用于驱动至少一个发光二极管的发光二极管模块和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于驱动至少一个发光二极管(18)的发光二极管模 块(10)，该发光二极管模块具有：用于与直流电压源(UE)耦合的输入 端(E1，E2)；用于与所述至少一个发光二极管(18)耦合的输出端(A1， A2)；滤波装置(14)；以及DC-DC转换器(16)；其中滤波装置(14) 和DC-DC转换器(16)串联地耦合在输入端(E1，E2)与输出端(A1， A2)之间，并且其中DC-DC转换器(16)的输出端(DCA1，DCA2) 与发光二极管模块(10)的输出端(A1，A2)耦合；其中该发光二极管 模块还包括电子开关(Q1)，该电子开关设计为使DC-DC转换器(16) 与发光二极管模块(10)的输入端(E1，E2)耦合以及与所述输入端去 耦。此外，本发明专利技术还涉及一种用于借助发光二极管模块驱动至少一个发光 二极管的相应方法。

【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驱动至少一个LED(发光二极管)的LED模块， 该LED模块具有用于与直流电压源耦合的输入端、与所述至少一个LED 耦合的输出端、滤波装置和DC-DC转换器(直流-直流转换器)，其中 滤波装置和DC-DC转换器串联地耦合在输入端和输出端之间，并且其中 DC-DC转换器的输出端与LED模块的输出端耦合。此夕卜，本专利技术还涉及 一种带有电子镇流器的电路装置以及一种用于借助LED模块驱动至少一 个LED的方法。
技术介绍
本专利技术所基于的问题可以最好地参照所附的附图1至3予以讨论。这 样，在现代LED照明系统中越来越多地使用许多并联的LED模块10a、 10b等等，这些LED模块通it^L提供电压UN的家庭电网(Hausnetz)上 的中央电子镇流器12来驱动。Uw在德国例如为230V AC左右。电子镇 流器12在其输出端提供电压UE,该电压例如可以为24VDC。电子镇流 器12在此通常是防短路的并且配备有电流监控装置，该电流监控装置在 过流时被触发。在消除可能存在的次级侧短^后，该电子镇流器12又 独立地起动。为了避免系统的偶然故障，例如在运行中的关断、闪光或者 周期性的闪烁，并联连接的LED模块10a、 10b的接通电流不允许达到电 子镇流器12的过电流关断阈值。图2示出了现有技术中已知的发光模块10a、 10b的输入电压Ue的 时间变化过程以;SJUt^块10a、 10b中的所选取的一个发光模块的输入 电流lE的时间变化过程。在此确定的是，最大接通电流IE在接通大约 2.20ms之后为300mA。在持续工作中，电流lE仅为76mA。由于该高的 接通电流，在电子镇流器12上并行驱动的发光模块10a、 10b的最大允许 的数目必须受到极大限制。图3示例性地以示意图示出了现有技术中已知的LED模块10的结 构。该LED模块包括带有第一输入端E1和第二输入端E2的输入端。其后是滤波装置14，该滤波装置包括电感器L1和电容器C1。滤波装置14 在输入侧具有端子FE1和FE2，而在输出侧具有端子FA1和FA2。在滤 波装置14之后是DC-DC转换器16，该DC-DC转换器具有输入端DCE1 和DCE2以及输出端DCA1和DCA2。滤波装置14用于保证在电子镇流 器12与DC-DC转换器16之间的高频去耦，用于避免EMV (电磁兼容 性)干扰。输出端DCA1和DCA2同时形成LED模块10的输出端Al 和A2。在输出端上示例性地连接有LED18。在此，LED18可以与电路 的其余部分没置在相同的电路板上，然而也可以设计为端子A1、 其上实现LED模块10的电路板伸出，以便使分离设置的LED 18与LED 模块10耦合。在此，接通电流lE基本上通过电感器Ll和该电感器LI 的欧姆电阻来限制。这此外导致如下缺点工作电流在电感器L1的欧姆 电阻上引起电压降，并且因此在LED模块10中出现附加的加热和持续的 损耗。
技术实现思路
本专利技术的任务现在在于改进这类LED模块，使得借助电子镇流器可 以驱动比在现有技术可能的数目更大数目的LED模块。此外，本专利技术的 任务还在于提出一种用于驱动至少一个LED的相应方法。这些任务通过具有权利要求1的特征的LED模块以及通过具有权利 要求13的特征的方法来解决。根据本专利技术的另一方面，还提供了具有权 利要求12的特征的电路装置。本专利技术基于如下知识在DC-DC转换器接通时刻的输入电压Ue越 低，输入电流达到的幅度值越高。当在DC-DC转换器被接通之前输入电 压UE相应地已经增加到较高的值时，则通过这样的方式实现了接通过程， 该接通过程的特征在于明显更低的输入电流。由此，于是可以借助同一电 子镇流器驱动明显更多的LED模块。此外，由此电感器Ll可以在不考 虑对输入电流的限制的情况下和比现有技术中更低欧姆值(较小的DC电 阻)地、即更^^耗地进^i殳计。本专利技术所基于的知识可以最为简单地通过如下方式来实现:根据本发 明的LED模块还包括电子开关，该开关设计为使DC-DC转换器耦合到 LED模块的输入端以及与输入端去耦。由此可以以简单的方式实现延迟 地接通DC-DC转换器。一个特别优选的实施形式的特征在于，其还包括定时元件(Zeitglied )，该定时元件i殳计为^l据LED模块的输入端上的信号幅度使 得电子开关在时间上延^J4切换。由此可以实现的是，当提供足够高的输 入电压时，电子开关才自动地使DC-DC转换器耦合到LED模块的输入 端。足够高的输入电压的存在于是导致接通电流比较小。通过对定时元件 的适当设计由此可以确定何时接通DC-DC转换器。特别优选地，改变耦合到同一电子镇流器的不同发光模块的定时元件 的时间常数。由此，接通时刻的变化变大，即更少LED模块同时接通， 并且总接通电流的^值更低。优选地，电子开关具有控制电极、工作电极和参考电极，其中LED 模块还包括带有第 一欧姆电阻和第二欧姆电阻的分压器，其中由第 一欧姆 电阻和第二欧姆电阻构成的串联电路与LED模块的输入端并联耦合。优 选的是，在此电子开关的控制电极与第一欧姆电阻和第二欧姆电阻之间的 连接点耦合。由此，在分压器上得到的电压被利用来接通和关断电子开关。优选地，定时元件通过如下方式来实现至少一个电容器与第二欧姆 电阻并,耦合。由此在附加的部件上的开销最小。以下介绍本专利技术的两个变形方案，其不同之处在于在何处设置电子开关。才艮据第一变形方案，电子开关耦合在LED模块的输入端与滤波装置 之间。在此特别优选的是，LED模块的输入端具有第一输入端和第二输 入端，其中第二输入端与参考电势相连，而滤波装置具有第一滤波装置输 入端和第二滤波装置输入端，其中第一滤波装置输入端与LED模块的第 一输入端耦合，其中电子开关的参考电极与LED模块的第二输入端耦合， 其中电子开关的工作电极与第二滤波装置输入端耦合。此外优选的是，设置第一二fel管，该第一二极管与第二欧姆电阻并联 地耦合，并且定向为使得其将电子开关的控制电极钳位到第二输入端的电 势上。由此实现反极性保护，其在输入侧电压UE反极性的情况下防止电 子开关的损坏。在正常工作中，二极管以截止方向工作并且因此几乎不 可见。在第二变形方案中，电子开关耦合在滤波装置与DC-DC转换器之间。 在此优选的是，DC-DC转换器具有第一输入端和第二输入端，滤波装置 具有第 一滤^*置输出端和第二滤波装置输出端，其中第二滤波装置输出端与电子开关的参考电极耦合，其中电子开关的工作电极与DC-DC转换 器的第二输入端耦合。特别优选地，又设置有第一二极管，该第一二极管与第二欧姆电阻并 联地耦合，并且定向为使得其将电子开关的控制电极钳位到第二滤波装置 输出端的电势上。这又用作>^极性保护，如已经在上面结合第一变形方案 所讨论的那样。其他优选的实施形式MA属权利要求中得到。参照根据本专利技术的LED模块所讨论的优选的实施形式及其优点只要 可用也适用于根据本专利技术的电路装置和根据本专利技术的用于驱动至少一个 LED的方法。