AT14041U1 - Betriebsschaltung für Leuchtdioden mit Filterelement - Google Patents

Abstract

Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt wird, und die mittels einer Spule (L1) und einem durch eine Steuereinheit (SR) getakteten ersten Schalter (S1) eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem ersten Schalter (S1) in der Spule (L1) eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem ersten Schalter (S1) über wenigstens eine LED entlädt, und die Steuereinheit (SR) die Zeitdauer toff zwischen einem Ausschalten und einem folgenden Einschalten des ersten Schalters (S1) abhängig von der Erkennung des Erreichens der Entmagnetisierung der Spule (L1) bestimmt wobei ein Kondensator (C1) parallel zu der wenigstens eine LED angeordnet ist, und der Kondensator (C1) während der Phase der Entmagnetisierung der Spule (L1) den Strom durch die LED aufrecht erhält, so dass der Strom durch die LEDs geglättet wird, wobei eine Filterspule (L3) zwischen die LED und den Kondensator (C1) geschaltet ist.

Description

Beschreibung

BETRIEBSSCHALTUNG FÜR LEUCHTDIODEN MIT FILTERELEMENT

[0001] Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung mit Leuchtdioden gemäß dem Oberbegriffder Ansprüche 1 und 4.

TECHNISCHES GEBIET

[0002] Halbleiterlichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden sind während der letzten Jahrefür Beleuchtungsanwendungen zunehmend interessant geworden. Der Grund dafür liegt unteranderem darin, dass entscheidende technische Innovationen und große Fortschritte sowohl beider Helligkeit als auch bei der Lichteffizienz (Lichtleistung pro Watt) dieser Lichtquellen erzieltwerden konnten.

[0003] Nicht zuletzt durch die vergleichsweise lange Lebensdauer konnten sich Leuchtdiodenzu einer attraktiven Alternative zu herkömmlichen Lichtquellen wie Glüh- oder Gasentladungs¬lampen entwickeln.

STAND DER TECHNIK

[0004] Halbleiterlichtquellen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werdenim Folgenden als LED (Light Emitting Diode) abgekürzt. Dieser Begriff soll im Folgenden sowohlLeuchtdioden aus anorganischen Materialien als auch Leuchtdioden aus organischen Materia¬lien umfassen. Es ist bekannt, dass die Lichtabstrahlung von LEDs mit dem Stromfluss durchdie LEDs korreliert.

[0005] Zur Helligkeitsregelung werden LEDs daher grundsätzlich in einem Modus betrieben, indem der Stromfluss durch die LED geregelt wird.

[0006] In der Praxis werden zur Ansteuerung einer Anordnung von einer oder mehrerer LEDsvorzugsweise Schaltregler, beispielsweise Tiefsetzsteller (Step-Down oder Buck Converter)verwendet. Ein solcher Schaltregler ist beispielsweise aus der DE 10 2006 034 371 A1 bekannt.

[0007] Dabei steuert eine Steuereinheit einen hochfrequent getakteten Schalter (beispielsweiseeinen Leistungstransistor) an. Im eingeschalteten Zustand des Schalters fließt Strom über dieLED Anordnung und eine Spule, die dadurch aufgeladen wird. Die zwischengespeicherte Ener¬gie der Spule entlädt sich im ausgeschalteten Zustand des Schalters über die LEDs (Freilauf¬phase). Der Strom durch die LED Anordnung zeigt einen zickzackförmigen zeitlichen Verlauf:bei eingeschaltetem Schalter zeigt der LED-Strom eine ansteigende Flanke, bei ausgeschalte¬tem Schalter ergibt sich eine abfallende Flanke. Der zeitliche Mittelwert des LED-Stroms stelltden Effektivstrom durch die LED-anordnung dar und ist ein Maß für die Helligkeit der LEDs.Durch entsprechende Taktung des Leistungsschalters kann der mittlere, effektive Strom gere¬gelt werden.

[0008] Die Funktion des Betriebsgeräts ist nun, einen gewünschten mittleren Stromfluss durchdie LEDs einzustellen und die zeitliche Schwankungsbreite des Stroms, bedingt durch dashochfrequente Ein- und Abschalten des Schalters (typischerweise im Bereich oberhalb von 10kHz), möglichst gering zu halten.

[0009] Eine praktische Anforderung an das Betriebsgerät ist, dass es möglichst flexibel undvielseitig eingesetzt werden kann, beispielsweise unabhängig davon, wie viele LEDs als Lasttatsächlich angeschlossen sind und betrieben werden sollen. Die Last kann sich zudem wäh¬rend des Betriebs ändern, wenn beispielsweise eine LED ausfällt. Es kann auch passieren,dass die gesamte LED-Strecke zumindest kurzzeitig von dem Betriebsgerät getrennt wird,bspw. Aufgrund von Erschütterungen oder schlechter Kontaktierung.

[0010] Bei herkömmlichen Technologien werden die LEDs bspw. in einem sogenannten 'conti¬nuous conduction mode' bzw. nichtlückendem Betrieb betrieben. Dieses Verfahren sei anhand von Figur 1a und Figur 1b näher erläutert (Stand der Technik).

[0011] Im in Figur 1a gezeigten Beispiel ist als Grundschaltung ein Tiefsetzsteller (Buck-Converter) für den Betrieb zumindest einer LED (oder mehrerer in Serie geschalteten LEDs)dargestellt, die einen ersten Schalter S1 aufweist. Die Betriebsschaltung wird mit einer Gleich¬spannung bzw einer gleichgerichteten Wechselspannung UO versorgt.

[0012] Im eingeschalteten Zustand des ersten Schalters S1 (während der Zeitdauer t_on) wirdin der Spule L1 Energie aufgebaut, die sich im ausgeschalteten Zustand des ersten SchaltersS1 (Zeitdauer t_off) über zumindest eine LED entlädt. Der sich ergebende zeitliche Stromverlaufist in Figur 1b abgebildet (Stand der Technik). Dabei sind zwei Pulspakte des PWM dargestellt.Der Stromverlauf innerhalb eines Pulspakets ist zudem vergrößert dargestellt. Aus Gründen derFarbkonstanz soll innerhalb eines Pulspakets die Amplitude des Rippels möglichst gering sein.Dies kann durch geeignete Wahl des Einschaltzeitpunkts tO und Ausschaltzeitpunkts t1 erfol¬gen. So können diese Zeitpunkte beispielsweise so gewählt werden, dass der ersten SchalterS1 eingeschaltet wird, wenn der Strom einen bestimmten minimalen Referenzwert unterschrei¬tet und der Schalter ausgeschaltet wird, wenn der Strom einen maximalen Referenzwert über¬schreitet. Dieses Verfahren hat aber mehrere Nachteile: Zum einen, um einen möglichst gerin¬gen Rippel zu erzielen, ist eine rasche Abfolge von Ein- und Auschaltvorgängen notwendig. DieSteigung (positive bzw negative Flanke) des Stroms ist nämlich nicht vom Betriebsgerät steuer¬bar und als gegeben zu betrachten, da sie u.a. durch die Induktivität der Spule L1 und durch dieLeistungsaufnahme der LEDs bestimmt ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0013] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technikverbesserte Betriebsschaltung für wenigstens eine LED und ein Verfahren zum Betrieb wenigs¬tens einer LED bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise einen sicheren Betrieb derLED ermöglicht.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüchegelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besondersvorteilhafter Weise weiter.

[0015] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird der Betriebsschaltung für wenigstenseine LED eine Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt. Eine Ver¬sorgungsspannung für wenigstens eine LED wird mittels einer Spule und einem durch eineSteuer/Regeleinheit getakteten ersten Schalter bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem erstemSchalter in der Spule eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetemerstem Schalter über eine Diode und über der wenigstens einen LED entlädt. Die Betriebsschal¬tung weist vorzugsweise einen Kondensator auf, der parallel zu der wenigstens eine LED ange¬ordnet ist.

[0016] Es ist gemäß der Erfindung eine Filterspule zwischen die LED und den Kondensatorgeschaltet.

[0017] Beispielsweise ist eine Sensoreinheit vorhanden, die den Stromfluß durch die LEDüberwacht und ein Sensorsignal erzeugt. Das Sensorsignal wird an der Steuer/Regeleinheitzugeführt und dort bearbeitet, wobei die Steuer/Regeleinheit den Schalter entsprechend derStromüberwachung mittels der Sensoreinheit ansteuert.

[0018] Der Betriebsschaltung für wenigstens eine LED wird eine Speisespannung zugeführt.Die Betriebsschaltung weist zumindest eine Spule und zumindest einen durch eine Steu¬er/Regeleinheit getakteten Schalter auf, wobei die Betriebsschaltung eine Versorgungsspan¬nung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem Schalter in der Spule eineEnergie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem Schalter über eine Diodeentlädt, wobei eine Sensoreinheit vorhanden ist, die den Stromfluß durch die LED überwachtund abhängig von dem Stromfluß durch die LED ein Sensorsignal erzeugt, und dass das Sen¬sorsignal der Steuer/Regeleinheit zugeführt und dort bearbeitet wird, wobei die Steu- er/Regeleinheit den Schalter entsprechend des zugeführten Sensorsignals ansteuert.

[0019] Die Betriebsschaltung kann eine weitere Sensoreinheit (als erste bezeichnet) aufweisen,die ein vom Stromfluss durch den ersten Schalter abhängendes weiteres (erstes) Sensorsignalerzeugt, und die zweite Sensoreinheit (als zweite bezeichnet) auf, die den Stromfluß durch dieSpule, vorzugsweise das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule, detektiert und ein Sen¬sorsignal erzeugt. Die Sensorsignale werden an die Steuer/Regeleinheit zugeführt und bearbei¬tet.

[0020] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben von wenigstens einer LEDmittels einer Schaltreglerschaltung, wobei mittels einer Spule und einem durch eine Steu¬er/Regeleinheit getakteten Schalter eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED be¬reitstellt wird, wobei der Stromfluß durch die LED durch eine zweite Sensoreinheit überwachtwird, diese Sensoreinheit ein Rückführsignal ausgibt und eine Steuer/Regeleinheit den Schalterabhängig von dem Rückführsignal der Sensoreinheit ansteuert. Es ist dabei eine Filterspulezwischen die LED und den Kondensator geschaltet, die mögliche Störspitzen unterdrückenkann.

[0021] Vorzugsweise ändert die Steuer/Regeleinheit das Einschaltverhältnis und / oder dieAnsteuerfrequenz des Schalters abhängig von dem Rückführsignal der ersten und / oder zwei¬ten Sensoreinheit.

[0022] Vorzugsweise verwendet die Steuereinheit ein Signal der ersten Sensoreinheit oder einSignal der zweiten Sensoreinheit oder eine Kombination von beiden Signalen zur Festlegungdes Ein- und / oder Ausschaltzeitpunkts des erstens Schalters.

[0023] Vorzugsweise schaltet die Steuer/Regeleinheit den ersten Schalter aus, wenn der Stromdurch den ersten Schalter einen maximalen Referenzwert überschreitet und schaltet zu demZeitpunkt wieder ein, wenn der Stromfluß durch die LED einen minimalen Referenzwert unter¬schreitet.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Sensoreinheit einMesswiderstand (Shunt).

[0025] Die zweite Sensoreinheit kann eine Sekundärwicklung der Spule oder auch einHallsensor sein.

[0026] In einer weiteren Ausführungsform erkennt die zweite Sensoreinheit das Erreichen derEntmagnetisierung der Spule, indem sie die Spannung oberhalb des ersten Schalters mittelseines (ohmschen) Spannungsteilers überwacht.

[0027] Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Ge¬genstand weiterer Unteransprüche.

[0028] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispieleunter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

[0029] Figur 1a zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem bekannten Stand der

Technik [0030] Figur 1b zeigt ein Diagram mit dem zeitlichen Verlauf des LEDstroms in der

Schaltungsanordnung von Figur 1a (Stand der Technik) [0031] Figur 2a zeigt ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Betriebsschal¬ tung (Buck) für LEDs [0032] Figur 2b zeigt ein Diagram, das zeitabhängige Stromverläufe und Steuersig¬ nale in der in Fig 2a dargestellten Schaltungsanordnung darstellt [0033] Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Betriebsschaltung (Buck) für LEDs [0034] Figur 5 zeigt eine Abwandlung der Schaltung von Figur 2a (Buck-Boost) [0035] Figur 6 zeigt eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung [0036] Figur 1a und Figur 1b zeigen den Stand der Technik.

[0037] Sofern in den Figuren eine Sekundärwicklung als Abgriff an der Spule L1 dargestellt ist,ist diese Sekundärwicklung beispielhaft als zweite Sensor-Einheit SE2 dargestellt, die an dieSpule L1 gekoppelt sein kann und den Strom durch die LED bzw. die davon abhängige Span¬nung überwachen soll.

[0038] Die in Figur 2a dargestellte Schaltungsanordnung dient zum Betrieb von wenigstenseiner (oder mehrerer in Serie und / oder parallel geschaltenen) LED. Im dargestellten Beispielsind beispielsweise zwei LEDs in Serie geschaltet, es können natürlich auch nur eine odermehrere LEDs sein.

