WO2008098617A1 - Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben mindestens einer led - Google Patents

Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben mindestens einer led Download PDF

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WO2008098617A1
WO2008098617A1 PCT/EP2007/051468 EP2007051468W WO2008098617A1 WO 2008098617 A1 WO2008098617 A1 WO 2008098617A1 EP 2007051468 W EP2007051468 W EP 2007051468W WO 2008098617 A1 WO2008098617 A1 WO 2008098617A1
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led
switch
led4
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Ralf Hying
Peter Niedermeier
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Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement for operating at least one LED, wherein the circuit arrangement comprises a DC-DC converter, which comprises an input with a first and a second input terminal for applying an input voltage, and an output with a first and second output terminals for providing an output voltage, wherein at least one LED is coupled between the first and second output terminals. It also relates to a corresponding method for operating at least one LED.
  • the problem underlying the present invention results in particular from the use of LEDs in microdisplay applications for front and rear projection. It is necessary to switch the current and thus the light in the ⁇ s range on and off. The current and thus the brightness of the light emitted by the LED should be adjustable. It should be noted that the currents of the LEDs used for these applications are sometimes more than 1 A.
  • linear power amplifiers have hitherto been used for this purpose.
  • these are characterized by high power loss and a resulting low efficiency.
  • This enlarges the in view of the high flowing currents already existing problems in the derivation of the resulting heat.
  • Direct operation of the LEDs at the output of a DC-DC converter, for example a step-down converter is currently not possible with reasonable effort since the switch of the step-down converter would have to be controlled in the MHz range in order to switch the light on and off in the ⁇ s range, in particular in the range below 1 microseconds to allow.
  • the object of the present invention is therefore to provide a circuit arrangement and a method for operating at least one LED, in which the at least one LED can be operated in a cost effective manner and with the lowest possible power loss such that the switching on and off of the LEDs With switching times of up to ⁇ 1 ⁇ s is possible.
  • the present invention is based on the realization that the above object can be achieved if, in series with the at least one LED, an electronic switch is arranged with which the circuit in the branch in which the at least one LED is arranged is closed and opened can. As a result, the control of the at least one LED is separated from the behavior of the buck converter. The switching on and off of the LEDs takes place un ⁇ depending on the switching time of the switch of the DC-DC Transducer or circulating parasitic inductances.
  • a circuit arrangement according to the invention further comprises a drive device for opening and closing the first switch.
  • an ohmic resistor is arranged in series with the LEDs and the electronic switch, with which the current flowing in this branch can be adjusted.
  • the switching on and off is no longer indirectly dependent on the switch of the DC-DC converter, resulting in the extremely high An Kunststofffrequenzen for this switch, but they result directly from appropriate control of the serial to the LEDs arranged switch.
  • This measure therefore makes it possible to solve the problem underlying the invention, the use of a DC-DC converter and thereby results - in comparison to the linear power amplifiers used in the prior art - in a high efficiency, low power loss and low heat.
  • In order to regulate the current through the LEDs provided at the transition from ⁇ of the DC-DC converter voltage can be varied by appropriate control of the DC-DC converter.
  • the LEDs of the parallel-connected series circuit are designed, light different color.
  • the LEDs of the parallel-connected series circuit are designed, light different color.
  • the circuit arrangement further comprises a first regulating or control device for controlling or controlling the actual value of the output voltage to a desired value which can be predetermined by a nominal value setting device. Can thereby be within certain limits the brightness of the light emitted by the LEDs ⁇ SET len.
  • the first Regelvor ⁇ device comprises a voltage measuring device for measuring the actual value of the output voltage.
  • This measure takes into account the fact that the LED voltage is not constant and changes with both the current and the manufacturing batch.
  • Using a voltage measuring ⁇ device can thus be ensured that the correct voltage difference between the output voltage, which is provided on the DC-DC converter, and the voltage dropping at the at least one LED voltage is set, this difference the current through the at least one LED and thus determines the brightness of the light emitted by it.
  • the circuit arrangement further comprises a setpoint variation device that is designed to vary the setpoint value that can be predetermined by the setpoint specification device.
  • a setpoint variation device that is designed to vary the setpoint value that can be predetermined by the setpoint specification device.
  • This measure makes it possible to set the desired value as a function of a signal, in particular a signal. a video signal, to vary. Therefore especially preferred environmentally setpoint variation apparatus sums an input for supplying a video signal, wherein the target ⁇ value varying means is adapted to determine the predetermined setpoint in response to the video signal, in particular depending on the brightness of a color component ⁇ riieren to va.
  • the voltage provided at the output of the DC-DC converter can be sensibly varied, ie, for example, adapted to the required brightness, the power loss converted in the ohmic resistance is further reduced, which results in an even higher degree of efficiency.
  • the setpoint variation device preferably also has an input for supplying an information signal about the switching state of the first switch, wherein the setpoint variation device is designed to vary the setpoint value as a function of the switching state of the at least one first switch.
  • a preferred development further comprises a second control device for controlling at least one property of the light emitted by the at least one LED to a predefinable setpoint value.
  • the second control device in this case comprises a light sensor for sensing at least one property of the min ⁇ least one LED emitted by the light.
  • the first control device has a time constant that is greater by at least a factor of 10 than the second control device. Also by this procedure can be particularly fast on and off swinging realisie ⁇ reindeer.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the structure of a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the structure of a second embodiment of an inventive ⁇ SEN circuitry
  • FIG. 3 is a schematic representation of the construction of a third exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention.
  • FIG. Figure 4 is a schematic illustration of the construction of a fourth embodiment of an inventive ⁇ SEN circuitry.
  • Fig. 5 is a schematic illustration of the construction of a fifth embodiment of an inventive ⁇ SEN circuitry.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive ⁇ circuit arrangement.
  • an input voltage U e in is applied to an input with a first El and a second input terminal E 2.
  • a capacitor Ci is arranged, which provides the input voltage U e in to a DC-DC converter 10.
  • this is designed as a buck converter and comprises a switch S1, a diode D1, an inductance L1 and a capacitor C2, the capacitor C2, ie at the output of the DC-DC converter 16, having a first A1 and a second A1 Output terminal A2 is formed, the output voltage U zw , the so-called intermediate circuit voltage, to a Se- rienscrien comprising an ohmic resistance R, four LEDs LEDl to LED4 and an electronic switch S2 is provided.
  • the voltage dropping across the four LEDs LED1 to LED4 is denoted by U LED .
  • the switch S2 is driven by a drive device 12 for opening and closing the switch S2.
  • the first series ⁇ circuit comprises an ohmic resistance Rl, four LEDs of a first color, at which the voltage U LED i drops, and a switch S21
  • the second series circuit comprises a resistor R2, four LEDs a two ⁇ th color, at which the voltage U LED2 drops, and egg ⁇ NEN switch S22
  • the third series circuit comprises a resistor R3, four LEDs of a third color, where the voltage U LED3 drops, and a switch S23.
  • the number of LEDs per branch may vary, as well as the color combinations may vary, ie a respective series circuit may have LEDs of only one color, but may also be a composite of LEDs of different colors.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a circuit arrangement according OF INVENTION ⁇ dung.
  • the latter has a regulating device 14 for regulating the actual value of the voltage U zw to a desired value specified by a nominal value setting device 16.
  • the voltage is regulated by appropriate control of the switch Sl of the DC-DC converter 16.
  • a set value variation device 18 which on the one hand has an input V for supplying a video signal, wherein the setpoint variation device 18 is designed to set the desired value predefinable by the setpoint setting device 16 as a function of the video signal, in particular as a function of the brightness a Farban ⁇ part, to vary.
  • the setpoint varying device 18 also has an input I for supplying an information signal on the switching state of the switch S2, wherein the setpoint varying device 18 is designed to vary the predetermined by the set value setting device 16 target value as a function of the switching state of the switch S2.
  • the information signal I is preferably coupled out at the output of the drive device 12.
  • the embodiment shown in FIG. 5 has a second control device 20, which in the present case is taken over by the same component, in particular a microcontroller, which also assumes the function of the control device 12 and of the first control device 14. It includes a light sensor 22 for sensing at least one property of the light emitted by the LEDs.
  • a light sensor 22 for sensing at least one property of the light emitted by the LEDs.
  • One Ver ⁇ compensates for the time constants of the first 14 and the second control device 20, it is particularly preferred if the first control device 14 a at least the Factor 10 has greater time constant than the second control device 20th

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer LED (LED1; LED2; LED3; LED4), wobei die Schaltungsanordnung umfasst: Einen DC-DC-Wandler (10), der einen Eingang mit einem ersten (E1) und einem zweiten Eingangsanschluss (E2) umfasst zum Anlegen einer Eingangsspannung (Uein), sowie einen Ausgang mit einem ersten (A1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung (UZW); und mindestens eine LED (LED1; LED2; LED3; LED4), die zwischen den ersten (A1) und den zweiten Ausgangsanschluss (A2) gekoppelt ist; wobei die Schaltungsanordnung weiterhin mindestens einen ohmschen Widerstand (R1; R2; R3) und einen ersten Schalter (S1) umfasst, die seriell zu der mindestens einen LED (LED1; LED2; LED3; LED4) zwischen den ersten (A1) und den zweiten Ausgangsanschluss (A2) gekoppelt sind, und eine Ansteuervorrichtung (12) zum Öffnen und Schließen des ersten Schalters (S1). Sie betrifft überdies ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben mindestens einer LED.

Description

Beschreibung
Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben mindestens einer LED
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanord¬ nung zum Betreiben mindestens einer LED, wobei die Schal- tungsanordnung einen DC-DC-Wandler umfasst, der einen Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsan- schluss umfasst zum Anlegen einer Eingangsspannung, sowie einen Ausgang mit einem ersten und einem zweiten Aus- gangsanschluss zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung, wobei mindestens eine LED zwischen den ersten und den zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist. Sie betrifft ü- berdies ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben mindestens einer LED.
Stand der Technik
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Proble- matik resultiert insbesondere aus der Anwendung von LEDs in Microdisplay-Andwendungen für Front- und Rückprojektion. Dabei ist es nötig, den Strom und damit das Licht im μs-Bereich ein- und auszuschalten. Der Strom und damit die Helligkeit des von den LED abgegebenen Lichts sollte einstellbar sein. Es ist zu berücksichtigen, dass die Ströme der für diese Anwendungen eingesetzten LEDs zum Teil über 1 A betragen.
Im Stand der Technik werden zu diesem Zweck bisher lineare Leistungsverstärker eingesetzt. Diese zeichnen sich jedoch durch hohe Verlustleistung und einen daraus resultierenden niedrigen Wirkungsgrad aus. Dies vergrößert die in anbetracht der hohen fließenden Ströme ohnehin vorhandenen Probleme bei der Ableitung der entstehenden Wärme. Ein direkter Betrieb der LEDs am Ausgang eines DC-DC- Wandlers, beispielsweise eines Tiefsetzstellers, ist ge- genwärtig unter vernünftigem Aufwand nicht möglich, da dazu der Schalter des Tiefsetzstellers im MHz-Bereich angesteuert werden müsste, um ein Ein- und Ausschalten des Lichts im μs-Bereich, insbesondere im Bereich unter 1 μs, zu ermöglichen.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer LED bereitzustellen, bei denen sich die mindestens eine LED auf kostengünstige Art und Weise und bei möglichst niedriger Verlustleistung derart betreiben lässt, dass das Ein- und Ausschalten der LEDs mit Schaltzeiten von bis zu < 1 μs ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 13.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe gelöst werden kann, wenn seriell zu der mindestens einen LED ein elektronischer Schalter angeordnet wird, mit dem der Stromkreis in dem Zweig, in dem die mindestens eine LED angeordnet sind, geschlossen und geöffnet werden kann. Dadurch ist die Ansteuerung der mindestens einen LED vom Verhalten des Tiefsetzstellers abgetrennt. Das Ein- und Ausschalten der LEDs erfolgt un¬ abhängig von der Schaltzeit des Schalters des DC-DC- Wandlers oder etwa im Kreis vorhandener parasitärer Induktivitäten. Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Ansteuervorrichtung zum Öffnen und Schließen des ersten Schalters. Zweckmäßigerweise ist se- riell zu den LEDs und dem elektronischen Schalter ein ohmscher Widerstand angeordnet, mit dem der in diesem Zweig fließende Strom eingestellt werden kann.
Durch die Maßnahmen gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Ein- und Ausschalten nicht mehr auf indirekte Weise von dem Schalter des DC-DC-Wandlers abhängig, woraus die äußerst hohen Ansteuerfrequenzen für diesen Schalter resultiert hätten, sondern sie ergeben sich unmittelbar aus entsprechender Ansteuerung des seriell zu den LEDs angeordneten Schalters. Diese Maßnahme ermöglicht demnach zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe die Verwendung eines DC-DC-Wandlers und resultiert dadurch - im Vergleich zu dem im Stand der Technik verwendeten linearen Leistungsverstärkern - in einem hohen Wirkungsgrad, niedriger Verlustleistung und geringer Erwärmung. Zur Regelung des Stroms durch die LEDs kann die am Aus¬ gang des DC-DC-Wandlers bereitgestellte Spannung durch entsprechende Ansteuerung des DC-DC-Wandlers variiert werden .
Bevorzugt ist parallel zur ersten Serienschaltung, umfas- send den mindestens einen ohmschen Widerstand, die min¬ destens eine LED und den ersten Schalter, mindestens eine weitere derartige Serienschaltung geschaltet, wobei die Ansteuervorrichtung ausgelegt ist, auch den ersten Schalter dieser mindestens einen weiteren Serienschaltung zum Öffnen und Schließen anzusteuern. Bevorzugt sind die LEDs der parallelgeschalteten Serienschaltung ausgelegt, Licht unterschiedlicher Farbe abzugeben. Damit lassen sich beispielsweise LEDs, die rotes, grünes und blaues Licht ab¬ geben, zeitlich entweder parallel oder seriell an einem einzigen DC-DC-Wandler betreiben, was in einer äußerst kostengünstigen Anordnung resultiert.
Bevorzugt weist die Schaltungsanordnung weiterhin eine erste Regel- oder Steuervorrichtung auf, zur Regelung o- der Steuerung des Istwerts der Ausgangsspannung auf einen von einer Sollwertvorgabevorrichtung vorgebbaren SoIl- wert. Dadurch lässt sich innerhalb bestimmter Grenzen die Helligkeit des von den LEDs abgegebenen Lichts einstel¬ len .
Besonders bevorzugt umfasst jedoch die erste Regelvor¬ richtung eine Spannungsmessvorrichtung zur Messung des Istwerts der Ausgangsspannung. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, dass die LED-Spannung nicht konstant ist und sich sowohl mit dem Strom als auch mit der Herstellcharge ändert. Unter Verwendung einer Spannungsmess¬ vorrichtung kann demnach sichergestellt werden, dass die richtige Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung, die am DC-DC-Wandler bereitgestellt wird, und der an der mindestens einen LED abfallenden Spannung eingestellt wird, wobei diese Differenz den Strom durch die mindestens eine LED und damit die Helligkeit des von ihr abgegebene Lichts bestimmt.
Bevorzugt umfasst die Schaltungsanordnung weiterhin eine Sollwertvariationsvorrichtung, die ausgelegt ist, den von der Sollwertvorgabevorrichtung vorgebbaren Sollwert zu variieren. Diese Maßnahme eröffnet die Möglichkeit, den Sollwert in Abhängigkeit eines Signals, insbesondere ei- nes Videosignals, zu variieren. Besonders bevorzugt um- fasst daher die Sollwertvariationsvorrichtung einen Eingang zur Zuführung eines Videosignals, wobei die Soll¬ wertvariationsvorrichtung ausgelegt ist, den vorgebbaren Sollwert in Abhängigkeit des Videosignals, insbesondere in Abhängigkeit der Helligkeit eines Farbanteils, zu va¬ riieren. Dadurch lässt sich die am Ausgang des DC-DC- Wandlers bereitgestellte Spannung sinnvoll variieren, d.h. zum Beispiel an die geforderte Helligkeit anpassen, die im ohmschen Widerstand umgesetzte Verlustleistung wird weiter reduziert, was insgesamt einen noch höheren Wirkungsgrad zur Folge hat.
Besonders bevorzugt weist die Sollwertvariationsvorrich¬ tung überdies einen Eingang auf zur Zuführung eines In- formationssignals über den Schaltzustand des ersten Schalters, wobei die Sollwertvariationsvorrichtung ausgelegt ist, den Sollwert in Abhängigkeit des Schaltzustands des mindestens einen ersten Schalters zu variieren. Durch diese Maßnahme lassen sich extrem schnelle Ein- und Ausschwingvorgänge erreichen.
Eine bevorzugte Weiterbildung umfasst weiterhin eine zweite Regelvorrichtung zur Regelung mindestens einer Eigenschaft des von der mindestens einen LED abgegebenen Lichts auf einen vorgebbaren Sollwert. Bevorzugt umfasst die zweite Regelvorrichtung dabei einen Lichtsensor zum Sensieren mindestens einer Eigenschaft des von der min¬ destens einen LED abgegebenen Lichts. Besonders bevorzugt weist die erste Regelvorrichtung eine um mindestens den Faktor 10 größere Zeitkonstante auf als die zweite Regel- Vorrichtung. Auch durch diese Vorgehensweise lassen sich besonders schnelle Ein- und Ausschwingvorgänge realisie¬ ren .
Am einfachsten erfolgen die Regelungen der ersten und/oder der zweiten Regelvorrichtung durch entsprechen- des Öffnen und Schließen des Schalters des DC-DC- Wandlers .
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schaltungsanord- nung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
Im Nachfolgenden werden nunmehr verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung un- ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä¬ ßen Schaltungsanordnung;
Fig. 3 in schematischer Darstellung den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä- ßen Schaltungsanordnung; Fig. 4 in schematischer Darstellung den Aufbau eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä¬ ßen Schaltungsanordnung; und
Fig. 5 in schematischer Darstellung den Aufbau eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä¬ ßen Schaltungsanordnung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind gleiche o- der ähnliche Bauelemente mit denselben Bezugszeichen ge¬ kennzeichnet. Diese werden nur einmal eingeführt, so dass bei der entsprechenden Figurenbeschreibung lediglich auf die Unterschiede zu den vorher diskutierten Figuren eingegangen wird. Wie für den Fachmann offensichtlich, ist die vorliegende Erfindung, wenngleich in den Figuren am Beispiel eines Tiefsetzstellers dargestellt, auch auf an- dere Arten von DC-DC-Wandlern anwendbar.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Schaltungsanordnung. Dabei ist an einen Eingang mit einem ersten El und einem zweiten Eingangsan- schluss E2 eine Eingangsspannung Uein angelegt. Zwischen den Eingangsanschlüssen El und E2 ist ein Kondensator Ci angeordnet, der die Eingangsspannung Uein an einen DC-DC- Wandler 10 bereitstellt. Dieser ist vorliegend als Tief- setzsteller ausgebildet und umfasst einen Schalter Sl, eine Diode Dl, eine Induktivität Ll und einen Kondensator C2, wobei am Kondensator C2, d.h. am Ausgang des DC-DC- Wandlers 16, der von einem ersten Al und einem zweiten Ausgangsanschluss A2 gebildet wird, die Ausgangsspannung Uzw, die so genannte Zwischenkreisspannung, an eine Se- rienschaltung umfassend einen ohmschen Widerstand R, vier LEDs LEDl bis LED4 sowie einen elektronischen Schalter S2 bereitgestellt wird. Die an den vier LEDs LEDl bis LED4 abfallende Spannung ist mit ULED bezeichnet. Der Schalter S2 wird von einer Ansteuervorrichtung 12 zum Öffnen und Schließen des Schalters S2 angesteuert.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind drei gleichartige Serienschaltungen aus jeweils einem Schalter, einem ohmschen Widerstand und vier LEDs am Ausgang Al, A2 des DC-DC-Wandlers 10 parallelgeschaltet. Die erste Serien¬ schaltung umfasst einen ohmschen Widerstand Rl, vier LEDs einer ersten Farbe, an denen die Spannung ULEDi abfällt, sowie einen Schalter S21, die zweite Serienschaltung um- fasst einen ohmschen Widerstand R2, vier LEDs einer zwei¬ ten Farbe, an denen die Spannung ULED2 abfällt, sowie ei¬ nen Schalter S22 und die dritte Serienschaltung umfasst einen ohmschen Widerstand R3, vier LEDs einer dritten Farbe, an denen die Spannung ULED3 abfällt, sowie einen Schalter S23. Wie für den Fachmann offensichtlich, kann die Anzahl der LEDs pro Zweig variieren, ebenso können die Farbkombinationen variieren, d. h. eine jeweilige Serienschaltung kann LEDs nur einer Farbe aufweisen, kann jedoch auch eine Zusammensetzung von LEDs unterschiedli- eher Farben sein.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Schaltungsanordnung. Diese weist eine Regelvorrichtung 14 zur Regelung des Istwerts der Spannung Uzw auf einen von einer Sollwertvorgabevorrichtung 16 vorge- gebenen Sollwert auf. Der Spannungsteiler aus den ohmschen Widerständen R4 und R5, der parallel zum Kondensa- tor C2 geschaltet ist, dient als Spannungsmessvorrichtung, wobei die am Widerstand R5 abfallende Spannung der Regelvorrichtung 14 zugeführt wird. Die Spannung wird geregelt durch entsprechende Ansteuerung des Schalters Sl des DC-DC-Wandlers 16.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist überdies eine Sollwertvariationsvorrichtung 18 vorgesehen, die einerseits einen Eingang V aufweist zur Zuführung eines Videosignals, wobei die Sollwertvariationsvorrichtung 18 ausgelegt ist, den von der Sollwertvorgabevorrichtung 16 vorgebbaren Sollwert in Abhängigkeit des Videosignals, insbesondere in Abhängigkeit der Helligkeit eines Farban¬ teils, zu variieren. Die Sollwertvariationsvorrichtung 18 weist überdies einen Eingang I auf zur Zuführung eines Informationssignals über den Schaltzustand des Schalters S2, wobei die Sollwertvariationsvorrichtung 18 ausgelegt ist, den von der Sollwertvorgabevorrichtung 16 vorgegebenen Sollwert in Abhängigkeit des Schaltzustands des Schalters S2 zu variieren. Das Informationssignal I wird bevorzugt am Ausgang der Ansteuervorrichtung 12 ausgekoppelt.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform weist eine zweite Regelvorrichtung 20 auf, die vorliegend vom selben Bauelement, insbesondere einem Microcontroller, übernom- men wird, der auch die Funktion der Ansteuervorrichtung 12 sowie der ersten Regelvorrichtung 14 übernimmt. Sie umfasst einen Lichtsensor 22 zum Sensieren mindestens einer Eigenschaft des von den LEDs abgegebenen Lichts. Ver¬ gleicht man die Zeitkonstanten der ersten 14 und der zweiten Regelvorrichtung 20, so ist besonders bevorzugt, wenn die erste Regelvorrichtung 14 eine um mindestens den Faktor 10 größere Zeitkonstante aufweist als die zweite Regelvorrichtung 20.

Claims

Ansprüche
1. Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer LED (LEDl; LED2; LED3; LED4), wobei die Schaltungsanordnung umfasst:
- einen DC-DC-Wandler (10), der einen Eingang mit ei- nem ersten (El) und einem zweiten Eingangsanschluss (E2) umfasst zum Anlegen einer Eingangsspannung (U- ein), sowie einen Ausgang mit einem ersten (Al) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Bereitstel¬ len einer Ausgangsspannung (Uzw) ; und - mindestens eine LED (LEDl; LED2; LED3; LED4), die zwischen den ersten (Al) und den zweiten Ausgangsanschluss (A2) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin mindestens ei- nen ohmschen Widerstand (Rl; R2; R3) und einen ersten Schalter (Sl) umfasst, die seriell zu der mindestens einen LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) zwischen den ersten (Al) und den zweiten Ausgangsanschluss (A2) gekoppelt sind, und eine Ansteuervorrichtung (12) zum Öffnen und Schließen des ersten Schalters (Sl) .
2. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur ersten Serienschaltung umfassend den mindestens einen ohmschen Widerstand (Rl), die mindes¬ tens eine LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) und den ersten Schalter (S21) mindestens eine weitere derartige Se¬ rienschaltung geschaltet ist, wobei die Ansteuervor- richtung (12) ausgelegt ist, auch den ersten Schalter (S22; S23) dieser mindestens einen weiteren Serienschaltung zum Öffnen und Schließen anzusteuern.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (LEDl, LED2, LED3, LED4) der parallelge¬ schalteten Serienschaltungen ausgelegt sind, Licht unterschiedlicher Farbe abzugeben.
4. Schaltungsanordnung nach eine der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin eine erste Regel- (14) oder Steuervorrichtung umfasst, zur Regelung oder Steuerung des Istwerts der Ausgangsspannung (Uzw) auf einen von einer Sollwertvorgabevorrichtung (16) vorgebbaren Sollwert.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Regelvorrichtung (14) eine Spannungs- messvorrichtung (R4; R5) zur Messung des Istwerts der Ausgangsspannung (Uzw) umfasst.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin eine Sollwertvariationsvorrichtung (18) umfasst, die ausgelegt ist, den von der Sollwertvorgabevorrichtung (16) vorgebbaren Sollwert zu variieren.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwertvariationsvorrichtung (18) einen Eingang (V) aufweist zur Zuführung eines Videosignals, wobei die Sollwertvariationsvorrichtung (18) ausgelegt ist, den vorgebbaren Sollwert in Abhängigkeit des Vi¬ deosignals, insbesondere in Abhängigkeit der Hellig- keit eines Farbanteils, zu variieren.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwertvariationsvorrichtung (18) einen Eingang (I) aufweist zur Zuführung eines Informationssig- nals über den Schaltzustand des ersten Schalters (Sl) , wobei die Sollwertvariationsvorrichtung (18) ausgelegt ist, den Sollwert in Abhängigkeit des Schaltzustands des mindestens einen ersten Schalters (Sl) zu variie¬ ren .
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin eine zweite Regelvorrichtung (20) umfasst, zur Regelung mindestens einer Eigenschaft des von der mindestens einen LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) abgegebenen Lichts auf einen vorgebbaren Sollwert.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Regelvorrichtung (20) einen Lichtsensor (22) umfasst zum Sensieren mindestens einer Eigen- schaft des von der mindestens einen LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) abgegebenen Lichts.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 in Rückbezug auf einen der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Regelvorrichtung (14) eine um mindes¬ tens den Faktor 10 größere Zeitkonstante aufweist als die zweite Regelvorrichtung (20) .
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der DC-DC-Wandler (10) mindestens einen zweiten Schalter (S2) umfasst, wobei die erste (14) und/oder die zweite Regelvorrichtung (20) ausgelegt sind, die entsprechende Regelung durch entsprechendes Öffnen und Schließen des zweiten Schalters (S2) zu bewirken.
13. Verfahren zum Betreiben mindestens einer LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) an einer Schaltungsanordnung mit einem DC-DC-Wandler (10) , der einen Eingang mit einem ersten (El) und einem zweiten Eingangsanschluss (E2) umfasst zum Anlegen einer Eingangsspannung (Uein) , so- wie einen Ausgang mit einem ersten (Al) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Bereitstellen einer
Ausgangsspannung (Uzw) , wobei die mindestens eine LED
(LEDl; LED2; LED3; LED4) zwischen den ersten (Al) und den zweiten Ausgangsanschluss (A2) gekoppelt ist; gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Koppeln mindestens eines ohmschen Widerstands (Rl; R2; R3) und eines ersten Schalters (Sl) seriell zu der mindestens einen LED (LEDl; LED2; LED3; LED4) zwischen den ersten (Al) und den zweiten Ausgangs- anschluss (A2) ; und b) Ansteuern des ersten Schalters (Sl) , um diesen zu vorgebbaren Zeitpunkten zu öffnen und zu schließen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036907C2 (en) * 2009-04-28 2010-10-29 Ind Solutions B V Device for driving a light source.
WO2011084805A1 (en) * 2010-01-05 2011-07-14 3M Innovative Properties Company Method, apparatus, and system for supplying pulsed current to a load
EP2563095A3 (de) * 2011-08-22 2013-03-27 Panasonic Corporation Beleuchtungsvorrichtung, Scheinwerferbeleuchtungsvorrichtung und Scheinwerfereinheit und Fahrzeug damit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000037904A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led luminaire
US20020101198A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-01 Kemp William Harry LED lamp with color and brightness controller for use in wet, electrically hazardous bathing environments
US20060022607A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Au Optronics Corp. Device for driving light emitting diode strings

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000037904A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led luminaire
US20020101198A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-01 Kemp William Harry LED lamp with color and brightness controller for use in wet, electrically hazardous bathing environments
US20060022607A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Au Optronics Corp. Device for driving light emitting diode strings

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036907C2 (en) * 2009-04-28 2010-10-29 Ind Solutions B V Device for driving a light source.
WO2011084805A1 (en) * 2010-01-05 2011-07-14 3M Innovative Properties Company Method, apparatus, and system for supplying pulsed current to a load
CN102695997A (zh) * 2010-01-05 2012-09-26 3M创新有限公司 将脉冲电流供应至负载的方法、设备和***
EP2563095A3 (de) * 2011-08-22 2013-03-27 Panasonic Corporation Beleuchtungsvorrichtung, Scheinwerferbeleuchtungsvorrichtung und Scheinwerfereinheit und Fahrzeug damit
US8766540B2 (en) 2011-08-22 2014-07-01 Panasonic Corporation Lighting device, headlamp lighting device, and headlamp unit and vehicle having same

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