光源模块，用于运行这种光源模块的电源设备以及照明设施制造技术

本发明专利技术涉及一种光源模块(LEM)，所述光源模块包括：至少一个LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)；用于与电流源(GD，CG)耦合的供电线路(LED+)，其中LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)在输入端侧与供电线路(LED+)耦合；以及用于与参考电势耦合的接地线路(LED-)；其中光源模块(LEM)还包括：用于与用于要由电流源提供的电流的调节设备(Contr)耦合的通信线路(CL)；温度回调单元(TDU)，所述温度回调单元设计为，用于将温度相关的电流分量(ITDU)施加到通信线路上；至少一个电流测量电阻(RM1，RM2)，所述电流测量电阻串联地耦合在至少一个LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)和参考电势之间以构成耦合点(N1；N2)，其中电流测量电阻(RM1，RM2)的电导与LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)的电流需求成比例；以及至少一个耦合电阻(RC1；RC2)，所述耦合电阻耦合在耦合点(N1；N2)和通信线路(CL)之间。本发明专利技术还涉及一种用于运行至少一个这种光源模块(LEM)的电源设备(PSU)以及一种照明设施，所述照明设施具有电源设备(PSU)和至少一个这种光源模块(LEM)。

【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光源模块，其包括：具有多个串联连接的LED的至少一个LED级联结构；用于与电流源耦合的供电线路，其中LED级联结构在输入端侧与供电线路耦合；以及用于与参考电势耦合的接地线路。本专利技术还涉及一种相应的用于运行至少一个这种光源模块的电源设备以及具有这种电源以及至少一个这种光源模块的照明设施。
技术介绍
本专利技术涉及固态照明的领域，即涉及主要通过或仅通过LED进行的通用照明。具体地，本专利技术尤其涉及一种用于至少一个光源模块的供电的自调节的电源设备。基于半导体光源例如LED的照明部件在多种应用领域中提供对于传统的发光材料灯、高压放电灯或白炽灯的令人感兴趣的替选方案。因原理所决定，LED不仅具有高的转换效率、高的光学效率、长的可预期的使用寿命和小的运行成本，而且也具有多个其他优点。在一些应用中，基于LED的照明设施能够包括电源设备，所述电源设备为多个光源模块提供LED运行电流，每个光源模块又包含至少一个LED。例如，光源模块能够具有电路载体、尤其印刷电路或印刷电路板(PCB)，在所述电路载体上安装有至少一个LED。这种电路载体能够插入灯具的轨道中或插入主载体的插口中，在所述主载体上能够存在电源设备。在基于LED的照明设施的不同的应用或安装设备中，所需的LED的或光源模块的数量分别是不同的。例如，LED的或光源模块的数量匹配于特定的安装设备的所需的光放射效率。通常，由电源设备提供的LED运行电流的值匹配于要由所述电源设备供电的LED或光源模块的数量。当在具有不同数量的LED或光源模块的多个基于LED的照明设施中应使用单独的电源设备时，电源设备应包含用于调节LED运行电流的理论值的设备，所述设备根据所述光源模块所包含的光源的不同的数量或光源的类型将运行电流需求匹配于不同的光源模块。现在，在所述LED照明设施的制造时间点确定应包含在特定的基于LED的照明设施中的LED和光源模块的数量。如果应将相同的电源设备使用在具有不同数量的光源模块的不同的LED照明设施中，那么必须在制造时间点将电源设备针对所设置的LED照明设施编程，使得所提供的LED运行电流匹配于包含在所设置的LED照明设施中的特定数量的光源模块。一旦在基于LED的照明设施的较长的使用寿命期间必须替换具有较短使用寿命的光源模块，就产生本专利技术本来所基于的问题：在LED的构件级上的进步现在是重大的，使得如果发光模块例如比比较模块新三年，那么相同类型的光源模块明显放射出更多光或对于相同的放射出的光需要明显更小的电流。因此，在上文的分析中不仅在照明设施的制造时间点存在的规格是重要的，而且还有介入照明设施的时间点本身是重要的。借助于在电源设备和光源模块之间的数据交换的装置研究所述问题。在此数据交换意味着，光源模块将一些信息传递到电源设备上，所述信息涉及模块的电流需求以满足其光学规格或其工作温度以用于在超过一定的温度极限值时降低所提供的电流的值的目的。已知有不同的途径将所述信息在光源模块和电源设备之间交换。总线能够用于数据交换。在此已知的是，例如模拟总线如1……10V界面或数字总线如DALI(DigitalAddressableLightingInterface数字可寻址照明界面)。同样已知的技术是简单的电阻网络，所述电阻网络能够由电源设备测定并且刚好连接的光源模块的或刚好连接的光源模块的电流需求传达给所述电源设备。DE10051528A1公开这种界面，其中在第三线路和负的供电线路之间连接有特殊的电阻、所谓的电流调节电阻。当多个光源模块连接到单独的电源设备上时，电阻串联或并联地彼此连接，并且以这种方式将总信号反馈到电源设备上，以便限定总电流需求。德国专利申请102011087658.8同样公开了用于限定每个单独的光源模块的电流需求的电阻，即模块专用的电流调节电阻。总线解决方案具有两个附加需要的连接线路的缺点。电阻解决方案需要仅一个附加的连接线路，然而电阻网络的评估和随之产生的电流值的调节能够变得非常复杂。从由电压设备和一个或多个光源模块构成的完整的照明系统在市场中出现起，不同公司尝试选取共同的途径来开始进行在上述系统的两个组成部分之间的通信；同样对于复杂的高端系统而言使用一些数字协议，然而数字协议技术不是本专利技术的
技术介绍
并且必须分开地讨论。欧司朗公司例如已经提出一种界面，所述界面也能够将辅助功率提供给用于在光源模块上进行温度回调的有源电路。在所述界面类型中，在光源模块上的电流调节电阻结合电源设备中的上拉电阻形成具有形成中点电压的目的的分压器，所述中点电压限定电源设备的输出电流。一旦模块过热，在光源模块上的运算放大器就开始限制中点电压进而限制所提供的运行电流。飞利浦公司提出另一界面，在所述界面中具有电流设置电阻的信号线路和具有温度敏感的电阻的另一信号线路连接，并且其中由电源自身进行温度回调，而在此在光源模块上不需要任何有源组件。两个最后提到的界面需要用于共同的信号接地反馈的第三额外线路并且将由电流设置电阻在光源模块上产生的电压以下述方式用于调节运行电流理论值，即使得在一个或多个电流设置电阻上的电压越高，运行电流就调节得越高。最近，欧司朗公司提出一种略微改变的界面，所述界面基于上文已经提到的1……10V总线，然而所述总线通过电源设备中的精密电流源改变，所述精密电流源实现借助于每个光源模块仅一个简单的电流设置电阻达到精确的运行电流理论值调节。所述界面的另一改变还在于，由齐纳二极管替代光源模块上的电流设置电阻。现今，在市场上形成新的要求：不同模块的并联电路及其共同通过同一电源设备的供电的可行性。在此，由所述电源设备提供的运行电流必须对应于所有当前连接在其上的光源模块的标称电流值的总和，并且也必须在多模块装置中保留用于温度回调的能力。在数据线路上的热回调信号应最后甚至相对于总电流设置信号是占主导的。同样必需的是，简单地构造照明设施，这现在引起附加的数据线路的数量降低。基于总线的界面现在需要至少四个线路，两个用于光源模块运行电流以及至少两个用于总线。用于满足所述目的的新的特性被考虑：-多个模块应能够并联连接并且能够由同一电源设备利用相同界面供电。在此，各个模块视作为彼此相同，或者至少视作为具有彼此相同的运行电流的这种模块。-用于运行电流调节的界面应具有降低的数量的线路并且应由于成本问题而尤其在光源模块方面是尽可能简单的。所有至今为止提出的且已知的界面不能正确地支持光源模块的多重连接。也需要耗费地制造用于界面的评估电路。在本文中，申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源模块(LEM)，所述光源模块包括：‑具有多个串联连接的LED(D1，D2，Dn)的至少一个LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)；‑用于与电流源(GD，CG)耦合的供电线路(LED+)，其中所述LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)在输入端侧与所述供电线路(LED+)耦合；以及‑用于与参考电势耦合的接地线路(LED‑)；其特征在于，所述光源模块(LEM)还包括：‑用于与用于要由所述电流源提供的电流的调节设备(Contr)耦合的通信线路(CL)；‑温度回调单元(TDU)，所述温度回调单元在第一电压源(V1)、尤其在LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)之内的分接头和所述通信线路(CL)之间耦合并且包括温度敏感的元件(NTC；PTC)，其中所述温度回调单元(TDU)设计为：根据由所述温度敏感的元件(NTC；PTC)检测到的温度将温度相关的电流分量(ITDU)施加到所述通信线路上；‑至少一个电流测量电阻(RM1，RM2)，所述电流测量电阻串联地耦合在至少一个所述LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)和所述参考电势之间以构成耦合点(N1；N2)，其中所述电流测量电阻(RM1，RM2)的电导与所述LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)的电流需求成比例；以及‑至少一个耦合电阻(RC1；RC2)，所述耦合电阻耦合在所述耦合点(N1；N2)和所述通信线路(CL)之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.16 DE 102013221033.71.一种光源模块(LEM)，所述光源模块包括：
-具有多个串联连接的LED(D1，D2，Dn)的至少一个LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，
LK2c)；
-用于与电流源(GD，CG)耦合的供电线路(LED+)，其中所述LED级联结构(LK1；LK2a，
LK2b，LK2c)在输入端侧与所述供电线路(LED+)耦合；以及
-用于与参考电势耦合的接地线路(LED-)；
其特征在于，
所述光源模块(LEM)还包括：
-用于与用于要由所述电流源提供的电流的调节设备(Contr)耦合的通信线路(CL)；
-温度回调单元(TDU)，所述温度回调单元在第一电压源(V1)、尤其在LED级联结构
(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)之内的分接头和所述通信线路(CL)之间耦合并且包括温度敏感的
元件(NTC；PTC)，其中所述温度回调单元(TDU)设计为：根据由所述温度敏感的元件(NTC；
PTC)检测到的温度将温度相关的电流分量(ITDU)施加到所述通信线路上；
-至少一个电流测量电阻(RM1，RM2)，所述电流测量电阻串联地耦合在至少一个所述
LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)和所述参考电势之间以构成耦合点(N1；N2)，其中所述
电流测量电阻(RM1，RM2)的电导与所述LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)的电流需求成
比例；以及
-至少一个耦合电阻(RC1；RC2)，所述耦合电阻耦合在所述耦合点(N1；N2)和所述通信
线路(CL)之间。
2.根据权利要求1所述的光源模块(LEM)，
其特征在于，
所述光源模块(LEM)包括多个并联连接的LED级联结构(LK3a，LK3b，LK3c)，其中每个
LED级联结构(LK3a，LK3b，LK3c)配属有电流测量电阻(RM3a，RM3b，RM3c)和耦合电阻(RC3a，
RC3b，RC3c)。
3.根据权利要求1或2所述的光源模块(LEM)，
其特征在于，
至少一个所述耦合电阻(RC1；RC2)的电导与所述LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)
的电流需求成比例。
4.根据权利要求1或2所述的光源模块(LEM)，
其特征在于，
用于每个LED级联结构(LK1；LK2a，LK2b，LK2c)的至少一个所述耦合电阻(RC1；RC2)的
值是相同的。
5.一种用于运行至少一个根据上述权利要求中任一项所述的光源模块(LEM)的电源设
备(PSU)，
其特征在于，
所述电源设备(PSU)包括：
-具有第一输出端子(LED+)和第二输出端子(LED-)的输出端，其中所述第一输出端子
(LED+)与至少一个所述光源模块(LEM)的所述供电线路(LED+)耦合，其中所述第二输出端
子(LED-)与至少一个所述光源模块(LEM)的所述接地线路(LED-)耦合；
-通信端子(CL)，所述通信端子与至少一个所述光源模块(LEM)的所述通信线路(CL)耦
合；
-能调节的电流源(GD，CG)，所述电流源在输出端侧与所述第一输出端子(LED+)并且与
所述第二输出端子(LED-)耦合以提供输出电流(Iout)，其中所述电流源(GD，CG)在输入端侧
具有控制端子；
-调节电路(Contr)，所述调节电路在输入端侧与所述通信端子(CL)耦合并且在输出端
侧与所述电流源(GD，CG)的所述控制端子耦合，
其中所述调节电路(Contr)包括调节回路，所述调节回路设计为，用于根据在所述通信
端子(CL)上的电压信号，尤其通过在闭合的调节环路中得出的动态，确定要由所述电流源
(GD，CG)提供的电流的理论值并且通过在所述通信线路(CL)上的电平根据所述理论值调节
由所述电流源(GD，CG)提供的电流的实际值，其中所述调节回路具有负反馈，所述负反馈设
计为，使得所述调节回路不影响所述通信线路(CL)上的信号的直流电压值。
6.根据权利要求5所述的电源设备(PSU)，
其特征在于，
所述调节电路包括第二电压源(Vk)以及第一运算放大器(Contr)，其中所述第二电压源
(Vk)耦合在所述第一运算放大器(Contr)的非反向的端子和所述第二输出端子(LED-)之
间，其中所述第一运算放大器(Con...

【专利技术属性】
技术研发人员：费利克斯·弗兰克，马库斯·黑克曼，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE