用于運行至少一個第一和第二led級聯(lián)的電路裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于運行至少一個第一LED級聯(lián)（D300至D313）和第二LED級聯(lián)（D400至D406）的電路裝置。在此LED級聯(lián)具有不同數(shù)量的LED。這些級聯(lián)通過適合的控制邏輯電路與經(jīng)過整流的供給交流電壓的瞬時值相匹配地交替運行。LED級聯(lián)分配給LED單元（LE1，LE2，LE3，LE4），其中，每個LED單元包括用于控制相應的LED級聯(lián)的控制裝置。LED單元串聯(lián)連接在這兩個輸入接口（703，704）之間，其中，輸入接口由整流器（702）的輸出端構(gòu)成。與LED級聯(lián)串聯(lián)地設置線性調(diào)節(jié)器（12），其經(jīng)過分壓器（R1，R2，D5，D6，D7，R3）控制，該分壓器連接在這兩個輸入接口之間。為了運行相應的控制裝置需要輔助電壓供給裝置，其中根據(jù)本發(fā)明輔助電壓由運行電路裝置時經(jīng)過線性調(diào)節(jié)器下降的電壓產(chǎn)生。
【專利說明】用于運行至少一個第一和第二 LED級聯(lián)的電路裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運行至少一個第一和第二 LED級聯(lián)的電路裝置，包括:用于連接經(jīng)過整流的供給交流電壓的、具有第一和第二輸入接口的輸入端，具有輸入端的線性調(diào)節(jié)器，以及較高位的第一 LED單元和較低位的第二 LED單元，其中，該第一 LED單元包括第一 LED級聯(lián)并且該第二 LED單元包括第二 LED級聯(lián)。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE2925692A1中已知一種這種類型的電路裝置。在此已知的是，從交流電網(wǎng)通過整流器供給分別包括多個LED的LED級聯(lián)。然而這導致了強烈的光調(diào)制、所謂的“閃爍”，并導致了節(jié)能地應用LED。對于更高的功率等級而言，這種方式相對于功率因數(shù)(Powerfaktor )和諧波隨標準的預定還導致了 一些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于這樣改進用于運行至少一個第一和第二 LED級聯(lián)的這種類型的電路裝置，即，能夠?qū)崿F(xiàn)LED節(jié)能地運行。
[0004]該目的由具有權(quán)利要求1的特征的電路裝置來實現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明基于這樣的認知，即，當設置有分壓器時，可以提高這種類型的電路裝置的效能進而和效率，以及在功率因數(shù)方面可以滿足預定要求，該分壓器連接在第一和第二輸入接口之間，其中，該分壓器的分接端與串聯(lián)連接至LED級聯(lián)的線性調(diào)節(jié)器的輸入端連接。通過這個措施，電路裝置的電流消耗取決于經(jīng)過整流的供給交流電壓的相應相位。
[0006]每個LED單元包括第一二極管，該二極管與相應的LED級聯(lián)串聯(lián)連接，其中，這個第一二級管用于作為截止二極管。該第一二極管和相應的LED級聯(lián)的連接點表示為第一節(jié)點，其中，該LED級聯(lián)的不與第一二極管連接的接口表示為第二節(jié)點，其中，該第一二極管的不與所述LED級聯(lián)連接的接口表示為第三節(jié)點。每個LED單元還具有由第一電容器和第二二極管構(gòu)成的串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路連接在第三節(jié)點和第二節(jié)點之間，其中，第一電容器與第二二級管的連接點表示為第四節(jié)點。此外，每個LED單元具有分別有控制電極、參考電極和工作電極的第一電子開關和第二電子開關，其中，第一電子開關的控制電極與第五節(jié)點連接，其中，第一電子開關的參考電極與第四節(jié)點連接，其中，第一電子開關的工作電極與第二電子開關的控制電極連接，其中，第二電子開關的參考電極與第三節(jié)點連接，其中第二電子開關的工作電極與第二節(jié)點連接。如同繼續(xù)在下面還要更詳細設計的那樣，以這種方式可以滿足這樣的前提條件，以便取決于經(jīng)過整流的供給交流電壓的瞬時值接通或者關閉不同的LED級聯(lián)。在此，僅僅單個的LED級聯(lián)也或者多個LED級聯(lián)可以同時處于運行狀態(tài)。為了這個目的，最高位的LED單元的第三節(jié)點與第一輸入接口連接，其中，最低位的LED單元的第二節(jié)點與線性調(diào)節(jié)器這樣連接，即，線性調(diào)節(jié)器串聯(lián)在最低位的LED單元的第二節(jié)點和第二輸入接口之間。并不表示為最高位的LED單元的相應的LED單元的第三節(jié)點與緊接著最高位的LED單元的第二節(jié)點連接。[0007]因為相應的第一電子開關通過在參考電極上的電勢的變化來接通，所以在其控制電極上施加了適當選擇的直流電壓。因此根據(jù)本發(fā)明，所有的LED單元的第五節(jié)點與直流電壓源連接。
[0008]為了能實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的特別高的效率，直流電壓源由此實現(xiàn)，S卩，在電路裝置運行時在最低位的LED單元的第二節(jié)點上出現(xiàn)的交流電壓用于產(chǎn)生直流電壓。以這種方式，例如在使用與整流器輸出端連接的降壓變頻器(Buck-Konverter)的情況下,無需設置獨立的輔助電壓用于產(chǎn)生在第五節(jié)點上的電勢；更確定地說在電路裝置內(nèi)部當前使用特別適合選擇的交流電壓信號。如同本發(fā)明的
【發(fā)明者】已經(jīng)認識到的那樣，即最低位的LED單元的第二節(jié)點上出現(xiàn)的交流電壓是特別適合的，這是因為該交流電壓不取決于供給交流電壓的瞬時值地在第二節(jié)點上近似不間斷地存在，并且由此持久地、也就是說同樣不取決于供給交流電壓的瞬時值地提供用于供給第五節(jié)點。當前產(chǎn)生的輔助電壓僅具有略微的波動，因而與其它的輔助電壓供給裝置相比，可以使用非常小的電容。該裝置非常簡單地予以構(gòu)造并且緊湊地得以實現(xiàn)。此外，其由于這個原因也是成本低廉的。特別有利的是這種場景，即為輔助電壓供給裝置獲取電流，該電流通常在線性調(diào)節(jié)器中轉(zhuǎn)換為損耗功率。因此由于該輔助電壓供給裝置沒有產(chǎn)生附加的損耗功率，由此該電路裝置的效率得以優(yōu)化。這不僅使得根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的成本較低，而且也使得結(jié)構(gòu)尺寸較小。
[0009]特別有利地，每個LED單元還包括第二電容器，該第二電容器與相應的LED級聯(lián)并聯(lián)。以這種方式，相應的LED級聯(lián)的LED在這些階段中由相應的第二電容器供給，其中相應的級聯(lián)的LED并不直接由經(jīng)過整流的供給交流電壓供給，這是因為經(jīng)過整流的供給交流電壓小于相應的LED級聯(lián)的正向電壓之和，或者因為另一個LED級聯(lián)是有效的并且所涉及的LED級聯(lián)恰好短接。這引起了光調(diào)制減小，從而使得人眼幾乎不再能感覺到閃爍現(xiàn)象。
[0010]有利地，每個LED單元還包括第三二極管，第三二級管連接在第五節(jié)點和相應的第一電子開關的控制電極之間。第三二級管用于保護相應的第一電子開關的控制電極。在第一電子開關的電壓相應固定的設計中，可以取消這些第三二級管。
[0011]特別有利地，直流電壓源包括電荷泵，電荷泵的輸入端與最低位的LED單元的第二節(jié)點連接，并且其輸出端與所有LED單元的第五節(jié)點連接。由于應用電荷泵，可以特別簡單地由在最低位的LED單元的第二節(jié)點上出現(xiàn)的交流電壓獲得直流電壓，用于供給所有LED單元的第五節(jié)點。優(yōu)選地，電荷泵包括單向整流器和限壓裝置構(gòu)成的串聯(lián)電路。這能實現(xiàn)為第五節(jié)點提供電壓供給，該電壓供給可靠地位于預定的閾值以下。通過這個措施，得出了輔助電壓的特別小的波動。
[0012]在有效的實施方式中，直流電壓源包括電阻和第四二極管構(gòu)成的串聯(lián)電路以及第三電容器和齊納二極管構(gòu)成的并聯(lián)電路，該串聯(lián)電路連接在最低位的LED單元的第二節(jié)點和所有LED單元的第五節(jié)點之間，該并聯(lián)電路連接在所有LED單元的第五節(jié)點和第二輸入接口之間。
[0013]在此，與第四二極管串聯(lián)連接的電阻設計作為固定的歐姆電阻。當電路裝置無需設計為可調(diào)光的時，那么這是優(yōu)選的。然而如果應該提出調(diào)光可能性，那么與第四二極管串聯(lián)連接的電阻為了實現(xiàn)電荷泵的調(diào)節(jié)裝置而設計作為可變的電阻。在此優(yōu)選的是，電荷泵的調(diào)節(jié)裝置設計用于將在第五節(jié)點上的電壓調(diào)節(jié)至預定的值。這考慮到，即經(jīng)過串聯(lián)調(diào)節(jié)器(Laengsregler)下降的電壓，也就是說當前最低位的LED單元的第二節(jié)點上的電壓,在相位前沿或者相位后沿調(diào)光(Phasenanschnitt-oder Phasenabschnittdimmung)情況下對應于非對稱的鋸齒波信號，該鋸齒波信號具有截止部分(Aussetzer)。通過設置調(diào)節(jié)裝置在電荷泵中確保的是，在這種情況下也為第三電容器供給足夠的電流，以便在所有的LED單元的第五節(jié)點上提供基本上恒定的預定電壓。
[0014]優(yōu)選地，電荷泵的調(diào)節(jié)裝置設計為反相的電壓調(diào)節(jié)器。在此電壓調(diào)節(jié)器包括分別具有控制極、工作電極和參考電極的第三電子開關和第四電子開關，其中，第三電子開關的控制電極與齊納二級管的正極連接，其參考電極與第二輸入接口連接并且其工作電極與第四電子開關的控制電極連接，其中，第四電子開關的控制電極還通過歐姆電阻與其工作電極連接，該工作電極自身又與第四二極管的負極連接，其中，第四電子開關的參考電極與所有LED單元的第五節(jié)點連接。在這種情況下，第三電子開關測定通過齊納二極管的電流。如果能確定沒有電流經(jīng)過該齊納二極管，那么相應地在第三電容器上的電壓很小。缺少經(jīng)過齊納二極管的電流，則第三電子開關不導通，并且相反由于在第四電子開關的工作電極和控制電極之間的歐姆電阻作為pull-up (上拉)電阻起作用，由此使電子開關導通連接。以這種方式，電流可以從最低位的LED單元的第二節(jié)點流向第三電容器并且由此流向所有LED單元的第五節(jié)點。
[0015]優(yōu)選地，電容器一方面連接在第三電子開關的工作電極和第四電子開關的控制電極之間，另一方面連接至輸入接口。這用于濾出跳躍、鋸齒或類似部分，并且由此使得該裝置的干擾敏感度更小。
[0016]優(yōu)選地，LED單元分別包括不同數(shù)量的LED。以這種方式原則上提出了這種可能性，以實施將LED串電壓(Stringspannung)匹配于經(jīng)過整流的供給交流電壓的瞬時值。
[0017]在此特別有利地，每個最高位的LED單元包括數(shù)量是緊接著較低位的LED單元兩倍的LED。以這種方式可以對整流的供給交流電壓進行特別均勻的匹配。
[0018]此外，設置用于通過線性調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電流的調(diào)節(jié)裝置，其中，調(diào)節(jié)裝置的輸入端與第五節(jié)點連接，并且調(diào)節(jié)裝置的輸出端與線性調(diào)節(jié)器的輸入端連接。這種類型的調(diào)節(jié)裝置例如能實現(xiàn)通過至少一個LED單元聯(lián)系溫度來調(diào)節(jié)電流。
[0019]特別有利地，這種類型的調(diào)節(jié)裝置包括具有控制電極、參考電極和工作電極的第五電子開關，以及具有至少一個歐姆電阻和NTC電阻的分壓器，其中，分壓器連接在第五節(jié)點和第二輸入接口之間，其中，分壓器的分接端與第五電子開關的控制電極連接，其中，第五電子開關的參考電極與第二輸入接口連接，其中，第五電子開關的工作電極與線性調(diào)節(jié)器的輸入端連接。在該電路裝置發(fā)熱的情況下，在第三電子開關的控制電極上的電壓相應地升高，由此該電子開關逐漸地導通連接。這使得相反地在線性調(diào)節(jié)器的輸入端上的電壓相應地減小。以這種方式，經(jīng)過線性調(diào)節(jié)器的電流同樣地減小并且由此通過這些LED單元轉(zhuǎn)換的功率也減少。除了溫度調(diào)節(jié)之外，當超過預定的最大溫度時，這種措施還提供了溫度跳閘的措施。
[0020]其它的有利的實施方式由從屬權(quán)利要求給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]以下結(jié)合附圖現(xiàn)在詳細描述本發(fā)明的實施例。附圖示出:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明電路裝置的第一實施例的示意圖；[0023]圖2是對于圖1中示意性示出的電路裝置的部分區(qū)域的替代方案的示意圖；和
[0024]圖3是對于圖1中示意性示出的電路裝置的部分區(qū)域的另一個替代方案的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1以示意圖示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的一個實施例。電網(wǎng)交流電壓701經(jīng)過整流器702與兩個節(jié)點703和704連接。節(jié)點703經(jīng)過由兩個電阻Rl和R2構(gòu)成的串聯(lián)電路與節(jié)點759連接。節(jié)點759經(jīng)過由三個二極管D5，D6，D7和歐姆電極R3構(gòu)成的串聯(lián)電路與節(jié)點704連接，其中，二級管D5，D6，D7的負極指向節(jié)點704的方向。歐姆電阻R1，R2、二極管D5，D6，D7和歐姆電阻R3構(gòu)成分壓器，節(jié)點759示出該分壓器的分接端。
[0026]電路裝置還包括線性調(diào)節(jié)器12，該線性調(diào)節(jié)器包括在達林頓(Darlington)裝置中的兩個NPN晶體管Ql，Q2以及歐姆電阻R5，該歐姆電阻與所謂的達林頓級Ql，Q2串聯(lián)。晶體管Q2的基極是線性調(diào)節(jié)器12的控制端口，并且與節(jié)點759連接。
[0027]在節(jié)點703和704之間連接有由現(xiàn)有的四個LED單元LEl，LE2，LE3，LE4以及線性調(diào)節(jié)器12構(gòu)成的串聯(lián)電路。LED單元的結(jié)構(gòu)在下面在LED單元LE4的實例中示出，其中，LED單元LE1，LE2和LE3的結(jié)構(gòu)基本上是相同的，區(qū)別僅僅在于相應的LED的數(shù)量和由此得出的元器件的尺寸。
[0028]LED單元LE4包括LED D400至D406 (因此7個LED)，它們彼此串聯(lián)并且構(gòu)成一個LED級聯(lián)。與該LED級聯(lián)串聯(lián)有二極管D43，其中，二極管D43和LED級聯(lián)的連接點表示為節(jié)點N41。LED級聯(lián)連接二極管D43的不與連接的接口表示為節(jié)點M2。二極管D43的不與LED級聯(lián)連接的接口表示為第三節(jié)點M3。與LED級聯(lián)并聯(lián)地可以連接有可選的電容器C43。在節(jié)點N43和節(jié)點N42之間連接有由電容器C42和二極管D42構(gòu)成的串聯(lián)電路，其中，電容器C42與二極管D42的連接點表示為節(jié)點N44。
[0029]LED單元LE4還包括兩個電子開關Q41和B41，其中，開關Q41的控制電極經(jīng)過由二極管D41和歐姆電阻R41構(gòu)成的串聯(lián)電路與節(jié)點N5連接。開關Q41的參考電極與節(jié)點N44連接，而其工作電極經(jīng)過歐姆電阻R42與開關B41的控制電極連接。開關B41的參考電極與節(jié)點N42連接，而其工作電極與節(jié)點N43連接。
[0030]在下面的實施例中開關B41作為達林頓級實現(xiàn)，并且包括晶體管Q42，Q43以及歐姆電阻R43，R44。然而替代達林頓級也可以設置單個的晶體管。
[0031]LED單元LE3，LE2，LEl類似地構(gòu)成，然而分別包括不同數(shù)量的LED。因此LED單元LE3包括LED D300至D313、即14個LED。LED單元LE2包括LED D200至D227、也就是說28個LED，并且LED單元LEI包括LED DlOO至D155、即56個LED。如同明顯識別出的那樣，從最低位的LED單元LE4出發(fā)至最高位的LED單元LE1，LED的數(shù)量從LED單元至LED單元地翻倍。
[0032]最低位的LED單元的第二節(jié)點，當前的節(jié)點N42，與線性調(diào)節(jié)器12的工作電極連接，而最高位的LED單元LEl的第三節(jié)點N13與節(jié)點703連接。在節(jié)點N5和線性調(diào)節(jié)器12之間連接有輔助電壓源14，在下面還會繼續(xù)詳細地對其探討。
[0033]例如在圖1中示出的電路裝置具有下面的部件或者是大小:R175kQ，R2500kQ,R32.5kΩ , R510Q , R11200kQ , R21100kQ , R3150kQ , R4125kQ , R121mQ , R22500kQ ,R32250kQ 和 R42125kQ 0 R13=R23=R33=R4310kΩ, R14=R24=R34=R441kΩ, C12=470nf,C22=lμ f, C32=lμ f, C42=lμ f, C13=22μ f, C23=47μ f, C33=100μ f 和 C43=220 μ f,R4=5k Ω , C2=22y f0
[0034]電容器C13，C23，C33和C43類似大小地確定尺寸并且用作用于相應的LED級聯(lián)的LED的緩沖電容器。在此，有利的是，這些電容器必須僅僅設計用于在相應的LED級聯(lián)上下降的電壓，并且由此并不設計用于電網(wǎng)交流電壓Vl的整個水平。相應地，這些電容器可以設計比較小并且由此更節(jié)省空間。
[0035]當晶體管Qll，Q21，Q31和Q41相應地電壓固定地設計時，二極管Dll，D21，D32，
D41是可選的并且可以被省去。
[0036]在分壓器的內(nèi)部二極管D7是可選的，二極管D5和D6用于補償晶體管Ql和Q的基極-發(fā)射極-電壓。在歐姆電阻R3上下降的電壓由此基本上相應于經(jīng)過歐姆電阻R相應下降的電壓。電流經(jīng)過電阻R5相應地是半正弦形狀的。隨之引起經(jīng)過電路裝置的電流跟隨輸入端電壓，由此，得到更良好的功率因數(shù)以及更小的EMV干擾。
[0037]通過在圖1中示出的電路裝置的尺寸能實現(xiàn)的是，晶體管Bll以大約IOOHz的開關頻率運行。通過所屬的緩沖電容器C13避免在由于這個開關頻率的情況下可感覺的閃爍。晶體管B21以大約200Hz的開關頻率工作，開關B31以大約400Hz的開關頻率工作，并且開關B41以大約800Hz的開關頻率工作。
[0038]電容器C12和二級管D12的組合表示為用于LED單元LEl的峰值探測器，該LED單元包括具有LED DlOO至D155的LED級聯(lián)。相應地，電容器C22和二極管D22表示為用于LED單元LE2的峰值探測器，電容器C32和二級管D32表示為用于LED單元LE3的峰值探測器，并且電容器C42和二極管D42表示為用于LED單元LE4的峰值探測器。
[0039]晶體管Qll，Q21，Q31和Q41表示為比較器。工作原理在下面例如根據(jù)最低位的LED單元LE4加以描述。
[0040]電阻R42與電容器C42地組合這樣設計，即電容器C42在開關B41的需要預期的最長接通狀態(tài)(Einschaltphase)期間也僅僅很少地放電。電壓源14預定的電壓偏移量作為最低電壓，例如6V的水平，在線性調(diào)節(jié)器12的開關Ql，Q2中應該不會低于該最低電壓。晶體管Q41將該6V電壓與在節(jié)點N44上的電壓比較。當開關B41接通時，那么LED D400至D407被橋接，也就是說被短接。這也使得用于LE3，LE2和LEl的LED單元的LED的剩余控制單元的工作點偏移。
[0041]工作原理在于:在下面假設交流電壓源701的半波的開始作為接通時刻。此外假設LED單元的所有開關，也就是說，開關以1，811，021，821，031，831，041，841是導通的，并且所有的電容器被充電(起振狀態(tài))。LED的正向電壓假設為3V，二極管的正向電壓為0.7V。
[0042]由于開關導通接通，在節(jié)點703上的整流器702的瞬時輸出電壓也施加在節(jié)點N42上。節(jié)點N42和N43處于相同的電勢上，因為假設開關Q42和B41導通。由輔助電壓源14提供給節(jié)點N5的電壓在實施例中假設為6V。
[0043]在半波開始時，電容器C42從之前的循環(huán)中充電至+21V。該2IV由7倍的二極管D400至D406的正向電壓得出，其中，每個如前面提及的正向電壓假設至3V。由此在節(jié)點N44上得到-2IV的電勢。
[0044]節(jié)點N5由輔助電壓源14充電至6V。由此得到流經(jīng)二極管D41、電阻R41以及晶體管Q41的電流。晶體管Q41是導通的，因為在其基極上施加了大約為6V的電勢，在其發(fā)射極上電勢是大約負的21V。由于晶體管Q41是導通的，開關B41也是導通的。電流相應地繞過LED單元LE4的LED級聯(lián)，也就是說LED級聯(lián)短接并且沒有電流流過。一致地，開關B31，B21和Bll也是導通的，使得LED單元LEl，LE2和LE3的LED級聯(lián)也沒有電流流過。這種情況表現(xiàn)為經(jīng)過整流的電網(wǎng)交流電壓Vl的半波的輸出點。
[0045]在半波的其它的走向中，半波的電勢提高。由于電勢在節(jié)點759上因此增加，線性調(diào)節(jié)器12逐漸地導通。
[0046]只要開關Q41和B41是導通的，那么在節(jié)點43上的電勢等于在節(jié)點N42上的電勢。在該半波的其它的走向中在節(jié)點N43上的電勢增加直至在節(jié)點N44上的電勢總計為大約5.3V(在節(jié)點N5上的電勢減去二極管D41上的正向電壓)。此時晶體管Q41的集極-發(fā)射極電壓為0V。由于經(jīng)過電容器C42下降了 21V，那么在節(jié)點N42上的電勢總計為26.3V時因此是這種情況。此時開關Q41和B41進入截止狀態(tài)，也就是說，在節(jié)點N43和N42上的電勢分離。在節(jié)點N43上的電勢保持為26.3V。
[0047]因為線性調(diào)節(jié)器12基于通過分壓器的相應控制將會相應于分壓器的預定值保持流經(jīng)歐姆電阻R5的電流，所以線性調(diào)節(jié)器12逐漸地導通連接，由此在節(jié)點42上的電勢一直下降至設定的額定電流。如果在節(jié)點42上的電壓下降至4.6V，則是這種情況。這個數(shù)值由此產(chǎn)生，即在節(jié)點N43上的電勢(該電勢,見上面,在截止連接(Sperrend-Schalten)開關Q41和B41之后總計為26.3V)減去7倍的3V 二級管正向電壓，減去二極管D43的0.7V正向電壓。由此提出這種前提條件，即電流流經(jīng)LED單元LE4的LED級聯(lián)，因而從這一時刻起該級聯(lián)發(fā)光(如果可選的電容器C43缺失；如果其存在時，要考慮其充電)。
[0048]半波在其它的走向中繼續(xù)升高，由此在節(jié)點N43上的電勢繼續(xù)增加。經(jīng)過導通的LED D400至D406，由此在節(jié)點N42上的電勢也升高。在節(jié)點N43上和在節(jié)點N42上的電勢的電壓差總計為26.3V - 4.6V=21.7V。電容器C32充電至14x3V=42V (14倍的二極管D300至D313的正向電壓)。
[0049]如果半波增加至26.7V，該26.7V施加在節(jié)點N33上，這是因為所有位于上面的開關Q21，B21, Qll, Bll導通連接。在節(jié)點N34上的電壓因此總計為26.7V - 42V= - 15.3V。因為在節(jié)點N5上的電壓一直為6V，所以開關Q31以及B31導通。在半波繼續(xù)增加時，在節(jié)點N33上的電勢和進而在節(jié)點N34上的電勢增加。當在節(jié)點N34上的電勢已經(jīng)達到5.3V(在節(jié)點N5上的電勢6V減去開關Q31的基極-發(fā)射極電壓)時，開關Q31和進而開關B31轉(zhuǎn)入到截止狀態(tài)。在輸入端電壓繼續(xù)增加時，在節(jié)點N33上的電勢繼續(xù)增加直至到達47.3V(在節(jié)點N34上的5.3V加上14乘以3V)。這種情況是該時刻，即從該時刻開始電流開始流過LED單元LE3的LED級聯(lián)D300至D313。在輸入電壓為47.3V時，由此下降了 14乘以3V加上0.7V (14倍的LED D300至D313的正向電壓以及二極管D33的正向電壓)，使得在節(jié)點N32上的電勢僅僅總計多于4.6V。因為節(jié)點N32對應于節(jié)點N43，由此在節(jié)點N43上的電勢也僅僅仍為4.6V。在節(jié)點N44上的電勢相應地為4.6V減去21.0V(相應于在節(jié)點N43上的電勢扣除經(jīng)過電容器C42下降的電壓)等于負的16.4V。因此在節(jié)點N5和節(jié)點N44之間的電壓差總計為-22.4V，由此晶體管Q41和進而開關B41再次導通。以這種方式，LED單元LE4的LED級聯(lián)D400至D406再次短接，也就是說其不再流過電流。
[0050]以相應的方式，LED單元LE2和LEl的LED級聯(lián)流過電流。[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種用于運行至少一個第一 LED級聯(lián)和第二 LED級聯(lián)的電路裝置，包括: -用于連接經(jīng)過整流的供給交流電壓的、具有第一和第二輸入接口(703，704)的輸入端; -具有輸入端的線性調(diào)節(jié)器(12);以及 -至少一個較高位的第一 LED單元(LE3)和較低位的第二 LED單元(LE4)，其中，所述第一 LED單元包括所述第一 LED級聯(lián)(D300至D313)和所述第二 LED單元包括所述第二 LED級聯(lián)(D400至D406);其特征在于，即所述電路裝置還包括: -分壓器(Rl，R2，D5，D6，D7，R3)，所述分壓器連接在所述第一和所述第二輸入接口(703，704 )之間，其中，所述分壓器(Rl，R2，D5，D6，D7，R3 )的分接端(759 )與所述線性調(diào)節(jié)器(12)的所述輸入端連接；其中，每個LED單元(LE4，LE3)還具有: —第一二極管(D43，D33)，所述第一二極管與相應的所述LED級聯(lián)(D300至D313，D400至D406 )串聯(lián)，其中，所述第一二極管(D43，D33 )和相應的所述LED級聯(lián)(D300至D313，D400至D406)的連接點表示為第一節(jié)點(N41，N31 )，其中，所述LED級聯(lián)(D300至D313，D400至D406)的不與所述第一二極管(D43，D33)連接的接口表示為第二節(jié)點(N42，N32)，其中，所述第一二極管(D43，D33)的不與所述LED級聯(lián)(D300至D313，D400至D406)連接的接口表示為第三節(jié)點(N43，N33)； —第一電容器(C42，C32)和第二二極管(D42，D32)的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路連接在所述第三節(jié)點(N43，N33)和所述第二節(jié)點(N42，N32)之間，其中，所述第一電容器(C42，C32)與所述第二二級管(D42，D32)的所述連接點表示為第四節(jié)點(N44，N34);和 一分別具有控制電極、參 考電極和工作電極的第一電子開關(Q41，Q31)和第二電子開關(B41，B31)，其中，所述第一電子開關(Q41，Q31)的所述控制電極與第五節(jié)點(N5)連接，其中，所述第一電子開關(Q41，Q31)的所述參考電極與所述第四節(jié)點(N44，N34)連接，其中，所述第一電子開關(Q41，Q31)的所述工作電極與所述第二電子開關(B41，B31)的所述控制電極連接，其中，所述第二電子開關(B41，B31)的所述參考電極與所述第三節(jié)點(N43，N33)連接，其中所述第二電子開關(B41，B31)的所述工作電極與所述第二節(jié)點(N42，N32)連接； -其中，最高位的所述LED單元(LE3)的所述第三節(jié)點(N33)與所述第一輸入接口(703)連接，其中，最低位的所述LED單元(LE4)的所述第二節(jié)點(N42)與所述線性調(diào)節(jié)器(12)這樣連接，S卩，所述線性調(diào)節(jié)器(12)串聯(lián)在最低位的所述LED單元(LE4)的所述第二節(jié)點(N42)和所述第二輸入接口(704)之間； -其中，不表示為最高位的所述LED單元的相應的所述LED單元(LE4)的所述第三節(jié)點(N43)與緊接著較高位的所述LED單元的所述第二節(jié)點連接； -其中，所有LED單元的所述第五節(jié)點(N5)與直流電壓源(14)連接； -其中，所述直流電壓源(14)由此實現(xiàn)，即，在所述電路裝置運行時在最低位的所述LED單元(LE4)的所述第二節(jié)點(N42)上出現(xiàn)的交流電壓用于產(chǎn)生直流電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，即每個LED單元(LE3，LE4)還包括第二電容器(C43，C33)，所述第二電容器與相應的所述LED級聯(lián)(D300至D313，D400至D406)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的電路裝置，其特征在于，每個所述LED單元(LE3，LE4)還包括第三二極管(D41，D31 )，所述第三二級管連接在所述第五節(jié)點(N5)和相應的所述第一電子開關(Q41，Q31)的所述控制電極之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路裝置，其特征在于，所述直流電壓源(14)包括電荷泵，所述電荷泵的輸入端與最低位的所述LED單元(LE4)的所述第二節(jié)點(N42)連接并且所述電荷泵的輸出端與所有所述LED單元(LE4，LE3)的所述第五節(jié)點(N5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于，所述電荷泵包括單向整流器(D3)和限壓裝置(D2)構(gòu)成的串聯(lián)電路。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路裝置，其特征在于，所述直流電壓源(14)包括歐姆電阻(R4)和第四二極管(D3)構(gòu)成的所述串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路連接在最低位的所述LED單元(LE4)的所述第二節(jié)點(N42)和所有所述LED單元(LE4，LE3)的所述第五節(jié)點(N5)之間，以及第三電容器(C2)和齊納二極管(D2)構(gòu)成的并聯(lián)電路連接在所有所述LED單元(LE4，LE3)的所述第五節(jié)點(N5)和所述第二輸入接口(704)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其特征在于，與所述第四二極管(D3)串聯(lián)的所述電阻設計為固定的歐姆電阻(R4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其特征在于，為了實現(xiàn)所述電荷泵的調(diào)節(jié)裝置，與所述第四二級管(D3)串聯(lián)的所述電阻設計為可變的電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所 述的電路裝置，其特征在于，所述電荷泵的所述調(diào)節(jié)裝置設計用于將在所述第五節(jié)點(N5)上的所述電壓調(diào)節(jié)至預定的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項所述的電路裝置，其特征在于，所述電荷泵的調(diào)節(jié)裝置設計為反相的電壓調(diào)節(jié)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的電路裝置，其特征在于，所述電荷泵的調(diào)節(jié)裝置包括分別具有控制電極、工作電極和參考電極的第三電子開關(Q4)和第四電子開關(Q5)，其中，所述第三電子開關(Q4)的所述控制電極與所述齊納二級管(D2)的正極連接，所述第三電子開關的所述參考電極與所述第二輸入接口( 704)連接并且所述第三電子開關的所述工作電極與所述第四電子開關(Q5)的所述控制電極連接，其中所述第四電子開關(Q5)的所述控制電極還通過歐姆電阻(RlO)與所述第四電子開關的工作電極連接，所述工作電極自身又與所述第四二極管(D3)的負極連接，其中，所述第四電子開關(Q5)的所述參考電極與所有所述LED單元(LE4，LE3)的所述第五節(jié)點(N5)連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路裝置，其特征在于，電容器(Cl)一方面連接在所述第三電子開關(Q4)的所述工作電極和所述第四電子開關(Q5)的所述控制電極之間，另一方面連接至第二輸入接口(704)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路裝置，其特征在于，所述LED單元(LE4，LE3)分別包括不同數(shù)量的所述LED (D400至D406，D300至D313)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路裝置，其特征在于，每個較高位的所述LED單元(LE3)包括數(shù)量是緊接著的較低位的所述LED單元(LE4)兩倍的所述LED (D300至D313)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路裝置，其特征在于，還設計有用于通過所述線性調(diào)節(jié)器(12)調(diào)節(jié)電流的調(diào)節(jié)裝置(16)，其中，所述調(diào)節(jié)裝置(16)的所述輸入端與所述第五節(jié)點(N5)連接，并且所述調(diào)節(jié)裝置(16)的所述輸出端與所述線性調(diào)節(jié)器(12)的所述輸入端連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電路裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(16)包括: -具有控制電極、參考電極和工作電極的第五電子開關(Q3);和-具有至少一個歐姆電阻(R7，R9)和NTC電阻(NTC)的分壓器，其中，所述分壓器連接在所述第五節(jié)點(N5)和所述第二輸入接口(704)之間； 其中，所述分壓器的所述分接端與所述第五電子開關(Q3)的所述控制電極連接，其中，所述第五電子開關(Q3)的所述參考電極與所述第二輸入接口(704)連接，其中，所述第五電子開關(Q3)的所述工作電極與`所述線性調(diào)節(jié)器(12)的所述輸入端連接。
【文檔編號】H05B37/02GK103428958SQ201310160971
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月4日
【發(fā)明者】安德烈亞斯·賽德爾 申請人:歐司朗有限公司