WO2011086153A2 - Leuchtmittel-betriebsgerät mit temperaturabhängiger schutzschaltung - Google Patents

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WO2011086153A2
WO2011086153A2 PCT/EP2011/050454 EP2011050454W WO2011086153A2 WO 2011086153 A2 WO2011086153 A2 WO 2011086153A2 EP 2011050454 W EP2011050454 W EP 2011050454W WO 2011086153 A2 WO2011086153 A2 WO 2011086153A2
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primary winding
switch
temperature
winding
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Michael Zimmermann
Horst Knoedgen
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Tridonic Ag
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Publication of WO2011086153A3 publication Critical patent/WO2011086153A3/de
Publication of WO2011086153A9 publication Critical patent/WO2011086153A9/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/385—Switched mode power supply [SMPS] using flyback topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/60—Circuit arrangements for operating LEDs comprising organic material, e.g. for operating organic light-emitting diodes [OLED] or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates generally to the determination of the temperature of a transformer or other components, in particular power components, to initiate a safety measure, depending on the detected temperature, if necessary. Furthermore, the invention relates to a safety mechanism in a transformer or to a light source operating device or system and methods by means of which light sources such as light emitting diodes (LEDs), OLEDs, gas discharge lamps, can be operated.
  • LEDs light emitting diodes
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • gas discharge lamps can be operated.
  • transformers are used to reduce an AC voltage of a network.
  • SELV safety extra low voltage
  • a circuit 20 is already known from the prior art, in which the temperature of a primary winding 21 of a transformer 23 via an external thermal sensor 24 is detected.
  • the secondary winding 22 of the transformer 23 is connected inter alia to a diode 26, a capacitor 27 and a lighting means (not shown).
  • the data acquired by the thermal sensor 24 are evaluated by a control unit 25. If the detected temperature of the transformer 23 rises above a certain value, a safety mechanism is triggered in which, for example, the supply voltage for the primary side is reduced.
  • Illuminant in which a switch for clocked driving a primary winding of a transformer is provided.
  • the method comprises the following steps:
  • the method can have the following steps:
  • the control unit may trigger a safety mechanism as soon as the temperature of the transformer reaches or exceeds a limit.
  • the safety mechanism may be that the control unit reduces the electrical energy transmitted to the secondary winding.
  • the electrical energy transferred to the secondary winding can be reduced in such a way that the switching on of the switch for charging the transformer is delayed.
  • the electrical energy transferred to the secondary winding may be reduced such that the turn-on time of the transformer charging switch is shortened.
  • the electrical energy transferred to the secondary winding can be reduced in such a way that a voltage available for supplying the primary winding is reduced.
  • the safety mechanism may alternatively be that the control unit turns off the transformer.
  • the transformer can be switched off if the safety mechanism is executed for a defined period of time without the temperature of the transformer falling below the limit again.
  • the determined resistance of the material of the primary winding can be compared with a reference value which corresponds to a maximum permissible temperature of the transformer.
  • a measuring unit for determining the resistance of the material of the primary winding can be provided.
  • an additional switch may be designed such that it is switched on only during the determination of the resistance of the material of the primary winding by the measuring unit.
  • an integrated control unit is proposed, in particular ASIC, microcontroller or hybrid thereof, which is designed to carry out a method as described above.
  • an LED lamp comprising such a control unit.
  • a power supply for consumers in particular light-emitting diodes or light-emitting diodes of an LED module, comprising
  • a transformer having a primary winding and a secondary winding for transmitting a power to the consumer
  • a switch for clocked driving of the transformer wherein the switch is arranged in series with the primary winding between the two inputs
  • a control unit for determining the temperature of the transformer in dependence on the determined resistance of the material of the primary winding.
  • the measuring unit can be a measuring resistor.
  • the control unit may be designed to trigger a safety mechanism as soon as the specific temperature of the transformer reaches or exceeds a limit value.
  • the safety mechanism may consist of the control unit reducing the electrical energy transmitted to the secondary winding or switching off the transformer.
  • the power supply may include a memory for storing a reference value corresponding to a maximum permissible temperature of the transformer.
  • the power supply may comprise a comparator unit for comparing the determined resistance of the material of the primary winding with the reference value stored in the memory.
  • the power supply may comprise a conductive element in series with the primary winding and of a different material than the primary winding. According to another aspect of the invention, an LED lamp is proposed comprising such a power supply.
  • a method for operating at least one consumer, in particular a luminous means or a light emitting diode (LED) of an LED module, in which a switch is designed for clocked driving of a primary winding of a transformer.
  • the primary winding and / or a secondary winding of the transformer can be electrically insulated with an insulating material.
  • a temperature sensor (75) for determining the temperature of the transformer ( ⁇ 1) may be provided within the insulating material (73, 74).
  • a power supply for consumers, in particular lamps or light-emitting diodes of an LED module is proposed.
  • the power supply may have
  • a transformer having a primary winding and a secondary winding for transmitting a power to the load, wherein the primary winding and / or a secondary winding of the transformer is electrically insulated with an insulating material
  • a switch for clocked driving of the transformer wherein the switch is arranged in series with the primary winding between the two inputs, and
  • an LED lamp having such a power supply.
  • the invention is advantageous because the better determination of the temperature of the transformer can improve the safety mechanism in the transformer.
  • the safety mechanism of a transformer in a light bulb operating device or system and method can be improved.
  • the invention is advantageous because the use of temperature characteristic of the coil winding material (in particular copper)
  • the invention is advantageous because the use of a temperature sensor within the isolation of Spulential. Winding material improves the temperature determination.
  • the invention is particularly advantageous in a SELV supply, since in such applications, the transformer or transmitter represents the central security element.
  • the improved temperature determination of the transformer can ensure that the materials used in the transformer, such as insulators, wires, etc., are operated within a safe temperature range. It can thus ensuring that a maximum temperature of the transformer is not exceeded.
  • the invention is advantageous, as it allows imperceptibly or in a flyback converter to determine the temperature of the transformer via copper resistance changes. Thus, a safe operation is ensured without that the operation of the switching regulator is significantly affected.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an illumination system according to the invention having an operating circuit and a light-emitting diode (LED) module.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a further embodiment of the operating circuit according to the invention .
  • 4 shows a schematic representation of a further embodiment of the operating circuit according to the invention
  • 5 shows a representation of the time profile of the switching on and off of the transformer, and the amplitude of the primary-side or secondary-side current
  • Fig. 6 shows a schematic representation of another embodiment of the operating circuit according to the invention.
  • Fig. 7 is a schematic representation of another embodiment according to the invention with an insulated transformer.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a lighting system 1 according to the invention comprising an operating circuit 10 and a light-emitting diode (LED) module 7.
  • LED light-emitting diode
  • the operating circuit 10 is connected to the AC voltage network 2 and supplies the LED module 7 with a constant direct current.
  • the operating circuit 10 consists of a DC voltage source 9 supplied by the AC mains with alternating voltage, which provides a constant direct current voltage of approximately 12 to 24 V at its output.
  • the output voltage of the DC voltage source 9 is preferably a Niedervoltt. Low voltage, which is particularly suitable for operating light sources such as LEDs.
  • a light source converter 6 is supplied, which in turn forms a constant current source for operating the LED module 7.
  • the generated by the light bulb converter 6 DC power is used to power the LED module 7.
  • the LED module 7 preferably consists of a plurality of light-emitting diode LEDs 8, which are combined by parallel and / or series connection.
  • the LED module 7 directly from the reduced voltage, which is generated at the output of a switching converter or voltage converter 5, are supplied. In this case, it is possible to dispense with the additional lamp converter 6.
  • the operating circuit 10 according to FIG. 1 can drive an LED module via a corresponding channel 11.
  • an operating circuit according to the invention can also control a plurality of channels independently of one another.
  • Each channel can control an LED module. These may be, for example, LED modules with blue LEDs that emit white light using a color conversion agent. It is also possible that each channel drives a different LED color.
  • the method according to the invention or the operating circuit 10 according to the invention can incorporate several channels. For three channels it is e.g. It is conceivable that one channel controls red LEDs, one channel green LEDs and one channel blue LEDs.
  • the DC voltage source 9 preferably contains an input filter circuit 3 for filtering the mains voltage and a rectifier 4, for example a bridge rectifier, which rectifies the mains voltage. The rectified mains voltage is then lowered in the voltage converter or switching converter 5 in its voltage value to about 12 to 24 volts.
  • a switching regulator such as a flyback converter or a buck converter.
  • FIG. 3 shows a detailed schematic representation of a circuit 30 according to the invention for an operating device.
  • the circuit 30 includes a switching converter or voltage converter in the form of a flyback converter 33, also called flyback converter. Instead of a flyback converter, the circuit 30 may also have another switching converter or switching power supply, such as, for example, a forward converter.
  • the flyback converter 33 is preferably connected after the series connection of input filter circuit 3 and rectifier 4 shown in FIG.
  • the voltage provided by the rectifier 4 serves as the input voltage VIN of the flyback converter 33.
  • the network-side elements such as input filter circuit 3 and rectifier 4 are optional.
  • the input voltage is smoothed by a capacitor 38.
  • flyback converter 33 it is provided to supply the converter 33 with a DC voltage starting from a battery (not shown).
  • the flyback converter 33 has two inputs 42, 43 for power consumption, the input voltage VIN being applied between these two inputs.
  • the flyback converter also has a transformer T1.
  • the transformer Tl comprises a primary winding or main winding 31 and a secondary winding 32.
  • the current ip through the primary winding 31 can be controlled by a switch S1.
  • the switch Sl is preferably a transistor and in particular a bipolar transistor or
  • the switch S1 is controlled by a control unit 37 such that a desired output voltage VOUT or a desired output current IOUT for operating, for example, the LEDs 8 is generated on the secondary side.
  • the control of the switch Sl to control the flyback converter 33 can be performed by a known method, such as. By means of pulse width modulation (PWM) control.
  • PWM pulse width modulation
  • the switch Sl is turned off by the control unit 37.
  • the primary current ip drops immediately to the value zero.
  • the stored by magnetic coupling between primary 31 and secondary winding 32 Energy discharges on the secondary side via a capacitor 35, which is connected in parallel to the secondary winding. As a result, a secondary current is generated.
  • a measuring resistor 36 is provided in the flyback converter 33.
  • This measuring resistor 36 which is designed, for example, as a high-impedance shunt, is connected in parallel to the switch S1 according to the embodiment shown in FIG.
  • This measuring resistor 36 is used according to the invention to determine the resistance of the material of the primary winding, for example copper, in the flyback converter 33. Since the temperature characteristic of the winding material and in particular the function of its temperature in dependence on its resistance are known, this resistance measurement is used to determine the temperature of the transformer Tl.
  • the ohmic resistance measurement in particular the primary-side winding 31 of the Transformer Tl then take place when the primary current switch S1 is open, the current through the windings has dropped to zero.
  • VIN input voltage
  • a current flows through the measuring resistor 36.
  • This current causes a proportional to him voltage drop, which is measured by the control unit 37. From this, the control unit 37 determines or calculates the current ohmic resistance value Rm of the primary-side winding 31.
  • the resistance measurement can also be carried out on the secondary side, so that the current ohmic resistance of the secondary winding 32 is determined.
  • a memory 39 and a comparator 40 are also provided.
  • the memory 39 and the comparator 40 are preferably parts of the control unit 37.
  • the memory 39 stores a reference value Rref, which is compared by the comparator 40 with the determined resistance Rm. It is thus compared whether the measured resistance Rm of the winding 31 changes beyond the predetermined reference value Rref, in particular has risen.
  • the resistivity increases with increasing temperature.
  • the reference value Rref which is stored in the memory 39, thus preferably corresponds to the maximum permissible temperature Tmax of the transformer Tl.
  • an absolute shutdown threshold for the used ohmic resistance ie, for example, during production is programmed into the device, which ohmic resistance value corresponds to the Temperaturabschaltschwelle.
  • the invention provides, in particular, that the control unit 37 utilizes this measurement signal, which reflects the resistance Rm of the primary winding 31, and can trigger the safety mechanism in dependence thereon.
  • the transmitted power of the transformer T1 can be reduced, for example, by delayed switching on of the primary-side switch S1, or by a shorter turn-on of the primary-side switch S1. Switching on the switch S1 for a shorter time reduces the switch-on time duration ton.
  • the input or supply voltage Vin for the primary side can be reduced.
  • the complete shutdown of the transformer Tl is also provided. This shutdown can be done via the switch Sl or another switch.
  • the reduced power can be used in the defined period of time, if this mechanism does not lead to the solution of the temperature problem, then the complete shutdown of the transformer Tl can be done.
  • signals perceivable by a user can also be output as a security measure.
  • optical and / or acoustic signals can be output by means of at least one optical and / or acoustic signal unit 41.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a further embodiment of a circuit 30 .lamda . According to the invention for an operating device. The structure and operation of the circuit 30 ⁇ is similar to the circuit 30 shown in FIG. 3.
  • the circuit 30 differs from the embodiment described above in that the
  • an additional switch S2 is provided, with which a voltage, be it the supply voltage Vin or a separate voltage, is temporarily switched via the primary-side winding 31, in order to measure the ohmic resistance value Rm at this time ,
  • the additional switch S2 which is preferably connected in series with the measuring resistor, preferably only switched on when the resistance of the primary winding 31 are determined should.
  • the additional switch S2 is in particular only switched on when the transformer Tl is demagnetized or when the currents through the primary winding 31 and through the secondary winding 32 are equal to zero.
  • Fig. 6 shows an alternative embodiment of the present invention. Since the temperature response of the copper material typically used is not very large in the case of the usual temperature changes, the circuits shown in FIG. 3 or 4 can be supplemented with an additional conductive element 60.
  • this additional conductive element 60 preferably has a higher temperature response than the material used for the transformer windings.
  • the conductive element 60 is preferably made of a different material than the windings, and may in particular be connected in series with the primary 31 and secondary winding 32, respectively.
  • a reference value Rref x is then stored, which reflects the resistance of the ensemble winding plus conductive element 60 at the highest permissible temperature Tmax.
  • Fig. 7 shows another embodiment of the present invention.
  • the circuit 70 has no measuring resistor 36 for better determination of the temperature of the transformer.
  • the transformer has a primary winding 71 and a secondary winding 72, wherein at least one of the two windings is surrounded by an insulation 73, 74.
  • the safety mechanism is improved over the prior art such that a thermal sensor 75, although separate from the actual coil winding 71, 72, but within the insulating material 73, 74 is provided.
  • the operation of this circuit 70 is similar to that of the embodiments described above, in particular, the data of the thermal sensor 75 of the control unit 37 are supplied.
  • This embodiment represents an improvement in temperature over known circuits in which the thermal sensor is provided outside the transformer T1 and outside the insulation.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben wenigstens eines Verbrauchers, insbesondere eines Leuchtmittels bzw. einer Leuchtdiode (LED) (8) eines LED- Moduls (7), bei dem ein Schalter (Sl) zur getakteten Ansteuerung einer Primärwicklung (31) eines Transformators (T1) ausgebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) in einer Phase der getakteten Ansteuerung der Primärwicklung (31), in der der Transformator (T1) entmagnetisiert ist, und - Bestimmung durch eine Steuereinheit (37) der Temperatur des Transformators (T1) in Abhängigkeit vom ermittelten Widerstand des Materials der Primärwicklung (31).

