DE102016107578A1

DE102016107578A1 - Betriebsschaltung und Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels

Info

Publication number: DE102016107578A1
Application number: DE102016107578.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Kolb; Elmar Hinrichs
Original assignee: Vossloh Schwabe Deutschland GmbH
Current assignee: Vossloh Schwabe Deutschland GmbH
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2036-04-26
Also published as: JP2019515418A; US20200359481A1; DE102016107578B4; CN109076685A; WO2017188135A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung (10) sowie ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels (20), beispielsgemäß wenigstens einer Leuchtdiode. Die Betriebsschaltung (10) hat eine an eine Versorgungsspannung (UV) angeschlossene Versorgungsschaltung (11) mit einer ersten Wandlerschaltung (30). Die Versorgungsschaltung (11) ist über einen Zwischenkreis (14) mit einem Energiespeicher (15) zur Pufferung einer Zwischenkreisspannung (UZ) an eine Leistungsstufe (16) angeschlossen. Die Leistungsstufe (16) weist eine zweite Wandlerschaltung (38) auf. Ausgangsseitig ist an die Leistungsstufe (16) das wenigstens eine Leuchtmittel (20) angeschlossen. Über ein Dimmeingangssignal (DE) wird ein gewünschtes Dimmniveau vorgegeben. Abhängig vom Dimmeingangssignal (DE) wird die Leistungsstufe (16) mittels eines Dimmsteuersignals (DS) angesteuert, um die Leuchtleistung einzustellen. Das Dimmsteuersignal (DS) oder ein das Dimmsteuersignal (DS) charakterisierendes Signal wird bei der Steuerung der Versorgungsschaltung (11) berücksichtigt, um die Zwischenkreisspannung (UZ) in einem vorgegebenen Spannungsbereich zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung sowie ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels. Bei dem Leuchtmittel handelt es sich insbesondere um ein Halbleiterleuchtmittel, beispielsweise eine Leuchtdiode.
Betriebsschaltungen mit Strom- oder Spannungsreglern zum Betreiben von Leuchtmitteln weisen beispielsweise einen oder mehrere Wandler auf, um die Leuchtleistung für das wenigstens eine Leuchtmittel bereitzustellen. Häufig wird gefordert, dass die Leuchtleistung über einen Dimmer einstellbar sein muss.
DE 10 2010 031 845 A1 beschreibt eine Betriebsschaltung für Leuchtdioden, bei der ein Wandlerschalter eines Wandlers gleichzeitig zum Dimmen der Leuchtdioden dient. Ein zusätzlich in Reihe zu den Leuchtdioden geschalteter ansteuerbarer Dimmschalter kann dabei entfallen. Während einer durch das Dimmsignal festgelegten aktiven Phase wird der Wandlerschalter abwechselnd zwischen seinem leitenden und seinem sperrenden Zustand umgeschaltet und anschließend während einer passiven Phase im sperrenden Zustand gehalten. Eine ähnliche Betriebsschaltung ist auch aus EP 1576858 B1 bekannt.
Bei solchen dimmbaren Wandlern kann es zum Flackern der Leuchtdioden kommen. Um ein Flackern zu vermeiden, schlägt DE 11 2013 002933 T5 vor, zu Beginn der passiven Phase, also am Ende der vorangegangenen aktiven Phase, einen den Strom durch eine Spule des Wandlers bzw. die Leuchtdioden begrenzenden Grenzwert abzusenken. Dadurch soll erreicht werden, dass im Übergang von der aktiven Phase zur passiven Phase ein zu großer Strom durch die Leuchtdioden fließt, der ein optisch wahrnehmbares Flackern verursachen könnte. Dieser Grenzwert wird vor Beginn der nächsten aktiven Phase wieder auf seinen Ursprungswert erhöht.
Aus DE 10 2010 031239 A1 ist eine Betriebsschaltung bekannt, bei der zwei Wandler über einen Zwischenkreis gekoppelt sind. Die Zwischenkreisspannung am Ausgang des ersten Wandlers wird dabei abhängig von der durch den anderen Wandler für die Leuchtdioden bereitgestellten elektrischen Leistung variabel eingestellt.
Um niedrige elektrische Leistungen bzw. niedrige Leuchtleistungen einer Leuchtdiode zu erreichen, sieht DE 10 2013 216 877 A1 vor, dass die Einschaltzeit eines getakteten elektronischen Wandlers bei Unterschreitung eines Leistungsschwellenwertes, nicht wie bei der Pulsbreitenmodulation üblich, weiter verringert wird. Vielmehr wird die Einschaltzeitdauer unterhalb des Leistungsschwellenwertes konstant gehalten und lediglich die Ausschaltzeitdauer des pulsbreitenmodulierten Signals erhöht. In einem Leistungsbereich bis zum Leistungsschwellenwert wird somit bei konstanter Einschaltzeitdauer durch Veränderung der Schaltfrequenz der Tastgrad des pulsbreitmodulierten Signals angepasst.
EP 2 723 146 A1 beschreibt einen Gleichspannungswandler, der nicht bei einer konstanten Wandlerfrequenz, sondern bei einer sich kontinuierlich ändernden Wandlerfrequenz betrieben wird. Hierfür wird über einen Rampengenerator ein Rampensignal erzeugt und die Wandlerfrequenz abhängig vom Betrag des Rampensignals verändert. Das Rampensignal wird mit einem pulsbreitenmodulierten Dimmsignal zur Ansteuerung eines in Reihe zu den Leuchtdioden geschalteten Dimmschalters synchronisiert. Die Rampe wird entweder mit einer steigenden Flanke oder einer fallenden Flanke des pulsbreitenmodulierten Dimmsignals zurückgesetzt. Auf diese Weise soll die elektromagnetische Verträglichkeit der Betriebsschaltung verbessert werden.
Ausgehend von bekannten Betriebsschaltungen und Verfahren kann es als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine Betriebsschaltung und ein Verfahren zum Betreiben von Leuchtmitteln zu schaffen, bei dem das Flackern der Leuchtmittel auf einfache Weise vermieden ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Betriebsschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst.
Die Betriebsschaltung bzw. das Verfahren dient zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere eines Halbleiterleuchtmittels und beispielsgemäß wenigstens einer Leuchtdiode. Sind mehrere Leuchtmittel vorgesehen, können diese in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sein.
Die Betriebsschaltung hat eine Versorgungsschaltung, die einen Eingang zum Anschließen an eine Versorgungsspannung, beispielsweise eine Netzspannung aufweist. Der Eingang der Versorgungsschaltung kann mittelbar über einen Gleichrichter und/oder Filter mit der Netzspannung verbunden sein. Die Versorgungsschaltung weist eine ansteuerbare erste Wandlerschaltung mit einem ersten Wandlerschalter auf oder ist durch die erste Wandlerschaltung gebildet. Die Versorgungsschaltung kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Durchführung einer Leistungsfaktorkorrektur (PFC) eingerichtet sein.
An einen Ausgang der Versorgungsschaltung ist ein Zwischenkreis angeschlossen. Der Zwischenkreis verbindet den Ausgang der Versorgungsschaltung mit einem Eingang einer Leistungsstufe. Der Zwischenkreis hat einen Energiespeicher, beispielsweise einen Kondensator, an dem eine Zwischenkreisspannung anliegt, die für die Leistungsstufe gepuffert wird.
Ausgangsseitig an die Leistungsstufe ist das wenigstens eine Leuchtmittel angeschlossen. In Reihe zu dem wenigstens einen Leuchtmittel kann bei einem Ausführungsbeispiel ein ansteuerbarer Dimmschalter vorgesehen sein. Die Leistungsstufe stellt die elektrische Leistung für das wenigstens eine Leuchtmittel bereit. Wenn als Leuchtmittel eine oder mehrere Leuchtdioden verwendet werden, dient die Leistungsstufe vorzugsweise als Stromquelle, insbesondere Konstantstromquelle. Die Leistungsstufe weist eine zweite Wandlerschaltung mit einem ansteuerbaren zweiten Wandlerschalter auf.
Zu der Betriebsschaltung gehört außerdem eine Dimmsteuereinheit. Die Dimmsteuereinheit empfängt ein Dimmeingangssignal, das beispielsweise von einem Bediener zur Vorgabe eines Dimmniveaus einstellbar ist. Die Dimmsteuereinheit ist dazu eingerichtet, abhängig vom Dimmeingangssignal ein pulsbreitenmoduliertes Dimmsteuersignal zu erzeugen. Das Dimmsteuersignal hat eine vorgegebene Dimmfrequenz. Die Dimmfrequenz ist vorzugsweise größer als die Netzfrequenz (50 oder 60 Hz) eines Wechselspannungsnetzes, z.B. etwa um den Faktor 5 größer. Mittels des Dimmsteuersignals wird die Leuchtleistung in der Leistungsstufe eingestellt. Das pulsbreitenmodulierte Dimmsteuersignal definiert über den Tastgrad eine aktive Phase der Leistungsstufe sowie eine passive Phase der Leistungsstufe. Während der passiven Phase wird am Ausgang der Leistungsstufe keine elektrische Leistung an das wenigstens eine Leuchtmittel abgegeben.
Die Betriebsschaltung hat außerdem eine Versorgungssteuereinheit, die das Dimmsteuersignal empfängt. Über die Versorgungssteuereinheit wird die Energie- bzw. Leistungsabgabe der Versorgungsschaltung an den Zwischenkreis gesteuert. Die Versorgungssteuereinheit übermittelt an die Versorgungsschaltung ein pulsbreitenmoduliertes Versorgungssteuersignal zur Vorgabe der Energie- bzw. Leistungsabgabe an den Zwischenkreis. Das pulsbreitenmodulierte Versorgungssteuersignal hat eine von der Dimmfrequenz des Dimmsteuersignals unabhängige erste Wandlerfrequenz. Die erste Wandlerfrequenz ist vorzugsweise größer als die Dimmfrequenz, z.B. um den Faktor 30 größer. Das Versorgungssteuersignal definiert eine aktive Phase und eine passive Phase der Versorgungsschaltung. Während der aktiven Phase wird eine elektrische Leistung an den Zwischenkreis abgegeben. Während der passiven Phase erfolgt keine Leistungsabgabe an den Zwischenkreis. Während der aktiven Phase der Versorgungsschaltung wird der erste Wandlerschalter mit einer Wandlerfrequenz zwischen einem leitenden und einem sperrenden Zustand umgeschaltet. Während der passiven Phase der Versorgungsschaltung bleibt das Versorgungssteuersignal auf einem Ruhewert (z.B. digital „LOW“) und der erste Wandlerschalter behält einen vorgegebenen Zustand bei, insbesondere seinen sperrenden Zustand. Das Versorgungssteuersignal kann unmittelbar zur Ansteuerung des ersten Wandlerschalters verwendet werden.
Die Versorgungssteuereinheit kann in einem ersten Leistungsmodus betrieben werden. In diesem ersten Leistungsmodus wird das Versorgungssteuersignal für die Versorgungsschaltung abhängig vom Dimmsteuersignal eingestellt bzw. erzeugt. Das Dimmsteuersignal gibt an, wieviel elektrische Leistung an dem wenigstens einen Leuchtmittel benötigt wird. Abhängig davon wird das Versorgungssteuersignal so eingestellt, dass die Zwischenkreisspannung innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs bleibt und einen maximalen Zwischenkreisspannungswert nicht überschreitet und einen minimalen Zwischenkreisspannungswert nicht unterschreitet.
Beispielsweise kann als vorgegebener Spannungsbereich auch ein Sollwert vorgegeben sein, um den herum der Zwischenkreisspannungswert in einem gewissen Toleranzbereich schwanken kann und darf. Die Schwankungen des tatsächlichen Zwischenkreisspannungswerts können durch die Trägheit der Steuerung bzw. Regelung der Zwischenkreisspannung entstehen und/oder durch sogenannte „Ripple“ aufgrund der Netzwechselspannung.
Durch eine im Wesentlichen konstante Zwischenkreisspannung innerhalb des vorgegebenen Spannungsbereichs, wird ein Flackern des wenigstens einen Leuchtmittels vermieden. Dennoch können die Wandlerfrequenzen für die Wandlerschaltungen unabhängig voneinander und unabhängig von der Dimmfrequenz des Dimmsteuersignals festgelegt werden. Im Idealfall wird die Zwischenkreisspannung so gesteuert oder geregelt, dass sie einem Spannungssollwert entspricht.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Zwischenkreisspannung zu messen und der Versorgungssteuereinheit zu übermitteln. Das Versorgungssteuersignal kann dabei zusätzlich von dem erfassten Spannungswert der Zwischenkreisspannung abhängen.
Die Dimmsteuereinheit und die Versorgungssteuereinheit können als separate Steuerungen oder in ein gemeinsame Steuerung integriert ausgeführt sein.
Die Versorgungssteuereinheit kann vorzugsweise in einem zweiten Leistungsmodus betrieben werden. In diesem zweiten Leistungsmodus wird das Versorgungssteuersignal unabhängig vom Dimmsteuersignal ermittelt und an die Versorgungssteuerschaltung ausgegeben. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Leistungsschwellenwert für eine elektrische Leistung vorgegeben sein, wobei die Versorgungssteuereinheit unterhalb dieses Leistungsschwellenwertes in dem ersten Leistungsmodus arbeitet und bei Erreichen oder oberhalb des Leistungsschwellenwertes in dem zweiten Leistungsmodus arbeitet.
Es ist bevorzugt, wenn die Versorgungssteuereinheit das Versorgungssteuersignal im ersten Leistungsmodus abhängig von dem Dimmsteuersignal derart einstellt, dass die während einer aktiven Phase der Versorgungsschaltung in den Zwischenkreis transportierte elektrische Energie der während einer aktiven Phase der Leistungsstufe aus dem Zwischenkreis entnommenen elektrischen Energie entspricht. Durch eine derart ausgeglichene Energiebilanz ist ein Mittelwert der im Energiespeicher des Zwischenkreises gespeicherten Energie in einem Betrachtungszeitraum über mehrere Zyklen bzw. aktive und passive Phasen konstant, so dass die Zwischenkreisspannung im vorgegebenen Spannungsbereich bleibt.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann das pulsbreitenmodulierte Dimmsteuersignal einen Dimmschalter direkt ansteuern, der in Reihe zu dem wenigstens einen Leuchtmittel geschaltet ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Dimmsteuersignal zur Ansteuerung eines zweiten Wandlerschalters der zweiten Wandlerschaltung verwendet werden. Bei der Ansteuerung des zweiten Wandlerschalters unter Berücksichtigung des Dimmsteuersignals wird der Wandlerschalter während der durch das Dimmsteuersignal vorgegebenen Dauer der aktiven Phase der Leistungsstufe mit einer zweiten Wandlerfrequenz abwechselnd zwischen einem sperrenden und einem leitenden Zustand umgeschaltet und während der durch das Dimmsteuersignal vorgegebenen Dauer der passiven Phase der Leistungsstufe in dem sperrenden Zustand gehalten.
Die zweite Wandlerfrequenz ist vorzugsweise größer als die Dimmfrequenz, z.B. um den Faktor 30 größer. Die erste und die zweite Wandlerfrequenz können gleich oder unterschiedlich groß sein. Die Wandlerfrequenzen und die Dimmfrequenz können bei einem Ausführungsbeispiel jeweils konstant sein.
Bei der Ansteuerung des Dimmschalters mit Hilfe des Dimmsteuersignals ist der Dimmschalter während der aktiven Phase der Leistungsstufe in einem leitenden Zustand und während der passiven Phase der Leistungsstufe in einem sperrenden Zustand.
Es ist bevorzugt, wenn die Zeitdauer der aktiven Phase der Leistungsstufe und die Zeitdauer der aktiven Phase der Versorgungsschaltung gleich lang sind. Dies trägt dazu bei, die Zwischenkreisspannung im vorgegebenen Spannungsbereich und insbesondere im Wesentlichen konstant zu halten.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Betriebsschaltung beginnen die aktive Phase der Leistungsstufe und die aktive Phase der Versorgungsschaltung zeitgleich. Das Einspeisen von Energie in den Zwischenkreis und das Entnehmen von Energie aus dem Zwischenkreis findet dabei gleichzeitig statt.
Es ist auch möglich, die aktive Phase der Leistungsstufe und die aktive Phase der Versorgungsschaltung zeitversetzt zueinander beginnen zu lassen. Dabei kann beispielsweise die aktive Phase der Leistungsstufe während der passiven Phase der Versorgungsschaltung stattfinden bzw. die aktive Phase der Versorgungsschaltung kann während der passiven Phase der Leistungsstufe stattfinden. Das Einspeisen von Energie in den Zwischenkreis und das Entnehmen von Energie aus dem Zwischenkreis ist bei dieser Ausführung zeitversetzt.
Es ist außerdem bevorzugt, wenn ein Tastgrad des Versorgungssteuersignals und ein Tastgrad des Dimmsteuersignals gleich groß sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung. Im Anschluss werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Betriebsschaltung,
2 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betriebsschaltung,
3 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer Betriebsschaltung,
4 einen Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betriebsschaltung,
5 eine schematische Prinzipdarstellung des zeitlichen Verlaufs einer Zwischenkreisspannung sowie eines Versorgungssteuersignals bei einem lückenden Betrieb einer Versorgungsschaltung der Betriebsschaltung beim Stand der Technik,
6 eine schematische Prinzipdarstellung eines zeitlichen Verlaufs eines Dimmsteuersignals, eines Wandlersteuersignals, eines effektiven Dimmsteuersignals, eines Versorgungssteuersignals VS sowie einer Zwischenkreisspannung bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 eine schematische Prinzipdarstellung eines beispielhaften zeitlichen Verlaufs eines effektiven Dimmsteuersignals, eines Versorgungssteuersignals sowie einer Zwischenkreisspannung bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 1 ist schematisch ein Blockschaltbild einer Betriebsschaltung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Betriebsschaltung 10 hat eine Versorgungsschaltung 11, deren Eingang 12 mit einer Versorgungsspannung UV verbunden ist. Die Versorgungsspannung UV kann beispielsweise eine gleichgerichtete Netzspannung sein. Der Eingang 12 der Versorgungsschaltung 11 kann beispielsweise über einen Gleichrichter und einen Filter mit einem Wechselspannungsnetz verbunden sein.
An einen Ausgang 13 der Versorgungsschaltung 11 ist ein Zwischenkreis 14 mit einem Energiespeicher 15 angeschlossen. Die Versorgungsschaltung 11 stellt elektrische Energie für den Zwischenkreis 14 bereit. Der Energiespeicher 15 ist beim Ausführungsbeispiel durch einen Kondensator, insbesondere einen Elektrolytkondensator gebildet.
Die Betriebsschaltung 10 weist außerdem eine Leistungsstufe 16 auf. Ein Eingang 17 der Leistungsstufe 16 ist an den Zwischenkreis 14 angeschlossen. Über den Zwischenkreis 14 wird der Leistungsstufe 16 elektrische Energie bereitgestellt. Am Eingang 17 der Leistungsstufe 16 liegt die Zwischenkreisspannung UZ an.
An einen Ausgang 18 der Leistungsstufe 16 ist eine Leuchtmittelanordnung 19 mit wenigstens einem Leuchtmittel 20 angeschlossen. Als Leuchtmittel 20 wird insbesondere ein Halbleiterleuchtmittel, beispielsweise eine Leuchtdiode verwendet. Die Leuchtmittel 20 können in Reihe zueinander und/oder parallel zueinander geschaltet sein. Über die Leistungsstufe 16 wird der Leuchtmittelanordnung 19 entsprechend einer angeforderten Leuchtleistung elektrische Energie bereitgestellt.
Zu der Betriebsschaltung 10 gehört außerdem eine Steuerung 21. Die Steuerung 21 steuert sowohl die Leistungsstufe 16, als auch die Versorgungsschaltung 11 an. Die Steuerung 21 steuert das Einspeisen von elektrischer Leistung bzw. Energie mittels der Versorgungsschaltung 11 in den Zwischenkreis 14 sowie die Entnahme von elektrischer Leistung bzw. Energie aus dem Zwischenkreis 14 mittels der Leistungsstufe 16. Sowohl das Einspeisen, als auch das Entnehmen von elektrischer Energie in bzw. aus dem Zwischenkreis 14 wird abhängig von einem Dimmeingangssignal DE durch die Steuerung 21 vorgegeben. Dabei wird die Versorgungsschaltung 11 und die Leistungsstufe 16 derart angesteuert, dass die Leuchtleistung der Leuchtmittelanordnung 19 der Vorgabe des Dimmeingangssignals DE entspricht und das Einspeisen von elektrischer Energie in den Zwischenkreis 14 mittels der Versorgungsschaltung 11 derart erfolgt, dass die Zwischenkreisspannung UZ in einem vorgegebenen Spannungsbereich bleibt, der durch einen minimalen Zwischenkreisspannungswert UZmin und einen maximalen Zwischenkreisspannungswert UZmax definiert ist (6 und 7).
Die Steuerung 21 kann dabei für die Versorgungsschaltung 11 und die Leistungsstufe 16 separate Ansteuersignale erzeugen (1). Alternativ hierzu ist es auch möglich, dasselbe Steuersignal sowohl zur Ansteuerung der Versorgungsschaltung 11, als auch zur Ansteuerung der Leistungsstufe 16 zu verwenden (2).
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Betriebsschaltung 10 veranschaulicht. Die Versorgungsschaltung 11 ist dabei durch eine erste Wandlerschaltung 30 gebildet. Die erste Wandlerschaltung 30 ist beim Ausführungsbeispiel durch einen Hochsetzsteller gebildet, der zur Durchführung einer Leistungsfaktorkorrektur (PFC) eingerichtet sein und entsprechend gesteuert werden kann.
Die erste Wandlerschaltung 30 in Form des hier verwendeten Aufwärtswandlers weist eine Reihenschaltung aus einer Induktivität 31 und einer Wandlerdiode 32 auf. Die Reihenschaltung ist über die Induktivität 31 mit einem Anschluss des Eingangs 12 und über die Kathode der Wandlerdiode 32 mit einem Anschluss des Ausgangs 13 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen der Induktivität 31 und der Wandlerdiode 32 ist über einen ansteuerbaren ersten Wandlerschalter 33 mit dem jeweils anderen Anschluss des Eingangs 12 und dem jeweils anderen Anschluss des Ausgangs 13 verbunden, die auf dem niedrigeren Potenzial und beispielsgemäß Massepotenzial M liegen.
Die Steuerung 21 weist eine Versorgungssteuereinheit 34 auf, die ein Versorgungssteuersignal VS zur Ansteuerung des ersten Wandlerschalters 33 erzeugt. Das Versorgungssteuersignal VS ist ein pulsbreitenmoduliertes Signal.
Die Leistungsstufe 16 weist eine zweite Wandlerschaltung 38 auf. Die zweite Wandlerschaltung 38 ist beim Ausführungsbeispiel ohne galvanische Trennung ausgeführt und als Tiefsetzsteller realisiert. Mit dem am Eingang 17 anliegenden positiven Zwischenkreispotenzial ist ein ansteuerbarer zweiter Wandlerschalter 39 verbunden. In Reihe zum zweiten Wandlerschalter 39 ist eine Induktivität 40 geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen der Induktivität 40 und dem zweiten Wandlerschalter 39 ist über eine Wandlerdiode 41 mit dem Massepotenzial M verbunden, wobei die Anode dem Massepotenzial M zugeordnet ist. Parallel zum Ausgang der zweiten Wandlerschaltung 38 ist ein Ausgangskondensator 42 geschaltet. Der Ausgangskondensator 42 ist einerseits mit dem Massepotenzial M und andererseits mit der Induktivität 40 der zweiten Wandlerschaltung 38 verbunden.
An den Ausgang 18 der Leistungsstufe 16 ist die Leuchtmittelanordnung 19 angeschlossen. In Reihe zur Leuchtmittelanordnung 19 ist ein Dimmschalter 43 der Leistungsstufe 16 geschaltet. Der Dimmschalter 43 kann in Stromflussrichtung vor der Leuchtmittelanordnung 19 oder hinter der Leuchtmittelanordnung 19 und der zweiten Wandlerschaltung 38 geschaltet sein.
Eine Dimmsteuereinheit 47 der Steuerung 21 erzeugt ein Dimmsteuersignal DS zur Ansteuerung des ansteuerbaren Dimmschalters 43. Das Dimmsteuersignal DS wird abhängig vom Dimmeingangssignal DE, das der Dimmsteuereinheit 47 übermittelt wird, erzeugt. Das Dimmsteuersignal DS wird außerdem der Versorgungssteuereinheit 34 über einen Kopplungszweig 48 übermittelt. In diesem Kopplungszweig 48 kann eine Signalanpassungseinheit 49 angeordnet sein, um das Dimmsteuersignal DS zur Weiterverarbeitung durch die Versorgungssteuereinheit 34 zu konditionieren. Die Signalanpassungseinheit 49 ist optional und kann auch entfallen. Durch die Signalanpassungseinheit 49 bleibt das Zeitverhalten des Dimmsteuersignals DS vorzugsweise unverändert.
Zur Ansteuerung des zweiten Wandlerschalters 39 weist die Steuerung 21 beim Ausführungsbeispiel nach 3 eine separate Wandlersteuereinheit 50 auf. Diese erzeugt für den ansteuerbaren zweiten Wandlerschalter 39 ein Wandlersteuersignal WS.
Die Wandlerschaltungen 30, 38 können jeweils auch durch andere Wandlertopologien realisiert werden, beispielweise durch Sperrwandler, Inverswandler, SEPIC-Wandler, usw. Beim Ausführungsbeispiel ist die erste Wandlerschaltung 30 ohne galvanische Trennung gegenüber dem Zwischenkreis 14 ausgeführt.
Abhängig von der elektrischen Leistung, die die erste Wandlerschaltung 30 an dem Ausgang 13 der Versorgungsschaltung 11 bereitstellen muss, arbeitet die erste Wandlerschaltung 30 in unterschiedlichen Betriebsmodi. In einem sogenannten „Discontinuous Mode“ bzw. lückenden Betriebsmodus kann es zu relativ großen Variationen der Zwischenkreisspannung UZ kommen, wie es schematisch in 5 veranschaulicht ist. Während einer aktiven Phase AV der Versorgungsschaltung 11 wird die erste Wandlerschaltung 30 der Versorgungsschaltung betrieben und elektrische Energie in den Zwischenkreis 14 gespeist. Während einer passiven Phase PV der Versorgungsschaltung 11 wird die Einspeisung von elektrischer Energie in den Zwischenkreis 14 unterbrochen. Dies kann zu den in 5 schematisch veranschaulichten Schwankungen der Zwischenkreisspannung UZ führen. Diese Schwankungen haben eine relativ große Änderungsdauer bzw. relativ kleine mittlere Änderungsfrequenz unter 100 Hz, was zu einem wahrnehmbaren Flackern der Leuchtmittel führen kann.
In den schematischen Darstellungen der 5–7 bezeichnet der Wert „H“ eines betreffenden Signals VS, DS, DS*, WS dass der betreffend angesteuerte Schalter sich im leitenden Zustand befindet, während der Wert „L“ des Signals bezeichnet, dass der jeweils angesteuerte Schalter seinen sperrenden Zustand einnimmt. Die Schraffuren während der aktiven Phasen sind so zu verstehen, dass das Signal bzw. der betreffend angesteuerte Schalter im aktiven Betrieb ist und mit der angegebenen Frequenz und einem eingestellten Tastgrad seinen Signalzustand bzw. Schaltzustand ändert. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Darstellung in den Figuren nicht maßstabsgetreu ist und die zweite Wandlerfrequenz f2 im Verhältnis zur Dimmsteuerfrequenz fd größer sein kann, als dies in 6 dargestellt ist. Außerdem kann der in 5 dargestellte Anstieg bzw. Abfall der Zwischenkreisspannung UZ auch einen nicht linearen Verlauf zeigen, z.B. näherungsweise exponentiell entlang einem zugehörigen Kondensatorladevorgang bzw. Kondensatorentladevorgang.
Anhand der 6 wird der Betrieb das Ausführungsbeispiels gemäß 3 nachfolgend erklärt.
Durch die Ansteuerung des ersten Wandlerschalters 33 mittels des Versorgungssteuersignals VS wird aus der Versorgungsspannung UV die Zwischenkreisspannung UZ erzeugt, die der Leistungsstufe 16 bereitgestellt wird. Das pulsbreitenmodulierte Versorgungssteuersignal VS hat einen vorgegebenen Tastgrad und arbeitet mit einer ersten Wandlerfrequenz f1.
Über die Wandlersteuereinheit 50 und das erzeugte Wandlersteuersignal WS wird durch Ansteuerung des zweiten Wandlerschalters 39 am Ausgang der zweiten Wandlerschaltung 38 eine elektrische Leistung für die Leuchtmittelanordnung 19 bereitgestellt, die vorzugsweise einen konstanten Ausgangsstrom aufweist. Das pulsbreitenmodulierte Wandlersteuersignal WS hat einen vorgegebenen Tastgrad und arbeitet mit einer zweiten Wandlerfrequenz f2.
Das Dimmsteuersignal DS der Dimmsteuereinheit 47 ist pulsbreitenmoduliert. Der Tastgrad des Dimmsteuersignals DS bestimmt den mittleren Strom durch die Leuchtmittelanordnung 19 bzw. die mittlere elektrische Leistung an der Leuchtmittelanordnung 19 und mithin die Leuchtleistung bzw. die Helligkeit. Die Dimmfrequenz fd des Dimmsteuersignals DS ist deutlich größer als 100 Hz und wesentlich kleiner als die der Wandlerfrequenzen f1, f2.
Um Spannungsschwankungen der Zwischenkreisspannung UZ zu vermeiden, wird bei der Erfindung das Einspeisen der elektrischen Leistung und das Entnehmen der elektrischen Leistung in bzw. aus dem Zwischenkreis 14 zumindest in einem ersten Leistungsmodus der Versorgungsschaltung 11 koordiniert. In dem ersten Leistungsmodus ist die für den Zwischenkreis 14 bereitgestellte elektrische Leistung unterhalb eines vorgegebenen Leistungsschwellenwertes. Der Leistungsschwellenwert kann in der Versorgungssteuereinheit 34 vorgegeben sein. Es ist auch möglich, die Zwischenkreisspannung UZ zu messen oder zu bestimmen und an die Versorgungssteuereinheit 34 zu übermitteln (gestrichelt in den 3 und 4 veranschaulicht). Anstelle eines fest vorgegebenen Leistungsschwellenwertes kann das Umschalten in den ersten Leistungsmodus erfolgen, wenn die Zwischenkreisspannung UZ den vorgegebenen Spannungsbereich verlässt und mithin einen maximalen Zwischenkreisspannungswert UZmax überschreitet oder einen minimalen Zwischenkreisspannungswert UZmin unterschreitet.
Die Versorgungssteuerschaltung 34 erzeugt das Versorgungssteuersignal VS abhängig von dem durch die Dimmsteuereinheit 47 erzeugten Dimmsteuersignal DS zumindest dann, wenn sich die Versorgungssteuerschaltung 11 in einem ersten Leistungsmodus befindet. Anhand des Dimmsteuersignals DS kann die Versorgungssteuereinheit 34 bestimmen, wieviel elektrische Energie für die angeforderte Leuchttätigkeit der Leuchtmittelanordnung 19 benötigt wird. Dementsprechend kann dieselbe elektrische Energie zeitgleich oder zeitversetzt in den Zwischenkreis 14 eingespeist werden. Durch eine ausgeglichene Energiebilanz kann die Zwischenkreisspannung UZ zumindest im Wesentlichen konstant gehalten werden.
Wie es in 6 dargestellt ist, schaltet das Dimmsteuersignal DS zur Ansteuerung des Dimmschalters 43 mit der Dimmsignalfrequenz fd in einem entsprechend dem Dimmniveau vorgegebenen Tastgrad. Der zweite Wandlerschalter 39 wird das Wandlerschaltersignal DS mit der zweiten Wandlerfrequenz f2 geschaltet. Durch die Reihenschaltung des zweiten Wandlerschalters 39 und des Dimmschalters 43 ergibt sich dadurch ein effektives Dimmsteuersignal DS*. Während einer aktiven Phase AL der Leistungsstufe 16 wird mit der zweiten Wandlerfrequenz f2 ein mittlerer Stromfluss durch die Leuchtmittelanordnung 19 ermöglicht. Während einer passiven Phase PL der Leistungsstufe 16 wird der Stromfluss durch die Leuchtmittelanordnung 19 unterbunden. Das hochfrequente Umschalten während der aktiven Phase AL ist durch die Schraffur symbolisiert.
Im ersten Leistungsmodus wird der erste Wandlerschalter bzw. die Versorgungschaltung 11 derart angesteuert, dass während einer aktiven Phase AV der Versorgungsschaltung 11 der erste Wandlerschalter 33 mit einer ersten Wandlerfrequenz f1 zwischen seinem leitenden und seinem sperrenden Zustand umgeschaltet wird, um elektrische Energie in den Zwischenkreis 14 einzuspeisen. Während einer passiven Phase PV der ersten Versorgungsschaltung 11 wird der erste Wandlerschalter 33 nicht umgeschaltet und bleibt beispielsweise in seinem sperrenden Zustand.
Bei dem in 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die aktiven Phasen AL, AV der Leistungsstufe 16 sowie der Versorgungsschaltung 11 gleich groß und beginnen und enden zeitgleich. Dadurch kann die Menge an elektrischer Energie, die während einer aktiven Phase AV der Versorgungsschaltung 11 in den Zwischenkreis 14 eingespeist wird und die Menge an elektrischer Energie, die während einer aktiven Phasen AL der Leistungsstufe 16 aus dem Zwischenkreis 14 entnommen wird, im Wesentlichen gleich groß sein, so dass die Zwischenkreisspannung UZ im Wesentlichen konstant bleibt.
In einem zweiten Leistungsmodus oberhalb des Leistungsschwellenwertes kann die Versorgungsschaltung 11 unabhängig vom Dimmniveau bzw. Dimmsignal und unabhängig von der Leistungsstufe 16 betrieben werden. Im zweiten Leistungsmodus findet kein lückender Betrieb der ersten Wandlerschaltung 30 der Versorgungsschaltung 11 statt oder die Zeitdauer der sich abwechselnden aktiven und passiven Phasen ist kurz, so dass die Schwankungen der Zwischenkreisspannung UZ ausreichend klein sind. Da bei dem koordinierten Betrieb der Versorgungsschaltung 11 und der Leistungsstufe 16 Nachteile im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit und die Erzeugung von Oberwellen entstehen können ist es von Vorteil, die Steuerung der Versorgungsschaltung 11 abhängig vom Dimmsignal DS auf einen Bereich mit kleinen Leistungen (erster Leistungsmodus) zu beschränken.
Es ist auch möglich, den Leistungsschwellenwert alternativ oder zusätzlich der Dimmsteuereinheit 47 vorzugeben. Die Übermittlung des Dimmsignals DS an die Versorgungsschaltung 11 kann dabei nur im ersten Leistungsmodus erfolgen und im zweiten Leistungsmodus unterbleiben.
In 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied besteht dabei darin, dass der separate Dimmschalter 43 entfällt und die Leistungsstufe 16 durch die zweite Wandlerschaltung 38 gebildet ist. Der Wandlerschalter 39 wird nicht mehr durch das Wandlersteuersignal WS angesteuert, sondern durch das effektive Dimmsteuersignal DS*, das aus einer Kombination bzw. UND-Verknüpfung aus dem Dimmsteuersignal DS und dem Wandlersteuersignal WS gebildet ist. Hierfür wird das Dimmsteuersignal DS der Wandlersteuereinheit 50 übermittelt, die daraus in Kombination mit dem intern vorgegebenen Wandlersteuersignal WS das effektive Dimmsteuersignal DS* bildet. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel der 4 dem Ausführungsbeispiel aus 3. Die Funktionsweise ist im Wesentlichen dieselbe, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen werden kann.
In 7 ist eine abgewandelte Steuerung der Versorgungsschaltung 11 und der Leistungsstufe 16 veranschaulicht. Dabei sind die aktive Phase AL der Leistungsstufe 16 und die aktive Phase AV der Versorgungsschaltung 11 zeitversetzt. Die aktive Phase AL der Leistungsstufe 16 findet beispielsgemäß während der passiven Phase PV der Versorgungsschaltung 11 statt und umgekehrt die aktive Phase AV der Versorgungsschaltung 11 findet während der passiven Phase PL der Leistungsstufe 16 statt. Dadurch wird das Einspeisen der elektrischen Energie in den Zwischenkreis 14 und das Entnehmen von elektrischer Energie aus dem Zwischenkreis 14 zeitlich voneinander getrennt. Die in 7 veranschaulichte Ansteuerung kann sowohl beim Ausführungsbeispiel nach 3, als auch beim Ausführungsbeispiel nach 4 eingesetzt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel könnten sich die aktiven Phasen AL, AV der Leistungsstufe 16 und der Versorgungsschaltung 11 auch zeitlich teilweise überlappen.
Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung 10 sowie ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels 20, beispielsgemäß wenigstens einer Leuchtdiode. Die Betriebsschaltung 10 hat eine an eine Versorgungsspannung UV angeschlossene Versorgungsschaltung 11 mit einer ersten Wandlerschaltung 30. Die Versorgungsschaltung 11 ist über einen Zwischenkreis 14 mit einem Energiespeicher 15 zur Pufferung einer Zwischenkreisspannung UZ an eine Leistungsstufe 16 angeschlossen. Die Leistungsstufe 16 weist eine zweite Wandlerschaltung 38 auf. Ausgangsseitig ist an die Leistungsstufe 16 das wenigstens eine Leuchtmittel 20 angeschlossen. Über ein Dimmeingangssignal DE wird ein gewünschtes Dimmniveau vorgegeben. Abhängig vom Dimmeingangssignal DE wird die Leistungsstufe 16 mittels eines Dimmsteuersignals DS angesteuert, um die Leuchtleistung einzustellen. Das Dimmsteuersignal DS oder ein das Dimmsteuersignal DS charakterisierendes Signal wird bei der Steuerung der Versorgungsschaltung 11 berücksichtigt, um die Zwischenkreisspannung UZ in einem vorgegebenen Spannungsbereich zu halten.
Bezugszeichenliste

10: Betriebsschaltung
11: Versorgungsschaltung
12: Eingang der Versorgungsschaltung
13: Ausgang der Versorgungsschaltung
14: Zwischenkreis
15: Energiespeicher
16: Leistungsstufe
17: Eingang der Leistungsstufe
18: Ausgang der Leistungsstufe
19: Leuchtmittelanordnung
20: Leuchtmittel
21: Steuerung
30: erste Wandlerschaltung
31: Induktivität
32: Wandlerdiode
33: erster Wandlerschalter
34: Versorgungssteuereinheit
38: zweite Wandlerschaltung
39: zweiter Wandlerschalter
40: Induktivität
41: Wandlerdiode
42: Ausgangskondensator
43: Dimmschalter
47: Dimmsteuereinheit
48: Kopplungszweig
49: Signalanpassungseinheit
50: Wandlersteuereinheit
DE: Dimmeingangssignal
DS: Dimmsteuersignal
DS*: effektives Dimmsteuersignal
f1: erste Wandlerfrequenz
f2: zweite Wandlerfrequenz
fd: Dimmfrequenz
M: Massepotenzial
UV: Versorgungsspannung
UZ: Zwischenkreisspannung
UZmax: maximaler Zwischenkreisspannungswert
UZmin: minimaler Zwischenkreisspannungswert
VS: Versorgungssteuersignal
WS: Wandlersteuersignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010031845 A1 [0003]
EP 1576858 B1 [0003]
DE 112013002933 T5 [0004]
DE 102010031239 A1 [0005]
DE 102013216877 A1 [0006]
EP 2723146 A1 [0007]

Claims

Betriebsschaltung (10) zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels (20), mit einer Versorgungsschaltung (11), die einen Eingang (12) zum Anschließen an eine Versorgungsspannung (UV) und eine ansteuerbare erste Wandlerschaltung (30) aufweist, mit einem einen Energiespeicher (15) aufweisenden Zwischenkreis (14), der an einen Ausgang (13) der Versorgungsschaltung (11) angeschlossen ist und an dem eine Zwischenkreisspannung (UZ) anliegt, mit einer Leistungsstufe (16), die einen Eingang (17) aufweist, der an den Zwischenkreis (14) angeschlossen ist, die einen Ausgang (18) aufweist, an den das wenigstens eine Leuchtmittel (20) angeschlossen ist, und die eine ansteuerbare zweite Wandlerschaltung (38) aufweist, mit einer Dimmsteuereinheit (47), der ein Dimmeingangssignal (DE) übermittelt wird und die dazu eingerichtet ist, zur Einstellung der Leuchtleistung des wenigstens einen Leuchtmittels (20) auf Basis des Dimmeingangssignals (DE) ein pulsbreitenmoduliertes Dimmsteuersignal (DS) mit einer Dimmfrequenz (fd) für die Leistungsstufe (16) zu erzeugen, wobei das Dimmsteuersignal (DS) eine aktive Phase (AL) der Leistungsstufe (16) und eine passive Phase (PL) der Leistungsstufe (16) definiert, mit einer Versorgungssteuereinheit (34), der das Dimmsteuersignal (DS) übermittelt wird und die dazu eingerichtet ist, zur Einstellung der Leistungsabgabe an den Zwischenkreis (14) während einer aktiven Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) ein pulsbreitenmoduliertes Versorgungssteuersignal (VS) mit einer von der Dimmfrequenz (fd) unabhängigen ersten Wandlerfrequenz (f1) für die erste Wandlerschaltung (30) zu erzeugen und das Versorgungssteuersignal (VS) während einer passiven Phase (PV) der Versorgungsschaltung (11) auf einem Ruhewert zu halten, wobei die Versorgungssteuereinheit (34) das Versorgungssteuersignal (VS) in einem ersten Leistungsmodus abhängig von dem Dimmsteuersignal (DS) einstellt, so dass die Zwischenkreisspannung (UZ) innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs bleibt.
Betriebsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungssteuereinheit (34) das Versorgungssteuersignal (VS) in einem zweiten Leistungsmodus unabhängig von dem Dimmsteuersignal (DS) einstellt.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsschwellenwert für eine elektrische Leistung vorgegeben ist, wobei die Versorgungssteuereinheit (34) unterhalb des Leistungsschwellenwerts in dem ersten Leistungsmodus arbeitet.
Betriebsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungssteuereinheit (34) oberhalb des Leistungsschwellenwerts in dem zweiten Leistungsmodus arbeitet.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungssteuereinheit (34) das Versorgungssteuersignal (VS) abhängig vom Dimmsteuersignal (DS) einstellt, so dass die während einer aktiven Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) in den Zwischenkreis (14) gespeiste Energie der während einer aktiven Phase (AL) der Leistungsstufe (16) aus dem Zwischenkreis (14) entnommenen Energie entspricht.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dimmsteuersignal (DS) den Dimmschalter (43) ansteuert und/oder zur Ansteuerung eines zweiten Wandlerschalters (39) der zweiten Wandlerschaltung (38) verwendet wird.
Betriebsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dimmsteuersignal (DS) den Dimmschalter (43) während der aktiven Phase (AL) der Leistungsstufe (16) in einem leitenden Zustand hält und während der passiven Phase (PL) der Leistungsstufe (16) in dem sperrenden Zustand hält.
Betriebsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dimmsteuersignal (DS) den zweiten Wandlerschalter (39) während der aktiven Phase (AL) der Leistungsstufe (16) mit einer zweiten Wandlerfrequenz (f2) abwechselnd zwischen einem sperrenden und einem leitenden Zustand umschaltet und während der passiven Phase (PL) der Leistungsstufe (16) in dem sperrenden Zustand hält.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der aktiven Phase (AL) der Leistungsstufe (16) und die Zeitdauer der aktiven Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) gleich lang sind.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Phase (AL) der Leistungsstufe (16) und die aktive Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) zeitgleich beginnen.
Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Phase (AL) der Leistungsstufe (16) und die aktive Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) zeitversetzt beginnen.
Betriebsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Phase (AL) der Leistungsstufe (16) während der passiven Phase (PV) der Versorgungsschaltung (11) stattfindet.
Betriebsschaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) während der passiven Phase (PL) der Leistungsstufe (16) stattfindet.
Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Tastgrad des Versorgungssteuersignals (VS) und ein zweiter Tastgrad des Dimmsteuersignals (DS) gleich groß sind.
Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels (20) unter Verwendung einer Betriebsschaltung (10) mit einer Versorgungsschaltung (11), die an einem Eingang (12) an eine Versorgungsspannung (UV) angeschlossen ist und eine ansteuerbare erste Wandlerschaltung (30) aufweist, mit einem einen Energiespeicher (15) aufweisenden Zwischenkreis (14), der an einen Ausgang (13) der Versorgungsschaltung (11) angeschlossen ist und an dem eine Zwischenkreisspannung (UZ) anliegt, mit einer Leistungsstufe (16), die einen Eingang (17) aufweist, der an den Zwischenkreis (14) angeschlossen ist, die einen Ausgang (18) aufweist, an den das wenigstens eine Leuchtmittel (20) angeschlossen ist, und die eine ansteuerbare zweite Wandlerschaltung (38) aufweist, mit einer Dimmsteuereinheit (47), der ein Dimmeingangssignal (DE) übermittelt wird, und mit einer Versorgungssteuereinheit (34), mit folgenden Schritten: – Erzeugen eines pulsbreitenmoduliertes Dimmsteuersignals (DS) mit einer Dimmfrequenz (fd) für die Leistungsstufe (16) abhängig vom Dimmeingangssignal (DE) zur Einstellung der Leuchtleistung des wenigstens einen Leuchtmittels, wobei das Dimmsteuersignal (DS) eine aktive Phase (AL) der Leistungsstufe (16) und eine passive Phase (PL) der Leistungsstufe (16) definiert, – Erzeugen eines pulsbreitenmoduliertes Versorgungssteuersignals (VS) zur Einstellung der Leistungsabgabe an den Zwischenkreis (14) mit einer von der Dimmfrequenz (fd) unabhängigen ersten Wandlerfrequenz (f1) für die erste Wandlerschaltung (30) während einer aktiven Phase (AV) der Versorgungsschaltung (11) und Halten des Versorgungssteuersignal (VS) auf einem Ruhewert während einer passiven Phase (PV) der Versorgungsschaltung (11), wobei das Versorgungssteuersignal (VS) in einem ersten Leistungsmodus derart abhängig von dem Dimmsteuersignal (DS) ist, dass die Zwischenkreisspannung (UZ) innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs bleibt.