EP2412206A1 - Dimmbares betriebsgerät und beleuchtungssystem zur erhöhung der lebenserwartung bei leds und oleds - Google Patents

Dimmbares betriebsgerät und beleuchtungssystem zur erhöhung der lebenserwartung bei leds und oleds

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EP2412206A1
EP2412206A1 EP10711056A EP10711056A EP2412206A1 EP 2412206 A1 EP2412206 A1 EP 2412206A1 EP 10711056 A EP10711056 A EP 10711056A EP 10711056 A EP10711056 A EP 10711056A EP 2412206 A1 EP2412206 A1 EP 2412206A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
led
operating
operating device
predetermined level
oled
Prior art date
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EP10711056A
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English (en)
French (fr)
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EP2412206B1 (de
Inventor
Heinz Seyringer
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Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
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Application granted granted Critical
Publication of EP2412206B1 publication Critical patent/EP2412206B1/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback

Definitions

  • the present invention relates to a
  • a supply current for example, supplied from the mains, must be adjusted so that it corresponds to the operating characteristics of the LED.
  • US 7138 970 B2 shows a method for operating an LED lighting system within a
  • Line scan camera comprising an LED and a light sensor.
  • the LED operates at pulse rate modulation at less than 100% duty cycle to reduce LED aging and increase life expectancy.
  • the light sensor is set to a higher sensitivity. After the brightness of the LED decreases during operation, the duty cycle is gradually increased to 100%.
  • US 6236 331 Bl shows an electronic control device for an LED traffic light.
  • the control circuit ensures a constant luminous intensity of the traffic light, which complies with the legal requirements and is below the maximum possible brightness of the LEDs. Constant brightness is achieved by a light sensor that measures the brightness of a separate LED. If necessary, the brightness is readjusted by the control unit. As a result, the life expectancy of the LEDs is increased and the traffic light can longer comply with the legal standard.
  • the lamp is set to maximum brightness and set to lower brightness during dusk and night. The Ambient brightness is detected via another light sensor.
  • the invention addresses this problem and provides a solution to how the operating characteristics of LEDs become more consistent and adaptable.
  • an operating device is designed so that it can operate at least one LED or OLED. It has a control electronics for adjusting a
  • the operating device restricts the
  • the operating device ignores an incoming external dimming command or converts it, for example, by scaling down so that the LED or OLED power does not exceed the predetermined level in the first operating phase.
  • incoming dimensional commands xn of this time are xgnorxert and dxe OLED is operated with a predetermined current or a current in a predetermined current corridor. Within the corridor, incoming dimming commands can optionally be implemented.
  • the predetermined level is below the maximum allowable power supply of the at least one LED. This ensures that the maximum possible light intensity of the LED is deliberately prevented during a first operation.
  • the invention further provides that the predetermined level changes over the operating time in the first operating phase of the at least one LED in such a way that it approaches the maximum permissible power supply.
  • the first phase of operation is terminated when the predetermined level has reached the maximum allowable power supply.
  • the predetermined level changes over the operating time of the first operating phase of the at least one LED so that the light intensity of the at least one LED remains constant.
  • the predetermined level may linearly increase over the operating time in one embodiment.
  • the predetermined level may increase logarithmically in a further embodiment over the operating time.
  • the predetermined level may increase over the operating time but also following any other non-linear curve.
  • the invention relates to an operating hours counter, by means of which the change of the predetermined level is regulated as a function of the operating time.
  • the invention also relates to a memory, such as a One Time Programmable Memory, which specifies the temporal change of the predetermined level.
  • the invention may comprise a measuring device, preferably a light sensor, which detects the light intensity of the at least one LED when operating at the power of the predetermined level and supplies the measured values to the control unit.
  • a measuring device preferably a light sensor, which detects the light intensity of the at least one LED when operating at the power of the predetermined level and supplies the measured values to the control unit.
  • the control unit can thereby adjust the predetermined level by means of supplied measured values so that the light intensity of the at least one LED remains constant during operation with the power of the predetermined level.
  • An external dimming command of the light intensity can be made via an interface.
  • the invention further provides that in the case of a dimming command coming from the outside, the light intensity of the dimming value actually set on the at least one LED takes place as a function of the predetermined level. This means that the actual dimming of the at least one LED is scaled down accordingly to the current value of the predetermined level.
  • an incoming dimming command from outside can be done by adaptive adaptation to external conditions, such as daylight.
  • an incoming dimming command from outside can be done by means of an input from another system, for example an external sensor device or a central circuit.
  • the adjustment of the brightness of the at least one LED can be done via a power control with a limited value, for example via a pulse width modulation.
  • At least one OLED or a combination of LEDs and OLEDs can be operated instead of the at least one LED.
  • the invention provides a system comprising a central control unit, a bus and at least two operating devices connected to the bus for operating in each case at least one LED.
  • Each operating device includes a control electronics for Adaptation of a bus supply current to the operating characteristics of the at least one LED.
  • the maximum power of each LED is limited in a first phase of operation to a predetermined level below the maximum allowable power supply.
  • the invention further relates to an operating device for operating at least one LED or OLED having an interface for supplying external dimming commands starting from a central control unit or a sensor and a control electronics; for controlling or regulating a supply current to the operating characteristics of the at least one LED or OLED as a function of incoming dimming commands, wherein the operating device regulates or sets the supplied power or the supplied current of the at least one LED to a predetermined level in a first operating phase, and the operating device thereby an external dimming command is ignored or implemented, in particular downscaled, that the LED or OLED power does not exceed or fall below the predetermined level in the first phase of operation.
  • an incoming dimming command is implemented in a suitable manner.
  • the predetermined level approaches within the first phase of operation the value of the maximum allowable power supply.
  • the central control unit has an interface via which a Dimr ⁇ command of the intensity of light arriving from outside can take place.
  • An incoming dimming command can be ignored by the corresponding operating device during the first operating phase of an LED.
  • an incoming dimming command can be rescaled so that the actual dimming of each LED takes place as a function of the predetermined level.
  • FIG. 2 shows schematically an exemplary embodiment of an operating device according to the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary method of how a dimming command can be scaled in dependence on the predetermined level
  • Fig. 4 shows schematically a
  • Fig.l qualitatively shows the time course of the intensity decrease in LEDs.
  • the light intensity is vertical and the time horizontally, both with arbitrary units, located.
  • Row 1 represents the drop in intensity of an LED, which is constantly operated with the normal operating parameters for them. It can be clearly seen that the intensity initially decreases very sharply and in the further course of the waste stagnates more and more. This roughly corresponds to an exponential curve.
  • Row 2 represents the intensity drop of an LED during operation according to the invention.
  • the LED m of the first phase of operation i. is operated in the starting phase of the operation with a power that is below the maximum allowable power.
  • the maximum permissible power should correspond to the normal operating parameters of the LED.
  • the duration of this first phase of operation depends on the structure and the geometry of the components used (LED / OLED) and typically takes between 20 and 200 hours. In the simplest case, a suitable drive could be such that the light intensity of the OLED is e.g. to 80% of the initially possible maximum light intensity constant.
  • the end of the first phase of operation is reached when the LED is operated with the maximum permissible power. In FIG. 1, therefore, the end of the starting phase is reached approximately at the time 12.
  • the drive parameters are kept constant, as would be the case during normal operation. As a result, the light intensity will slowly drop.
  • FIG. 2 shows a schematic exemplary embodiment of the operating device 1 for operating at least one LED and / or OLED 9.
  • the operating device consists essentially of a control electronics 2 and a control unit 3. Control electronics 2 and control unit 3 communicate via an interface 7. Optionally, the operating device may still have a memory 4 and / or an operating hours counter 11.
  • the control electronics 2 adjusts the supply current 5 so that it has suitable operating parameters for the power supply 6 of at least one LED and / or at least one OLED 9.
  • the control electronics can for this purpose comprise an AC-DC converter, and an electronic circuit for current and voltage adjustment or limitation.
  • the control unit 3 is responsible for an intelligent control of the control electronics.
  • the control unit 3 controls the drive unit according to the inventive principle, as has been explained in the description of Fig.l. In addition, it is for other, such as user-initiated inputs and the appropriate control of the control electronics responsible. It is also possible that it regulates the control electronics adaptive.
  • the control unit thus generally represents an intelligent controller which can perform mathematical calculations or represents electronic data processing.
  • control unit is implemented as an integrated circuit.
  • drive electronics is implemented in the same integrated circuit.
  • memory and / or the operating hours counter are also located in the same integrated circuit or on the same substrate.
  • the control unit has an operating hours counter 11. This is used to count the operating hours and thus to increase the power supplied to the at least one LED successively during operation.
  • a linear increase in power would be conceivable.
  • the increase is preferably logarithmic in order to optimally compensate for the light intensity of the at least one LED dropping exponentially with the operating time.
  • the time history of the power can follow any other nonlinear curve.
  • the time course can not only consist of a continuous curve, but also have individual discrete values.
  • a memory 4 has a time-predetermined course of the predetermined level. For this purpose, it can be provided that a starting value below 100% current value is selected for the time course
  • OTPs One Time Programmable Memory
  • This information of the time course can be supplied to the control unit 3, which in turn controls the LED operation by means of the control electronics.
  • the compensation of the drop in intensity of the at least one LED by a measuring device 12 takes place.
  • This is connected by means of an interface 8 to the control unit.
  • the measuring device integrated both externally and in the control unit may be on the same substrate or in the same integrated circuit.
  • the measuring device is preferably a light sensor
  • the target value for this is the light
  • the control unit now controls the activation of the at least one LED in such a way that the discrepancy between the actual value and the nominal value is compensated. In this way, the at least one LED always shines bright in the first phase of operation.
  • the brightness of the at least one LED is also adjustable from the outside. This means that outside forced dimming is possible.
  • the illumination can be adapted by the at least one LED to the ambient light.
  • another sensor for example a daylight sensor, which measures the ambient light.
  • a dimming command is initiated by another system, for example a central control.
  • the operating device is connected via an interface 12 to a bus.
  • control unit calculates the activation parameters of the at least one LED as a function of the incoming dimming command and the discrepancy between the actual and desired values or the time profile of the predetermined level.
  • Fig. 3 illustrates an example method of how the calculation can be made. This example assumes that the level is adjusted using a light sensor.
  • step S101 initial initialization is triggered.
  • the light of the LED is set at the predetermined level, for example, 80% of the maximum allowable power.
  • the light intensity I, "" is measured out.
  • this value is assigned to the variable i S0LL , m .
  • This value serves as a reference for the further adaptation of the predetermined level in the course of the first operating phase.
  • this Clearinitialmaschine from SlOl to S103 takes place only once when the first startup of the LED.
  • the actual light intensity I IST is again measured. This is compared with the setpoint in S105. If there is a discrepancy between the two, then the predetermined level adjusted so that the actual and setpoint are equal.
  • the adjustment of the predetermined level in S104 and S105 can be done directly in this case. This means that no measurement of the light intensity and no calculation of the level to be used is necessary. Instead, the level can be successively increased directly following a predetermined curve during operation.
  • an external dimming command D is measured, which has been set on a user interface, for example.
  • the actual light intensity i IST is then calculated as a function of the preset level P and the dimming value D.
  • the light intensity would I IS 45%.
  • the preset level over the operating time in a linear or non-linear manner changed.
  • the actual light intensity i IST is calculated from a nonlinear formula. This means that the actual light intensity i ⁇ T is scaled down in a non-linear manner.
  • the determination of the actual light intensity l I ⁇ T to be set could also be made via a table (look-up table).
  • a table can assign to each combination of a dimming value and a preset level an actual luminous intensity i IST to be set.
  • the table can assign to each combination of a dimming value and a preset level an actual luminous intensity i IST to be set.
  • any other form of calculation is possible. All that matters is that, on the one hand, the aging of the LED is compensated and, on the other hand, the actual intensity of light, in particular its properties which have a subjective effect on the observer, correspond to the set value.
  • a compensation of the set dimming value must therefore always in the first phase of operation dynamically in time, ie according to the currently valid preset level, take place.
  • the intensity value determined in S107 is converted by the control unit into corresponding operating parameters for the LED. These are supplied to the control electronics so that the LED lights up in the desired manner. For this purpose, for example, a pulse width modulation or a current control can be used.
  • S108 it is determined whether the LED is still in the first phase of operation. This can preferably be determined via the current level. If this is lower than the maximum permissible power, the LED is still in the first operating phase.
  • a predetermined operating time can also be defined as the first operating phase.
  • the first phase of operation is not yet over, it returns to S104.
  • a time t may be waited before re-adjusting the level in S104.
  • the level is no longer changed. In this case, jump directly to S106. Optionally, a time t can be waited again.
  • the light intensity is momentarily raised to the predetermined level, i. the maximum permitted by the operating device light intensity, set and so performed a comparison between the actual and setpoint.
  • the predetermined level i. the maximum permitted by the operating device light intensity
  • the light intensity set by the dimming is maintained.
  • the dimming value is calculated into the measured light intensity so that the actual value when operating the LED with The predetermined level can be determined by calculation. In this way, again, a comparison with the target value set in S103 can be performed.
  • execution 2 Since the first execution may possibly lead to a kind of flashing, execution 2 is to be preferred, as long as an error-free compensation of the dimming value is possible. Therefore, it is also conceivable to use this procedure in S102 and S103 to determine i ⁇ 0LL / MAX .
  • the system 16 consists of a central bus unit 17 and three operating devices 15, wherein only the first operating device is shown in detail.
