben, wobei der Strom in Abhängigkeit von einer Zeit, während der die Leuchtdiode bestromt wurde, bestimmt wird, um den gewünschten Lichtstrom der Leuchtdiode zu erzeugen.

Description

VERFAHREN ZUM STEUERN EINES STROMES EINER LEUCHTDIODE
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Stro mes einer Leuchtdiode und eine Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 100 598.9, deren Offenbarungsge halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Leuchtdioden abhängig von dem gewünschten Lichtstrom mit unterschiedlichen Strom stärken beziehungsweise Stromsignalen anzusteuern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren be reitzustellen, mit dem auch über einen längeren Zeitraum hin weg ein gewünschter Lichtstrom mithilfe der Leuchtdiode er zeugt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Pa tentansprüche gelöst.
Ein Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass der gewünschte Lichtstrom auch mit zunehmendem Alter der Leuchtdiode erzeugt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode in Abhängig keit von einer Zeit, während der die Leuchtdiode bestromt wurde, ermittelt wird. Die Leuchtdiode wird dann mit dem er mittelten Strom angesteuert. Auf diese Weise ist es möglich, eine Alterung der Leuchtdiode, die von der Zeitdauer der Bestromung abhängt, durch eine entsprechend veränderte Vorga be des Stromes auszugleichen. Dadurch kann der gewünschte Lichtstrom unabhängig vom Alter und von dem erfolgten Betrieb der Leuchtdiode erzeugt werden. In einer Ausführung wird der Strom zur Ansteuerung der
Leuchtdiode zusätzlich in Abhängigkeit von einem Betriebspa rameter während der Bestromung bestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Alterung der Leuchtdiode genauer auszuglei chen. Dadurch kann der gewünschte Lichtstrom präziser unab hängig vom Alter und von dem erfolgten Betrieb der Leuchtdio de erzeugt werden. Dabei kann in einer einfachen Ausführung die Zeit dadurch berücksichtigt werden, dass jeweils nach ei ner vorgegebenen Zeitdauer der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode abhängig von einem Betriebsparameter erhöht wird. Somit wird die Zeit der Bestromung implizit berücksichtigt, indem der Strom zur Ansteuerung immer nach der vorgegebenen Zeitdauer abhängig von dem Betriebsparameter erhöht wird. In einer einfachen Ausführung wird der Strom proportional zu dem Betriebsparameter nach jeder Zeitdauer erhöht. Somit kann auf eine Speicherung einer Historie der Werte des Betriebsparame ters verzichtet werden. Dadurch wird das Verfahren verein facht .
In einer weiteren Ausführungsform stellt der Betriebsparame ter eine Temperatur der Leuchtdiode dar. Die Temperatur der Leuchtdiode während der Bestromung ist ein Parameter, der das Alterungsverhalten der Leuchtdiode beeinflusst. Je höher die Temperatur, umso schneller altert die Leuchtdiode.
In einer Ausführungsform wird der Strom abhängig von der Zeit der Bestromung und vorzugsweise abhängig von dem Betriebspa rameter während der Bestromung mithilfe wenigstens einer For mel und/oder mithilfe wenigstens einer Tabelle und/oder mit hilfe wenigstens eines theoretischen Modells ermittelt. Somit können abhängig von der gewählten Ausführungsform einfache Mittel wie eine Tabelle, genauere Mittel wie eine Formel oder sehr präzise Mittel wie ein Modell zur Ermittlung des Stromes eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform stellt der Betriebsparameter eine Stromstärke und/oder eine Frequenz des Stromes dar, mit dem die Leuchtdiode angesteuert wurde. Sowohl die Stromstärke als auch die Frequenz des Stromes stellen technische Parameter dar, die die Alterung der Leuchtdiode beeinflussen. Bei einer großen Stromstärke und einer hohen Frequenz des Stromes al tert die Leuchtdiode schneller als bei einer niedrigeren Stromstärke und einer niedrigeren Frequenz. Zudem kann das Stromsignal als pulsweitenmoduliertes Stromsignal ausgebildet sein, wobei der Betriebsparameter ein Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales darstellt, mit dem die Leuchtdiode angesteuert wurde.
In einer weiteren Ausführungsform stellt der Betriebsparame ter eine Luftfeuchtigkeit an der Leuchtdiode dar. Auch die Luftfeuchtigkeit ist ein wesentlicher Parameter, der die Al terung der Diode beeinflusst. Die Leuchtdiode altert bei ei ner höheren Luftfeuchtigkeit schneller als bei einer geringe ren Luftfeuchtigkeit.
Weiterhin kann abhängig von der gewählten Ausführungsform als Betriebsparameter ein Vorhandensein eines vorgegebenen Gases, insbesondere eine Konzentration eines Gases an der Leuchtdio de berücksichtigt werden. Das vorgegebene Gas ist z.B. ein Schadgas dar, das eine Alterung der Leuchtdiode beschleunigt.
In einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens zwei
Leuchtdioden vorgesehen, wobei die Leuchtdioden elektromagne tische Strahlungen mit verschiedenen Wellenlängenbereichen erzeugen, wobei für die zwei Leuchtdioden jeweils ein eigener Stromwert ermittelt wird, und wobei die zwei Leuchtdioden je weils mit dem ermittelten Stromwert versorgt werden. Auf die se Weise können unterschiedliche Leuchtdioden mit individuel len Stromwerten angesteuert werden. Zudem kann abhängig von der Art der Leuchtdioden auch das Alterungsverhalten der Leuchtdioden unterschiedlich sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Strom zur Ansteue rung der Leuchtdiode nach vorgebbaren oder vorgegebenen Zeit dauern ermittelt. Anschließend wird die Leuchtdiode mit dem neu ermittelten Strom angesteuert. Abhängig von der gewählten Ausführungsform wird der Strom für die Ansteuerung der
Leuchtdiode regelmäßig, insbesondere in zeitdiskreten Abstän den, wiederholt.
In einer Ausführung wird als Strom zum Ansteuern der Leucht diode ein pulsweitenmoduliertes Stromsignal verwendet, wobei das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales abhängig von der Temperatur der Leuchtdiode erhöht wird. Da bei kann die aktuelle Temperatur oder eine gemittelte Tempe ratur während einer letzten Zeitdauer verwendet werden.
In einer Ausführung wird als Strom zum Ansteuern der Leucht diode ein pulsweitenmoduliertes Stromsignal verwendet. Das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales wird abhängig von einem Betriebsparameter der Leuchtdiode be stimmt, der während der Bestromung der Leuchtdiode vorlag.
Der Betriebsparameter kann eine Stromstärke, eine Spannung oder eine Frequenz des Stromes und/oder ein Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Stromsignales darstellen. Zudem kann die Zeit, während der die Leuchtdiode bestromt wurde, berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausführung wird der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode, insbesondere ein Tastverhältnis eines puls weitenmodulierten Stromsignales abhängig von einer zeitlichen Änderung der Lichtstromdegradation der Leuchtdiode erhöht wird. Dabei wird die aktuell vorliegende Lichtstromdegradati on verwendet. Die zeitliche Änderung der Lichtstromdegradati on kann mithilfe von Tabellen, Formeln und/oder Kennlinien ermittelt werden.
In einer Ausführung wird die Leuchtdiode mit einem pulswei tenmodulierten Stromsignales angesteuert. Das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales kann proportional zur Abnahme des Lichtstromes erhöht werden, um den Lichtstrom im Wesentlichen auch bei Alterung der Leuchtdiode konstant zu halten . In einer Ausführung wird das Tastverhältnis des pulsweitenmo dulierten Stromsignales proportional um den Wert der zeitli chen Ableitung der Lichtstromdegradation der Leuchtdiode er höht, um den Lichtstrom im Wesentlichen auch bei Alterung der Leuchtdiode konstant zu halten.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit und einer Leuchtdiode,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit, die zwei Leuchtdioden ansteuert, und
Fig. 3 einen schematischen Programmablauf zum Steuern des
Stromes einer Leuchtdiode.
Fig. 1 zeigt eine Steuereinheit 1, die über elektrische Lei tungen 4, 5 mit elektrischen Anschlüssen einer Leuchtdiode 2 verbunden ist. Die Leuchtdiode 2 ist ausgebildet, um bei ei ner entsprechenden Ansteuerung mit Strom über die elektri schen Leitungen 4, 5 einen Lichtstrom 3 zu erzeugen. Zudem kann an der Leuchtdiode 2 wenigstens ein Sensor 6 vorgesehen sein, der über eine Sensorleitung 7 mit der Steuereinheit verbunden ist. Abhängig von der gewählten Ausführung können verschiedene Sensoren 6 an der Leuchtdiode 2 vorgesehen sein.
Die Steuereinheit 1 kann über einen Zeitgeber 8 verfügen, mit dem die Steuereinheit 1 einen Ablauf der Zeit messen kann. Zudem kann die Steuereinheit 1 über einen Speicher 9 verfü gen. Im Speicher 9 sind Verfahren und/oder Programme und/oder Tabellen und/oder Formeln abgelegt, die angeben, mit welchem Strom die Leuchtdiode 2 angesteuert werden muss, um einen ge- wünschten Lichtstrom 3 zu erzeugen. Diese Daten entsprechen den Eigenschaften einer neuen Leuchtdiode 2, die noch keine Wesentliche Alterung aufweist. Beispielsweise werden die Stromwerte für die gewünschten Lichtströme nach der Herstel lung der Leuchtdiode 2 gemessen und in den Speicher 9 einge schrieben. Weiterhin können im Speicher 9 eine Formel
und/oder eine Tabelle und/oder eine Kennlinie und/oder ein theoretisches Modell abgelegt sein, mit dem eine Alterung der Leuchtdiode für die Ermittlung des Stromes für einen ge wünschten Lichtstrom berücksichtigt ist.
Die Formeln, Tabellen, Kennlinien und/oder Modelle sind aus gebildet, um in Abhängigkeit von einer Zeit, während der die Leuchtdiode bestromt wurde, in Abhängigkeit vom Strom und insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter wäh rend der Bestromung den Strom zu ermitteln, der für einen ge wünschten Lichtstrom notwendig ist. Abhängig von den ver schiedenen gewünschten Lichtströmen werden unterschiedliche Ströme berechnet.
Die Steuereinheit 1 ist ausgebildet, um einen Strom zu ermit teln, mit dem die Leuchtdiode zur Abgabe eines bestimmten Lichtstromes angesteuert werden muss. Dazu kann die Steuer einheit 1 eine Zeit während der Bestromung mithilfe des Zeit gebers 8 erfassen. Weiterhin ist der Steuereinheit 1 die Stromhöhe und die Stromfrequenz bekannt, da die Steuereinheit 1 die Leuchtdiode 2 mit dem Strom versorgt. Zudem kann die Steuereinheit 1 über den wenigstens einen Sensor 6 wenigstens einen Betriebsparameter der Leuchtdiode erfassen. Beispiels weise kann als Betriebsparameter eine Temperatur der Leucht diode und/oder eine Luftfeuchtigkeit im Bereich der Leuchtdi ode und/oder ein Vorhandensein beziehungsweise eine Konzent ration eines vorgegebenen Gases an der Leuchtdiode erfasst werden. Das vorgegebene Gas kann ein Schadgas wie zum Bei spiel NOx oder H2S sein.
Fig. 2 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 1, wobei eine zweite Leuchtdiode 10 vorgesehen ist, deren elektrische Anschlüsse mit elektrischen Leitungen 4, 5 der Steuereinheit 1 in Ver bindung stehen. Zudem ist an der zweiten Leuchtdiode 10 we nigstens ein Sensor 6 vorgesehen, um wenigstens einen Be triebsparameter der zweiten Leuchtdiode 10 zu erfassen und an die Steuereinheit 1 zu übermitteln. Die zwei Leuchtdioden 2, 10 erzeugen beispielsweise elektromagnetische Strahlungen mit verschiedenen Wellenlängenbereichen. Die Steuereinheit 1 ist ausgebildet, um für jede Leuchtdiode 2, 10 einen individuel len Stromwert zu ermitteln, bei dem die Alterung der Leucht dioden berücksichtigt wird und die gewünschten Lichtströme von den zwei Leuchtdioden erzeugt werden.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die zwei Leuchtdioden unterschiedlich aufgebaut sein und insbesondere unterschiedliche Materialien, insbesondere unterschiedliche Halbleitermaterialien, aufweisen. Dadurch können die zwei Leuchtdioden 2, 10 auch ein unterschiedliches Alterungsver halten aufweisen. Somit ist bei dieser Ausführungsform bei spielsweise für jede Leuchtdiode 2, 10 eine entsprechende Formel und/oder Tabelle und/oder Kennlinie und/oder ein theo retisches Modell im Speicher 9 abgelegt, mit dem das Alte rungsverhalten der Leuchtdiode für die Ermittlung des Stromes zum Erzeugen eines gewünschten Lichtstromes berücksichtigt wird .
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Pro grammablauf, mit dem eine Ansteuerung der Leuchtdioden durch geführt wird, wobei eine Alterung der Leuchtdiode ausgegli chen wird. Bei Programmpunkt 100 sind im Speicher 9 der Steu ereinheit 1 Stromwerte für die Leuchtdioden abgelegt, mit de nen gewünschte Lichtströme erzeugt werden. Zudem sind im Speicher 9 eine Formel, Kennlinie, Tabelle und/oder ein theo retisches Modell abgelegt, mit denen ein Alterungsverhalten der Leuchtdioden bei der Ermittlung des Stromes berücksich tigt wird.
Bei Programmpunkt 110 versorgt die Steuereinheit 1 die
Leuchtdioden 2, 10 für die Abgabe eines gewünschten Licht- Stromes mit den ursprünglichen Stromwerten. Gleichzeitig mit der Bestromung bei Programmpunkt 110 wird der Zeitgeber 8 ge startet .
Gleichzeitig erfasst die Steuereinheit 1 bei Programmpunkt 120 die Zeit während der Bestromung, die Stromstärke und/oder die Stromfrequenz, mit der die Leuchtdioden bestromt werden. Zudem kann die Steuereinheit 1 bei Programmpunkt 120 einen weiteren Betriebsparameter während der Bestromung erfassen. Dazu werden beispielsweise mit Sensoren 6 die Temperatur der Leuchtdioden, die Luftfeuchtigkeit im Bereich der Leuchtdio den und/oder das Vorhandensein eines vorgegebenen Gases, ins besondere das Vorhandensein einer Konzentration eines vorge gebenen Gases an der Leuchtdiode, erfasst. Das vorgegebene Gas stellt ein Schadgas dar, das eine Alterung der Leuchtdio de beschleunigt.
Bei Programmpunkt 130 überprüft die Steuereinheit 1, ob eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise eine Sekunde, vergangen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird Programmpunkt 130 er neut durchlaufen und die Leuchtdioden werden weiterhin mit dem aktuellen Stromwert versorgt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 130 jedoch, dass die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, so wird von der Steuer einheit 1 bei Programmpunkt 140 ein neuer Stromwert für die Bestromung der Leuchtdioden für den gleichen gewünschten Lichtstrom ermittelt. Dazu werden die im Speicher 9 abgeleg ten Formeln, Tabellen, Kennlinien und/oder theoretische Mo delle verwendet. Abhängig von der gewählten Ausführungsformen können für die zwei Leuchtdioden 2, 10 unterschiedliche For meln, Tabellen, Kennlinien und/oder theoretische Modelle vor gesehen sein. Zudem können die Formeln, Kennlinien, Tabellen und/oder theoretischen Modelle wenigstens den Strom während der Bestromung und/oder die Zeitdauer während der Bestromung und/oder einen weiteren Betriebsparameter, wie zum Beispiel die Temperatur der Leuchtdioden, die Luftfeuchtigkeit der Leuchtdioden und/oder das Vorhandensein eines Schadgases be rücksichtigen .
Anschließend werden die Leuchtdioden bei Programmpunkt 150 von der Steuereinheit 1 mit den neu berechneten Stromwerten angesteuert. Zudem wird der Zeitgeber 8 wieder gestartet, um die Zeitdauer der Bestromung mit dem neuen Stromwert zu mes sen. Daraufhin wird zu Programmpunkt 130 zurückverzweigt und das Verfahren erneut durchlaufen.
Die Formeln, Kennlinien, Tabellen und/oder theoretischen Mo delle können wenigstens eine der folgenden Formeln berück sichtigen: Dabei kann ein Alterungsmodell verwendet werden, das eine Lichtstromdegradation mit der Betriebslebenszeit der Leuchtdiode nach folgender Formel 1 beschreibt:
F(ί)
L(t) = fo~fE # 0-aί _|_ £E
(
F0 1)
Fo(ΐo) F0
Mit FE ist der Lichtstrom für die Zeit t - bezeichnet.
Mit F0 (to) ist der "initiale Lichtstrom zum Zeitpunkt to be zeichnet. Mit (X ist eine Konstante bezeichnet.
Mit L(to) ist ein Degradationsfaktor für den Lichtstrom be zeichnet, der zum Zeitpunkt to gleich 1 ist. Mit t ist die Zeitdauer des Betriebes der Leuchtdiode, d.h. die Zeitdauer der Bestromung bezeichnet.
Formel 1 kann in folgende Formel 2 umgewandelt werden:
Figure imgf000010_0001
Zudem kann die Temperatur der Leuchtdiode mit einem Tempera tur-Beschleunigungsmodell gemäß Formel 3 berücksichtigt wer den, wobei tau einen Beschleunigungskoeffizienten bezeichnet: tau = tau0
Figure imgf000010_0002
mit To als Referenztemperatur, mit T als gemessene Tempera tur, mit Ea als Aktivierungsenergie für die Alterung und mit k als Boltzmann-Konstante.
Das Modell gibt einen Zusammenhang zwischen der Degradation bei Referenztemperatur To und der tatsächlichen Temperatur T der Leuchtdiode an. Z.B. ist der halbe Lichtstrom L(tl) = 0,5 * L(t=0) bei To nach einer Zeit tl erreicht. Findet die De gradation bei einer höheren Temperatur T als To statt, ist der halbe Lichtstrom bereits nach t2= tl*tau(T,To) erreicht.
Es besteht ein quantitativer Zusammenhang zwischen Tj und
VFLED nach folgender Formel 4 :
Figure imgf000011_0001
VFLED (25 °C) : fester Spannungswert bei der Referenztemperatur von 25°C, z.B. gemessen beim Test in der Packageproduktion.
TCv · thermischer Koeffizient der Durchlassspannung, der für jede Leuchtdiode spezifisch ist.
T : T unction : Temperatur der aktiven Zone (pn Übergang) der Leuchtdiode .
Zudem kann folgende Formel 5 verwendet werden:
Figure imgf000011_0002
VFLED: Messwert für die erfasste Betriebsspannung, der z.B. von der Steuereinheit (ASIC) zum aktuellen Zeitpunkt erfasst wird .
Mit Hilfe von Gleichung 5 lässt sich aus der von der Steuer einheit erfassten Betriebsspannung der Leuchtdiode die Tempe ratur T am pn- Übergang der Leuchtdiode ermitteln. Zudem kann bei der Berechnung ein Zusammenhang zwischen Tj - Ts <- Pel = U · J berücksichtigt werden.
Es besteht folgender Zusammenhang der Gleichung 6 zwischen T der Leuchtdiode, der von der Steuereinheit direkt erfassten Temperatur Ts und der elektrischen Leistung der Leuchtdiode:
Pel = U I <— > eigentlich I = Imax C (PWM-dimming) (6)
Pei : elektrische Leistung
c: Tastverhältnis der PWM-Ansteuerung der LED
Der Lichtstrom der Leuchtdiode hängt von der Temperatur Tj des pn-Übergangs der Leuchtdiode ab, wie mit der folgenden Gleichung 7 beschrieben werden kann.
Popt = Popt0 (25 °C) (1 + Tci (Tj - 25 °C) (7)
Popt : Lichtstrom der LED (=F)
Tci: Temperaturkoeffizient des Lichtstroms der Leuchtdiode
Popto : Lichtstrom zum Zeitpunkt to bei Referenztemperatur, der aus Testdaten bestimmt wurde und in der Steuereinheit ab gelegt ist.
Ts: Sensortemperatur, die von einem Temperatursensor erfasst wird, der sich beispielsweise in der Steuereinheit (ASIC) be findet .
RTH ist der thermische Widerstand zwischen dem Temperatur sensor, der vorzugsweise in der Steuereinheit integriert ist, und dem pn-Übergang der LED. Somit kann folgende Formel 8 aufgestellt werden:
Tj = RTH (Pel - Popt) + Ts ( 8 ) Wird Formel 7 in Formel 8 eingesetzt, so sieht man, dass die optische Leistung über die Betriebslebenszeit der LED ab nimmt. Die Abnahme der optischen Leistung wird durch die Ein führung des Degradationsfaktors L(t) berücksichtigt, so dass die Alterung des Lichtstromes der LED abhängig von der Le benszeit gemäß der folgenden Geichung 9 beschrieben werden kann .
Tj = RTH [VFLED I - L(t) Popt (25 °C)(1 + Tci ( - 25 °C) + Ts] (9)
Gleichung 9 kann nach L aufgelöst werden und ergibt folgende Gleichung 10 :
_ Tj -Ts -RTH (VFLED · I) _
=> L(t) =
Figure imgf000013_0001
RTH Popt (25 °C)( 1+ Tci (Tj -25 °C)
Der Degradationsfaktor L(t) kann aus Tj, wobei T aus der ge messenen Betriebsspannung VFLED ermittelt wird, der vom Sensor erfassten Temperatur Ts und dem vorgegebenen Strom I zu jedem Zeitpunkt berechnet werden, ohne eine Vorgeschichte der Alte rung oder des Betriebszustandes der LED zu kennen.
Der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode kann z.B. mit fol gendem Verfahren ermittelt werden, wobei folgende Eingangs größen verwendet werden können:
Iei = Imax ’C: Strom wird von der Steuereinheit vorgegeben und ist somit bekannt.
VF=VFLED: Durchlassspannung, die von der Steuereinheit erfasst wird .
Ts : Sensortemperatur wird von der Steuereinheit erfasst.
F0 : initialer Lichtstrom wird bei der Montage der Leucht diode mit der Steuereinheit in einer Anordnung in der Steuer einheit gespeichert.
Die folgende Berechnung wird von der Steuereinheit einmal für jede vorgegebene Zeitdauer, d.h. für jede Zeitscheibe durch- geführt. Eine Zeitdauer kann z.B. 1 Sekunde oder länger be tragen :
Schritt 1
Ermittlung der Temperatur T aus der erfassten Betriebsspan nung der LED nach Gleichung 5. + 25 °C
Figure imgf000014_0001
Schritt 2
Ermittlung der Lichtstromdegradation zum aktuellen Zeitpunkt tl nach Gleichung 10.
Ln = Ltl(Vp, Ts, l Tj(Vp))
Schritt 3
Bestimmung der unter Referenzbedingung verstrichenen Zeit nach Gleichung 2.
Figure imgf000014_0002
Schritt 4
Umrechnung der verstrichenen Betriebszeit (Zeitdauer) unter Referenzbedingungen (t25°c) auf die für die Alterung entspre¬ chende Betriebszeit tTj bei der aktuell ermittelten Tempera¬ tur T der LED:
Temperatur
Beschleunigungsmodell
^-25 °C * tT.
Schritt 5
Berechnung der Ableitung der zeitl. Lichtstromänderung zum Zeitpunkt tTj ·
L' : zeitliche Ableitung von Gleichung (1) (Steigung der Degradationskurve) zum Zeitpunkt tT. , d.h. Bestimmung der ers¬ ten Ableitung der Alterungsfunktion zum Zeitpunkt tT. . Abhängig von der gewählten Ausführung kann der zeitliche Ver lauf der Degradationskurve für die Leuchtdiode experimentell bestimmt werden und im Datenspeicher der Steuereinheit abge legt sein. Zudem kann die Degradationskurve mithilfe der be schriebenen Formeln numerisch berechnet werden.
Schritt 6
Die Steuereinheit verändert das PWM-Stromsignals zur Kompen sation der Lichtstromabnahme für die nächste Zeitscheibe, in dem das Tastverhältnis des PWM-Stromsignales mit einem Faktor multipliziert wird, der der zeitlichen Ableitung des Licht stromes bei der Temperatur der Leuchtdiode entspricht. Ein Zeitschritt kann z.B. im Bereich von Minuten oder Stunden liegen. Dabei kann die zeitliche Änderung des Tastverhältnis ses dc (t, + At) des PWM-Stromsignals nach folgender Formel be stimmt werden:
Allgemein :
Figure imgf000015_0001
dgtg
Speziell für unsere Anwendung:
Figure imgf000015_0002
Die Änderung des Tastverhältnisses erfolgt somit proportional zur negativen Änderung des Lichtstromes : - h' . Die De
Figure imgf000015_0003
gradationskurve für den Lichtstrom und deren zeitliche Ablei tung kann analytisch oder numerisch bestimmt werden.
Mit Zunahme der Betriebsdauer der Leuchtdiode wird das Tast verhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales bei jedem Zeitschritt um einen Faktor erhöht, wobei der Faktor durch die zeitliche Ableitung der aktuellen Lichtstromänderung, d.h. durch die zeitliche Ableitung der Lichtstromdegradation L' bei der Temperatur der Leuchtdiode bestimmt wird. Da
Figure imgf000015_0004
sich die Lichtstromdegradation mit der Betriebszeit der
Leuchtdiode ändert, wird durch die Verwendung der aktuellen Lichtstromdegradation die Betriebszeit der Leuchtdiode be rücksichtigt. Beispielsweise kann der Strom, insbesondere ein Tastverhältnis eines pulsweitmodulierten Stromsignales pro zentual um den Wert der zeitlichen Ableitung der Licht stromdegradation erhöht werden. Sinkt beispielsweise die Lichtstromdegradation um 10%, dann wird der Strom, insbeson dere ein Tastverhältnis eines PWM-Stromsignals um 10% erhöht. Somit wird mit Zunahme der Betriebsdauer der Leuchtdiode die Zeit, in der Strom an die Leuchtdiode angelegt wird, erhöht.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann der Speicherbedarf und die Speicherzeit für die Abspeicherung von Betriebsparametern vorhergehender Zeitdauern eingespart werden. Zudem kann die Änderung des PWM-Stromsignales zum Ausgleich der Alterung der LED schnell und einfach berechnet werden. Die zeitliche Ände rung des Lichtstromes , d.h. die zeitliche Ableitung der
Lichtstromdegradation kann einfach berechnet oder abgeschätzt werden und reicht aus, um die Alterung der Leuchtdiode bei der Ermittlung des Stromes zur Ansteuerung der Leuchtdiode zur Erzeugung eines gewünschten Lichtstromes zu berücksichti gen .
Wird ein anderes Stromsignal als ein PWM-Stromsignal zur An steuerung der Leuchtdiode verwendet, dann wird das Stromsig nal analog erhöht, um die Alterung der Leuchtdiode auszuglei chen. Beispielsweise kann in einem einfachen Fall die Strom stärke des Stromsignals erhöht werden.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abge leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas- sen . BEZUGSZEICHENLISTE
1 Steuereinheit
2 Leuchtdiode
3 Lichtstrom
4 elektrische Leitung
5 zweite elektrische Leitung
6 Sensor
7 Sensorleitung
8 Zeitgeber
9 Speicher
10 zweite Leuchtdiode

Claims

PATENTANS PRÜCHE
1. Verfahren zum Steuern eines Stromes einer Leuchtdiode, um einen gewünschten Lichtstrom abzugeben, wobei der Strom in Abhängigkeit von einer Zeit, während der die Leuchtdi ode bestromt wurde, bestimmt wird, wobei die Leuchtdiode mit dem bestimmten Strom angesteuert wird, um den ge wünschten Lichtstrom zu erzeugen, wobei der Strom in Ab hängigkeit von einem Betriebsparameter der Leuchtdiode bestimmt wird, der während der Bestromung der Leuchtdiode vorlag, wobei der Betriebsparameter eine Frequenz des Stromes und/oder ein Tastverhältnis eines pulsweitenmodu lierten Stromsignales darstellt, mit dem die Leuchtdiode angesteuert wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betriebsparameter eine Temperatur der Leuchtdiode während der Bestromung, insbesondere eine Temperatur einer aktiven Zone der Leuchtdiode darstellt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig von der Zeit der Bestromung und abhängig von dem Betriebsparameter während der Bestromung mithilfe wenigs tens einer Formel und/oder mithilfe wenigstens einer Ta belle und/oder Kennlinien und/oder mithilfe wenigstens eines theoretischen Modells ein Wert für den Strom ermit telt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsparameter eine Stromstärke oder eine Spannung des Stromes darstellt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsparameter eine Luftfeuchtigkeit an der
Leuchtdiode darstellt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsparameter ein Vorhandensein eines vorgegebe- nen Gases, insbesondere eine Konzentration des vorgegebe nen Gases an der Leuchtdiode darstellt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine zweite Leuchtdiode vorgesehen ist, wobei die Leuchtdioden elektromagnetische Strahlungen mit ver schiedenen Wellenlängenbereichen erzeugen, wobei für die zwei Leuchtdioden jeweils ein Stromwert ermittelt wird, und wobei die zwei Leuchtdioden jeweils mit dem ermittel ten Stromwert versorgt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach einer vorgegebenen Zeitdauer der Strom zur Ansteue rung der Leuchtdiode ermittelt wird und anschließend die Leuchtdiode mit dem ermittelten Strom angesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Strom zum Ansteuern der Leuchtdiode ein pulsweitenmo duliertes Stromsignal verwendet wird und ein Tastverhält nis des pulsweitenmodulierten Stromsignales abhängig von der Temperatur der Leuchtdiode erhöht wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Strom zum Ansteuern der Leuchtdiode ein pulsweitenmo duliertes Stromsignal verwendet wird und ein Tastverhält nis des pulsweitenmodulierten Stromsignales abhängig von einem Betriebsparameter der Leuchtdiode bestimmt wird, der während der Bestromung der Leuchtdiode vorlag, wobei der Betriebsparameter eine Stromstärke, eine Spannung o- der eine Frequenz des Stromes und/oder ein Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Stromsignales darstellt, mit dem die Leuchtdiode angesteuert wurde.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode abhängig von einer zeitlichen Änderung der Lichtstromdegradation der Leuchtdiode erhöht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Lichtstromdegrada tion der Leuchtdiode abhängig von der Temperatur der Leuchtdiode ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die
Lichtstromdegradation der Leuchtdiode abhängig von der Zeit der Bestromung der Leuchtdiode ermittelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Strom zur Ansteuerung der Leuchtdiode in Form eines puls weitenmodulierten Stromsignales ausgebildet ist, wobei das Tastverhältnisses des pulsweitenmodulierten Stromsig nales proportional zur Abnahme des Lichtstromes der Leuchtdiode erhöht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignales proportional um den Wert der zeitlichen Ableitung der Lichtstromdegradation der Leuchtdiode erhöht wird.
16. Steuereinheit, die ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
PCT/EP2019/050617 2018-01-12 2019-01-11 Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode WO2019138029A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112019000384.4T DE112019000384A5 (de) 2018-01-12 2019-01-11 Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode
US16/769,223 US11497098B2 (en) 2018-01-12 2019-01-11 Method for controlling a current of a light-emitting diode

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018100598.9 2018-01-12
DE102018100598.9A DE102018100598A1 (de) 2018-01-12 2018-01-12 Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019138029A1 true WO2019138029A1 (de) 2019-07-18

Family

ID=65013709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/050617 WO2019138029A1 (de) 2018-01-12 2019-01-11 Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11497098B2 (de)
DE (2) DE102018100598A1 (de)
WO (1) WO2019138029A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3104884A1 (fr) * 2019-12-11 2021-06-18 Valeo Vision Procede et dispositif de commande pour une source lumineuse pixelisee d’un vehicule automobile
DE102022129162A1 (de) 2022-11-04 2024-05-08 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches modul und verfahren zum betrieb eines optoelektronischen moduls

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952757A2 (de) * 1998-04-25 1999-10-27 Mannesmann VDO Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zur Einstellung der Helligkeit stromgesteurter Leuchtdioden zur Beleuchtung einer Anzeige
US20120013252A1 (en) * 2008-09-24 2012-01-19 B/E Aerospace, Inc. Aircraft led washlight system and method for controlling same
US20160338171A1 (en) * 2013-12-24 2016-11-17 Gardasoft Vision Ltd A lighting system
US20170050560A1 (en) * 2007-07-17 2017-02-23 I/O Controls Corporation Control network for led-based lighting system in a transit vehicle

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3792817B2 (ja) * 1997-01-06 2006-07-05 信越半導体株式会社 ＧａＡｓＰエピタキシャルウェーハ及びその製造方法
US20040052076A1 (en) * 1997-08-26 2004-03-18 Mueller George G. Controlled lighting methods and apparatus
US6211626B1 (en) * 1997-08-26 2001-04-03 Color Kinetics, Incorporated Illumination components
US9955551B2 (en) * 2002-07-12 2018-04-24 Yechezkal Evan Spero Detector controlled illuminating system
US7487998B2 (en) * 2004-11-10 2009-02-10 Mazda Motor Corporation Fuel tank arrangement structure for vehicle
DE102005018175A1 (de) * 2005-04-19 2006-10-26 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH LED-Modul und LED-Beleuchtungseinrichtung mit mehreren LED-Modulen
US8264448B2 (en) * 2007-09-21 2012-09-11 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with temperature variation
US8368636B2 (en) * 2007-09-21 2013-02-05 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity variation
PL2207998T3 (pl) * 2007-10-09 2016-02-29 Philips Lighting North America Corp Zintegrowana oprawa oświetleniowa do oświetlenia ogólnego oparta na diodach LED
US8466628B2 (en) * 2009-10-07 2013-06-18 Lutron Electronics Co., Inc. Closed-loop load control circuit having a wide output range
JP5801389B2 (ja) * 2010-06-18 2015-10-28 シカト・インコーポレイテッド Ｌｅｄベース照明モジュール用の自己診断装置
GB201018418D0 (en) * 2010-11-01 2010-12-15 Gas Sensing Solutions Ltd Temperature calibration methods and apparatus for optical absorption gas sensors, and optical absorption gas sensors thereby calibrated
US10321541B2 (en) * 2011-03-11 2019-06-11 Ilumi Solutions, Inc. LED lighting device
US8866392B2 (en) * 2011-08-31 2014-10-21 Chia-Teh Chen Two-level LED security light with motion sensor
US10436422B1 (en) * 2012-05-14 2019-10-08 Soraa, Inc. Multi-function active accessories for LED lamps
US9872367B2 (en) * 2012-07-01 2018-01-16 Cree, Inc. Handheld device for grouping a plurality of lighting fixtures
US9572226B2 (en) * 2012-07-01 2017-02-14 Cree, Inc. Master/slave arrangement for lighting fixture modules
CN104797980A (zh) * 2012-09-20 2015-07-22 英特斯特公司 照射装置及照射方法
DE102013207525A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Zumtobel Lighting Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben einer LED-Lichtquelle
DE102014118440A1 (de) * 2014-12-11 2016-06-16 Siteco Beleuchtungstechnik Gmbh Verfahren und Schaltung zur Versorgung eines LED-Leuchtmittels
PL3210244T3 (pl) * 2015-05-11 2018-06-29 Saes Getters S.P.A. Układ LED
JP2017076067A (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 キヤノン株式会社 画像形成装置
KR20170051651A (ko) * 2015-10-30 2017-05-12 삼성전자주식회사 조명 시스템, 조명 제어 장치 및 제어 방법
CN107240551A (zh) * 2017-06-05 2017-10-10 广东工业大学 一种银合金键合丝的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952757A2 (de) * 1998-04-25 1999-10-27 Mannesmann VDO Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zur Einstellung der Helligkeit stromgesteurter Leuchtdioden zur Beleuchtung einer Anzeige
US20170050560A1 (en) * 2007-07-17 2017-02-23 I/O Controls Corporation Control network for led-based lighting system in a transit vehicle
US20120013252A1 (en) * 2008-09-24 2012-01-19 B/E Aerospace, Inc. Aircraft led washlight system and method for controlling same
US20160338171A1 (en) * 2013-12-24 2016-11-17 Gardasoft Vision Ltd A lighting system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018100598A1 (de) 2019-07-18
DE112019000384A5 (de) 2020-09-17
US11497098B2 (en) 2022-11-08
US20210100084A1 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007031480B4 (de) Sensoreinrichtung und Verfahren zur Erfassung der Trübung von Spülflotte
EP1652197B1 (de) Verfahren zum ermitteln des magnetischen flusses in mindestens einem über eine treiberstufe elektrisch ansteuerbaren magnetventil
AT516703B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur steuerung der lichtabgabe
DE10131415A1 (de) Verfahren zum Ausgleichen einer Ausgabe von Halbleiter-Leuchtgeräten und Vorrichtung dafür
WO2019138029A1 (de) Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode
WO2016062494A1 (de) Vorrichtung zur steuerung von wenigstens einem schaltbaren ventil
DE69627922T2 (de) Sensor zur Feststellung feiner Teilchen wie Rauch
EP3642856B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern eines mittels einer spule bewegbaren teils und magnetventil
EP1787496B1 (de) Verfahren zur ansteuerung einer elektrischen lichtquelle durch pulsweitenmodulation
EP3824366B1 (de) Verfahren zur regelung eines gasgemisches unter nutzung eines gassensors, eines brenngassensors und eines gasgemischsensors
DE102010028406A1 (de) LED-Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer LED-Leuchtvorrichtung
DE102008020651B3 (de) Ansteuerschaltung für einen elektrochemischen Gassensor und Verfahren zum Einstellen eines elektrochemischen Gassensors
WO2006024252A1 (de) Verfahren zur ansteuerung einer elektrischen lichtquelle durch pulsweitenmodulation
DE3910676A1 (de) Verfahren und einrichtung zum betreiben eines luftmassenstrommessers
DE102013207525A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben einer LED-Lichtquelle
WO2013090956A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung von weissem licht mittels leds
DE2125093A1 (de)
DE102016206932B4 (de) Verfahren zum Betätigen eines automatisierten Kupplungsbetätigungssystems
DE102008007391A1 (de) Ausfallfrüherkennung bei einer mit einer kontinuierlichen Folge von Spannungspulsen versorgten Glühkerze
WO2005002891A1 (de) Verfahren zur messung eines drucks
EP0552173B1 (de) Verfahren zur bestimmung eines fluiddurchsatzes
DE102008056211B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Lastausfalls zumindest einer Last, die eine Teilmenge einer Gruppe von wenigstens zwei Lasten bildet
DE102019002753A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Feststellbremse eines Fahrzeugs
EP2390678A1 (de) Ausfallerkennung bei parallel geschalteten Verbrauchern
WO2009049959A1 (de) Verfahren zum betreiben eines regensensors insbesondere für kraftfahrzeuge

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: 19700380

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112019000384

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19700380

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1