EP2936936A2 - Detection of an led module - Google Patents

Detection of an led module

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EP2936936A2
EP2936936A2 EP13831887.8A EP13831887A EP2936936A2 EP 2936936 A2 EP2936936 A2 EP 2936936A2 EP 13831887 A EP13831887 A EP 13831887A EP 2936936 A2 EP2936936 A2 EP 2936936A2
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EP
European Patent Office
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led
led module
converter
circuit
load
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EP13831887.8A
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German (de)
French (fr)
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Matthias DÜNSER
Jürgen FINK
Thomas Ondrisek
Klaus MÜNDLE
Günter MARENT
Andre Mitterbacher
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Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an LED module, an LED converter, and methods that make it possible to transmit operating parameters of the LED module to the LED converter without a specific communication line between LED module and LED converter.
  • a known from the prior art approach is to adjust the LED converter via dip-switches or resistors to set the operating parameters for the connected LED module.
  • this requires interaction with the LED converter.
  • configuration resistors on the LED module are used to give the LED converter the required operating parameters.
  • additional connections are necessary, on the other hand an interaction is necessary.
  • the LED module for example, a
  • Assign EPROM from which the LED converter can determine information regarding the operating module to be set on the LED module.
  • the object of the present invention is to improve the known state of the art, especially with regard to the abovementioned disadvantages.
  • it is an object of the present invention to provide an LED converter information eg. Regarding operating parameters of an LED module (back), without additional components or connections, or an interaction are necessary. It is therefore an object of the present invention to produce a LED module and a LED converter more cost-effective and to build more compact.
  • the invention relates to a system in which information can be transmitted to the LED converter by a generated load or load changes of the LED module.
  • information can be transmitted to the LED converter by a generated load or load changes of the LED module.
  • information can be exchanged between the LED converter and the LED module by means of a bidirectional communication, wherein preferably the communication from the LED module is übermeltt by a generated load or load changes of the LED module.
  • the present invention makes use of the fact that for operating an LED module, in particular to illuminate an LED track of the LED module, a certain forward voltage at the LED track, ie a specific supply voltage at the LED Module is necessary.
  • the LED path blocks.
  • the LED path is thus non-conductive and represents an almost infinite resistance for the LED converter.
  • Only at or above the forward voltage does the LED track represent an active power load for the LED converter.
  • the present invention relates to an LED module comprising: terminals for an LED track, a circuit configured to present a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply voltage is applied to the LED module a connected LED track is non-conductive, and which is configured to present no load when a second supply voltage not equal to zero is applied to the LED module, in which a connected LED path is conductive.
  • the load for the voltage window (readout window), in which the LED track is not conductive, causes a power consumption of the LED module.
  • a circuit which is designed to represent a load preferably an active power load
  • the circuit After expiration of the preferably limited time start phase, the circuit may be configured to represent no load.
  • the load for the preferably limited start phase causes a power consumption of the LED module.
  • the invention also relates to an LED module which has connections for an LED route, and to a circuit which is designed to represent a load, preferably an active power load, when in a starting phase a constant current or a constant voltage is applied to the LED. Module is applied, and which is designed to present no load when the startup phase has expired, wherein the circuit is designed to represent a current variable load, which causes a change in the power consumption of the LED module according to at least one predetermined protocol.
  • the present invention relates to an LED module comprising: terminals for an LED track, a circuit configured to represent a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply current is supplied to the LED module, and which is designed to represent no load when a second supply current is supplied to the LED module, unlike the first supply current, or when a preferably temporary start phase has expired.
  • the burden for the voltage window (readout window), in which the LED path is not conductive, causes a power consumption of the LED module.
  • This power consumption can be detected by an LED converter and can determine parameters of the LED module based on the detected power consumption. For example, based on stored tables, the LED converter may infer the operating and / or maintenance parameters of the LED module to be set from the detected power consumption.
  • the circuit is preferably configured to be activated each time a supply voltage is applied to the LED module. Furthermore, the circuit is designed to automatically deactivate itself when a preferably temporary start phase has expired or ended. Som it is in the continuous lighting operation of the LED track no power loss available. To operate the circuit, no additional connections are needed.
  • the circuit may be integrated in the LED module and need not be provided as a separate component. The circuit works automatically after applying a supply voltage, ie a start-up phase, therefore no additional interaction must be carried out.
  • the circuit is preferably configured to be activated each time a supply voltage between zero and the forward voltage of the LED path is applied to the LED module. Furthermore, the circuit is designed to automatically deactivate itself when the applied supply voltage reaches or exceeds the forward voltage of the connected LED route. Thus, no power loss is present in the lighting operation of the LED track. To the To operate circuit, no additional connections are necessary.
  • the circuit may be integrated with the LED module and need not be provided as a separate component. The circuit works automatically according to the applied supply voltage, so there is no need for additional interaction.
  • a predetermined supply current can also be fed into the LED path for activating the circuit in order to activate the circuit on the LED path.
  • the LED converter may output the nominally minimum output current according to its specification, or a low minimum current value that assures that the LED module will not be overloaded.
  • the circuit is designed to automatically disable itself, for example, when the supplied supply current reaches or exceeds the rated current of the connected LED route or when a preferably limited time start phase has expired.
  • the circuit is designed to represent a current-constant or constant-power load, which causes a constant current consumption or a constant power consumption of the LED module.
  • the circuit is thus a selectively loadable in the readout window of the supply voltage constant load.
  • a circuit enables a particularly simple embodiment of the present invention.
  • the circuit is configured to represent a current variable load that causes a change in the power consumption of the LED module according to at least one predetermined protocol. By a variable power consumption, ie a load change of the LED module in the read window, more complex information can be displayed.
  • the circuit is preferably designed to code at least one operating and / or maintenance parameter of the LED module by changing the power consumption according to the at least one predetermined protocol.
  • the circuit on the LED module may also be designed so that it is preferably activated only in a limited start phase of the LED module.
  • An LED converter can detect the change in the power consumption of the LED module and decode according to the at least one protocol that is stored, for example, in the LED converter. Thus, a communication path from the LED module to the LED converter is made possible without additional lines or pins.
  • Operating parameters of the LED module can be, for example, the forward current of an LED segment of the LED module, the corresponding forward voltage of the LED segment, a nominal current of the LED module, or a spectrum of the light emitted by the LED segment.
  • Maintenance parameters can be, for example, aging parameters of the LED module or the LED route, an operating time duration of the LED module, or a temperature on the LED module.
  • the at least one predetermined protocol specifies a frequency and / or an amplitude and / or a duty cycle of the change in the power consumption of the LED module.
  • the at least one protocol can therefore be coded in many ways, namely with respect to a frequency of the power consumption, an amplitude, as well as a switch-on timing. This allows complex information to be encoded. Several different coded protocols can also be used.
  • the circuit is designed such that the change in the power consumption of the LED module is independent of a value of the first supply voltage.
  • the circuit on the LED module thus reproduces the coding parameters (e.g., amplitude, frequency, duty cycle of the load change) in the read window (i.e., non-zero supply voltage but below the forward-biased LED line voltage) from the supply voltage.
  • the read window i.e., non-zero supply voltage but below the forward-biased LED line voltage
  • the circuit is designed such that the change in the power consumption of the LED module is effected as a function of a value of the first supply voltage in accordance with one of a plurality of predetermined protocols.
  • the same feedback information is not always transmitted to an LED converter which is connected to the LED module as described above. Rather, it can the voltage range of the supply voltage, in which a connected LED path is not yet conductive, be divided into several subregions of the supply voltage. Each sub-area may be subject to another given protocol. This means that a different change in the power consumption can occur in each subrange (ie different in the frequency of the power consumption change, the amplitude of the power consumption change or the duty cycle depending on the applied supply voltage). This allows different information to be transmitted back to the LED converter.
  • the modulation of the supply voltage for example, the modulation of the supply voltage, a selective switching on and off of the supply voltage between zero and a voltage in the read window, etc. include.
  • frequency modulation, amplitude modulation or PWM of the supply voltage are conceivable.
  • the circuit includes a timer circuit configured to set a frequency of change in the power consumption of the LED module.
  • the timer circuit thus specifies the frequency of the load change of the LED module.
  • the circuit is integrated in a semiconductor material of the LED module. This allows the circuit to be made particularly space-saving and inexpensive.
  • At least one sensor is provided on the LED module, which is designed to influence an electrical parameter of the circuit.
  • the LED converter may, in an operating mode, if the LED track is not active, the sensor supply by the LED converter outputs a reduced supply voltage to the LED module.
  • the at least one sensor may be, for example, a sensor or a combination of a plurality of sensors, which may be light sensors, temperature sensors, color sensors, presence sensors, etc.
  • the influenced electrical parameter of the circuit on the LED module may be, for example, a resistance value or a conductivity.
  • the at least one sensor is a light sensor with light-dependent resistance and the light sensor is connected to the circuit such that a change in the light-dependent resistor changes the load resistance of the circuit.
  • a light sensor with a light dependent resistor i.e., a "light dependent resistor” is easily implemented, and a light output that falls on that resistor directly affects its resistance and thus also in the readout window the active power load of the circuit.
  • the present invention further relates to an LED converter for an LED module as described above, which is adapted to a power consumption of the LED module for a voltage applied to the LED module first supply voltage, wherein an LED connected to the LED module Is not conductive to detect and determine based on the detected power consumption at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module.
  • the necessary information is transmitted to the LED converter to determine the operating and / or maintenance parameters.
  • the LED converter can determine these parameters, for example, based on one or more stored or stored tables, for example, operating and / or maintenance parameters correlate with constant or varying power consumptions within the readout window.
  • the LED converter is preferably designed to use the at least one specific operating and / or maintenance parameter: to set or regulate the operation of the LED module, store it in an allocated memory, visually and / or audibly indicate it, and / or via to send a wireless or wired interface, if necessary, to an external request.
  • the LED converter is thus suitable for comprehensively controlling the LED module.
  • no separate communication path or additional lines or pins are required between the LED module and the LED converter.
  • the information transmission e.g. the transmission of the operating and / or maintenance parameters, via the existing anyway connections for the supply voltage.
  • the at least one operating and / or maintenance parameter is a desired current through an LED track connected to the LED module, an aging parameter, an operating time duration, and / or a spectrum of a light emitted by the LED track.
  • the LED converter is designed to identify the LED module based on the least one specific operating and / or maintenance parameters.
  • the identification can be carried out, for example, based on one or more stored tables. If the LED converter has identified the LED module, further information can be found in one or the several tables that allow comprehensive control of the LED module. In particular, a forward current of the LED path of the LED module is advantageous as stored information.
  • the LED converter is designed, by changing the supply voltage of the LED module, for example via a pulse or amplitude modulation of the supply voltage, to signal the LED module selectively in a mode for changing the power consumption of the LED module ( Load change).
  • the modulation of the supply voltage can take different patterns or values, whereby a targeted selection of individual LED modules can be made possible when an LED converter supplies several LED modules. The respective selected in this way LED module can then selectively switch to the mode of load change to transmit information to the LED converter.
  • the plurality of LED modules may be arranged in series or parallel connection.
  • the LED converter may be configured to interrogate various types of information from the LED module (s) by changing the supply voltage, for example via pulse or amplitude modulation of the supply voltage, depending on the particular pattern or value.
  • various tables can be stored for the feedback of the various information.
  • the LED converter is configured by selectively setting a first supply voltage or a second supply voltage for the LED module, selectively between a mode for detecting a power consumption of the LED module and a mode for lighting operation of a LED module connected to the LED module.
  • the first supply voltage is a voltage in the readout window, that is, a supply voltage between zero and a forward voltage at which the connected LED path is not yet conductive.
  • the second supply voltage is a voltage above the forward voltage at which the connected LED line is conductive, preferably lights.
  • the LED converter is thus automatically set based on the set supply voltage in the appropriate mode. A detection of the power consumption takes place only in the aforementioned detection mode. This makes it possible to turn off detection circuits of the converter in lighting mode and save energy. An interaction with the LED converter from the outside is not necessary for changing the mode.
  • the LED converter is adapted to carry out a current measurement for direct detection of the power consumption of the LED module.
  • the LED converter is designed to perform an indirect detection of the power consumption of the LED module.
  • the LED converter is adapted to detect a change in the power consumption of the LED module by changing a duty cycle of a clock of the LED converter, for example a buck converter (also called buck converter) or an isolated flyback converter (flyback converter).
  • a buck converter also called buck converter
  • a flyback converter flyback converter
  • the LED converter may also detect a change in the peak current in the LED converter in, for example, an isolated converter, preferably an isolated flyback converter.
  • the LED converter is configured to discharge a capacitor via a load of the LED module, to determine a discharge current of the capacitor directly, or indirectly via a discharge time and the at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on to determine this discharge current.
  • this embodiment of the LED converter is preferably used for a LED module with current-constant load in the region of the readout window of the supply voltage.
  • a capacitor in the LED converter is discharged, for example, via a constant current sink on the LED module, wherein the thereby flowing discharge current can be measured directly or indirectly via a discharge rate (negative slope) of the voltage of the capacitor.
  • the directly or indirectly detected discharge current can then be interpreted by the LED converter with regard to the operating and / or maintenance parameter.
  • the information about the operating and / or maintenance parameter is thus encoded in the slope of the voltage that the LED converter outputs when the capacitor is discharged.
  • the measurement of the discharge rate eliminates the dependence on the absolute supply voltage. It is also conceivable to detect the discharge current over the discharge duration of the capacitor.
  • the LED converter further still the information about the absolute voltage at the beginning and at the end of the measurement, i. the discharge of the capacitor, be present or returned.
  • the present invention further relates to an LED lamp comprising an LED module as described above and an LED converter as also described above.
  • the present invention further relates to a method of communicating information from an LED module to an LED converter, comprising: activating a circuit to present a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply voltage to the LED module is applied, in which a connected LED path is not conductive, and deactivating the circuit to represent no load when a second non-zero supply voltage to the LED module, in which a connected LED line is conductive.
  • the present invention also relates to a method for determining information regarding an LED module on an LED converter, comprising: detecting a power consumption of the LED module for a first supply voltage applied to the LED module, in which a signal to the LED Module connected LED track is not conductive, and determine of at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on the detected power consumption.
  • the present invention further relates to a method for
  • the present invention also relates to a method for determining information with respect to an LED module to an LED converter having a high-frequency clocked converter with a A transformer, comprising detecting a power consumption of the LED module on the primary side of the transformer of the high frequency clocked converter, wherein a circuit on the LED module at least during a startup phase causes a modulated load change, and determining at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on the detected
  • the present invention allows information to be set to an LED module operating and / or maintenance parameters to transmit to an LED converter. No further connections or connection between LED converter and LED module are necessary. There is no further component except a, advantageously in a semiconductor material of the LED module integrated load modulation circuit necessary. There is no need for additional interaction with the LED module or the LED converter for transmitting the information.
  • the present invention thus enables a simpler control of an LED module, and a cheaper and more compact production of LED module and / or LED converter.
  • the present invention also relates to a method for determining information regarding an LED module on an LED converter, comprising detecting a power consumption of the LED module, wherein a circuit on the LED module causes a modulated load change at least during a start-up phase, and determining at least one operating and / or maintenance parameter of the LED module based on the detected power consumption.
  • FIG. 1 shows an example of the circuit on the LED module according to the invention, which represents a current-constant load. schematically shows the detection of a current-constant load on the LED module according to the invention by the LED converter according to the invention.
  • Fig. 1 2 shows another example of the circuit on the LED module according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows an LED luminaire according to the invention which consists of an LED module 1 according to the invention and an LED converter 10 according to the invention.
  • the LED Konverte 1 0 is connected via one or meh rere voltage terminals 1 2 with the LED module 1.
  • the LED converter 1 0 thus supplies the LED module 1 with a supply voltage.
  • the LED converter 1 0 can also be designed to operate a plurality of LED modules 1.
  • the supply voltage is a common voltage, but may also be a pulsed voltage or AC voltage.
  • the LED converter 110 is preferably a high-frequency clocked converter, for example a buck converter (step-down converter), isolated flyback converter (flyback converter) or a resonant half-bridge converter. Converter (preferably isolated, for example an LLC converter).
  • the LED converter 10 may, for example, output a constant output voltage or a constant output current at its voltage terminals 12, the voltage at these terminals corresponding to the supply voltage of the LED module 1.
  • the supply voltage is applied via one or more terminals 2 of the LED module 1 to at least one LED section 3 connected thereto (this also includes a single LED).
  • the LED track 3 does not have to be part of the LED module 1 according to the invention, but may be a connectable and exchangeable LED track 3.
  • the LED module 1 according to the invention thus requires only terminals 2 for at least one LED track 3.
  • the LED track 3 can also be permanently installed with the LED module 1.
  • the LED track 3 may have one or more LEDs, which are connected in series, for example, as shown in FIG. LEDs of a LED track 3 can all shine in the same color, i. Emit light of the same wavelength, or shine in different colors. For example, multiple LEDs, preferably red, green and blue LEDs, may be combined to produce mixed radiation, preferably white light.
  • the circuit 4 is designed, for example, such that it represents a load, preferably an active power load, for the LED converter 10 when the supply voltage applied to the terminals 12 by the LED converter 10 is not equal to zero, but is still low enough for the to the terminals 2 connected LED track 3 is not yet conductive.
  • the circuit 4 can therefore also be referred to as a load circuit or load modulation circuit.
  • FIG. 2 shows by way of example a current-voltage characteristic of an LED track 3 in which a current through the LED track in the vertical direction and the voltage on the LED track (ie the supply voltage in FIG. 1) are plotted in the horizontal direction.
  • a first voltage range ie, a first supply voltage 5a within the readout window
  • the voltage across the LED path 3 is not equal to zero, but the current through the LED path 3 is also almost zero, since the LED path 3 is not conducting ,
  • the supply voltage is thus below the forward voltage.
  • the LED track 3 represents an infinite load for the LED converter 10.
  • the LED module 1 therefore does not absorb power via the LED track 3.
  • a second voltage range ie, for a second supply voltage 5 b outside the readout window
  • the LED track 3 becomes conductive and a current flows through the LED track 3, which brings them to light up.
  • the supply voltage is thus above the forward voltage.
  • the circuit 4 on the LED module 1 is designed, for example, such that it is activated when the first supply voltage 5a is present, and thereby represents a load, preferably an effective power load, for the LED converter 10.
  • the circuit 4 is deactivated and does not represent a load for the LED converter.
  • the circuit 4 may represent either a current-constant load or a current-variable load for the LED converter 1 0.
  • the circuit 4 causes a power consumption of the LED module 1, although an LED track 3 is not yet conductive and no power alsnim mt. A traditional LED Module 1 would not record any power in the read window. Additionally or alternatively, the circuit 4 on the LED module 1 may also be designed so that it is activated only in a limited startup phase of the LED module 1.
  • the power consumption of the LED module 1 in the readout window can be constant or current-variable depending on the type of circuit 4.
  • the LED converter 1 0 can detect the power consumption of the LED module 1 or a change in the power consumption of the LED module 1 and close based on the detected power consumption to be set operating and / or maintenance parameters of the LED module 1.
  • the LED converter 1 0 can use the operating and / or maintenance parameters directly for setting or control of the LED module 1.
  • the LED converter 1 0 can store the operating and / or maintenance parameters but also in a memory associated with him and later use, if necessary, or visually and / or acoustically display the parameters to a user, or they to another device, such as a control unit Lighting system, send.
  • the transmission can be either wireless or wired and can be done either automatically or only upon request from the other device.
  • the LED converter 10 supplies the LED module 1, for example, with a constant supply voltage, preferably a constant DC voltage.
  • the LED converter 1 0 can be operated with reduced compared to normal operation duty cycle, whereby a lower output voltage is achieved.
  • the supply voltage is included a first supply voltage 5a, ie it lies in the readout window, which is shown in FIG. Since the first supply voltage 5a is not equal to zero, the circuit 4 is activated on the LED module 1 and represents a load for the LED converter 10.
  • the load is preferably an active power load and generates a power consumption of the LED module 1.
  • the LED converter 10 can measure, for example, a discharge current of a capacitor via this load, an absolute current consumption of the circuit 4, a frequency of a change in the power consumption of the LED module 1, or a duty cycle or an amplitude of a power consumption change. Based on the result of the measurement, the LED converter 1 0 can close on operating and / or maintenance parameters. For example, the LED converter 1 0 can determine a desired or forward voltage or a desired current of the LED module and apply this to the LED module 1.
  • a connected LED track 3 is conductive and the LED converter 1 0 operates the LED module 1 in the lighting mode.
  • the circuit 4 is now automatically deactivated. As a result, the circuit 4 does not absorb any power in the luminous operation of the LED track 3 and therefore does not influence the lighting operation of the LED track 3.
  • the LED converter 110 of the LED lamp has therefore automatically detected the LED module 1 and the appropriate operating parameters set.
  • readout of the LED module 1 by the LED converter 1 0 can be limited in time by the circuit 4 is active only during a startup phase due to a predetermined period of time, as soon as a supply voltage to the LED module 1 is applied.
  • this supply voltage can also correspond to the nominal output voltage of the LED converter 10 for normal operation.
  • the circuit 4 on the LED module. 1 The load is preferably a repeatedly changing active load and generates a power consumption of the LED module 1.
  • the connected LED track 3 can become conductive which the LED Converter 10, the LED module 1 operates in the lighting mode.
  • the LED converter 10 may measure, for example, a discharging current of a capacitor through this load, an absolute current consumption of the circuit 4, a frequency of a change in the power consumption of the LED module 1, or a duty ratio or an amplitude of a power consumption change. Based on the result of the measurement, the LED converter 10 may conclude operating and / or maintenance parameters. For example, the LED converter 10 may determine a desired or forward voltage or a desired current of the LED module and apply this to the LED module 1. Preferably, the circuit 4 is then automatically deactivated after the predetermined period for the start phase.
  • FIG. 3 shows a circuit which is at least part of the circuit 4 in order to deactivate it automatically when the supply voltage is in the range of the second supply voltage 5b, ie above the forward voltage of the LED circuit 3.
  • the circuit 4 can be deactivated by means of the transistors M4 and M3. With increasing supply voltage, which is provided by the LED converter 10 and applied to the circuit 4 on the LED module, 1, and the voltage across the resistor R8 increases. If this voltage reaches a threshold voltage of the transistor M4, closes this and also deactivates the transistor M3 by setting the gate voltage of the transistor M3 to ground.
  • the threshold voltage may be, for example, 1.4 volts (at a voltage of 1 2, 5 volts) of the LED converter 10).
  • the resistance values should be high, preferably in the range of 20 to 200 kQ, more preferably in the range of 40 to 1 00 k.
  • the transistor M3 is designed to withstand the maximum supply voltage that the LED converter 10 can provide, and that the voltage across the resistor R8 does not exceed the maximum allowable gate voltage of the transistor M4 during normal lighting operation LED range 3 exceeds.
  • this circuit can be designed, for example, with an RC element so that it deactivates after a predetermined start time (this time corresponds to the start phase) by deactivating the transistor M3 depending on it, ie, opening it.
  • a capacitor may be arranged parallel to the resistor R8.
  • This capacitor can be designed so that it is charged after the predetermined start time by the applied supply voltage and thus the voltage across the parallel resistor R8 has risen so far that this voltage has reached a threshold voltage of the transistor M4, so that it closes and the Transistor M3 is deactivated by setting the gate voltage of the transistor M3 to ground.
  • Figure 4 shows an example of a circuit TL432, which is at least a part of the circuit 4, which is designed to represent a current-constant load for the LED converter 1 0 in the readout window.
  • the left side of Figure 4 shows a circuit diagram of the circuit, the right side shows a corresponding equivalent circuit diagram for the circuit TL43. 1 or TL432.
  • the constant current is determined by a ratio of the reference voltage of the switching circuit TL431 to the resistance value of the selection resistor Rl 1 (Rcfg).
  • a transistor Ql is preferably controlled so that the voltage across the resistor Rl 1 (Rcfg) is always about 2.5 volts.
  • a minimum current of about 1 mA should flow through the TL431 circuit.
  • the circuit shown in Figure 3 can be arranged in series with the circuit shown in Figure 4, so that the series circuit of both parallel to the LED track on the LED module 1 is arranged.
  • the virtual ground CNDX of the circuit of Figure 4 is connected to the drain of transistor M3.
  • the LED converter 10 for measuring the constant current, for example, a capacitor 11 discharged.
  • the constant current through the circuit 4 (corresponding to the discharge current of the capacitor 11) may be determined directly or indirectly based on either the discharge duration and / or the discharge rate. Based on the discharge current, the LED converter can close to the circuit 4 used and thus to the connected LED module 1. Furthermore, the LED converter 10 can determine operating and / or maintenance parameters of the LED module, for example based on stored tables.
  • the concept of determining the constant current through the circuit 4 is shown schematically in FIG.
  • the LED converter 10 may be exemplified as a buck converter.
  • the LED converter 10 is provided with the capacitor 11, which may be connected in parallel to the terminals 12 for the supply voltage.
  • the voltage at the terminals 12 is monitored by the LED converter 10.
  • the capacitor 11 discharges via the preferably current-constant load passing through the circuit 4 on the LED Module 1 is shown.
  • the discharge rate, ie the change in the voltage of the capacitor, which is applied to the terminals 12, is preferably measured by the LED converter 10 to close as described on the operating and / or maintenance parameters of the LED module 1.
  • the resistance Rl 1 the current-constant load shown in Figure 4 can be determined when the capacitance of the capacitor 11 is known. This resistance value can then code the operating and / or maintenance parameters, ie the LED converter 10 can correlate, for example, this resistance value with operating and / or maintenance parameters in stored tables.
  • FIG. 6 shows a circuit TLC555, which is at least part of the circuit 4 and is suitable for generating a load change of the LED module 1 with a specific frequency, ie a change in the power consumption of the LED module 1.
  • a capacitor Cl can be charged and discharged between 1/3 and 2/3 of the supply voltage 5a applied by the LED converter 10.
  • a frequency of the load change, a duty ratio (duty ratio) of the load change, or an amplitude of the load change ie, a difference between a load before and a load after the change
  • This also requires a change in power consumption with a corresponding frequency, duty cycle (duty ratio) or amplitude.
  • the frequency f of the change is defined as
  • R3, R4 and Cl are resistance values of the components shown in FIG.
  • the duty ratio (clock ratio) is defined by the ON time (T h ) and the OFF time (T low), where
  • T low R4-CMn (2).
  • a change in the duty cycle is possible both by a change in the pulse duration (switch-on time, ON time, T h . Gh ) and by a change in the pause duration (switch-off time, OFF time, T
  • the magnitude of the load is determined by the resistance R5 and the converter voltage V coNV (more precisely, the ratio V CONV / R5).
  • the circuit 4 may for example be designed so that it is activated only during the start phase of the LED light. This can be achieved, for example, that the supply of the circuit TLC555 by means of a timer such as an RC element, for example, this timer can be designed so that only for a time of, for example, 100 milliseconds the supply for the circuit TLC555 is applied and thereafter a charging of the capacitor of the RC element via a series resistor (starting from the supply voltage of the LED module 1) a predetermined voltage level is reached, which leads to switching off the supply voltage Vcc for the circuit TLC555 (example not shown).
  • the base of a turn-off transistor (not shown) are driven, which pulls the supply Vcc for the circuit TLC555 to ground as soon as the RC element has been charged.
  • the charging time of the RC element can be designed so that a time of, for example, 1 00 milliseconds is reached, this time corresponds to the starting phase.
  • a start of the circuit TLC555 at the beginning of the starting phase can be done by a high-impedance power supply directly from the LED module 1, which at the end of the start phase by means of the voltage drop across the RC element via the turn-off transistor in a kind of pull-down configuration Mass is pulled.
  • the circuit 4 may comprise a controllable switch, which switches the resistor RS on or off depending on the output signal OUT of the circuit TLC555 and thus causes the load change.
  • the circuit shown in Figure 3 can be arranged in series with the circuit shown in Figure 6, so that the series circuit of both parallel to the LED track on the LED module 1 is arranged.
  • the virtual ground GNDX of the circuit of Figure 6 is connected to the drain of transistor M3.
  • a capacitor can be arranged parallel to the resistor R8.
  • an RC element is also formed.
  • the charging time of the RC element can be designed so that a time of, for example, 100 milliseconds is reached, this time corresponds to the starting phase.
  • the circuit of Figure 6 can be activated only for a predetermined start phase.
  • a repeatedly changing load change ie a modulated load change
  • two different pieces of information can be transmitted, for example.
  • a first information for example, the setpoint voltage
  • a second information for example, the setpoint current
  • Another possibility for the combined transmission of at least two pieces of information would be the corresponding change of the pulse duration (switch-on time duration, 'ON time,' T, high) and the pause duration
  • the change in the power consumption of the LED module 1 can be determined by the LED converter 1 0, for example, by direct current measurement of the current through the circuit 4.
  • the LED converter 10 can perform measurements on a buck converter as shown in FIG. 7, wherein the buck converter is preferably a part of the LED converter 10.
  • Figure 8 shows how the current through the circuit 4 and the current on the buck converter measured across a shunt correlate.
  • FIG. 8 shows, above, the current "load current” through circuit 4 and the current "inductor current” plotted against the time by buck converters.
  • the buck converter represents only an exemplary example of a high-frequency clocked converter, alternatively, for example, an isolated flyback converter, boost converter (boost converter) or a resonant half-bridge converter (preferably isolated, For example, an LLC converter) are used to power the LED module 1.
  • boost converter boost converter
  • resonant half-bridge converter preferably isolated, For example, an LLC converter
  • the LED converter may have a buck converter as shown in FIG.
  • the buck converter can be operated as a constant current source, ie regulate to a constant output current.
  • the output voltage of the buck converter so the voltage that is output at the output of the LED converter 1 0 and corresponds to the voltage across the LED module 1, are detected and evaluated.
  • the duration of the on-time and the off-time of the control of the high-frequency clocked switch (switch) of the Buck converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read information from the LED module 1.
  • the buck converter can also be operated as a constant voltage source, so regulate to a constant output voltage.
  • a load change on the LED module 1 will lead to a change in the peaking current occurring through the high-frequency clocked switch during the switch-on phase of the high-frequency clocked switch of the buck converter, which change can be detected.
  • the duration of the on-time and the duty cycle of the control of the high-frequency clocked switch of the Buck converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read it information from the LED module 1.
  • the level of the output current can also be evaluated in order to detect a load change.
  • the buck converter can be operated with a fixed duty cycle at a fixed frequency, preferably in a non-clipping current mode (continuous conduction mode). In such an operation, the magnitude of the output current and / or the output voltage can be evaluated to detect a load change.
  • the buck converter is operated in the starting phase as a constant voltage source.
  • the LED converter 1 0 can be operated with reduced compared to the normal operation duty cycle, whereby a lower output voltage is achieved.
  • the supply voltage may be a first supply voltage 5a, i. it can lie in the read window, which is shown in FIG.
  • the buck converter can also supply the LED module 1 with a regulated current in a starting phase, then the buck converter is preferably operated as a constant current source.
  • FIG. 8 shows an enlarged view of this plot below.
  • a peak current at the shunt of the buck converter or also a change in the duty cycle at the buck converter can also be measured.
  • the change in the load of the circuit 4 or the power consumption of the LED module 1 can be detected directly on the shunt at the low-potential switch of the Buck converter. Either by a periodic change of the duty cycle or a periodic change of the Peak current, which m correlates with a periodic change in the power consumption of the LED module 1.
  • the LED converter 10 can have an insulated converter with a transformer for high-frequency energy transmission (isolated, preferably an insulated blocking wall) for supplying the LED module 1. If the LED converter 1 0 carried out isolated (for example, as an isolated flyback converter), that has a transformer, the detection of the load change d by the LED converter 1 0 can also be done on the primary side of the LED converter 1 0.
  • the current on the primary side of the LED converter 10, which flows through the primary side of the transformer can be detected.
  • the current through the clock switch, which is arranged in series with the Primärwickl tion of the transformer, or the power du rch the Primärwicklu ng of the transformer preferably by means of a series-connected Shu nts (current measuring resistor) are detected.
  • the applied load or also the load change of the LED module 1 and, for example, a change in the duty cycle on the primary side of the LED converter 110 can be measured.
  • the change in the primary-side current may also be detected over time.
  • the converter ei ne active power factor correction circuit as piellus a boost converter circuit is connected upstream, the pangs the egg ngangss for the high frequency clocked, isolated converter such as the isolated flyback converter provides and controls to a predetermined value.
  • This predetermined value for the input voltage controlled by the active power factor correction circuit for the high-frequency clocked converter is known on the basis of the specification (for example via a voltage divider) and can thus be taken into account in the detection of the power transmitted from the primary side.
  • the LED converter can have an isolated flyback converter.
  • the isolated flyback converter can be operated as a constant current source, so regulate to a constant output current.
  • the output voltage of the isolated flyback converter so the voltage that is output at the output of the LED converter 1 0 and corresponds to the voltage across the LED module 1, are detected and evaluated.
  • This output voltage can be detected directly or indirectly, for example by means of a measurement of the voltage across a primary-side winding of the transformer of the isolated flyback converter.
  • the duration of the turn-off of the control of the high-frequency clocked switch of the isolated flyback converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read it information from the LED module 1.
  • the isolated flyback converter can also be operated as a constant voltage source, so regulate to a constant output voltage.
  • a load change on the LED module 1 will result in a change in the output current, which change can be detected.
  • This change in the output current can be due, for example, to a change in the peak current that occurs
  • the monitoring of the primary-side current by the high-frequency clocked switch can thus be used to monitor a load change, thereby obtaining information from the LED Module 1 read out.
  • the isolated flyback converter can also be operated with a fixed duty cycle at a fixed frequency. In such an operation, the magnitude of the output current and / or the output voltage can be evaluated to detect a load change. If only the LED track of the LED module is active, then the output voltage will take on the value of the dimming voltage of the LED track. If a load change occurs through circuit 4, then the output voltage will drop. This change can be recorded as a load change.
  • the LED converter can have an isolated resonant half-bridge converter such as, for example, a so-called LLC converter.
  • the LLC converter can be operated as a constant current source, ie regulate to a constant output current.
  • the output voltage of the isolated barrier wall ler so the voltage output at the output of the LED converter 1 0 wi rd and the Span nu ng over the LED Mod ul 1 corresponds to be detected and evaluated.
  • This output voltage can be detected either directly or indirectly, for example by means of a measurement of the voltage on a primary-side winding of the transformer of the LLC converter. If only the LED section of the LED module is active, then the output voltage will assume the value of the delta voltage of the LED strip.
  • the Output voltage drop Whenever a load change occurs through the circuit 4, then the Output voltage drop. This change can be recorded as a load change.
  • the clock frequency of the LLC converter which adjusts itself due to the control loop can also be monitored and evaluated in order to detect a load change and thus to read out information from the LED module 1. If the control loop of the LLC converter is designed such that a frequency stop of the drive of the half-bridge of the LLC converter is achieved during the load change by the circuit 4, this can also be evaluated in order to read out the information.
  • the isolated resonant half-bridge converter such as LLC converter can also be operated as a constant voltage source by operating at a fixed frequency, the frequency being chosen such that the resulting voltage at the output is below the value of the LED link's through voltage.
  • a load change on the LED module 1 will result in a change in the output current, which change can be detected.
  • This change of the output current can take place, for example, on the secondary side of the LLC converter and be transmitted to the primary side by means of a coupling element, such as a current transformer.
  • the monitoring of the output current can som it be used to monitor a load change, so as to read information from the LED module 1.
  • FIG. 13 shows an isolated resonant half-bridge converter B, which is shown here by way of example as an LLC converter.
  • the bus voltage Vbus is supplied to an inverter 20, which can be designed, for example, as a half-bridge inverter with two switches S1, S2.
  • the bus voltage Vbus can be, for example, the output voltage of a PFC circuit, not shown here.
  • the control signals for the timing of the switch Sl, S2 can be generated in a known manner by the switch control unit.
  • the higher-potential switch Sl is controlled by the signal ctrLHS, the lower-potential switch S2 by the signal ctrLLS.
  • a resonant circuit here designed as a series resonant circuit, namely an LLC resonant circuit 22, adjoins the center point 21 of the inverter 10.
  • this resonant circuit 22 has a first inductance Lsigma, a primary winding of the transformer T and a capacitor Cres.
  • the primary winding of the transformer T in this case has a parallel inductance Lm, which carries the magnetizing current.
  • the transformer T is followed by a load load, which can be supplied with a supply voltage which has been reduced in comparison with the bus voltage Vbus.
  • the load comprises the LED module 3.
  • additional elements (not shown) for smoothing and stabilizing the output voltage may be present.
  • the resonant circuit 22 is formed as a series resonant circuit.
  • the invention may equally apply to other resonant circuits such as parallel resonant circuits Find.
  • the resonant circuit according to the invention may accordingly be designed as a parallel resonant circuit, in which the resonant capacitor Cres is connected in parallel to the load and namely in parallel to the primary winding of the transformer T.
  • the combination of the inverter 20 with the resonant circuit 22 forms a DC / DC converter, which is insulated by the transformer T, as an energy-transmitting LED converter.
  • the switches Sl, S2 of the inverter 20 are preferably operated in the vicinity of the resonance frequency of the resonant circuit or in the vicinity of a harmonic of a resonance of the output circuit.
  • the output voltage or the output current of the resonant converter or the galvanic decoupling F is a function of the frequency of driving the switches Sl, S2 of the inverter 20, here as a half-bridge inverter.
  • the LED converter 10 is operated, for example in a start-up phase in a particular mode, for example in a fixed-frequency mode or as a power source or voltage source to detect a load change and thus read out information of the circuit 4, for example, according to at least one protocol is transmitted.
  • the circuit 4 can also have a digital control unit IC1 which is designed to output various types of modulated signals as a preferably modulated load change, for example also a specific pulse sequence as a digital coding (sequence of zeros and ones).
  • the LED converter 1 0 can be designed to change a supply voltage different types of information, ie different Query operating parameters and / or maintenance parameters of the LED module 1 and also selectively query one of several LED modules.
  • the change in the supply voltage can be effected, for example, by means of a low-frequency (in the range of a few hertz up to one kilohertz) or high-frequency modulation (in the tens or hundreds of kilohertz or up to the megahertz range).
  • the digital control unit IC1 of the circuit 4 may be implemented as an integrated circuit.
  • the integrated circuit may be implemented as an integrated control circuit with only three or four terminals.
  • the digital control unit IC1 would have a first terminal Vp connected to the supply voltage of the LED module 1 ( Figure 9). Via this first connection Vp, the digital control unit IC1 can detect the supply voltage of the LED module 1 by means of the first analog-to-digital converter A / D1 connected to this connection Vp.
  • a second terminal Vn is connected to the ground of the LED module 1 and allows an internal ground connection within the digital control unit IC1.
  • a third terminal Vdd may be connected to a capacitor which is also connected to its other terminal to ground of the LED module 1.
  • the second terminal Vp may be internally connected to the first terminal Vp via a diode and a switch Svdd.
  • This switch Svdd can be compared with a reference value Ref by means of a comparator Compl, depending on a comparison of the voltage currently applied to the terminal Vdd.
  • the switch Svdd may be turned on by the driver unit VddCtrl when the actual value of the voltage at the at the terminal Vdd is smaller than the reference value Ref. Then, via the switch Svdd, a current flows into the capacitor connected to the third terminal Vdd.
  • the voltage applied to the third terminal Vdd can be used as an internal power supply for the digital control unit IC1.
  • the terminal Vdd serves in this case to stabilize the internal power supply of the digital control unit IC1.
  • the digital control unit IC1 can be programmed in advance according to this example, for example during the manufacture or assembly of the LED module 1. This programming of the digital control unit IC1 can for example specify an operating parameter of the LED module 1, such as, for example, the setpoint current or the setpoint voltage.
  • a switching element S6 is integrated, which corresponds in function to the switch 6 of the example of FIG. 1 and is adapted to output preferably as a modulated load change at least one modulated signal or different types of modulated signals.
  • the voltage at the first terminal Vp is internally connected by closing the integrated switching element S6 to the second terminal Vn directly or indirectly, for example via an integrated resistor R6, and thereby pulling the voltage at the terminal Vp to a lower potential.
  • the modulated signal can be a specific pulse sequence and output as digital encoding (sequence of zeros and ones).
  • the digital control unit IC1 thus, for example, in a startup phase (ie a temporary start phase of the LED converter and LED module 1) transmit information, preferably in accordance with the at least one protocol, for example, in the LED module 1 and is stored in the LED converter 10.
  • the current through the switching element S6 can be monitored by means of the resistor R6, wherein the switching element S6 can be opened when the current through the switching element S6 and thus the resistor R6 becomes too large.
  • the detection of the voltage drop across the resistor R6 and thus of the current flowing therethrough can be effected by means of a second analog-to-digital converter A / D2.
  • control block "Config and Com" integrated in the digital control unit ICl.Also all further operations such as signal evaluations and outputs can be carried out by this control block.
  • a sensor system for detecting the temperature can also be integrated in the digital control unit IC1, as a result of which the digital control unit IC1 can transmit an over-temperature or an operating temperature as information in accordance with the at least one protocol to the LED converter.
  • the digital control unit ICl for example, also have a counter for the operating time and the digital control unit ICl can be configured to output an aging parameter of the LED module or the LED route or an operating period of the LED module as a maintenance parameter.
  • the digital control unit ICl can also detect an overvoltage on the LED module 1 and output a corresponding error message as a maintenance parameter.
  • the digital control unit ICl may also be connected to one or more sensors and / or one or more sensors may be connected to one or more sensors several sensors integrated into the digital control unit ICl.
  • a sensor may be formed by a sensor such as a light sensor, temperature sensor, color sensor and / or presence sensor.
  • the digital control unit ICl be designed so that it can also supply and read the sensor when the LED converter 1 0 outputs a reduced supply voltage to the LED module 1 and the LED route is not active. In an operating mode, when the LED route is not active, the LED converter 10 can supply the sensor in that the LED converter 10 outputs a reduced supply voltage to the LED module 1.
  • the circuit 4, in particular the digital control unit IC1 can be designed so that when the supply voltage is in a readout window (ie supply voltage not equal to zero but below the forward voltage of the LED line) it represents therein a current-variable load that constitutes a change the power consumption of the LED module 1 in accordance with at least one predetermined protocol causes. Additionally or alternatively, information from a sensor can also be transmitted directly to the LED converter 1 0 by the digital control unit IC 1 in accordance with at least one predetermined protocol.
  • a detected presence or a decrease in the ambient brightness can be detected by the digital control unit ICl with the aid of a sensor and transmitted accordingly by means of a transmission by the circuit 4 generated load change to the LED converter 10 so that it can react accordingly and, for example raises the supply voltage, so that a second supply voltage not equal to zero is applied to the LED module, in which a connected LED line is conductive.
  • a system can be constructed, comprising an LED converter 10 and an LED module 1 supplied with a circuit 4 comprising a digital control unit IC1 and at least one sensor, the digital control unit IC1 transmitting information from the sensor to the LED.
  • Converter 1 0 can transmit by a load change.
  • the connected LED path can be deactivated by the supply voltage output by the LED converter 10 being at a low value, ie below a second supply voltage not equal to zero, at which a connected LED path is conducting to be lowered. It would also be possible that the LED converter 1 0 only temporarily repeated successively the first supply voltage is not equal to zero, in which a connected LED line is not conductive. In this time window of the temporarily applied first supply voltage, the digital control unit IC1 can be activated and read out the at least one sensor.
  • the digital control unit IC1 can cause a load change.
  • This load change can be detected and evaluated by the LED converter 10.
  • information can be transmitted from the LED module 1 by means of the digital control unit IC 1 from a sensor to the LED converter 10 in accordance with at least one predetermined protocol.
  • the LED converter 10 as already explained, can be designed to detect a load change as information transmission from the LED module 1 when a first non-zero supply voltage is output, a complex illumination system with an LED converter and a very simple illumination system can be achieved in this way LED module can be set up with the involvement of sensors.
  • the transmission of the information from the LED module 1 to the LED converter 10 preferably takes place by means of at least one predetermined protocol.
  • the LED converter 10 may be configured to receive at least information from a sensor of the digital
  • Receive control unit IC1 as at least one specific operating and / or maintenance parameters.
  • the information of a sensor can be used to set or control the operation of the LED module 1.
  • the information of a sensor can also be stored in an associated memory, displayed visually and / or acoustically, and / or transmitted via a wireless or wired interface, if necessary, to an external query, from the LED converter 10.
  • FIG. 10 shows an embodiment of the four-port digital control unit IC1.
  • the digital control unit IC1 has a fourth terminal Cfg, to which a configuration element such as a resistor Rcfg (selection resistor Rl 1) may be connected.
  • a controllable current source Icfg can be internally connected to this fourth terminal Cfg.
  • the voltage drop across the resistor Rcfg which results from the current supplied by the controllable current source Icfg and the resistance of the resistor Rcfg, can be controlled by the control block "Config and Com" of the digital control unit IC1 via a third analog-to-digital converter A /
  • This detected voltage at the fourth terminal Cfg may specify an operating parameter of the LED module 1, such as the desired current or voltage, for example, a temperature-dependent resistor may optionally be arranged between the fourth terminal Cfg and the third terminal Vdd Temperature-dependent resistor may be designed such that its resistance at an excess temperature on the LED module. 1 changes greatly, which also changes the voltage at the fourth terminal Cfg.
  • This change can be detected by the digital control unit IC1 and, for example, as an over-temperature maintenance parameter, information can be transmitted as information according to the at least one protocol to the LED converter.
  • information can be transmitted as information according to the at least one protocol to the LED converter.
  • the controllable current source Icfg can be active, for example, only at the start of the digital control unit IC1 to read the value of the counter Rl 1, while in continuous operation of the LED module 1, only the voltage from the voltage divider from temperature-dependent resistor and resistance Rl 1 resulting voltage for detecting an overtemperature is monitored.
  • the switch is not designed as an integrated switching element S6 but as an external switch 6 analogously to the example of FIG.
  • This switch 6 is driven via a fifth terminal Sdrv by the digital control unit IC1.
  • a resistor R6 is arranged in series with the switch 6, arranged. The current through the resistor R6 can be detected and monitored by means of the voltage drop across the resistor R6 by means of a sixth terminal Imon by the digital control unit IC1.
  • Fig. 12 shows another embodiment of the digital control unit IC1.
  • This example like the example of FIG. 10, has the terminals Vp, Vn and Vdd.
  • the fourth terminal Cfg is present, at this in turn, a resistor Rl 1 (Riled) is connected as a configuration element.
  • the digital control unit IC1 has two further connections.
  • a resistor Rovt which is a temperature dependent resistor connected. By monitoring the resistance of this resistor Rovt an overtemperature can be detected.
  • a further controllable current source can be arranged in the digital control unit ICl, which outputs a current at the further terminal Vovt, which flows into the resistor Rovt.
  • the digital control unit ICl can close an excess temperature on the LED module 1.
  • a current can be fed into the temperature-dependent resistor Ritm connected thereto via a further controllable current source at the further terminal Vitm, and the digital control unit ICl can be connected to the current control unit by monitoring the detected voltage at this terminal Vitm Close the operating temperature on the LED module 1.
  • this can be transmitted as information as well as an excess temperature as information in accordance with the at least one protocol to the LED converter.
  • the information about the operating temperature can be evaluated by the LED converter, with an intelligent feedback control of the current through the LED module 1 can be done without an excess temperature must be achieved.
  • the switch 6 or the switching element S6 can perform further functions on the LED module 1, which can be controlled by the digital control unit ICl. For example, afterglow protection can be enabled.
  • the digital control unit ICl can detect, for example, when the LED module 1 is to be switched off or has already been switched off by switching off the supply voltage. To by parasitic effects or remaining In order to prevent residual charges from coupled voltages, it is possible to close the switch 6 or the switching element S6 in order to avoid a gleaming of the LED due to the coupled-in voltages.
  • a protection of the LED module i before Ü berditionen made light by the switch 6 or the switching element S6 is at least temporarily closed when over voltage to the supply input of the LED module 1 or to reduce the Ü overvoltage or to protect the LED.
  • a protection against overvoltages when disconnecting the LED module 1 from the LED converter during operation of the LED module 1 can be made possible, as a so-called "hot-plug" protection ..
  • Such a separation can both unintentionally by a sudden contact interruption in the supply line or by a Userfeh ler by a riff, as example, a change of the LED module 1 during operation, occur.
  • the LED converter 10 can effect a change of the LED module into a communication mode by selectively changing the supply pan for the LED module 1, and then the LED converter 110 can change the power consumption of the LED - Detect module 1 and according to the at least one protocol, which is stored, for example, in the LED module 1 and the LED converter 1 0, decode. For example, therefore, the LED converter 1 0 query various information from the LED module 1, wherein a specific protocol can be stored for each query. Thus, a bidirectional communication path between the LED module and the LED converter is made possible without additional lines or pins.
  • the change in power consumption of the LED module 1 may be dependent on a value of the first supply voltage 5 a in accordance with one of a plurality of predetermined protocols are effected and thus a different load change according to one of a plurality of predetermined protocols are effected.
  • Three concepts for detecting the change in the power consumption of the LED module 1 by the LED converter 10 are preferred by the present invention.
  • determining a current-constant load wherein the constant current can be measured, for example via a discharge rate of a capacitor on the LED converter 10.
  • determining a frequency of the change in the power consumption of the LED module 1 for example by directly detecting the current on the converter side.
  • indirect detection by means of determining a peak current within the LED converter, which has, for example, an isolated flyback converter or buck converter, which is measured via a shunt. The peak current follows the change in the power consumption of the LED module 1.
  • the present invention proposes to transmit information from an LED module 1 to an LED converter 10, which can be concluded on set to the LED module 1 operating and / or maintenance parameters.
  • the operating parameter to be set can be, for example, the setpoint current or the setpoint voltage.
  • a circuit 4 load modulation circuit
  • a circuit 4 is provided, for example, in a voltage range of a first supply voltage 5a, which is not equal to zero and in which a connected to the LED module 1 LED track 3 is not conductive, a Load for the LED converter, and in a voltage range of a second supply voltage 5b, which is not equal to zero and at which a connected LED track 3 is conductive, no load for the LED Converter 1 0 represents.
  • the circuit 4 may also be activated only temporarily, preferably only during a start phase of the LED_Leuchte.
  • the load may be constant or repeatedly variable (modulated), for example according to a predetermined protocol. For example, a modulated load change can take place, for example according to a predetermined protocol.
  • the power consumption can be detected by the LED converter 1 0, in particular a change in power consumption (amplitude, frequency, duty cycle). As a result, the LED converter 10 can determine the operating and / or maintenance parameters. The transmission of this information between the LED module 1 and the LED converter 1 0 requires no additional connections (only the connection of the supply voltage). In addition, no interaction with LED module 1 and / or LED converter 10 is necessary. This improves the disadvantages of the known art.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to an LED module (1), comprising: connections (2) for an LED array (3); a circuit (4) which is configured to constitute a load, preferably an effective power load, if during a starting phase a constant current or a constant voltage is applied to the LED module (1), and which is configured not to constitute a load when the starting phase has finished, wherein the circuit (4) is designed to constitute a variable-current load which effects a change in the power consumption of the LED module (1) according to at least one predetermined protocol effected.

Description

Erfassung eines LED-Moduls  Capture of an LED module
Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul, einen LED-Konverter und Verfahren, die es ermöglichen, Betriebsparameter des LED-Moduls an den LED-Konverter ohne eine spezifische Kommunikationsleitung zwischen LED-Modul und LED-Konverter zu übermitteln. The present invention relates to an LED module, an LED converter, and methods that make it possible to transmit operating parameters of the LED module to the LED converter without a specific communication line between LED module and LED converter.
Aus dem Stand der Technik sind bereits mehrere Ansätze bekannt, um einem LED-Konverter Betriebsparameter für ein angeschlossenes LED- Modul vorzugeben. Dies ist zum Beispiel deshalb notwendig, da für verschiedene LED-Module unterschiedliche Durchlassströme notwendig sind, um die LED-Strecken der LED-Module zum Leuchten zu bringen. Betriebsparameter sind zum Beispiel ein benötigter Durchlassstrom oder eine anzulegende Soll- oder Durchlassspannung. Several approaches are already known from the prior art to specify an LED converter operating parameters for a connected LED module. This is necessary, for example, because different forward currents are necessary for different LED modules in order to make the LED sections of the LED modules glow. Operating parameters are, for example, a required forward current or a desired or forward voltage to be applied.
Ein aus dem Stand der Technik bekannter Ansatz ist, am LED-Konverter über Dip-Schalter oder Widerstände die einzustellenden Betriebsparameter für das angeschlossene LED-Modul einzustellen. Dafür ist allerdings eine Interaktion mit dem LED-Konverter nötig. A known from the prior art approach is to adjust the LED converter via dip-switches or resistors to set the operating parameters for the connected LED module. However, this requires interaction with the LED converter.
In einem anderen Ansatz werden Konfigurationswiderstände auf dem LED-Modul verwendet, um dem , LED-Konverter die benötigten Betriebsparameter vorzugeben. Dazu sind allerdings einerseits zusätzliche Anschlüsse nötig, andererseits ist wiederum eine Interaktion erforderlich. In another approach, configuration resistors on the LED module are used to give the LED converter the required operating parameters. However, on the one hand additional connections are necessary, on the other hand an interaction is necessary.
Es ist auch bekannt, dem LED-Konverter über einen separaten digitalen Signalkanal die notwendigen Betriebsparameter zu übermitteln. Allerdings müssen dafür zusätzliche Komponenten verbaut werden und es ist wiederum eine Interaktion nötig. Schließlich ist es auch bekannt, dem LED-Modul beispielsweise einIt is also known to transmit the necessary operating parameters to the LED converter via a separate digital signal channel. However, additional components have to be installed and an interaction is necessary. Finally, it is also known, the LED module, for example, a
EPROM zuzuordnen, aus dem der LED-Konverter Informationen hinsichtlich der am LED-Modul einzustellenden Betriebsparameter ermitteln kann. Assign EPROM, from which the LED converter can determine information regarding the operating module to be set on the LED module.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Ansätze erfordern aber alle entweder eine Interaktion mit dem LED-Konverter oder dem LED-Modul, oder erfordern zusätzliche Anschlüsse oder Komponenten. Dadurch erhöhen sich die Kosten des LED-Moduls und/oder des LED-Konverters. Zudem wird mehr Platz für die Komponenten benötigt, was eine kompaktere Bauweise verhindert. However, the prior art approaches all either require interaction with the LED converter or the LED module, or require additional terminals or components. This increases the cost of the LED module and / or the LED converter. In addition, more space is needed for the components, which prevents a more compact design.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den bekannten Stand der Technik zu verbessern, besonders hinsichtlich der oben genannten Nachteile. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einem LED-Konverter Informationen bspw. hinsichtlich Betriebsparameter eines LED-Moduls zu übermitteln (zurückzumelden), ohne dass zusätzliche Bauteile oder Anschlüsse, oder eine Interaktion notwendig sind. Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein LED-Modul und einen LED-Konverter kostengünstiger herzustellen und kompakter zu bauen. The object of the present invention is to improve the known state of the art, especially with regard to the abovementioned disadvantages. In particular, it is an object of the present invention to provide an LED converter information eg. Regarding operating parameters of an LED module (back), without additional components or connections, or an interaction are necessary. It is therefore an object of the present invention to produce a LED module and a LED converter more cost-effective and to build more compact.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden von den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den Kerngedanken der Erfindung vorteilhaft weiter. The objects of the present invention are solved by the features of the independent claims. The dependent claims further advantageously form the core idea of the invention.
Die Erfindung betrifft ein System, bei durch eine erzeugte Last oder Laständerungen des LED-Moduls Informationen an den LED-Konverter übermittel t werden können. Beispielsweise können gemäß der vorliegenden Erfindung in einer vorzugsweise zeitlich begrenzten Startphase Informationen an den LED-Konverter durch eine erzeugte Last oder Laständerungen des LED-Moduls übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich können gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer bidirektionalen Kommunikation Informationen zwischen dem LED-Konverter und dem LED-Modul ausgetauscht werden, wobei vorzugsweise die Kommunikation von dem LED-Modul durch eine erzeugte Last oder Laständerungen des LED-Moduls überm ittelt werden. In einer Ausführungsform nützt die vorliegende Erfindung die Tatsache aus, dass zum Betreiben eines LED-Moduls, insbesondere um eine LED- Strecke des LED-Moduls zum Leuchten zu bringen, eine bestimmte Durchlassspannung an der LED-Strecke, d. h. eine bestim mte Versorgungsspannung am LED-Modul notwendig ist. Unterhalb der Durchlassspannung sperrt die LED-Strecke. Die LED-Strecke ist also nicht leitend und stellt einen nahezu unendlichen Widerstand für den LED-Konverter dar. Erst an oder oberhalb der Durchlassspannung stellt die LED-Strecke eine Wirkleistungslast für den LED-Konverter dar. Eine Versorgungsspannung an einer LED-Strecke, die ungleich Null aber unterhalb der Durchlassspannung ist, definiert ein Spannungsfenster, bei dem die LED-Strecke noch nicht leitend ist. Dieses Spannungsfenster wird von der vorliegenden Erfindung verwendet, um durch eine erzeugte Last oder Laständerungen des LED-Moduls Informationen an den LED-Konverter zu überm itteln The invention relates to a system in which information can be transmitted to the LED converter by a generated load or load changes of the LED module. For example, according to the present invention in a preferably temporally limited Startup phase information is transmitted to the LED converter through a generated load or load changes of the LED module. Alternatively or additionally, according to the present invention, information can be exchanged between the LED converter and the LED module by means of a bidirectional communication, wherein preferably the communication from the LED module is übermeltt by a generated load or load changes of the LED module. In one embodiment, the present invention makes use of the fact that for operating an LED module, in particular to illuminate an LED track of the LED module, a certain forward voltage at the LED track, ie a specific supply voltage at the LED Module is necessary. Below the forward voltage, the LED path blocks. The LED path is thus non-conductive and represents an almost infinite resistance for the LED converter. Only at or above the forward voltage does the LED track represent an active power load for the LED converter. A supply voltage at an LED track, the is not equal to zero but below the forward voltage, defines a voltage window in which the LED path is not yet conductive. This voltage window is used by the present invention to transmit information to the LED converter through a generated load or load changes of the LED module
Beispielsweise betrifft die vorliegende Erfindung ein LED-Modul, das aufweist: Anschlüsse für eine LED-Strecke, eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen, wenn eine erste Versorgungsspannung ungleich Null an dem LED-Modul anliegt, bei der eine angeschlossene LED-Strecke nicht leitend ist, und die dazu ausgebildet ist, keine Last darzustellen, wenn eine zweite Versorgungsspannung ungleich Null an dem LED-Modul anliegt, bei der eine angeschlossene LED-Strecke leitend ist. Die Last für das Spannungsfenster (Auslesefenster), in dem die LED-Strecke nicht leitend ist, bewirkt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls. For example, the present invention relates to an LED module comprising: terminals for an LED track, a circuit configured to present a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply voltage is applied to the LED module a connected LED track is non-conductive, and which is configured to present no load when a second supply voltage not equal to zero is applied to the LED module, in which a connected LED path is conductive. The load for the voltage window (readout window), in which the LED track is not conductive, causes a power consumption of the LED module.
Beispielsweise kann in einer vorzugsweise zeitlich begrenzten Startphase eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen, aktiviert werden. Nach Ablauf der vorzugsweise zeitlich begrenzten Startphase kann die Schaltung dazu ausgebildet sein, keine Last darzustellen. Die Last für die vorzugsweise zeitlich begrenzten Startphase bewirkt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls. For example, in a preferably temporary start phase, a circuit which is designed to represent a load, preferably an active power load, can be activated. After expiration of the preferably limited time start phase, the circuit may be configured to represent no load. The load for the preferably limited start phase causes a power consumption of the LED module.
Die Erfindung betrifft auch ein LED-Modul, das Anschlüsse für eine LED- Strecke aufweist, sowie eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen, wenn in einer Startphase ein konstanter Strom oder eine konstante Spannung an dem LED-Modul angelegt wird, und die dazu ausgebildet ist, keine Last darzustellen, wenn die Startphase abgelaufen ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, eine stromveränderliche Last darzustellen, die eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll bewirkt. The invention also relates to an LED module which has connections for an LED route, and to a circuit which is designed to represent a load, preferably an active power load, when in a starting phase a constant current or a constant voltage is applied to the LED. Module is applied, and which is designed to present no load when the startup phase has expired, wherein the circuit is designed to represent a current variable load, which causes a change in the power consumption of the LED module according to at least one predetermined protocol.
Beispielsweise betrifft die vorliegende Erfindung ein LED-Modul, das aufweist: Anschlüsse für eine LED-Strecke, eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen, wenn ein erster Versorgungsstrom ungleich Null dem LED-Modul zugeführt wird, und die dazu ausgebildet ist, keine Last darzustellen, wenn ein zweiter Versorgungsstrom ungleich dem ersten Versorgungsstrom dem LED-Modul zugeführt wird oder wenn eine vorzugsweise zeitlich begrenzte Startphase abgelaufen ist. Die Last für das Spannungsfenster (Auslesefenster), in dem die LED-Strecke nicht leitend ist, bewirkt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls. For example, the present invention relates to an LED module comprising: terminals for an LED track, a circuit configured to represent a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply current is supplied to the LED module, and which is designed to represent no load when a second supply current is supplied to the LED module, unlike the first supply current, or when a preferably temporary start phase has expired. The burden for the voltage window (readout window), in which the LED path is not conductive, causes a power consumption of the LED module.
Diese Leistungsaufnahme kann ein LED-Konverter erkennen und kann basierend auf der erkannten Leistungsaufnahme Parameter des LED- Moduls erm itteln. Der LED-Konverter kann beispielsweise basierend auf abgelegten Tabellen von der erkannten Leistungsaufnahme auf einzustellende Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls schließen. This power consumption can be detected by an LED converter and can determine parameters of the LED module based on the detected power consumption. For example, based on stored tables, the LED converter may infer the operating and / or maintenance parameters of the LED module to be set from the detected power consumption.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schaltung vorzugsweise dazu ausgebildet, jedes Mal aktiviert zu sein, wenn eine Versorgungsspannung an das LED-Modul angelegt wird. Ferner ist die Schaltung dazu ausgelegt, sich automatisch selbst zu deaktivieren, wenn eine vorzugsweise zeitlich begrenzte Startphase abgelaufen bzw. beendet ist. Som it ist im dauerhaften Leuchtbetrieb der LED-Strecke keine Verlustleistung vorhanden. Um die Schaltung zu betätigen, sind keine zusätzlichen Anschlüsse nötig. Die Schaltung kann in dem LED- Modul integriert sein und muss nicht als separate Kom ponente bereitgestellt werden. Die Schaltung funktioniert automatisch nach Anlegen einer Versorgungsspannung, also einer Startphase, es muss deshalb keine zusätzliche Interaktion durchgeführt werden. In one embodiment, the circuit is preferably configured to be activated each time a supply voltage is applied to the LED module. Furthermore, the circuit is designed to automatically deactivate itself when a preferably temporary start phase has expired or ended. Som it is in the continuous lighting operation of the LED track no power loss available. To operate the circuit, no additional connections are needed. The circuit may be integrated in the LED module and need not be provided as a separate component. The circuit works automatically after applying a supply voltage, ie a start-up phase, therefore no additional interaction must be carried out.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schaltung vorzugsweise dazu ausgebildet, jedes Mal aktiviert zu sein, wenn eine Versorgungsspannung zwischen Null und der Durchlassspannung der LED-Strecke an das LED-Modul angelegt wird. Ferner ist die Schaltung dazu ausgelegt, sich automatisch selbst zu deaktivieren, wenn die angelegte Versorgungsspannung die Durchlassspannung der angeschlossenen LED-Strecke erreicht bzw. überschreitet. Somit ist im Leuchtbetrieb der LED-Strecke keine Verlustleistung vorhanden. Um die Schaltung zu betätigen, sind keine zusätzlichen Anschlüsse nötig. Die Schaltung kann in dem LED-Modul integriert sein und muss nicht als separate Komponente bereitgestellt werden. Die Schaltung funktioniert automatisch gemäß der angelegten Versorgungsspannung, es muss deshalb keine zusätzliche Interaktion durchgeführt werden. In one embodiment, the circuit is preferably configured to be activated each time a supply voltage between zero and the forward voltage of the LED path is applied to the LED module. Furthermore, the circuit is designed to automatically deactivate itself when the applied supply voltage reaches or exceeds the forward voltage of the connected LED route. Thus, no power loss is present in the lighting operation of the LED track. To the To operate circuit, no additional connections are necessary. The circuit may be integrated with the LED module and need not be provided as a separate component. The circuit works automatically according to the applied supply voltage, so there is no need for additional interaction.
Alternativ zu dem Anlegen einer Versorgungsspannung m it einem Wert zwischen Null und der Durchlassspannung der LED-Strecke kann zum Aktivieren der Schaltung auch ein vorgegebener Versorgungsstrom in die LED-Strecke eingespeist werden, um die Schaltung auf der LED- Strecke zu aktivieren. Beispielsweise kann der LED-Konverter den nominell minimalen Ausgangsstrom gemäß seiner Spezifikation ausgeben oder einen niedrigen m inimalen Stromwert, bei dem gesichert ist, dass das LED-Modul nicht überlastet wird. In diesem Fall ist die Schaltung dazu ausgelegt, sich automatisch selbst zu deaktivieren, beispielsweise wenn der eingespeiste Versorgungsstrom den Nennstrom der angeschlossenen LED-Strecke erreicht bzw. überschreitet oder wenn eine vorzugsweise zeitlich begrenzte Startphase abgelaufen ist. As an alternative to applying a supply voltage having a value between zero and the forward voltage of the LED path, a predetermined supply current can also be fed into the LED path for activating the circuit in order to activate the circuit on the LED path. For example, the LED converter may output the nominally minimum output current according to its specification, or a low minimum current value that assures that the LED module will not be overloaded. In this case, the circuit is designed to automatically disable itself, for example, when the supplied supply current reaches or exceeds the rated current of the connected LED route or when a preferably limited time start phase has expired.
Vorzugsweise ist die Schaltung dazu ausgebildet, eine stromkonstante oder leistungskonstante Last darzustellen, die eine konstante Stromaufnahme oder eine konstante Leistungsaufnahme des LED- Moduls bewirkt. Preferably, the circuit is designed to represent a current-constant or constant-power load, which causes a constant current consumption or a constant power consumption of the LED module.
Die Schaltung ist also eine selektiv im Auslesefenster der Versorgungsspannung aktivierbare konstante Last. Eine solche Schaltung ermöglicht eine besonders einfache Ausführung der vorliegenden Erfindung. Alternativ ist die Schaltung dazu ausgelegt, eine stromveränderliche Last darzustellen, die eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll bewirkt. Durch eine veränderliche Leistungsaufnahme, d.h. eine Laständerung des LED-Moduls im Auslesefenster, können kom plexere Informationen dargestellt werden. The circuit is thus a selectively loadable in the readout window of the supply voltage constant load. Such a circuit enables a particularly simple embodiment of the present invention. Alternatively, the circuit is configured to represent a current variable load that causes a change in the power consumption of the LED module according to at least one predetermined protocol. By a variable power consumption, ie a load change of the LED module in the read window, more complex information can be displayed.
Vorzugsweise ist die Schaltung dazu ausgelegt, wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls durch die Änderung der Leistungsaufnahme gemäß dem wenigstens einen vorgegebenen Protokoll zu kodieren. The circuit is preferably designed to code at least one operating and / or maintenance parameter of the LED module by changing the power consumption according to the at least one predetermined protocol.
Zusätzlich oder alternativ kann die Schaltung auf dem LED-Modul auch so ausgebildet sein, dass sie vorzugsweise nur in einer zeitlich begrenzten Start phase des LED-Moduls aktiviert ist. Additionally or alternatively, the circuit on the LED module may also be designed so that it is preferably activated only in a limited start phase of the LED module.
Ein LED-Konverter kann die Änderung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls erfassen und gemäß dem wenigstens einen Protokoll, das beispielsweise im LED-Konverter abgelegt ist, dekodieren. Somit wird ohne zusätzliche Leitungen oder Pins einen Kommunikationspfad von dem LED-Modul zu dem LED-Konverter ermöglicht. Betriebsparameter des LED-Moduls können beispielsweise der Durchlassstrom einer LED- Strecke des LED-Moduls, die entsprechende Durchlassspannung der LED-Strecke, ein Sollstrom des LED-Moduls, oder ein Spektrum des von der LED-Strecke emittierten Lichts sein. Wartungsparameter können beispielsweise Alterungsparameter des LED-Moduls bzw. der LED- Strecke, eine Betriebszeitdauer des LED-Moduls, oder eine Tem peratur am LED-Modul sein. Vorzugsweise gibt das wenigstens eine vorgegebene Protokoll eine Frequenz und/oder eine Amplitude und/oder ein Tastverhältnis der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls vor. Das wenigstens eine Protokoll kann also in vielfacher Weise kodiert sein, näm lich hinsichtlich einer Frequenz der Leistungsaufnahme, einer Am plitude, sowie einer Einschalttaktung. Dadurch können komplexe Informationen kodiert werden. Es können auch mehrere verschieden kodierte Protokolle verwendet werden. An LED converter can detect the change in the power consumption of the LED module and decode according to the at least one protocol that is stored, for example, in the LED converter. Thus, a communication path from the LED module to the LED converter is made possible without additional lines or pins. Operating parameters of the LED module can be, for example, the forward current of an LED segment of the LED module, the corresponding forward voltage of the LED segment, a nominal current of the LED module, or a spectrum of the light emitted by the LED segment. Maintenance parameters can be, for example, aging parameters of the LED module or the LED route, an operating time duration of the LED module, or a temperature on the LED module. Preferably, the at least one predetermined protocol specifies a frequency and / or an amplitude and / or a duty cycle of the change in the power consumption of the LED module. The at least one protocol can therefore be coded in many ways, namely with respect to a frequency of the power consumption, an amplitude, as well as a switch-on timing. This allows complex information to be encoded. Several different coded protocols can also be used.
Vorzugsweise ist die Schaltung derart ausgelegt, dass die Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls unabhängig von einem Wert der ersten Versorgungsspannung ist. Die Schaltung auf dem LED-Modul gibt also die Kodierungsparameter (z.B. Am plitude, Frequenz, Tastverhältnis der Laständerung) in dem Aus lesefenster (d.h. Versorgungsspannung ungleich Null aber unterhalb der Durchlassspannung der LED-Strecke) von der Versorgungsspannung unabhängig wieder. Dadurch muss keine genaue, sondern lediglich eine konstante Spannungsvorgabe in diesen Auslesefenster der Versorgungsspannung eingestellt werden. Preferably, the circuit is designed such that the change in the power consumption of the LED module is independent of a value of the first supply voltage. The circuit on the LED module thus reproduces the coding parameters (e.g., amplitude, frequency, duty cycle of the load change) in the read window (i.e., non-zero supply voltage but below the forward-biased LED line voltage) from the supply voltage. As a result, no exact, but only a constant voltage specification must be set in this readout window of the supply voltage.
Alternativ ist die Schaltung derart ausgelegt, dass die Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls abhängig von einem Wert der ersten Versorgungsspannung gemäß einem von mehreren vorgegebenen Protokollen bewirkt wird. Alternatively, the circuit is designed such that the change in the power consumption of the LED module is effected as a function of a value of the first supply voltage in accordance with one of a plurality of predetermined protocols.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird bei Anlegen einer Versorgungsspannung in dem Auslesefenster nicht wie oben beschrieben stets die gleiche Rückinformation an einen LED-Konverter übertragen, der an das LED-Modul angeschlossen ist. Vielmehr kann der Spannungsbereich der Versorgungsspannung, bei der eine angeschlossene LED-Strecke noch nicht leitend ist, in mehrere Unterbereiche der Versorgungsspannung unterteilt sein. Für jeden Unterbereich kann ein anderes vorgegebenes Protokoll gelten. Das bedeutet, dass in jedem Unterbereich eine andersartige Änderung der Leistungsaufnahme erfolgen kann (d.h. unterschiedlich in der Frequenz der Leistungsaufnahmeänderung, der Amplitude der Leistungsaufnahmeänderung oder dem Tastverhältnis je nach angelegter Versorgungsspannung). Dadurch können unterschiedliche Informationen an den LED-Konverter zurückübermittelt werden. Dabei sind auch komplexere Protokolle denkbar, die zum Beispiel die Modulation der Versorgungsspannung, ein selektives Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung zwischen Null und einer Spannung im Auslesefenster etc. umfassen. Um den Bereich der Informationsübertragung noch weiter zu unterteilen, sind auch Frequenzmodulationen, Amplitudenmodulationen oder PWM der Versorgungsspannung denkbar. In accordance with this embodiment of the invention, when a supply voltage is applied in the readout window, the same feedback information is not always transmitted to an LED converter which is connected to the LED module as described above. Rather, it can the voltage range of the supply voltage, in which a connected LED path is not yet conductive, be divided into several subregions of the supply voltage. Each sub-area may be subject to another given protocol. This means that a different change in the power consumption can occur in each subrange (ie different in the frequency of the power consumption change, the amplitude of the power consumption change or the duty cycle depending on the applied supply voltage). This allows different information to be transmitted back to the LED converter. In this case, more complex protocols are conceivable, for example, the modulation of the supply voltage, a selective switching on and off of the supply voltage between zero and a voltage in the read window, etc. include. In order to subdivide the range of information transmission even further, frequency modulation, amplitude modulation or PWM of the supply voltage are conceivable.
Vorzugsweise umfasst die Schaltung eine Timer-Schaltung, die dazu ausgelegt ist, eine Frequenz der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls vorzugeben. Die Timer-Schaltung gibt also die Frequenz der Laständerung des LED-Moduls vor. Preferably, the circuit includes a timer circuit configured to set a frequency of change in the power consumption of the LED module. The timer circuit thus specifies the frequency of the load change of the LED module.
Vorzugsweise ist die Schaltung in ein Halbleitermaterial des LED- Moduls integriert. Dadurch kann die Schaltung besonders platzsparend und kostengünstig ausgebildet werden. Preferably, the circuit is integrated in a semiconductor material of the LED module. This allows the circuit to be made particularly space-saving and inexpensive.
Vorteilhafterweise ist auf dem LED-Modul wenigstens ein Sensor vorgesehen, der dazu ausgelegt ist einen elektrischen Parameter der Schaltung zu beeinflussen. Der LED-Konverter kann in einem Betriebsmodus, wenn die LED-Strecke nicht aktiv ist, den Sensor versorgen, indem der LED-Konverter eine verringerte Versorgungsspannung an das LED-Modul abgibt. Der wenigstens eine Sensor kann z.B. ein Sensor oder eine Kombination mehrerer Sensoren sein, die Lichtsensoren, Temperatursensoren, Farbsensoren, Anwesenheitssensoren etc. sein können. Der beeinflusste elektrische Parameter der Schaltung auf dem LED-Modul kann beispielsweise ein Widerstandswert oder eine Leitfähigkeit sein. Advantageously, at least one sensor is provided on the LED module, which is designed to influence an electrical parameter of the circuit. The LED converter may, in an operating mode, if the LED track is not active, the sensor supply by the LED converter outputs a reduced supply voltage to the LED module. The at least one sensor may be, for example, a sensor or a combination of a plurality of sensors, which may be light sensors, temperature sensors, color sensors, presence sensors, etc. The influenced electrical parameter of the circuit on the LED module may be, for example, a resistance value or a conductivity.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Sensor ein Lichtsensor mit lichtabhängigem Widerstand und ist der Lichtsensor so mit der Schaltung verbunden, dass eine Änderung des lichtabhängigen Widerstands den Lastwiderstand der Schaltung verändert. Preferably, the at least one sensor is a light sensor with light-dependent resistance and the light sensor is connected to the circuit such that a change in the light-dependent resistor changes the load resistance of the circuit.
Ein Lichtsensor mit lichtabhängigem Widerstand (d.h. ein „Light Dependent Resistor") ist einfach realisierbar. Eine Lichtleistung, die auf diesen Widerstand fällt, beeinflusst direkt dessen Widerstandswert und somit auch im Auslesefenster die Wirkleistungslast der Schaltung. A light sensor with a light dependent resistor (i.e., a "light dependent resistor") is easily implemented, and a light output that falls on that resistor directly affects its resistance and thus also in the readout window the active power load of the circuit.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen LED-Konverter für ein LED-Modul wie oben beschrieben, der dazu ausgelegt ist, eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls für eine an dem LED-Modul anliegende erste Versorgungsspannung, bei der eine an das LED-Modul angeschlossene LED-Strecke nicht leitend ist, zu erfassen und basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls zu bestimmen. The present invention further relates to an LED converter for an LED module as described above, which is adapted to a power consumption of the LED module for a voltage applied to the LED module first supply voltage, wherein an LED connected to the LED module Is not conductive to detect and determine based on the detected power consumption at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module.
Durch die erfasste Leistungsaufnahme wird dem LED-Konverter die notwendige Information übertragen, um den Betriebs- und/oder Wartungs parameter zu bestimmen. Der LED-Konverter kann diese Parameter beispielsweise basierend auf einer oder mehrere abgelegter oder abgespeicherter Tabellen bestimmen, die beispielweise Betriebs- und/oder Wartungsparameter mit konstanten oder veränderlichen Leistungsaufnahmen innerhalb des Auslesefensters korrelieren. Due to the recorded power consumption, the necessary information is transmitted to the LED converter to determine the operating and / or maintenance parameters. The LED converter can determine these parameters, for example, based on one or more stored or stored tables, for example, operating and / or maintenance parameters correlate with constant or varying power consumptions within the readout window.
Vorzugsweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, den wenigstens einen bestimmten Betriebs- und/oder Wartungsparameter: zur Einstellung oder Regelung des Betriebs des LED-Moduls zu verwenden, in einem zugeordneten Speicher abzulegen, optisch und/oder akustisch anzuzeigen, und/oder über eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle, gegebenenfalls auf externe Abfrage hin, auszusenden. The LED converter is preferably designed to use the at least one specific operating and / or maintenance parameter: to set or regulate the operation of the LED module, store it in an allocated memory, visually and / or audibly indicate it, and / or via to send a wireless or wired interface, if necessary, to an external request.
Der LED-Konverter ist somit dazu geeignet, das LED-Modul umfassend zu steuern. Dazu sind zwischen dem LED-Modul und dem LED- Konverter kein separater Kommunikationspfad oder zusätzliche Leitungen bzw. Pins notwendig. Die Informationsübertragung, z.B. die Übertragung der Betriebs- und/oder Wartungsparameter, erfolgt über die sowieso vorhandenen Anschlüsse für die Versorgungsspannung. The LED converter is thus suitable for comprehensively controlling the LED module. For this purpose, no separate communication path or additional lines or pins are required between the LED module and the LED converter. The information transmission, e.g. the transmission of the operating and / or maintenance parameters, via the existing anyway connections for the supply voltage.
Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Betriebs- und/oder Wartungsparameter ein Sollstrom durch eine an das LED-Modul angeschlossene LED-Strecke, ein Alterungsparameter, eine Betriebszeitdauer, und/oder ein Spektrum eines von der LED-Strecke emittierten Lichts. Vorteilhafterweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, das LED-Modul basierend auf den wenigsten einen bestimmten Betriebs- und/oder Wartungs parameter zu identifizieren. Advantageously, the at least one operating and / or maintenance parameter is a desired current through an LED track connected to the LED module, an aging parameter, an operating time duration, and / or a spectrum of a light emitted by the LED track. Advantageously, the LED converter is designed to identify the LED module based on the least one specific operating and / or maintenance parameters.
Die Identifikation kann beispielsweise anhand einer oder mehrere abgelegter Tabellen durchgeführt werden. Hat der LED-Konverter das LED-Modul identifiziert, so können weitere Informationen in der einen oder den mehreren Tabellen abgelegt werden, die eine umfassende Steuerung des LED-Moduls erlauben. Insbesondere ein Durchlassstrom der LED-Strecke des LED-Moduls ist als abgelegte Information vorteilhaft. The identification can be carried out, for example, based on one or more stored tables. If the LED converter has identified the LED module, further information can be found in one or the several tables that allow comprehensive control of the LED module. In particular, a forward current of the LED path of the LED module is advantageous as stored information.
Vorteilhafterweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, durch Ändern der Versorgungsspannung des LED-Moduls, beispielsweise über eine Puls- oder Amplituden-Modulation der Versorgungsspannung, dem LED- Modul zu signalisieren, selektiv in einen Modus zur Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (Laständerung) zu wechseln. Die Modulation der Versorgungsspannung kann dabei verschiedene Muster oder Werte einnehmen, wodurch eine gezielte Auswahl einzelner LED- Module ermöglicht werden kann, wenn ein LED-Konverter mehrere LED- Module versorgt. Das jeweils auf diese Weise ausgewählte LED-Modul kann dann selektiv in den Modus der Laständerung wechseln, um Informationen an den LED-Konverter zu übertragen. Die mehreren LED- Module können in einer Serienschaltung oder Parallelschaltung angeordnet sein. Der LED-Konverter kann dazu ausgelegt sein, durch Ändern der Versorgungsspannung, beispielsweise über eine Puls- oder Amplituden-Modulation der Versorgungsspannung, je nach dem jeweiligen Muster oder Wert verschiedene Arten von Informationen von dem oder den LED-Modulen abfragen. In dem LED-Modul können dafür verschiedene Tabellen zur Rückmeldung der verschiedenen Informationen abgelegt sein. Advantageously, the LED converter is designed, by changing the supply voltage of the LED module, for example via a pulse or amplitude modulation of the supply voltage, to signal the LED module selectively in a mode for changing the power consumption of the LED module ( Load change). The modulation of the supply voltage can take different patterns or values, whereby a targeted selection of individual LED modules can be made possible when an LED converter supplies several LED modules. The respective selected in this way LED module can then selectively switch to the mode of load change to transmit information to the LED converter. The plurality of LED modules may be arranged in series or parallel connection. The LED converter may be configured to interrogate various types of information from the LED module (s) by changing the supply voltage, for example via pulse or amplitude modulation of the supply voltage, depending on the particular pattern or value. In the LED module, various tables can be stored for the feedback of the various information.
Beispielsweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, durch Einstellen einer ersten Versorgungsspannung oder einer zweiten Versorgungsspannung für das LED-Modul, selektiv zwischen einem Modus zur Erfassung einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls und einem Modus zum Leuchtbetrieb einer an das LED-Modul angeschlossenen LED-Strecke zu wechseln. Die erste Versorgungsspannung ist dabei eine Spannung im Auslesefenster, das heißt eine Versorgungsspannung zwischen Null und einer Durchlassspannung, bei der die angeschlossene LED-Strecke noch nicht leitend ist. Die zweite Versorgungsspannung ist eine Spannung oberhalb der Durchlassspannung, bei der die angeschlossene LED-Strecke leitend ist, vorzugsweise leuchtet. Der LED-Konverter wird also automatisch basierend auf der eingestellten Versorgungsspannung in den entsprechenden Modus gesetzt. Eine Erfassung der Leistungsaufnahme findet nur in dem genannten Erfassungsmodus statt. Dadurch ist es möglich Erfassungsschaltungen des Konverters im Leuchtbetrieb abzuschalten und Energie einzusparen. Eine Interaktion mit dem LED-Konverter von außen ist nicht notwendig für den Wechsel des Modus. For example, the LED converter is configured by selectively setting a first supply voltage or a second supply voltage for the LED module, selectively between a mode for detecting a power consumption of the LED module and a mode for lighting operation of a LED module connected to the LED module. Change track. The first supply voltage is a voltage in the readout window, that is, a supply voltage between zero and a forward voltage at which the connected LED path is not yet conductive. The second supply voltage is a voltage above the forward voltage at which the connected LED line is conductive, preferably lights. The LED converter is thus automatically set based on the set supply voltage in the appropriate mode. A detection of the power consumption takes place only in the aforementioned detection mode. This makes it possible to turn off detection circuits of the converter in lighting mode and save energy. An interaction with the LED converter from the outside is not necessary for changing the mode.
Vorzugsweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, eine Strom messung zur direkten Erfassung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls durchzuführen. Alternativ ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, eine indirekte Erfassung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls durchzuführen. Preferably, the LED converter is adapted to carry out a current measurement for direct detection of the power consumption of the LED module. Alternatively, the LED converter is designed to perform an indirect detection of the power consumption of the LED module.
Vorzugsweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls durch eine Änderung eines Tastverhältnisses einer Taktung des LED-Konverters, beispielsweise eines Buck-Konverters (auch Tiefsetzsteller genannt) oder eines isolierten Sperrwandlers (Flyback Konverter) zu erfassen. Preferably, the LED converter is adapted to detect a change in the power consumption of the LED module by changing a duty cycle of a clock of the LED converter, for example a buck converter (also called buck converter) or an isolated flyback converter (flyback converter).
Je nach Steuerkonzept für ein LED-Modul kann der LED-Konverter auch eine Änderung des Peak-Stroms in dem LED-Konverter beispielsweise in einem isolierten Konverter, vorzugsweise einem isolierten Sperrwandlers, erfassen. Vorteilhafterweise ist der LED-Konverter dazu ausgelegt, einen Kondensator über eine Last des LED-Moduls zu entladen, einen Entladestrom des Kondensators direkt, oder indirekt über eine Entladezeit zu bestimmen und den wenigstens eine Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls basierend auf diesem Entladestrom zu bestimmen. Depending on the control concept for an LED module, the LED converter may also detect a change in the peak current in the LED converter in, for example, an isolated converter, preferably an isolated flyback converter. Advantageously, the LED converter is configured to discharge a capacitor via a load of the LED module, to determine a discharge current of the capacitor directly, or indirectly via a discharge time and the at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on to determine this discharge current.
Insbesondere wird diese Ausführungsform des LED-Konverters bevorzugt für ein LED-Modul mit stromkonstanter Last im Bereich des Auslesefensters der Versorgungsspannung verwendet. Ein Kondensator im LED-Konverter wird dabei beispielsweise über eine konstante Stromsenke auf dem LED-Modul entladen, wobei der dabei fließende Entladestrom direkt oder indirekt über eine Entladerate (negative Steigung) der Spannung des Kondensators gemessen werden kann. Der direkt oder indirekt erfasste Entladestrom kann dann durch den LED- Konverter hinsichtlich des Betriebs- und/oder Wartungsparameters interpretiert werden. Die Information über den Betriebs- und/oder Wartungsparameter ist also in der Steigung der Spannung kodiert, die der LED-Konverter ausgibt, wenn der Kondensator entladen wird. Die Messung der Entladerate eliminiert die Abhängigkeit von der absoluten Versorgungsspannung. Ebenso denkbar ist auch eine Detektion des Entladestroms über die Entladedauer des Kondensators. Dazu kann dem LED-Konverter ferner noch die Information über die absolute Spannung zu Beginn und zum Ende der Messung, d.h. dem Entladen des Kondensators, vorliegen oder zurückgeführt werden. In particular, this embodiment of the LED converter is preferably used for a LED module with current-constant load in the region of the readout window of the supply voltage. A capacitor in the LED converter is discharged, for example, via a constant current sink on the LED module, wherein the thereby flowing discharge current can be measured directly or indirectly via a discharge rate (negative slope) of the voltage of the capacitor. The directly or indirectly detected discharge current can then be interpreted by the LED converter with regard to the operating and / or maintenance parameter. The information about the operating and / or maintenance parameter is thus encoded in the slope of the voltage that the LED converter outputs when the capacitor is discharged. The measurement of the discharge rate eliminates the dependence on the absolute supply voltage. It is also conceivable to detect the discharge current over the discharge duration of the capacitor. For this purpose, the LED converter further still the information about the absolute voltage at the beginning and at the end of the measurement, i. the discharge of the capacitor, be present or returned.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine LED-Leuchte aufweisend ein LED-Modul, wie oben beschrieben, und einen LED-Konverter, wie ebenso oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Übermitteln von Informationen von einem LED-Modul an einen LED-Konverter, das umfasst: Aktivieren einer Schaltung, um eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast, darzustellen, wenn eine erste Versorgungsspannung ungleich Null an dem LED-Modul anliegt, bei der eine angeschlossene LED-Strecke nicht leitend ist, und Deaktivieren der Schaltung, um keine Last darzustellen, wenn eine zweite Versorgungsspannung ungleich Null an dem LED-Modul anliegt, bei der eine angeschlossene LED- Strecke leitend ist. The present invention further relates to an LED lamp comprising an LED module as described above and an LED converter as also described above. The present invention further relates to a method of communicating information from an LED module to an LED converter, comprising: activating a circuit to present a load, preferably an active power load, when a first non-zero supply voltage to the LED module is applied, in which a connected LED path is not conductive, and deactivating the circuit to represent no load when a second non-zero supply voltage to the LED module, in which a connected LED line is conductive.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen bezüglich eines LED-Moduls an einem LED- Konverter, das umfasst: Erfassen einer Leistungsaufnahme des LED- Moduls für eine an dem LED-Modul anliegende erste Versorgungsspannung, bei der eine an das LED-Modul angeschlossene LED-Strecke nicht leitend ist, und bestimmen von wenigstens einem Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum The present invention also relates to a method for determining information regarding an LED module on an LED converter, comprising: detecting a power consumption of the LED module for a first supply voltage applied to the LED module, in which a signal to the LED Module connected LED track is not conductive, and determine of at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on the detected power consumption. The present invention further relates to a method for
Überm itteln von Informationen von einem LED-Modul an einen LED- Konverter aufweisend einen hochfrequent getakteten Wandler mit einem Transformator, das umfasst eine Aktivieren einer Schaltung zumindest während einer zeitlich begrenzten Startphase um eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast, darzustellen, und eine Erfassung einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls auf der Primärseite des Transformators des hochfrequent getakteten Wandlers.  Transmitting information from an LED module to an LED converter comprising a high frequency clocked converter having a transformer, comprising activating a circuit at least during a temporary start phase to represent a load, preferably an active power load, and detecting a power consumption of the LED module on the primary side of the transformer of the high-frequency clocked converter.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestim men von Informationen bezüglich eines LED-Moduls an einem LED-Konverter aufweisend einen hochfrequent getakteten Wandler mit einem Transformator, das umfasst ein Erfassen einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls auf der Primärseite des Transformators des hochfrequent getakteten Wandlers, wobei eine Schaltung auf dem LED-Modul zumindest während einer Startphase eine modulierte Laständerung bewirkt, und Bestimmen von wenigstens einem Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls basierend auf der erfassten The present invention also relates to a method for determining information with respect to an LED module to an LED converter having a high-frequency clocked converter with a A transformer, comprising detecting a power consumption of the LED module on the primary side of the transformer of the high frequency clocked converter, wherein a circuit on the LED module at least during a startup phase causes a modulated load change, and determining at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module based on the detected
Leistungsaufnahme. Power consumption.
Insgesamt ermöglicht die vorliegende Erfindung Informationen hinsichtlich an einem LED-Modul einzustellender Betriebs- und/oder Wartungsparameter, an einen LED-Konverter zu übermitteln. Dabei sind keine weiteren Anschlüsse oder Verbindung zwischen LED-Konverter und LED-Modul nötig. Es ist keine weitere Komponente außer eine, vorteilhafterweise in ein Halbleitermaterial des LED-Moduls integrierte, Lastmodulationsschaltung nötig. Es muss keine zusätzliche Interaktion mit LED-Modul oder dem LED-Konverter für die Übertragung der Information durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht also eine einfachere Steuerung eines LED-Moduls, sowie eine kostengünstigere und kompaktere Herstellung von LED-Modul und/oder LED-Konverter. Overall, the present invention allows information to be set to an LED module operating and / or maintenance parameters to transmit to an LED converter. No further connections or connection between LED converter and LED module are necessary. There is no further component except a, advantageously in a semiconductor material of the LED module integrated load modulation circuit necessary. There is no need for additional interaction with the LED module or the LED converter for transmitting the information. The present invention thus enables a simpler control of an LED module, and a cheaper and more compact production of LED module and / or LED converter.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen bezüglich eines LED-Moduls an einem LED- Konverter, das umfasst ein Erfassen einer Leistungsaufnahme des LED- Moduls, wobei eine Schaltung auf dem LED-Modul zumindest während einer Startphase eine modulierte Laständerung bewirkt, und Bestimmen von wenigstens einem Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED- Moduls basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme. Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben. zeigt schematisch das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung anhand einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte (bestehend aus einem erfindungsgemäßen LED-Modul und einem erfindungsgemäßen LED-Konverters). zeigt eine Stromspannungskennlinie einer LED-Strecke und das erfindungsgemäße Auslesefenster. zeigt einen Schaltkreis, der eine automatische Deaktivierung der Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul ermöglicht. zeigt ein Beispiel der Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul, die eine stromkonstante Last darstellt. zeigt schematisch die Erfassung einer stromkonstanten Last auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul durch den erfindungsgemäßen LED-Konverter. zeigt eine Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED- Modul, die eine stromveränderliche Last darstellt und insbesondere eine Frequenz der Änderung der Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen LED-Moduls einstellt. zeigt wie eine Änderung der Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen LED-Moduls an einem Buck-Konverter als Beispiel eines erfindungsgemäßen LED-Konverters gemessen werden kann. zeigt wie eine Änderung des Stroms durch die Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul m it dem Strom in einem Buck-Konverter des erfindu ngsgemäßen LED- Konverters korreliert zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Mod ul zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung auf dem erfindungsgemäßen LED-Modul The present invention also relates to a method for determining information regarding an LED module on an LED converter, comprising detecting a power consumption of the LED module, wherein a circuit on the LED module causes a modulated load change at least during a start-up phase, and determining at least one operating and / or maintenance parameter of the LED module based on the detected power consumption. The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. schematically shows the basic principle of the present invention with reference to an LED lamp according to the invention (consisting of an LED module according to the invention and an LED converter according to the invention). shows a current-voltage characteristic of an LED route and the read-out window according to the invention. shows a circuit that allows automatic deactivation of the circuit on the LED module according to the invention. shows an example of the circuit on the LED module according to the invention, which represents a current-constant load. schematically shows the detection of a current-constant load on the LED module according to the invention by the LED converter according to the invention. shows a circuit on the LED module according to the invention, which represents a current variable load and in particular sets a frequency of change in power consumption of the LED module according to the invention. shows how a change in power consumption of the LED module according to the invention can be measured on a buck converter as an example of an LED converter according to the invention. shows how a change in the current through the circuit on the LED module according to the invention m correlates with the current in a buck converter of the inventive LED converter shows another example of the circuit on the LED module according to the invention shows a further example of the circuit the LED Mod ul invention shows another example of the circuit on the LED module according to the invention
Fig. 1 2 zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung auf dem erfindu ngsgemäßen LED-Modul. Fig. 1 2 shows another example of the circuit on the LED module according to the invention.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße LED-Leuchte, die aus einem erfindungsgemäßen LED-Modul 1 und einem erfindungsgemäßen LED-Konverter 1 0 besteht. Der LED-Konverte 1 0 ist über einen oder meh rere Spannungsanschlüsse 1 2 mit dem LED-Modul 1 verbunden. Der LED-Konverter 1 0 versorgt das LED-Modul 1 also mit einer Versorgungsspannung. Der LED-Konverter 1 0 kann auch zum Betreiben mehrerer LED-Module 1 ausgelegt sein. Vorzugsweise ist d ie Versorgungss pannu ng eine G leichs pannung , kann aber auch eine getaktete Spannu ng oder Wechselspannung sein. Der LED-Konverter 1 0 we ist vorzugsweise ei nen hochfrequent getakteten Wandler auf, beis pielsweise einen Buck-Konverter (Tiefsetzstel ler), isolierten Sperrwandler (Flyback Konverter) oder einen resonanten Halbbrücken- Konverter (vorzugsweise isoliert, beispielsweise einen LLC Konverter). Der LED-Konverter 10 kann beispielsweise eine konstante Ausgangsspannung oder einen konstanten Ausgangsstrom an seinen Spannungsanschlüssen 12 ausgeben, wobei die Spannung an diesen Anschlüssen der Versorgungsspannung des LED-Moduls 1 entspricht. FIG. 1 schematically shows an LED luminaire according to the invention which consists of an LED module 1 according to the invention and an LED converter 10 according to the invention. The LED Konverte 1 0 is connected via one or meh rere voltage terminals 1 2 with the LED module 1. The LED converter 1 0 thus supplies the LED module 1 with a supply voltage. The LED converter 1 0 can also be designed to operate a plurality of LED modules 1. Preferably, the supply voltage is a common voltage, but may also be a pulsed voltage or AC voltage. The LED converter 110 is preferably a high-frequency clocked converter, for example a buck converter (step-down converter), isolated flyback converter (flyback converter) or a resonant half-bridge converter. Converter (preferably isolated, for example an LLC converter). The LED converter 10 may, for example, output a constant output voltage or a constant output current at its voltage terminals 12, the voltage at these terminals corresponding to the supply voltage of the LED module 1.
Die Versorgungsspannung wird über einen oder mehrere Anschlüsse 2 des LED-Moduls 1 an wenigstens eine daran angeschlossene LED- Strecke 3 (diese umfasst auch eine einzelne LED) angelegt. Die LED- Strecke 3 muss nicht Teil des erfindungsgemäßen LED-Moduls 1 sein, sondern kann eine anschließbare und austauschbare LED-Strecke 3 sein. Das erfindungsgemäße LED-Modul 1 benötigt also lediglich Anschlüsse 2 für wenigstens eine LED-Strecke 3. Die LED-Strecke 3 kann aber auch fest mit dem LED-Modul 1 verbaut sein. Die LED-Strecke 3 kann eine oder mehrere LEDs aufweisen, die beispielsweise wie in Figur 1 gezeigt in Serie geschaltet sind. LEDs einer LED-Strecke 3 können alle gleichfarbig leuchten, d.h. Licht gleicher Wellenlänge emittieren, oder verschiedenfarbig leuchten. Zum Beispiel können mehrere LEDs, vorzugsweise rot-, grün- und blau-leuchtende LEDs, kombiniert werden, um eine Mischstrahlung, vorzugsweise weißes Licht, zu erzeugen. The supply voltage is applied via one or more terminals 2 of the LED module 1 to at least one LED section 3 connected thereto (this also includes a single LED). The LED track 3 does not have to be part of the LED module 1 according to the invention, but may be a connectable and exchangeable LED track 3. The LED module 1 according to the invention thus requires only terminals 2 for at least one LED track 3. The LED track 3 can also be permanently installed with the LED module 1. The LED track 3 may have one or more LEDs, which are connected in series, for example, as shown in FIG. LEDs of a LED track 3 can all shine in the same color, i. Emit light of the same wavelength, or shine in different colors. For example, multiple LEDs, preferably red, green and blue LEDs, may be combined to produce mixed radiation, preferably white light.
Die LED-Strecke 3 ist wenn sie an die Anschlüsse 2 angeschlossen ist, parallel bezüglich der Versorgungsspannung mit einer Schaltung 4 verschaltet. Die Schaltung 4 ist beispielsweise derart ausgebildet, dass sie für den LED-Konverter 10 eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast, darstellt, wenn die vom LED-Konverter 10 an die Anschlüsse 12 angelegte Versorgungsspannung ungleich Null ist, aber noch so niedrig ist, dass die an die Anschlüsse 2 angeschlossene LED- Strecke 3 noch nicht leitend ist. Die Schaltung 4 kann daher auch als Lastschaltung oder Lastmodulationsschaltung bezeichnet werden. Figur 2 zeigt beispielhaft eine Stromspannungskennlinie einer LED- Strecke 3, bei der ein Strom durch die LED-Strecke in vertikaler Richtung und die Spannung an der LED-Strecke (d.h. die Versorgungsspannung in Figur 1 ) in horizontaler Richtung aufgetragen ist. Für einen ersten Spannungsbereich (d.h. eine erste Versorgungsspannung 5a innerhalb des Auslesefensters) ist die Spannung an der LED-Strecke 3 ungleich Null, der Strom durch die LED- Strecke 3 ist aber auch noch nahezu Null, da die LED-Strecke 3 nicht leitend ist. Die Versorgungsspannung ist also unterhalb der Durchlassspannung. Die LED-Strecke 3 stellt für den LED-Konverter 1 0 eine unendliche Last dar. Das LED-Modul 1 nimmt damit keine Leistung über die LED-Strecke 3 auf. In einem zweiten Spannungsbereich (d.h. für eine zweite Versorgungsspannung 5 b außerhalb des Auslesefensters) wird die LED-Strecke 3 leitend und es fließt ein Strom durch die LED-Strecke 3 , der diese zum Leuchten bringt. Die Versorgungsspannung ist also oberhalb der Durchlassspannung. The LED track 3, when connected to the terminals 2, connected in parallel with respect to the supply voltage to a circuit 4. The circuit 4 is designed, for example, such that it represents a load, preferably an active power load, for the LED converter 10 when the supply voltage applied to the terminals 12 by the LED converter 10 is not equal to zero, but is still low enough for the to the terminals 2 connected LED track 3 is not yet conductive. The circuit 4 can therefore also be referred to as a load circuit or load modulation circuit. FIG. 2 shows by way of example a current-voltage characteristic of an LED track 3 in which a current through the LED track in the vertical direction and the voltage on the LED track (ie the supply voltage in FIG. 1) are plotted in the horizontal direction. For a first voltage range (ie, a first supply voltage 5a within the readout window), the voltage across the LED path 3 is not equal to zero, but the current through the LED path 3 is also almost zero, since the LED path 3 is not conducting , The supply voltage is thus below the forward voltage. The LED track 3 represents an infinite load for the LED converter 10. The LED module 1 therefore does not absorb power via the LED track 3. In a second voltage range (ie, for a second supply voltage 5 b outside the readout window), the LED track 3 becomes conductive and a current flows through the LED track 3, which brings them to light up. The supply voltage is thus above the forward voltage.
Die Schaltung 4 auf dem LED-Modul 1 ist beispielsweise so ausgebildet, dass sie aktiviert ist, wenn die erste Versorgungsspannung 5a anliegt, und dadurch eine Last, vorzugsweise eine Wirkungsleistungslast, für den LED-Konverter 1 0 darstellt. Für die zweite Versorgungsspannung 5b, also im Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3, ist die Schaltung 4 deaktiviert und stellt keine Last für den LED-Konverter dar. Dies ist in Figur 1 durch den Schalter 6 schematisch dargestellt, der die Schaltung 4 abhängig von der anliegenden Versorgungsspannung automatisch aktiviert oder deaktiviert. Die Schaltung 4 kann entweder eine stromkonstante Last oder eine stromveränderliche Last für den LED- Konverter 1 0 darstellen. Die Schaltung 4 bewirkt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 , obwohl eine LED-Strecke 3 noch nicht leitend ist und keine Leistung aufnim mt. Ein herköm mliches LED- Modul 1 würde im Auslesefenster keine Leistung aufnehmen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schaltung 4 auf dem LED-Modul 1 auch so ausgebildet sein, dass sie nur in einer zeitlich begrenzten Startphase des LED-Moduls 1 aktiviert ist. The circuit 4 on the LED module 1 is designed, for example, such that it is activated when the first supply voltage 5a is present, and thereby represents a load, preferably an effective power load, for the LED converter 10. For the second supply voltage 5b, ie in the lighting operation of the LED track 3, the circuit 4 is deactivated and does not represent a load for the LED converter. This is shown schematically in Figure 1 by the switch 6, the circuit 4 depending on the applied supply voltage automatically activated or deactivated. The circuit 4 may represent either a current-constant load or a current-variable load for the LED converter 1 0. The circuit 4 causes a power consumption of the LED module 1, although an LED track 3 is not yet conductive and no power aufnim mt. A traditional LED Module 1 would not record any power in the read window. Additionally or alternatively, the circuit 4 on the LED module 1 may also be designed so that it is activated only in a limited startup phase of the LED module 1.
Die Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 im Auslesefenster kann je nach Art der Schaltung 4 strom konstant oder stromveränderlich sein. Der LED-Konverter 1 0 kann die Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 bzw. eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 erfassen und basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme auf einzustellende Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls 1 schließen. Der LED-Konverter 1 0 kann die Betriebs- und/oder Wartungsparameter direkt zur Einstellung oder Regelung des LED-Moduls 1 verwenden. Der LED-Konverter 1 0 kann die Betriebs- und/oder Wartungsparameter aber auch in einem ihm zugeordneten Speicher ablegen und gegebenenfalls später verwenden, oder die Parameter optisch und/oder akustisch einem Benutzer anzeigen, oder sie an eine weitere Einrichtung, beispielsweise eine Steuereinheit eines Beleuchtungssystems, senden. Das Senden kann entweder drahtlos oder drahtgebunden geschehen und kann entweder automatisch oder nur auf Abfrage von der weiteren Einrichtung durchgeführt werden. The power consumption of the LED module 1 in the readout window can be constant or current-variable depending on the type of circuit 4. The LED converter 1 0 can detect the power consumption of the LED module 1 or a change in the power consumption of the LED module 1 and close based on the detected power consumption to be set operating and / or maintenance parameters of the LED module 1. The LED converter 1 0 can use the operating and / or maintenance parameters directly for setting or control of the LED module 1. The LED converter 1 0 can store the operating and / or maintenance parameters but also in a memory associated with him and later use, if necessary, or visually and / or acoustically display the parameters to a user, or they to another device, such as a control unit Lighting system, send. The transmission can be either wireless or wired and can be done either automatically or only upon request from the other device.
Zum Betreiben eines LED-Moduls 1 durch den LED-Konverter 1 der vorliegenden Erfindung können in einer vorzugsweise zeitlich begrenzten Startphase der LED-Leuchte verschiedene Vorgänge ausgeführt werden. Zunächst versorgt der LED-Konverter 1 0 das LED- Modul 1 beispielsweise m it einer konstanten Versorgungsspannung, vorzugsweise einer konstanten DC-Spannung. Beispielsweise kann der LED-Konverter 1 0 mit im Vergleich zum Normalbetrieb verringertem Einschaltverhältnis betrieben werden, wodurch eine geringere Ausgangsspannung erreicht wird. Die Versorgungsspannung ist dabei eine erste Versorgungsspannung 5a, d.h. sie liegt im Auslesefenster, das in Figur 2 gezeigt ist. Da die erste Versorgungsspannung 5a ungleich Null ist, wird die Schaltung 4 auf dem LED-Modul 1 aktiviert und stellt eine Last für den LED-Konverter 1 0 dar. Die Last ist vorzugsweise eine Wirkleistungslast und erzeugt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 . Nun kann der LED-Konverter 1 0 beispielsweise einen Entladestrom eines Kondensators über diese Last, eine absolute Stromaufnahme der Schaltung 4, eine Frequenz einer Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 , oder ein Tastverhältnis oder eine Amplitude einer Leistungsaufnahmeänderung messen. Basierend auf dem Resultat der Messung kann der LED- Konverter 1 0 auf Betriebs- und/oder Wartungsparameter schließen. Beispielweise kann der LED-Konverter 1 0 eine Soll- oder Durchlassspannung oder einen Sollstrom des LED-Moduls bestimmen und diese an das LED-Modul 1 anlegen. Damit wird eine angeschlossene LED-Strecke 3 leitend und der LED-Konverter 1 0 betreibt das LED-Modul 1 im Leuchtbetrieb. Vorzugsweise wird nun automatisch die Schaltung 4 deaktiviert. Die Schaltung 4 nimmt dadurch keine Leistung im Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3 auf und beeinflusst deshalb nicht den Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3. Der LED- Konverter 1 0 der LED-Leuchte hat also automatisch das LED-Modul 1 erkannt und die passenden Betriebsparameter eingestellt. For operating an LED module 1 by the LED converter 1 of the present invention, various operations can be performed in a preferably temporary start phase of the LED lamp. First of all, the LED converter 10 supplies the LED module 1, for example, with a constant supply voltage, preferably a constant DC voltage. For example, the LED converter 1 0 can be operated with reduced compared to normal operation duty cycle, whereby a lower output voltage is achieved. The supply voltage is included a first supply voltage 5a, ie it lies in the readout window, which is shown in FIG. Since the first supply voltage 5a is not equal to zero, the circuit 4 is activated on the LED module 1 and represents a load for the LED converter 10. The load is preferably an active power load and generates a power consumption of the LED module 1. Now, the LED converter 10 can measure, for example, a discharge current of a capacitor via this load, an absolute current consumption of the circuit 4, a frequency of a change in the power consumption of the LED module 1, or a duty cycle or an amplitude of a power consumption change. Based on the result of the measurement, the LED converter 1 0 can close on operating and / or maintenance parameters. For example, the LED converter 1 0 can determine a desired or forward voltage or a desired current of the LED module and apply this to the LED module 1. Thus, a connected LED track 3 is conductive and the LED converter 1 0 operates the LED module 1 in the lighting mode. Preferably, the circuit 4 is now automatically deactivated. As a result, the circuit 4 does not absorb any power in the luminous operation of the LED track 3 and therefore does not influence the lighting operation of the LED track 3. The LED converter 110 of the LED lamp has therefore automatically detected the LED module 1 and the appropriate operating parameters set.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Auslesen des LED-Moduls 1 durch den LED-Konverter 1 0 zeitlich begrenzt erfolgen, indem die Schaltung 4 nur während einer Startphase aufgrund einer vorgegebenen Zeitspanne aktiv ist, sobald eine Versorgungsspannung an das LED-Modul 1 angelegt wird. Diese Versorgungsspannung kann in diesem Fall auch der nom inellen Ausgangsspannung des LED- Konverters 1 0 für den Normalbetrieb entsprechen. Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung wird die Schaltung 4 auf dem LED-Modul 1 aktiviert und stellt eine Last für den LED-Konverter 10 dar. Die Last ist vorzugsweise eine sich wiederholt ändernde Wirkleistungslast und erzeugt eine Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1. Zusätzlich kann in diesem Fall auch die angeschlossene LED-Strecke 3 leitend werden womit der LED-Konverter 10 das LED-Modul 1 im Leuchtbetrieb betreibt. Nun kann der LED-Konverter 10 beispielsweise einen Entladestrom eines Kondensators über diese Last, eine absolute Stromaufnahme der Schaltung 4, eine Frequenz einer Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 , oder ein Tastverhältnis oder eine Amplitude einer Leistungsaufnahmeänderung messen. Basierend auf dem Resultat der Messung kann der LED-Konverter 10 auf Betriebsund/oder Wartungsparameter schließen. Beispielweise kann der LED- Konverter 10 eine Soll- oder Durchlassspannung oder einen Sollstrom des LED-Moduls bestimmen und diese an das LED-Modul 1 anlegen. Vorzugsweise wird nun automatisch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne für die Startphase die Schaltung 4 deaktiviert. Die Vorgabe dieser Zeitspanne für die Startphase kann beispielsweise durch eine Zeitladeschaltung festgelegt sein, wobei ein Zeitgeber-Kondensator aufgeladen wird und nach erfolgtem Aufladen des Zeitgeber- Kondensators die Schaltung 4 deaktiviert wird. Die Schaltung 4 nimmt dadurch keine Leistung im dauernden Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3 auf und beeinflusst deshalb nicht den Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3. Alternatively or additionally, readout of the LED module 1 by the LED converter 1 0 can be limited in time by the circuit 4 is active only during a startup phase due to a predetermined period of time, as soon as a supply voltage to the LED module 1 is applied. In this case, this supply voltage can also correspond to the nominal output voltage of the LED converter 10 for normal operation. After applying the supply voltage, the circuit 4 on the LED module. 1 The load is preferably a repeatedly changing active load and generates a power consumption of the LED module 1. In addition, in this case, the connected LED track 3 can become conductive which the LED Converter 10, the LED module 1 operates in the lighting mode. Now, the LED converter 10 may measure, for example, a discharging current of a capacitor through this load, an absolute current consumption of the circuit 4, a frequency of a change in the power consumption of the LED module 1, or a duty ratio or an amplitude of a power consumption change. Based on the result of the measurement, the LED converter 10 may conclude operating and / or maintenance parameters. For example, the LED converter 10 may determine a desired or forward voltage or a desired current of the LED module and apply this to the LED module 1. Preferably, the circuit 4 is then automatically deactivated after the predetermined period for the start phase. The specification of this time period for the start phase can be determined for example by a time charge circuit, wherein a timer capacitor is charged and after the charging of the timer capacitor, the circuit 4 is deactivated. As a result, the circuit 4 does not absorb any power in the continuous lighting operation of the LED track 3 and therefore does not influence the lighting operation of the LED track 3.
Figur 3 zeigt einen Schaltkreis, der zumindest ein Teil der Schaltung 4 ist, um diese automatisch zu deaktivieren, wenn die Versorgungsspannung im Bereich der zweiten Versorgungsspannung 5b ist, also oberhalb der Durchlassspannung der LED-Strecke 3 ist. Die Schaltung 4 kann mittels der Transistoren M4 und M3 deaktiviert werden. Mit ansteigender Versorgungsspannung, die vom LED- Konverter 10 bereitgestellt wird und an der Schaltung 4 auf dem LED- Modul ,1 anliegt, steigt auch die Spannung am Widerstand R8. Wenn diese Spannung eine Schwellenspannung des Transistors M4 erreicht, schließt dieser und deaktiviert auch den Transistor M3 , indem er die Gate-Spannung des Transistors M3 auf Erde legt. Die Schwellenspannung kann beispielsweise 1 ,4 Volt sein (bei einer Spannung von 1 2, 5 Volt) des LED-Konverters 1 0). Um Verluste des Spannungsteilers R8 und RI O zu reduzieren, sollten die Widerstandswerte hoch sein, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 200 kQ, noch mehr bevorzugt im Bereich von 40 bis 1 00 k . Außerdem ist es wichtig, dass der Transistor M3 dazu ausgelegt ist, der maximalen Versorgungsspannung zu widerstehen, die der LED-Konverter 1 0 angelegen kann, und dass die Spannung am Widerstand R8 nicht die maximale erlaubte Gate-Spannung des Transistors M4 bei normalem Leuchtbetrieb der LED-Strecke 3 übersteigt. Alternativ oder optinoal kann diese Schaltung beispielsweise m ittels eines RC-Gliedes so ausgelegt sein, dass sie sich nach Ablauf einer vorgegebenen Startzeit (wobei diese Zeit der Startphase entspricht) deaktiviert, indem der Transistor M3 abhängig davon deaktiviert, also geöffnet wird. Beispielsweise kann parallel zu dem Widerstand R8 ein Kondensator angeordnet sein. Dieser Kondensator kann so ausgelegt sein, dass dieser nach Ablauf der vorgegebenen Startzeit durch die angelegte Versorgungsspannung geladen ist und somit auch die Spannung am parallelen Widerstand R8 soweit gestiegen ist, dass diese Spannung eine Schwellenspannung des Transistors M4 erreicht hat, so dass dieser schließt und den Transistor M3 deaktiviert, indem er die Gate- Spannung des Transistors M3 auf Erde legt. FIG. 3 shows a circuit which is at least part of the circuit 4 in order to deactivate it automatically when the supply voltage is in the range of the second supply voltage 5b, ie above the forward voltage of the LED circuit 3. The circuit 4 can be deactivated by means of the transistors M4 and M3. With increasing supply voltage, which is provided by the LED converter 10 and applied to the circuit 4 on the LED module, 1, and the voltage across the resistor R8 increases. If this voltage reaches a threshold voltage of the transistor M4, closes this and also deactivates the transistor M3 by setting the gate voltage of the transistor M3 to ground. The threshold voltage may be, for example, 1.4 volts (at a voltage of 1 2, 5 volts) of the LED converter 10). In order to reduce losses of the voltage divider R8 and RI 0, the resistance values should be high, preferably in the range of 20 to 200 kQ, more preferably in the range of 40 to 1 00 k. In addition, it is important that the transistor M3 is designed to withstand the maximum supply voltage that the LED converter 10 can provide, and that the voltage across the resistor R8 does not exceed the maximum allowable gate voltage of the transistor M4 during normal lighting operation LED range 3 exceeds. Alternatively or optinally, this circuit can be designed, for example, with an RC element so that it deactivates after a predetermined start time (this time corresponds to the start phase) by deactivating the transistor M3 depending on it, ie, opening it. For example, a capacitor may be arranged parallel to the resistor R8. This capacitor can be designed so that it is charged after the predetermined start time by the applied supply voltage and thus the voltage across the parallel resistor R8 has risen so far that this voltage has reached a threshold voltage of the transistor M4, so that it closes and the Transistor M3 is deactivated by setting the gate voltage of the transistor M3 to ground.
Figur 4 zeigt beispielhaft einen Schaltkreis TL432 , der zumindest ein Teil der Schaltung 4 ist, die dazu ausgelegt ist, im Auslesefenster eine strom konstante Last für den LED-Konverter 1 0 darzustellen. Die linke Seite der Figur 4 zeigt ein Schaltbild des Schaltkreises, die rechte Seite zeigt ein entsprechendes Ersatzschaltbild für den Schaltkreis TL43 1 oder TL432. Der konstante Strom ist durch ein Verhältnis der Referenzspannung des Schalkreises TL431 zum Widerstandswert des Auswahlwiderstands Rl 1 (Rcfg) bestimmt. Ein Transistor Ql wird vorzugsweise dermaßen gesteuert, dass die Spannung an dem Widerstand Rl 1 (Rcfg) immer ungefähr 2,5 Volt beträgt. Ein Minimalstrom von etwa 1 mA sollte durch den Schaltkreis TL431 fließen. Der in Figur 3 gezeigte Schaltkreis kann in Serie mit dem in Figur 4 gezeigten Schaltkreis angeordnet werden, so dass die Serienschaltung aus beiden parallel zu der LED-Strecke auf dem LED- Modul 1 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die virtuelle Masse CNDX des Schaltkreises der Figur 4 mit dem Drain-Anschluß des Transistors M3 verbunden. Figure 4 shows an example of a circuit TL432, which is at least a part of the circuit 4, which is designed to represent a current-constant load for the LED converter 1 0 in the readout window. The left side of Figure 4 shows a circuit diagram of the circuit, the right side shows a corresponding equivalent circuit diagram for the circuit TL43. 1 or TL432. The constant current is determined by a ratio of the reference voltage of the switching circuit TL431 to the resistance value of the selection resistor Rl 1 (Rcfg). A transistor Ql is preferably controlled so that the voltage across the resistor Rl 1 (Rcfg) is always about 2.5 volts. A minimum current of about 1 mA should flow through the TL431 circuit. The circuit shown in Figure 3 can be arranged in series with the circuit shown in Figure 4, so that the series circuit of both parallel to the LED track on the LED module 1 is arranged. Preferably, the virtual ground CNDX of the circuit of Figure 4 is connected to the drain of transistor M3.
Über eine stromkonstante Last wie beispielweise in Figur 4 gezeigt kann der LED-Konverter 10 zur Messung des konstanten Stroms beispielweise einen Kondensator 11 entladen. Der konstante Strom durch die Schaltung 4 (der dem Entladestrom des Kondensators 11 entspricht) kann direkt oder indirekt basierend auf entweder der Entladedauer und/oder der Entladerate bestimmt werden. Basierend auf dem Entladestrom kann der LED-Konverter auf die verwendete Schaltung 4 und somit auf das angeschlossene LED-Modul 1 schließen. Ferner kann der LED-Konverter 10 Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls ermitteln, beispielweise anhand abgelegter Tabellen. Das Konzept der Ermittlung des konstanten Stroms durch die Schaltung 4 ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Zum Beispiel kann der LED- Konverter 10 beispielhaft als Buck-Konverter ausgeführt sein. Der LED- Konverter 10 ist mit dem Kondensator 11 versehen, der parallel zu den Anschlüssen 12 für die Versorgungsspannung angeschlossen sein kann. Die Spannung an den Anschlüssen 12 wird vom LED-Konverter 10 überwacht. Wenn die Versorgungsspannung durch Öffnen des Schalters 13, welcher in dem LED-Konverter 10 angeordnet ist und vorzugsweise beim Betrieb des LED-Konverters hochfrequent getaktet wird, vom LED- Modul 1 getrennt wird, entlädt sich der Kondensator 11 über die vorzugsweise stromkonstante Last, die durch die Schaltung 4 auf dem LED-Modul 1 dargestellt wird. Die Entladerate, d.h. die Änderung der Spannung des Kondensators, die an den Anschlüssen 12 anliegt, wird vom LED-Konverter 10 vorzugsweise gemessen, um wie beschrieben auf die Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls 1 zu schließen. Beispielweise kann der Widerstand Rl l, der in Figur 4 gezeigten stromkonstanten Last, bestimmt werden, wenn die Kapazität des Kondensators 11 bekannt ist. Dieser Widerstandswert kann dann den Betriebs- und/oder Wartungsparameter kodieren, d.h. der LED- Konverter 10 kann beispielsweise diesen Widerstandswert mit Betriebsund/oder Wartungsparametern in abgelegten Tabellen korrelieren. Via a current-constant load such as shown in Figure 4, the LED converter 10 for measuring the constant current, for example, a capacitor 11 discharged. The constant current through the circuit 4 (corresponding to the discharge current of the capacitor 11) may be determined directly or indirectly based on either the discharge duration and / or the discharge rate. Based on the discharge current, the LED converter can close to the circuit 4 used and thus to the connected LED module 1. Furthermore, the LED converter 10 can determine operating and / or maintenance parameters of the LED module, for example based on stored tables. The concept of determining the constant current through the circuit 4 is shown schematically in FIG. For example, the LED converter 10 may be exemplified as a buck converter. The LED converter 10 is provided with the capacitor 11, which may be connected in parallel to the terminals 12 for the supply voltage. The voltage at the terminals 12 is monitored by the LED converter 10. When the supply voltage by opening the switch 13, which is arranged in the LED converter 10 and is preferably clocked at high frequency during operation of the LED converter is separated from the LED module 1, the capacitor 11 discharges via the preferably current-constant load passing through the circuit 4 on the LED Module 1 is shown. The discharge rate, ie the change in the voltage of the capacitor, which is applied to the terminals 12, is preferably measured by the LED converter 10 to close as described on the operating and / or maintenance parameters of the LED module 1. For example, the resistance Rl 1, the current-constant load shown in Figure 4, can be determined when the capacitance of the capacitor 11 is known. This resistance value can then code the operating and / or maintenance parameters, ie the LED converter 10 can correlate, for example, this resistance value with operating and / or maintenance parameters in stored tables.
Figur 6 zeigt einen Schaltkreis TLC555, der zumindest Teil der Schaltung 4 ist und dazu geeignet ist, eine Laständerung des LED- Moduls 1 mit einer bestimmten Frequenz, d.h. eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 zu erzeugen. Auf der linken Seite der Figur 6 ist ein Schaltbild, auf der rechten Seite ist ein entsprechendes Ersatzschaltbild für den Schaltkreis TLC555 gezeigt. Beispielsweise kann ein Kondensator Cl zwischen 1/3 und 2/3 der vom LED-Konverter 10 angelegten Versorgungsspannung 5a geladen und entladen werden. Solange die vom LED-Konverter 10 angelegte Versorgungsspannung 5a konstant ist, kann so eine Frequenz der Laständerung, ein Tastverhältnis (Taktverhältnis) der Laständerung oder eine Amplitude der Laständerung (d.h. ein Unterschied zwischen einer Last vor und einer Last nach der Änderung) eingestellt werden. Dies bedingt auch eine Änderung der Leistungsaufnahme mit einer entsprechenden Frequenz, Tastverhältnis (Taktverhältnis) oder einer Amplitude. Die Frequenz f der Änderung ist dabei definiert als FIG. 6 shows a circuit TLC555, which is at least part of the circuit 4 and is suitable for generating a load change of the LED module 1 with a specific frequency, ie a change in the power consumption of the LED module 1. On the left side of Figure 6 is a circuit diagram, on the right side, a corresponding equivalent circuit diagram for the circuit TLC555 is shown. For example, a capacitor Cl can be charged and discharged between 1/3 and 2/3 of the supply voltage 5a applied by the LED converter 10. As long as the supply voltage 5a applied from the LED converter 10 is constant, a frequency of the load change, a duty ratio (duty ratio) of the load change, or an amplitude of the load change (ie, a difference between a load before and a load after the change) can be set. This also requires a change in power consumption with a corresponding frequency, duty cycle (duty ratio) or amplitude. The frequency f of the change is defined as
f = l/{(R3+2-R4)-Cl -ln(2)}, f = 1 / {(R3 + 2-R4) -Cl-ln (2)},
wobei R3, R4 und Cl Widerstands- bzw. Kapazitätswerte der in Fig. 6 gezeigten Komponenten sind. wherein R3, R4 and Cl are resistance values of the components shown in FIG.
Das Tastverhältnis (Taktverhältnis) ist durch die AN-Zeit (T h) und die AUS-Zeit (T low ) definiert, ' wobei The duty ratio (clock ratio) is defined by the ON time (T h ) and the OFF time (T low), where
T high (R3+R4)-CHn(2) und  T high (R3 + R4) -CHn (2) and
T low = R4-CMn(2). T low = R4-CMn (2).
Eine Änderung des Tastverhältnisses ist sowohl durch eine Änderung der Pulsdauer (Einschaltzeitdauer, AN-Zeit, Th.gh) als auch durch eine Änderung der Pausendauer (Ausschaltzeitdauer, AUS-Zeit, T|ow) möglich. A change in the duty cycle is possible both by a change in the pulse duration (switch-on time, ON time, T h . Gh ) and by a change in the pause duration (switch-off time, OFF time, T | ow ).
Die Größe der Last ist durch den Widerstand R5 und der Konverterspannung VcoNV (genauer gesagt das Verhältnis . VCONV/R5) bestimmt. Die Schaltung 4 kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie nur während der Startphase der LED-Leuchte aktiviert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Versorgung des Schaltkreises TLC555 mit Hilfe eines Zeitgliedes wie beispielsweise eines RC-Gliedes kann beispielsweise dieses Zeitglied derart ausgelegt sein, dass nur für eine Zeit von beispielsweise 100 Millisekunden die Versorgung für den Schaltkreis TLC555 anliegt und danach aufgrund einer Aufladung des Kondensators des RC-Gliedes über einen Vorwiderstand (ausgehend von der Versorgungsspannung des LED- Modules 1 ) ein vorgegebener Spannungspegel erreicht wird, der zum Abschalten der Versorgungsspannung Vcc für den Schaltkreis TLC555 führt (Beispiel nicht dargestellt). Beispielsweise kann über die an dem RC-Glied abfallende Spannung die Basis eines Abschalttransistors (nicht dargestellt) angesteuert werden, der die Versorgung Vcc für den Schaltkreis TLC555 auf Masse zieht, sobald das RC-Glied aufgeladen worden ist. Die Ladezeit des RC-Gliedes kann dabei so ausgelegt werden, dass eine Zeit von beispielsweise 1 00 Millisekunden erreicht wird, wobei diese Zeit der Startphase entspricht. Ein Anlauf des Schaltkreis TLC555 zu Beginn der Startphase kann durch eine hochohmige Speisung direkt von der Versorgungsspannung des LED- Modules 1 erfolgen, wobei diese am Ende der Startphase mittels der am RC-Glied abfallenden Spannung über den Abschalttransistors in einer Art Pull-Down Konfiguration auf Masse gezogen wird. Die Schaltung 4 kann einen steuerbaren Schalter aufweisen, der den Widerstand RS abhängig vom Ausgangssignal OUT des Schaltkreis TLC555 zu- oder wegschaltet und somit die Laständerung bewirkt. The magnitude of the load is determined by the resistance R5 and the converter voltage V coNV (more precisely, the ratio V CONV / R5). The circuit 4 may for example be designed so that it is activated only during the start phase of the LED light. This can be achieved, for example, that the supply of the circuit TLC555 by means of a timer such as an RC element, for example, this timer can be designed so that only for a time of, for example, 100 milliseconds the supply for the circuit TLC555 is applied and thereafter a charging of the capacitor of the RC element via a series resistor (starting from the supply voltage of the LED module 1) a predetermined voltage level is reached, which leads to switching off the supply voltage Vcc for the circuit TLC555 (example not shown). For example, on the on the RC element falling voltage the base of a turn-off transistor (not shown) are driven, which pulls the supply Vcc for the circuit TLC555 to ground as soon as the RC element has been charged. The charging time of the RC element can be designed so that a time of, for example, 1 00 milliseconds is reached, this time corresponds to the starting phase. A start of the circuit TLC555 at the beginning of the starting phase can be done by a high-impedance power supply directly from the LED module 1, which at the end of the start phase by means of the voltage drop across the RC element via the turn-off transistor in a kind of pull-down configuration Mass is pulled. The circuit 4 may comprise a controllable switch, which switches the resistor RS on or off depending on the output signal OUT of the circuit TLC555 and thus causes the load change.
Der in Figur 3 gezeigte Schaltkreis kann in Serie mit dem in Figur 6 gezeigten Schaltkreis angeordnet werden, so dass die Serienschaltung aus beiden parallel zu der LED-Strecke auf dem LED-Modul 1 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die virtuelle Masse GNDX des Schaltkreises der Figur 6 mit dem Drain-Anschluß des Transistors M3 verbunden. Eine Deaktivierung des Schaltkreises der Figur 6 kann beispielsweise zeitgesteuert erfolgen. Wie bereits bei dem Beispiel der Figur 3 erläutert, kann ein Kondensator parallel zu dem Widerstand R8 angeordnet sein. In diesem Fall wird ebenfalls ein RC-Glied gebildet. Die Ladezeit des RC-Gliedes kann dabei so ausgelegt werden, dass eine Zeit von beispielsweise 100 Millisekunden erreicht wird, wobei diese Zeit der Startphase entspricht. Nach Ablauf der durch die Dimensionierung des RC-Gliedes vorgegebenen Startzeit hat die Spannung am Gate des Transistors 4 eine Schwellenspannung des Transistors M4 erreicht, so dass dieser schließt und den Transistor M3 deaktiviert, indem er die Gate-Spannung des Transistors M3 auf Erde legt. Auf diese Weise kann die Schaltung der Figur 6 nur für eine vorgegebene Startphase aktiviert werden. The circuit shown in Figure 3 can be arranged in series with the circuit shown in Figure 6, so that the series circuit of both parallel to the LED track on the LED module 1 is arranged. Preferably, the virtual ground GNDX of the circuit of Figure 6 is connected to the drain of transistor M3. A deactivation of the circuit of Figure 6, for example, time-controlled. As already explained in the example of FIG. 3, a capacitor can be arranged parallel to the resistor R8. In this case, an RC element is also formed. The charging time of the RC element can be designed so that a time of, for example, 100 milliseconds is reached, this time corresponds to the starting phase. After the predetermined by the dimensioning of the RC element start time, the voltage at the gate of the transistor 4 has reached a threshold voltage of the transistor M4 so that it closes and the transistor M3 is deactivated by switching the gate voltage of the transistor M3 to ground sets. In this way, the circuit of Figure 6 can be activated only for a predetermined start phase.
Wird durch die Schaltung 4 eine sich wiederholend ändernde Laständerung (also eine modulierte Laständerung) erzeugt und ausgegeben, können beispielsweise auch zwei verschiedene Informationen übertragen werden. Beispielsweise kann sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis der Laständerung geändert werden. In diesem Fall könnte eine erste Information (beispielsweise die Sollspannung) m ittels der Frequenz kodiert übertragen werden, während eine zweite Information (beispielsweise der Sollstrom) über das Tastverhältnis kodiert übertragen werden kann. Eine weitere Möglichkeit zur kombinierten Übertragung von zumindest zwei Informationen wäre die entsprechende Änderung der Pulsdauer (Einschaltzeitdauer, ' AN-Zeit, ' T, high ) und der PausendauerIf a repeatedly changing load change (ie a modulated load change) is generated and output by the circuit 4, two different pieces of information can be transmitted, for example. For example, both the frequency and the duty cycle of the load change can be changed. In this case, a first information (for example, the setpoint voltage) could be coded by means of the frequency, while a second information (for example, the setpoint current) can be transmitted encoded via the duty cycle. Another possibility for the combined transmission of at least two pieces of information would be the corresponding change of the pulse duration (switch-on time duration, 'ON time,' T, high) and the pause duration
(Ausschaltzeitdauer, AUS-Zeit, T[o der Laständerung. (OFF time, OFF time, T [o the load change.
Die Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 kann durch den LED-Konverter 1 0 beispielsweise durch direkte Strommessung des Stroms durch die Schaltung 4 bestimmt werden. Alternativ kann der LED-Konverter 1 0 Messungen an einem Buck-Konverter wie in Figur 7 gezeigt durchführen, wobei der Buck-Konverter vorzugsweise ein Teil des LED-Konverters 1 0 ist. So zeigt zum Beispiel Figur 8, wie der Strom durch die Schaltung 4 und der Strom am Buck-Konverter, der über einen Shunt gemessen wird, korreliert. Figur 8 zeigt oben den Strom „load current" durch Schaltung 4 und den Strom „inductor current" durch Buck-Konverter gegen die Zeit aufgetragen. Der Buck-Konverter stellt dabei nur ein exemplarisches Beispiel für einen hochfrequent getakteten Wandler dar, alternativ kann beispielsweise auch ein isolierten Sperrwandler, Boost-Konverter (Hochsetzsteller) oder einen resonanten Halbbrücken-Konverter (vorzugsweise isoliert, beispielsweise einen LLC Konverter) zum Speisen des LED-Moduls 1 angewendet werden. The change in the power consumption of the LED module 1 can be determined by the LED converter 1 0, for example, by direct current measurement of the current through the circuit 4. Alternatively, the LED converter 10 can perform measurements on a buck converter as shown in FIG. 7, wherein the buck converter is preferably a part of the LED converter 10. For example, Figure 8 shows how the current through the circuit 4 and the current on the buck converter measured across a shunt correlate. FIG. 8 shows, above, the current "load current" through circuit 4 and the current "inductor current" plotted against the time by buck converters. The buck converter represents only an exemplary example of a high-frequency clocked converter, alternatively, for example, an isolated flyback converter, boost converter (boost converter) or a resonant half-bridge converter (preferably isolated, For example, an LLC converter) are used to power the LED module 1.
Der LED-Konverter kann wie in Figur 7 gezeigt einen Buck-Konverter aufweisen. Der Buck-Konverter kann als Konstantstromquelle betrieben werden, also auf einen konstanten Ausgangsstrom regeln. In diesem Fall kann beispielsweise die Ausgangsspannung des Buck-Konverters, also die Spannung, die am Ausgang des LED-Konverters 1 0 ausgegeben wird und der Spannung über dem LED-Modul 1 entspricht, erfasst und ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Dauer der Einschaltzeit und der Ausschaltzeit der Ansteuerung des hochfrequent getakteten Schalters (Switch) des Buck-Konverters überwacht und ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen und somit eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. The LED converter may have a buck converter as shown in FIG. The buck converter can be operated as a constant current source, ie regulate to a constant output current. In this case, for example, the output voltage of the buck converter, so the voltage that is output at the output of the LED converter 1 0 and corresponds to the voltage across the LED module 1, are detected and evaluated. Additionally or alternatively, the duration of the on-time and the off-time of the control of the high-frequency clocked switch (switch) of the Buck converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read information from the LED module 1.
Der Buck-Konverter kann auch als Konstantspannungsquelle betrieben werden, also auf eine konstante Ausgangspannung regeln. In diesem Fall wird eine Laständerung an dem LED-Modul 1 zu einer Änderung des sich einstellenden Spitzenstroms durch den hochfrequent getakteten Schalter während der Einschaltphase des hochfrequent getakteten Schalters des Buck-Konverters führen, wobei diese Änderung erfasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Dauer der Einschaltzeit und des Tastverhältnisses der Ansteuerung des hochfrequent getakteten Schalters des Buck-Konverters überwacht und ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen und som it eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. Alternativ kann bei einem Betrieb als Konstantspannungsquelle auch die Höhe des Ausgangsstromes ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen. Der Buck-Konverter kann mit fixem Tastverhältnis bei fixer Frequenz betrieben werden, vorzugsweise in einem nichtlückendem Strombetrieb (continuous conduction mode). Bei einem derartigen Betrieb können die Höhe des Ausgangsstromes und / oder der Ausgangsspannung ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen. The buck converter can also be operated as a constant voltage source, so regulate to a constant output voltage. In this case, a load change on the LED module 1 will lead to a change in the peaking current occurring through the high-frequency clocked switch during the switch-on phase of the high-frequency clocked switch of the buck converter, which change can be detected. Additionally or alternatively, the duration of the on-time and the duty cycle of the control of the high-frequency clocked switch of the Buck converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read it information from the LED module 1. Alternatively, when operating as a constant voltage source, the level of the output current can also be evaluated in order to detect a load change. The buck converter can be operated with a fixed duty cycle at a fixed frequency, preferably in a non-clipping current mode (continuous conduction mode). In such an operation, the magnitude of the output current and / or the output voltage can be evaluated to detect a load change.
Der Buck-Konverter des LED-Konverters 1 0 kann das LED-Modul 1 beispielsweise in einer Startphase mit einer konstanten Versorgungsspannung versorgen, vorzugsweise einer konstanten DC- Spannung. In diesem Fall wird der Buck-Konverter in der Startphase als Konstantspannungsquelle betrieben. Beispielsweise kann der LED- Konverter 1 0 mit im Vergleich zum Normalbetrieb verringertem Einschaltverhältnis betrieben werden, wodurch eine geringere Ausgangsspannung erreicht wird. Die Versorgungsspannung kann dabei eine erste Versorgungsspannung 5a sein, d.h. sie kann im Auslesefenster liegen, das in Figur 2 gezeigt ist. Der Buck-Konverter kann in einer Startphase auch das LED-Modul 1 mit einem geregelten Strom versorgen, dann wird der Buck-Konverter vorzugsweise als Konstantstromquelle betrieben. The buck converter of the LED converter 1 0, the LED module 1, for example, in a start phase with a constant supply voltage supply, preferably a constant DC voltage. In this case, the buck converter is operated in the starting phase as a constant voltage source. For example, the LED converter 1 0 can be operated with reduced compared to the normal operation duty cycle, whereby a lower output voltage is achieved. The supply voltage may be a first supply voltage 5a, i. it can lie in the read window, which is shown in FIG. The buck converter can also supply the LED module 1 with a regulated current in a starting phase, then the buck converter is preferably operated as a constant current source.
Figur 8 zeigt unten eine vergrößerte Ansicht dieser Auftragung. Je größer die Last der Schaltung 4 ist, desto größer wird ein Tastverhältnis oder ein Peak-Strom am Messwiderstand (Shunt). Abhängig von einem Steuerprinzip des LED-Moduls 1 durch den LED-Konverter 1 0 kann auch ein Peak-Strom an dem Shunt des Buck-Konverters oder auch eine Änderung des Tastverhältnisses am Buck-Konverter gemessen werden. Die Änderung der Last der Schaltung 4 bzw. der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 kann direkt an dem Shunt am Niederpotentialschalter des Buck-Konverters erfasst werden. Entweder durch eine periodische Änderung des Tastverhältnisses oder eine periodische Änderung des Peak-Stroms, der m it einer periodischen Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 korreliert. Figure 8 shows an enlarged view of this plot below. The larger the load of the circuit 4, the larger becomes a duty ratio or a peak current at the measuring resistor (shunt). Depending on a control principle of the LED module 1 through the LED converter 10, a peak current at the shunt of the buck converter or also a change in the duty cycle at the buck converter can also be measured. The change in the load of the circuit 4 or the power consumption of the LED module 1 can be detected directly on the shunt at the low-potential switch of the Buck converter. Either by a periodic change of the duty cycle or a periodic change of the Peak current, which m correlates with a periodic change in the power consumption of the LED module 1.
Wie bereits erwähnt kann der LED-Konverter 1 0 beis pielsweise einen isolierten Wandler mit ei nem Transformator zu r hochfrequenten Energ ieübertrag u ng ( isoliert, vorzugsweise ein isolierter Sperrwand ler) zur Versorgung des LED-Moduls 1 aufweisen. Wenn der LED-Konverter 1 0 isoliert ausgeführt ist (beispielsweise als isolierter Sperrwandler), also einen Transformator aufweist, kann die Erfassung der Laständerung d urch den LED-Konverter 1 0 auch auf der Primärseite des LED-Konverters 1 0 erfolgen. As already mentioned, the LED converter 10 can have an insulated converter with a transformer for high-frequency energy transmission (isolated, preferably an insulated blocking wall) for supplying the LED module 1. If the LED converter 1 0 carried out isolated (for example, as an isolated flyback converter), that has a transformer, the detection of the load change d by the LED converter 1 0 can also be done on the primary side of the LED converter 1 0.
Beispielsweise kann bei Anwendung eines isolierten Sperrwandlers der Strom auf der Primärseite des LED-Konverters 1 0, welcher durch die Primärseite des Transformators fließt, erfasst werden. Dabei kann beispielsweise der Strom d urch den Taktschalter, welcher in Serie zu der Primärwickl ung des Transformators angeordnet ist, oder aber der Strom du rch die Primärwicklu ng des Transformators vorzugsweise m ittels eines i n Serie dazu geschalteten Shu nts (Strom meßwiderstandes) erfasst werden . Beispielsweise kan n anhand des Peak-Stromes an dem Shunt die anliegende Last oder auch die Laständerung des LED-Moduls 1 und som it beis pielsweise eine Änderung des Tastverhältnisses an der Primärseite des LED-Konverters 1 0 gemessen werden . Beis pielsweise kan n auch d ie Änderu ng des primärseitigen Stromes über die Zeit erfasst werden. Beispielsweise kan n eine Erfass ung der von der Primärseite übertragenen Leistung anhand der Mess u ng des primärseitigen Stromes sowie einer Messung oder zum indest der Kenntnis der den Konverter speisenden Spannung erfolgen. Es wäre beis pielsweise möglich, dass dem Konverter ei ne aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung wie beis pielsweise eine Hochsetzstellerschaltung vorgeschaltet ist, die die Ei ngangss pannung für den hochfrequent getakteten, isolierten Wandler wie beispielsweise den isolierten Sperrwandlers bereitstellt und auf einen vorgegebenen Wert regelt. Dieser vorgegebene Wert für die von der aktiven Leistungsfaktorkorrekturschaltung geregelte Eingangsspannung für den hochfrequent getakteten Wandler ist aufgrund der Vorgabe (beispielsweise über einen Spannungsteiler) bekannt und kann somit bei der Erfassung der von der Primärseite übertragenen Leistung berücksichtigt werden. Der LED-Konverter kann wie bereits erwähnt einen isolierten Sperrwandler (Flyback-Konverter) aufweisen. Der isolierte Sperrwandler kann als Konstantstromquelle betrieben werden, also auf einen konstanten Ausgangsstrom regeln. In diesem Fall kann beispielsweise die Ausgangsspannung des isolierten Sperrwandler, also die Spannung, die am Ausgang des LED-Konverters 1 0 ausgegeben wird und der Spannung über dem LED-Modul 1 entspricht, erfasst und ausgewertet werden. Diese Ausgangsspannung kann direkt oder auch indirekt, beispielsweise mittels einer Messung der Spannung an einer primärseitigen Wicklung des Transformators des isolierten Sperrwandlers, erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Dauer der der Ausschaltzeit der Ansteuerung des hochfrequent getakteten Schalters des isolierten Sperrwandlers überwacht und ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen und som it eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. For example, when using an isolated flyback converter, the current on the primary side of the LED converter 10, which flows through the primary side of the transformer, can be detected. In this case, for example, the current through the clock switch, which is arranged in series with the Primärwickl tion of the transformer, or the power du rch the Primärwicklu ng of the transformer preferably by means of a series-connected Shu nts (current measuring resistor) are detected. For example, based on the peak current at the shunt, the applied load or also the load change of the LED module 1 and, for example, a change in the duty cycle on the primary side of the LED converter 110 can be measured. For example, the change in the primary-side current may also be detected over time. For example, it is possible to detect the power transmitted from the primary side on the basis of the measurement of the primary-side current and of a measurement or, for the time being, the knowledge of the voltage supplying the converter. It would be pielsweise beis such that the converter ei ne active power factor correction circuit as pielsweise a boost converter circuit is connected upstream, the pangs the egg ngangss for the high frequency clocked, isolated converter such as the isolated flyback converter provides and controls to a predetermined value. This predetermined value for the input voltage controlled by the active power factor correction circuit for the high-frequency clocked converter is known on the basis of the specification (for example via a voltage divider) and can thus be taken into account in the detection of the power transmitted from the primary side. As already mentioned, the LED converter can have an isolated flyback converter. The isolated flyback converter can be operated as a constant current source, so regulate to a constant output current. In this case, for example, the output voltage of the isolated flyback converter, so the voltage that is output at the output of the LED converter 1 0 and corresponds to the voltage across the LED module 1, are detected and evaluated. This output voltage can be detected directly or indirectly, for example by means of a measurement of the voltage across a primary-side winding of the transformer of the isolated flyback converter. Additionally or alternatively, the duration of the turn-off of the control of the high-frequency clocked switch of the isolated flyback converter can be monitored and evaluated to detect a load change and thus read it information from the LED module 1.
Der isolierte Sperrwandler kann auch als Konstantspannungsquelle betrieben werden, also auf eine konstante Ausgangspannung regeln. In diesem Fall wird eine Laständerung an dem LED-Modul 1 zu einer Änderung des Ausgangsstromes führen, wobei diese Änderung erfasst werden kann. Diese Änderung des Ausgangsstromes kann beispielsweise an einer Änderung des sich einstellenden Spitzenstroms durch den hochfrequent getakteten Schalters wäh rend der Einschaltphase des hochfrequent getakteten Schalters des isolierten Speerwandlers füh ren. Die Überwachu ng des primärseitigen Stromes durch den hochfrequent getakteten Schalters kann som it zur Ü berwachu ng einer Laständerung genutzt werden, u m som it eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. The isolated flyback converter can also be operated as a constant voltage source, so regulate to a constant output voltage. In this case, a load change on the LED module 1 will result in a change in the output current, which change can be detected. This change in the output current can be due, for example, to a change in the peak current that occurs The monitoring of the primary-side current by the high-frequency clocked switch can thus be used to monitor a load change, thereby obtaining information from the LED Module 1 read out.
Der isolierte Sperrwandler kann auch mit fixem Tastverhältnis bei fixer Frequenz betrieben werden. Bei einem derartigen Betrieb können die Höhe des Ausgangsstromes und / oder der Ausgangsspannung ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen. Wenn nur die LED-Strecke des LED-Moduls aktiv ist, dann wird die Ausgangsspannung den Wert der Du rchflu ßspannung der LED-Strecke an neh men. Wenn eine Laständerung du rch d ie Schaltung 4 erfolgt, dann wird d ie Ausgangsspannung abfallen. Diese Änderung kan n als Laständerung erfasst werden. The isolated flyback converter can also be operated with a fixed duty cycle at a fixed frequency. In such an operation, the magnitude of the output current and / or the output voltage can be evaluated to detect a load change. If only the LED track of the LED module is active, then the output voltage will take on the value of the dimming voltage of the LED track. If a load change occurs through circuit 4, then the output voltage will drop. This change can be recorded as a load change.
Der LED-Konverter kann wie bereits erwäh nt einen isolierten resonanten Halbbrückenwandler wie beispielsweise einen sogenannten LLC- Konverter aufweisen. Der LLC-Konverter kann als Konstantstromquelle betrieben werden, also auf einen konstanten Ausgangsstrom regeln. In diesem Fall kann beispielsweise die Ausgangsspannung des isolierten Sperrwand ler, also die Spannung, die am Ausgang des LED-Konverters 1 0 ausgegeben wi rd u nd der Span nu ng über dem LED-Mod ul 1 entspricht, erfasst und ausgewertet werden. Diese Ausgangsspannung kann d irekt oder auch ind irekt, beispielsweise m ittels einer Messung der Span nu ng an einer primärseitigen Wicklung des Transformators des LLC-Konverters, erfasst werden. Wenn nur d ie LED-Strecke des LED- Modu ls aktiv ist, dan n wi rd d ie Ausgangsspannung den Wert der Du rchflußspannung der LED-Strecke annehmen. Wen n ei ne Laständerung durch d ie Schaltung 4 erfolgt, dann wird d ie Ausgangsspannung abfallen. Diese Änderung kann als Laständerung erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die sich aufgrund der Regelschleife einstellende Taktfrequenz des LLC- Konverters überwacht und ausgewertet werden, um eine Laständerung zu erkennen und somit eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. Wenn die Regelschleife des LLC-Konverters so ausgelegt ist, dass bei der Laständerung durch die Schaltung 4 ein Frequenzanschlag der Ansteuerung der Halbbrücke des LLC-Konverters erreicht wird, kann auch dies ausgewertet werden, um die Information auszulesen. As already mentioned, the LED converter can have an isolated resonant half-bridge converter such as, for example, a so-called LLC converter. The LLC converter can be operated as a constant current source, ie regulate to a constant output current. In this case, for example, the output voltage of the isolated barrier wall ler, so the voltage output at the output of the LED converter 1 0 wi rd and the Span nu ng over the LED Mod ul 1 corresponds to be detected and evaluated. This output voltage can be detected either directly or indirectly, for example by means of a measurement of the voltage on a primary-side winding of the transformer of the LLC converter. If only the LED section of the LED module is active, then the output voltage will assume the value of the delta voltage of the LED strip. Whenever a load change occurs through the circuit 4, then the Output voltage drop. This change can be recorded as a load change. In addition or as an alternative, the clock frequency of the LLC converter which adjusts itself due to the control loop can also be monitored and evaluated in order to detect a load change and thus to read out information from the LED module 1. If the control loop of the LLC converter is designed such that a frequency stop of the drive of the half-bridge of the LLC converter is achieved during the load change by the circuit 4, this can also be evaluated in order to read out the information.
Der isolierte resonante Halbbrückenwandler wie beispielsweise LLC- Konverter kann auch als Konstantspannungsquelle betrieben werden, indem er bei fixer Frequenz betrieben wird, wobei die Frequenz so gewählt ist, dass die sich ergebende Spannung am Ausgang unterhalb des Wertes der Durchflußspannung der LED-Strecke befindet. In d iesem Fall wird eine Laständerung an dem LED-Modul 1 zu einer Änderung des Ausgangsstromes führen, wobei diese Änderung erfasst werden kann. Diese Änderung des Ausgangsstromes kann beispielsweise an der Sekundärseite des LLC-Konverters erfolgen und mittels eines Koppelelements wie beispielsweise eines Stromtransformators auf die Primärseite übertragen werden. Die Überwachung des Ausgangsstromes kann som it zur Überwachung einer Laständerung genutzt werden, um somit eine Information von dem LED-Modul 1 auszulesen. The isolated resonant half-bridge converter such as LLC converter can also be operated as a constant voltage source by operating at a fixed frequency, the frequency being chosen such that the resulting voltage at the output is below the value of the LED link's through voltage. In this case, a load change on the LED module 1 will result in a change in the output current, which change can be detected. This change of the output current can take place, for example, on the secondary side of the LLC converter and be transmitted to the primary side by means of a coupling element, such as a current transformer. The monitoring of the output current can som it be used to monitor a load change, so as to read information from the LED module 1.
Fig. 1 3 zeigt als ein Ausführungsbeispiel für den LED-Konverter 1 0 einen isolierten resonanten Halbbrückenwandler B, der hier beispielhaft als LLC-Konverter dargestellt ist. In Fig. 13 ist gezeigt, dass die Busspannung Vbus einem Wechselrichter 20 zugeführt ist, der beispielsweise als Halbbrücken-Wechselrichter mit zwei Schaltern Sl, S2 ausgebildet sein kann. Die Busspannung Vbus kann beispielsweise die Ausgangsspannung einer hier nicht dargestellten PFC-Schaltung sein. Die Ansteuersignale für die Taktung der Schalter Sl, S2 kann in bekannter Weise von der Schaltersteuereinheit erzeugt werden. Der potentialhöhere Schalter Sl wird vom Signal ctrLHS gesteuert, der potentialniedrigere Schalter S2 vom Signal ctrLLS. As an exemplary embodiment of the LED converter 10, FIG. 13 shows an isolated resonant half-bridge converter B, which is shown here by way of example as an LLC converter. In FIG. 13 it is shown that the bus voltage Vbus is supplied to an inverter 20, which can be designed, for example, as a half-bridge inverter with two switches S1, S2. The bus voltage Vbus can be, for example, the output voltage of a PFC circuit, not shown here. The control signals for the timing of the switch Sl, S2 can be generated in a known manner by the switch control unit. The higher-potential switch Sl is controlled by the signal ctrLHS, the lower-potential switch S2 by the signal ctrLLS.
An den Mittenpunkt 21 des Wechselrichters 10 schließt sich im dargestellten Beispiel ein Resonanzkreis, hier als Serienresonanzkreis ausgebildet, nämlich ein LLC-Resonanzkreis 22, an. Im dargestellten Beispiel weist dieser Resonanzkreis 22 eine erste Induktivität Lsigma, eine Primärwicklung des Transformators T und einen Kondensator Cres auf. In the illustrated example, a resonant circuit, here designed as a series resonant circuit, namely an LLC resonant circuit 22, adjoins the center point 21 of the inverter 10. In the example shown, this resonant circuit 22 has a first inductance Lsigma, a primary winding of the transformer T and a capacitor Cres.
Die Primärwicklung des Transformators T weist dabei eine parallele Induktivität Lm auf, die den Magnetisierungsstrom führt. The primary winding of the transformer T in this case has a parallel inductance Lm, which carries the magnetizing current.
Auf den Transformator T folgt eine Last Load, die mit einer im Vergleich zur Busspannung Vbus heruntergesetzten Versorgungsspannung gespeist werden kann. Nach den Ausführungsbeispielen bspw. der Fig. 1 umfasst die Last das LED- Modul 3. Am Ausgang des Transformators T können zusätzlich Elemente (nicht gezeigt) zur Glättung und Stabilisierung der Ausgangsspannung vorhanden sein. The transformer T is followed by a load load, which can be supplied with a supply voltage which has been reduced in comparison with the bus voltage Vbus. According to the embodiments example of FIG. 1, the load comprises the LED module 3. At the output of the transformer T additional elements (not shown) for smoothing and stabilizing the output voltage may be present.
In Fig. 13 ist der Resonanzkreis 22 als Serienresonanzkreis ausgebildet. Alternativ kann die Erfindung genauso auch Anwendung auf andere Resonanzschaltungen wie beispielsweise Parallelresonanzschaltungen finden. Der erfindungsgemäße Resonanzkreis kann entsprechend als Parallelresonanzkreis ausgebildet sein, bei welchem der Resonanz- Kondensator Cres in Parallel zur Last und nämlich in Parallel zur Primärwicklung des Transformators T geschaltet ist. In Fig. 13, the resonant circuit 22 is formed as a series resonant circuit. Alternatively, the invention may equally apply to other resonant circuits such as parallel resonant circuits Find. The resonant circuit according to the invention may accordingly be designed as a parallel resonant circuit, in which the resonant capacitor Cres is connected in parallel to the load and namely in parallel to the primary winding of the transformer T.
Die Kombination des Wechselrichters 20 mit dem Resonanzkreis 22 bildet einen durch den Transformator T isolierenden DC/DC-Wandler als Energie übertragenden LED-Konverter. Die Schalter Sl , S2 des Wechselrichters 20 werden vorzugsweise in der Nähe der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises oder in der Nähe einer harmonischen einer Resonanz des Ausgangskreises gearbeitet. Die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom des resonanten Konverters bzw. der galvanischen Entkopplung F ist eine Funktion der Frequenz der Ansteuerung der Schalter Sl , S2 des Wechselrichters 20, hier als Halbbrücken-Wechselrichter. The combination of the inverter 20 with the resonant circuit 22 forms a DC / DC converter, which is insulated by the transformer T, as an energy-transmitting LED converter. The switches Sl, S2 of the inverter 20 are preferably operated in the vicinity of the resonance frequency of the resonant circuit or in the vicinity of a harmonic of a resonance of the output circuit. The output voltage or the output current of the resonant converter or the galvanic decoupling F is a function of the frequency of driving the switches Sl, S2 of the inverter 20, here as a half-bridge inverter.
Der LED-Konverter 10 wird beispielsweise in einer Startphase in einem bestimmten Modus betrieben, beispielsweise in einem fix-frequenten Modus oder aber auch als Stromquelle oder Spannungsquelle betrieben werden, um eine Laständerung zu erkennen und somit eine Information der Schaltung 4 auszulesen, die beispielsweise gemäß zumindest einem Protokoll übertragen wird. Die Schaltung 4 kann auch eine digitale Steuereinheit IC1 aufweisen, die dazu ausgelegt ist, als vorzugsweise modulierte Laständerung verschiedene Arten von modulierten Signalen auszugeben, beispielsweise auch eine bestimmte Pulsfolge als digitale Kodierung (Folge von Nullen und Einsen). Der LED-Konverter 1 0 kann dazu ausgelegt sein, durch eine Änderung der Versorgungsspannung verschiedene Arten von Informationen, also verschiedene Betriebsparameter und / oder Wartungsparameter von dem LED-Modul 1 abzufragen und auch selektiv eines von mehreren LED-Modulen abzufragen. Die Änderung der Versorgungsspannung kann beispielsweise mittels einer niederfrequenten (im Bereich von wenigen Hertz bis zu einem Kilohertz) oder hochfrequenten Modulation (im mehrerer zehn oder hundert Kilohertz oder bis zum Megahertzbereich) erfolgen. The LED converter 10 is operated, for example in a start-up phase in a particular mode, for example in a fixed-frequency mode or as a power source or voltage source to detect a load change and thus read out information of the circuit 4, for example, according to at least one protocol is transmitted. The circuit 4 can also have a digital control unit IC1 which is designed to output various types of modulated signals as a preferably modulated load change, for example also a specific pulse sequence as a digital coding (sequence of zeros and ones). The LED converter 1 0 can be designed to change a supply voltage different types of information, ie different Query operating parameters and / or maintenance parameters of the LED module 1 and also selectively query one of several LED modules. The change in the supply voltage can be effected, for example, by means of a low-frequency (in the range of a few hertz up to one kilohertz) or high-frequency modulation (in the tens or hundreds of kilohertz or up to the megahertz range).
Die digitale Steuereinheit IC1 der Schaltung 4 kann als integrierte Schaltung ausgeführt sein. Beispielsweise kann die integrierte Schaltung als integrierter Steuerschaltkreis mit nur drei oder vier Anschlüssen ausgeführt sein. The digital control unit IC1 of the circuit 4 may be implemented as an integrated circuit. For example, the integrated circuit may be implemented as an integrated control circuit with only three or four terminals.
In einer Ausführungsform mit drei Anschlüssen hätte die digitale Steuereinheit IC1 einen ersten Anschluß Vp, der mit der Versorgungsspannung des LED-Moduls 1 verbunden ist (Fig. 9). Über diesen ersten Anschluß Vp kann die digitale Steuereinheit IC1 mittels des mit diesem Anschluß Vp verbundenen ersten Analog-Digital- Wandlers A/Dl die Versorgungsspannung des LED-Moduls 1 erfassen. Ein zweiter Anschluß Vn ist mit der Masse des LED-Moduls 1 verbunden und ermöglicht eine interne Masseverbindung innerhalb der digitalem Steuereinheit IC1 . Ein dritter Anschluß Vdd kann mit einem Kondensator verbunden sein, der mit seinem anderen Anschluß ebenfalls mit Masse des LED-Moduls 1 verbunden ist. Der zweite Anschluß Vp kann intern über eine Diode und eine Schalter Svdd mit dem ersten Anschluß Vp verbunden sein. Dieser Schalter Svdd kann abhängig von einem Vergleicht der aktuell an dem Anschluß Vdd anliegenden Spannung mit einem Referenz wert Ref mittels eines Komperators Compl verglichen werden. Abhängig von dem Vergleichsergebnis kann der Schalter Svdd durch die Treibereinheit VddCtrl eingeschaltet werden, wenn der Istwert der Spannung an dem an dem Anschluß Vdd kleiner als der Referenz wert Ref ist. Dann fließt über den Schalter Svdd ein Strom in den Kondensator, der mit dem dritten Anschluß Vdd verbunden ist. Die an dem dritten Anschluß Vdd anliegende Spannung kann als interne Spannungsversorgung für die digitale Steuereinheit IC1 verwendet werden. Der Anschluß Vdd dient in diesem Fall zur Stabilisierung der internen Spannungsversorgung der digitale Steuereinheit IC1 . In a three-terminal embodiment, the digital control unit IC1 would have a first terminal Vp connected to the supply voltage of the LED module 1 (Figure 9). Via this first connection Vp, the digital control unit IC1 can detect the supply voltage of the LED module 1 by means of the first analog-to-digital converter A / D1 connected to this connection Vp. A second terminal Vn is connected to the ground of the LED module 1 and allows an internal ground connection within the digital control unit IC1. A third terminal Vdd may be connected to a capacitor which is also connected to its other terminal to ground of the LED module 1. The second terminal Vp may be internally connected to the first terminal Vp via a diode and a switch Svdd. This switch Svdd can be compared with a reference value Ref by means of a comparator Compl, depending on a comparison of the voltage currently applied to the terminal Vdd. Depending on the comparison result, the switch Svdd may be turned on by the driver unit VddCtrl when the actual value of the voltage at the at the terminal Vdd is smaller than the reference value Ref. Then, via the switch Svdd, a current flows into the capacitor connected to the third terminal Vdd. The voltage applied to the third terminal Vdd can be used as an internal power supply for the digital control unit IC1. The terminal Vdd serves in this case to stabilize the internal power supply of the digital control unit IC1.
Die digitale Steuereinheit IC1 kann gemäß diesem Beispiel vorab, beispielsweise während der Fertigung oder Bestückung des LED-Moduls 1 , program m iert werden. Diese Programmierung der digitale Steuereinheit IC1 kann beispielsweise einen Betriebsparameter des LED- Moduls 1 wie beispielsweise den Sollstrom oder die Sollspannung vorgeben. The digital control unit IC1 can be programmed in advance according to this example, for example during the manufacture or assembly of the LED module 1. This programming of the digital control unit IC1 can for example specify an operating parameter of the LED module 1, such as, for example, the setpoint current or the setpoint voltage.
In die digitale Steuereinheit IC1 ist ein Schaltelement S6 integriert, welches in der Funktion dem Schalter 6 des Beispiels der Fig. 1 entspricht und dazu ausgelegt ist, vorzugsweise als modulierte Laständerung zumindest ein moduliertes Signal oder auch verschiedene Arten von modulierten Signalen auszugeben. Dabei wird die Spannung an dem ersten Anschluß Vp intern durch Schließen des integrierten Schaltelements S6 mit dem zweiten Anschluß Vn direkt oder indirekt, beispielsweise über einen integrierten Widerstand R6, verbunden und som it die Spannung an dem Anschluß Vp auf ein nied rigeres Potential zieht. Beispielsweise kann das modulierte Signal eine bestimmte Pulsfolge sein und als dig itale Kodierung (Folge von Nullen und Einsen) ausgegeben werden. Mittels des Schaltelements S6 kann die digitale Steuereinheit IC1 somit beispielsweise in einer Hochlaufphase (also einer zeitlich begrenzten Startphase des LED-Konverters und LED- Moduls 1 ) eine Information übermitteln, vorzugsweise gemäß dem wenigstens einen Protokoll, das beispielsweise in dem LED-Modul 1 und im LED-Konverter 10 abgelegt ist. Der Strom durch das Schaltelement S6 kann mittels des Widerstandes R6 überwacht werden, wobei das Schaltelement S6 geöffnet werden kann, wenn der Strom durch das Schaltelement S6 und somit den Widerstand R6 zu groß wird. Die Erfassung der über dem Widerstand R6 abfallenden Spannung und somit des dadurch fließenden Stromes kann mittels eines zweiten Analog-Digital-Wandlers A/D2 erfolgen. Das Auslesen und Auswerten der beiden Analog-Digital-Wandler sowie die Ansteuerung des Schaltelements S6 kann durch einen in die digitale Steuereinheit ICl integrierten Steuerblock„Config and Com" erfolgen. Auch alle weiteren Operationen wie Signalauswertungen und Ausgaben können durch diesen Steuerblock ausgeführt werden. In the digital control unit IC1, a switching element S6 is integrated, which corresponds in function to the switch 6 of the example of FIG. 1 and is adapted to output preferably as a modulated load change at least one modulated signal or different types of modulated signals. In this case, the voltage at the first terminal Vp is internally connected by closing the integrated switching element S6 to the second terminal Vn directly or indirectly, for example via an integrated resistor R6, and thereby pulling the voltage at the terminal Vp to a lower potential. For example, the modulated signal can be a specific pulse sequence and output as digital encoding (sequence of zeros and ones). By means of the switching element S6, the digital control unit IC1 thus, for example, in a startup phase (ie a temporary start phase of the LED converter and LED module 1) transmit information, preferably in accordance with the at least one protocol, for example, in the LED module 1 and is stored in the LED converter 10. The current through the switching element S6 can be monitored by means of the resistor R6, wherein the switching element S6 can be opened when the current through the switching element S6 and thus the resistor R6 becomes too large. The detection of the voltage drop across the resistor R6 and thus of the current flowing therethrough can be effected by means of a second analog-to-digital converter A / D2. The reading out and evaluation of the two analog-to-digital converters as well as the activation of the switching element S6 can be done by a control block "Config and Com" integrated in the digital control unit ICl.Also all further operations such as signal evaluations and outputs can be carried out by this control block.
In die digitale Steuereinheit ICl kann beispielsweise auch eine Sensorik zur Erfassung der Temperatur integriert sein, wodurch die digitale Steuereinheit ICl als Wartungsparameter eine Übertemperatur oder eine Betriebstemperatur als Information gemäß dem wenigstens einem Protokoll an den LED-Konverter übermitteln kann. Als Wart ungs parameter kann die digitale Steuereinheit ICl beispielsweise auch einen Zähler für die Betriebszeit aufweisen und die digitale Steuereinheit ICl kann dazu ausgelegt sein, einen Alterungsparameter des LED-Moduls bzw. der LED-Strecke oder eine Betriebszeitdauer des LED-Moduls als Wartungsparameter auszugeben. Die digitale Steuereinheit ICl kann auch eine Überspannung an dem LED-Modul 1 erfassen und eine entsprechende Fehlermeldung als Wart ungs parameter ausgeben. Optional oder alternativ kann durch Schließen des Schaltelements S6 die LED-Strecke des LED-Moduls 1 überbrückt und somit vor der Überspannung geschützt werden. Die digitale Steuereinheit ICl kann beispielsweise auch mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein und / oder es können einer oder mehrere Sensoren in die digitale Steuereinheit ICl integriert sein. Beispielsweise kann eine derartige Sensorik durch einen Sensor wie einen Lichtsensor, Temperatursensor, Farbsensor und / oder Anwesenheitssensor gebildet werden. Die digitale Steuereinheit ICl so ausgelegt sein, dass sie den Sensor auch versorgen und auslesen kann, wenn der LED-Konverter 1 0 eine verringerte Versorgungsspannung an das LED-Modul 1 abgibt und die LED-Strecke nicht aktiv ist. Der LED- Konverter 10 kann in einem Betriebsmodus, wenn die LED-Strecke nicht aktiv ist, den Sensor versorgen, indem der LED-Konverter 10 eine verringerte Versorgungsspannung an das LED-Modul 1 abgibt. For example, a sensor system for detecting the temperature can also be integrated in the digital control unit IC1, as a result of which the digital control unit IC1 can transmit an over-temperature or an operating temperature as information in accordance with the at least one protocol to the LED converter. As a maintenance parameter, the digital control unit ICl, for example, also have a counter for the operating time and the digital control unit ICl can be configured to output an aging parameter of the LED module or the LED route or an operating period of the LED module as a maintenance parameter. The digital control unit ICl can also detect an overvoltage on the LED module 1 and output a corresponding error message as a maintenance parameter. Optionally or alternatively, by closing the switching element S6, the LED path of the LED module 1 can be bridged and thus protected from the overvoltage. For example, the digital control unit ICl may also be connected to one or more sensors and / or one or more sensors may be connected to one or more sensors several sensors integrated into the digital control unit ICl. For example, such a sensor may be formed by a sensor such as a light sensor, temperature sensor, color sensor and / or presence sensor. The digital control unit ICl be designed so that it can also supply and read the sensor when the LED converter 1 0 outputs a reduced supply voltage to the LED module 1 and the LED route is not active. In an operating mode, when the LED route is not active, the LED converter 10 can supply the sensor in that the LED converter 10 outputs a reduced supply voltage to the LED module 1.
Die Schaltung 4, insbesondere die digitale Steuereinheit ICl , kann dazu ausgelegt sein, dass wenn die Versorgungsspannung in einem Auslesefenster liegt (d.h. Versorgungsspannung ungleich Null aber unterhalb der Durchlassspannung der LED-Strecke), dass sie in diesem eine stromveränderliche Last darstellt, die eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll bewirkt. Zusätzlich oder alternativ können auch direkt Informationen von einem Sensor durch die digitale Steuereinheit ICl gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll an den LED-Konverter 1 0 übertragen werden. So kann beispielsweise eine erkannte Anwesenheit oder ein Abfall der Umgebungshelligkeit von der digitalen Steuereinheit ICl mit Hilfe eines Sensors erkannt werden und entsprechend mit Hilfe einer Übertragung durch die Schaltung 4 erzeugte Laständerung an den LED-Konverter 10 übertragen, so dass dieser entsprechend reagieren kann und beispielsweise die Versorgungsspannung anhebt, so dass eine zweite Versorgungsspannung ungleich Null an dem LED-Modul anliegt, bei der eine angeschlossene LED-Strecke leitend ist. So kann ein System aufgebaut werden, aufweisend einen LED-Konverter 1 0 und ein davon versorgtes LED-Modul 1 mit einer Schaltung 4 aufweisend eine digitalen Steuereinheit IC1 und mit zumindest einem Sensor, wobei die digitalen Steuereinheit IC1 Informationen von dem Sensor an den LED-Konverter 1 0 durch eine Laständerung übermitteln kann. Beispielsweise kann in einem sog. Stand-by oder Bereitschaftsmodus die angeschlossene LED-Strecke deaktivieren, indem die von dem LED-Konverter 10 ausgegebene Versorgungsspannung auf einen niedrigen Wert, also unterhalb einer zweite Versorgungsspannung ungleich Null, bei der eine angeschlossene LED-Strecke leitend ist, abgesenkt werden. Dabei wäre es auch möglich, dass der LED-Konverter 1 0 nur zeitweise wiederholt nacheinander die erste Versorgungsspannung ungleich Null anliegt, bei der eine angeschlossene LED-Strecke nicht leitend ist. In diesem Zeitfenster der zeitweise angelegten ersten Versorgungsspannung kann die digitale Steuereinheit IC1 aktiviert werden und den zumindest einen Sensor auslesen. The circuit 4, in particular the digital control unit IC1, can be designed so that when the supply voltage is in a readout window (ie supply voltage not equal to zero but below the forward voltage of the LED line) it represents therein a current-variable load that constitutes a change the power consumption of the LED module 1 in accordance with at least one predetermined protocol causes. Additionally or alternatively, information from a sensor can also be transmitted directly to the LED converter 1 0 by the digital control unit IC 1 in accordance with at least one predetermined protocol. Thus, for example, a detected presence or a decrease in the ambient brightness can be detected by the digital control unit ICl with the aid of a sensor and transmitted accordingly by means of a transmission by the circuit 4 generated load change to the LED converter 10 so that it can react accordingly and, for example raises the supply voltage, so that a second supply voltage not equal to zero is applied to the LED module, in which a connected LED line is conductive. Thus, a system can be constructed, comprising an LED converter 10 and an LED module 1 supplied with a circuit 4 comprising a digital control unit IC1 and at least one sensor, the digital control unit IC1 transmitting information from the sensor to the LED. Converter 1 0 can transmit by a load change. For example, in a so-called standby or standby mode, the connected LED path can be deactivated by the supply voltage output by the LED converter 10 being at a low value, ie below a second supply voltage not equal to zero, at which a connected LED path is conducting to be lowered. It would also be possible that the LED converter 1 0 only temporarily repeated successively the first supply voltage is not equal to zero, in which a connected LED line is not conductive. In this time window of the temporarily applied first supply voltage, the digital control unit IC1 can be activated and read out the at least one sensor.
Abhängig davon, ob und welche Information von dem Sensor erfasst wurde, kann dann die digitalen Steuereinheit IC1 eine Laständerung bewirken. Diese Laständerung kann von dem LED-Konverter 10 erfasst und ausgewertet werden. Auf diese Weise kann von dem LED-Modul 1 mittels der digitalen Steuereinheit IC 1 eine Information von einem Sensor gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll an den LED- Konverter 1 0 übertragen werden. Da der LED-Konverter 10 wie bereits erläutert dazu ausgelegt sein kann, bei Ausgeben einer ersten Versorgungsspannung ungleich Null eine Laständerung als Informationsübertragung von dem LED-Modul 1 zu erkennen, kann auf diese Weise auf sehr einfache Weise ein komplexes Beleuchtungssystem mit LED-Konverter und LED-Modul unter Einbindung von Sensoren aufgebaut werden. Vorzugsweise erfolgt dabei die Übertragung der Information von dem LED-Modul 1 an den LED-Konverter 10 mittels gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll. Der LED-Konverter 10 kann dazu ausgelegt sein, zumindest eine Information eines Sensors von der digitalen Depending on whether and which information was detected by the sensor, then the digital control unit IC1 can cause a load change. This load change can be detected and evaluated by the LED converter 10. In this way, information can be transmitted from the LED module 1 by means of the digital control unit IC 1 from a sensor to the LED converter 10 in accordance with at least one predetermined protocol. Since the LED converter 10, as already explained, can be designed to detect a load change as information transmission from the LED module 1 when a first non-zero supply voltage is output, a complex illumination system with an LED converter and a very simple illumination system can be achieved in this way LED module can be set up with the involvement of sensors. The transmission of the information from the LED module 1 to the LED converter 10 preferably takes place by means of at least one predetermined protocol. The LED converter 10 may be configured to receive at least information from a sensor of the digital
Steuereinheit IC1 als wenigstens einen bestimmten Betriebs- und/oder Wartungsparameter zu empfangen. Die Information eines Sensors kann dabei zur Einstellung oder Regelung des Betriebs des LED-Moduls 1 verwendet werden. Die Information eines Sensors kann auch in einem zugeordneten Speicher abgelegt werden, optisch und/oder akustisch angezeigt werden, und/oder über eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle, ggf. auf externe Abfrage hin, von dem LED-Konverter 10 ausgesendet werden. Receive control unit IC1 as at least one specific operating and / or maintenance parameters. The information of a sensor can be used to set or control the operation of the LED module 1. The information of a sensor can also be stored in an associated memory, displayed visually and / or acoustically, and / or transmitted via a wireless or wired interface, if necessary, to an external query, from the LED converter 10.
In der Fig. 10 ist eine Ausführungsform der digitalen Steuereinheit IC1 mit vier Anschlüssen dargestellt. Die digitalen Steuereinheit IC1 weist einen vierten Anschluß Cfg auf, an diesen kann ein Konfigurationselement wie beispielsweise ein Widerstand Rcfg (Auswahlwiderstand Rl 1 ) angeschlossen sein. Mit diesem vierten Anschluß Cfg kann intern eine steuerbare Stromquelle Icfg verbunden sein. Die über dem Widerstand Rcfg abfallende Spannung, die sich aufgrund des durch die steuerbare Stromquelle Icfg eingespeisten Stromes und des Widerstandswertes des Widerstandes Rcfg ergibt, kann durch den Steuerblock „Config and Com" der digitalen Steuereinheit IC1 über einen dritten Analog-Digital-Wandler A/D3 erfasst werden. Diese erfasste Spannung an dem vierten Anschluß Cfg kann einen Betriebsparameter des LED-Moduls 1 wie beispielsweise den Sollstrom oder die Sollspannung vorgeben. Optional kann auch beispielsweise ein temperaturabhängiger Widerstand zwischen dem vierten Anschluß Cfg und dem dritten Anschluß Vdd angeordnet sein. Der temperaturabhängige Widerstand kann derart ausgelegt sein, dass sich sein Widerstand bei einer Übertemperatur auf dem LED-Modul 1 stark ändert, wodurch sich auch die Spannung an dem vierten Anschluß Cfg ändert. Diese Änderung kann durch die digitale Steuereinheit IC1 erfas st werden und es kann beispielsweise als Wartungsparameter eine Übertemperatur als Information gemäß dem wenigstens einem Protokoll an den LED-Konverter übermittelt werden. Beispielsweise kann als temperaturabhängiger Widerstand ein NTC angewendet werden, der bei zu hoher Temperatur seinen Widerstand absenkt, wodurch die Spannung am vierten Anschluß Cfg ansteigt. Die steuerbare Stromquelle Icfg kann beispielsweise nur beim Start der digitalen Steuereinheit IC1 aktiv sein, um den Wert des Widertandes Rl 1 auszulesen, während im Dauerbetrieb des LED-Moduls 1 nur die sich über den Spannungsteiler aus temperaturabhängigen Widerstand und Widerstand Rl 1 ergebende Spannung zum Erkennen einer Übertemperatur überwacht wird. FIG. 10 shows an embodiment of the four-port digital control unit IC1. The digital control unit IC1 has a fourth terminal Cfg, to which a configuration element such as a resistor Rcfg (selection resistor Rl 1) may be connected. A controllable current source Icfg can be internally connected to this fourth terminal Cfg. The voltage drop across the resistor Rcfg, which results from the current supplied by the controllable current source Icfg and the resistance of the resistor Rcfg, can be controlled by the control block "Config and Com" of the digital control unit IC1 via a third analog-to-digital converter A / This detected voltage at the fourth terminal Cfg may specify an operating parameter of the LED module 1, such as the desired current or voltage, for example, a temperature-dependent resistor may optionally be arranged between the fourth terminal Cfg and the third terminal Vdd Temperature-dependent resistor may be designed such that its resistance at an excess temperature on the LED module. 1 changes greatly, which also changes the voltage at the fourth terminal Cfg. This change can be detected by the digital control unit IC1 and, for example, as an over-temperature maintenance parameter, information can be transmitted as information according to the at least one protocol to the LED converter. For example, can be used as a temperature-dependent resistor, an NTC, which lowers its resistance at too high a temperature, whereby the voltage at the fourth terminal Cfg increases. The controllable current source Icfg can be active, for example, only at the start of the digital control unit IC1 to read the value of the counter Rl 1, while in continuous operation of the LED module 1, only the voltage from the voltage divider from temperature-dependent resistor and resistance Rl 1 resulting voltage for detecting an overtemperature is monitored.
Im Unterschied zu den Beispielen der Fig. 9 und 10 ist in dieser Variante der Fig. 11. der Schalter nicht als integriertes Schaltelement S6 sondern als externer Schalter 6 analog zu dem Beispiel der Fig. 1 ausgeführt. Dieser Schalter 6 wird über einen fünften Anschluß Sdrv durch die digitale Steuereinheit IC1 angesteuert. In Serie zu dem Schalter 6 ist ein Widerstand R6 angeordnet. Der Strom durch den Widerstand R6 kann anhand der über dem Widerstand R6 abfallenden Spannung mittels eines sechsten Anschluß Imon durch die digitale Steuereinheit IC1 erfasst und überwacht werden. In contrast to the examples of FIGS. 9 and 10, in this variant of FIG. 11, the switch is not designed as an integrated switching element S6 but as an external switch 6 analogously to the example of FIG. This switch 6 is driven via a fifth terminal Sdrv by the digital control unit IC1. In series with the switch 6, a resistor R6 is arranged. The current through the resistor R6 can be detected and monitored by means of the voltage drop across the resistor R6 by means of a sixth terminal Imon by the digital control unit IC1.
Das Beispiel der Fig. 12 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform der digitalen Steuereinheit IC1. Dieses Beispiel weist wie das Beispiel der Fig. 10 die Anschlüsse Vp, Vn und Vdd auf. Auch ist der vierte Anschluß Cfg vorhanden, an diesem ist wiederum ein Widerstand Rl 1 (Riled) als Konfigurationselement angeschlossen. Weiterhin weist die digitale Steuereinheit IC1 zwei weitere Anschlüsse auf. An einen weiteren Anschluß Vovt ist ein Widerstand Rovt, welcher ein temperaturabhängiger Widerstand ist, angeschlossen. Mit der Überwachung des Widerstandswertes dieses Widerstandes Rovt kann eine Übertemperatur erkannt werden. Dazu kann in der digitalen Steuereinheit ICl eine weitere steuerbare Stromquelle angeordnet sein, die einen Strom an dem weiteren Anschluß Vovt ausgibt, der in den Widerstand Rovt fließt. Abhängig vom aktuellen Widerstandswert, der anhand der erfassten Spannung an diesem Anschluß Vovt überwacht wird, kann die digitale Steuereinheit ICl auf eine Übertemperatur auf dem LED-Modul 1 schließen. In analoger Weise kann über eine weitere steuerbare Stromquelle an dem weiteren Anschluß Vitm ein Strom in den daran angeschlossenen temperaturabhängigen Widerstand Ritm gespeist werden, und vom aktuellen Widerstandswert, der anhand der erfassten Spannung an diesem Anschluß Vitm überwacht wird, kann die digitale Steuereinheit ICl auf die Betriebstemperatur auf dem LED- Modul 1 schließen. Abhängig vom Wert der erfassten Betriebstemperatur kann diese als Information genau so wie eine Übertemperatur als Information gemäß dem wenigstens einem Protokoll an den LED-Konverter übermittelt werden. Die Information über die Betriebstemperatur kann durch den LED-Konverter ausgewertet werden, wobei eine intelligente Rückregelung des Stromes durch das LED-Modul 1 erfolgen kann, ohne dass eine Übertemperatur erreicht werden muß. Der Schalter 6 bzw. das Schaltelement S6 kann weitere Funktionen auf dem LED-Modul 1 ausführen, welche durch die digitale Steuereinheit ICl gesteuert werden können. So kann beispielsweise ein Nachglimm- Schutz ermöglicht werden. Die digitale Steuereinheit ICl kann beispielsweise erkennen, wann das LED-Modul 1 abgeschaltet werden soll oder bereits durch Wegschalten der Versorgungsspannung abgeschaltet worden ist. Um durch parasitäre Effekte oder verbliebene Restladungen eingekoppelte Spannungen zu vermeiden, kan n der Schalter 6 bzw. das Schaltelement S6 geschlossen werden, um ein Gl im men der LED aufg ru nd der eingekoppelten Spannungen zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Schutz des LED- Moduls i vor Ü berspannungen ermög licht werden, indem bei Übers pannung an dem Versorgungseingang des LED-Moduls 1 der Schalter 6 bzw. das Schaltelement S6 zumindest kurzzeitig geschlossen wird, um die Ü berspannung abzubauen bzw. die LED zu schützen. Somit kann auch ein Schutz vor Überspannungen beim Trennen des LED-Moduls 1 von dem LED-Konverter im Betrieb des LED-Moduls 1 ermöglicht werden, als ein sogenannter „Hot-Plug" Schutz. Ein derartiges Abtrennen kann sowohl ungewollt durch einen plötzlichen Kontaktunterbruch in der Versorgungs leitung oder auch durch einen Nutzerfeh ler durch einen Eing riff, wie beis pielsweise einen Wechsel des LED-Moduls 1 während des Betriebs, auftreten. The example of Fig. 12 shows another embodiment of the digital control unit IC1. This example, like the example of FIG. 10, has the terminals Vp, Vn and Vdd. Also, the fourth terminal Cfg is present, at this in turn, a resistor Rl 1 (Riled) is connected as a configuration element. Furthermore, the digital control unit IC1 has two further connections. To another Terminal Vovt is a resistor Rovt, which is a temperature dependent resistor connected. By monitoring the resistance of this resistor Rovt an overtemperature can be detected. For this purpose, a further controllable current source can be arranged in the digital control unit ICl, which outputs a current at the further terminal Vovt, which flows into the resistor Rovt. Depending on the current resistance value, which is monitored on the basis of the detected voltage at this terminal Vovt, the digital control unit ICl can close an excess temperature on the LED module 1. In an analogous manner, a current can be fed into the temperature-dependent resistor Ritm connected thereto via a further controllable current source at the further terminal Vitm, and the digital control unit ICl can be connected to the current control unit by monitoring the detected voltage at this terminal Vitm Close the operating temperature on the LED module 1. Depending on the value of the detected operating temperature, this can be transmitted as information as well as an excess temperature as information in accordance with the at least one protocol to the LED converter. The information about the operating temperature can be evaluated by the LED converter, with an intelligent feedback control of the current through the LED module 1 can be done without an excess temperature must be achieved. The switch 6 or the switching element S6 can perform further functions on the LED module 1, which can be controlled by the digital control unit ICl. For example, afterglow protection can be enabled. The digital control unit ICl can detect, for example, when the LED module 1 is to be switched off or has already been switched off by switching off the supply voltage. To by parasitic effects or remaining In order to prevent residual charges from coupled voltages, it is possible to close the switch 6 or the switching element S6 in order to avoid a gleaming of the LED due to the coupled-in voltages. Alternatively or additionally, a protection of the LED module i before Ü berspannungen made light by the switch 6 or the switching element S6 is at least temporarily closed when over voltage to the supply input of the LED module 1 or to reduce the Ü overvoltage or to protect the LED. Thus, a protection against overvoltages when disconnecting the LED module 1 from the LED converter during operation of the LED module 1 can be made possible, as a so-called "hot-plug" protection .. Such a separation can both unintentionally by a sudden contact interruption in the supply line or by a Userfeh ler by a riff, as example, a change of the LED module 1 during operation, occur.
Der LED-Konverter 1 0 kann durch eine selektive Änderung der Versorgungss pan nu ng für das LED-Modul 1 ei nen Wechsel des LED- Moduls in einen Kommunikations modus bewirken, und dann kann der LED-Konverter 1 0 die Änderung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls 1 erfassen und gemäß dem wenigstens einen Protokoll, das beispielsweise in dem LED-Modul 1 und im LED-Konverter 1 0 abgelegt ist, dekodieren. Beispielsweise kann somit der LED-Konverter 1 0 verschiedene Informationen von dem LED-Modul 1 abfragen, wobei für jede Abfrage ein spezifisches Protokoll hinterlegt sein kann. Som it wird ohne zusätzliche Leitungen oder Pins einen bidirektionaler Kom m unikations pfad zwischen dem LED-Mod ul u nd dem LED-Konverter ermöglicht. Die Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Mod uls 1 kann abhängig von einem Wert der ersten Versorgungss pann ung 5 a gemäß einem von mehreren vorgegebenen Protokollen bewirkt werden und somit eine unterschiedliche Laständerung gemäß einem von mehreren vorgegebenen Protokollen bewirkt werden. Es werden von der vorliegenden der Erfindung drei Konzepte zur Erfassung der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1 durch den LED-Konverter 10 bevorzugt. Zum einen das Bestimmen einer stromkonstanten Last, wobei der konstante Strom beispielweise über eine Entladerate eines Kondensators am LED-Konverter 10 gemessen werden kann. Zum anderen durch Bestimmen einer Frequenz der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1, beispielweise durch direktes Erfassen des Stroms auf der Konverterseite. Und schließlich durch indirektes Erfassen mittels Bestimmen eines Peak- Stroms innerhalb des LED-Konverters, der beispielsweise einen isolierten Sperrwandler oder Buck-Konverter aufweist, der über einen Shunt gemessen wird. Der Peak-Strom folgt der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 1. The LED converter 10 can effect a change of the LED module into a communication mode by selectively changing the supply pan for the LED module 1, and then the LED converter 110 can change the power consumption of the LED - Detect module 1 and according to the at least one protocol, which is stored, for example, in the LED module 1 and the LED converter 1 0, decode. For example, therefore, the LED converter 1 0 query various information from the LED module 1, wherein a specific protocol can be stored for each query. Thus, a bidirectional communication path between the LED module and the LED converter is made possible without additional lines or pins. The change in power consumption of the LED module 1 may be dependent on a value of the first supply voltage 5 a in accordance with one of a plurality of predetermined protocols are effected and thus a different load change according to one of a plurality of predetermined protocols are effected. Three concepts for detecting the change in the power consumption of the LED module 1 by the LED converter 10 are preferred by the present invention. On the one hand, determining a current-constant load, wherein the constant current can be measured, for example via a discharge rate of a capacitor on the LED converter 10. On the other hand, by determining a frequency of the change in the power consumption of the LED module 1, for example by directly detecting the current on the converter side. And finally by indirect detection by means of determining a peak current within the LED converter, which has, for example, an isolated flyback converter or buck converter, which is measured via a shunt. The peak current follows the change in the power consumption of the LED module 1.
Zusammenfassend schlägt die vorliegende Erfindung vor, Informationen von einem LED-Modul 1 an einem LED-Konverter 10 zu übermitteln, die auf an dem LED-Modul 1 einzustellende Betriebsund/oder Wartungsparameter schließen lassen. Der einzustellende Betriebsparameter kann beispielsweise der Sollstrom oder die Sollspannung sein. Dazu ist erfindungsgemäß auf dem LED-Modul eine Schaltung 4 (Lastmodulationsschaltung) vorgesehen, die beispielsweise in einem Spannungsbereich einer ersten Versorgungsspannung 5a, die ungleich Null ist und bei der eine an das LED-Modul 1 angeschlossene LED-Strecke 3 nicht leitend ist, eine Last für den LED-Konverter darstellt, und in einem Spannungsbereich einer zweiten Versorgungsspannung 5b, die ungleich Null ist und bei der eine angeschlossene LED-Strecke 3 leitend ist, keine Last für den LED- Konverter 1 0 darstellt. Die Schaltung 4 kann auch nur zeitweise aktiviert sein, vorzugsweise nur während einer Startphase der LED_Leuchte. Die Last kann konstant oder wiederholt veränderlich (moduliert) sein, beispielsweise gemäß einem vorgegebenen Protokoll. Es kann beispielsweise eine modulierte Laständerung erfolgen, beispielsweise gemäß einem vorgegebenen Protokoll. Die Leistungsaufnahme kann von dem LED-Konverter 1 0 erfasst werden, insbesondere auch eine Änderung der Leistungsaufnahme (Amplitude, Frequenz, Tastverhältnis). Dadurch kann der LED-Konverter 10 die Betriebs- und/oder Wartungsparameter bestimmen. Die Übermittlung dieser Informationen zwischen dem LED-Modul 1 und dem LED- Konverter 1 0 bedarf keiner zusätzlichen Anschlüsse (nur den Anschluss der Versorgungsspannung). Außerdem ist keine Interaktion mit LED- Modul 1 und/oder LED-Konverter 10 nötig. Dadurch werden die Nachteile des bekannten Stands der Technik verbessert. In summary, the present invention proposes to transmit information from an LED module 1 to an LED converter 10, which can be concluded on set to the LED module 1 operating and / or maintenance parameters. The operating parameter to be set can be, for example, the setpoint current or the setpoint voltage. For this purpose, according to the invention on the LED module, a circuit 4 (load modulation circuit) is provided, for example, in a voltage range of a first supply voltage 5a, which is not equal to zero and in which a connected to the LED module 1 LED track 3 is not conductive, a Load for the LED converter, and in a voltage range of a second supply voltage 5b, which is not equal to zero and at which a connected LED track 3 is conductive, no load for the LED Converter 1 0 represents. The circuit 4 may also be activated only temporarily, preferably only during a start phase of the LED_Leuchte. The load may be constant or repeatedly variable (modulated), for example according to a predetermined protocol. For example, a modulated load change can take place, for example according to a predetermined protocol. The power consumption can be detected by the LED converter 1 0, in particular a change in power consumption (amplitude, frequency, duty cycle). As a result, the LED converter 10 can determine the operating and / or maintenance parameters. The transmission of this information between the LED module 1 and the LED converter 1 0 requires no additional connections (only the connection of the supply voltage). In addition, no interaction with LED module 1 and / or LED converter 10 is necessary. This improves the disadvantages of the known art.

Claims

Ansprüche claims
1 . LED-Modul (1 ), das aufweist: 1 . LED module (1), comprising:
- Anschlüsse (2) für eine LED-Strecke (3);  - Connections (2) for an LED track (3);
- eine Schaltung (4), die dazu ausgebildet ist, eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen, wenn in einer Startphase ein konstanter Strom oder eine konstante Spannung an dem LED-Modul (1 ) angelegt wird, und  a circuit (4) which is designed to represent a load, preferably an active power load, when a constant current or a constant voltage is applied to the LED module (1) in a starting phase, and
die dazu ausgebildet ist, keine Last darzustellen, wenn die Startphase abgelaufen ist,  which is designed to be no load when the starting phase has expired,
, wobei , in which
die Schaltung (4) dazu ausgelegt ist, eine stromveränderliche Last darzustellen, die eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls (1 ) gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll bewirkt.  the circuit (4) is designed to represent a current-variable load, which causes a change in the power consumption of the LED module (1) according to at least one predetermined protocol.
2. LED-Modul (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Schaltung (4) dazu ausgelegt ist, wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls (1 ) durch die Änderung der Leistungsaufnahme gemäß dem wenigstens einen vorgegebenen Protokoll zu kodieren. 2. LED module (1) according to claim 1, wherein the circuit (4) is adapted to code at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module (1) by changing the power consumption according to the at least one predetermined protocol ,
3. LED-Modul (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine vorgegebene Protokoll eine Frequenz und/oder eine Amplitude und/oder ein Tastverhältnis der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1 ) vorgibt. 3. LED module (1) according to claim 1 or 2, wherein the at least one predetermined protocol specifies a frequency and / or an amplitude and / or a duty cycle of the change in the power consumption of the LED module (1).
. ,
4. LED-Modul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei  4. LED module (1) according to one of claims 1 to 3, wherein
die Schaltung (4) derart ausgelegt ist, dass die Änderung der the circuit (4) is designed such that the change of
Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1 ) abhängig von einem Wert der ersten Versorgungsspannung (5a) gemäß einem von mehreren vorgegebenen Protokollen bewirkt wird. Power consumption of the LED module (1) is effected depending on a value of the first supply voltage (5a) according to one of a plurality of predetermined protocols.
5. LED-Modul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schaltung (4) eine Timer-Schaltung (6) umfasst, die dazu ausgelegt ist, eine Frequenz der Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1) vorzugeben. 5. LED module (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the circuit (4) comprises a timer circuit (6) which is adapted to specify a frequency of change in the power consumption of the LED module (1) ,
6. LED-Modul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei 6. LED module (1) according to one of claims 1 to 5, wherein
wenigstens ein Sensor auf dem LED-Modul (1) vorgesehen ist, der dazu ausgelegt ist einen elektrischen Parameter der Schaltung (4) zu beeinflussen.  at least one sensor on the LED module (1) is provided, which is designed to influence an electrical parameter of the circuit (4).
7. LED-Modul (1 ) gemäß Anspruch 6, wobei 7. LED module (1) according to claim 6, wherein
der wenigstens eine Sensor ein Lichtsensor mit lichtabhängigem Widerstand ist, und  the at least one sensor is a light sensor with light-dependent resistance, and
der Lichtsensor so mit der Schaltung (4) verbunden ist, dass eine Änderung des lichtabhängigen Widerstands den Lastwiderstand der Schaltung (4) verändert.  the light sensor is connected to the circuit (4) so that a change in the light-dependent resistance changes the load resistance of the circuit (4).
8. LED-Konverter (10) für ein LED-Modul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, der dazu ausgelegt ist, 8. LED converter (10) for an LED module (1) according to one of claims 1 to 7, which is designed to
aufweisend einen hochfrequent getakteten Wandler,  comprising a high-frequency clocked converter,
vorzugsweise einen isolierten Sperrwandlers, preferably an isolated flyback converter,
wobei der hochfrequent getaktete Wandler zumindest in einer Startphase als Konstantstromquelle betrieben werden kann und dazu ausgelegt ist,  wherein the high-frequency clocked converter can be operated as a constant current source at least in a starting phase and is designed to
während dieser Startphase eine Leistungsaufnahme des LED- during this starting phase, a power consumption of the LED
Moduls (1) auf der Primärseite des Transformators des hochfrequent getakteten Wandlers zu erfassen, und Detecting module (1) on the primary side of the transformer of the high-frequency clocked converter, and
basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls (1 ) zu  based on the detected power consumption at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module (1)
bestimmen. determine.
9. LED-Konverter (10) gemäß Anspruch 8, der dazu ausgelegt ist, den wenigstens einen bestimmten Betriebs- und/oder Wartungsparameter: 9. LED converter (10) according to claim 8, which is adapted to the at least one specific operating and / or maintenance parameters:
- zur Einstellung oder Regelung des Betriebs des LED-Moduls (1) zu verwenden,  - use to adjust or control the operation of the LED module (1),
- in einem zugeordneten Speicher abzulegen,  store in an allocated memory,
- optisch und/oder akustisch anzuzeigen, und/oder  - Visually and / or acoustically display, and / or
- über eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle, ggf. auf externe Abfrage hin, auszusenden.  - via a wireless or wired interface, if necessary, send out to external query.
10. LED-Konverter (10) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei 10. LED converter (10) according to claim 8 or 9, wherein
der wenigstens eine Betriebs- und/oder Wartungsparameter ein Sollstrom durch eine an das LED-Modul (1) angeschlossene LED-Strecke (3), ein Alterungsparameter, eine Betriebszeitdauer, und/oder ein Spektrum eines von der LED-Strecke (3) emittierten Lichts ist.  the at least one operating and / or maintenance parameter is a nominal current through an LED track (3) connected to the LED module (1), an aging parameter, an operating time duration, and / or a spectrum of one of the LED track (3) emitted Light is.
11. LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, der dazu ausgelegt ist, das LED-Modul (1) basierend auf dem wenigstens einen bestimmten Betriebs- und/oder Wartungsparameter zu identifizieren. 11. LED converter (10) according to one of claims 8 to 10, which is adapted to identify the LED module (1) based on the at least one specific operating and / or maintenance parameter.
12. LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, der dazu ausgelegt ist, 12. LED converter (10) according to one of claims 8 to 11, which is designed to
durch Einstellen eines ersten Versorgungsstromes oder eines zweiten Versorgungsstromes für das LED-Modul (1) selektiv zwischen einem Modus zur Erfassung einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1) und einem Modus zum Leuchtbetrieb einer an das LED-Modul (1) angeschlossenen LED-Strecke (3) zu wechseln.  by selectively setting a first supply current or a second supply current for the LED module (1) between a mode for detecting a power consumption of the LED module (1) and a mode for lighting operation of an LED circuit connected to the LED module (1) (3) to change.
13. LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, der dazu ausgelegt, eine Spannungsmessung zur direkten Erfassung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1 ) durchzuführen. 13. LED converter (10) according to one of claims 8 to 12, which is designed to perform a voltage measurement for directly detecting the power consumption of the LED module (1).
14. LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, der dazu ausgelegt ist, eine indirekte Erfassung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1) durchzuführen. 14. LED converter (10) according to one of claims 8 to 13, which is designed to perform an indirect detection of the power consumption of the LED module (1).
15. LED-Konverter (10) gemäß Anspruch 14, der dazu ausgelegt ist, eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1) durch eine Änderung eines Tastverhältnisses einer Taktung des LED-Konverters (10) zu erfassen. 15. LED converter (10) according to claim 14, which is adapted to detect a change in the power consumption of the LED module (1) by a change in a duty cycle of a timing of the LED converter (10).
16. LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 15, der dazu ausgelegt ist 16. LED converter (10) according to one of claims 8 to 15, which is designed
- einen Kondensator (11) über eine Last des LED-Moduls (1) zu entladen,  to discharge a capacitor (11) via a load of the LED module (1),
- einen Entladestrom des Kondensators (11 ) direkt, oder indirekt über eine Entladezeit zu bestimmen, und  to determine a discharge current of the capacitor (11) directly, or indirectly via a discharge time, and
- den wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED-Moduls (1) basierend auf diesem Entladestrom zu bestimmen.  to determine the at least one operating and / or maintenance parameter of the LED module (1) based on this discharge current.
17. LED-Leuchte, aufweisend ein LED-Modul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und einen LED-Konverter (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 16. 17. LED luminaire, comprising an LED module (1) according to one of claims 1 to 7 and an LED converter (10) according to one of claims 8 to 16.
18. Verfahren zum Übermitteln von Informationen von einem LED- Modul (1) an einen LED-Konverter (10) aufweisend einen hochfrequent getakteten Wandler, vorzugsweise einen isolierten Sperrwandler oder resonanten Halbbrückenwandler, 18. A method for transmitting information from an LED module (1) to an LED converter (10) comprising a high-frequency clocked converter, preferably an isolated flyback converter or resonant half-bridge converter,
das umfasst that includes
Aktivieren einer Schaltung zumindest während einer Startphase um eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast, darzustellen, und Erfassung einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1 ) durch den hochfrequent getakteten Wandler. Activation of a circuit at least during a start-up phase to represent a load, preferably an active power load, and detecting a power consumption of the LED module (1) by the high-frequency clocked converter.
1 9. Verfahren zum Bestimmen von Informationen bezüglich eines LED-Moduls (1 ) an einem LED-Konverter (1 0) aufweisend einen hochfrequent getakteten Wandler, vorzugsweise einen isolierten Sperrwandler, das umfasst 1 9. A method for determining information relating to an LED module (1) to an LED converter (1 0) comprising a high-frequency clocked converter, preferably an isolated flyback converter comprising
Erfassen einer Leistungsaufnahme des LED-Moduls (1 ) durch den hochfrequent getakteten Wandler, wobei eine Schaltung (4) auf dem LED-Modul (1 ) zumindest während einer Startphase eine modulierte Laständerung bewirkt, und  Detecting a power consumption of the LED module (1) by the high-frequency clocked converter, wherein a circuit (4) on the LED module (1) at least during a startup phase causes a modulated load change, and
Bestimmen von wenigstens einem Betriebs- und/oder  Determine at least one operating and / or
Wartungsparameter des LED-Moduls (1 ) basierend auf der erfassten Leistungsaufnahme.  Maintenance parameter of the LED module (1) based on the detected power consumption.
20. LED-Modul (1 ), das aufweist: 20. LED module (1), comprising:
- Anschlüsse (2) für eine LED-Strecke (3);  - Connections (2) for an LED track (3);
- eine Schaltung (4), die dazu ausgebildet ist, in einer zeitlich begrenzten Startphase des LED-Moduls (1 ) eine Last, vorzugsweise eine Wirkleistungslast darzustellen,  a circuit (4) which is designed to display a load, preferably an active power load, in a time-limited start phase of the LED module (1),
wobei die Schaltung (4), dazu ausgebildet ist, nach Ende der Startphase keine Last darzustellen, wherein the circuit (4) is designed to present no load after the start phase has ended,
wobei in which
die Schaltung (4) dazu ausgelegt ist, eine stromveränderliche Last darzustellen, die eine Änderung der Leistungsaufnahme des LED- Moduls (1 ) gemäß wenigstens einem vorgegebenen Protokoll bewirkt, um wenigstens einen Betriebs- und/oder Wartungsparameter des LED- Moduls (1 ) durch die Änderung der Leistungsaufnahme gemäß dem wenigstens einen vorgegebenen Protokoll zu kodieren.  the circuit (4) is designed to represent a current-variable load, which causes a change in the power consumption of the LED module (1) according to at least one predetermined protocol to at least one operating and / or maintenance parameters of the LED module (1) to code the change in power consumption according to the at least one predetermined protocol.
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