含包括具有協(xié)調(diào)頻率的高頻調(diào)制脈沖群信號的調(diào)光信號用于led的操作電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制至少一個LED的方法，該LED被供以直流電壓或者經(jīng)整流的交流電壓，利用線圈(L1)和通過控制/調(diào)節(jié)單元(SR)計時的第一開關(guān)(S1)來提供用于至少一個LED的供電電壓，其中在接通第一開關(guān)S1時，在線圈(L1)中臨時存儲能量，該能量在切斷第一開關(guān)(S1)時由二極管(D1)和至少一個LED釋放，其中控制單元(SR)利用調(diào)光信號來控制第一開關(guān)(S1)，所述方法的特征在于，調(diào)光信號通過低頻信號和高頻信號的外部關(guān)聯(lián)來產(chǎn)生，其中低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)被選為高頻信號的周期時間的整數(shù)倍。
【專利說明】含包括具有協(xié)調(diào)頻率的高頻調(diào)制脈沖群信號的調(diào)光信號用于LED的操作電路
[0001]本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1的前序部分所述的具有發(fā)光二極管的操作電路，以及根據(jù)權(quán)利要求10的前序部分所述的方法。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]近年來在照明應(yīng)用方面，如例如發(fā)光二極管的半導(dǎo)體光源越來越受到關(guān)注。其原因主要在于，不僅在這種光源的亮度方面也在其光效(每瓦的光輸出)方面能夠?qū)崿F(xiàn)重要的技術(shù)創(chuàng)新以及巨大的進(jìn)步。同樣因為發(fā)光二極管因其較長的使用壽命能夠發(fā)展成為對于如白熾燈或者氣體放電燈的傳統(tǒng)光源來說有吸引力的替代品。
現(xiàn)有技術(shù)
[0003]半導(dǎo)體光源在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且在下文中被簡稱作LED(發(fā)光二極管)。該術(shù)語在下文中既包括由無機材料制成的發(fā)光二極管，也包括由有機材料制成的發(fā)光二極管。已知的是，LED的光輻射與流過LED的電流相關(guān)。
[0004]因此為了調(diào)節(jié)亮度，LED基本上以調(diào)節(jié)流過LED的電流的方式來操作。
[0005]在實踐中，為了控制一個或多個LED裝置，優(yōu)選使用開關(guān)調(diào)節(jié)器，例如降壓轉(zhuǎn)換器(壓降或降壓轉(zhuǎn)換器)。例如在DElO 2006 034 371A1中已知這樣一種開關(guān)調(diào)節(jié)器。其中，控制單元控制高頻時鐘開關(guān)(例如功率晶體管)。在接通開關(guān)的狀態(tài)下，電流流過LED裝置和由此被充電的線圈。在切斷開關(guān)的狀態(tài)下，線圈臨時儲存的電能通過LED放電(空載階段)。流過LED裝置的電流顯示出了鋸齒狀的時間曲線:在接通開關(guān)時，LED電流顯示為上升沿，在切斷開關(guān)時顯示為下降沿。LED電流隨時間變化的平均值表示流過LED裝置的有效電流，并且是LED亮度的一個標(biāo)準(zhǔn)。通過對功率開關(guān)的相應(yīng)的時鐘控制可以調(diào)節(jié)平均的有效電流。
[0006]此時操作裝置的功能在于提供流過LED的期望的平均電流，以及盡可能小地保持因聞頻接通和切斷開關(guān)所引起的電流隨時間變化的波動幅度(通常在聞于1kHz的范圍內(nèi))。
[0007]電流的較大的波動幅度(波動性或脈動)尤其對LED產(chǎn)生不利影響，因為通過電流幅值的改變可改變已發(fā)射光的光譜。
[0008]為了在操作時盡可能恒定地保持發(fā)射的光譜，已知在調(diào)節(jié)LED亮度時不改變電流幅值，而是采用所謂的PWM(脈寬調(diào)制)的方法。此時，通過操作裝置向LED供應(yīng)具有(在時間中點上)恒定電流幅值的低頻(通常具有范圍在ΙΟΟ-ΙΟΟΟΗζ內(nèi)的頻率)脈沖群。上面提到的高頻波動與脈沖群內(nèi)的電流疊加。LED的亮度現(xiàn)在可以通過脈沖群的頻率來控制；可以例如對LED進(jìn)行調(diào)光，以便增大脈沖群之間的時間間隔。
[0009]操作裝置的實踐要求是，例如不論實際上應(yīng)該有多少LED作為負(fù)載被連接并操作，均可以盡可能靈活且多方面地使用該操作裝置。此外，當(dāng)例如一個LED停止工作時，負(fù)載可以在操作期間改變。在傳統(tǒng)技術(shù)中，LED將以所謂的“連續(xù)導(dǎo)電模式”或者不中斷的操作方式操作。將借助圖1a和圖1b更為詳細(xì)說明該方法(現(xiàn)有技術(shù))。
[0010]圖1a中所示示例示出了作為基礎(chǔ)電路而用于操作至少一個LED(或者多個串聯(lián)接通的LED)的降壓轉(zhuǎn)換器(Buck-Converter),該電路具有第一開關(guān)SI。操作電路被供給直流電壓或者整流的交流電壓U0。
[0011]在第一開關(guān)SI的接通狀態(tài)下(在時間段t_on過程中)，在線圈LI中形成電能，該線圈在切斷第一開關(guān)SI的狀態(tài)下，通過至少一個LED放電。圖1b中示出了所產(chǎn)生的電流隨時間變化的曲線(現(xiàn)有技術(shù))。其中示出了 PWM的兩個脈沖群。此外，脈沖群內(nèi)的電流曲線被放大示出。出于顏色一致性的原因，脈沖群內(nèi)的波動幅度應(yīng)盡可能小。這可以通過適當(dāng)選擇接通時間點to和切斷時間點tl來實現(xiàn)。因此可以例如如下選擇這些時間點，即:當(dāng)電流低于規(guī)定的最小參考值時接通第一開關(guān)SI，當(dāng)電流超出最大參考值時斷開開關(guān)。然而這種方法具有許多缺點:首先，為了實現(xiàn)盡可能小的波動，需要快速地進(jìn)行接通和切斷過程。也就是說，電流的升高(正或負(fù)邊沿)不能由操作裝置控制，并被看作是給定的，因為電流的升高是通過線圈LI的電感率以及LED的功率消耗來確定的。由于操作電路的組件的公差以及時鐘單元有限的分辨率，可能會導(dǎo)致頻閃或者其他故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的、用于至少一個LED的操作電路，以及用于操作至少一個LED的方法，其通過簡單的類型和方式恒定地保持電流，并且由此保持LED功率。
[0013]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求的特征來解決。從屬權(quán)利要求以特別有利的方式進(jìn)一步形成了本發(fā)明的中心思想。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，為用于至少一個LED的操作電路供應(yīng)直流電壓或者經(jīng)整流的交流電壓。用于至少一個LED的供電電壓利用線圈和由控制單元時鐘控制的第一開關(guān)來提供，其中在接通第一開關(guān)時，在線圈中臨時存儲能量，該能量在切斷第一開關(guān)時由二極管以及由至少一個LED釋放。
[0015]控制單元利用調(diào)光信號來控制第一開關(guān)，其中調(diào)光信號通過關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號產(chǎn)生，并且這種關(guān)聯(lián)優(yōu)選設(shè)置在控制單元內(nèi)。脈沖寬度(T0N*LF)和/或低頻信號的持續(xù)時間被選擇或確定為高頻信號的整數(shù)倍。
[0016]LED亮度的變化可以通過改變低頻信號的頻率來實現(xiàn)。頻率的改變通過改變低頻信號的切斷時間來實現(xiàn)。其中在應(yīng)該減小亮度時，優(yōu)選提高低頻信號的切斷時間，并且在應(yīng)該提高亮度時降低低頻信號的切斷時間。
[0017]控制單元可以如下選擇第一開關(guān)的切斷時間，即:盡可能少地出現(xiàn)開關(guān)損耗，而流過至少一個LED的電流具有盡可能小的波動。
[0018]例如操作電路具有第一傳感單元，該第一傳感單元產(chǎn)生基于流過第一開關(guān)的電流的第一傳感信號，和/或第二傳感單元，該第二傳感單元檢測線圈達(dá)到退磁并形成第二傳感信號。第二傳感信號例如還可以獲取經(jīng)過LED的電壓或電流，并且由此生成第二傳感信號。這些傳感信號被傳輸?shù)娇刂茊卧?，并加以處理?br> [0019]該控制單元例如將第一傳感單元的信號或者第二傳感單元的信號或者兩種信號的組合用于確定第一開關(guān)的接通和/或切斷時間點和/或占空比。
[0020]例如當(dāng)流過第一開關(guān)的電流超出最大參考值時，則控制單元切斷第一開關(guān)，并且當(dāng)流過LED的電流低于最小參考值時，例如當(dāng)線圈被退磁和/或二極管故障時，控制單元可選擇在該時間點重新接通開關(guān)。還可以通過預(yù)定的頻率來確定再次接通時間點。
[0021]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，第一傳感單元是測量電阻(分流器)。
[0022]在本發(fā)明的另一實施方式中，第二傳感單元是電感耦合在線圈上的次級繞組，或者霍爾傳感器，或者第二傳感單元識別線圈實現(xiàn)退磁的過程，以使其利用(歐姆)分壓器觀察高于第一開關(guān)的電壓。
[0023]在本發(fā)明的另一實施方式中，用于至少一個LED的操作電路由諧振或準(zhǔn)諧振電路構(gòu)成。用于至少一個LED的供電電壓利用至少一個由控制單元時鐘控制的第一開關(guān)來提供，其中第一開關(guān)在接通狀態(tài)下，向優(yōu)選具有至少一個作為電感的線圈的諧振電路饋電。在該諧振電路中，優(yōu)選在線圈中臨時存儲能量，該能量在切斷第一開關(guān)時由二極管和至少一個LED釋放。在二極管和LED之間還可以接通作為平流電容器的電容器，該電容器直接或者間接地平行于LED地布置。該諧振電路還可以具有諧振電容器。該線圈還可以是變壓器的部件或者除線圈之外還可在諧振電路中布置變壓器。第一開關(guān)還可以是逆整流器的部件，例如交替時鐘控制的半橋。
[0024]本發(fā)明還涉及一種用于控制至少一個LED的方法。
[0025]本發(fā)明的其他優(yōu)選實施方式和改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。
[0026]下面將借助優(yōu)選實施方式，參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0027]圖1a示出了根據(jù)已知現(xiàn)有技術(shù)的電路布置；
[0028]圖1b示出了在圖1a(現(xiàn)有技術(shù))的電路布置中LED電流的時間變化曲線圖；
[0029]圖2a示出了用于LED的操作電路的第一示例；
[0030]圖2b示出了描述圖2中所述電路布置中的電流隨時間變化的曲線和控制信號的視圖；
[0031]圖3和圖4示出了操作電路的特殊實施方式；
[0032]圖5示出了圖2a中電路的一種變型(降壓-升壓)；
[0033]圖6示出了操作電路的另一特殊實施方式；
[0034]圖7示出了控制單元SR根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第一示例；
[0035]圖8a示出了根據(jù)本發(fā)明來控制用于LED的操作電路的一個示例；
[0036]圖Sb示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來控制用于LED的操作電路的一個示例；
[0037]圖9示出了操作電路的另一實施方式。
[0038]圖1a和圖1b示出了現(xiàn)有技術(shù)。
[0039]圖2a中示出的電路布置用于操作至少一個(或者多個串聯(lián)和/或并聯(lián)接通的)LED。在所述示例中，例如串聯(lián)接通兩個LED，當(dāng)然也可以是僅一個或者多個LED。
[0040]這些串聯(lián)和/或并聯(lián)接通的LED在下文中也被稱為LED線路。本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，該操作電路非常靈活地匹配于串聯(lián)連接的LED的類型和數(shù)量。向該電路傳輸?shù)街绷麟妷篣O，當(dāng)然也可以是整流過的交流電壓。該直流電壓UO優(yōu)選是盡可能恒定的直流電壓，但該電壓可以具有較小的交流電部分作為波動。這些LED與線圈LI和第一開關(guān)SI串聯(lián)連接。
[0041]此外，該電路布置具有二極管Dl (該二極管Dl與這些LED和線圈LI并聯(lián)接通)并且可選擇具有與LED并聯(lián)接通的電容器Cl。在第一開關(guān)SI接通的狀態(tài)下，電流流過LED并且流過線圈LI，因此該線圈被磁化。在切斷第一開關(guān)SI的情況下，存儲在線圈的磁場中的能量以電流的形式由二極管Dl和LED釋放。與此同時，在接通第一開關(guān)SI的開始階段，電容器充電。在第一開關(guān)SI切斷的階段(空載階段)中，電容器Cl放電，并且有助于流過LED段的電流流。在電容器Cl尺寸適當(dāng)?shù)那闆r下，會引起對流過這些LED的電流的整流。
[0042]場效晶體管或者雙極型晶體管被優(yōu)選用作第一開關(guān)SI。通常在超過1kHz優(yōu)選超過50kHz的頻率范圍內(nèi)，第一開關(guān)SI被高頻接通。
[0043]這種操作類型的優(yōu)點在于，如果像后面所實施的那樣，當(dāng)施加在該開關(guān)上的功率接近于O時，優(yōu)選接通該開關(guān)，則第一開關(guān)SI在操作中被分流。而相反地，在開關(guān)過程于高功率作用下運行的現(xiàn)有技術(shù)中，必須針對第一開關(guān)Si使用具有極短切換持續(xù)時間的高品質(zhì)元件，以便將開關(guān)損耗保持在可接受的范圍內(nèi)。這種操作類型的優(yōu)點在于，針對第一開關(guān)SI和二極管Dl還完全可以使用具有相對長一些的切換時間或者較長的拔出時間的相對廉價的元件。
[0044]在圖2a的電路中，還設(shè)置有控制單元SR，該控制單元為了調(diào)節(jié)LED功率而預(yù)定了第一開關(guān)SI的時鐘控制。
[0045]控制單元SR用于確定第一開關(guān)SI準(zhǔn)確的接通和輸出時間點來作為第一傳感單元SEl的輸入?yún)?shù)信號和/或第二傳感單元SE2的信號。
[0046]第一控制單元SEl與第一開關(guān)SI串聯(lián)布置，并且測定流過第一開關(guān)SI的電流。這將用于檢測流過第一開關(guān)SI的電流流。如果流過第一開關(guān)SI的電流流超過規(guī)定的最大參考值，則切斷第一開關(guān)Si。
[0047]在一個有利的實施方式中，第一傳感單兀SEl可以例如為測量電阻(分流器或者電流電阻)。
[0048]為了檢測電流流，現(xiàn)在可以量取測量電阻(分流器)上的壓降，并且例如借助比較器與參考值進(jìn)行比較。
[0049]如果測量電阻(分流器)上的壓降超過規(guī)定的數(shù)值，則切斷第一開關(guān)SI。
[0050]第二傳感單元SE2被布置于在空載階段中有電流流過的電流分路內(nèi)，優(yōu)選在線圈LI附近或者在線圈LI上，或者與LED串聯(lián)或并聯(lián)布置(例如作為電流鏡)。借助第二傳感單元SE2，控制單元SR可以為第一開關(guān)SI的接通時間點確定合適的時間點。
[0051]在一個可能的操作方式中，當(dāng)流過線圈LI的電流首次為0，或者至少是非常小時，優(yōu)選將第一開關(guān)SI接通，也就是說在二極管Dl于空載結(jié)束階段被阻斷的時間范圍內(nèi)，優(yōu)選將第一開關(guān)SI接通。在此情況下，在第一開關(guān)SI的接通時間點上，在開關(guān)SI上施加盡可能小的電流。
[0052]通過識別流過線圈LI的電流過零點，實現(xiàn)近乎無損的開關(guān)。流過LED的電流優(yōu)選只顯示出較小的紋波，且波動不大。這是由于對與LED并聯(lián)接通的電容器Cl的整流作用。在線圈電流極小的階段，電容器Cl負(fù)責(zé)向LED饋電。
[0053]開關(guān)SI的切斷持續(xù)時間也可以通過固定給出的頻率被預(yù)定。在此情況下，開關(guān)SI的切斷持續(xù)時間通過開關(guān)SI的時鐘頻率的周期時間的剩余時間(后面也被稱為高頻信號)，即:開關(guān)Si的周期時間與接通持續(xù)時間的差值得出。
[0054]第一開關(guān)SI的單個電流曲線和最佳接通時間點應(yīng)借助圖2b中的圖形詳細(xì)加以描述。
[0055]與圖1b中的圖形相類似，通過兩個脈沖群來描述電流i_L的時間曲線。
[0056]放大的視圖示出了 PWM脈沖群內(nèi)的電流曲線:它是流過線圈LI的電流i_L隨時間變化的曲線，該曲線描繪流過LED的電流i_LED隨時間變化的曲線和第一開關(guān)SI的狀態(tài)隨時間變化的曲線(在狀態(tài)O下，第一開關(guān)SI被切斷，在狀態(tài)I下，開關(guān)閉合；用于開關(guān)SI的狀態(tài)信號對應(yīng)于開關(guān)SI (在柵極處)的控制信號)。在時間點t_0上,第一開關(guān)SI閉合并且開始有電流流過LED和線圈LI。電流i_L表示基于指數(shù)函數(shù)的增長，其中在感興趣區(qū)域內(nèi)識別i_L的準(zhǔn)線性增長。
[0057]i_LED與i_L的區(qū)別在于，一部分電流i_L用于為電容器Cl充電。在時間點t_l上(例如當(dāng)達(dá)到所希望的最大參考值時)打開第一開關(guān)Si將導(dǎo)致，在線圈的磁場中存儲的能量通過二極管Dl和LED或者電容器Cl釋放。電流i_L繼續(xù)沿相同方向流動，但持續(xù)減少，并且甚至可能達(dá)到負(fù)值。負(fù)電流(也就是說具有相反方向的電流流)會一直存在，直到帶電粒子(之前在導(dǎo)電極化的二極管Dl中所積聚的)被從二極管Dl的阻斷層被去除。
[0058]相反電流i_LED只輕微減少并保持，這是因為電容器Cl起整流作用。在時間點t_2上，二極管被阻斷。電流i_L減少(但仍然是負(fù)值)，并且趨近于O。在該階段中，二極管Dl上的寄生電容和剩余電路中的其他寄生電容被再充電。
[0059]第一開關(guān)SI上方的節(jié)點Ux上的電壓以及線圈LI上的電壓在這段時間內(nèi)極其迅速地變化。節(jié)點Ux上的電壓下降為較低的值(由于二極管Dl的阻斷)。此時當(dāng)電流i_L達(dá)到過零或者至少接近過零時，給出第一開關(guān)SI有利的再接通時間點t_3。在該時間點上，線圈LI不被磁化或者幾乎不被磁化。
[0060]第一開關(guān)SI可以在此時間點以很小的損耗被接通，因為幾乎沒有電流流過線圈LI。然而，在時間點t_2上或者僅在此前再次接通已是可能的，因為流過線圈LI的電流在該時間范圍內(nèi)是非常低的。
[0061]為了檢測用于第一開關(guān)SI的有利的時間點，現(xiàn)在使用第二傳感單元SE2。在第一實施方式中，例如可以獲取流過線圈LI的電流i_L。而這要求較昂貴的電流。流過線圈LI的電流i_L例如可以借助霍爾傳感器來獲取。因此作為補充或替代，可以引入另外的/其它適用于檢測有利的接通時間點的數(shù)值。
[0062]在另一實施方式中，例如可以獲取線圈LI的磁化狀態(tài)。第二傳感單元SE2例如可以是線圈LI處的次級繞組L2，其量取線圈LI處的電壓。對線圈LI (尤其是在時間點t_2后阻斷二極管Dl之后不久的“下降”)的電壓隨時間變化的曲線進(jìn)行觀察可以實現(xiàn)有關(guān)第一開關(guān)SI有利的再接通時間點的陳述。在簡單的變型方案中，加入比較器，該比較器根據(jù)超過或者低于閾值的情況可識別退磁(以及由此過零)的實現(xiàn)過程。
[0063]作為觀察線圈LI處的電壓的替代或補充，例如可以觀察第一開關(guān)上方的節(jié)點Ux處的電壓。在關(guān)閉二極管時，節(jié)點Ux處的電壓從較高值顯著下降為較低值。第一開關(guān)SI的再次接通信號因此可以在電壓Ux低于已知的閾值時發(fā)出。當(dāng)線圈LI被退磁和/或二極管Dl被阻斷時，控制單元SR在此時間點上再次接通第一開關(guān)SI。第二傳感單元SE2此時可以由電感耦合到線圈LI上的次級繞組L2或者由節(jié)點Ux上的分壓器(R1，R2)組成。
[0064]為了運行操作電路以及調(diào)節(jié)流過LED的電流，也可以考慮其他調(diào)節(jié)機構(gòu)，因此例如低于LED電流的預(yù)定閾值可以是再次接通的條件。也可以僅根據(jù)在接通開關(guān)SI的階段中所獲取的流過測量電阻(分流器)RS的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，例如在此情況下，開關(guān)SI的接通時間在固定的時鐘頻率情況下可以發(fā)生改變，或者LED電流可以根據(jù)電流的時間平均值進(jìn)行調(diào)整。
[0065]控制單元SR利用第一傳感單元SEl和/或第二傳感單元SE2的信息來確定第一開關(guān)SI的切斷和接通時間點，并且由此生成高頻信號，以便直接或間接調(diào)節(jié)LED電流。也可以考慮利用計算向操作電路供應(yīng)的功率來調(diào)節(jié)功率。
[0066]亮度調(diào)節(jié)可以優(yōu)選以低頻PWM信號的形式，通過調(diào)節(jié)經(jīng)過控制單元SR的LED功率的時間平均值來實現(xiàn)。為了調(diào)節(jié)亮度，低頻PWM信號的頻率通常在100至1000Hz的量級。
[0067]圖8b示出了一個根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例，其中高頻脈沖的脈沖群(如在圖1b中描述出的那樣)通過低頻脈沖的脈寬的末端被截斷，也就是說在高頻脈沖的周期時間未完全結(jié)束的時間點處。其中，低頻脈沖的脈寬確定脈沖群的寬度。這樣的截斷既可以出現(xiàn)在高頻脈沖的下降沿也可以出現(xiàn)在其上升沿。
[0068]圖7的示例示出根據(jù)本發(fā)明通過控制單元SR對開關(guān)SI進(jìn)行控制的過程，例如其可被用在根據(jù)圖2的示例所示的電路上。在圖8a中，以有利的隨時間變化的曲線示出了低頻信號(LF)和高頻信號(HF)以及所產(chǎn)生的調(diào)光信號(FET)，確切的功能將在下文中借助圖7的示例來加以解釋。
[0069]在圖7中示出了控制單元SR內(nèi)的本發(fā)明的一種可能的實施方式?？刂茊卧猄R利用調(diào)光信號來控制第一開關(guān)，其中調(diào)光信號通過關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號來產(chǎn)生。低頻信號和高頻信號可以在控制單元SR內(nèi)部進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且在控制單元SR的輸出端輸出。
[0070]能夠由低頻PWM單元(低頻PWM單元)產(chǎn)生的低頻信號以及能夠由高頻PWM單元(高頻PWM單元)產(chǎn)生的高頻信號可以通過耦合元件進(jìn)行關(guān)聯(lián)。該耦合元件可以通過邏輯關(guān)聯(lián)來形成。在圖7的示例中，由低頻PWM單元(低頻PWM單元)產(chǎn)生的低頻信號被傳輸?shù)紻-觸發(fā)器的D輸入端。由高頻PWM單元(高頻PWM單元)產(chǎn)生的高頻信號被傳輸?shù)紻-觸發(fā)器的C輸入端。施加在輸出端上的D-觸發(fā)器的信號被傳輸?shù)交蜷T(ODER Verkniipfung)。由低頻PWM單元(低頻PWM單元)產(chǎn)生的低頻信號被傳輸?shù)脚c門(UND Verknilpfung)。由高頻PWM單元(高頻PWM單元)產(chǎn)生的高頻信號也供應(yīng)給與門。在與門的輸出端上產(chǎn)生的信號形成調(diào)光信號，該調(diào)光信號傳輸?shù)娇刂茊卧猄R的柵極驅(qū)動器輸入端(柵極驅(qū)動器輸入端)，并且由此傳輸?shù)介_關(guān)SI的柵極。
[0071]然而，低頻信號和高頻信號的關(guān)聯(lián)還可以通過借助如高頻信號的周期時間(T_HF)的參數(shù)來計算用于低頻信號的參數(shù)而實現(xiàn)，例如在數(shù)字系統(tǒng)中。
[0072]低頻信號和高頻信號優(yōu)選相對與調(diào)光信號在內(nèi)部進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且輸出控制單元(SR)輸出端處的調(diào)光信號?？刂茊卧?SR)優(yōu)選具有用于關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號的機構(gòu)，以便將低頻信號的脈寬(T0N*LF)選擇為或者確定為高頻信號的周期時間(T_HF)的整數(shù)倍。
[0073]還可以用外部微型控制器的控制單元SR來產(chǎn)生低頻信號，其中微型控制器具有低頻PWM單元(低頻PWM單元)。該低頻信號可被傳輸?shù)娇刂茊卧猄R，其中控制單元SR只能具有用于產(chǎn)生高頻信號的高頻PWM單元(High frequency PWM-Unit)和用于關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號的耦合元件。這樣的系統(tǒng)被作為示例描述在圖6中。
[0074]在對LED調(diào)光時，低頻信號的頻率可以改變。低頻信號的頻率變化可以根據(jù)低頻信號的脈寬(TON*LF)來選擇。其中，頻率的改變通過匹配低頻信號的切斷持續(xù)時間而產(chǎn)生。優(yōu)選增大低頻信號的切斷持續(xù)時間的長度，以便減小亮度或光度。
[0075]低頻信號的頻率和脈寬(T0N*LF)的改變可以如下實現(xiàn)，即:在光度或者亮度水平恒定時，使得低頻信號的接通比率保持恒定。
[0076]該低頻信號優(yōu)選是低頻的脈沖信號，尤其是PWM信號，特別是在約10Hz至1000Hz的范圍內(nèi)，優(yōu)選在500Hz至1000Hz的范圍內(nèi)。此時調(diào)光或者改變亮度所需的低頻信號的頻率變化可以位于10Hz至200Hz的范圍內(nèi)。高頻信號優(yōu)選是高頻脈沖信號，尤其是PWM信號，例如在約50Hz或者50Hz以上的范圍內(nèi)。
[0077]在關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號的基礎(chǔ)上可以要求在持續(xù)改變高頻信號的頻率時，必須實現(xiàn)低頻信號關(guān)于脈沖寬度的持續(xù)獲取和匹配。
[0078]在關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號的基礎(chǔ)上可以要求，在調(diào)光或者改變亮度時，低頻信號的切斷持續(xù)時間的長度來實現(xiàn)。
[0079]也就是說，調(diào)光信號(通過該信號來調(diào)節(jié)LED的亮度)由脈沖群構(gòu)成，優(yōu)選作為所產(chǎn)脈沖寬度僅逐步改變，其中每步長度為高頻信號的整個周期時間或者為高頻信號的整個周期時間的數(shù)倍。亮度或者調(diào)光水平的匹配的確切分級則可以通過低頻信號的生的脈沖信號，尤其是PWM信號，其中脈沖群通過較長的暫停而中斷。
[0080]調(diào)光信號可以依賴于由外部，例如通過使用者，預(yù)先給定的亮度給定值。該亮度給定值可以由所供應(yīng)的低頻信號給出。
[0081]低頻信號可以依賴于所需的LED的調(diào)光水平。低頻信號還可以由另一個集成的控制開關(guān)電路(如例如被設(shè)置為中央控制器的微型控制器)預(yù)定并且只由控制單元SR輸出。低頻信號還可以由被設(shè)置為中央控制器的另一微型控制器預(yù)定，并且不必強行由控制單元SR給出或者輸出。
[0082]高頻信號可以依賴于流過LED的電流和/或電壓。高頻信號依賴于調(diào)節(jié)回路，其中根據(jù)操作電路內(nèi)的電流和/或電壓的至少一個預(yù)定額定值以及與實際值的比較，通過高頻控制來至少對第一開關(guān)SI進(jìn)行時鐘控制。例如可以以(hysteritisch)模式來運行操作電路，其中開關(guān)SI根據(jù)是否達(dá)到閾值來接通或者切斷(例如在達(dá)到流過線圈LI的電流的零點時或者在低于LED電路的界限值時接通開關(guān)SI，以及在流過開關(guān)SI的電流超過界限值時切斷開關(guān)SI)。根據(jù)本發(fā)明，在該調(diào)節(jié)回路中不必考慮LED的當(dāng)前亮度。
[0083]由此，本發(fā)明的優(yōu)點在于，用于調(diào)節(jié)流過LED的電流的調(diào)節(jié)回路可以與亮度的給定值脫離相互聯(lián)系，并且能夠通過單獨的控制信號來控制開關(guān)(其中調(diào)節(jié)回路的高頻信號與用于亮度的低頻信號的關(guān)聯(lián)優(yōu)選被關(guān)聯(lián)在控制單元SR的內(nèi)部)。
[0084]用于調(diào)節(jié)流過LED的電流的調(diào)節(jié)回路以及由此高頻信號可以被用于補償直流電壓UO中出現(xiàn)的波動。當(dāng)直流電壓UO例如通過整流器和可選擇插接的功率因數(shù)校正電路由具有50Hz電源頻率的230V的電源饋電時，直流電壓UO例如可以包括具有雙倍供電電壓的波動。直流電壓UO可以在此情況下例如具有10Hz的波動，該波動具有相比直流電壓部分的振幅大約10%的振幅。此時操作電路與其調(diào)節(jié)回路可以被設(shè)計用于，如下調(diào)整高頻信號，即:該10Hz的波動不被進(jìn)一步提供給LED,而是被緩解。這可以例如直接通過快速的調(diào)節(jié)回路或者還通過關(guān)于直流電壓UO當(dāng)前的幅值而給出信息來實現(xiàn)，其中根據(jù)直流電壓UO當(dāng)前的幅值可以調(diào)節(jié)高頻信號的頻率。這種控制也被稱為“前饋”控制。
[0085]因為高頻信號的周期時間由此與直流電壓UO的波動振幅(即直流電壓UO的波動)同步改變并且是連續(xù)的，因此在確定低頻信號的脈沖寬度(T0N*LF)時也考慮直流電壓UO的當(dāng)前幅值。還可以在已知直流電壓UO的波動曲線的情況下，根據(jù)直流電壓UO當(dāng)前的曲線來實現(xiàn)低頻信號的脈沖寬度(T0N*LF)的調(diào)整。還可以在確定低頻信號的脈沖寬度(T0N*LF)時，也考慮直流電壓UO當(dāng)前的幅值和/或直流電壓UO當(dāng)前的曲線。
[0086]通過本發(fā)明可以確保，高頻脈沖的脈沖群不被低頻脈沖的脈沖寬度的末端截斷，而是使低頻脈沖的脈沖寬度匹配于由高頻脈沖形成的脈沖群的持續(xù)時間。
[0087]控制單元SR可以由微型控制器、FPGA、PAL或者基于特定應(yīng)用的集成開關(guān)電路(ASIC)構(gòu)成。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的控制并不限定在圖3所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者電路布置上，與根據(jù)圖1至圖6的電路相同的實施方式也是可以的。例如本發(fā)明可以在降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、逆變器(降壓-升壓轉(zhuǎn)換器)、隔離反激式轉(zhuǎn)換器(反激式轉(zhuǎn)換器)、單端初級電感轉(zhuǎn)換器、半橋轉(zhuǎn)換器、或其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電路裝置的情況下應(yīng)用。
[0089]本發(fā)明基本上涉及用于至少一個LED的操作電路，所述這些電路借助開關(guān)調(diào)節(jié)器通過至少一個第一時鐘開關(guān)Si供電，其中通過時鐘開關(guān)SI的頻率和/或接通率來影響流過LED的電流，并且時鐘開關(guān)SI的頻率和/或接通率通過控制單元SR借助作為控制信號的調(diào)光信號而被預(yù)定，其中調(diào)光信號通過低頻信號和高頻信號的關(guān)聯(lián)而產(chǎn)生。低頻信號(LF)和高頻信號(HF)優(yōu)選通過耦合元件進(jìn)行關(guān)聯(lián)?？刂茊卧猄R可以將低頻信號的脈沖寬度(T0N*LF)和/或周期時間選擇為高頻信號的整數(shù)倍。耦合元件由此示出了用于關(guān)聯(lián)低頻信號(LF)和高頻信號(HF)的機構(gòu)的一個示例。
[0090]可以對圖7或圖8中的示例(當(dāng)然也可以是其他示例)進(jìn)行擴展，使得存在多個根據(jù)圖7或圖8的操作電路。單個操作電路的控制單元SR可以由共同的微型控制器進(jìn)行控制。然而還可以設(shè)置通過中央控制器對單個操作電路進(jìn)行中央控制的功能以及通過共同的微型控制器中的控制單元SR對操作電路的操作進(jìn)行調(diào)節(jié)。單個操作電路可以控制例如LED線路不同的波長或者顏色。微型控制器的控制可以通過接口(無線或有線方式)來實現(xiàn)。此時用于設(shè)定亮度或者顏色或者狀態(tài)信息的控制信號可以通過接口進(jìn)行傳輸。
[0091]本發(fā)明由此還實現(xiàn)了用于控制至少一個LED的方法，其中控制單元SR利用調(diào)光信號來控制開關(guān)SI，并且其中調(diào)光信號通過關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號而產(chǎn)生。低頻信號的脈沖寬度(T0N*LF)和/或周期時間被選擇為是高頻信號的整數(shù)倍。
[0092]在另一實施例中，用于至少一個LED的操作電路由諧振電路或者準(zhǔn)諧振電路構(gòu)成(圖9)。借助至少一個通過控制單元進(jìn)行時鐘控制的第一開關(guān)SI來提供用于至少一個LED的供電電壓，其中第一開關(guān)SI在接通狀態(tài)下向諧振電路饋電，該諧振電路優(yōu)選具有至少一個作為電容器的線圈LI。在諧振電路中，優(yōu)選在線圈LI中臨時存儲能量，該能量在切斷第一開關(guān)SI時由二極管SI和至少一個LED釋放。在二極管Dl和LED之間可以插接作為整流電容器的電容器Cl，該電容器直接或間接平行于LED裝置。諧振電路還可以具有諧振電容器Cr。線圈LI還可以是變壓器的部件或者除了線圈外，還可以在諧振電路中布置變壓器(28，29)。第一開關(guān)SI也可以是逆整流器的部件，例如具有兩個開關(guān)SI和S3的交替的時鐘半橋。在圖9的示例中，示出了例如所謂的LLC變換器(串聯(lián)諧振隔離式LLC半橋變換器)。具有交替時鐘開關(guān)SI和S3的半橋可以根據(jù)本發(fā)明利用調(diào)光信號來控制，其中兩個開關(guān)SI和S3分別以50%的占空比，利用高頻率在低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)期間被激活。高頻信號的頻率可以例如根據(jù)流過第一傳感單元的電流由調(diào)節(jié)回路或者操作電路的設(shè)定值給出，第一傳感單元優(yōu)選獲取流過LED的電流、流過一個或兩個開關(guān)SI或S3的電流或者在諧振電路中獲取優(yōu)選通過線圈LI的電流。低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)和/或周期時間被選擇為高頻信號的周期時間(T_HF)的整數(shù)倍。操作電路還可以在輸出端處具有其他濾波元件或者整流元件，例如電感線圈33。變壓器可以在其次級側(cè)的其次級繞組29處具有多個分接頭，并且還可以布置如二極管Dlb的其他二極管，以便實現(xiàn)對所傳輸能量的較高利用。
[0093]圖3和圖4特別示出了本發(fā)明的其它實施方式。
[0094]在圖3中，示出了(降壓轉(zhuǎn)換器或壓降轉(zhuǎn)換器)的上述布置的特定實施方式。在此利用對位于第一開關(guān)SI上方的節(jié)點Ux處的電壓的獲取來檢測有利的切斷時間點。這通過歐姆分壓器Rl和R2來實現(xiàn)。節(jié)點Ux位于線圈L1、二極管Dl和開關(guān)SI之間。
[0095]作為分壓器來說，例如電容式分壓器或者由電阻和電容構(gòu)成的組合式分壓器也是可以的。測量電阻(分流器)RS用于獲取流過第一開關(guān)SI的電流。對節(jié)點Ux處的電壓隨時間變化的曲線的監(jiān)測(尤其是在接近時間點〖_2在阻斷二極管Dl之后緊接著的’故障’的監(jiān)測)實現(xiàn)了有關(guān)第一開關(guān)SI的有利的再接通時間點的陳述。作為在線圈LI處的電壓監(jiān)測的替代或補充，例如可以監(jiān)測位于第一開關(guān)SI上方的節(jié)點Ux處的電壓。節(jié)點Ux處的電壓在二極管被阻斷的情況下，從較高值顯著降低為較低值。因此，用于再接通第一開關(guān)SI的信號可以在電壓Ux低于已知的閾值時觸發(fā)。
[0096]在圖3的電路布置中，第二開關(guān)S2還與LED和電容器Cl并聯(lián)布置。第二開關(guān)S2可以有選擇地/獨立地進(jìn)行控制，并且可以例如是晶體管(M0SFET或者雙極晶體管)。如果閉合第二開關(guān)S2，則將加速電容器Cl的放電過程。通過電容器Cl加速的放電過程來使流過LED的電流盡可能快地趨近于O。這在流過LED的電流應(yīng)該盡可能快地下降，即:電流曲線的下降沿應(yīng)盡可能陡峭(因顏色恒定)的例如PWM脈沖群的末端是希望看到的。優(yōu)選可以在調(diào)光水平較低的情況下激活并控制第二開關(guān)S2，其中PWM脈沖群非常短并且重要的是，流過LED的電流在脈沖群的末端處快速趨近于O。例如可以通過對第二開關(guān)S2的適當(dāng)?shù)目刂苼韺崿F(xiàn)甚至更低的調(diào)光水平。該第二開關(guān)S2的另一功能在于，該第二開關(guān)在接通狀態(tài)下橋接LED。例如在應(yīng)該切斷LED，即不應(yīng)發(fā)光，而仍施加供電電壓UO時，這是需要的。如果不存在通過第二開關(guān)而實現(xiàn)的橋接，則(更小的)電流流過LED和電阻Rl和R2并且(輕微)點亮LED。
[0097]應(yīng)注意的是，第二開關(guān)S2與LED和電容器Cl的并聯(lián)布置不僅可以被限定為圖3的電路布置的特殊實施方式，還可以在本發(fā)明的不同實施方式中被用作附加的改進(jìn)，以加速電容器Cl的放電或者橋接LED。
[0098]圖4示出了圖3中的電路的變型，使得在線圈LI處實現(xiàn)電壓監(jiān)測。線圈LI處的電壓可以例如借助與線圈LI聯(lián)接的次級繞組L2(或者以電感方式聯(lián)接到線圈LI處的附加的線圈L2)來獲取。此時次級繞組L2用于檢測第一開關(guān)SI有利的再接通時間點。對線圈LI處的電壓時間曲線的監(jiān)測(尤其是在時間點t_2之后接近二極管Dl被阻斷的故障的監(jiān)測)實現(xiàn)了關(guān)于第一開關(guān)有利的再接通時間點的陳述。這種監(jiān)測過程還可以如上所述利用次級繞組L2來實現(xiàn)。
[0099]過零時間點或者退磁時間點的確定可以如上所述，也利用閾值監(jiān)測來實現(xiàn)(在低于閾值或者超出閾值的基礎(chǔ)上，在利用次級繞組L2進(jìn)行監(jiān)測時，電壓的極性取決于次級繞組L2相對線圈LI的繞組意義)
[0100]應(yīng)該指出的是，用于檢測第一開關(guān)SI的有利的接通時間點的方法當(dāng)然也可以基于其他的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來使用，例如用于所謂的反激式轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器或所謂的流量轉(zhuǎn)換器或正激式變換器。
[0101]圖5示出了圖2a中的電路的變型，使得線圈L1、二極管DI以及LED電路的取向發(fā)生改變(構(gòu)成反激式變換器或者降壓-升壓變換器)。
[0102]圖6中示出了用于LED的操作電路的可能的改進(jìn)。利用對線圈L2處的電壓的監(jiān)測來識別線圈LI的退磁可以通過標(biāo)準(zhǔn)化配置的控制開關(guān)電路IC執(zhí)行。該控制開關(guān)電路IC (集成開關(guān)電路)相當(dāng)于或者包含圖2至圖5中的控制單元SR，該電路具有輸入端，用于利用對施加在線圈上的次級繞組處的電壓的監(jiān)測來識別線圈退磁過程。此外該控制開關(guān)電路IC具有用于控制開關(guān)的輸出端以及其他的監(jiān)測輸入端。這些監(jiān)測輸入端的第一監(jiān)測輸入端可以被用于預(yù)先給定參考值，如例如參考電壓。
[0103]第二監(jiān)測輸入端可以被用于監(jiān)測最大電壓的實現(xiàn)或者根據(jù)對電阻上的電壓測量來監(jiān)測最大電流的實現(xiàn)過程。第三監(jiān)測輸入端可用于監(jiān)測另一電壓，或者還用于激活或禁用控制開關(guān)電路IC或者對控制開關(guān)電路的控制開關(guān)的控制。
[0104]根據(jù)圖6，控制開關(guān)電路IC通過測量電阻(分流器)RS和控制開關(guān)電路IC上的輸入端4來監(jiān)測在第一開關(guān)SI的接通階段期間流過第一開關(guān)SI的電流。一旦電壓(該電壓通過測量電阻(分流器)RS被讀出)達(dá)到規(guī)定的最大值，則打開第一開關(guān)SI。為了打開第一開關(guān)SI所需要的電壓高度預(yù)定值可以通過控制開關(guān)電路IC的輸入端3上的參考值(也就是說參考電壓)的預(yù)定值來調(diào)整。例如可以由微型控制器預(yù)定參考電壓，該參考電壓預(yù)定關(guān)于測量電阻(分流器)RS的最大允許電壓，以及由此預(yù)先給定流過第一開關(guān)SI的最大允許電流。
[0105]例如微型控制器可以輸出PWM信號，隨后由濾波器10整流(例如RC元件)，并且由此作為具有規(guī)定的振幅的直流電壓信號施加在控制開關(guān)電路IC的輸入端3上。通過微型控制器的PWM控制信號的占空比的改變，可以調(diào)整控制開關(guān)電路IC的輸入端3上該信號的振幅。
[0106]控制開關(guān)電路IC可以通過輸入端5利用對施加在線圈LI上的次級繞組L2處的電壓的監(jiān)測來識別線圈LI的退磁的實現(xiàn)情況。這種識別可以被用作再接通信號。
[0107]一旦通過控制開關(guān)電路IC識別出線圈LI的退磁過程，則控制開關(guān)電路IC可以通過對輸出端7的控制來接通第一開關(guān)SI。
[0108]控制開關(guān)電路IC可以通過在輸入端I處施加電壓而被激活和/或被禁用。用于在輸入端I處被激活的電壓還可以在高電平和低電平之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中在高電平情況下，控制開關(guān)電路IC被激活，在低電平情況下，至少對第一開關(guān)SI的控制會中斷。輸入端I處的這種控制可以通過微型控制器來實現(xiàn)。例如可以通過這種方式實現(xiàn)控制開關(guān)電路IC的低頻激活和禁用，并且由此實現(xiàn)對第一開關(guān)SI的控制，從而實現(xiàn)用于對LED進(jìn)行調(diào)光的操作電路的低頻控制。
[0109]通過輸入端1，可以通過施加在該輸入端上的信號的振幅預(yù)定用于控制開關(guān)電路IC的其他參考電壓。該電壓例如可以影響流過開關(guān)的最大允許電流的大小或者還影響第一開關(guān)Si的允許的接通持續(xù)時間?？刂崎_關(guān)電路IC和/或與微型控制器組合的控制開關(guān)電路IC可以構(gòu)成共同的控制單元SR。
[0110]根據(jù)本發(fā)明，被傳輸?shù)娇刂崎_關(guān)電路IC的輸入端I的信號PWM可以根據(jù)本發(fā)明通過耦合元件，例如通過歐姆電阻與在輸出端7上輸出的控制信號進(jìn)行關(guān)聯(lián)?？蛇x地，該信號PWM還僅與輸出端7的信號關(guān)聯(lián)并且不被傳輸?shù)捷斎攵薎。
[0111]第一開關(guān)SI的接通持續(xù)時間還可能取決于操作電路內(nèi)部的其他的電壓測量。例如還可以向控制開關(guān)電路供電電壓測量Vsense。通過該電壓測量可以通過分壓器R40/R70例如實現(xiàn)線圈LI和LED之間的節(jié)點處的電壓監(jiān)測或測量。該電壓測量Vsense可被傳輸?shù)娇刂崎_關(guān)電路IC的其他輸入端(作為已經(jīng)存在于控制開關(guān)電路IC的一個輸入端的附加參數(shù))或者微型控制器的輸入端。
[0112]由此可以構(gòu)造一個系統(tǒng)，其中首先實現(xiàn)用于通過低頻PWM對LED進(jìn)行調(diào)光的簡單控制，此外實現(xiàn)操作裝置盡可能低損耗的高頻操作與流過LED的盡可能恒定電流的結(jié)合。
[0113]可以通過微型控制器來預(yù)先給定用于對LED調(diào)光的PWM信號的頻率以及占空比，同時還可以預(yù)先給定流過第一開關(guān)SI的最大允許電流的大小。該微型控制器可以通過輸送到控制開關(guān)電路IC的輸入端I上的信號來控制通過低頻PWM進(jìn)行的LED調(diào)光。此外，微型控制器可以通過輸送到控制開關(guān)電路IC的輸入端3上的信號來預(yù)先給定流過第一開關(guān)SI的最大允許的電流大小或者第一開關(guān)SI所需的接通持續(xù)時間。
[0114]操作電路可以還包含另一個開關(guān)S2，該開關(guān)被布置成使得該第二開關(guān)S2可以接通 LED。
[0115]第二開關(guān)S2可進(jìn)一步被設(shè)置成，使得該第二開關(guān)接收或者中斷流過現(xiàn)有的高阻抗電壓測量電路或者流過類似的現(xiàn)有LED的電路布置的電流。
[0116]通過將第二開關(guān)S2與LED并聯(lián)接通，可以橋接該LED并且由此禁用。這種方法可以用于調(diào)整LED的亮度(調(diào)光)。可能的另選變型是，通過第二開關(guān)S2來實現(xiàn)調(diào)光，而通過控制第一開關(guān)SI只調(diào)整和調(diào)節(jié)流過LED的電流。
[0117]然而，為了實現(xiàn)最佳的調(diào)光控制，可以將對兩個開關(guān)SI和S2的控制過程組合起來使用。因此可以例如使第二開關(guān)S2只附加地用于將亮度調(diào)節(jié)到較低的調(diào)光水平。操作電路在現(xiàn)有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)電路的基礎(chǔ)上被設(shè)計成，使得操作電路的輸出電壓(即:經(jīng)過LED的電壓)被限定為最大的允許值。如果通過關(guān)閉第二開關(guān)S2來橋接LED，則操作電路如下限定輸出電壓，即:沒有可能會起破壞作用的過電流能夠流動。
[0118]這種對第二開關(guān)S2的控制例如可以僅用于將亮度調(diào)整到較低的調(diào)光水平。
[0119]當(dāng)降壓轉(zhuǎn)換器(降壓轉(zhuǎn)換器)固定基于電源操作(在如實施例中所描述的所謂的遲滯模式中)工作和有效運行時，LED可以在規(guī)定的亮度范圍中或者操作模式下只利用第二開關(guān)S2(該開關(guān)應(yīng)該是阻抗很低的)進(jìn)行調(diào)光，并且損耗很小。
[0120]此外可以如下控制第二開關(guān)S2，即:使第二開關(guān)可以接收流過現(xiàn)有的高阻抗電壓測量電路或者流過類似現(xiàn)有的LED的電路布置的電流。
[0121]當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SI例如根據(jù)圖6不被計時時，不應(yīng)有電流流過LED。然而由于存在分壓器R40/R47而可以有較少的電流流過LED。在此情況下，可以在想要禁用LED時(例如當(dāng)不應(yīng)該發(fā)光時)關(guān)閉第二開關(guān)S2，從而中斷或者避免電流流過LED。
[0122]第二開關(guān)S2至少可以被控制為始終與低頻PWM群相連接，以便橋接或者禁用LED (在最后的放電沿期間，也就是說在PWM脈沖群的末端處)。
[0123]也可以通過與LED串聯(lián)的方式布置第二開關(guān)S2來中斷流過LED的電流。
[0124]圖6的示例(當(dāng)然也包括其它示例)能夠如此進(jìn)行擴展，即:存在多個根據(jù)圖6的操作電路。單個操作電路的控制開關(guān)電路IC或者控制單元SR由共同的微型控制器來控制。單獨的操作電路例如可以控制不同波長或顏色的LED線路。對微型控制器的控制可以通過接口(以無線或者有線的方式)來實現(xiàn)。此時用于調(diào)整亮度或者顏色以及還有狀態(tài)信息的控制信號通過接口進(jìn)行傳輸。
【權(quán)利要求】
1.一種用于至少一個LED的操作電路，該LED被供以直流電壓或者經(jīng)整流的交流電壓，并且所述LED利用線圈(LI)和由控制單元(SR)計時的第一開關(guān)(SI)來提供用于至少一個LED的供電電壓，其中在第一開關(guān)SI接通時，在所述線圈(LI)中臨時存儲能量，該能量在第一開關(guān)(SI)切斷時由二極管(Dl)和至少一個LED釋放，所述控制單元(SR)利用調(diào)光信號來控制所述第一開關(guān)(SI)，其中，所述調(diào)光信號通過關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號而產(chǎn)生，其特征在于，所述低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)被選擇為所述高頻信號的所述周期時間(T_HF)的整數(shù)倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作電路，其特征在于，控制單元(SR)將所述低頻信號和所述高頻信號內(nèi)部關(guān)聯(lián)到所述調(diào)光信號，并且所述調(diào)光信號在所述控制單元(SR)的輸出端輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的操作電路，其特征在于，在對所述LED調(diào)光時，所述低頻信號的頻率發(fā)生改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作電路，其特征在于，所述低頻信號的頻率的改變是根據(jù)所述低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)的改變來選擇的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的操作電路，其特征在于，如下實現(xiàn)所述低頻信號的頻率和脈沖寬度(TON*LF)的改變，S卩:在調(diào)光水平恒定時，恒定地保持所述低頻信號的接通率。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的操作電路，其特征在于，所述低頻信號是優(yōu)選范圍在10Hz至1000Hz的低頻脈沖信號。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的操作電路，其特征在于，所述高頻信號是優(yōu)選范圍為50kHz的高頻脈沖信號，尤其是PWM信號。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的操作電路，其特征在于，所述LED的亮度的改變通過改變所述低頻信號的頻率來實現(xiàn)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的操作電路，其特征在于，所述低頻信號取決于所述LED的調(diào)光水平并且/或者所述高頻信號取決于流過所述LED的電流和/或電壓。
10.一種用于控制至少一個LED的方法，該LED被供以直流電壓或者經(jīng)整流的交流電壓，并且利用線圈(LI)和通過控制單元(SR)計時的第一開關(guān)(SI)來提供用于至少一個LED的供電電壓，其中在第一開關(guān)SI接通時，在所述線圈(LI)中臨時存儲能量，該能量在所述第一開關(guān)(SI)切斷時由二極管(Dl)和至少一個LED釋放，其中所述控制單元(SR)利用調(diào)光信號來控制所述第一開關(guān)(SI)，所述方法的特征在于，所述調(diào)光信號通過外部關(guān)聯(lián)低頻信號和高頻信號而產(chǎn)生，其中所述低頻信號的脈沖寬度(TON*LF)被選擇為所述高頻信號的周期時間(T_HF)的整數(shù)倍。
【文檔編號】H05B33/08GK104206012SQ201380015303
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月21日
【發(fā)明者】安德烈·米特巴切爾, U·凱勒, 愛德華多·佩雷拉 申請人:赤多尼科兩合股份有限公司