  • the central bus unit is connected to an electrical power supply 10. Furthermore, it has an interface 8 via which a dimming command can be received. This can be done by a user input.
  • An input device for example a rotary knob, can be present for this purpose on the central bus unit or externally.
  • a display device such as a display is conceivable, for example, to display the preset level per LED / LED module or the set dimming value. In addition, this can be done by a measuring device 12. It may be a light sensor and / or a motion sensor. It is also conceivable that such a sensor as a device 13 on the central bus unit located.
  • the dimming command can be carried out by an external system.
  • Bus unit and operating equipment connects.
  • the communication bus or
  • Address bus and the power bus are two different devices.
  • the communication via a radio interface and the communication via a radio interface.
  • Each operating device has its own “intelligence" in the form of a central control unit 3 and optionally a memory 4 and / or an operating hours counter 11.
  • control electronics 2 and a connection 6 for connecting at least one LED 9.
  • connection 6 for connecting at least one LED 9.
  • any combination of LEDs and OLEDs can be used again.
  • each LED or LED module is operated in a first phase of operation at a predetermined level which is below the maximum allowable power supply. This is increased in the manner described above during the first phase of operation.
  • the regulation of the predetermined level is performed by each operating device for the connected thereto LED or the LED module individually. This is particularly advantageous when a single LED or a single LED module is replaced once and thus this is at the beginning of the first phase of operation.
  • a dimming command entering into the central bus unit, or a dimming command set by the central bus unit, can be forwarded to each operating device. This is then preferably processed locally in each operating device. In this case, an adjustment of the light intensity to the dimming command is again performed as a function of the predetermined level.
  • dimming commands are ignored by any control gear whose LEDs are still in the first phase of operation. In this way, the LEDs in the first phase of operation always light up brightly.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Ein Betriebsgerät (1) zum Betreiben von mindestens einer LED (9) weist eine Ansteuerelektronik: (2) zur Anpassung eines Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen LED, weiterhin eine Steuereinheit (3). Zur Regelung des LED-Betriebs auf ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät die Maximalleistung der mindestens einen LED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel beschränkt und das Betriebsgerät einen von außen eingehenden Dimmbefehl auf geeignete Weise umsetzt.

Description

Dimmbarθs Betriθbsgerät und Belβuchtungssystem zur Erhöhung der Lebenserwartung bei LEDs und OLEDs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Betriebsgerät zum Betreiben einer LED oder einer OLED sowie auf ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen Betriebsgerät .
Für eine korrekte Ansteuerung einer LED, muss ein Versorgungsstrom, beispielsweise vom Stromnetz zugeführt, so angepasst werden, dass er den Betriebseigenschaften der LED entspricht.
Hierbei ist insbesondere zumeist ein AC/DC-Wandler notwendig. Weiterhin muss der Strom bzw. die Spannung so begrenzt werden, dass beide dem optimalen Arbeitspunkt der LED entsprechen. Dieser Arbeitspunkt wird so gewählt, dass ein Maximum an Licht emittiert wird. Der Arbeitspunkt muss sich dabei jedoch noch in einem zulässigen Bereich befinden.
Es ist bekannt, dass die Lichtleistung einer LED im Laufe des Betriebs nachlässt. Bei konstanter Stromversorgung fällt die Intensität im einfachsten Fall mit der Zeit exponentiell ab.
Je nach Hersteller unterscheidet sich die Steilheit dieses Abfalls und bei manchen Herstellern kann auch eine Überlagerung aus zwei verschiedenen Abfallskurven beobachtet werden.
Qualitativ gesehen läuft es jedoch immer auf einen exponentiellen Abfall hinaus. Auf Grund dessen ist der Abfall insbesondere in einer ersten Betriebsphase, beispielsweise in den ersten 20 bis 200 Stunden besonders stark. Dies hat auch den Nachteil, dass bei einer Beleuchtung durch LEDs langfristig betrachtet keine zeitlich konstante Helligkeit garantiert werden kann.
Die Lebenserwartung von Leuchtdioden - insbesondere Leuchtdioden mit organischen Komponenten (OLEDs) - sind heute recht begrenzt und müssen durch teure Verkapselungen und aufwendige Produktionsverfahren sichergestellt werden. Es wäre daher sehr wünschenswert, wenn man die Lebenserwartung dieser Komponenten erhöhen könnte, ohne auf noch teurere Produktions- oder Verkapselungsverfahren zurück zu greifen.
US 7138 970 B2 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines LED-Beleuchtungssystem innerhalb einer
Zeilenabtastungskamera, aufweisend eine LED und einen Lichtsensor. Die LED wird bei Pulsweitenmodulation mit einer Tastrate betrieben, die weniger als 100% darstellt, um so die Alterung der LED zu verringern und so die Lebenserwartung zu vergrößern. Der Lichtsensor wird dafür auf eine höhere Empfindlichkeit eingestellt. Nachdem während des Betriebs die Helligkeit der LED nachlässt, wird die Tastrate stufenweise bis auf 100% erhöht.
US 6236 331 Bl zeigt ein elektronisches Steuergerät für eine LED-Verkehrsampel. Die Steuerschaltung sorgt für eine konstante Leuchtstärke der Ampel, die den gesetzlichen Vorschriften entspricht und unterhalb der der maximal möglichen Leuchtstärke der LEDs liegt. Die Konstanthaltung der Leuchtstärke wird durch einen Lichtsensor erreicht, der die Helligkeit einer separaten LED misst. Bei Bedarf wird die Helligkeit vom Steuergerät nachgeregelt. Dadurch wird die Lebenserwartung der LEDs erhöht und die Ampel kann länger dem gesetzlichen Standard entsprechen. In einer besonderen Ausführung ist die Lampe auf maximale Helligkeit eingestellt und während der Dämmerung und der Nacht auf eine geringere Helligkeit eingestellt. Die Erkennung der Umgebungshelligkeit erfolgt über einen weiteren Lichtsensor.
Nun besteht das Problem, dass eine Konstanthaltung der Leuchtmtensitat einer LED über ihr Lebenszeit hinweg zwar erwünscht ist, gleichzeitig aber eine aktive Regelung der Leuchtintensitat ermöglicht werden soll. Dies ist besonders dann entscheiden, wenn die Beleuchtung über eine Dimmfunktion verfugen soll.
Die Erfindung setzt an diesem Problem an und stellt eine Losung bereit, wie die Betriebseigenschaften von LEDs konstanter und adaptierbarer werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelost. Die abhangigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Erfindungsgemaß wird also die Verwendung einer geeigneten Ansteuerung in einer ersten Betriebsphase der LED oder OLED vorgeschlagen.
Hierfür ist ein Betriebsgerat so ausgelegt, dass es mindestens eine LED oder OLED betreiben kann. Dabei weist es eine Ansteuerelektronik zur Anpassung eines
Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen LED auf. Das Betriebsgerat schrankt die
Maximalleistung der mindestens einen LED oder OLED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel ein. Das Betriebsgerat ignoriert dabei einen eingehenden externen Dimmbefehl oder setzt ihn bspw. durch Skalierung nach unten derart um, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht überschreitet.
Bei OLEDs kann es von Vorteil sein, wenn sie wahrend der ersten Betriebsstunden mit einem vorgegebenen Strom eingebrannt werden, also bspw. eingehende Dimnabefehle xn dieser Zeit xgnorxert werden und dxe OLED mit einem vorgegebenen Strom bzw. einem Strom in einem vorgegebenen Stromkorridor betrieben wird. Innerhalb des Korridors können eingehenden Dimmbefehle optional umgesetzt werden.
Der vorbestimmte Pegel liegt dabei unterhalb der maximal zulassigen Leistungszufuhr der mindestens einen LED. Dadurch wird erreicht, dass bei einem Erstbetrieb die maximal mögliche Lichtintensitat der LED bewusst verhindert wird.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass sich der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit in der ersten Betriebsphase der mindestens einen LED hinweg dahingehend ändert, dass er sich der maximal zulassigen Leistungszufuhr annähert.
Die erste Betriebsphase ist dann beendet, wenn der vorbestimmte Pegel die maximal zulassige Leistungszufuhr erreicht hat.
Der vorbestimmte Pegel ändert sich dabei über die Betriebszeit der ersten Betriebsphase der mindestens einen LED hinweg so, dass die Lichtintensitat der mindestens einen LED konstant bleibt.
Der vorbestimmte Pegel kann in einer Ausfuhrungsform über die Betriebszeit hinweg linear ansteigen.
Der vorbestimmte Pegel kann in einer weiteren Ausfuhrungsform über die Betriebszeit hinweg logarithmisch ansteigen. Alternativ kann der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit hinweg aber auch jeder anderen nichtlinearen Kurve folgend ansteigen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Betriebsstundenzähler, mittels dessen die Änderung des vorbestimmten Pegels in Abhängigkeit von der Betriebszeit geregelt wird.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Speicher, beispielsweise einen One Time Programmable Memory, der die zeitliche Veränderung des vorbestimmten Pegels vorgibt.
Außerdem kann die Erfindung eine Messvorrichtung, vorzugsweise einen Lichtsensor, aufweisen, die die Lichtintensität der mindestens einen LED bei Betrieb mit der Leistung des vorbestimmten Pegels erfasst und die Messwerte der Steuereinheit zuführt.
Die Steuereinheit kann dabei den vorbestimmten Pegel mittels zugeführter Messwerte so anpassen, dass die Lichtintensität der mindestens einen LED bei Betrieb mit der Leistung des vorbestimmten Pegels konstant bleibt.
Über eine Schnittstelle kann ein von außen eingehender Dimmbefehl der Lichtintensität erfolgen.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass bei einem von außen eingehenden Dimmbefehl der Lichtintensität der tatsächlich an der mindestens einen LED eingestellte Dimmwert in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels erfolgt . Dies bedeutet, dass die tatsächliche Dimmung der mindestens einen LED dem aktuellen Wert des vorbestirnmten Pegels entsprechend herunterskaliert wird.
Denkbar ist hierbei, dass ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels einer Nutzereingabe erfolgen kann.
Möglich ist auch, dass ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels adaptiver Anpassung an äußere Bedingungen, beispielsweise das Tageslicht, erfolgen kann.
Darüber hinaus kann ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels einer Eingabe eines anderen Systems, beispielsweise einer externen Sensorvorrichtung oder einer Zentralschaltung, erfolgen.
Die Einstellung der Helligkeit der mindestens einen LED kann über eine Leistungsregelung mit begrenztem Wert, beispielsweise über eine Pulsweitenmodulation erfolgen.
Alternativ ist eine Einstellung der Helligkeit der mindestens einen LED über eine Stromregelung denkbar.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass an Stelle der mindestens einen LED auch mindestens eine OLED oder eine Kombination von LEDs und OLEDs betrieben werden kann.
Schließlich sieht die Erfindung ein System vor, das eine zentrale Steuereinheit, einen Bus und mindestens zwei an den Bus angeschlossene Betriebsgeräte zum Betreiben von jeweils mindestens einer LED aufweist. Jedes Betriebsgerät umfasst dabei eine Ansteuerelektronik zur Anpassung eines Busversorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens jeweils einen LED. Die Maximalleistung jeder LED wird in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel unterhalb der maximal zulässigen Leistungszufuhr beschränkt.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Betriebsgerät zum Betreiben von mindestens einer LED oder OLED aufweisend eine Schnittstelle zur Zuführung von externen Dimmbefehlen ausgehend von eine zentralen Steuereinheit oder einem Sensor und eine Ansteuerelektronik; zur Steuerung oder Regelung eines Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen LED oder OLED abhängig von eingehenden Dimmbefehlen, wobei das Betriebsgerät die zugeführte Leistung oder den zugeführten Strom der mindestens einen LED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel regelt oder festlegt, und das Betriebsgerät dabei einen externen Dimmbefehl ignoriert oder derart umsetzt, insbesondere herunterskaliert, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht über- oder unterschreitet .
Außerdem wird ein von außen eingehenden Dimmbefehl auf geeignete Weise umgesetzt.
Der vorbestimmte Pegel nähert sich innerhalb der ersten Betriebsphase dem Wert der maximal zulässigen Leistungszufuhr an. Die zentrale Steuereinheit weist darüber hinaus eine Schnittstelle auf, über die ein von außen eingehender Dimrαbefehl der LichtIntensität erfolgen kann.
Em eingehender Dimmbefehl kann wahrend der ersten Beπebsphase einer LED vom entsprechenden Betriebsgerat ignoriert werden.
Alternativ kann aber auch ein eingehender Dimmbefehl so umskaliert werden, dass die tatsachliche Dimmung jeder LED in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels erfolgt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr anhand der Figuren der beigefugten Zeichnungen sowie der detaillierten Erläuterung eines Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt qualitativ den zeitlichen Verlauf des Intensitatsabfalls bei konventionellem und bei erfindungsgemaßem Betrieb einer LED,
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsgerats,
Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren, wie ein Dimmbefehl in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels skaliert werden kann, und
Fig. 4 zeigt schematisch ein
Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemaßen Systems mit zwei Betriebsgeraten. Fig.l zexgt qualitativ den zeitlichen Verlauf des Intensitatsabfalls bei LEDs. Hierbei ist die Lichtintensitat vertikal und die Zeit horizontal, beide mit willkürlichen Einheiten, eingezeichnet.
Reihe 1 stellt dabei den Intensitatsabfall einer LED dar, die konstant mit den für sie normalen Betriebsparametern betrieben wird. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Intensität Anfangs sehr stark abfallt und im weiteren Verlauf der Abfall immer mehr stagniert. Dies entspricht in etwa einer exponentiellen Kurve.
Reihe 2 dagegen stellt den Intensitatsabfall einer LED bei erfmdungsgemaßem Betrieb dar. Es ist ersichtlich, dass die LED m der ersten Betriebsphase, d.h. in der Startphase des Betriebs mit einer Leistung betrieben wird, die unterhalb der maximal zulassigen Leistung liegt. Dabei soll die maximal zulassige Leistung den normalen Betriebsparametern der LED entsprechen. Die Dauer dieser ersten Betriebsphase hangt vom Aufbau und der Geometrie der verwendeten Komponenten (LED/OLED) ab und dauert typischerweise zwischen 20 und 200 Stunden. Im einfachsten Fall konnte eine geeignete Ansteuerung so aussehen, dass man die Lichtintensitat der OLED z.B. auf 80% der anfangs möglichen maximalen Lichtstarke konstant halt.
Da aufgrund der natürlichen Alterung die Lichtstarke kontinuierlich abnimmt, muss fortlaufend nachgeregelt werden. Damit kann eine konstant bleibende Lichtstarke erreicht werden.
Das Ende der ersten Betriebsphase ist dann erreicht, wenn die LED mit der maximal zulassigen Leistung betrieben wird. In Fig. 1 ist also das Ende der Startphase etwa zum Zeitpunkt 12 erreicht. Im Anschluss an die erste Betriebsphase werden die Ansteuerparameter konstant gehalten, wie dies bei normalem Betrieb üblich wäre. Dadurch wird die Lichtintensitat nun langsam abfallen.
Dabei ist jedoch ersichtlich, dass die Intensität selbst jetzt langsamer abfallt, als wenn man die Leuchtdiode (LED/OLED) wahrend der ersten Betriebsphase ganz normal angesteuert hatte.
In Fig. 2 ist ein schematisches Ausfuhrungsbeispiel des Betriebsgerats 1 zum Betreiben mindestens einer LED und/oder OLED 9 dargestellt.
Das Betriebsgerat besteht im Wesentlichen aus einer Ansteuerelektronik 2 und einer Steuereinheit 3. Ansteuerelektronik 2 und Steuereinheit 3 kommunizieren über eine Schnittstelle 7. Optional kann das Betriebsgerat noch einen Speicher 4 und/oder einen Betriebsstundenzahler 11 aufweisen.
Die Ansteuerelektronik 2 passt den Versorgungsstrom 5 so an, dass er geeignete Betriebsparameter zur Stromversorgung 6 von mindestens einer LED und/oder mindestens einer OLED 9 aufweist. Die Ansteuerelektronik kann hierfür einen AC-DC-Wandler, und eine elektronische Schaltung zur Strom- und Spannungsanpassung bzw. Begrenzung umfassen.
Die Steuereinheit 3 ist dagegen für eine intelligente Regelung der Ansteuerelektronik zustandig. Die Steuereinheit 3 regelt die Ansteuereinheit nach dem erfindungsgemaßen Prinzip, wie es in der Beschreibung zu Fig.l erläutert worden ist. Außerdem ist sie für weitere, beispielsweise benutzerinitiierte Eingaben und der entsprechenden Regelung der Ansteuerelektronik zuständig. Ebenfalls ist es möglich, dass sie die Ansteuerelektronik adaptiv regelt. Die Steuereinheit stellt also im Allgemeinen eine intelligente Steuerung dar, die mathematische Berechnungen vornehmen kann, bzw. eine elektronische Datenverarbeitung darstellt.
Es soll hierbei betont werden, dass diese Anordnung als rein logisch-funktional zu betrachten ist. Sie stellt keine hardwaretechnische Anordnung dar. Dies bedeutet dass die hardwaretechnisch realisierte Anordnung hiervon abweichen kann. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Steuereinheit als integrierter Schaltkreis realisiert ist. Dabei ist es jedoch möglich, dass ein Teil der Ansteuerelektronik in demselben integrierten Schaltkreis implementiert ist. Ebenfalls ist es möglich, dass sich auch der Speicher und/oder der Betriebsstundenzähler in demselben integrierten Schaltkreis oder auf demselbem Substrat befinden.
In einer Ausführung weist die Steuereinheit einen Betriebsstundenzähler 11 auf. Dieser wird dazu eingesetzt, die Betriebsstunden zu zählen und so die der mindestens einen LED zugeführte Leistung sukzessive während des Betriebs zu erhöhen. Im einfachsten Fall wäre ein linearer Anstieg der Leistung denkbar. Vorzugsweise ist der Anstieg jedoch logarithmisch, um so die exponentiell mit der Betriebszeit abfallende Lichtintensität der mindestens einen LED optimal zu kompensieren. Alternativ kann der zeitliche Verlauf der Leistung jeder anderen nichtlinearen Kurve folgen. Auch kann der zeitliche Verlauf nicht nur aus einer kontinuierlichen Kurve bestehen, sondern auch einzelne diskrete Werte aufweisen.
In einer anderen Ausfuhrungsform erfolgt keinerlei Messung, auch keine Betriebsstundenzahlung. Stattdessen weist ein Speicher 4 einen zeitlich vorbestimmten Verlauf des vorbestimmten Pegels auf. Hierfür kann vorgesehen sein, dass für den zeitlichen Verlauf ein unter 100%- Stromwert liegender Startwert gewählt wird
(beispielsweise 80%), der gemäß einer vorgegebenen Kurve über einen definierten Zeitraum auf 100% Stromwert erhöht wird. Dieses Ansteigen kann wie oben beschrieben linear oder vorzugsweise auch logarithmisch oder exponentiell sein, um so einen exponentiell Abfall der Intensität zu kompensieren.
Eine Implementierung ist mittels sogenannter OTPs (One Time Programmable Memory) denkbar. Die programmierte Kurve wird in der ersten Betriebsphase auf 100% Stromwert durchfahren. Danach wird die mindestens eine LED beim erneuten Einschalten mit 100% Stromwert betrieben.
Diese Information des zeitlichen Verlaufs kann der Steuereinheit 3 zugeführt werden, die wiederum mittels der Ansteuerelektronik den LED Betrieb regelt.
In einer dritten Ausfuhrungsform erfolgt die Kompensation des Intensitatsabfalls der mindestens einen LED durch eine Messvorrichtung 12. Diese ist mittels einer Schnittstelle 8 mit der Steuereinheit verbunden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Messvorrichtung sowohl extern als auch in die Steuereinheit integriert, beispielsweise sich auf demselben Substrat oder in demselben integrierten Schaltkreis befinden kann.
Bei der Messvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Lichtsensor
Dieser erfasst die Intensität des von der mindestens einen LED emittierten Lichts. Dieser Wert wird an die Steuereinheit übermittelt. Diese kann so die Diskrepanz zwischen dem Ist - Wert der Lichtintensität und dem Soll
- Wert berechnen. Als Soll - Wert wird hierfür die Licht
Intensität verwendet, die zu Beginn der ersten
Betriebsphase eingestellt worden ist. Die Steuereinheit regelt nun die Ansteuerung der mindestens einen LED so, dass die Diskrepanz zwischen Ist- und Soll - Wert ausgeglichen wird. Auf diese Weise leuchtet die mindestens eine LED in der ersten Betriebsphase immer gleich hell.
Nun ist es weiterhin vorgesehen, dass die Helligkeit der mindestens einen LED ebenfalls von außen einstellbar ist. Das bedeutet, dass eine von außen erzwungene Dimmung möglich ist.
Diese kann als Benutzereingabe als Dimmbefehl erfolgen. Außerdem ist denkbar, dass diese adaptiv erfolgt. In letzterem Fall kann so die Beleuchtung durch die mindestens eine LED an das Umgebungslicht angepasst werden. Hierfür ist es sinnvoll, einen weiteren Sensor, beispielsweise einen Tageslichtsensor, der das ümgebungslicht misst, einzusetzen. Darüber hinaus ist denkbar, dass ein Dimmbefehl von einem anderen System, beispielsweise einer zentralen Steuerung initiiert wird. Insbesondere ist es möglich, dass das Betriebsgerat über eine Schnittstelle 12 an einen Bus angeschlossen ist. Die sich daraus ergebenden vorteilhaften Merkmale werden in der Beschreibung zu Fig.4 naher erläutert.
Es ist nun notwendig, dass die Steuereinheit in Abhängigkeit der von dem eingehenden Dimmbefehl und der Diskrepanz von Ist- und Soll - Wert bzw. des zeitlichen Verlaufs des vorbestimmten Pegels die Ansteuerparameter der mindestens einen LED berechnet.
Fig. 3 stellt ein beispielhaftes Verfahren dar, wie die Berechnung erfolgen kann. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Anpassung des Pegels mit Hilfe eines Lichtsensors erfolgt.
Bei einem ersten Einschalten der LED in Schritt SlOl wird eine Erstinitialisierung ausgelost. Bei dieser wird in S102 das Licht der LED auf den vorbestimmten Pegel, beispielsweise 80% der maximal zulassigen Leistung, eingestellt. Darauf hin wird die Lichtintensitat iIST, „„ gemessen. In S103 wird dieser Wert der Variablen iS0LL, m zugewiesen. Dieser Wert dient als Referenz für die weitere Anpassung des vorbestimmten Pegels im Laufe der ersten Betriebsphase. Selbstverständlich erfolgt diese Erstinitialisierung aus SlOl bis S103 nur einmalig bei der ersten Inbetriebnahme der LED.
In S104 wird erneut die tatsachliche Lichtintensitat IIST gemessen. Diese wird in S105 mit dem Sollwert verglichen. Falls eine Diskrepanz zwischen den beiden auftritt, wird der vorbestimmte Pegel so angepasst, dass Ist- und Sollwert gleich sind.
Wie bereits erwähnt ist denkbar, zur Anpassung des vorbestimmten Pegels ein Betriebsstundenzähler und/oder ein Speicher zu verwenden.
In diesem Fall wird die Erstinitialisierung aus SlOl bis S103 überflüssig.
Die Anpassung des vorbestimmten Pegels in S104 und S105 kann in diesem Fall direkt erfolgen. Das bedeutet, dass keine Messung der Lichtintensität und keine Berechnung des zu verwenden Pegels notwendig ist. Stattdessen kann der Pegel direkt im Laufe des Betriebs sukzessive einer vorgegebenen Kurve folgend erhöht werden.
In S106 wird ein externer Dimmbefehl D gemessen, der beispielsweise an einer Benutzerschnittstelle eingestellt worden ist. Daraufhin wird die tatsächliche Lichtintensität iIST abhängig vom voreingestelltem Pegel P und dem Dimmwert D ausgerechnet.
Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um eine Multiplikation der beiden Werte, wie durch Formel (1) gezeigt.
IIST=PxD (l)
Wenn z.B. der aktuell gültige Pegel 90% der maximal zulässigen Leistung wären und der Dimmwert 50%, so wäre die Lichtintensität IIST 45%. Dabei ist zu beachten, dass der voreingestellte Pegel sich über die Betriebszeit hinweg auch auf lineare oder nicht lineare Weise verändert. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass die tatsächlich einzustellenden Lichtmtensitat iIST aus einer nichtlinearen Formel berechnet wird. Das bedeutet dass die tatsächlich einzustellenden Lichtmtensitat i ΞT auf nichtlmeare Weise herunterskaliert wird.
In einer weiteren Ausfuhrung konnte die Bestimmung des tatsächlich einzustellenden Lichtmtensitat lIΞT jedoch auch über eine Tabelle (look-up table) erfolgen. Diese kann beispielsweise im Speicher 4 abgelegt sein. Die Tabelle kann dabei jeder Kombination aus einem Dimmwert und einem voreingestelltem Pegel eine tatsächlich einzustellende Lichtmtensitat iIST zuweisen. Es ist jedoch auch jede andere Form der Berechnung möglich. Entscheidend ist lediglich, dass einerseits die Alterungserscheinung der LED kompensiert wird und andererseits die tatsächliche Lichtmtensitat, insbesondere ihre auf den Betrachter subjektiv wirkende Eigenschaften, dem eingestelltem Wert entsprechen. Eine Kompensation des eingestellten Dimmwerts muss also in der ersten Betriebsphase immer zeitlich dynamisch, d.h dem aktuell gültigen voreingestellten Pegel entsprechend, erfolgen.
Der m S107 ermittelte Intensitatswert wird von der Steuereinheit in entsprechende Betriebsparameter für die LED umgerechnet. Diese werden der Ansteuerelektronik so zugeführt, dass die LED auf die gewünschte Weise leuchtet. Hierfür kann beispielsweise eine Pulsweitenmodulation oder eine Stromregelung eingesetzt werden.
In S108 wird festgestellt, ob sich die LED noch m der ersten Betriebsphase befindet. Dies kann vorzugsweise über den aktuellen Pegel bestimmt werden. Ist dieser geringer als die maximal zulassige Leistung, so befindet sich die LED noch m der ersten Betriebsphase. Bei Verwendung eines Betriebsstundezählers kann ebenfalls eine vorgegebene Betriebszeit als erste Betriebsphase definiert sein.
Im Falle, dass einer vorgegebenen Kurve durchlaufen wird, kann definiert sein, dass die erste Betriebsphase dann vorüber ist, wenn die Kurve vollständig durchlaufen ist.
Ist die erste Betriebsphase noch nicht vorüber, so wird zu S104 zurückgesprungen. Optional kann eine Zeit t gewartet werden, bevor in S104 eine erneute Anpassung des Pegels erfolgt .
Ist die erste Betriebsphase bereits vorüber, so wird der Pegel nicht mehr verändert. In diesem Fall wird direkt zu S106 gesprungen. Optional kann erneut eine Zeit t gewartet werden .
Es kann noch hinzugefügt werden, dass zur Anpassung des vorbestimmten Pegels in S104 und S105 zwei verschiedene Möglichkeiten bestehen.
In einer ersten Ausführung wird die Lichtintensität kurzzeitig auf den vorbestimmten Pegel, d.h. die maximal vom Betriebsgerät zugelassene Lichtintensität, eingestellt und so ein Vergleich zwischen Ist- und Sollwert durchgeführt. Als Sollwert wird derjenige verwendet, der in S103 festgelegt worden ist.
In einer zweiten Ausführungsform wird die mittels der Dimmung eingestellte Lichtintensität beibehalten. Der Dimmwert wird so in die gemessene Lichtintensität einberechnet, dass der Istwert bei Betreiben der LED mit dem vorbestimmten Pegel rechnerisch ermittelt werden kann. Auf diese Weise kann wieder ein Vergleich mit dem Sollwert, der in S103 festgelegt worden ist, durchgeführt werden.
Da die erste Ausführung möglicherweise zu einer Art Blitzen führen kann, ist Ausführung 2 zu bevorzugen, solange eine fehlerfreie Kompensation des Dimmwerts möglich ist. Daher ist es ebenfalls denkbar, diese Verfahrensweise in S102 und S103 zur Bestimmung von iΞ0LL/ MAX zu verwenden.
In Fig.4 werden die erfindungsgemäßen Merkmale in vorteilhafter Weise auf ein System angewandt.
Das System 16 besteht aus einer zentralen Buseinheit 17 und drei Betriebsgeräten 15, wobei nur das erste Betriebsgerät detailliert dargestellt ist.
Die zentrale Buseinheit ist mit einer elektrischen Energieversorgung 10 verbunden. Des Weiteren weist sie eine Schnittstelle 8 auf über die ein Dimm - Befehl eingehen kann. Dieser kann von einer Nutzereingabe aus erfolgen. Ein Eingabegerät, beispielsweise ein Drehknopf, kann hierfür auf der zentralen Buseinheit oder extern vorhanden sein. Auch ein Anzeigegerät, beispielsweise ein Display ist denkbar, beispielsweise zur Anzeige des voreingestellten Pegels pro LED/LED-Modul oder des eingestellten Dimmwerts. Darüber hinaus kann diese von einer Messvorrichtung 12 aus erfolgen. Dabei kann es sich um einen Lichtsensor und/oder einen Bewegungssensor handeln. Es ist ebenfalls denkbar, dass sich eine solche Sensorik als Vorrichtung 13 auf der zentralen Buseinheit befindet. Außerdem kann der Dimmbefehl von einem Fremdsystem aus erfolgen.
Zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten bzw. zu deren Stromversorgung existiert ein Bus 14, der zentrale
Buseinheit und Betriebsgeräte verbindet. Dabei ist es jedoch denkbar, dass der Kommunikationsbus (bzw.
Adressbus) und der Stromversorgungsbus zwei unterschiedliche Vorrichtungen sind. Beispielsweise kann die Kommunikation über einen Funkschnittstelle und die
Stromversorgung über ein Kabel erfolgen.
Jedes Betriebsgerät weist eine eigene „Intelligenz" in Form einer zentralen Steuereinheit 3 und optional einem Speicher 4 und/oder einem Betriebsstundenzähler 11 auf.
Darüber hinaus umfasst es eine Ansteuerelektronik 2 und einen Anschluss 6 zum Anschließen mindestens einer LED 9. Anstelle der mindestens einen LED kann erneut auch eine beliebige Kombination aus LEDs und OLEDs verwendet werden. Ebenfalls denkbar ist das Anschließen eines LED- Moduls oder einer LED-Kette, bestehend aus einer beliebigen Kombination aus LEDs und OLEDs.
Erneut wird jede LED bzw. jedes LED-Modul in einer ersten Betriebsphase mit einem vorbestimmten Pegel, der unterhalb der maximal zulässigen Leistungszufuhr liegt, betrieben. Dieser wird auf oben beschriebene Weise während der ersten Betriebsphase erhöht. Dabei erfolgt die Regelung des vorbestimmten Pegels durch jedes Betriebsgerät für die daran angeschlossene LED bzw. das LED-Modul einzeln. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine einzelne LED oder ein einzelnes LED-Modul einmal ausgetauscht wird und somit dieses am Anfang der ersten Betriebsphase steht. Dies wäre auch realisierbar, indem die zentrale Buseinheit für jedes Betriebsgerät (bzw. für die angeschlossenen LEDs) einen vorbestirπmten Pegel berechnen würde. Der Pegel könnte im Anschluss mittels einer eindeutigen Adresse dem Betriebsgerät zugewiesen werden.
Ein in die zentrale Buseinheit eingehender Dimmbefehl, bzw. ein von der zentralen Buseinheit eingestellter Dimmbefehl kann an jedes Betriebsgerät weitergeleitet werden. Dieser wird dann vorzugsweise in jedem Betriebsgerät lokal verarbeitet. Dabei wird erneut eine Anpassung der Lichtintensität an den Dimmbefehl in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels durchgeführt.
In einer anderen Ausführung werden Dimmbefehle von jedem Betriebsgerät ignoriert, dessen LEDs sich noch in der ersten Betriebsphase befinden. Auf diese Weise leuchten die LEDs in der ersten Betriebsphase immer gleich hell.
Bezugszeichenlistβ :
1 Betriebsgerät
2 Ansteuerelektronik
3 Steuereinheit
4 Speicher
5 Stromversorgung vom Netzstrom 6 Stromversorgung der LED
7 Schnittstelle zwischen Ansteuerelektronik und Betriebsgerät
8 Schnittstelle zur Einstellung der Betriebsweise 9 LED oder OLED
10 Netzstrom
11 Betriebsstundenzähler
12 Messvorrichtung
13 Sensorik 14 Bus
15 Betriebsgerät
16 System
17 Zentrale Buseinheit

Claims

Ansprüche :
1. Betriebsgerät (1) zum Betreiben von mindestens einer LED (9) oder OLED, aufweisend:
- eine Schnittstelle zur Zuführung von externen Dimmbefehlen ausgehend von eine zentralen
Steuereinheit oder einem Sensor
- eine Ansteuerelektronik (2) zur Steuerung oder Regelung eines Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen LED oder OLED abhängig von eingehenden Dimmbefehlen, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Betriebsgerät die Maximalleistung der mindestens einen LED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel beschränkt, und
- das Betriebsgerät dabei einen externen Dimmbefehl ignoriert oder derart umsetzt, insbesondere herunterskaliert, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht überschreitet.
2. Betriebsgerät (1) zum Betreiben von mindestens einer angeschlossenen OLED (9), aufweisend: - eine Schnittstelle zur Zuführung von externen Dimmbefehlen ausgehend von eine zentralen Steuereinheit oder einem Sensor
- eine Ansteuerelektronik (2) zur Steuerung oder Regelung eines Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen OLED abhängig von eingehenden Dimmbefehlen, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Betriebsgerät die Maximalleistung der mindestens einen OLED in einer ersten
Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel beschränkt .
3. Betriebsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Pegel unterhalb der maximal zulässigen Leistungszufuhr der mindestens einen LED bzw. OLED liegt.
4. Betriebsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit in der ersten Betriebsphase der mindestens einen LED oder OLED hinweg dahingehend ändert, dass er sich der maximal zulässigen Leistungszufuhr annähert.
5. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betriebsphase dann beendet ist, wenn der vorbestimmte Pegel die maximal zulässige Leistungszufuhr erreicht hat.
6. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit der ersten Betriebsphase der mindestens einen LED hinweg so ändert, dass die Lichtintensität der mindestens einen LED konstant bleibt.
7. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit hinweg linear ansteigt.
8. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit hinweg logarithmisch ansteigt.
9. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Pegel über die Betriebszeit hinweg nichtlinear ansteigt.
10. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät einen Betriebsstundenzähler (11) aufweist, mittels dessen die Änderung des vorbestimmten Pegels in Abhängigkeit von der Betriebszeit geregelt wird.
11. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät einen Speicher (4) aufweist, beispielsweise ein One Time Programmable Memory, der die zeitliche Veränderung des vorbestimmten Pegels vorgibt.
12. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerat eine Messvorrichtung (12), vorzugsweise einen Lichtsensor aufweist, wobei die Messvorrichtung die Lichtintensitat der mindestens einen LED bei Betrieb mit der Leistung des vorbestimmten Pegels erfasst und die Messwerte der Steuereinheit zufuhrt.
13. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) den vorbestimmten Pegel mittels zugefuhrter Messwerte so anpasst, dass die Lichtintensitat der mindestens einen LED bei Betrieb mit der Leistung des vorbestimmten Pegels konstant bleibt.
14. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerat eine Schnittstelle (8) aufweist, über die ein von außen eingehender Dimmbefehl der Lichtintensitat empfangen werden kann.
15. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem von außen eingehenden Dimmbefehl der Lichtintensitat der tatsachlich an der mindestens einen LED eingestellte Dimmwert in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels erfolgt.
16. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem von außen eingehenden Dimmbefehl der tatsächlich an der mindestens einen LED eingestellte Dimmwert entsprechend des aktuellen Werts des vorbestimmten Pegels herunterskaliert wird.
17. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außen eingehenden Dimmbefehl während der ersten Betriebsphase ignoriert wird.
18. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels einer Nutzereingabe erfolgen kann.
19. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels adaptiver Anpassung an äußere Bedingungen, beispielsweise das Tageslicht, erfolgen kann.
20. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außen eingehender Dimmbefehl mittels einer Eingabe eines anderen Systems, beispielsweise einer externen Sensorvorrichtung oder einer Zentralschaltung, erfolgen kann.
21. Betriebsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Helligkeit der mindestens einen LED über eine Leistungsregelung mit begrenztem Wert, vorzugsweise über eine Puls-Weiten-Modulation erfolgt.
22. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Helligkeit der mindestens einen LED über eine Stromregelung erfolgt.
23. Betriebsgerat gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der mindestens einen LED (9) auch mindestens eine OLED oder eine Kombination von LEDs und OLEDs betrieben werden kann
24. System (16), aufweisend eine zentrale
Steuereinheit (13), einen Bus (14) und mindestens ein mittels einer Schnittstelle an den Bus angeschlossenes Betriebsgerat (15) zum Betreiben von jeweils mindestens einer LED (9) oder OLED abhangig von über den Bus eingehenden Dimmbefehlen, wobei jedes Betriebsgerat eine Ansteuerelektronik (2) zur Anpassung eines Busversorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens jeweils einen LED oder OLED aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Maximalleistung jeder LED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel unterhalb der maximal zulassigen Leistungszufuhr beschrankt wird, - das Betriebsgerat dabei einen externen Dimmbefehl ignoriert oder derart umsetzt, insbesondere herunterskaliert, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht überschreitet.
25. System gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit eine Schnittstelle (8) aufweist, über ein von außen eingehender Dimmbefehl der Lichtintensitat empfangen werden kann.
26. System gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein eingehender Dimmbefehl so umskaliert wird, dass die tatsachliche Dimmung jeder LED in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels erfolgt.
27. System gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein eingehender Dimmbefehl wahrend der ersten Beriebsphase einer LED vom entsprechendem Betriebsgerat ignoriert wird.
28. Verfahren zum optimierten Betrieb von LEDs, dadurch gekennzeichnet, dass
- bei Erstbetrieb der mindestens einen LED (9) die Maximalleistung auf einen vorbestimmten Pegel unterhalb der maximal zulassigen Leistungszufuhr beschrankt ist und
- sich der vorbestimmte Pegel innerhalb einer ersten Betriebsphase dem Wert der maximal zulassigen Leistungszufuhr annähert und - das Betriebsgerät dabei einen externen Dimmbefehl ignoriert oder derart umsetzt, insbesondere herunterskaliert, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht überschreitet.
29. Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein eingehender Dimmbefehl so umskaliert wird, dass die tatsächliche Dimmung der mindestens einen LED in Abhängigkeit des vorbestimmten Pegels erfolgt.
30. System gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein eingehender Dimmbefehl während der ersten Beriebsphase ignoriert wird.
31. Betriebsgerät (1) zum Betreiben von mindestens einer LED (9) oder OLED, aufweisend: - eine Schnittstelle zur Zuführung von externen Dimmbefehlen ausgehend von eine zentralen Steuereinheit oder einem Sensor
- eine Ansteuerelektronik (2) zur Steuerung oder Regelung eines Versorgungsstroms an die Betriebseigenschaften der mindestens einen LED oder OLED abhängig von eingehenden Dimmbefehlen, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Betriebsgerät die zugeführte Leistung oder den zugeführten Strom der mindestens einen LED in einer ersten Betriebsphase auf einen vorbestimmten Pegel regelt oder festlegt, und
- das Betriebsgerät dabei einen externen Dimmbefehl ignoriert oder derart umsetzt, insbesondere herunterskaliert, dass die LED- oder OLED-Leistung den vorbestimmten Pegel in der ersten Betriebsphase nicht über- oder unterschreitet .
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