[0039] Die LED bzw. die seriell und / oder parallel geschaltenen LEDs werden im Folgendenauch LED-strecke genannt. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich die Betriebs¬schaltung sehr flexibel an die Art und Anzahl der seriell verbundenen LEDs anpasst. Der Schal¬tung wird eine Gleichspannung U0 zugeführt, die natürlich auch eine gleichgerichtete Wechsel¬spannung sein kann. Die LEDs sind in Serie mit einer Spule L1 und einem ersten Schalter S1verbunden.

[0040] Zudem weist die Schaltungsanordnung eine Diode D1 (die Diode D1 ist parallel zu denLEDs und der Spule L1 geschaltet) und einen zu den LEDs parallel geschalteten KondensatorC1 auf. Im eingeschalteten Zustand des ersten Schalters S1 fließt Strom durch die LEDs unddurch die Spule L1, die dadurch magnetisiert wird. Im ausgeschaltenen Zustand des erstenSchalters S1 entlädt sich die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energie in Form einesStroms über die Diode D1 und die LEDs.

[0041] Parallel dazu wird am Beginn des Einschaltens des ersten Schalters S1 der Kondensa¬tor C1 geladen.

[0042] Während der Ausschaltphase des ersten Schalters S1 (Freilaufphase) entlädt sich derKondensator C1 und trägt zum Stromfluss durch die LED-Strecke bei. Bei geeigneter Dimensi¬onierung des Kondensators C1 führt dies zu einer Glättung des Stroms durch die LEDs.

[0043] Als erster Schalter S1 wird vorzugsweise ein Feldeffekttransistor oder auch Bipolartran¬sistor verwendet. Der erste Schalter S1 wird hochfrequent geschaltet, typischerweise in einemFrequenzbereich von über 10 kHz.

[0044] Es ist weiterhin eine Filterspule L3 im Kathodenstrang der LED zwischen die LED undden Kondensator C1 geschaltet, die mögliche Störspitzen unterdrücken kann. Der KondensatorC1 ist also nicht direkt parallel zu der LED verschaltet, sondern über eine Zwischenschaltungder Filterspule L3.

[0045] Alternativ zu der Anordnung der LED im Kathodenstrang kann die Filterspule L3 auch imAnodenstrang der LED angeordnet werden. Der Vorteil der Anordnung im Kathodenstrang ist,dass bei einem plötzlichen Unterbruch der LED die Spannung nicht über das Busspannungsni¬veau Uoi steigen kann.

[0046] Eine mögliche Ausführungsform ist, dass der erste Schalter S1 im Betrieb geschont wird,da er, wie später ausgeführt, vorzugsweise dann eingeschaltet wird, wenn die an ihm anliegen¬de Leistung nahezu null ist. Beim Stand der Technik dagegen, wo die Schaltvorgänge unterhoher Leistung ablaufen, muss für den ersten Schalter S1 ein hochwertiges Bauelement mitsehr kurzer Schaltdauer eingesetzt werden, um die Schaltverluste in einem tolerierbaren Rah¬men zu halten.

[0047] Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung ist, dass für den ersten Schalter S1 unddie Diode D1 durchaus auch ein vergleichsweise billigeres Bauelement mit vergleichsweiseetwas längerer Schaltdauer oder längerer Ausräumzeit eingesetzt werden kann. Durch dasVorsehen der Filterspule L3 können mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällenwie beispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringert oder vermieden werden. DieFilterspule L3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während desBetriebs auftreten können.

[0048] In der Schaltung von Figur 2a ist weiters eine Steuer- und/oder Regeleinheit SR vorge¬sehen, die zur Regelung der LED-Leistung die Taktung des ersten Schalters S1 vorgibt.

[0049] Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet zur Festlegung des genauen Einschalt- undAusgangszeitpunkts des ersten Schalters S1 als Eingangsgrößen Signale von einer erstenSensoreinheit SE1 und/oder Signale von einer zweiten Sensoreinheit SE2.

[0050] Die erste Sensoreinheit SE1 ist in Serie zum ersten Schalter S1 angeordnet und erfasstden Stromfluss durch den ersten Schalter S1. Dies dient zur Überwachung des Stromflussesdurch den ersten Schalter S1. Übersteigt der Stromfluss durch den ersten Schalter S1 einenbestimmten maximalen Referenzwert, so wird der erste Schalter S1 ausgeschaltet.

[0051] In einer möglichen Ausführungsform kann es sich bei der ersten Sensoreinheit SE1beispielsweise um einen Messwiderstand (Shunt oder Strom messwiderstand) handeln.

[0052] Die Sensoreinheit SE2 kann auch die Funktion der Sensoreinheit SE1 übernehmen,indem ein Überschreiten oder Erreichen eines Maximalwertes für den LED Strom i_LED bzw.den Spulenstrom i_L erfasst wird und der Steuer/Regeleinheit SR signalisiert wird.

[0053] Zur Überwachung des Stromflusses kann nun der Spannungsabfall am Messwiderstand(Shunt) abgegriffen werden und beispielsweise mittels eines Komparators mit einem Referenz¬wert verglichen werden.

[0054] Überschreitet der Spannungsabfall am Messwiderstand (Shunt) einen bestimmten Wert,so wird der erste Schalter S1 abgeschaltet.

[0055] Die zweite Sensoreinheit SE2 ist innerhalb des Stromzweiges, der während der Freilauf¬phase vom Strom durchflossen wird, angeordnet, vorzugsweise in der Nähe oder an der SpuleL1. Mit Hilfe der zweiten Sensoreinheit SE2 kann die Steuereinheit/Regeleinheit SR einengeeigneten Zeitpunkt für den Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1 festlegen.

[0056] Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird der erste Schalter S1 vorzugsweise danneingeschaltet, wenn der Strom durch die Spule L1 einen bestimmten Wert unterschritten hatoder zum ersten Mal null ist (oder zumindest sehr gering ist). In dem letzteren Fall liegt alsodieser Zeitpunkt vorzugsweise in dem Zeitbereich, wenn die Diode D1 am Ende der Freilauf¬phase sperrt. Zum Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1 liegt ein möglichst geringer Stromam Schalter S1 an. Durch Erkennen des Stromnulldurchgangs durch die Spule L1 wird einnahezu verlustfreies Schalten ermöglicht.

[0057] Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt der Strom durch die LEDs nur gerin¬ge Welligkeit und schwankt nicht stark. Dies kann dadurch erreicht werden, dass aufgrund dererfindungsgemäßen Überwachung des LED Stromes durch eine zweite Sensoreinheit SE2 derLED Strom in einem vorgegebenen Bereich gehalten werden kann. Vorzugsweise schaltet dieSteuer/Regeleinheit SR den ersten Schalter aus, wenn der Strom durch den ersten Schaltereinen maximalen Referenzwert überschreitet und schaltet zu dem Zeitpunkt wieder ein, wennder Stromfluß durch die LED einen minimalen Referenzwert unterschreitet.

[0058] Die zweite Sensoreinheit SE2 kann wie bereits erläutert auch dazu dienen, eine Ent¬magnetisierung der Spule L1 festzustellen.

[0059] Zusätzlich kann die glättende Wirkung eines zu den LEDs parallel geschalteten Konden¬sators C1 genutzt werden. Während der Phase eines geringen Spulenstroms kann der Konden¬sator C1 die Speisung der LED übernehmen.

[0060] Die einzelnen Stromverläufe und der optimale Einschaltzeitpunkt des ersten SchaltersS1 sollen anhand des Diagrams in Figur 2b näher erläutert werden.

[0061] Analog zu Diagram in Figur 1b ist der zeitliche Verlauf des Stroms i_L über zwei Pulspa¬kete dargestellt.

[0062] Die vergrößerte Darstellung zeigt den Stromverlauf innerhalb eines PWM Pulspaketes:Es ist der zeitliche Verlaufs des Stroms i_L durch die Spule L1, der zeitliche Verlauf des Stroms iJ_ED durch die LEDs und der zeitliche Verlauf des Zustand des ersten Schalters S1 aufgetra¬gen (Im Zustand 0 ist der erste Schalter S1 ausgeschaltet, im Zustand 1 ist der Schalter ge¬schlossen; die Signale für den Zustand des Schalters S1 entsprechen dem Ansteuersignal (alsoam Gate) des Schalters S1). Zum Zeitpunkt t_0 wird der erste Schalter S1 geschlossen und esbeginnt ein Strom durch die LED und die Spule L1 zu fließen. Der Strom i_L zeigt einen Anstieggemäß einer Exponentialfunktion, wobei im hier interessierenden Bereich ein quasi-linearerAnstieg des Stroms i_L zu erkennen ist.

[0063] i_LED unterscheidet sich von i_L dadurch, dass ein Teil des Stroms i_L zur Ladung desKondensators C1 beiträgt.

[0064] Das Öffnen des ersten Schalters S1 zum Zeitpunkt t_1 (beispielsweise wenn ein ge¬wünschter maximaler Referenzwert erreicht ist) hat zur Folge, dass sich die im Magnetfeld derSpule gespeicherten Energie über die Diode D1 und die LEDs bzw den Kondensator C1 ent¬lädt. Der Strom i_L fließt in die gleiche Richtung weiter, nimmt aber kontinuierlich ab und kannsogar einen negativen Wert erreichen. Ein negativer Strom (d.h. ein Stromfluss mit umgekehrterRichtung) ist solange vorhanden, solange die Ladungsträger, die zuvor in der leitend gepoltenDiode D1 angereichert wurden, aus der Sperrschicht der Diode D1 ausgeräumt sind.

[0065] Der Strom i_LED hingegen nimmt nur schwach ab und wird aufrechterhalten, da derKondensator C1 glättend wirkt.

[0066] Zum Zeitpunkt t_2 sperrt die Diode. Der Strom i_L nimmt ab (ist aber weiter negativ) undgeht gegen null. In dieser Phase werden parasitäre Kapazitäten an der Diode D1 und weitereparasitäre Kapazitäten in der restlichen Schaltung umgeladen.

[0067] Die Spannungen am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1 und an derSpule L1 ändern sich in diesem Zeitraum sehr rasch. Die Spannung am Knotenpunkt Ux fälltauf einen niedrigen Wert ab (aufgrund des Sperrens der Diode D1).

[0068] Ein möglicher Wiedereinschaltzeitpunkt t_3 für den ersten Schalter S1 ist nun gegeben,wenn der Strom i_L den Nulldurchgang, oder zumindest die Nähe des Nulldurchgangs, erreicht.Zu diesem Zeitpunkt ist die Spule L1 nicht bzw kaum magnetisiert.

[0069] Der erste Schalter S1 kann zu diesem Zeitpunkt mit sehr geringen Verlusten eingeschal¬tet werden, da kaum Strom durch die Spule L1 fließt. Ein Wiedereinschalten ist aber auch be¬reits zum Zeitpunkt t_2 oder kurz vorher möglich, da der Strom durch die Spule L1 in diesemZeitbereich sehr niedrig ist.

[0070] Zur Detektion des möglichen Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter S1 dient nuneine zweite Sensoreinheit SE2. In einer ersten Ausführungsform kann beispielsweise der Stromi_L durch die Spule L1 erfasst werden. Dies erfordert aber relativ aufwendige Schaltungen. DerStrom i_L durch die Spule L1 und die LED kann beispielsweise mittels eines Transformators(mittels einer Sekundärwicklung L2) oder mittels eines Hallsensors erfasst werden. Zusätzlichoder alternativ können daher weitere/andere Größen herangezogen werden, die zur Detektioneines möglichen Einschaltzeitpunkts geeignet sind.

[0071] Wenn der Kondensator C1 nicht vorhanden ist oder nur eine sehr geringe Kapazitätaufweist, entspricht der Strom i_L (der durch die Spule L1 fließt) dem Strom i_LED durch dieLED, womit durch die Überwachung des Stromes i_L (der durch die Spule L1 fließt) Stromi_LED durch die LED überwacht bzw. erfasst werden kann.

[0072] In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann beispielsweise der Magnetisierungs¬zustand der Spule L1 erfasst werden. Es kann sich bei der zweiten Sensoreinheit SE2 um eineSekundärwicklung L2 oder auch einen Hall-Sensor handeln, der an die Spule L1 gekoppelt oderin diese integriert ist.

[0073] Die Überwachung des Stromverlaufs an der Spule L1 (insbesondere des 'Einbruchs'kurz nach Sperren der Diode D1 nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eine Aussage über denvorteilhaften Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1.

[0074] In einer einfachen Ausführungsvariante würde ein Komparator reichen, der das Über-bzw. Unterschreiten eines Schwellwerts für den Strom durch die LED i_LED bzw. den Spulen¬strom i_L erkennen kann.

[0075] Anstatt oder ergänzend zur Stromüberwachung an der Spule L1 kann beispielsweise dieSpannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1 überwacht werden. Die Span¬nung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifikant ab aufeinen niedrigen Wert. Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten Schalters S1 kann daherbei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöst werden. DieSteuer/Regeleinheit SR schaltet den ersten Schalter S1 zu dem Zeitpunkt wieder ein, wenn dieSpule L1 entmagnetisiert ist und/oder die Diode D1 sperrt.

[0076] Die zweite Sensoreinheit SE2 kann dabei aus einer induktiv an die Spule L1 gekoppel¬ten Sekundärwicklung L2 oder aus einem Spannungsteiler (R1, R2) am Knotenpunkt Ux beste¬hen.

[0077] Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet die Information von der ersten Sensoreinheit SE1und/oder der zweiten Sensoreinheit SE2 zur Festlegung des Aus- und Einschaltzeitpunkts desersten Schalter S1.

[0078] Die Regelung der (zeitlich gemittelten) Stromes durch die LED und somit der LED-leistung durch die Steuer/Regeleinheit SR kann beispielsweise in Form von PWM-Signalenerfolgen. Die Frequenz des PWM Signals liegt typischerweise in der Größenordnung von über100 Hz bis in den MHz Bereich.

[0079] Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Ausführungsformen der Erfindung.

[0080] In Figur 3 ist eine spezielle Ausführungsform der oben beschriebenen Schaltanordnung(eines Tiefsetzstellers bzw. Buck-Converter) dargestellt. Der mögliche Ausschaltzeitpunkt wirdhierbei mittels Erfassung der Spannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1detektiert. Diese erfolgt durch den ohmschen Spannungsteiler R1 und R2. Der Knotenpunkt Uxliegt zwischen der Spule L1, der Diode D1 und dem Schalter S1.

[0081] Als Spannungsteiler ist beispielsweise auch ein kapazitiver Spannungsteiler oder kom¬binierter Spannungsteiler, der aus Widerstand und Kapazität aufgebaut ist, möglich. Der Mess¬widerstand (Shunt) RS dient zur Stromerfassung durch den ersten Schalter S1.

[0082] Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs am Knotenpunkt Ux (insbesonderedes 'Einbruchs' kurz nach Sperren der Diode D1 in der Nähe des Zeitpunkts t_2) ermöglichteine Aussage über den vorteilhaften Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1.

[0083] Anstatt oder ergänzend zu einer Strom Überwachung an der Spule L1 kann beispielswei¬se die Spannung am Knotenpunktes Ux oberhalb des ersten Schalters S1 überwacht werden.Die Spannung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifi¬kant ab auf einen niedrigen Wert. Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten Schalters S1kann daher bei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöstwerden.

[0084] In Schaltungsanordnung von Figur 3 ist zusätzlich ein zweiter Schalter S2 parallel zuden LEDs und dem Kondensator C1 angeordnet. Der zweite Schalter S2 ist selek-tiv/unabhängig ansteuerbar und kann beispielsweise ein Transistor (MOSFET oder Bipolartran¬sistor) sein. Wird der zweite Schalter S2 geschlossen, so wird der Entladevorgang des Konden¬sators C1 beschleunigt. Durch die beschleunigte Entladung des Kondensators C1 wird erreicht,dass der Stromfluss durch die LED möglichst schnell gegen null geht. Dies ist beispielsweiseam Ende eines PWM- Pakets erwünscht, wo der Stromfluss durch die LED möglichst schnellabfallen soll d.h. die abfallende Flanke des Stromsverlaufs möglichst steil sein soll (aus Grün¬den der Farbkonstanz).

[0085] Vorzugsweise kann der zweite Schalter S2 bei niedrigem Dimmlevel aktiviert und ange¬steuert werden, wo die PWM- Pakete sehr kurz sind und es wichtig ist, dass der Strom durchdie LED am Ende eines Pulspakets rasch gegen null geht. Beispielsweise kann durch geeigne- te Ansteuerung des zweiten Schalters S2 ein noch niedrigeres Dimmlevel erreicht werden.

[0086] Eine weitere Funktion dieses zweiten Schalters S2 ist, dass er im eingeschalteten Zu¬stand die LEDs überbrückt. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn die LEDs ausgeschaltetwerden sollen, d.h. kein Licht emittieren sollen, aber die Versorgungsspannung UO noch anliegt.Ohne die Überbrückung durch den zweiten Schalter S2 würde ein (zwar kleiner) Strom über dieLEDs und die Widerstände R1 und R2 fließen und die LEDs (geringfügig) leuchten.

[0087] Es sei angemerkt, dass die Anordnung eines zweiten Schalters S2 parallel zu den LEDsund dem Kondensator C1 zur beschleunigten Entladung des Kondensators C1 bzw. zur Über¬brückung der LED nicht nur auf die spezielle Ausführungsform der Schaltungsanordnung vonFigur 3 beschränkt ist, sondern bei allen Ausführungsformen der Erfindung angewandt werdenkann.

[0088] Weiters enthält die Schaltungsanordnung eine Spule L3, die sich im Anodenstrang derLED befindet. Die Spule L3 kann mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wiebeispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringern oder vermeiden. Die FilterspuleL3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während des Betriebs auftre¬ten können.

[0089] Figur 4 zeigt eine Modifikation von der Schaltung in Figur 3 dahingehend, dass eineStromüberwachung an der Spule L1 erfolgt. Der Strom an der Spule L1 kann beispielsweisemittels einer Sekundärwicklung L2 oder auch eines Hall- Sensors, der an die Spule S1 gekop¬pelt ist, erfasst werden.

[0090] Zur Detektion des vorteilhaften Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter S1 dient nundie Sekundärwicklung L2 oder der Hall-Sensor als Sensoreinheit SE2.

[0091] Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs an der Spule L1 (insbesondere des'Einbruchs' in der Nähe des Sperrens der Diode D1 nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eineAussage über den vorteilhaften Wiedereinschalt- Zeitpunkt des ersten Schalters S1. DieseÜberwachung kann wie bereits erwähnt anhand einer Sekundärwicklung L2 als SensoreinheitSE2 erfolgen.

[0092] Die Bestimmung des Zeitpunkts für das Wiedereinschalten des Schalters S1 kann wiebereits erwähnt auch mittels einer Schwellwertüberwachung erfolgen (auf das Unter- oderÜberschreiten eines Schwellwerts, bei einer Überwachung mittels Hall-Sensors).

[0093] Es sei bemerkt, dass das Verfahren zur Detektion eines möglichen Einschaltzeitpunktsfür den ersten Schalter S1 mittels einer Sekundärwicklung L2 natürlich auf andere Schaltungs¬topologien angewandt werden kann, so beispielsweise für einen sogenannten Sperrwandlerbzw. Buck-Boost Converter oder einen sogenannten Durchflusswandler bzw. Forward Conver¬ter.

[0094] Die Figur 5 zeigt eine Modifikation der Schaltung von Figur 2a dahingehend, dass dieAnordnung der Spule L1, der Diode D1 sowie der Orientierung der LED-strecke modifiziert ist(bildet einen Sperrwandler bzw. Buck-Boost Konverter). Weiters enthält die Schaltungsanord¬nung eine Spule L3, die sich im Kathodenstrang der LED befindet. Die Spule L3 kann möglicheStörspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wie beispielsweise einem Kurzschluss auftretenkönnen, verringern oder vermeiden. Die Filterspule L3 kann auch Störspitzen vermeiden, diebeim Entfernen der LED während des Betriebs auftreten können.

[0095] Eine Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Die Erkennung des Erreichensder Entmagnetisierung der Spule L1 anhand Überwachung der Wicklung L2 kann durch einenstandardmäßig verfügbaren Steuerschaltkreis IC durchgeführt werden.

[0096] Dieser Steuerschaltkreis IC (integrierter Schaltkreis), als eine spezielle Ausführungsformder Steuer-/Regeleinheit SR gemäß Fig. 2 bis 5, verfügt über einen Eingang zur Erkennung desErreichens der Entmagnetisierung einer Spule L1 anhand Überwachung an die Spule L1 ge¬koppelten Hall-Sensors. Weiterhin verfügt der Steuerschaltkreis IC über einen Ausgang zurAnsteuerung eines Schalters und über weitere Überwachungseingänge. Ein erster dieser Überwachungseingänge kann für die Vorgabe eines Referenzwertes wie bspw. einer Referenz¬spannung genutzt werden. Ein zweiter Überwachungseingang kann für die Überwachung desErreichens einer maximalen Spannung oder auch anhand einer Spannungsmessung an einemWiderstand zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Stromes genutzt werden. Eindritter Überwachungseingang kann für die Überwachung einer weiteren Spannung oder auchzur Aktivierung und Deaktivierung des Steuerschaltkreis IC oder der Ansteuerung den Steuer¬schaltkreis IC angesteuerten Schalters genutzt werden.

[0097] Weiters enthält die Schaltungsanordnung eine Spule L3, die sich im Anodenstrang derLED befindet. Die Spule L3 kann mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wiebeispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringern oder vermeiden. Die FilterspuleL3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während des Betriebs auftre¬ten können.

[0098] Gemäß der Fig. 6 überwacht der Steuerschaltkreis IC den Strom durch den erstenSchalter S1 während der Einschaltphase des ersten Schalters S1 über den Meßwiderstand(Shunt) Rs und den Eingang 4 am Steuerschaltkreis IC.

[0099] Sobald die Spannung, die über dem Meßwiderstand (Shunt) Rs abgegriffen wird, einenbestimmten Maximalwert erreicht, wird der ersten Schalter S1 geöffnet.

[00100] Die Vorgabe der zum Öffnen des ersten Schalters S1 erforderlichen Höhe der Span¬nung kann durch die Vorgabe eines Referenzwertes (d.h. einer Referenzspannung) am Ein¬gang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden. Beispielsweise kann von einem Microcon¬troller eine Referenzspannung vorgegeben werden, die die Höhe der maximal über dem Me߬widerstand (Shunt) Rs zulässigen Spannung und damit den maximal durch den ersten SchalterS1 zulässigen Strom vorgibt.

[00101] Beispielweise kann der Microcontroller ein PWM-Signal ausgeben, dass dann durchein Filter 10 geglättet wird (beispielsweise ein RC-Glied) und somit als Gleichspannungssignalmit einer bestimmten Amplitude an dem Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC anliegt. DurchÄnderung des Tastverhältnisses des PWM-Signales des Microcontrollers kann die Amplitudedes Signales am Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden.

[00102] Der Steuerschaltkreis IC kann über den Eingang 5 anhand der Überwachung desStromes an einer mit der Spule L1 gekoppelten Sekundärwicklung L2 (Signal ZX) das Erreichender Entmagnetisierung der Spule L1 erkennen. Diese Erkennung kann als Wiedereinschaltsig-nal genutzt werden. Sobald die Entmagnetisierung der Spule L1 durch den Steuerschaltkreis ICerkannt wurde, kann der Steuerschaltkreis IC den ersten Schalter S1 durch eine Ansteuerungüber den Ausgang 7 einschalten.

[00103] Der Steuerschaltkreis IC kann durch Anlegen einer Spannung am Eingang 1 aktiviertund / oder auch deaktiviert werden. Diese Spannung zum Aktivieren am Eingang 1 kann auchzwischen einem Hoch- und einem Tiefpegel wechseln, wobei bei Hochpegel der Steuerschalt¬kreis IC aktiviert wird und bei Tiefpegel zumindest die Ansteuerung des ersten Schalters S1unterbricht. Diese Ansteuerung des Eingangs 1 kann durch einen Microcontroller erfolgen.Beispielsweise kann auf diese Weise eine niederfrequente Aktivierung und Deaktivierung desSteuerschaltkreis IC und somit der Ansteuerung des ersten Schalters S1 erreicht werden undsomit die niederfrequente Ansteuerung des Betriebsschaltung zum Dimmen der LED.

[00104] Über den Eingang 1 kann über die Amplitude des an diesem Eingang anliegendenSignales weiterhin auch eine weitere Referenzspannung für den Steuerschaltkreis IC vorgege¬ben werden. Diese Spannung kann beispielsweise auch die Höhe des maximal zulässigenStromes durch den Schalter beeinflussen oder aber auch die zulässige Einschaltdauer desersten Schalters S1. Der Steuerschaltkreis IC und/oder der Steuerschaltkreis IC kombiniert mitdem Microcontroller können gemeinsam die Steuereinheit SR bilden.

[00105] Die Einschaltdauer des ersten Schalters S1 kann auch von einer weiteren Span¬nungsmessung innerhalb der Betriebsschaltung abhängig sein. Beispielweise kann dem Steu- erschaltkreis IC auch eine Spannungsmessung Vsense zugeführt werden.

[00106] Über diese Spannungsmessung kann über einen Spannungsteiler R40/ R47 beispiel¬weise eine Überwachung oder auch Messung der Spannung am Knotenpunkt zwischen SpuleL1 und LED erfolgen. Diese Spannungsmessung Vsense kann entweder einem weiteren Ein¬gang des Steuerschaltkreises IC, als zusätzliche Größe additiv einem bereits belegten Eingangdes Steuerschaltkreis IC oder auch einen Eingang des Microcontrollers zugeführt werden.

[00107] Somit kann ein System aufgebaut werden, bei dem zum einen eine einfache Ansteue¬rung zum Dimmen von LED durch niederfrequente PWM ermöglicht wird, zum anderen einmöglichst verlustarmer hochfrequenter Betrieb des Betriebsgerätes kombiniert mit einem mög¬lichst konstanten Strom durch die LED. Es kann durch einen Microcontroller sowohl die Fre¬quenz als auch das Tastverhältnis eines PWM- Singales zum Dimmen von LED vorgegebenwerden, daneben kann auch die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den erstenSchalter S1 vorgegeben werden.

[00108] Der Microcontroller kann über ein Signal, welches an den Eingang 1 des Steuerschalt¬kreis IC geführt wird, das Dimmen der LED durch niederfrequente PWM steuern.

[00109] Weiterhin kann der Microcontroller über ein Signal, welches an den Eingang 3 desSteuerschaltkreis IC geführt wird, die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den erstenSchalter S1 oder auch die notwendige Einschaltdauer des ersten Schalters S1 vorgegeben.

[00110] Die Betriebsschaltung kann weiterhin einen weiteren Schalter S2 enthalten, der soangeordnet ist, dass dieser zweiten Schalter S2 die LED überbrücken kann.

[00111] Der zweite Schalter S2 kann weiterhin so angeordnet sein, dass er den Strom durcheinen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandenehochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen oder diesen unterbrechen kann.

[00112] Durch Parallelschaltung des zweiten Schalters S2 zu den LED kann dieser die LEDüberbrücken und somit deaktivieren. Dieses Verfahren kann zum Einstellen der Helligkeit(Dimmen) der LED genutzt werden. Eine mögliche Variante wäre, dass das Dimmen über denzweiten Schalter S2 erfolgt, während über die Ansteuerung des ersten Schalters S1 nur derStrom durch die LED eingestellt und geregelt wird.

[00113] Es kann aber die Ansteuerung der beiden Schalter S1 und S2 für eine optimierte Dim-mansteuerung kombiniert genutzt werden. So kann beispielsweise der zweite Schalter S2 nurfür das Dimmen auf niedrige Dimmlevel zusätzlich genutzt werden. Die Betriebsschaltung istaufgrund der vorhandenen Topologie und der Regelschaltung so ausgelegt, dass die Aus¬gangsspannung der Betriebsschaltung (d.h. die Spannung über der LED) auf einen maximalzulässigen Wert begrenzt wird. Wird durch Schließen des zweiten Schalters S2 die LED über¬brückt, dann begrenzt die Betriebsschaltung die Ausgangsspannung derart, dass kein überhöh¬ter Strom fließen kann, der zu einer möglichen Zerstörung führen kann.

[00114] Diese Ansteuerung des zweiten Schalters S2 kann beispielsweise nur für das Dimmenauf niedrige Dimmlevel genutzt werden.

[00115] Wenn beispielsweise der Tiefsetzsteller (Buck-Converter) fix auf Stromquellenbetrieb(im sogenannten Hysteritischen Modus wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben) arbeitetund effizient läuft, können die LED einzig mit zweiten Schalter S2, der sehr niederohmig seinsollte, gedimmt werden, und die Verluste sind trotzdem gering.

[00116] Zusätzlich kann der zweite Schalter S2 so angesteuert werden, dass er den Stromdurch einen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandenehochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen kann.

[00117] Wenn beispielsweise gemäß Fig. 6 der erste Schalter S1 nicht getaktet wird, sollte keinStrom durch die LED fließen. Aufgrund des vorhandenen Spannungsteilers R40/R47 kannjedoch ein geringer Strom durch die LED fließen. In diesem Fall kann bei einer gewünschtenDeaktivierung der LED (beispielsweise wenn kein Licht abgegeben werden soll) der zweite

Schalter S2 geschlossen werden, damit der Stromfluß durch die LED unterbrochen oder ver¬mieden wird.

[00118] Der zweite Schalter S2 kann zumindest immer im Anschluss an ein niederfrequentesPWM-Paket angesteuert werden, um die LED zu überbrücken bzw. zu deaktivieren (währendder letzten Entladeflanke, das heißt am Ende eines PWM Pulspaketes).

[00119] Eine Unterbrechung des Stromes durch die LED kann auch durch Anordnung deszweiten Schalters S2 in Serie mit den LED erfolgen.

[00120] Das Beispiel der Fig. 6 (und die anderen natürlich auch) kann dahingehend erweitertwerden, dass mehrere Betriebsschaltungen gemäß Figur 6 vorhanden sind. Die Steuerschalt¬kreise IC bzw. die Steuereinheiten SR der einzelnen Betriebsschaltungen werden von einemgemeinsamen Microcontroller aus angesteuert. Die einzelnen Betriebsschaltungen könnenbeispielsweise LED-stränge unterschiedlicher Wellenlänge oder Farbe ansteuern. Die Ansteue¬rung des Microcontrollers kann über eine Schnittstelle (drahtlos oder leitungsgebunden) erfol¬gen. Dabei können Steuersignale zum Einstellen der Helligkeit oder Farbe oder auch Statusin¬formationen über die Schnittstelle übertragen werden.

[00121] Die Spule L1 kann auch ein Transformator sein, der eine Potentialtrennung der LEDgegenüber der speisenden Versorgung (Speisespannung) ermöglicht. Beispielsweise kann diedie LED versorgende Schaltreglerschaltung auch als isolierter Sperrwandler (Flyback-Konverter) oder Halbbrückenwandler mit Transformator ausgeführt sein.

[00122] Somit wird gemäß der Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben von wenigstenseiner LED mittels einer Schaltreglerschaltung vorgeschlagen, wobei mittels einer Spule L1 undeinem durch eine Steuer/Regeleinheit SR getakteten Schalter S1 eine Versorgungsspannungfür wenigstens eine LED bereitstellt wird.

[00123] Der Stromfluß durch die LED wird durch einen Sekundärwicklung L2 oder einen Hall-Sensor als zweite Sensoreinheit SE2 übenwacht. Diese zweite Sensoreinheit SE2 gibt ein Rück¬führsignal aus und eine Steuer/Regeleinheit SR steuert abhängig von dem Rückführsignal derzweiten Sensoreinheit SE2 den Schalter S1 an. Vorzugsweise wird dabei von der Steu¬er/Regeleinheit SR das Einschaltverhältnis und / oder die Ansteuerfrequenz des Schalters S1abhängig von dem Rückführsignal der Sensoreinheit SE2 geändert.

[00124] Vorzugsweise ist die Sensoreinheit SE2 an die Spule L1 gekoppelt. Die SensoreinheitSE2 kann beispielsweise in die Spule L1 integriert sein. Auf diese Weise kann eine gute Kopp¬lung der Sekundärwicklung L2 und somit eine sichere Strom Überwachung des LED -Stromes(der dem Spulenstrom entspricht) erreicht werden.

[00125] Beispielsweise kann während der Fertigung oder Inbetriebnahme der Betriebsschal¬tung ein vorgegebener Strom in die Spule L1 eingeprägt werden und das sich ergebende Sen¬sorsignal SES2 entsprechend abgeglichen werden. Dabei kann beispielsweise die Steu¬er/Regeleinheit SR in einer Tabelle für verschiedene Stromwerte (entweder durch die Spule L1oder die LED, je nach Platzierung der Sensoreinheit SE2) verschiedene Werte des Sensorsig¬nals SES2 zuordnen. Es kann auch eine Nullpunkt-Justierung erfolgen.

[00126] Es kann beispielsweise auch ein Temperatursensor in der Sensoreinheit SE2 vorhan¬den sein, der eine Kompensation von Temperaturänderungen ermöglicht.

[00127] Die Sensoreinheit SE2 kann auch Schutzschaltungen, beispielsweise gegen Über¬spannung, enthalten. Es kann auf eine Kompensation für Verschiebungen bei Massepotentialdes Sensors zum Massepotential der Auswerteschaltung oder der Betriebsschaltung enthalten.

[00128] In einer besonderen Ausführungsform kann die Auswerteschaltung als SensoreinheitSE2 Daten über Funk oder eine andere drahtlose Verbindung (wie beispielsweise über eineLuftspule) an die Steuer/Regeleinheit SR übertragen.

[00129] Es kann also die Zuführung der Sensorsignale SES2 an die Steuer/Regeleinheit SRüber Funk oder eine andere drahtlose Verbindung erfolgen.

[00130] Es kann insbesondere bei Nutzung einer drahtlosen Verbindung zwischen der Sen¬soreinheit SE2 eine Verbindungserkennung mit der Steuer/Regeleinheit SR erfolgen. Insbeson¬dere kann eine Verbindungserkennung bei Inbetriebnahme oder Zuschalten der Speisespan¬nung der Betriebsschaltung erfolgen. Bei der Verbindungserkennung kann die Verbindungzwischen Sensoreinheit SE2 und der Steuer/Regeleinheit SR geprüft bzw. initialisiert werden.

[00131] Beispielsweise kann diese Verbindungserkennung anhand einer Aufnahme der Kom¬munikation zwischen der Sensoreinheit SE2 und der Steuer/Regeleinheit SR erfolgen, wobeidie Steuer/Regeleinheit SR beispielsweise eine Abfrage an die Sensoreinheit SE2 schickt undauf eine entsprechende Antwort durch die Sensoreinheit SE2 wartet. Zusätzlich oder alternativkann eine Testmessung durch die Sensoreinheit SE2 erfolgen, wobei zum Zwecke einer Plau¬sibilisierung des Messergebnisses das Messergebnis von der Sensoreinheit SE2 an die Steu¬er/Regeleinheit SR übertragen wird.

Claims (10)

1. Ansprüche 1. Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichteteWechselspannung zugeführt wird, und die mittels einer Spule (L1) und einem durch eineSteuereinheit (SR) getakteten ersten Schalter (S1) eine Versorgungsspannung für wenigs¬tens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem ersten Schalter (S1) in der Spule (L1)eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem ersten Schalter (S1)über wenigstens eine LED entlädt, und die Steuereinheit (SR) die Zeitdauer toff zwischeneinem Ausschalten und einem folgenden Einschalten des ersten Schalters (S1) abhängigvon der Erkennung des Erreichens der Entmagnetisierung der Spule (L1) bestimmt wobeiein Kondensator (C1) parallel zu der wenigstens eine LED angeordnet ist, und der Kon¬densator (C1) während der Phase der Entmagnetisierung der Spule (L1) den Strom durchdie LED aufrecht erhält, so dass der Strom durch die LEDs geglättet wird, dadurch ge¬kennzeichnet, dass eine Filterspule (L3) zwischen die LED und den Kondensator (C1) ge¬schaltet ist.
2. 2. Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine Sensoreinheit(SE2) an die Spule (L1) gekoppelt ist.
3. 3. Betriebsschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Sensoreinheit(SE2) in die Spule (L1) integriert ist.
4. 4. Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Speisespannung zugeführt wird,aufweisend zumindest eine Spule (L1) und zumindest einen durch eine Steu-er/Regeleinheit (SR) getakteten Schalter (S1), wobei die Betriebsschaltung eine Versor¬gungsspannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem Schalter(S1) in der Spule (L1) eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschalte¬tem Schalter (S1) über eine Diode (D1) entlädt, wobei eine Sensoreinheit (SE2) vorhandenist, die den Stromfluß durch die LED überwacht und abhängig von dem Stromfluß durch dieLED ein Sensorsignal (SES2) erzeugt, und dass das Sensorsignal (SES2) der Steu-er/Regeleinheit (SR) zugeführt und dort bearbeitet wird, wobei die Steuer/Regeleinheit(SR) den Schalter (S1) entsprechend des zugeführten Sensorsignals (SES2) ansteuertdadurch gekennzeichnet, dass eine Filterspule (L3) zwischen die LED und den Konden¬sator (C1) geschaltet ist.
5. 5. Betriebsschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Sensoreinheit(SE2) an die Spule (L1) gekoppelt ist.
6. 6. Betriebsschaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Sensoreinheit(SE2) in die Spule (L1) integriert ist.
7. 7. Betriebsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch,dass zusätzlich eine weitere (erste) Sensoreinheit (SE1), vorzugsweise ein Messwider¬stand (Shunt, RS), zur Überwachung des Stromes durch den getakteten Schalter (S1) vor¬handen ist.
8. 8. Betriebsschaltung nach Anspruch 2 oder 4, gekennzeichnet dadurch, das die Sensorein¬heit (SE2) das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule (1) erkennt.
9. 9. Betriebsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer/Regel¬einheit (SR) durch einen Steuerschaltkreis (IC) gebildet wird, der über einen Eingang zurErkennung des Erreichens der Entmagnetisierung einer Spule (L1) verfügt und einen ers¬ten Schalter (S1) ansteuert.
10. 10. Betriebsschaltung nach Anspruch 2 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Sen¬soreinheit (SE2) über eine drahtlose Verbindung, insbesondere Funkverbindung, mit derSteuer/Regeleinheit (SR) verbunden ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen