DE102005012625B4

DE102005012625B4 - Verfahren sowie Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Leuchtdioden

Info

Publication number: DE102005012625B4
Application number: DE102005012625A
Authority: DE
Inventors: Emanuele Bodano; Michael Lenz
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2025-03-19
Also published as: JP2006261682A; US20060231745A1; DE102005012625A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung (D_1) und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung (D_1, ... D_N), mit einer ersten Schalteinrichtung (Sw_1), um einen ersten Betriebsstrom (Id_1) für die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) mit einer ersten vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, und mit wenigstens einer weiteren Schalteinrichtung (Sw_2, ... Sw_N), um einen weiteren Betriebsstrom (Id_2, ... Id_N) für die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) mit einer weiteren vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) mit dem Ausgang einer einzigen einen Gesamtbetriebsstrom (I_out) bereitstellenden Stromquelle (2, 2') verbunden sind,
– eine Logikeinrichtung (1) vorgesehen ist, um die Schalteinrichtungen (Sw_2, ..., Sw_N) derart anzusteuern, dass nicht gleichzeitig zwei oder mehrere Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) den jeweiligen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Leuchtdioden (LEDs) werden als Leuchtmittel für immer mehr Anwendungen interessant. Insbesondere werden Leuchtdioden im Automotive Bereich anstelle von Glühbirnen eingesetzt. Dies wurde möglich, weil Leuchtdioden mittlerweile eine mit herkömmlichen Leuchtmitteln vergleichbare Helligkeit aufweisen. Leuchtdioden werden nunmehr gegenüber den herkömmlichen Leuchtmitteln sogar bevorzugt eingesetzt, da sie kostengünstiger sind, mit nahezu beliebiger Geometrie hergestellt werden können und darüber hinaus eine geringere Energieaufnahme bei gleicher Helligkeit gegenüber den herkömmlichen Leuchtkörpern aufweisen.
Insbesondere bei Automotive Anwendungen ist es in vielen Fällen erforderlich, die Helligkeit des Leuchtmittels, insbesondere der eingesetzten Leuchtdioden oder Leuchtdiodenanordnungen, an die jeweiligen Umgebungslichtverhältnisse anzupassen bzw. eine entsprechende Anpassung zu ermöglichen. Da die Stromaufnahme und damit die Verlustleistung bei jeder neuen Generation superheller Leuchtdioden weiter zunimmt, ist es darüber hinaus erforderlich, neben der Helligkeit auch die maximale Stromaufnahme dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend zu begrenzen.
Zur Einstellung bzw. Regelung der Helligkeit, mit welcher eine Leuchtdiode bzw. eine Leuchtdiodenanordnung leuchtet, und zur Begrenzung der Stromaufnahme ist es aus dem Stand der Technik bekannt, der Leuchtdiode oder der Leuchtdiodenanordnung einen ohmschen Vorwiderstand vorzuschalten. Diese Lösung hat die Nachteile einer hohen Verlustleistung und eines von der Betriebsspannung abhängigen Betriebsstroms.
Zur Regelung der Helligkeit und zur Reduzierung der Verlustleistung wird der Betriebsstrom von Leuchtdioden bzw. von Leuchtdiodenanordnungen nach dem Stand der Technik regelmäßig pulsweitenmoduliert.
Ein pulsweitenmodulierter Betriebsstrom lässt sich beispielsweise mittels eines in Serie zu dem ohmschen Vorwiderstand geschalteten Schalters realisieren, welcher in entsprechender Weise geöffnet und wieder geschlossen wird. Die Probleme einer hohen Verlustleistung und eines von der Betriebsspannung abhängigen Betriebsstroms lassen sich mit dieser Ausführung jedoch nicht vollständig beseitigen.
Häufig wird nach dem Stand der Technik eine analog geregelte Stromquelle eingesetzt, welche den Betriebsstrom für die Leuchtdiode oder die Leuchtdiodenanordnung bereitstellt. Die Verlustleistung, welche sich aus dem Produkt der Differenz der Betriebsspannung und der Diodenspannung mit dem Diodenstrom ergibt, ist auch bei einer derartigen Schaltungsanordnung hoch.
Die US-Anmeldungen US 2004/0001040 A1 und US 2002/0105373 A1 beschreiben jeweils Vorrichtungen zur Ansteuerung zweier oder mehrerer Leuchtdioden, wobei die Leistungsaufnahme der gesamten Anordnung dadurch reduziert wird, dass die Leuchtdioden so angesteuert werden, dass nicht sämtliche Leuchtdiode gleichzeitig leuchten. Die Druckschrift JP 2004-299528 beschreibt eine ähnliche Ansteuervorrichtung.
Um die Verlustleistung (bei ggf. gleichzeitiger Regelbarkeit/Einstellbarkeit der Helligkeit) zu reduzieren, ist es bekannt jeder Leuchtdiode oder jeder mehrere Leuchtdioden umfassenden Leuchtdiodenanordnung einen Abwärtswandler (Tiefsetzsteller; engl.: step-down oder buck converter) vorzuschalten. Ein derartiger Abwärtswandler umfasst im allgemeinen einen Schalter in Form eines Transistors, eine zu diesem in Reihe geschaltete Freilaufdiode und eine am Knotenpunkt zwischen Schalter und Freilaufdiode angeordnete (im allgemeinen externe) Drosselspule. Der als Schalter arbeitende Transistor wird mittels einer pulsweitenmodulierten Steuerspannung mit hoher Frequenz (regelmäßig mit 20 KHz bis einigen MHz) ein- und ausgeschaltet. Der mittlere, den Betriebsstrom für die Leuchtdiode oder Leuchtdiodenanordnung darstellende, Ausgangsstrom wird im kontinuierlichen Betrieb des Abwärtsreglers im wesentlichen durch den Quotienten aus Einschaltzeit zu Periodendauer, dem Tastverhältnis oder Tastgrad, bestimmt.
