带改进型渐暗装置的电流源制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种渐暗式、多通道电流源(47)，具有多个用于连接电气负载(10，20)的输出端(CH1，CH2)，在每个输出端(CH1，CH2)上提供可调节直流电(I1，I2)。电流源(47)在每个输出端(CH1，CH2)上具有一个第一渐暗装置(3)，通过该渐暗装置可以将部分流向输出端(CH1，CH2)的电流(I1’，I2’)逆向于基准电位(GND)导出，该渐暗装置还包含一个第一开关(17，27)，该开关借助第一PWM信号(short1，short2)加以控制，此外，对于每个输出端，还存在一个单独的第二渐暗装置(4)和一个第二开关(12，22)，该开关和电气负载(10，20)串联连接在一起，并借助第二PWM信号(open1，open2)加以控制。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种渐暗式、多通道电流源(47)，具有多个用于连接电气负载(10，20)的输出端(CH1，CH2)，在每个输出端(CH1，CH2)上提供可调节直流电(I1，I2)。电流源(47)在每个输出端(CH1，CH2)上具有一个第一渐暗装置(3)，通过该渐暗装置可以将部分流向输出端(CH1，CH2)的电流(I1’，I2’)逆向于基准电位(GND)导出，该渐暗装置还包含一个第一开关(17，27)，该开关借助第一PWM信号(short1，short2)加以控制，此外，对于每个输出端，还存在一个单独的第二渐暗装置(4)和一个第二开关(12，22)，该开关和电气负载(10，20)串联连接在一起，并借助第二PWM信号(open1，open2)加以控制。【专利说明】带改进型渐暗装置的电流源
本专利技术涉及一种用于连接电气负载的具有多个输出端的电流源。
技术介绍
在当前的技术水平下已经对多种不同规格的可调节电流源作了公开，其中也包含渐暗式可调节电流源，使用该电流源可以根据期望对输出功率进行调节。例如US7，659，673 B2公开一种为不同颜色LED线路进行供电的多通道电流源。此外，在每一个LED线路中安装有一个可控制的开关，该开关借助PWM-信号进行控制，并借助该信号对单独的LED-线路实施渐暗操作。其他的具有多个输出端的恒定电流源在 申请人:的DE 10 2010 048 951 AU WO2007/039862 A2 或者 EP O 788 850 BI 中作了公开。渐暗式恒定电流源经常用于为具有不同发光装置，尤其是彩色LED的灯光系统供电。通过对单个的既本色进行色彩混合-在RGB色域中为红、绿和蓝-可以显示出大量可见颜色。对此要求恒定电流源的不同输出端或者输出通道可以相互独立地进行渐暗操作。如上文所述，在当前技术水平下存在一系列的多通道恒定电流源，其单独的通道可以独立变暗。这一类电流源的问题在于，伴随着单独通道中电流的升高和降低，发射出的光线在色域中的色场会发生变化。色域中的色场漂移在下文中根据图1a和Ib进行简要说明。图1a显示了一种CIE-标准色板，该色板显示了所有可被观察者感知的色彩。在CIE-色板的中间，三种彩色光源发出的光被感知为白色，因为三种基本色以大致相同的比例进行混合。在白色区域右上方显示的截面80在图1b中再次放大显示。在图1b中，色场是一种所谓的)(lamp，Cree公司的一种特殊类型的LED，根据流经LED的电流进行发光。工作电流介于175mA至2500mA之间。如上文所述，色场会随着电流强度的变化而发生偏移，由此造成发出光线的波长产生变化。此外，色温也会随着恒定电流的电流强度的变化而发生变化。LED渐暗的效果是，发射光线的蓝色、红色或者绿色部分产生变化，由此根据渐暗设置，LED具有一种其他的可感知色调。对于RGB技术中安装的灯光系统而言，LED的恒定电流渐暗会使得色彩发生的微小变化被观察者感知到。该作用在很多应用中具有负面效应。在US 8 044 609 B2、DE 10 2010 031 236 AU US 2012/0200229 Al 或者 US2006/0255753 Al中公开了一种带多个输出端的电流源，该电流源在每个输出端提供一个用于驱动电气负载的直流电，单个的输出端借助相关的渐暗装置单独进行渐暗操作。如果在输出端连接LED，恒定电流渐暗会导致LED射出的光线发生色场偏移。
技术实现思路
上述专利技术的任务在于，创造一种多通道、渐暗恒定电流源，通过该电流源可以对不同的发光装置，尤其是LED发光装置在尽可能小的色场偏移的情况下进行渐暗操作。根据本专利技术，渐暗式恒定电流源具有多个用于连接电子负载的输出端，每个输出端均具有一个可单独调节的第一渐暗装置，通过该渐暗装置可以将流向各输出端的部分电流逆向于基准电位导出，每个输出端还包含一个第一开关，该开关借助第一 PWM信号加以控制。此外，根据本专利技术的电流源针对每个输出端还分别具有一个独立的第二渐暗装置和第二个开关，该开关借助第二个PWM信号加以控制。因此，正向宽幅调制电流流经该电气负载。该电流本质上为直角状，在最大值(高阶)和最小值(低阶)之间来回变化。最大值决定发光装置发出光线的色场位置。通过第一和第二 PWM信号控制比的合理配合可以对输出端提供的正向宽幅调制电流施加影响，在最佳的情况下可以使其保持恒定。由此可以将发光装置发出光线的色场偏移降至最低。根据本专利技术，如上文所述，恒定电流源的每个输出端包含仅分配给输出端的第一渐暗装置以及仅分配给该输出端的第二渐暗装置。单个的渐暗装置和单个的输出端均可以单独，也就是说相互独立进行控制或者实施渐暗操作。本专利技术意义上的开关是指具有一个或者多个开关元件(例如串联或者并联的晶体管)的开关装置。第二渐暗装置的第二开关优先以串联的方式和电气负载进行连接。第二渐暗装置和第二开关也可以和电气负载并联连接。根据本专利技术的PWM-渐暗恒定电流源优先包含一个控制装置，该控制装置根据渐暗设置对第一和第二渐暗装置的开关进行自动控制。该控制装置直接或者间接和渐暗装置相连。根据本专利技术一种优先使用的结构形式，控制装置包含一种算法，该算法对第一或者第二 PWM信号的控制比进行调节，以便在实施渐暗操作时流经输出端上连接的电气负载的电流最大值保持恒定。该最大值在整个渐暗过程中的波动小于5%，甚至小于1%。根据本专利技术的恒定电流源优先是一种可调节电流源，该电流源在其输出端输出固定的电流。根据本专利技术的一种结构实例，渐暗恒定电流源包含一个可由用户控制的控制元件，可以对单个输出端单独或者多个输出端同时进行渐暗控制。优先设计成每个通道均可以单独进行渐暗控制。例如，该控制元件在硬件和软件方面既可以是滑动装置，也可以是旋转调节装置。每次的渐暗设置在信号技术方面转换为特定的控制比，通过该控制比，相关通道的第一或者第二渐暗装置开关被控制装置所控制。然后，控制装置根据另一个渐暗装置的相关控制比进行计算。在两个控制比合理配合时可以使得流经负载的正向宽幅调制电流的最大值本质上保持恒定。控制装置根据以下公式计算第一或者第二 PWM信号计算控制比:(1_DKS) X I 线路-DpwmX Iled其中:Is.是电流源(47)在输出端CHl，CH2所提供电流的最大值，Dks为第一 PWM信号的控制比Dpwm为第二 PWM信号的控制比Iled为流经负载(10，20)的正向宽幅调制电流的最大值。根据上述公式也可以制定一个可由控制装置读取的表格(“Look-up-Table”)或者综合特性曲线。由此不再需要计算控制比。根据本专利技术一种优先使用的结构形式，控制装置至少部分逆相，尤其是完全逆相控制第一和第二渐暗装置的开关。如果第一开关的PWM信号处于低阶状态，第二开关的PWM信号此时跳跃至高阶状态。由此，电压波动和输出电流的波动较小。根据本专利技术的多通道、渐暗恒定电流源优先用于驱动发光装置，尤其是彩色LED。在单独的输出端上优先分别串联一个或者多个发光装置。一个线路中包含的所有发光装置均具有相同的颜色。第一渐暗装置在电流源提供规定电流的输出端电缆中连接一个节点，并逆向与基准电位进行连接。通过闭合开关，电流源提供的电流逆向于基准电位进行输出。相反，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源(47),具有多个输出端(CH1,CH2),在每个输出端(CH1,CH2)上提供直流电(I1,I2)用于驱动电气负载(10,20),其中每个输出端(CH1,CH2)具有一个第一渐暗装置(3),通过该渐暗装置可以将部分流向输出端的电流(I1’,I2’)逆向于基准电位(GND)导出,该渐暗装置还包含一个第一开关(17,27),该开关借助第一PWM信号(short1,short2)加以控制,此外,对于每个输出端,还存在一个单独的第二渐暗装置(4),该渐暗装置具有一个第二开关(12,22),该开关借助第二PWM信号(open1,open2)加以控制,从而使得每个输出端(CH1,CH2)借助第一或者第二渐暗装置(3,4)进行单独的渐暗调节。根据权利要求书1所述的电流源(47),其特征在于,第二开关(12,22)和电气负载(10,20)串联连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·格鲁伯，雷内·弗兰茨基，温弗里德·拜尔，格尔德·梅赫弗，
申请(专利权)人：艾克斯希特隆公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE