脉冲宽度调制的LED的操作制造技术

本发明专利技术提出一种用于驱动彼此在视距中的PWM调制驱动的LED的方法。在此，通过该方法应降低可由人眼观察到的频闪效应。根据该方法，PWM脉冲在时间上相互协调，使得第一LED的PWM脉冲在另一LED的PWM断开持续时间中。

【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脉冲调制的照明器件、特别是LED的装置和方法。在此，“LED”也完全可理解为0LED。
技术介绍
这种类型的装置例如使用在照明系统中，以用于实现空间、道路或逃生通道的有色的或大面积的照明。在此，通常由驱动设备(例如电子控制装置)控制并根据需要激活照明器件。对于这种类型的照明，使用有机的或无机的发光二极管(0LED或LED)作为光源。当今，这种类型的装置越发频繁地具有独立的调节可能性，以用于使照明与相应的环境情况相匹配。在此，首要的调节可能性为照明系统的调光功能(Dimmfimktion)。优选地，通过对LED的脉冲调制的控制例如PWM(脉冲宽度调制或脉宽调制)控制实现这种调光功能。由于LED为点光源，并且放射出强成束的光，通常使用多个LED的组合用于照明，其中，LED则彼此位于视距(Sichtweite)中。可由驱动设备来驱动LED，其中，在调光时如有可能则利用脉冲调制的相同的占空比(TastverhSltnis)来控制LED。这种驱动设备可具有多个通道，以用于独立地控制LED。例如，一定的LED颜色获得一个通道。由此使以下成为可能，即，产生照明的不同颜色效果。然而由于脉冲调制驱动、尤其地在低的调光值(Dimmwert)时，可产生可由人类的观察者感知的频闪效应。下面将以用于脉宽调制的示例解释该问题。由以下引起频闪效应，即，在具有例如典型IOOHz的频率和例如30%的调光(这相应于30%的PWM占空比)的PWM调制时，产生对于人类的眼睛可感知的闪烁效应。其原因为相对低的频率和PWM周期的70%的相对长的在其中LED被关断的持续时间。这种频闪效应对于LED尤其显著，因为LED可基本上瞬间地跟随电流变化过程并且不显示余辉，因为LED基本上瞬间地产生与流过其的电流成正比的光输出。由此，在其中LED不发光的时间段对于人类的眼睛来说是尤其明显的，由此频闪效应增强。在以驱动设备驱动多个LED时，通常利用相同的PWM占空比控制这些LED。由此，同步地接通和断开所有LED。这意味着，同样在这种照明装置中出现频闪效应。频闪效应的特殊形式为所谓的“水珠(beads)效应”。这通过以下方式造成，即，PWM驱动的光源相对于观察者、也就是说相对应人类的视网膜运动。学术的公开文件“脉宽调制的光源对视觉的影响效应的分析和试验研究，，(Alexander Wernicke, Steffen Strau β )(在第七届自动照明国际研讨会(达姆城，德国，2007年9月25日至洸日)上发表，ISBN 978-3-8316-0711-2)研究了该现象。为此进行的研究表明，眼睛不将相应运动的PWM光源识别为连续的线，而是识别为虚线。在此，光源的宽度对虚线的单个的中断具有尤其不利的作用。就此而言，对于点状的光源如对于LED尤其强地出现“水珠”效应。该研究表明，为了避免值效应，不允许低于临界频率，可从PWM频率、PWM占空比、光源的相对运动的光线的角速度和其宽度中计算出该频率。此外，该研究得到的结果为，由于扫视的(sakkadisch)眼睛运动(其引起固定的光源非常快的相对运动)，即使在非常高的频率时也导致“水珠”效应。
技术实现思路
本专利技术的目的为，提供一种方法以及设置用于该方法的装置，对于脉冲调制驱动的照明该方法导致避免或至少导致降低/最小化频闪效应。此外，由此也应防止或至少限制“水珠”效应的出现。该目的通过独立权利要求的特征来保护。从属权利要求以尤其有利的方式扩展本专利技术的中心思想。因此，根据本专利技术的用于解决该问题的中心思想为，以时间上推移的脉冲调制的时钟信号(Taktung)以下述方式驱动视距中的LED，即，产生尽可能“填满空隙”的总亮度。S卩，本专利技术涉及一种用于驱动视距中的脉冲调制驱动的LED的方法。在此，脉冲调制的脉冲在时间上相互协调，使得第一 LED的脉冲调制的脉冲在另一 LED的脉冲调制的断开持续时间内。在此，第一 LED的脉冲调制的脉冲优选地在另一 LED的脉冲调制的断开持续时间的中点。可替选地,第一LED的脉冲调制的脉冲的上升沿(positive Flanke)可与另一LED 的脉冲调制的脉冲的下降沿(negative Flanke)时间上一致。在该方法中，相同的驱动设备的不同通道的LED和/或不同的驱动设备的LED可根据其脉冲调制的脉冲的时间上的位置而协调或驱动设备自动地相互协调。优选地，脉宽调制(脉冲宽度调制)作为脉冲调制。优选地，也可幅度调制地驱动至少一个LED。在此，如果LED的光线的混合不可得到100%的占空比时，可以减小至少一个LED 的幅度，并且相应地提高脉冲调制的占空比以用于稳定LED电流的时间上的平均值。根据本专利技术的另一方面，提供一种方法，对于该方法，至少两个驱动设备在共同的时间基础上同步，例如借助于电网电压的特征点、优选地借助于其交零同步。对于该方法,可为每个驱动设备分派组关联(Gruppenzuordnung),其表明，相对于共同的时间基础应如何实现各脉冲调制包的位置。优选地，通过总线指令或通过直接在驱动设备上的输入进行这种组关联。也可手动进行直接的输入。此外，第一驱动设备可与第二驱动设备自动协调，其中第一驱动设备获取第二驱动设备的脉冲调制的程序组的时间位置，并且时间上与其协调。在一优选实施方式中，相对于第一和第二驱动设备之间的共同的时间基础确定第二驱动设备的脉冲调制的程序组的时间位置。在此，例如可从电网电压的特征点、优选其交零中得到共同的时间基础。第一驱动设备优选通过光传感器获取第二驱动设备的脉冲调制的脉冲的时间位置。本专利技术也涉及一种电路，尤其地涉及集成电路，如μ c或ASIC，其设计成用于执行上述方法。最后，本专利技术涉及一种用于一个或多个LED的驱动设备。在此，该设备具有用于控制至少一个LED的控制电路，该控制电路将供电电流转换成适合于至少一个LED的参数。此外，该控制电路具有设计成用于执行上述方法的电路，尤其具有集成电路(例如PC或ASIC)。在此，该电路通过脉冲调制和/或幅度调制控制所述控制电路。最终，本专利技术还涉及一种照明系统，具有至少一个上述驱动设备以及通讯总线和/或供电总线。附图说明现在，根据以下对实施例的描述以及参考所示附图介绍其它特性、优点和特征。附图中图1示出现有技术中已知的两个PWM驱动通道的时间图，图2示出在50%的占空比时的两个通道的PWM控制的根据本专利技术的第一实施方式，图3示出在30%的占空比时的根据本专利技术的第一实施方式，图4示出在30%的占空比时的两个通道的PWM控制的根据本专利技术的第二实施方式，图5示出在70%的占空比时的根据本专利技术的第二实施方式，图6示出在三个通道的情况下且在30%的占空比时的PWM和幅度调制的组合的根据本专利技术的实施方式，图7示出通道的根据本专利技术的幅度调光的时间图，图8示出根据本专利技术的驱动设备，图9示出带有两个驱动设备的根据本专利技术的照明系统。具体实施例方式图1示出两个PWM驱动通道的曲线，如现有技术中已知的那样。在此，借助于PWM控制而进行至30 %的调光。即，两个通道仅接通PWM周期的约三分之一，然而其中，在该时间内以100%的幅度发光。然而因为同时接通和断开两个通道，也得到仅仅在该时间内有效的总亮度。基于两个通道分别控制属于唯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·齐默尔曼，爱德华多·佩雷拉，U·凯勒，
申请(专利权)人：特里多尼克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：