用于操作LED串的电路布置制造技术

一种用于包括多个串联连接的LED(11‑25)的LED模块(53)的电路布置(1)，该电路布置包括第一电流源(35)和第二电流源(36)。第一电流源(35)串联连接到LED模块(53)的所有LED(11‑25)。第二电流源(36)串联连接到LED模块(53)的第一子集(33)的LED(11‑24)。该第一子集(33)的LED(11‑24)串联连接。第一子集(33)比LED模块(53)少至少一个LED(25)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于操作串联连接的LED的电路。本专利技术尤其涉及以恒定电流来控制(驱动)串联连接的LED。已知多种不同的技术用于给LED串供电。最简单的解决方案是通过使用线性电源向LED串提供恒定电流。然而，这种线性电源具有严重的缺点，即只能在很窄的工作点处达到高效率。因此，如果工作点被设置为接近正常工作的条件，则由于组件的老化或温度变化而产生的电压变化只能在很窄的范围内被抵消。另选地，工作点可以被设置成更好地适应上述电压变化。但这会导致效率降低。另选地，可以使用更加复杂的开关电源。但这些开关电源昂贵得多。美国专利申请US 2007/0257623 A1显示另一另选的电路布置。电流源串联连接到串联连接的LED。每个LED都并联连接到场效应晶体管，场效应晶体管被设置用于选择性地分流各个LED。在电压变化将会导致超出电流源的工作点以外的情况下，单独的LED可被分流以便返回到规定的工作范围。但这种解决方案也相当昂贵和复杂，因为必须给LED模块的每个单独LED提供分流晶体管。尤其，不再可能与所示出的电路布置一起使用标准的串联连接的LED模块。因此，本专利技术的目的是提供一种灯操作电路，该灯操作电路能够提供围绕工作点的较宽的工作范围，并且同时实现高效率。该目的通过针对装置的权利要求1的特征来解决。从属权利要求包含进一步的改进。根据本专利技术，用于操作/驱动LED模块的电路布置(“驱动器”)包括：-多个串联连接的LED(“LED串”)，-至少第一电流源和第二电流源。第一电流源被串联连接到LED模块的所有LED。第二电流源被串联连接到LED模块的LED的第一子集。LED的第一子集串联连接。该第一子集包括的LED比该LED模块的LED少至少一个。由于两个电流源可以被设置成不同的工作点，因此能够将LED串作为一个整体进行操作/驱动，或者另选地在较宽的工作范围内在最佳效
率情况下仅操作/驱动LED串的一部分。该电路布置包括用于在第一状态与第二状态之间进行切换的电路，在第一状态下，第一电流源工作并且第二电流源不工作，在第二状态下第一电流源不工作并且第二电流源工作。所述切换通过检测电流源的电参数被触发，所述电气参数例如是诸如流经电流源的电流和/或电流源两端的电压降。第二电流源可以被设置成将通过LED的电流控制成比第一电流源高的电流电平。切换电路可以是分立电路、集成电路(ASIC，μC)或它们的混合版本。电流源可以分别是包括晶体管的电流调节器。优选地，该电路布置被供应直流(DC)电压。然而，该电路布置也可以由经整流的交流(AC)电压来驱动。DC电压可以由具有AC/DC转换器的中央单元(“主装置”)提供，其可以包括主动切换的PFC并向根据本专利技术的多个电路布置(“从装置”)供电。中央单元可以单向地或双向地与所连接的电路布置进行通信。所述通信可以使用对从装置的DC供电(例如，借助电力线通信PLC，根据PLC，信号被调制在DC电压上)和/或通过单独的无线或有线通信线路来实现。例如从装置的LED的调光可以通过从主装置向一个或更多个(或全部)从装置发送调光信号来实现。主装置可以与从装置集成在同一壳体内。这是内部DC总线通信的一个示例。另选地，状态和/或维护信息也可以在主装置和从装置单元之间进行传输。例如，关于温度、LED串的额定电流值、LED的数量、老化信息等的信息可以由从装置发送至(内部或外部的)主装置。然后，所述电路布置将响应于任何接收到的调光信号来操作LED。调光可以通过改变电流源的额定电流值和/或通过将LED串的一个或更多个LED旁路来实现。另选地或附加地，调光可以通过对经过LED串的操作(电流流动)的PWM调制来实现。进一步，总线参与方(bus actor)或者传感器可以被布置成使用DC电压供电和/或单独的无线或有线通信线路与主装置和从装置进行通信本专利技术还涉及一种用于操作LED模块的电路布置(“驱动器”)，该电路布置包括：-至少一个电流源，诸如线性调节器。LED模块包括多个串联连接的LED(“LED串”)。电流源被串联连接到LED模块的所有LED。提供一种切换电路用于：-检测电流源的电气参数，诸如，例如流经电流源的电流和/或跨电流源的电压降，以及-根据检测到的电气参数的值，选择性地旁路LED模块中的一个或更多个LED。优选地，通过测量表示跨电流源(线性稳压器)的电压降的电气参数来激活所述旁路，并且一旦该电压降下降到低于预设的阈值就激活所述旁路。当旁路被激活时，可以修改电流源的额定电流值(设定点)，优选地增加。优选地，这样进行修改，即剩余的工作LED子串的光输出等于完整LED串(无旁路)的光输出。根据所测得的电气参数，可以调整电源电压电平(例如DC电源电平)。这样做是为了避免跨电流源的不必要的高电压降。因此，电压降可以通过测量电压降和调整电源电压电平将跨电流源的电压降调节到额定值或额定范围。所测得的电压降可以被传递到电源单元(“主装置”)以便电源单元根据需要设置电源电压电平(“按需提供电压”)。有利地，该电路布置包括与LED模块的LED的多个子集相连的多个电流源。于是每个电流源都被连接到LED模块的独特数量的串联连接的LED。由于每个子集都被连接到单独的电流源并且每个电流源都可以被设置成不同的工作点，因此在最佳效率的情况下可以达到整个电路布置的甚至更大的工作范围。此外，该电路布置有利地包括用于感测跨LED模块中的串联连接的LED的电压降的感测装置以及用于根据所述电压降交替地切换电流源的切换装置。基于各个电流源的当前工作点与最佳工作点的接近程度来决定工作电流源。从而实现高效率。此外，有利地，该电路布置包括微控制器。感测装置和切换装置于是被并入该微控制器中。该电路布置的简单且合算的结构是可能的。此外，微控制器可以非常容易地进行编程。另选地，使用第一晶体管和第二晶体管共同实现感测装置和切换装置。晶体管各自包括输入端子。从跨LED模块的电压降导出的信号被连接在晶体管的输入端子之间。因此，晶体管同时作为感测和切换装置。晶体管将电压降与预先设定的阈值进行
比较，并且接通相关电流源并断开其它电流源。有利地，开关装置被设置用于当电压降在第一电压范围内时接通第一电流源，并且当电压降在第二电压范围内时接通第二电流源。由此，能够实现该电路布置的高效率。此外，有利地，该电路布置包括与LED模块的LED的多个子集相连的多个电流源。每个电流源都被连接到LED模块中的独特数量的串联连接的LED。切换装置于是被设置用于当电压降在第一电压范围内时接通第一电流源，并且当电压降在各自的电压范围内时接通多个电流源中的一个。由此可以实现进一步提高的效率。还有利的是，切换装置被设置用于当将电压降与电压范围进行比较时使用滞回(hysteresis)。由此，能够防止在两个电流源之间非计划的高频度反复开关。有利地，该电路布置还包括用于接收调光值或调光信号的控制装置。此外，在接收到调光值的情况下，该控制装置被设置用于根据所接收到的调光值创建调光信号。另外，控制装置被设置用于将调光信号提供至电流源，其中，该电流源被设置用于根据该调光信号执行供应的电流的减小。因此，能够利用这个非常简单的电路布置实现调光。还有利的是，调光信号是脉宽调制调光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作LED模块(53、83、113)的电路布置，该电路布置包括：‑第一电流源，其中，所述LED模块(53、83、113)包括多个串联连接的LED(11至25)，其中，所述第一电流源(35、65、95)串联连接到所述LED模块(53、83、113)的所有LED(11至25)，‑第二电流源(36、66、96)，该第二电流源(36、66、96)串联连接到所述LED模块(53、83、113)的第一子集(33、63、93)的LED(11至24)，其中，所述第一子集(33、63、93)的所述LED(11至24)串联连接，并且其中，所述LED模块(53、83、113)包括不属于所述第一子集(33、63、93)的一部分的至少一个LED(25)，以及用于在第一状态与第二状态之间进行切换的电路，在所述第一状态中，所述第一电流源工作并且所述第二电流源不工作，在所述第二状态中，所述第一电流源不工作并且所述第二电流源工作，由此优选通过检测所述电流源的电气参数来触发所述切换，所述电气参数诸如是流经所述电流源的电流和/或跨所述电流源的电压降。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.13 DE 102014200433.01.一种用于操作LED模块(53、83、113)的电路布置，该电路布置包括：-第一电流源，其中，所述LED模块(53、83、113)包括多个串联连接的LED(11至25)，其中，所述第一电流源(35、65、95)串联连接到所述LED模块(53、83、113)的所有LED(11至25)，-第二电流源(36、66、96)，该第二电流源(36、66、96)串联连接到所述LED模块(53、83、113)的第一子集(33、63、93)的LED(11至24)，其中，所述第一子集(33、63、93)的所述LED(11至24)串联连接，并且其中，所述LED模块(53、83、113)包括不属于所述第一子集(33、63、93)的一部分的至少一个LED(25)，以及用于在第一状态与第二状态之间进行切换的电路，在所述第一状态中，所述第一电流源工作并且所述第二电流源不工作，在所述第二状态中，所述第一电流源不工作并且所述第二电流源工作，由此优选通过检测所述电流源的电气参数来触发所述切换，所述电气参数诸如是流经所述电流源的电流和/或跨所述电流源的电压降。2.根据权利要求1所述的电路布置，其特征在于所述电路布置电路包括多个电流源，所述多个电流源连接到所述LED模块的LED的多个子集，其中，每个电流源都连接到所述LED模块的预定数量的串联连接的LED。3.根据权利要求1或2所述的电路布置，其特征在于所述电路布置还包括感测和切换装置(51、81、111)，该感测和切换装置(51、81、111)用于-交替地接通所述电流源(35、36、65、66、95、96)。4.根据权利要求3所述的电路布置，其特征在于所述电路布置(3)包括微控制器(90)，并且所述感测和切换装置(111)被并入所述微控制器(90)中。5.根据权利要求3所述的电路布置，其特征在于所述感测和切换装置(51、81)包括第一晶体管(38、68)和第二晶体管(46、76)，所述晶体管(68、76)各自包括输入端。6.根据权利要求3至5中任一项所述的电路布置，其特征在于所述感测和切换装置(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·巴克，
申请(专利权)人：赤多尼科詹纳斯多夫有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT