EP2036402B1 - Method and device for driving light-emitting diodes of an illumination device - Google Patents

Abstract

A method for driving series-connected light-emitting diodes of an illumination device, in particular an illumination device for film, video and photographic recordings with a pulse-width-modulation of the light-emitting diode current, is provided. In the method the pulse-width-modulated light-emitting diode current is detected and a current sensor signal is derived and fed to a microprocessor, which outputs a drive signal for the pulse-width-modulation and for the setting of the light-emitting diode voltage applied to the light-emitting diodes, depending on the detected current sensor signal. The current-time integral of the pulse-width-modulated light-emitting diode current flowing through the light-emitting diodes is determined and a controllable voltage source for setting the light-emitting diode voltage is driven in such a way that a predetermined pulse-width-modulated light-emitting diode current flows through the light-emitting diodes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer Beleuchtungsvorrichtung für Film-, Video- und Fotoaufnahmen mit einer Pulsweitenmodulation des Leuchtdiodenstroms sowie eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer Beleuchtungsvorrichtung für Film-, Video- und Fotoaufnahmen, mit einem elektronischen Schalter zur Pulsweitenmodulation des durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstroms.The invention relates to a method for controlling light-emitting diodes of a lighting device, in particular a lighting device for film, video and still images with a pulse width modulation of the light-emitting diode current and a device for driving light-emitting diodes of a lighting device, in particular a lighting device for film, video and photos, with an electronic switch for pulse width modulation of the light-emitting diode current flowing through the LEDs.

Es sind Beleuchtungsscheinwerfer mit Licht emittierenden Dioden (LEDs) bzw. Leuchtdioden als Lichtquellen in Scheinwerfer in Film-, Video- und Fotoaufnahmen bekannt, deren wesentliche Vorteile in der hohen Lebensdauer, einer gegenüber anderen Lichtquellen wie beispielsweise Glühlampen oder HMI-Lampen wesentlich geringeren Wärmeentwicklung, einem geringeren Gewicht und einer kompakten Bauform bei großer abgegebener Lichtstärke bestehen.There are lighting headlamps with light emitting diodes (LEDs) or light emitting diodes known as light sources in headlights in film, video and photos, the main advantages in the long life, compared to other light sources such as incandescent or HMI lamps significantly lower heat generation, a lower weight and a compact design with high emitted light intensity exist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Leuchtdioden als Lichtquellen in Beleuchtungsscheinwerfern besteht darin, dass durch die Verwendung von Leuchtdioden unterschiedlicher Farben die Farbwiedergabe und/oder die Farbtemperatur eingestellt werden kann. Dieser Vorteil ist insbesondere bei Film- und Fotoaufnahmen mit lichtempfindlichen Filmmaterial von Bedeutung, da typische Filmmaterialen für Filmaufnahmen wie "Cinema Color Negativ Film" für Tageslicht mit einer Farbtemperatur von 5600 K oder für Glühlampenlicht mit einer Farbtemperatur von 3200 K optimiert sind und mit diesen Lichtquellen zur Beleuchtung eines Sets hervorragende Farbwiedergabeeigenschaften erreichen.Another significant advantage of light-emitting diodes as light sources in illumination headlights is that the color reproduction and / or the color temperature can be adjusted by the use of light emitting diodes of different colors. This advantage is particularly important in film and photo shoots with photosensitive film material, as typical film materials for film recordings such as "Cinema Color Negative Film" are optimized for daylight with a color temperature of 5600 K or for incandescent light with a color temperature of 3200 K and with these light sources to achieve excellent color rendering properties for lighting a set.

Aus der DE 102 33 050 A1 ist eine Lichtquelle auf LED-Basis für die Erzeugung von weißem Licht bekannt, die von dem Prinzip der Dreifarbenmischung Gebrauch macht. Zur Erzeugung des weißen Lichts wird eine Mischung der drei Grundfarben Rot-Grün-Blau (RGB) durchgeführt, wobei in einem Gehäuse zumindest eine blaues Licht emittierende LED, die als Transmissions-LED bezeichnet wird und direkt verwendetes Licht primär im Wellenlängenbereich von 470 bis 490 nm emittiert, sowie eine andere, mit Konversion arbeitende und dementsprechend als Konversions-LED bezeichnete LED kombiniert werden, die Licht primär im Wellenlängenbereich von höchstens 465 nm emittiert.From the DE 102 33 050 A1 For example, an LED-based light source for the production of white light is known that makes use of the principle of three-color mixing. To generate the white light, a mixture of the three primary colors red-green-blue (RGB), wherein in a housing at least one blue light-emitting LED, which is referred to as a transmission LED and emits directly used light primarily in the wavelength range of 470 to 490 nm, and another, working with conversion and therefore as a conversion LED LED, which emits light primarily in the wavelength range of at most 465 nm.

Ein Nachteil bei der Einstellbarkeit der Farbwiedergabe und/oder Farbtemperatur durch die Verwendung von verschiedenfarbigen Leuchtdioden in Beleuchtungsscheinwerfern für Film-, Video- und Fotoaufnahmen besteht aber darin, dass die Emissionswellenlängen der Leuchtdioden und damit die Farbwiedergabe und Farbtemperatur stark von der Temperatur abhängen, die im wesentlichen von der Umgebungstemperatur und dem durch die Leuchtdioden fließenden Strom abhängt. Eine Möglichkeit, die Farbwiedergabe und Farbtemperatur konstant zu halten, besteht darin, eine Farbkorrektur stromabhängig zu regeln. Eine solche Regelung ist jedoch nur mit hohem Aufwand zu realisieren, da sie mit einer zusätzlichen, temperaturabhängigen Kompensation verbunden werden müsste.A disadvantage with the adjustability of the color reproduction and / or color temperature through the use of differently colored LEDs in illumination headlights for film, video and photo recordings, however, is that the emission wavelengths of the LEDs and thus the color reproduction and color temperature depend strongly on the temperature in the essentially depends on the ambient temperature and the current flowing through the LEDs current. One way to keep the color rendition and color temperature constant is to regulate a color correction current-dependent. However, such a scheme can only be realized with great effort, since it would have to be connected to an additional, temperature-dependent compensation.

Um die Emissionswellenlänge von Leuchtdioden unabhängig von dem durch die Leuchtdioden fließenden Strom zu machen, wird die Helligkeit des von den Leuchtdioden abgegebenen Lichts über eine Pulsweitenmodulation gesteuert und der durch die Leuchtdioden fließende Strom konstant gehalten.In order to make the emission wavelength of light emitting diodes independent of the current flowing through the light emitting diodes, the brightness of the light emitted by the light emitting diodes is controlled via a pulse width modulation and the current flowing through the light emitting diodes is kept constant.

Aus der DE 102 27 487 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren in Reihe geschalteten Leuchtdioden bekannt, zu deren Ansteuerung ein Mikroprozessor als Pulsweitenmodulator vorgesehen ist, der einen gepulsten Betrieb der in Reihe geschalteten Leuchtdioden ermöglicht, so dass die Leuchtdioden innerhalb einer sehr kurzen Zeit mit einem Vielfachen des sonst erlaubten Stromes betrieben werden können und dadurch sowohl die Leuchtstärke als auch die Lebensdauer der Leuchtdioden erhöht werden. Der Ausgang des Mikroprozessors ist mit einem Leistungstreiber verbunden, der die Ausgangssignale des Mikroprozessor verstärkt und die benötigte elektrische Leistung an die in Reihe geschalteten Leuchtdioden abgibt. Eingangsseitig ist der Mikroprozessor mit einem Analog/Digital-Wandler verbunden, der über eine Anschlussleitung an einen Elektrodenanschluss der Leuchtdioden angeschlossen ist und eine über den Leuchtdioden abfallende, zur Umgebungshelligkeit proportionale Spannung erfasst, die in ein digitales Signal umgewandelt und vom Mikroprozessor ausgewertet wird. Die Frequenz des vom Mikroprozessor abgegebenen, pulsweitenmodulierten Stromes liegt dabei im Bereich von 25 Hz, damit das Pulsen der Leuchtdioden für das menschliche Auge als solches nicht mehr wahrnehmbar ist und als kontinuierliche Helligkeit erkannt wird.From the DE 102 27 487 A1 is a lighting device with a plurality of light-emitting diodes connected in series, for their control, a microprocessor is provided as a pulse width modulator, which allows a pulsed operation of the series-connected LEDs, so that the light emitting diodes are operated within a very short time with a multiple of the otherwise permitted current can be increased and thereby both the luminosity and the life of the LEDs. The output of the microprocessor is connected to a power driver, which amplifies the output signals of the microprocessor and outputs the required electrical power to the series-connected LEDs. On the input side, the microprocessor is connected to an analog / digital converter, which is connected via a connecting lead to an electrode terminal of the light emitting diodes and detects a falling across the LEDs, proportional to the ambient brightness voltage, which is converted into a digital signal and evaluated by the microprocessor. The frequency of the pulse-width-modulated current output by the microprocessor is in the range of 25 Hz, so that the pulses of the light emitting diodes for the human eye as such is no longer perceptible and is detected as continuous brightness.

Eine Pulsweitenmodulation mit einer derart geringen Frequenz, die in anderen Anwendungsfällen auch bis zu 100 Hz oder einigen kHz gesteigert wird, ist jedoch insbesondere für Film- und Videoaufnahmen unzureichend, da Laufbild- oder Videokameras auch mit relativ kurzen Belichtungszeiten für jedes zu belichtende Bild von beispielsweise 1/48 Sekunde bei einer Filmtransportgeschwindigkeit von 24 Bildern pro Sekunde, die sich bei höheren Filmtransportgeschwindigkeiten und geringen Sektorwinkeln einer rotierenden, sektorvariablen Spiegelblende einer Laufbildkamera bis auf wenige 1/10000 Sekunden reduzieren. Dadurch kommt es bei einer niederfrequenten Pulsweitenmodulation zur Ansteuerung von Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung zu starken Belichtungsschwankungen bei der Belichtung der einzelnen Film- oder Videobilder, die für qualitativ gute Film- und Videoaufnahmen, aber auch für Fotoaufnahmen mit sehr kurzen Belichtungszeiten, nicht akzeptabel sind.However, a pulse width modulation with such a low frequency, which is also increased in other applications, up to 100 Hz or a few kHz, is insufficient especially for film and video recordings, since motion picture or video cameras with relatively short exposure times for each image to be exposed, for example 1/48 second at a film speed of 24 frames per second, which reduces to a few 1/10000 seconds at higher film transport speeds and lower sector angles of a rotating, sector variable mirror shutter of a motion picture camera. This results in a low-frequency pulse width modulation for driving light emitting diodes of a lighting device to strong exposure fluctuations in the exposure of the individual film or video images, which are not acceptable for good quality film and video recordings, but also for photos with very short exposure times.

Aus der EP 1 638 205 A1 ist eine LED-Treiberschaltung mit Konstantstromregelung und Pulsweitenmodulation bekannt, die eine Konstantspannungsquelle mit AusgangsSpannungsregler, der die Ausgangsspannung abhängig von einem externen Signal einstellt, einen mit der Kathodenseite der LEDs verbundenen Schaltkreis, dessen Ein- und Ausschaltzeiten pulsweitenmoduliert gesteuert werden, eine Stromerfassungseinheit, die den in der Schaltung fließenden Strom erfasst und eine Sample-and-Hold-Schaltung enthält, die den Eingangswert der Stromerfassungseinheit über eine konstante Periode hält und als Eingangssignal an den Ausgangsspannungsregler abgibt.From the EP 1 638 205 A1 For example, there is known a constant current drive type PWM circuit having a constant voltage source with output voltage regulator which adjusts the output voltage in response to an external signal, a circuit connected to the cathode side of the LEDs, whose ON and OFF times are pulse width modulated, a current detection unit comprising the detects current flowing in the circuit and contains a sample-and-hold circuit which holds the input value of the current detection unit for a constant period and outputs as an input signal to the output voltage regulator.

Der Einsatz einer Sample-and-Hold-Schaltung oder einer vergleichbaren Schaltungsanordnung wie einer Peak-Hold-Schaltung ist jedoch bei hohen Frequenzen der Pulsweitenmodulation wegen der kleinen Pulsbreiten des pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstromes und wegen der stets vorhandenen Induktivitäten der Schaltung und des daraus resultierenden, nicht exakt rechteckigen Leuchtdiodenstromes nicht ausreichend repräsentativ für den durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden fließenden, pulsweitenmodulierten Strom, da ein Stromwert der Stromerfassungseinheit zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. bezüglich seines Maximums erfasst wird. Um die gewünschte Farbe bzw. Farbtemperatur der Beleuchtungseinrichtung auch bei Änderungen der Umgebungstemperatur oder Temperatur der Beleuchtungseinrichtung einzuhalten und damit Farbschwankungen bei Filmaufnahmen zu vermeiden, ist eine möglichst exakte Stromregelung und damit exakte Erfassung des pulsweitenmodulierten Stromes erforderlich.The use of a sample-and-hold circuit or a comparable circuit arrangement such as a peak-hold circuit, however, at high frequencies of the pulse width modulation because of the small pulse widths of the pulse width modulated light emitting diode current and because of the always present inductances of the circuit and the resulting, not exactly rectangular luminous diode current is not sufficiently representative of the pulse-width modulated current flowing through the series-connected light-emitting diodes, since a current value of the current-sensing unit is detected at a specific time or with respect to its maximum. In order to maintain the desired color or color temperature of the lighting device even with changes in the ambient temperature or temperature of the lighting device and thus color variations When filming is to be avoided, it is necessary to have as exact a current control as possible and thus exact detection of the pulse width modulated current.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung von in Reihe geschalteten Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die eine vorgegebene Farbe bzw. Farbtemperatur auch bei starken Temperaturschwankungen einhält, eine Pulsweitenmodulation mit in weiten Grenzen bis in den Megahertzbereich freiwählbarer Frequenz und zuverlässiger Regelung auch kleinster Pulsbreiten unter Verwendung kostengünstiger Standardbausteine ermöglicht und einen hohen Wirkungsgrad bei der Ansteuerung der Leuchtdioden gewährleistet.Object of the present invention is to provide a method and apparatus for driving serially connected light emitting diodes of a lighting device that adheres to a predetermined color or color temperature even with strong temperature fluctuations, a pulse width modulation with within wide limits up to the megahertz range freely selectable frequency and reliable Control even the smallest pulse widths using inexpensive standard components allows and ensures high efficiency in the control of the LEDs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine aus in Reihe geschalteten Leuchtdioden zusammengesetzte Beleuchtungsvorrichtung pulsweitenmoduliert mit in weiten Grenzen bis in den Megahertzbereich frei wählbarer Frequenz und zuverlässiger Regelung auch kleinster Pulsbreiten unter Verwendung von kostengünstigen Standardbausteinen zu betreiben und gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad bei der Ansteuerung der Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung sowie die exakte Einhaltung einer eingestellten bzw. vorgegebenen Farbe bzw. Farbtemperatur der Leuchtdioden auch bei starken Temperaturschwankungen.The method according to the invention makes it possible to operate a pulse-width-modulated lighting device composed of series-connected light-emitting diodes with freely selectable frequency and reliable control of even the smallest pulse widths using cost-effective standard components within wide limits up to the megahertz range and ensures high efficiency in driving the light-emitting diodes Lighting device and the exact compliance with a set or predetermined color or color temperature of the LEDs even with strong temperature fluctuations.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Helligkeit, das heißt die von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Lichtstärke, mittels Pulsweitenmodulation gesteuert und gleichzeitig die Farbwiedergabe und Farbtemperatur bei konstant gehaltenem Leuchtdiodenstrom fest eingestellt und Belichtungsschwankungen auch bei hohen Aufnahmefrequenzen einer Laufbild- oder Videokamera bzw. sehr kurzen Belichtungszeiten bei einer Stehbildkamera ausgeschlossen werden.When using the method according to the invention, the brightness, that is, the intensity emitted by the lighting device, controlled by pulse width modulation and simultaneously set the color reproduction and color temperature at constant held light emitting diode fixed exposure and exposure fluctuations even at high recording frequencies of a motion picture or video camera or very short exposure times be excluded from a still camera.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, durch die Anwendung einer Pulsweitenmodulation bei der Ansteuerung der Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung die in den Leuchtdioden erzeugte Verlustwärme gering und damit den Wirkungsgrad hoch zu halten und gleichzeitig die Frequenz der Pulsweitenmodulation unabhängig von dem durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstrom bzw. den Leuchtdiodenstrom für eine gewünschte Farbwiedergabe und Farbtemperatur unabhängig von einer in weiten Grenzen frei wählbaren Frequenz der Pulsweitenmodulation einstellen zu können. Durch die Erfassung der Stromzeitfläche anstelle des zu einem bestimmten Zeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstroms bzw. dessen Maximalwertes geht auch der Stromanstieg insbesondere bei hohen Schaltfrequenzen bzw. sehr kurzen Impulsen in den erfassten Stromistwert ein und ermöglicht eine sehr exakte Stromregelung und damit Einhaltung einer gewünschten Farbwiedergabe und Farbtemperatur unabhängig von Temperaturschwankungen und einer in weiten Grenzen frei wählbaren Frequenz der Pulsweitenmodulation.The solution according to the invention is based on the realization, by the application of a pulse width modulation in the control of the LEDs of a lighting device, the loss heat generated in the LEDs low and thus to keep the efficiency high while the frequency of the pulse width modulation regardless of the light emitting diode flowing through the light emitting diode or the Adjusting the LED current for a desired color reproduction and color temperature independently of a freely selectable within wide limits frequency of the pulse width modulation. By detecting the current-time surface instead of the pulse-width-modulated light-emitting diode current or its maximum value flowing through the light emitting diodes at a particular time, the current increase also enters the detected current actual value, particularly at high switching frequencies or very short pulses, and allows a very exact current regulation and thus maintenance of a desired current value Color rendering and color temperature independent of temperature fluctuations and a freely selectable within wide limits frequency of the pulse width modulation.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der pulsweitenmodulierte Leuchtdiodenstrom von einem Stromsensor erfasst, der erfasste Strommesswert verstärkt und ein stromproportionales Stromsensorsignal aus dem verstärkten Strommesswert gebildet wird, das digitalisiert und als digitalisierter Wert des Stromsensorsignals an den Mikroprozessor abgegeben wird, der den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnet, wobei ADval der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals, GN die Verstärkung des Strommesswertes und PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% ist.An advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the pulse-width-modulated LED current is detected by a current sensor, amplifies the detected current value and a current-proportional current sensor signal is formed from the amplified current measurement, which is digitized and delivered as digitized value of the current sensor signal to the microprocessor, the at the switch-on time by the light-emitting diodes flowing pulse width modulated LED current from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where ADval is the digitized value of the current sensor signal, GN is the gain of the current measurement, and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%.

Durch die Einstellung der an die Leuchtdioden angelegten Leuchtdiodenspannung in Abhängigkeit von dem im Einschaltzeitpunkt erfassten, durch die Leuchtdioden fließenden, pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom kann die Frequenz des pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstroms beliebig und in weiten Grenzen eingestellt werden, ohne dass dies Rückwirkungen auf den durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstroms und damit auf die Farbwiedergabe und Farbtemperatur der Beleuchtungsvorrichtung hat. Die digitalisierte Regelung unter Einbeziehung eines Mikroprozessor ermöglicht dabei Schaltfrequenzen bei der Pulsweitenmodulation der Leuchtdioden bis in den Megahertzbereich, so dass Belichtungsschwankungen auch bei extrem kurzen Belichtungszeiten für einzelne Film- oder Videobilder, das heißt auch bei sehr großen Film- oder Videotransportgeschwindigkeiten, auszuschließen sind.By adjusting the light-emitting diode voltage applied to the LEDs as a function of the pulse-width modulated LED current flowing through the LEDs, the frequency of the pulse-width modulated LED current can be arbitrarily set within wide limits, without any repercussions on the LED current flowing through the LEDs so that the color reproduction and color temperature of the lighting device has. The digitized control including a microprocessor thereby enables switching frequencies in the pulse width modulation of the light emitting diodes up to the megahertz range, so that exposure fluctuations even at extremely short exposure times for individual film or video images, that is, even at very high film or video transport speeds, are excluded.

Vorzugsweise wird der erfasste pulsweitenmodulierte Leuchtdiodenstrom fortlaufend digitalisiert und numerisch integriert an den Mikroprozessor abgegeben.Preferably, the detected pulse width modulated light emitting diode current is digitized continuously and delivered numerically integrated to the microprocessor.

Ein fortlaufendes Digitalisieren des durch die Leuchtdioden fließende Stromes wie es beispielsweise bei einem Digital-Speicheroszilloskop erfolgt, und eine numerische Integration bedingen zwar einen größeren Aufwand, ermöglichen aber eine extrem genaue Regelung des durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstroms und damit eine konstante Farbwiedergabe und Farbtemperatur auch bei höchsten Frequenzen der Pulsweitenmodulation.Although a continuous digitization of the current flowing through the light-emitting diodes, as is the case with a digital storage oscilloscope, and numerical integration, for example, require a greater outlay, they permit extremely precise regulation of the pulse-width-modulated light-emitting diode current flowing through the light-emitting diodes and thus a constant color reproduction and color temperature as well at highest frequencies of the pulse width modulation.

In einer alternativen Ausführungsform wird der Leuchtdiodenstrom mittels eines in Reihe zu den Leuchtdioden geschalteten und vom Mikroprozessor angesteuerten elektronischen Schalters pulsweitenmoduliert und der pulsweitenmodulierte Leuchtdiodenstrom mit einem in Reihe zum elektronischen Schalter angeordneten Strommesswiderstand erfasst, der erfasste Strommesswert verstärkt und ein stromproportionales Stromsensorsignal aus dem verstärkten Strommesswert gebildet, das digitalisiert und als digitalisierter Wert des Stromsensorsignals an den Mikroprozessor abgegeben wird, der den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnet, wobei ADval der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals, GN die Verstärkung des erfassten Strommesswertes, PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% und GC eine Konstante des elektronischen Schalters ist, die einen über den Strommesswiderstand fließenden Steuer- oder Ladestrom des elektronischen Schalters berücksichtigt.In an alternative embodiment, the light-emitting diode current is pulse-width modulated by means of a switched in series with the LEDs and controlled by the microprocessor electronic switch pulse width modulated LED current detected in series with the electronic switch current measuring resistor amplifies the detected current reading and formed a current-proportional current sensor signal from the amplified current reading , which is digitized and delivered as a digitized value of the current sensor signal to the microprocessor, the current at the switch-on by the light-emitting diodes pulse width modulated LED current from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where ADval is the digitized value of the current sensor signal, GN is the gain of the detected current reading, PWM is the pulse width modulation gain of 0% to 100%, and GC is a constant of the electronic switch which provides a control or charging current of the electronic switch flowing across the current sense resistor considered.

In dieser Ausführungsform ermöglicht ein beispielsweise als N-Kanal-MOSFET ausgebildeter elektronischer Schalter höchste Schaltfrequenzen und in Verbindung mit einem Strommesswiderstand als Stromsensor eine Messung des Leuchtdiodenstromes mit einfachen Mitteln unter Verwendung von Standardbausteinen, wobei die Berechnung des zum Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstromes bezüglich des über die Gate-Source-Strecke des MOSFETs durch den Strommesswiderstand nach Masse abfließende Ladestrom des MOSFETs kompensiert wird.In this embodiment, an electronic switch designed, for example, as an N-channel MOSFET enables highest switching frequencies and, in conjunction with a current measuring resistor as a current sensor, a measurement of the luminous diode current with simple means using standard components, the calculation of the luminous diode current flowing at the switch-on time with respect to of the over the gate-source path of the MOSFETs through the current measuring resistor to ground draining charge current of the MOSFET is compensated.

Die Erfassung der Stromzeitfläche zur Berücksichtigung des Stromanstiegs insbesondere bei hohen Schaltfrequenzen bzw. sehr kurzen Impulsen zur exakten Stromregelung und damit Einhaltung einer gewünschten Farbwiedergabe und Farbtemperatur unabhängig von Temperaturschwankungen und einer in weiten Grenzen frei wählbaren Frequenz der Pulsweitenmodulation kann alternativ durch Bildung des Stromsensorsignals aus dem Effektivwert des Strommesswertes oder aus einer Tiefpassfilterung des Strommesswertes erfolgen.The detection of the current time surface to account for the current increase, especially at high switching frequencies or very short pulses for accurate current control and thus compliance with a desired color reproduction and color temperature regardless of temperature fluctuations and within wide limits freely selectable frequency of the pulse width modulation can alternatively by forming the current sensor signal from the effective value of the measured current value or from a low-pass filtering of the measured current value.

In alternativen Ausführungsformen wird die Effektivwertbildung oder Tiefpassfilterung des Strommesswertes nicht vor der Digitalisierung und Abgabe des digitalisierten Stromsensorsignals an den Mikroprozessor durchgeführt, sondern programmgesteuert nach der Digitalisierung vorzugsweise im Mikroprozessor selbst, so dass sie entsprechende Aufbereitung des Strommesswertes und Umwandlung in ein digitalisiertes Stromsensorsignal entfallen und damit der Schaltungsaufbau, d.h. die Hardware der Steuerung der Beleuchtungsvorrichtung vereinfacht und damit verbilligt werden kann.In alternative embodiments, the rms value or low-pass filtering of the current measurement value is not performed before the digitization and delivery of the digitized current sensor signal to the microprocessor, but programmatically after digitization preferably in the microprocessor itself, so that they account for appropriate preparation of the current measurement and conversion into a digitized current sensor signal and thus the circuit structure, ie the hardware of the control of the lighting device can be simplified and thus cheapened.

Auch bei diesen alternativen Ausführungsformen kann durch programmgesteuertes Subtrahieren einer Konstanten vom Effektivwert oder vom Wert des digitalisierten Strommesswertes nach der Tiefpassfilterung des elektronischen Schalters durch den Mikroprozessor ein über den Strommesswiderstand fließender Steuer- oder Ladestrom des elektronischen Schalters berücksichtigt werden.Also in these alternative embodiments, by programmatically subtracting a constant from the RMS value or from the value of the digitized current reading after low pass filtering of the electronic switch by the microprocessor, a control or charging current of the electronic switch flowing across the current sense resistor can be taken into account.

Eine Vorrichtung zur Ansteuerung von in Reihe geschalteten Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer Beleuchtungsvorrichtung für Film-, Video- und Fotoaufnahmen, mit einem elektronischen Schalter zur Pulsweitenmodulation des durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstroms, der von einem Stromsensor erfasst und als Strommesswert an eine Signalaufbereitung abgegeben wird, die ein Stromsensorsignal an einen Mikroprozessor abgibt, der ausgangsseitig mit dem elektronischen Schalter und einer steuerbaren Spannungsquelle ur Einstellung der an die in Reihe geschalteten Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung angelegten Leuchtdiodenspannung verbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Signalaufbereitung einen Verstärker, einen Effektivwertwandler und einen Analog/Digital-Wandler enthält, dessen Eingang mit dem Effektivwert des Strommesswertes beaufschlagt ist und von dessen Ausgang der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals an den Eingang des Mikroprozessors abgegeben wird, der den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnet, wobei ADval der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals bzw. des Effektivwertes des verstärkten Strommesswertes, GN die Verstärkung des Strommesswertes und PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% ist.A device for controlling serially connected light-emitting diodes of a lighting device, in particular a lighting device for film, video and photographic recordings, with an electronic switch for pulse width modulation of the light-emitting diode current flowing through the light emitting diodes, which is detected by a current sensor and output as a current reading to a signal conditioning , which outputs a current sensor signal to a microprocessor, the output side is connected to the electronic switch and a controllable voltage source ur setting the applied to the series-connected LEDs of the lighting device LED voltage is characterized in that the signal conditioning an amplifier, an RMS converter and an analog / Digital converter contains, whose Input is acted upon by the effective value of the current measurement value and from the output of the digitized value of the current sensor signal is delivered to the input of the microprocessor, which flows through the light-emitting diodes at the turn-on pulse width modulated LED current from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where ADval is the digitized value of the current sensor signal or effective value of the amplified current measurement value, GN is the gain of the current measurement value, and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%.

Eine alternative Vorrichtung zur Ansteuerung von in Reihe geschalteten Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer Beleuchtungsvorrichtung für Film-, Video- und Fotoaufnahmen, mit einem elektronischen Schalter zur Pulsweitenmodulation des durch die Leuchtdioden fließenden Leuchtdiodenstroms, der von einem Stromsensor erfasst und als Strommesswert an eine Signalaufbereitung abgegeben wird, die ein Stromsensorsignal an einen Mikroprozessor abgibt, der ausgangsseitig mit dem elektronischen Schalter und einer steuerbaren Spannungsquelle ur Einstellung der an die in Reihe geschalteten Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung angelegten Leuchtdiodenspannung verbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Signalaufbereitung einen Verstärker, einen Tiefpassfilter und einen Analog/Digital-Wandler enthält, dessen Eingang mit dem Ausgangssignal des Tiefpassfilters beaufschlagt ist und von dessen Ausgang der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals an den Eingang des Mikroprozessors abgegeben wird, der den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnet, wobei ADval der digitalisierte Wert des Stromsensorsignals bzw. des verstärkten Strommesswertes nach der Tiefpassfilterung, GN die Verstärkung des Strommesswertes und PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% ist.An alternative device for controlling serially connected light-emitting diodes of a lighting device, in particular a lighting device for film, video and still images, with an electronic switch for pulse width modulation of the light-emitting diode current flowing through the light emitting diodes, which detected by a current sensor and delivered as a current reading to a signal conditioning is the output of a current sensor signal to a microprocessor, the output side connected to the electronic switch and a controllable voltage source ur setting the voltage applied to the series-connected LEDs of the lighting device LED voltage is characterized in that the signal conditioning an amplifier, a low-pass filter and a Analog / digital converter contains, whose input is applied to the output signal of the low-pass filter and from whose output the digitized value of the current sensor signal to the input of the M ikroprozessors is discharged, the current at the switch-on by the light-emitting diodes pulse-width modulated LED current from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where ADval is the digitized value of the current sensor signal or the amplified current measurement value after the low-pass filtering, GN is the gain of the current measurement value and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%.

Diese alternativen Vorrichtungen ermöglichen eine Pulsweitenmodulation von Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung mit in weiten Grenzen bis in den Megahertzbereich frei wählbarer Frequenz und zuverlässiger Regelung auch kleinster Pulsbreiten unter Verwendung von kostengünstigen Standardbausteinen und gewährleisten einen hohen Wirkungsgrad bei der Ansteuerung der Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung, so dass die Helligkeit bzw. die von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Lichtstärke mittels Pulsweitenmodulation gesteuert und gleichzeitig die Farbwiedergabe und Farbtemperatur bei konstant gehaltenem Leuchtdiodenstrom fest eingestellt werden kann und Belichtungsschwankungen auch bei hohen Aufnahmefrequenzen einer Laufbild- oder Videokamera bzw. sehr kurzen Belichtungszeiten bei einer Stehbildkamera ausgeschlossen werden.These alternative devices enable pulse width modulation of light emitting diodes of a lighting device within wide limits down to the megahertz range Freely selectable frequency and reliable control of even the smallest pulse widths using low-cost standard components and ensure high efficiency in the control of the LEDs of the lighting device, so that the brightness or emitted by the lighting device light intensity controlled by pulse width modulation and at the same time the color reproduction and color temperature at constant held light-emitting diode current can be fixed and exposure fluctuations are excluded even at high recording frequencies of a motion picture or video camera or very short exposure times in a still camera.

Dabei ist eine Serienschaltung der Leuchtdioden mit zumindest teilweise unterschiedlicher Farbwiedergabe und Farbtemperatur einfacher aufgebaut und effizienter als eine Parallelschaltung mehrer Leuchtdioden mit entsprechenden Symmetriewiderständen.In this case, a series connection of the light-emitting diodes with at least partially different color reproduction and color temperature is simpler and more efficient than a parallel connection of a plurality of light-emitting diodes with corresponding symmetry resistors.

Als Alternative zu einer Signalaufbereitung mit einem Verstärker und einem Effektivwertwandler bzw. einem Tiefpassfilter kann der Mikroprozessor programmgesteuert den Effektivwert des digitalisierten Wertes des Strommesswertes bilden oder eine Tiefpassfilterung des digitalisierten Wertes des Strommesswertes durchführen und den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{RMS}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

bzw. aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{TP}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnen, wobei AD_RMS der Effektivwert des digitalisierten Strommesswertes, AD_TP der Wert des digitalisierten Strommesswertes nach der Tiefpassfilterung, GN die Verstärkung des Strommesswertes und PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% ist.As an alternative to signal processing with an amplifier and an RMS converter or a low-pass filter, the microprocessor can programmatically form the RMS value of the digitized value of the current measurement value or carry out low-pass filtering of the digitized value of the current measurement value and the pulse-width-modulated LED current flowing through the LEDs at the switch-on time from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{RMS}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

or from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{TP}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where AD _{RMS is} the rms value of the digitized current reading, AD _{TP is} the value of the digitized current reading after low pass filtering, GN is the gain of the current reading, and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%.

Auch in diesen Ausführungsformen kann der Mikroprozessor vom digitalisierten Wert des Stromsensorsignals, vom Effektivwert des digitalisierten Strommesswertes oder vom Wert des digitalisierten Strommesswertes nach der Tiefpassfilterung eine Konstante subtrahieren, die einen über den Strommesswiderstand fließenden Steuer- oder Ladestrom des elektronischen Schalters berücksichtigt.Also in these embodiments, the microprocessor may make a constant from the digitized value of the current sensor signal, the rms value of the digitized current reading, or the value of the digitized current reading after low-pass filtering subtract, which takes into account a flowing over the current measuring resistor control or charging current of the electronic switch.

Vorzugsweise strahlen die in Reihe geschalteten Leuchtdioden zumindest teilweise Licht unterschiedlicher Farbe und/oder Farbtemperatur ab, so dass das Gesamtlicht aus einer Mischung der verschiedenen Farben bzw. Farbtemperaturen zusammengesetzt und damit bezüglich der gewünschten Farbe oder Farbtemperatur einstellbar ist.Preferably, the LEDs connected in series radiate at least partially light of different color and / or color temperature, so that the total light is composed of a mixture of the different colors or color temperatures and thus adjustable with respect to the desired color or color temperature.

Als Stromsensor zur Ableitung des Strommesswertes wird insbesondere ein standardisierter Strommesswiderstand eingesetzt. In weiterer Alternative kann zur Strommessung ein Stromwandler, beispielsweise ein auf einem Hallelement basierender Stromwandler, eingesetzt werden.As a current sensor for deriving the measured current value, in particular a standardized current measuring resistor is used. In a further alternative, a current transformer, for example a current transformer based on a Hall element, can be used to measure the current.

Der elektronische Schalter kann entweder zwischen den Leuchtdioden und dem Stromsensor angeordnet und vorzugsweise als N-Kanal-MOSFET ausgebildet werden oder zwischen dem Gleichspannungswandler und den Leuchtdioden angeordnet und als P-Kanal-MOSFET mit höherem On-Widerstand ausgebildet werden, dessen Ansteuerung jedoch aufwendiger ist als die Ansteuerung eines am Fußpunkt der vorzugsweise in Reihe geschalteten Leuchtdioden angeordneten elektronischen Schalters in Form eines N-Kanal-MOSFETs.The electronic switch can be arranged either between the LEDs and the current sensor and preferably formed as an N-channel MOSFET or arranged between the DC-DC converter and the light emitting diodes and formed as a P-channel MOSFET with higher on-resistance, the control of which is more expensive as the control of an electronic switch arranged in the form of an N-channel MOSFET at the base of the preferably series-connected light-emitting diodes.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1

ein Blockschaltbild zur Ansteuerung einer Beleuchtungsvorrichtung mit mehre- ren in Reihe geschalteten Leuchtdioden und Bildung eines Stromsensorsignals aus einer Effektivwertwandlung des erfassten und verstärkten Strommesswer- tes und

Fig. 2

ein Blockschaltbild zur Ansteuerung einer Beleuchtungsvorrichtung mit mehre- ren in Reihe geschalteten Leuchtdioden und Bildung eines Stromsensorsignals aus einer Tiefpassfilterung des erfassten und verstärkten Strommesswertes.

Reference to exemplary embodiments illustrated in the drawing, the idea underlying the invention and further features and advantages of the invention will be explained in more detail. Show it:

Fig. 1

a block diagram for controlling a lighting device with several series-connected LEDs and forming a current sensor signal from an RMS conversion of the detected and amplified current measurement and

Fig. 2

a block diagram for driving a lighting device with several series-connected LEDs and forming a current sensor signal from a low-pass filtering of the detected and amplified current measurement.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Ansteuerung einer Beleuchtungsvorrichtung 10 mit mehreren in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11, bei denen es sich zur Einstellung einer gewünschten Farbwiedergabe und Farbtemperatur um LEDs unterschiedlicher Farbe handeln kann. Die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 der Beleuchtungsvorrichtung 10 werden aus einer steuerbaren Spannungsquelle gespeist, die aus einer Gleichspannungsquelle 1, beispielsweise einer Batterie oder einem Akkumulator, und einem an die Gleichspannungsquelle 1 angeschlossen steuerbaren Gleichspannungswandler 2 besteht. Als Alternative zur Gleichspannungsquelle 1 und zum Gleichspannungswandler 2 kann als steuerbare Spannungsquelle eine Wechselstromquelle mit nachgeschaltetem, steuerbarem Gleichrichter vorgesehen werden. Fig. 1 shows a block diagram for controlling a lighting device 10 having a plurality of series-connected LEDs 11, which may be to set a desired color reproduction and color temperature to LEDs of different colors. The series-connected LEDs 11 of the lighting device 10 are fed from a controllable voltage source, which consists of a DC voltage source 1, for example a battery or an accumulator, and a DC voltage converter 2 connected to the DC voltage source 1. As an alternative to the DC voltage source 1 and the DC-DC converter 2 can be provided as a controllable voltage source, an AC power source with downstream, controllable rectifier.

In Reihe zu den Leuchtdioden 11 der Beleuchtungsvorrichtung 10 ist ein elektronischer Schalter 5 angeordnet, der in dem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als N-Kanal-MOSFET ausgebildet ist und einen Drain-, Source- und Gate-Anschluss aufweist, und der den durch die Leuchtdioden 11 fließenden Leuchtdiodenstrom I_PWM zur Veränderung bzw. Konstanthaltung der Leuchtstärke der Leuchtdioden 11 bei sich ändernder Temperatur pulsweitenmoduliert, wobei die Pulsbreite von 0 bis 100% veränderbar ist und die Frequenz der Pulsweitenmodulation in weitesten Grenzen frei gewählt werden kann.In series with the LEDs 11 of the lighting device 10, an electronic switch 5 is arranged, which is preferably formed in the embodiment as an N-channel MOSFET and has a drain, source and gate terminal, and the flowing through the LEDs 11 Light-emitting diode current I _PWM pulse width modulated to change or maintain constant the luminosity of the LEDs 11 with changing temperature, the pulse width of 0 to 100% is variable and the frequency of the pulse width modulation can be freely selected within wide limits.

Ein mit dem elektronischen Schalter 5 und Massepotential verbundener Shuntwiderstand 6 zur Messung des durch die Leuchtdioden 11 fließenden, pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstromes I_PWM gibt einen Strommesswert I_M an einen nachgeschalteten Verstärker 7 ab, dessen Ausgang mit einem Effektivwertwandler 8 verbunden ist. Der ein Stromsensorsignal I_S abgebende Ausgang des Effektivwertwandlers 8 ist mit dem Eingang eines Analog/Digital-Wandlers 9 verbunden, der Werte ADval für die digitalisierten Stromsensorsignale I_S an einen Eingang eines Mikroprozessor 3 abgibt.A connected to the electronic switch 5 and ground potential shunt resistor 6 for measuring the current flowing through the light emitting diodes 11, pulse width modulated LED current I _PWM outputs a current reading I _M to a downstream amplifier 7 whose output is connected to an RMS converter 8. The output of the RMS converter 8, which outputs a current sensor signal I _S, is connected to the input of an analog / digital converter 9, which outputs values ADval for the digitized current sensor signals I _S to an input of a microprocessor 3.

Die Funktion des Verstärkers 7 und des Effektivwertwandlers 8 kann in einem kombinierten Verstärker und Effektivwertwandler 12 zusammengefasst werden.The function of the amplifier 7 and the RMS converter 8 can be combined in a combined amplifier and RMS converter 12.

Der Mikroprozessor 3 ist über einen ersten Ausgang über einen Digital/Analog-Wandler 4 mit einem Steuereingang des steuerbaren Gleichspannungswandlers 2 und über einen zweiten Ausgang mit einem Steueranschluss des elektronischen Schalters 5, beispielsweise mit dem Gate-Anschluss eines N-Kanal-MOSFETs verbunden.The microprocessor 3 is connected via a first output via a digital / analog converter 4 to a control input of the controllable DC-DC converter 2 and via a second output to a control terminal of the electronic switch 5, for example to the gate terminal of an N-channel MOSFET.

Im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 10 erfolgt die Stromversorgung der in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 aus der Gleichspannungsquelle 1 über den steuerbaren Gleichspannungswandler 2, mit dem die an die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 angelegte Spannung einstellbar ist. Der durch die Leuchtdioden 11 fließende Leuchtdiodenstrom I_PWM wird mittels des elektronischen Schalters 5 pulsweitenmoduliert, wobei die Pulsbreite von 0 bis 100% verändert und die Frequenz der Pulsweitenmodulation in weitesten Grenzen frei gewählt werden kann. Durch die Pulsweitenmodulation der in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 kann die Leuchtstärke der Leuchtdioden 11 beliebig variiert und bei minimaler Verlustwärme eine maximale Leuchtstärke und maximale Lebensdauer der Leuchtdioden 11 erzielt werden, wobei ein Vielfaches des sonst erlaubten Leuchtdiodenstromes I_PWM infolge des Puls betriebes zulässig ist. Die bis in den Megahertzbereich mögliche Frequenz der Pulsweitenmodulation kann insbesondere so eingestellt bzw. geregelt werden, dass keine Schwankungen der Lichtintensität auf einem Laufbild- oder Videofilm auch bei sehr kurzen Belichtungszeiten auftreten.During operation of the lighting device 10, the power supply of the series-connected light emitting diodes 11 from the DC voltage source 1 via the controllable DC-DC converter 2, with which the voltage applied to the series-connected LEDs 11 voltage is adjustable. The light-emitting diode current I _PWM flowing through the light emitting diodes 11 is pulse-width modulated by means of the electronic switch 5, wherein the pulse width can be varied from 0 to 100% and the frequency of the pulse width modulation can be freely selected within the widest limits. Due to the pulse width modulation of series-connected LEDs 11, the luminosity of the LEDs 11 can be varied as desired and minimal heat loss maximum luminosity and maximum life of the LEDs 11 can be achieved, with a multiple of the otherwise permitted light-emitting current I _PWM operation is permissible as a result of the pulse. The frequency of the pulse width modulation which is possible up to the megahertz range can in particular be set or regulated such that no fluctuations in the light intensity on a motion picture or video film occur even with very short exposure times.

Der durch die Leuchtdioden 11 fließende Leuchtdiodenstrom I_PWM wird an dem Shuntwiderstand 6 erfasst und über den Verstärker 7 dem Effektivwertwandler 8 zugeführt, dessen Ausgang das analoge Stromsensorsignal I_S im Analog/Digital-Wandler 9 digitalisiert an den Eingang des Mikroprozessor 3 gelegt wird.The light-emitting diode current I _PWM flowing through the light-emitting diodes 11 is detected at the shunt resistor 6 and fed via the amplifier 7 to the rms converter 8, the output of which the analog current sensor signal I _S in the analog / digital converter 9 is digitized at the input of the microprocessor 3.

Der Mikroprozessor 3 errechnet aus dem ihm zugeführten digitalen, verstärkten und integrierten Strommesswert ADval, der Verstärkung GN des erfassten Strommesswertes I_M und der Aussteuerung PWM der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% nach der Beziehung $$\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

The microprocessor 3 calculates from the supplied digital, amplified and integrated current measurement value ADval, the gain GN of the detected current measurement value I _M and the PWM modulation of the pulse width modulation from 0% to 100% according to the relationship $$\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

Die Stromzeitfläche des durch die Leuchtdioden 11 in Abhängigkeit von der Schaltfrequenz des elektronischen Schalters 5 durch die Leuchtdioden 11 fließenden Leuchtdiodenstromes I_PWM und stellt über einen in den Mikroprozessor 3 implementierten digitalen Regler und den Digital/Analog-Wandler 4 den steuerbaren Gleichspannungswandler 2 in seiner Ausgangsspannung so ein, dass der für eine bestimmte Farbwiedergabe und Farbtemperatur erforderliche Leuchtdiodenstrom durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 der Beleuchtungsvorrichtung 10 fließt.The current-time surface of the light-emitting diode current I flowing through the light emitting diodes 11 as a function of the switching frequency of the electronic switch 5 through the light emitting diodes I _PWM and represents a implemented in the microprocessor 3 digital controller and the digital / analog converter 4 the controllable DC-DC converter 2 in its output voltage such that the light-emitting diode current required for a specific color reproduction and color temperature flows through the series-connected light-emitting diodes 11 of the lighting device 10.

Infolge der Einstellbarkeit des durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 fließenden Leuchtdiodenstromes kann die Schaltfrequenz des vom zweiten Ausgang des Mikroprozessor 3 angesteuerten elektronischen Schalters 5 und damit die Frequenz des pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstromes I_PWM in weiten Grenzen frei gewählt werden, wobei Frequenzen bis in den Megahertzbereich schaltungstechnisch problemlos zu realisieren sind.As a result of the adjustability of the light-emitting diode current flowing through the series-connected light-emitting diodes 11, the switching frequency of the electronic switch 5 controlled by the second output of the microprocessor 3 and thus the frequency of the pulse-width-modulated light-emitting diode current I _PWM can be freely selected within wide limits, with frequencies up to the megahertz range being circuitry-dependent are easy to implement.

Wird daher zur Veränderung der Leuchtstärke der Beleuchtungsvorrichtung 10 bzw. zur Änderung der Frequenz des pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstromes I_PWM bei hohen Aufnahmegeschwindigkeiten einer Film- oder Videokamera bzw. kurzen Filmbelichtungszeiten die Schaltfrequenz des elektronischen Schalters 5 verändert, so wird über die Regelung des Leuchtdiodenstromes I_PWM der für eine bestimmte Farbwiedergabe und/oder Farbtemperatur erforderliche Leuchtdiodenstrom I_PWM durch eine entsprechende Veränderung der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 2 nachgeführt.Therefore, if the switching frequency of the electronic switch 5 is changed to change the luminous intensity of the lighting device 10 or to change the frequency of the pulse width modulated LED current I _PWM at high recording speeds of a film or video camera or short film exposure times, so is the control of the LED current I _PWM the required for a particular color rendering and / or color temperature light-emitting diode current I _PWM tracked by a corresponding change in the output voltage of the DC-DC converter 2.

Die Berechnung des zum Einschaltzeitpunkt durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 fließenden Leuchtdiodenstromes I_PWM mittels des Mikroprozessor 3 kann zur Kompensation des über den Steueranschluss des elektronischen Schalters 5, beispielsweise über die Gate-Source-Strecke eines N-Kanal-MOSFETs, und durch den Shuntwiderstand 6 nach Massepotential abfließenden Ladestroms durch die Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

erweitert werden, wobei ADval der digitalisierte Wert des verstärkten und integrierten Strommesswertes, GN die Verstärkung des erfassten Strommesswertes, PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% und GC eine Konstante des elektronischen Schalters 5 ist, die einen über den Strommesswiderstand 6 fließenden Steuer- oder Ladestrom des elektronischen Schalters 5 berücksichtigt.The computation of the light-emitting diode current I _PWM flowing through the serially connected light emitting diodes 11 by means of the microprocessor 3 can be used to compensate for the over the control terminal of the electronic switch 5, for example via the gate-source path of an N-channel MOSFET, and through the Shunt resistor 6 charging current flowing to ground potential through the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

where ADval is the digitized value of the amplified and integrated current reading, GN is the gain of the detected current reading, PWM is the PWM modulation from 0% to 100%, and GC is a constant of the electronic switch 5 that drives a current flowing across current sense resistor 6 - or charging current of the electronic switch 5 taken into account.

Damit kann der tatsächlich durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 fließende pulsweitenmodulierte Leuchtdiodenstrom I_PWM sehr exakt ermittelt und durch eine entsprechende Ansteuerung des steuerbaren Gleichspannungswandlers 2 die Ausgangsspannung am Ausgang des Gleichspannungswandlers 2 so eingestellt werden, dass ein für eine bestimmte Farbwiedergabe und Farbtemperatur erforderlicher Leuchtdiodenstrom I_PWM eingehalten wird.Thus, the actual flowing through the series-connected LEDs 11 pulse width modulated LED current I _PWM can be determined very accurately and adjusted by a corresponding control of the controllable DC-DC converter 2, the output voltage at the output of the DC-DC converter 2 so that a required for a specific color reproduction and color temperature light emitting current I. _{PWM is} adhered to.

Alternativ zu der in der Zeichnung dargestellten Anordnung des elektronischen Schalters 5 am Fußpunkt der in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 der Beleuchtungsvorrichtung 10 kann der elektronische Schalter auch auf der Versorgungsseite, das heißt zwischen dem Ausgang des steuerbaren Gleichspannungswandlers 2 und der Anodenseite der Beleuchtungsvorrichtung 10, angeordnet werden, was jedoch eine aufwändigere Ansteuerung des elektronischen Schalters oder die Verwendung eines P-Kanal-MOSFETs mit einem höheren On-Widerstand erforderlich macht.As an alternative to the arrangement of the electronic switch 5 shown in the drawing at the base of the series-connected LEDs 11 of the lighting device 10, the electronic switch on the supply side, that is, between the output of the controllable DC-DC converter 2 and the anode side of the lighting device 10 can be arranged However, this requires a more sophisticated drive of the electronic switch or the use of a P-channel MOSFET with a higher on-resistance.

Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild zur Ansteuerung einer Beleuchtungsvorrichtung 10 mit mehreren in Reihe geschalteten Leuchtdioden 11 stimmt in seinem schaltungstechnischen Aufbau mit dem der Fig. 1 mit der Maßgabe überein, dass anstelle eines Effektivwertwandlers 8 ein Tiefpassfilter 13 vorgesehen ist, mit dem eine Tiefpassfilterung des verstärkten Strommesswertes I_M durchgeführt wird, so dass insoweit auf die vorstehenden Beschreibung des Aufbaus und der Funktion der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird. Auch bei dieser Schaltungsvarianten kann die Funktion des Verstärkers 7 und des Tiefpassfilters 13 in einem kombinierten Verstärker und Tiefpassfilter 14 zusammengefasst werden.This in Fig. 2 Block diagram shown for driving a lighting device 10 with a plurality of series-connected LEDs 11 is correct in its circuit construction with the Fig. 1 with the proviso that, instead of a RMS converter 8, a low-pass filter 13 is provided, with which a low-pass filtering of the amplified current measurement value I _{M is} performed, so far as the above description of the structure and the function of the circuit according to Fig. 1 Reference is made. In these circuit variants, too, the function of the amplifier 7 and of the low-pass filter 13 can be combined in a combined amplifier and low-pass filter 14.

Alternativ zu einer Aufbereitung des Strommesswertes I_M zu einem digitalisierten Stromsensorsignal I_S mittels eines Verstärkers und eines Effektivwertwandlers bzw. eines Tiefpassfilters kann der Mikroprozessor programmgesteuert den Effektivwert des digitalisierten Wertes des Strommesswertes bilden oder eine Tiefpassfilterung des digitalisierten Wertes des Strommesswertes durchführen und den im Einschaltzeitpunkt durch die Leuchtdioden fließenden pulsweitenmodulierten Leuchtdiodenstrom aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{RMS}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

bzw. aus der Beziehung $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{TP}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

berechnen, wobei AD_RMS der Effektivwert des digitalisierten Strommesswertes, AD_TP der Wert des digitalisierten Strommesswertes nach der Tiefpassfilterung, GN die Verstärkung des Strommesswertes und PWM die Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100% ist.As an alternative to processing the measured current value I _M into a digitized current sensor signal I _S by means of an amplifier and an RMS converter or a low-pass filter, the microprocessor can programmatically form the effective value of the digitized value of the current measured value or carry out low-pass filtering of the digitized value of the measured current value and the current value at the switch-on time the light emitting diodes flowing pulse width modulated light emitting diode current from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{RMS}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

or from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{TP}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

calculate, where AD _{RMS is} the rms value of the digitized current reading, AD _{TP is} the value of the digitized current reading after low pass filtering, GN is the gain of the current reading and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%.

Auch in diesen Ausführungsformen kann der Mikroprozessor 3 vom digitalisierten Wert des Stromsensorsignals I_S, vom Effektivwert des digitalisierten Strommesswertes I_M oder vom Wert des digitalisierten Strommesswertes I_M nach der Tiefpassfilterung eine Konstante GC subtrahieren, die einen über den Strommesswiderstand fließenden Steuer- oder Ladestrom des elektronischen Schalters berücksichtigt.In these embodiments too, the microprocessor 3 may subtract a constant GC from the digitized value of the current sensor signal I _S , the effective value of the digitized current value I _M or the value of the digitized current measurement value I _M after the low-pass filtering, which has a control or charging current flowing through the current measuring resistor considered electronic switch.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

GleichspannungsquelleDC voltage source

22

steuerbarer Gleichspannungswandlercontrollable DC-DC converter

33

Mikroprozessormicroprocessor

44

Digital/Analog-WandlerDigital / analog converter

55

elektronischer Schalter (N-Kanal-MOSFET, P-Kanal-MOSFET)electronic switch (N-channel MOSFET, P-channel MOSFET)

66

Stromsensor (Strommesswiderstand,Shuntwiderstand)Current sensor (current measuring resistor, shunt resistor)

77

Verstärkeramplifier

88th

EffektivwertwandlerRms converter

99

Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter

1010

Beleuchtungsvorrichtunglighting device

1111

Leuchtdioden (LEDs)Light emitting diodes (LEDs)

1212

kombinierter Verstärker und Effektivwertwandlercombined amplifier and RMS converter

1313

TiefpassfilterLow Pass Filter

1414

kombinierter Verstärker und Tiefpassfiltercombined amplifier and low pass filter

ADvalADval

Wert der digitalisierten Stromsensorsignale I_S Value of the digitized current sensor signals I _S

AD_RMS AD _RMS

Effektivwert des digitalisierten StrommesswertesRMS value of the digitized current reading

AD_TP AD _TP

Wert des digitalisierten Strommesswertes I_M nach der TiefpassfilterungValue of the digitized measured current value I _M after low-pass filtering

GCGC

Konstante des elektronischen SchaltersConstant of the electronic switch

GNGN

Verstärkung des StrommesswertesAmplification of the current measured value

I_M I _M

StrommesswertCurrent reading

I_PWM I _PWM

pulsweitenmodulierter Leuchtdiodenstrompulse width modulated LED current

I_S I _S

StromsensorsignalCurrent sensor signal

PWMPWM

Aussteuerung der Pulsweitenmodulation von 0% bis 100%Modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%

Claims (15)

1. Method for driving series-connected light-emitting diodes (11) of an illumination device (10) for film, video and photographic recordings with a controllable DC voltage source (1, 2), by means of which the voltage applied to the light-emitting diodes (11) is set, an electronic switch (5), by means of which the light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) is set by means of pulse width modulation, and with a current sensor (6), which detects the light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) and outputs a current measurement value (I_M), which is amplified and from which a current-proportional current sensor signal (I_S) is formed, which is digitized and output as digitized value (ADval) of the current sensor signal (I_S) to a microprocessor (3), which calculates the pulsed-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) in a manner dependent on the switching frequency of the electronic switch (5) from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where ADval is the digitized value of the current sensor signal (I_S), GN is the gain of the current measurement value (I_M) and PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%, and sets the output voltage of the controllable DC voltage source (1, 2) in such a way that the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) required for a specific colour rendering and colour temperature of the light emitted by the light-emitting diodes (11) flows through the series-connected light-emitting diodes (11) of the illumination device (10).
2. Method according to Claim 1, characterized in that the light-emitting diode current (I_PWM) is pulse-width-modulated by means of the electronic switch (5), which is connected in series with the light-emitting diodes (11) and is driven by the microprocessor (3), and the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) is detected by means of a current measuring resistor (6) arranged in series with the electronic switch (5), the detected current measurement value (I_M) is amplified and a current-proportional current sensor signal (I_S) is formed from the amplified current measurement value (I_M), which signal is digitized and output as digitized value (ADval) of the current sensor signal (I_S) to the microprocessor (3), which calculates the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) at the switch-on instant from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where ADval is the digitized value of the current sensor signal (I_S), GN is the gain of the detected current measurement value (I_M), PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%, and GC is a constant of the electronic switch (5), said constant taking account of a control or charging current (I_L) of the electronic switch (5) that flows via the current measuring resistor (6).
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the current sensor signal (I_S) is formed from the effective value of the current measurement value (I_M).
4. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the current sensor signal (I_S) is formed from the low-pass filtering of the current measurement value (I_M) .
5. Method according to Claim 1, characterized in that the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) is detected by a current sensor (6), the detected current measurement value (I_M) is amplified and digitized and output to the microprocessor (3), which, in a program-controlled manner forms the effective value (AD_RMS) of the digitized value of the current measurement value (I_M) and calculates the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) at the switch-on instant from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{RMS}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where AD_RMS is the effective value of the digitized current measurement value (I_M), GN is the gain of the current measurement value (I_M) and PWM is the modulation of the pulse-width-modulation from 0% to 100%.
6. Method according to Claim 1, characterized in that the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) is detected by a current sensor (6), the detected current measurement value (I_M) is amplified and digitized and output to the microprocessor (3), which, in a program-controlled manner, carries out a low-pass filtering of the digitized value of the current measurement value (I_M) and calculates the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) at the switch-on instant from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}{\mathrm{AD}}_{\mathrm{TP}}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where AD_TP is the value of the digitized current measurement value (I_M) after the low-pass filtering, GN is the gain of the current measurement value (I_M) and PWM is the modulation of the pulse-width-modulation from 0% to 100%.
7. Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the microprocessor (3) subtracts a constant (GC) from the effective value (AD_RMS) or from the value (AD_TP) of the digitized current measurement value (I_M) after the low-pass filtering of the electronic switch (5) in a program-controlled manner, said constant taking account of a control or charging current (I_L) of the electronic switch (5) that flows via the current sensor embodied as a current measuring resistor (6).
8. Device for carrying out the method for driving series-connected light-emitting diodes (11) of an illumination device (10) for film, video and photographic recordings according to at least one of the preceding claims,
   characterized by

   - an electronic switch (5) connected in series with the light-emitting diodes (11) and serving for the pulse width modulation of the light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11),

   - a current sensor (6) for detecting the light-emitting diode current (I_PWM) and outputting a current measurement value (I_M),

   - a signal conditioning system (7, 8, 9, 12, 13) having an amplifier (7) and an analogue/digital converter (9), to the input of which the current measurement value (I_M) is applied and from the output of which the digitized value (ADval) of a current sensor signal (I_S) is output,

   - a microprocessor (3), to which the current sensor signal (I_S) is applied on the input side and which, on the output side, is connected to the electronic switch (5) and to a controllable voltage source (1, 2) for setting the light-emitting diode voltage applied to the series-connected light-emitting diodes (11) of the illumination device (10) and which calculates the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) at the switch-on instant from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\mathrm{ADval}\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where ADval is the digitized value of the current sensor signal (I_S) or of the effective value of the amplified current measurement value (I_M), GN is the gain of the current measurement value (I_M) and PWM is the modulation of the pulse-width-modulation from 0% to 100%.
9. Device according to Claim 8, characterized in that the current sensor comprises a current measuring resistor (6) arranged in series with the electronic switch (5), and in that the microprocessor (3) calculates the pulse-width-modulated light-emitting diode current (I_PWM) flowing through the light-emitting diodes (11) at the switch-on instant from the relationship $${\mathrm{I}}_{\mathrm{PWM}}\mathrm{=}\left(\mathrm{ADval}-\mathrm{GC}\right)\mathrm{*}\mathrm{GN}\mathrm{*}\mathrm{100}\mathrm{\%}\mathrm{/}\mathrm{PWM}$$

   

   
   where ADval is the digitized value of the current sensor signal (I_S), GN is the gain of the detected current measurement value (I_M), PWM is the modulation of the pulse width modulation from 0% to 100%, and GC is a constant of the electronic switch (5), said constant taking account of a control or charging current (I_L) of the electronic switch (5) that flows via the current measuring resistor (6).
10. Device according to Claim 8, characterized in that the current sensor (6) comprises a current converter, preferably on the basis of a Hall element.
11. Device according to any of Claims 8 to 10, characterized in that the signal conditioning system contains the amplifier (7), a effective value converter (8) and the analogue/digital converter (9), to the input of which the effective value of the current measurement value (I_M) is applied and from the output of which the digitized value (ADval) of the current sensor signal (I_S) is output to the input of the microprocessor (3).
12. Device according to any of Claims 8 to 10, characterized in that the signal conditioning system contains the amplifier (7), a low-pass filter (13) and the analogue/digital converter (9), to the input of which the output signal of the low-pass filter (13) is applied and from the output of which the digitized value (ADval) of the current sensor signal (I_S) is output to the input of the microprocessor (3).
13. Device according to any of Claims 8 to 10, characterized in that the microprocessor (3), in a program-controlled manner, forms the effective value (AD_PMS) of the digitized value of the current measurement value (I_M) or, in a program-controlled manner, carries out a low-pass filtering of the digitized value of the current measurement value (I_M) .
14. Device according to at least one of the preceding Claims 8 to 13, characterized in that a first output of the microprocessor (3) is connected via a digital/analogue converter (4) to a control terminal of the controllable voltage source (1, 2), which applies an output voltage to the light-emitting diodes (11) which depends on a control signal output to the control terminal of the controllable voltage source (1, 2) by the microprocessor (3).
15. Device according to at least one of the preceding Claims 8 to 14, characterized in that the controllable voltage source (1, 2) comprises a DC voltage source (1) and a DC-DC converter (2) connected to the DC voltage source (1).

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