Description

Leuchtmittel-Betriebsgerät mit temperaturabhängiger SchutzSchaltung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Bestimmung der Temperatur eines Transformators oder anderer Bauteile, insbesondere Leistungsbauteile, um ggf. abhängig von der erfassten Temperatur eine Sicherheitsmassnahme einzuleiten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Sicherheitsmechanismus in einem Transformator bzw. auf ein Leuchtmittelbetriebsgerät oder -System sowie Verfahren mittels denen Leuchtmittel wie beispielsweise Leuchtdioden (LEDs), OLEDs, Gasentladungslampen, betrieben werden können.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Versorgung von Betriebsgeräten wie Leuchtmittelbetriebsgeräte mit Niedervolt- bzw.
Kleinspannung. In diesem Kleinspannungsbereich werden insbesondere Transformatoren zur Reduktion einer Wechselspannung eines Netzes benutzt.
Bei Geräten bspw. mit einer Kleinspannung-Betriebsspannung und insbesondere bei einer Schutzkleinspannungs- Versorgung, auch SELV (Abkürzung des englischen Begriffs „Safety Extra Low Voltage") -Versorgung genannt, erfordert eine sichere elektrische Trennung, dass der Primärstromkreis des Transformator vom Sekundärstromkreis durch eine besondere Isolierung getrennt sein soll. In diesem Zusammenhang besteht die Problematik, dass Transformatoren, beispielsweise bei Flyback- oder vergleichbaren Konvertern, ein sicherheitsrelevantes Bauteil darstellen. Es muss nämlich vermieden werden, dass sich die Wicklungen des Transformators zu stark erhitzen, da sonst die Isoliermaterialien zur Trennung der Wicklungen beeinträchtigt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist aus dem Stand der Technik bereits eine Schaltung 20 bekannt, bei der die Temperatur einer Primärwicklung 21 eines Transformators 23 über einen externen Thermosensor 24 erfasst wird. Sekundärseitig ist die Sekundärwicklung 22 des Transformators 23 unter anderem mit einer Diode 26, einem Kondensator 27 und einem Leuchtmittel (nicht gezeigt) verbunden.
Die vom Thermosensor 24 erfassten Daten werden von einer Steuereinheit 25 bewertet. Falls die erfasste Temperatur des Transformators 23 über einen bestimmten Wert steigt, wird einen Sicherheitsmechanismus ausgelöst, bei dem bspw. die Versorgungsspannung für die Primärseite verringert wird .
Nachteilig ist es allerdings, dass bei dieser bekannten Schaltung 20 die Temperatur der Primärwicklung 21 über einen externen, vom Transformator unabhängigen Thermosensor 24 erfolgt. Dadurch kann aber nie genau die Temperatur der Primärwicklung 21 selbst erfasst werden.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die Bestimmung der Temperatur des Transformators zu verbessern . Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen weitere Ausgestaltungsformen der Erfindung dar.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben wenigstens eines
Leuchtmittels, bei dem ein Schalter zur getakteten Ansteuerung einer Primärwicklung eines Transformators vorgesehen ist. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung in einer Phase der getakteten Ansteuerung der Primärwicklung, in der der Transformator entmagnetisiert ist, und
- Bestimmung, durch eine Steuereinheit, der Temperatur des Transformators in Abhängigkeit vom ermittelten Widerstand des Materials der Primärwicklung.
Das Verfahren kann folgende Schritte aufweisen:
- Einschalten des Schalters zur Ladung des Transformators mit elektrischen Energie,
Ausschalten des Schalters zur Übertragung der elektrischen Energie auf eine Sekundärwicklung des Transformators. Die Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung kann nach kompletter Übertragung der elektrischen Energie auf die Sekundärwicklung und vor Wieder-Einschalten des Schalters zur erneuten Ladung des Transformators erfolgen. Die Steuereinheit kann einen Sicherheitsmechanismus auslösen, sobald die Temperatur des Transformators einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet. Der Sicherheitsmechanismus kann darin bestehen, dass die Steuereinheit die auf die Sekundärwicklung übertragene elektrische Energie verringert.
Die auf die Sekundärwicklung übertragene elektrische Energie kann insbesondere derart verringert wird, dass das Einschalten des Schalters zur Ladung des Transformators verzögert wird.
Alternativ dazu kann die auf die Sekundärwicklung übertragene elektrische Energie derart verringert werden, dass die Einschalt-Zeitdauer des Schalters zur Ladung des Transformators verkürzt wird.
Die auf die Sekundärwicklung übertragene elektrische Energie kann derart verringert werden, dass eine zur Versorgung der Primärwicklung zur Verfügung gestellte Spannung verringert wird.
Der Sicherheitsmechanismus kann alternativ darin bestehen, dass die Steuereinheit den Transformator abschaltet.
Der Transformator kann abgeschaltet werden, falls der Sicherheitsmechanismus während einer definierten Zeitdauer ausgeführt wird, ohne dass die Temperatur des Transformators den Grenzwert wieder unterschreitet.
Zur Bestimmung der Temperatur des Transformators kann der ermittelte Widerstand des Materials der Primärwicklung mit einem Referenzwert verglichen werden, der einer höchstzulässigen Temperatur des Transformators entspricht. Eine Messeinheit zur Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung kann vorgesehen sein. In Serie zu dieser Messeinheit kann ein zusätzlicher Schalter derart ausgelegt sein, dass er nur während der Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung durch die Messeinheit eingeschaltet wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine integrierte Steuereinheit vorgeschlagen, insbesondere ASIC, Mikrokontroller oder Hybrid daraus, die zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens ausgelegt ist .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine LED- Leuchte vorgeschlagen aufweisend eine derartige Steuereinheit .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leistungsversorgung für Verbraucher, insbesondere Leuchtmittel bzw. Leuchtdioden eines LED-Moduls, aufweisend
- zwei Eingänge zur Leistungsaufnahme,
- einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zur Übertragung einer Leistung an den Verbraucher,
einen Schalter zur getakteten Ansteuerung des Transformators, wobei der Schalter in Serie mit der Primärwicklung zwischen den zwei Eingängen angeordnet ist,
- eine in Parallel zum Schalter angeordnete Messeinheit zur Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung in einer Phase der getakteten Ansteuerung der Primärwicklung, in der der Transformator entmagnetisiert ist, und
- eine Steuereinheit zur Bestimmung der Temperatur des Transformators in Abhängigkeit vom ermittelten Widerstand des Materials der Primärwicklung.
Die Messeinheit kann ein Messwiderstand sein.
Die Steuereinheit kann zur Auslösung eines Sicherheitsmechanismus ausgelegt sein, sobald die bestimmte Temperatur des Transformators einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet.
Der Sicherheitsmechanismus kann darin besteht, dass die Steuereinheit die auf die Sekundärwicklung übertragene elektrische Energie verringert bzw. den Transformator abschaltet .
Die Leistungsversorgung kann einen Speicher zur Speicherung eines Referenzwertes aufweisen, der einer höchstzulässigen Temperatur des Transformators entspricht.
Der Leistungsversorgung kann eine Komparator-Einheit aufweisen zum Vergleichen des ermittelten Widerstands des Materials der Primärwicklung mit dem im Speicher abgelegten Referenzwert.