在根据本专利技术的电路装置的一个特别优选的实施形式中，LED模块 的定时元件的部件具有至少5%的7〉差，其中定时元件的欧姆电阻尤其是 具有5%的公差，而定时元件的电容器尤其是具有10%的公差。通过该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动至少一个发光二极管（１８）的发光二极管模块（１０），具有：　－用于与直流电压源（ＵＥ）耦合的输入端（Ｅ１，Ｅ２）；　－用于与所述至少一个发光二极管（１８）耦合的输出端（Ａ１，Ａ２）；　－滤波装置（１４）；以及－ＤＣ－ＤＣ转换器（１６）；　其中滤波装置（１４）和ＤＣ－ＤＣ转换器（１６）串联地耦合在输入端（Ｅ１，Ｅ２）与输出端（Ａ１，Ａ２）之间，并且其中ＤＣ－ＤＣ转换器（１６）的输出端（ＤＣＡ１，ＤＣＡ２）与发光二极管模块（１０）的输出端（Ａ１，Ａ２）耦合；　其特征在于，　该发光二极管模块还包括电子开关（Ｑ１），该电子开关设计为使ＤＣ－ＤＣ转换器（１６）与发光二极管模块（１０）的输入端（Ｅ１，Ｅ２）耦合以及与所述输入端去耦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于驱动至少一个发光二极管(18)的发光二极管模块(10)，具有-用于与直流电压源(UE)耦合的输入端(E1，E2)；-用于与所述至少一个发光二极管(18)耦合的输出端(A1，A2)；-滤波装置(14)；以及-DC-DC转换器(16)；其中滤波装置(14)和DC-DC转换器(16)串联地耦合在输入端(E1，E2)与输出端(A1，A2)之间，并且其中DC-DC转换器(16)的输出端(DCA1，DCA2)与发光二极管模块(10)的输出端(A1，A2)耦合；其特征在于，该发光二极管模块还包括电子开关(Q1)，该电子开关设计为使DC-DC转换器(16)与发光二极管模块(10)的输入端(E1，E2)耦合以及与所述输入端去耦。2. 根据权利要求1所述的发光二极管模块(10 )，其特征在于，该发 光二极管模块还包括定时元件(Rl, C2)，该定时元件^^设计为使得电子 开关(Ql)根据在发光二极管模块(10)的输入端(El， E2)上的信号 的幅度而在时间上延迟地开关。3. 根据权利要求1或2所述的发光二极管模块(10 )，其特征在于， 电子开关(Ql)具有控制电极(S)、工作电极(A)和参考电极(B)， 其中发光二极管模块(10)还包括带有第一欧姆电阻(Rl)和第二欧姆 电阻(R2)的分压器，其中由第一欧姆电阻(Rl)和第二欧姆电阻(R2) 构成的串联电路与发光二极管模块(10)的输入端(El， E2)并联耦合。4. 根据权利要求3所述的发光二极管模块(10 )，其特征在于，电子 开关(Ql)的控制电极(S )与第一欧姆电阻(Rl)和第二欧姆电阻(R2 ) 之间的连接点耦合。5. 根据权利要求3或4所述的发光二极管模块(10 )，其特征在于， 与第二欧姆电阻(R2)并联耦合有至少一个电容器(C2)。6. 根据上述权利要求中任一项所述的发光二极管模块(IO)，其特征 在于，电子开关(Ql)耦合在发光二极管模块(10 )的输入端(El， E2 )和滤波装置(14)之间。7. 根据权利要求6所述的发光二极管模块(10 )，其特征在于，发光 二极管模块(10)的输入端具有第一输入端和第二输入端(El， E2)，其 中第二输入端(E2)与参考电势相连，滤波装置(14)具有第一滤波装置输入端(FE1)和第二滤波装置输 入端(FE2)，其中第一滤波装置输入端(FE1)与发光二极管模块(10) 的第一输入端(El)耦合，其中电子开关(Ql)的参考电极(B)与发光二极管模块(10)的第 二输入端(E2)耦合，其中电子开关(Ql)的工作电极(A)与第二滤 波装置输入端(FE2 )耦合。8. 根据权利要求7所述的发光二极管模块(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·西格蒙德，亚德里恩·津加利克，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE