CN103687194B - 带改进型渐暗装置的电流源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种渐暗式、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。

Description

带改进型渐暗装置的电流源

技术领域

本发明涉及一种用于连接电气负载的具有多个输出端的电流源。

背景技术

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US7,659,673B2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DE102010048951A1、WO2007/039862A2或者EP0788850B1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***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1b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Xlamp，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***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US8044609B2、DE102010031236A1、US2012/0200229A1或者US2006/0255753A1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。

发明内容

上述发明的任务在于，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。

根据本发明，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，根据本发明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。

根据本发明，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。

本发明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。

根据本发明的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。

根据本发明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％。

根据本发明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。

根据本发明的一种结构实例，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-D_KS)xI_Strang＝D_PWMxI_LED

其中：I_Strang是电流源(47)在输出端CH1，CH2所提供电流的最大值，

D_KS为第一PWM信号的控制比

D_PWM为第二PWM信号的控制比

I_LED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。

根据本发明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。

根据本发明的多通道、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，在断开开关时，电流重新流向各自的输出端，并驱动连接的电气负载。

根据本发明的一种特殊结构形式，电流源消耗的功率根据输出端实际需要的功率进行调整。如果电流源的所有通道迅速便按，则不需要提供整个输出功率。通过减少电流源的输入功率(由此减少输出端提供的电流)可以改善电流源的效率。为了根据需要调整输出功率，优先安装一个电流调节装置，该装置可以调节电流源的输入功率或者输入电流(调节数值可以是其他的数值)。此外，对单个输出端提供的电气功率，或者等效数值(例如第一PWM信号的控制比)进行确定。如果输出端需要的输出功率或者输出电流小于规定的阈值，则控制装置为电流调节装置规定一个较小的电流给定值，从而使得电流源生成一个较小的输出功率。反之，如果在至少一个输出端上需要非常高的电气功率，可以提高电流源的输出功率。第一PWM信号的控制比决定相关输出端消耗的电气功率数值，因此可以用于监控和调节电流源提供的输出功率或者输出电流。

在调节电流源的功率是，电流调节装置连接有一个电流调节器，借助该调节器可以对输送给电流源的初级电流进行调节。该电流调节器可以是使用LLC架构的调节器，且包含一个高阶开关和低阶开关以及相应的控制器。

根据本发明的渐暗恒定电流源优先在每个输出端包含一个整流器，通过该整流器对提供给输出端的电流进行整流。整流器可以包含一个或者多个二极管，该二极管优先安排在连接输出端的支线上。整流器在输出端安装有第一渐暗装置，在输入端安装有第二渐暗装置，即整流器安装在第一和第二渐暗装置之间。

根据本发明的渐暗恒定电流源优先包含一个用于输出端的过滤器，用于对输出电流进行过滤和整流。该过滤器优先安装在第一渐暗装置的输出端，与整流器串联。该过滤器包含一个电容器，该电容器安装在连接至输出端的电缆节点和基准电位之间。

一个输出端的两个渐暗装置优先安排在提供恒定电流的变压器的次级端。

渐暗装置优先以单纯控制(开环回路)和不可调节(闭环回路)的方式进行工作。

根据本发明一种优先使用的结构形式，该渐暗、多通道电流源包含：

-一个主变压器，包含至少两个次级线圈，向线圈输送规定频率的交流电，

-至少一个次级端第一电路支路和一个次级第二电路支路，第一支路在电流的正半波进行供电，第二支路在电流负半波进行供电，

-其中第一和第二电流支路分别具有一相互成反向卷绕的和相互产生电磁作用的扼流线圈对

-扼流线圈对的第一扼流线圈和第一输出端相连，同一扼流线圈对的第二扼流线圈和第二个输出端相连。

第一和第二扼流线圈对的扼流线圈优先以电磁形式相互连接在一起，例如安装在共同的电磁芯棒上。

扼流线圈对的线圈优先以反向形式进行卷绕。

扼流线圈对的第一扼流线圈优先和第一输出端相连，扼流线圈对的第二扼流线圈和第二输出端相连(直接或者间接)。

扼流线圈对的单个扼流线圈可以串联一个或者多个其他的扼流线圈对。

附图说明

本发明在下文中以所附的图纸为例进行更详细的说明。其中：

图1a用于显示可感知广谱的CIE－色板；

图1b图1aCIE－色板的部分区域放大图；

图2多通道渐暗直流电流源的结构示例，在该电流源中每个通道安装有两个渐暗装置；

图3在图2的电路中不同电流信号的时间曲线；

图4不同PWM信号的时间曲线，通过该信号对第一和第二渐暗装置的开关加以控制；以及逆相控制开关时正向宽幅调制电流的时间曲线；

图5不同PWM信号的时间曲线，通过该信号控制第一和第二渐暗装置的开关；以及在同相控制开关时正向宽幅调制电流的时间曲线；

图6根据本发明的渐暗、多通道电流源的特殊结构形式总视图；

图7根据图2的电流源输出端放大视图；

图8用于驱动图6中根据本发明一种结构形式的电流源之方法。

图1a和1b的说明参考序言部分的说明。

图2显示的是多通道、渐暗式电流源(47)的示意电路图，包含总计两个输出端CH1和CH2。电流源(47)在每个输出端CH1和CH2分别提供一个与输出负载无关的可调节电流。每个输出端CH1，CH2通过附属的第一渐暗装置(3)和附属的第二渐暗装置(4)单独进行渐暗调节。

在单独的输出端CH1，CH2上，原则上可以连接任意的用电装置。根据本发明的多通道电流源主要用于驱动不同颜色的LED。

在图2所述的结构形式中，在输出端CH1和CH2上分别连接一个LED－线路(10)或者(20)。每个LED－线路具有多个(此处为十个)串联的LED。LED线路(10，20)的单个LED优先具有相同的颜色，例如可以是红色、绿色或者蓝色。通过混合LED发出光线的颜色最终形成可被观察者感知的混合色。

此外，图2中所示的渐暗式恒定电流源还包含一个主变压器(30)，该变压器通过一个此处未作详细说明的初级电路(1)馈送包含可调节电流的交流电。该初级电路可以使用LLC架构，例如在US2010/016,440A1(图6)中已经做了公开。此外，主变压器(30)包含两个次级线圈(32，34)，该线圈通过一个中间搭线(33)进行串联。该中间搭线(33)具有基准电位，此处为接地。在由次级线圈(32，34)进行馈电的电路支路(36，38)中存在固定的已知电流I01或者I02。次级电路支路(例如支路36)在正半波期间输送形成供电电压的电流I01，另一个电路支路(例如支路38)在负半波期间输送形成供电电压的电流I02。电流I01和I02借助电流分配器(2)分配给单独的输出端CH1和CH2。

电流分配器(2)针对次级电路支路(36和38)分别包含一个扼流线圈对(40，50)和两个相互反向卷绕的、相互产生电磁作用的扼流线圈(41，42)或者(51，52)。两个扼流线圈对(40，50)同时形成电磁连接，例如安装在共同的芯棒上。

扼流线圈中的一个(此处为41和51)与第一输出端CH1相连，另一个扼流线圈(此处为42和52)和另一个输出端CH2相连。单个扼流线圈(41，42，51，52)的线圈优先具有相同的数量。在该情况下，电流I01和I02均匀地分配给两个输出端CH1和CH2。例如，如果电流I01或者I02为2A，则输出端CH1和CH2的输出电流分别为1A。

多通道电流源的更多细节可以参考申请人的专利WO2011/047817A9，此处的说明参考了相关的章节。

此外，根据本发明的电流源针对每个输出端CH1和CH2包含一个单独的第一渐暗装置(3)，该装置分别连接到一个节点上，该节点在连接至输出端CH1或者CH2的电缆(70－73)上安装在扼流线圈(41，42，51，52)的输出端。在由扼流线圈(41，42，51，52)连接至输出端的电缆(70－73)上还连接有一个整流器，在上述情况下为二极管(13，14，23，24)。此外，渐暗式多通道电流源(47)针对每个输出端CH1，CH2也包含一个过滤器，用于对输出电流(I1，I2)进行过滤和整流，对此，过滤器在该情况下包含一个电容器(15，25)，该电容器安装在各自的输出电缆(74，75)和基准电位GND之间。

第一渐暗装置(3)包含开关(17，27)，该开关在其输入端(16或者26)处借助第一PWM信号short1，short2进行控制。PWM信号short1，short2可以存在差异。根据PWM信号short1，short2的控制比D_KS，电流源(47)提供的次级电流或多或少地逆向于基准电位(接地)进行输送。其份额随着电流源(47)的功率减小而减小。根据PWM信号(16，26)的控制比D_KS，在输出端CH1或者CH2上对期望的电流值进行调节。在输出端CH1上根据供电电流规定的最大限流I_Strang和控制比D_KS(0<D_KS<1)按照以下公式形成输出电流I1’(I_DC)：