Diese Ausführungsvariante löst die oben genannten Probleme in zufriedenstellender Weise. Da eine derartige Schaltungsanordnung mit jeder Leuchtdiode oder jeder mehrere Leuchtdioden umfassenden Leuchtdiodenanordnung vorgeschaltetem Abwärtswandler jedoch Drosselspulen für jeden Abwärtswandler bedarf, ist diese Schaltungsanordnung vergleichsweise teuer und wird daher selten eingesetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren bereitzustellen, welche kostengünstig den gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung bei vorgegebener Helligkeit erlauben und welche eine Erkennung von Fehlern in der Leuchtdiodenanordnung ermögliche.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 sowie bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung aus, bei dem ein erster Be triebsstrom für die erste Leuchtdiodenanordnung derart wechselweise ein- und ausgeschaltet wird, dass die erste Leuchtdiodenanordnung mit einer ersten vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, und bei dem ein weiterer Betriebsstrom für die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung ebenfalls derart wechselweise ein- und ausgeschaltet wird, dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung mit einer weiteren vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet. Unter „einer" Helligkeit versteht man dabei nicht ein als Blinken empfundenes Aufleuchten und Erlöschen, sondern ein fortwährendes Leuchten mit sich im wesentlichen nicht ändernder Intensität.
Es versteht sich für einen Fachmann von selbst, dass die erste Leuchtdiodenanordnung und/oder die wenigstens eine Leuchtdiodenanordnung jeweils eine einzige Leuchtdiode oder eine Parallelschaltung mehrerer Leuchtdioden und/oder eine Reihenschaltung mehrerer Leuchtdioden sein kann bzw. umfassen kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Gesamtbetriebsstromaufnahme sämtlicher gleichzeitig betriebener Leuchtdiodenanordnungen (Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen) dann besonders groß ist, wenn der Betriebsstrom für sämtliche Leuchtdiodenanordnungen gleichzeitig bereitgestellt werden muss. Dies erfordert, dass entweder eine allein den Gesamtbetriebsstrom für die Leuchtdiodenanordnungen bereitstellende Stromquelle entsprechend groß dimensioniert werden muss oder dass – wie oben bereits dargelegt wurde – eine Vielzahl den unterschiedlichen Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen zugeordnete Einzelstromquellen vorgesehen sein müssen. Beide Lösungen sind vergleichsweise teuer.
Die Erfindung sieht daher vor, dass die unterschiedlichen Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen derart angesteuert werden, dass nicht gleichzeitig alle Betriebsströme sämtlicher Leuchtdiodenanordnungen eingeschaltet werden bzw. eingeschaltet sind. Eine den Gesamtbetriebsstrom bereitstellende Strom quelle kann dann eine geringere Nennleistungsaufnahme aufweisen oder es können mehrere Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen zu Gruppen zusammengefasst werden, welche von der gleichen Stromquelle angesteuert werden.
Zur Realisierung einer Stromquelle wird in der Regel eine Induktivität benötigt. Der Vorteil der Erfindung ist: Es wird nur eine (relativ teure) Induktivität zur Ansteuerung mehrerer Leuchtdiodenanordnungen benötigt.
Schaltungstechnisch lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft wie folgt realisieren:
Die Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung gemäß der Erfindung umfasst eine erste Schalteinrichtung, um einen ersten Betriebsstrom für die erste Leuchtdiodenanordnung derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die erste Leuchtdiodenanordnung mit einer ersten vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet. Zum Betrieb der wenigstens einen weiteren Leuchtdiodenanordnung umfasst die Schaltungsanordnung eine entsprechende weitere Schalteinrichtung. Diese weitere Schalteinrichtung ist dazu vorgesehen, den weiteren Betriebsstrom für die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung ebenfalls derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung mit einer weiteren vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet.
Die erste Schalteinrichtung und/oder die wenigstens eine weitere Schalteinrichtung können z. B. durch einen Transistor, insbesondere einen Bipolar- oder einen Feldeffekttransistor, gebildet werden.
Erfindungsgemäß ist nunmehr eine Logikeinrichtung vorgesehen, um die Schalteinrichtungen derart anzusteuern, dass nicht gleichzeitig sämtliche Leuchtdiodenanordnungen den jeweiligen Betriebsstrom für die entsprechende Leuchtdiodenanordnung einschalten oder eingeschaltet haben.
Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich darauf zu verhindern, dass gleichzeitig sämtliche Leuchtdioden oder Leuchtdiodenanordnungen mit ihrem jeweils zur Erzielung der gewünschten Helligkeit erforderlichen Betriebsstrom beaufschlagt werden.
Wenn man die maximale momentane Strom- bzw. Leistungsaufnahme minimiert, können die den Betriebsstrom bereitstellenden Komponenten eine vergleichsweise geringe Nennleistung aufweisen und/oder die Zahl der erforderlichen Komponenten kann gegenüber derzeit üblichen Anordnungen verringert werden. Beide Maßnahmen wirken sich kostensenkend aus.
Die maximale momentane Strom- bzw. Leistungsaufnahme kann man minimieren, indem man verhindert, dass gleichzeitig die Betriebsströme zweier oder mehr Leuchtdiodenanordnungen eingeschaltet werden oder eingeschaltet sind.
Schaltungstechnisch realisiert man dies erfindungsgemäß indem man die Logikeinrichtung befähigt, die Schalteinrichtungen derart anzusteuern, dass nicht gleichzeitig zwei oder mehr Leuchtdiodenanordnungen den jeweiligen Betriebsstrom für die entsprechende Leuchtdiodenanordnung einschalten oder eingeschaltet haben.
Aus Gründen der Einfachheit und des geringsten Aufwands zur Gewährleistung einer zeitinvarianten Einstellbarkeit der Helligkeit ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Betriebsströme der Leuchtdiodenanordnungen in einem periodischen Takt eingeschaltet werden. Die Erfindung sieht daher vorzugsweise vor, dass die Logikeinrichtung zu einem Ansteuern der Schalteinrichtungen in einem periodischen Takt ausgebildet ist.
Aus denselben Gründen ist es sinnvoll, wenn die Betriebsströme der Leuchtdiodenanordnungen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Puls-Pausen-Verhältnis bzw. Tastverhältnis ein- und wieder ausgeschaltet werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist daher die Logikeinrichtung zu einem Ansteuern der Schalteinrichtungen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Puls-Pausen-Verhältnis ausgebildet.
Wie oben bereits im einzelnen dargelegt ist, ist erfindungsgemäß, eine einzige einen Gesamtbetriebsstrom für die erste und die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung bereitstellende (Gesamtbetriebs-)Stromquelle vorhanden.
Als Stromquelle kommt insbesondere eine solche in Betracht, welche einen wenigstens zur Gewährleistung einer sich zeitlich nicht wahrnehmbar ändernden Helligkeit der Leuchtdiodenanordnungen im Mittel konstanten Strom liefert.
Es hat sich als sehr günstig erwiesen, wenn der von der Stromquelle bereitgestellte Ausgangsstrom, d. h. der Gesamtbetriebsstrom, voreinstellbar und/oder regelbar ist. Ein derartiger Eingriff ermöglicht eine Voreinstellung bzw. Regulierung der Grundhelligkeit aller über die Stromquelle mit einem Betriebsstrom versorgten Leuchtdiodenanordnungen.
Eine weitere Flexibilität erreicht man, wenn der Gesamtbetriebsstrom dynamisch an den jeweiligen (momentanen) Strombedarf zur Erzielung einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Helligkeit der jeweils eingeschalteten Leuchtdiodenanordnung oder der jeweils eingeschalteten Leuchtdiodenanordnungen angepasst wird bzw. anpassbar ist. Dann lassen sich z. B. durch dynamische Änderungen des von der Stromquelle bereitgestellten (Gesamt-)Betriebsstroms bei mehreren identischen Leuchtdiodenanordnungen unterschiedliche Helligkeiten einstellen auch wenn die Einschaltdauern der jeweiligen Betriebsströme (von der Logikeinrichtung) gleich groß gewählt sind.
Es kommen Stromquellen verschiedenster Art zur Realisierung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Betracht. Als Stromquelle kann z. B. ein Schaltnetzteil verwendet werden. Günstig ist es einen Abwärtswandler (engl.: step-down converter) oder einen Aufwärtswandler (engl.: step-up converter) einzusetzen.
Die Erfindung sieht weiter vor, zu überprüfen ob in einer oder mehreren der Leuchtdiodenanordnungen ein Fehler aufgetreten ist. Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung umfasst daher eine Fehlererkennungsschaltung zum Erkennen eines Fehlers in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen.
Unter der Vielzahl an Fehlern, welche auftreten können, ist es sinnvoll festzustellen, ob eine Leuchtdiode oder eine Leuchtdiodengruppe kurzgeschlossen ist, z. B. weil die betreffende Leuchtdiode durchgebrannt ist. Außerdem ist es wichtig festzustellen, ob eine Leuchtdiode oder eine Leuchtdiodengruppe nicht oder nicht richtig angeschlossen ist.
Die Erfindung sieht daher vor, in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen zu überprüfen, ob eine Überspannung (Leerlauf als Indiz für eine fehlende Kontaktierung) oder eine Unterspannung (Kurzschluss als Indiz für eine Zerstörung der Leuchtdiode) aufgetreten ist.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung umfasst daher eine Überspannungserkennungseinrichtung zum Erkennen einer Überspannung in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen und/oder eine Unterspannungserkennungseinrichtung zum Erkennen einer Unterspannung in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile sind in allen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1: ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung basierend auf einem Abwärtsregler als Gesamtbetriebsstromquelle für alle angeschlossenen Leuchtdioden,
2: ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der 1 mit einer ersten möglichen Ausführung des Abwärtsreglers,
3: Steuersignale in dem Abwärtsregler nach der 2,
4: Steuersignale in der Schaltungsanordnung nach den 1 und 2,
5: ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung basierend auf einem Abwärtsregler als Gesamtbetriebsstromquelle für alle angeschlossenen Leuchtdioden und mit einer Fehlererkennungsschaltung zum Erkennen von Über- und Unterspannungen.
Das in der 1 gezeigte Prinzipschaltbild zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem einzigen, einen Ausgangsstrom I_out bereitstellenden Abwärtswandler und mit einer Logikschaltung 1, um im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Anzahl N Leuchtdioden D_1 ... D_N anzusteuern.
Der Abwärtswandler 2 kann in beliebiger Weise ausgeführt sein. Das Prinzip des Abwärtswandlers (oder Tiefsetzstellers) ist beispielsweise in „Elektronik für Ingenieure" von Ekbert Hering, Klaus Bressler, Jürgen Gutekunst, 3. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, Seite 626ff beschrieben.
Dem Abwärtswandler 2 wird eingangsseitig eine Eingangsspannung V_in zugeführt. Der Abwärtswandler 2 liefert ausgangssei tig einen Ausgangsstrom I_out, welcher in eine Versorgungsleitung l eingespeist wird. Die Versorgungsleitung l hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Anzahl N Zweige, welche von den Knoten 14, 16 abzweigen. Die Anzahl N Zweige stellen Versorgungsleitungen l1 ... lN dar, über welche die Leuchtdioden D_1 ... D_N mit einem jeweiligen Betriebsstrom Id_1 ... Id_N versorgt werden können.
Jede Leuchtdiode D_1 ... D_N kann mittels eines vorgeschalteten Schalters Sw_1 ... Sw_N von der über die Versorgungsleitungen l, l1 ... lN erfolgende Betriebsstromversorgung getrennt werden. Der Schalter kann dabei vor oder nach der Diode eingefügt werden.
Die Logikschaltung 1 weist eine Anzahl N Steuerausgänge auf, welche über entsprechende Steuerleitungen c1 ... cN mit entsprechenden Steuereingängen der Schalter Sw_1, ... Sw_N verbunden sind. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Steuereingänge können die Schalter Sw_1, ... Sw_N geöffnet bzw. geschlossen werden.
Im vorliegenden Beispiel wird mittels des Tiefsetzstellers 2 ein konstanter Ausgangsstrom I_out eingestellt. Die Logikschaltung 1 bestimmt die Einschaltzeit ton_1, ... ton_N während der die unterschiedlichen Schalter Sw_1, ... Sw_N, welche den Betriebsstrom Id_1 ... Id_N der unterschiedlichen Leuchtdioden D_1, ... D_N zuschalten. Die Helligkeit der einzelnen Leuchtdioden D_1, ... D_N wird dabei durch das Verhältnis zwischen der Zeit ton_1, ... ton_N, während der ein entsprechender Schalter Sw_1, ... Sw_N eingeschaltet ist, zu der Zeit toff_1, ... toff_N, während der der entsprechende Schalter Sw_1, ... Sw_N ausgeschaltet ist, sowie dem Betrag des Betriebsstroms Id_1, ..., Id_2 während der Einschaltzeit ton_1, ... ton_N bestimmt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schalter Sw_1, ... Sw_N nicht zur gleichen Zeit eingeschaltet sind. Der mittlere Betriebsstrom <Id_1>, ... <Id_N> durch die jeweilige Diode D_1, ... D_N ergibt sich aus dem Verhältnis aus der Zeitdauer ton_1, ..., ton_N, während der ein jeweiliger Schalter Sw_1, ... Sw_N eingeschaltet ist, zu der Zeitdauer ton_1 + toff_1, ... ton_N + toff_N, bis der entsprechende Schalter Sw_1, ... Sw_N wieder eingeschaltet wird, multipliziert mit dem entsprechendem Ausgangsstrom I_out des Tiefsetzstellers 2. Mittels Software und unter Zuhilfenahme der Logikschaltung 1 kann das Einschaltzeit- zu Ausschaltzeitverhältnis
nachfolgend als Puls-Pausen-Verhältnis bezeichnet, verändert werden, um die Helligkeit der entsprechenden Leuchtdioden D_1, ..., D_N präzise einzustellen.
Die Verwendung eines Tiefsetzstellers zur Regelung der Helligkeit einer Leuchtdiode (oder gegebenenfalls einer Gruppe von Leuchtdioden) wenn dieser zur Ansteuerung mehrerer parallel geschalteter Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen verwendet wird, stellt anders als bei der in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Lösung gemäß dem Stand der Technik keine Hochpreislösung mehr dar, so dass dessen Einsatzmöglichkeiten sich signifikant verbessert haben.
Es versteht sich von selbst, dass anstelle eines im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Abwärtsreglers auch jedes andere Schaltnetzteil mit gegebenenfalls regelbarem Ausgangsstrom verwendet werden kann. Anstelle des Tiefsetzstellers kann auch ein Hochsetzsteller eingesetzt werden. Die Verwendung eines Tiefsetzstellers stellt hier eine hervorragende Lösung dar, weil sich dadurch der Wirkungsgrad des gesamten Systems signifikant gegenüber anderen Lösungen verbessern lässt.
Der Ausgangsstrom I_out des Tiefsetzstellers 2 kann beispielsweise mit Hilfe einer internen oder externen Referenzspannung oder eines internen oder externen Referenzstroms oder mittels eines digitalen Befehls als Bruchteil eines internen Referenzstroms oder einer internen Referenzspannung gebildet werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, den Ausgangsstrom I_out des Tiefsetzstellers (oder der sonstigen den Ausgangsstrom liefernden Schaltungsanordnung) korrespondierend zu einem Einschalten eines oder mehrerer der Schalter Sw_1, ... Sw_N zu variieren.
Die Schaltungsanordnung nach der 1 wird erfindungsgemäß durch eine Fehlererkennungsschaltung 13 ergänzt werden, wie dies z. B. in der 5 dargestellt ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der 5 besteht die Fehlererkennungsschaltung 13 aus zwei Komparatoren 18, 19, welche die in der Versorgungsleitung l gegenüber einem Referenzpotential 3 anliegende Spannung mit zwei Referenzspannungen HV, LV vergleichen. Das eine Referenzsignal ist ein Überspannungsreferenzsignal HV, das andere ein Unterspannungsreferenzsignal LV.
Ist die Spannung in der Versorgungsleitung l größer als das Überspannungsreferenzsignal HV, so gibt der Komparator 18 ein Signal OC (open circuit) aus, welches dieses Überschreiten anzeigt. Das Überspannungsreferenzsignal HV ist etwas größer gewählt, als der durch den üblicherweise auf den Ausgangsstrom I_out hervorgerufenen Spannungsabfall über einem jeweiligen Zweig l1, ..., lN bei geschlossenem Schalter Sw_1, ... SwN. Übersteigt der tatsächliche Spannungswert über einem Zweig l1, ..., lN bei geschlossenem Schalter Sw_1, ... Sw_N diesen vorgegebenen Überspannungswert HV, so deutet dies darauf hin, dass durch den entsprechenden Zweig l1, ..., lN kein oder ein zu geringer Strom Id_1 ... Id_N fließt. Insbesondere im ersten Fall ist dies ein Indiz dafür, dass die entsprechende Leucht diode D_1, ... D_N in dem Zweig l1, ..., lN nicht kontaktiert oder zerstört ist.
In ähnlicher Weise ist das Unterspannungsreferenzsignal LV etwas kleiner als der üblicherweise bei geschlossenem Schalter Sw_1, ... Sw_N über dem entsprechenden Zweig l1, ..., lN abfallende Spannungsabfall gewählt. Ist der Spannungswert in der Versorgungsleitung l bei geschlossenem Schalter Sw_1, ... Sw_N eines entsprechenden Zweigs l1, ..., lN geringer als der vorgegebene Unterspannungsreferenzwert LV, so gibt der Komparator 19 ein entsprechendes Signal SC (short circuit) aus. Ein Unterschreiten des Unterspannungsreferenzsignals LV der Spannung der Versorgungsleitung l deutet darauf hin, dass der betreffende zugeschaltete Zweig l1, ... lN ganz oder teilweise kurzgeschlossen ist.
Kombiniert man die momentanen Ausgangssignale OC, SC der Komparatoren 18, 19 mit dem durch die Logikschaltung 1 über die Ansteuerleitungen c1, ... cN vorgegebenen Schalterstellungen der Schalter Sw_1, ... Sw_N, so lässt sich in einfacher Weise feststellen, in welchem der Zweige l1, ... eine Leuchtdiode D_1, ... D_N defekt ist.
Der 2 entnimmt man, wie ein Abwärtsregler in einer Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Art ausgebildet sein kann.
Der Abwärtsregler 2' gemäß der 2 umfasst als wesentliche Elemente einen Hauptschalter S_M, eine Freilaufdiode D_M sowie eine Drosselspule L. Der Hauptschalter S_M ist in Serie zu der Freilaufdiode D_N geschaltet. An die äußeren Klemmen dieses Serienkreises kann die Eingangsspannung V_in angelegt werden. Am Knotenpunkt 11 zwischen Schalter S_M und Freilaufdioden D_N ist eine Drosselspule L angeschlossen. In Serie zu der Drosselspule L ist ein Messwiderstand R_sense geschaltet. An diesen Messwiderstand R_sense schließt die Versorgungsleitung l an, welche in der oben beschriebenen Art und Weise in Versor gungsleitungen l1, l2, ..., lN für die im vorliegenden Ausführungsbeispiel N Leuchtdioden D_1, D_2 ... D_N verzweigt. An den Ausgangsknoten 9 des Messwiderstands R_sense ist eine mit Masse 3 verbundene Ausgangskapazität C_out angeschlossen. Der Knoten 8 zwischen der Drosselspule L und dem Messwiderstand R_sense ist mit einem ersten Eingang E_sense1 eines Messverstärkers A__sense verbunden. Der den Messwiderstand R_sense mit der Versorgungsleitung l verbindende Knoten 9 ist mit einem zweiten Eingang E_sense2 des Messverstärkers A__sense verbunden.
Der Ausgang A_sense des Messverstärkers A__sense ist mit einem Ohmschen Widerstand R_c verbunden, dem über einen Knoten 10 ein mit dem Bezugspotential 3 verbundener Kondensator C_c in Reihe nachgeschaltet ist.
Der Knoten 10 ist mit einem ersten Eingang E_error1 eines Fehlerverstärkers A__error verbunden. Der Ausgang A_error des Fehlerverstärkers A__error ist mit einem ersten Eingang E_comp1 eines Komparators Comp verbunden. Der Ausgang A_comp des Komparators Comp ist mit einem Reseteingang E_R eines Haltespeichers 6 verbunden. Der Ausgang A₆ des Haltespeichers 6 ist mit einem Eingang E₇ eines Treibers 7 verbunden. Der Ausgang A₇ des Treibers 7 ist mit dem Steuereingang E_SM des Hauptschalters S_M verbunden.
Die auch in der 2 dargestellte Logikschaltung 1 als wesentlicher Bestandteil der Erfindung weist einen Auswahlausgang A₁ auf, welcher über eine Auswahlleitung S mit einem ersten Eingang E_12,1 einer Auswahlschaltung 12 verbunden ist. Der Ausgang A₁₂ der Auswahlschaltung 12 ist mit einem zweiten Eingang E_error2 des Fehlerverstärkers A__error verbunden.
In der vorstehend beschriebenen Weise weist die Logikschaltung 1 Steuerausgänge C_1,1 C_1,2 ... C_1,N auf, welche mit entsprechenden Steuereingängen C_SW-1, C_SW-2, ... C_SW-N der den Leuchtdioden D_1, D_2, ... D_N vorgeschalteten Schaltern Sw_1, Sw_2, ... Sw_N verbunden sind.
Die Funktion der Schaltungsanordnung nach der 2 ergibt sich wie folgt:
Geht man von einem üblichen Rechteck-Pulsbetrieb des Abwärtswandlers 2' aus, so zeigt der Induktionsstrom I_L einen im Wesentlichen dreieckförmigen Verlauf. Der Verlauf des Induktionsstroms I_L wird als Messspannung U_sense an dem niederohmigen Messwiderstand R_sense gemessen. Die Messspannung U_sense wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Messverstärker A__sense mit dem Verstärkungsfaktor Asa verstärkt und mit Hilfe des den Ohmschen Widerstand R_c und die Kapazität C_c umfassenden RC-Filters 4 gefiltert. Das verstärkte und gefilterte Messsignal Vi_L_f ist proportional zum mittleren Induktionsstrom <I_L>, wie sich aus nachfolgend angegebener Gleichung ergibt: Vi_L_f = <I_L·Rsense·Asa> = k·<I_L>,wobei mit Hilfe der <> der Mittelwert gekennzeichnet ist und k einen konstanten Wert darstellt.
Das Filterausgangsignal Vi_L_f wird dem ersten Eingang E_error1 zugeführt. Der Fehlerverstärker A_error gibt ein mit dem Verstärkungsfaktor Aea verstärktes Fehlerspannungssignal Verr aus, welches sich aus der Differenz zwischen der Filterausgangsspannung Vi_L_f und der Referenzspannung V_ref ergibt.
Das Fehlersignal Verr wird dann im Komparator Comp mit einem internen getakteten Sägezahnsignal 5 verglichen, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel – wie sich aus der 3 ergibt – aus einem rechteckförmigen Taktsignal clock abgeleitet ist. Ist das Sägezahnsignal 5 größer als das Fehlersignal Verr, so liegt am Ausgang A_comp des Komparators Comp ein logisches „high"-Signal. Ist das Sägezahnsignal 5 kleiner als das Fehlersignal Verr, so ist am Ausgang A_comp des Komparators Comp ein logisches „low"-Signal abgreifbar.
Dem Haltespeicher 6 wird einerseits über einen Setzeingang Es als Set-Signal das vorstehend erwähnte Taktsignal clock mit Rechteckamplitude und andererseits über seinen Rücksetzeingang E_R als Reset-Signal das Komparatorausgangssignal A_comp zugeführt. Durch die steigende Flanke des Taktsignals clock wird das Ausgangssignal am Ausgang A₆ des Haltespeichers 6 in den Zustand „high" verbracht. Sobald das Signal am Ausgang des Komparators Comp in den Zustand „high" übergeht, d. h. sobald das Sägezahnsignal größer ist als das Fehlersignal Verr, wird das im Haltespeicher 6 durch das Taktsignal clock in den „high-Zustand" verbrachte Ausgangssignal A₆ in den Zustand „low" zurückgesetzt. Dadurch entsteht am Ausgang A₆ des Haltespeichers 6 ein gegebenenfalls in der Pulsweite moduliertes periodisches Rechtecksignal DC (vgl. 3).
Dieses Rechtecksignal DC wird im Treiber 7 zur Ansteuerung des Hauptschalters S_M aufbereitet. Jeder „high"-Zustand des im Treiber 7 aufbereiteten pulsweitemodulierten Signals DC schließt den Schalter S_M, jeder „low" Zustand des Signals DC öffnet den Schalter S_M. Diese Schaltvorgänge bestimmen den Strom I_L in der Induktivität L.
Je größer die Verstärkung Aea des Fehlerverstärkers A__error ist, desto präziser ist der mittlere Induktionsstrom <I_L> einstellbar. Für ein gegen Null gehendes Fehlersignal Verr > 0 ergibt sich: Vref = k·<I_L>

Anmerkung: Das Referenzspannungssignal V_ref kann auch von einem Referenzstrom reference_current z. B. nach folgender Gleichung abgeleitet sein: Vref = f(reference_current) = α·reference_current, wobei α sich durch die Ansteuerung durch die Logikschaltung 1 via die Auswahlschaltung 12 ergibt. Die Einheit von α ist Volt/Ampere.

Am Ausgang A_2' des Abwärtswandlers 2' ist nunmehr ein durch die Ausgangskapazität C_out geglätteter Ausgangsstrom I_out abgreifbar. Dieser Ausgangsstrom I_out dient als Betriebsstrom für sämtliche angeschlossene Leuchtdioden D_1, D_2, ... D_N. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an die mit dem Ausgangsstrom I_out versorgte Versorgungsleitung l eine Anzahl N Zweige l1, l2, ... lN mit jeweils einer Leuchtdiode D_1, D_2, ... D_N angeschlossen. Jeder Zweig l1, l2, ... LN ist über einen Schalter Sw_1, Sw_N, Sw_i, ... Sw_N von der Versorgungsleitung l trennbar.
Betrachten wir nun einen einzelnen Zweig li (i = 1 ... N), welcher durch den Schalter Sw_i und die Leuchtdiode D_i gebildet ist:
Der mittlere Diodenstrom <Id_i> durch eine Leuchtdiode D_i beträgt: <Id_i> = I_out·ton_i/Td,wobei ton_i die Einschaltzeitdauer des Schalters Sw_i ist und Td die Zeitdifferenz zwischen einem ersten Einschalten des Schalters Sw_i und einem zweiten Einschalten des Schalters Sw_i ist. Die Einschaltzeit ton_i kann dabei auch als Vielfaches der Periode T_S des Taktsignals clock ausgedrückt werden.
Nimmt man nun an, dass niemals zwei oder mehr Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_i, ... Sw_N gleichzeitig eingeschaltet sind, so ergibt sich die Einschaltperiodendauer Td gerade aus der Summe der Einschaltdauern ton_i aller Schalter Sw_i: Td = Σi=1...N ton_i = Σi=1...N K_i·Ts, wobei K_i die Anzahl der Periodendauern Ts des Taktsignals clock des Abwärtswandlers 2' ist, welche von der Logikschaltung 1 vorgegeben werden, um den richtigen Betriesstrom Id_1, Id_2, ... Id_N in den unterschiedlichen Zweigen l1, l2, ... lN zu erhalten.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass das System auch die referenzspannung V_ref dynamisch ändern kann, um den gewünschten mittleren Betriebsstrom <Id_1>, <Id_2>, ... <Id_N> in den Leuchtdioden D_1, D_2, ... D_i, ... D_N zu erhalten.
Die 4 zeigt beispielhaft die wichtigsten Steuer- und Betriebssignale bei der in der 2 dargestellten Schaltungsanordnung. Der oberste zeitliche Signalverlauf gibt das Taktsignal clock wieder. Darunter ist der Schaltpunkt switch point über der Zeit t dargestellt, welcher mit dem Taktsignal clock ein und nach einer vom Regelzustand abhängigen Zeit wieder ausschaltet (entspricht dem unteren Signal gemäß 3). Die drei darunter gezeichneten Signalzeilen zeigen die Zeitdauern ton_1, ton_2, ... ton_N, während der die Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_N den Betriebsstrom Id_1, Id_2, ... Id_N in den Zweigen l1, l2, ... lN zu den Leuchtdioden D_1, D_2, ... D_N einschalten (Anmerkung: Die Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_N sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Feldeffekttransistoren ausgeführt. Die Einschaltzeiten ton_1, ton_2, ... ton_n entsprechen daher den Gateansteuersignalen GateSw_1, Gate Sw_2, Gate Sw_N für die Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_N), deren Summe im Ausführungsbeispiel gerade die Einschaltperiodendauer Td ergibt. Die sechste Signalzeile zeigt den Induktionsstrom I_L des Abwärtswandlers 2' mit dessen charakteristischem sägezahnartigem zeitlichen Verlauf um einen strichliert gezeichneten Mittelwert. Die letzten drei Zeilen zeigen den jeweiligen zeitlichen Verlauf der Betriebsströme Id_1, Id_2, ... Id_N. Während den jeweiligen Einschaltzeitdauern ton_1, ton_2, ... ton_N der entsprechenden Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_N sind diese Betriebsströme Id_1, Id_2, ... Id_N identisch mit dem Ausgangsstrom Iout des Ab wärtswandlers 2' und daher im Wesentlichen gleich wie der Induktionsstrom I_L. Sonst sind die Betriebsströme Id_1, Id_2, ... Id_N Null. Es ergibt sich daher ein mittlerer Betriebsstrom <Id_1>, <Id_2> ... <Id_N> in den Zweigen l1, l2 ... lN. Die mittleren Betriebsströme <Id_1>, <Id_2> ... <Id_N> in den Zweigen l1, l2, ... lN sind in den unteren drei Signalzeilen gepunktet ebenfalls eingezeichnet.
Es wird noch einmal ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausführungsvariante die Möglichkeit besteht, unterschiedliche Betriebsströme Id_1, Id_2 ... Id_N in den unterschiedlichen Zweigen l1, l2, ... lN einzustellen. Das Gesamtsystem kann an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden, indem lediglich die Logiksteuerung 1 für die Schalter Sw_1, Sw_2, ... Sw_N und gegebenenfalls dynamisch der gewünschte (mittlere) Induktionsstrom I_L (<I_L>) verändert wird.

Claims

Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung (D_1) und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung (D_1, ... D_N), mit einer ersten Schalteinrichtung (Sw_1), um einen ersten Betriebsstrom (Id_1) für die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) mit einer ersten vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, und mit wenigstens einer weiteren Schalteinrichtung (Sw_2, ... Sw_N), um einen weiteren Betriebsstrom (Id_2, ... Id_N) für die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) derart wechselweise ein- und auszuschalten, dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) mit einer weiteren vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, dadurch gekennzeichnet, dass – die Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) mit dem Ausgang einer einzigen einen Gesamtbetriebsstrom (I_out) bereitstellenden Stromquelle (2, 2') verbunden sind, – eine Logikeinrichtung (1) vorgesehen ist, um die Schalteinrichtungen (Sw_2, ..., Sw_N) derart anzusteuern, dass nicht gleichzeitig zwei oder mehrere Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) den jeweiligen Betriebsstrom (Id_1, Id_2, ... Id_N) für die entsprechende Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) einschalten oder eingeschalten haben, und eine Fehlererkennungsschaltung (13) zum Erkennen eines Fehlers in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ..., D_N) vorgesehen ist, wobei die Fehlererkennungsschaltung (13) als eine Überspannungserkennungseinrichtung (18) zum Erkennen einer Überspannung in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) und/oder eine Unterspannungserkennungseinrichtung (19) zum Erkennen einer Unterspannung in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) ausgebildet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinrichtung (1) zu einem Ansteuern der Schalteinrichtungen (Sw_1, Sw_2, ... Sw_N) in einem periodischen Takt ausgebildet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinrichtung (1) zu einem Ansteuern der Schalteinrichtungen (Sw_1, Sw_2, ... Sw_N) in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Puls-Pausen-Verhältnis (ton_1, ton_2, ... ton_N) ausgebildet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leuchtdiodenanordnung eine einzige Leuchtdiode (D_1) oder eine Parallelschaltung mehrerer Leuchtdioden und/oder eine Reihenschaltung mehrerer Leuchtdioden ist bzw. umfasst und/oder dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung eine einzige Leuchtdiode (D_2, ... D_N) oder eine Parallelschaltung mehrerer Leuchtdioden und/oder eine Reihenschaltung mehrerer Leuchtdioden ist bzw. umfasst.
Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinrichtung ein Transistor, insbesondere ein Bipolar- oder ein Feldeffekttransistor, ist und/oder dass die wenigstens eine weitere Schalteinrichtung (Sw_2, ... Sw_N) ein Transistor, insbesondere ein Bipolar- oder ein Feldeffekttransistor, ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (2, 2') eine Konstantstromquelle (2, 2'), insbesondere eine Konstantstromquelle (2'), deren Ausgangsstrom voreinstellbar und/oder regelbar ist, ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (2, 2') ein Schaltnetzteil (2, 2'), insbesondere ein Abwärtswandler (2, 2') oder ein Aufwärtswandler, ist.
Verfahren zum gleichzeitigen Betrieb einer ersten Leuchtdiodenanordnung (D_1) und wenigstens einer weiteren Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N), bei dem ein erster Betriebsstrom (Id_1) für die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) derart wechselweise ein- und ausgeschaltet wird, dass die erste Leuchtdiodenanordnung (D_1) mit einer ersten vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, und bei dem ein weiterer Betriebsstrom (Id_2, ... Id_N) für die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) derart wechselweise ein- und ausgeschaltet wird, dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung (D_2, ... D_N) mit einer weiteren vorgebbaren oder vorgegebenen Helligkeit leuchtet, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Gesamtbetriebsstrom (I_out) für die Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ..., D_N) von einer einzigen Stromquelle (2, 2') bereitgestellt wird, – nicht gleichzeitig die Betriebsströme (Id_1, Id_2, ..., Id_N) zweier oder mehr Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ..., D_N) eingeschaltet werden oder eingeschaltet sind und – in wenigstens einer Leuchtdiodenanordnung überprüft wird, ob ein Fehler aufgetreten ist, wobei in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) überprüft wird, ob eine Überspannung aufgetreten ist und/oder in wenigstens einer der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) überprüft wird, ob eine Unterspannung aufgetreten ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsströme (Id_1, Id_2, ... Id_N) der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) in einem periodischen Takt eingeschaltet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsströme (Id_1, Id_2, ... Id_N) der Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Puls-Pausen-Verhältnis (ton_1, ton_2, ... ton_N) eingeschaltet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leuchtdiodenanordnung eine einzige Leuchtdiode (D_1) oder eine Parallelschaltung mehrerer Leuchtdioden und/oder eine Reihenschaltung mehrerer Leuchtdioden ist bzw. umfasst und/oder dass die wenigstens eine weitere Leuchtdiodenanordnung eine einzige Leuchtdiode (D_2, ... D_N) oder eine Parallelschaltung mehrerer Leuchtdioden und/oder eine Reihenschaltung mehrerer Leuchtdioden ist bzw. umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtbetriebsstrom (I_out) voreingestellt wird und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtbetriebsstrom (I_out) dynamisch an den jeweiligen Strombedarf zur Erzielung einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Helligkeit der jeweils eingeschalteten Leuchtdiodenanordnung (D_1, D_2, ... D_N) oder der jeweils eingeschal teten Leuchtdiodenanordnungen (D_1, D_2, ... D_N) angepasst wird.