I1’＝(1-D_KS)xI_Strang

对此，如果短路开关(17，27)常开，则D_KS＝0，如果短路开关(17，27)常闭，则D_KS＝1。PWM信号short1，short2的频率介于40Hz和10kHz之间，但也可以更大或者更小。

此外，对于每个输出端CH1和CH2，还存在第二渐暗装置4，该装置分别包含一个第二开关(12，22)，该开关借助PWM－信号open1，open2加以控制。开关(12，22)和电气负载(10，20)串联。通过改变控制第二开关(12，22)的PWM信号的控制比D_PWM，可以对输出端CH1，CH2分别进行渐暗调节。开关(12，22)可以包含晶体管，例如MOS晶体管。

在使用渐暗式、多通道电流源(47)驱动彩色LED(10，20)的灯光***时，如上文所述，可能会导致LED(10，20)发出的光线的色场发生偏移。如上文所述，正向宽幅调制输出电流(I1，I2)的最大值对灯具发出光线的色场位置具有决定性意义。通过合理配合，第一和第二PWM信号的控制比，可以影响输出端提供的正向宽幅调制电流，在最佳状态下可以保持恒定。

图3显示了图2中电流源的不同电流的时间曲线。通过串联次级线圈(32，34)，电流I01和I02可以恰好逆相，但振幅相同(I_最大)。根据输出整流器(13，14，23，24)的优先权，仅输出一个正向电流。因为电流I01或者I02分别由一个扼流线圈对(40或者50)以相同的线圈比1：1均匀分配，因此在线圈(41，42或者51，52)中输送的电流(I01’，I01”或者I02’，I02”)具有相同的大小。如图3所示，电流I01’和I02’以及I01”和I02”与次级线圈中馈送的电流I01和I02一样恰好逆相，但具有半个振幅I_最大/2。通过整流器(13，14)，由逆相电流(I01’和I02’)形成第一输出端CH1的输出电流I1’。第二输出端CH2的输出电流I2’由子电流(I01”和I02”)组成。电流(I1’和I2’)分别由一个过滤器(此处为电容器15或者25)进行过滤和整流，并以I1或者I2的形式输送给连接的LED负载10或者20。

图4显示了不同PWM信号short1，short2，open1，open2的时间曲线，通过该信号对第一和第二渐暗装置(3，4)的开关(17，27，12，22)加以控制。同时该图该显示了对开关进行逆相控制时正向宽幅调制电流的时间曲线。第一开关(17)的PWM－控制信号short1的高电平(5V－15V)打开开关(17)。由此子电流(I01’和I02’)通过整流装置(18，19)以电流I1”的形式通过开关(17)输送至基准电位GND。在开关(17)活动的过程中，无电流I1’流向输出端。开关(17)在控制输入端(16)的低电平(0V)会关闭开关(17)。子电流(I01’和I02’)再次通过整流装置(13，14)以电流I1’的形式输送至输出端CH1。由此电流I1‘在最大值I_Strang和最小值零之间变化。

由PWM信号short1的控制比D_KS和电流I1’的最大值I_Strang根据以下公式得到平均的、输送至输出端CH1的电流I_DC(电流I1’平均值)：

I_DC＝(1-D_KS)xI_Strang(1)

平均电流I_DC在图4中以虚线进行显示。此外，通过画有阴影的不同面积说明电流(I1’和I1”)如何由相位偏移的子电流(I01’和I02’)组成。

第二渐暗装置4的开关(12)借助PWM信号open1进行控制。高电平打开开关(12)，低电平关闭该开关，由此流经LED(10)的电流I1变为零。正向宽幅调制电流I1流经LED(10)。

流经LED的平均电流I_DC由PWM信号open1和流经LED(10)的电流I1的最大值I_LED计算得出：

I_DC＝D_PWMxI_LED(2)

电流I_DC在图4中也以需虚线加以显示。最大值I_LED决定色场的位置，并通过D_PWM调节亮度。

在稳定状态下，电容器(15)中的平均充电电流等于平均放电电流。电流(I1和I1’)的两个平均值在该情况下相同，适用：

(1-D_KS)xI_Strang＝D_PWMxI_LED(3)

如果该平衡被打破，则电容器一直充电或者最终完全放电完毕。在参数D_KS,D_PWM和I_Strang恒定时，电容器(15)自动调节合适的电压，以便驱动I_LED。例如，如果电容器电压过小，为了驱动规定的I_LED，公式(1)中的充电部分增大，由此电容器电压升高，直至调节至公式(3)中的平衡状态。如果电容器电压过大，则公式(2)中的放电部分增大，电压和由此形成的LED－电流下降，直至重新实现平衡。上述内容可以实现，因为I_Strang是一个可调节的恒定电流。

因为I_Strang通过初级电路1加以规定，从公式(3)针对每个期望的I_LED和D_PWM可以计算出需要的D_KS(或者相反)：

$D_{KS}=1-\frac{D_{PWM}\&times;I_{LED}}{I_{Strang}}---\left(4\right)$

控制比D_KS为1时意味着相应的通道CH1或者CH2关闭，其中0≤D_KS≤1。

由公式(3)也可以在规定了D_KS时计算出电流I_Strang。

$I_{Strang}=\frac{D_{PWM}}{(1-D_{KS})}\&times;I_{LED}---\left(5\right)$

如果开关(17)不受控制，即D_KS＝0且第二渐暗装置的开关(12)保持打开，也就是D_PWM＝1，则LED－电流I1等于分配器级2提供的电流I1’，即I_LED＝I_Strang。如果满足公式(6)，则上述公式一直适用：

D_PWM＝1-D_KS(6)

控制比D_KS应小于1，更好的情况是小于0.9，以便在电流I_Strang相对较大时不会超出整个控制装置的技术极限值。

电容器(15)在确定尺寸时优先使得通过对开关(17，12)控制而形成的输出端CH1(见图4最上方)上的电压波尽可能较小，尤其是应低于规定的阈值。如果满足公式(6)，且两个开关(17，12)逆相工作，则可以出现最小的波。在同相控制时恰好出现电压波的最大值。因为在通常情况下无法满足公式(6)，因此只需要PWM信号short1和open1尽可能长时间逆相即可。如果信号open1开始或者恰好逆转，可以关闭PWM信号short1。

开关(17或者12)的PWM信号short1或者open1优先具有相同的频率，但并非必需(例如第一渐暗装置的频率可以为10kHz，第二渐暗装置的频率为50kHz)。在该情况下开关的逆相操作相对比较简单。

图5显示的是和图4相同的信号，其中两个开关(17)和(12)同相进行控制。如电压曲线(最上方)所示，输出端CH1的电压波恰好是图4中的两倍。

在第二输出端CH2上存在相同的公式和关系，必要时也可以用于其他输出端。

图6显示的是多通道渐暗电流源(47)的方框电路图，包含一个用于控制第一和第二渐暗装置(3或者4)的开关的控制装置(61)。为了对单个的输出端或者通道(60)进行渐暗调节，此处具有一个操作元件(65)，例如滑动调节器，该操作元件既可以以硬件的形式实现，也可以以软件的形式实现。操作元件(65)的输出信号通过接口(64)(例如DALI，DMX或者其他)传输给控制装置(61)。单个操作元件(65)的渐暗设置转换为第二渐暗装置(4)的开关的控制比D_PWM。此外，控制装置(61)根据通道的数量n获得单个通道(60)中的电流Ix的最大值I_LED，其中x＝1…n。

此外，控制装置(61)也可以通过接口(64)传输渐暗频率f_PWM。控制装置(61)根据每个输出端(60)的参数计算第一渐暗装置(3)的控制比D_KS。单独的控制比D_KS可以根据公式(4)进行计算或者从表格以及综合特征曲线中获取。

图6显示了一种为整个***供电的交流电网(5)。在方框(6)中进行过滤和整流后产生PFC－级7，以避免输出波带双电网频率。LLC－功率级1驱动上文所述的变压器(30)。

流入初级线圈的电流(35)借助电流转换转变为电压(37)，该电压显示初级电流调节器(45)的实际值。电流调节器(45—借助信号(76)控制半桥控制器(53)，该半桥控制器向半桥驱动器(55)输出一个具有可变频率的信号(54)，该驱动其对LLC－半桥(1)高阶晶体管(57)和低阶晶体管(56)进行交替控制。然后，如图2所示以及在WO2011/047817A9中所述，变压器(30)的次级端为多通道被动分配器级2供电。

也可以选择借助温度传感器(63)确定控制装置(61)的当前设备温度。在超过温度上限时，电流源自动关闭。

为了让电流源在输出端提供的电气功率符合实际的需要，可以对电流进行调节。如果输出端CH1至CHn消耗的电气功率小于规定之，例如各自通道提供功率的80％，优先减小流入初级线圈的电流(35)。为了对单个输出端CH1至CHn的功率需求进行监控可以对单个通道的控制比D_KS进行监控，在下文中根据图8进行加以说明。在实施电流调节时，控制装置(61)通过一个接口(44)，例如光电耦合器和电压调节器(45)进行相连，并为调节器确定新的电流给定值(43)。然后通过上述装置(53，55，1)进行调节。

图7显示的是输出端CH1-CHn的放大图。第一渐暗装置(3)分别包含一个退耦二极管n8和n9，该退耦二极管连接在节点Kn和Kn’上，两者均连接至开关n7的工作接口上(n代表通道编号)。控制单元(61)的输出电压Vn直接输送给输出单CHn。开关n2直接和LED－负载n0和基准点GND串联。开关n2借助控制信号openn由控制装置(61)进行控制。对于每个通道CH1至CHn存在一次性输出电路(60)。

图8中说明了可以在诸如微处理器(61)中运行的软件程序。为使得图表尽可能简单，取消了上文所述的两个开关n2和n7的逆相控制。

在启动(方框100)多通道电流源(47)后，通过接口(64)读取所需的参数，即第二渐暗装置的渐暗频率f_PWM、输出电流的最大值I_LED和控制比D_PWM。如果和上一次数据传输相比未修改参数，则所有设置保持不变，直接跃至下一步骤(111)。如果在询问(102)中存在参数变化，则需要在下一步骤103中检验所有的参数是否在有效范围内。此处具体询问，是否在任何通道中均不超过最大电流值。如果超过最大电流值，则在步骤104中通过接口(64)向上一级***发送故障报告。然后返回进行读取过程(101)。相反，如果所有的参数有效，则首先处理频率信息f_PWM(步骤105)。对此频率f_PWM的倒数是第一渐暗装置(3)的开关输出控制信号shortn和第二渐暗装置(4)的开关输出控制信号openn的时间基数。然后设置初级总电流指标的设备内部参数I_最大，进而设置每个通道CH1至CHn的I_Strang至最大可能值(步骤106)。该数值通过初级(1)的尺寸、变压器(30)的转换比和分配器级(2)的设计加以规定。然后由通道CH1至CHn规定的参数I_LED，D_PWM和I_Strang根据公式(4)在步骤107中确定短路开关n7所需的控制比D_KS。随后的询问(108)确定通道是否已经在上部区域，例如以高于最大输出电流75％的数值In进行工作。当然，该极限值可以更大或者更小，其数据取决于整个***的动态要求。如果没有通道超过规定的极限值，也就是说没有通道以其极限功率进行工作，则可以降低电流参数值。对此首先在步骤(109)中检验初级电流(35)未处于***规定的最小值处。该最小值可以是最大值的5％或者10％，也取决于初级(1)的尺寸。如果电流为最小值，则继续实施下一步骤(111)，因为初级电流(35)无法继续减小。

如果步骤(109)的询问结果为否定，则优先将初级电流(35)降低规定的数值，例如10％。新的电流I_最大构成每个通道CHn最大可能电流I_Strang的基准。通过每个通道CH1至CHn的合适电流值I_Strang，可以在步骤(108)中确定每个通道新的控制比D_KS。在多次过滤回路后，初级电流无法继续减小，或者通道接近极限功率，则程序继续进入步骤(111)。在该步骤中，第一和第二渐暗装置(3，4)的所有开关通过上文所述的信号加以控制。然后返回读取步骤(101)中的参数。电流源(47)也可以选择配备色彩传感器。在显示的色彩和规定的给定值存在偏差时，单个渐暗装置的开关自动进行相应的控制，以便对色差进行调节。在该情况下也可以设计一个相应的调节器。

Claims (18)

1.一种电流源(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)，通过该第一渐暗装置将部分流向输出端的电流(I1’，I2’)逆向于基准电位(GND)导出，该第一渐暗装置还包含一个第一开关(17，27)，该第一开关借助第一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)，该第二渐暗装置具有一个第二开关(12，22)，该第二开关借助第二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。该第二开关(12，22)和电气负载(10，20)串联连接。

2.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，电流源具有一个控制装置(61)，该控制装置根据渐暗设置控制开关(17，27，12，22)。

3.根据权利要求2所述的电流源(47)，其特征在于，控制装置(61)在控制开关(17，27，12，22)时使得，如果相关的输出端(CH1，CH2)进行了渐暗调节，则流经负载(10，20)的正向宽幅调制电流(I1，I2)的规定的最大值(I_LED)保持恒定。

4.根据权利要求3所述的电流源(47)，其特征在于，控制装置(61)根据渐暗设置(66)确定第一或者第二PWM信号(short1，short2，open1，open2)的控制比(D_PWM,D_KS)。

5.根据权利要求4所述的电流源(47)，其特征在于，控制装置(61)根据以下公式确定第一或者第二PWM信号的控制比(D_PWM,D_KS)：

(1-D_KS)xI_Strang＝D_PWMxI_LED

其中：I_Strang是电流源(47)在输出端(CH1，CH2)所提供电流的最大值，

D_KS为第一PWM信号的控制比，

D_PWM为第二PWM信号的控制比，

I_LED为流经连接输出端(CH1，CH2)的负载(10，20)的正向宽幅调制电流最大值。

6.根据权利要求3所述的电流源(47)，其特征在于，控制装置(61)至少部分逆相控制开关(17，27，12，22)。

7.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，输出端(CH1，CH2)上连接有发光装置(10，20)，所述的发光装置采用不同颜色LED灯和/或者不同色温的白色LED灯。

8.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，在连接至输出端(CH1，CH2)的、电流源在其中提供规定电流(I01’,I01”,I02’,I02”)的电缆(70－73)中设计一个节点(K1，K1’，K2，K2’)，在该节点上连接第一渐暗装置(3)，且逆向于基准电位进行连接。

9.根据权利要求3所述的电流源(47)，其特征在于，控制装置(61)和调节装置(45)相连，该调节装置对电流源(47)初级端的电流或者与之相关的数值进行调节，从而确定在单个输出端(CH1，CH2)提供的电气功率或者与之等效的数值，即第一PWM信号(short1，short2)的控制比(D_KS)，且控制装置(61)和调节装置(45)根据确定的数值输出给定值(I_设定值)。

10.根据权利要求9所述的电流源(47)，其特征在于，电流调节装置(45)和一个电流调节器(1)相连，借助该调节器在对初级端输送至电流源(47)中的电流进行调节。

11.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，每个输出端具有一个双通道整流器(13，14或者23，24)。

12.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，每个输出端(CH1，CH2)具有一个过滤器(15，25)用于对输出电流(I1，I2)进行过滤和整流。

13.根据权利要求12所述的电流源(47)，其特征在于，过滤器包含一个电容器(15，25)。

14.根据权利要求1所述的电流源(47)，其特征在于，

-一个主变压器(30)，包含至少两个次级线圈(32，34)，向线圈输送规定频率的交流电，

-至少一个次级端第一电路支路(36)和一个次级第二电路支路(38)，第一支路在电流的正半波进行供电，第二支路在电流负半波进行供电，

-其中第一和第二电流支路(36，38)分别具有一相互成反向卷绕的和相互产生电磁作用的扼流线圈对(40，50)

-扼流线圈对(40，50)的第一扼流线圈和第一输出端(CH1)相连，同一扼流线圈对(40)的第二扼流线圈(42)和第二个输出端(CH2)相连。

15.根据权利要求14所述的电流源(47)，其特征在于，第一和第二扼流线圈对(40，50)的扼流线圈(41，42，51，52)相互之间形成电磁连接。

16.根据权利要求15所述的电流源(47)，其特征在于，扼流线圈对(40，50)的扼流线圈(41，42，51，52)分别为逆向卷绕。

17.根据权利要求14所述的电流源(47)，其特征在于，两个扼流线圈对(40，50)中的第一扼流线圈(41，51)和第一输出端(CH1)相连，扼流线圈对(40，50)的第二扼流线圈(42，52)和第二输出端(CH2)相连。

18.根据权利要求14所述的电流源(47)，其特征在于，扼流线圈对(40，50)的单个扼流线圈(41，42，51，52)串联一个或者多个扼流线圈对，在串联的扼流线圈对上对流经扼流线圈(41，42，51，52)的电流继续进行分配。