Die Leistungsversorgung kann ein leitfähiges Element in Serie mit der Primärwicklung und aus einem anderen Material als die Primärwicklung aufweisen. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine LED- Leuchte vorgeschlagen aufweisend eine derartige Leistungsversorgung .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben wenigstens eines Verbrauchers, insbesondere eines Leuchtmittels bzw. einer Leuchtdiode (LED) eines LED-Moduls, bei dem ein Schalter zur getakteten Ansteuerung einer Primärwicklung eines Transformators ausgebildet ist. Die Primärwicklung und/oder eine Sekundärwicklung des Transformators kann mit einem Isolationsmaterial elektrisch isoliert sein. Innerhalb des Isolationsmaterials (73, 74) kann ein Temperatursensor (75) zur Bestimmung der Temperatur des Transformators (Τ1 ) vorgesehen sein.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leistungsversorgung für Verbraucher, insbesondere Leuchtmittel bzw. Leuchtdioden eines LED-Moduls vorgeschlagen. Die Leistungsversorgung kann aufweisen
- zwei Eingänge zur Leistungsaufnahme,
- einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zur Übertragung einer Leistung an den Verbraucher, wobei die Primärwicklung und/oder eine Sekundärwicklung des Transformators mit einem Isolationsmaterial elektrisch isoliert ist,
einen Schalter zur getakteten Ansteuerung des Transformators, wobei der Schalter in Serie mit der Primärwicklung zwischen den zwei Eingängen angeordnet ist, und
- einen Temperatursensor innerhalb des Isolationsmaterials zur Bestimmung der Temperatur des Transformators. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine LED- Leuchte vorgeschlagen aufweisend eine derartige LeistungsVersorgung .
Die Erfindung ist von Vorteil, da durch die bessere Bestimmung der Temperatur des Transformators der Sicherheitsmechanismus im Transformator verbessert werden kann. Insbesondere kann der Sicherheitsmechanismus eines Transformators in einem Leuchtmittelbetriebsgerät oder - System sowie Verfahren verbessert werden.
Die Erfindung ist von Vorteil, da die Verwendung Temperaturcharakteristik des Spulen- Wicklungsmaterials (insbesondere Kupfer)
Temperaturermittlung verbessert. Die Erfindung ist von Vorteil, da die Verwendung eines Temperatursensors innerhalb der Isolierung des Spulenbzw. Wicklungsmaterials die Temperaturermittlung verbessert .
Die Erfindung ist besonders bei einer SELV-Versorgung von Vorteil, da in solchen Anwendungen der Transformator oder Überträger das zentrale Sicherheitselement darstellt. Mit der verbesserten Temperaturbestimmung des Transformators kann sichergestellt werden, dass die im Transformator verwendeten Materialien wie Isolatoren, Drähte usw. in einem sicheren Temperaturbereich betrieben werden. Es kann somit sichergestellt werden, dass eine Maximaltemperatur des Transformators nicht überschritten wird.
Die Erfindung ist von Vorteil, da sie es erlaubt, unmerklich bzw. in einem Sperrwandler die Temperatur des Transformators über Kupferwiderstandsänderungen zu bestimmen. Somit wird auch ein sicherer Betrieb gewährleistet ohne, dass der Betrieb des Schaltreglers wesentlich beeinflusst wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr anhand der Figuren der beigefügten Zeichnungen sowie der detaillierten Erläuterung der Ausführungs eispiele näher erläutert werden .
Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Schaltung gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä en BeleuchtungsSystems aufweisend eine Betriebsschaltung und ein Leuchtdioden (LED) -Modul, Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen BetriebsSchaltung,
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen BetriebsSchaltung, Fig. 5 zeigt eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Ein- und Ausschalten des Transformators, und der Amplitude des primärseitigen bzw. sekundärseit igen Stroms,
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betriebsschaltung, und
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung mit einem isolierten Transformator.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems 1 aufweisend eine Betriebsschaltung 10 und ein Leuchtdioden (LED) -Modul 7.
Die Betriebsschaltung 10 ist an das Wechselspannungsnetz 2 angeschlossen ist und versorgt das LED-Modul 7 mit einem konstanten Gleichstrom. Die Betriebsschaltung 10 besteht aus einer vom Wechselstromnetz mit Wechselspannung versorgten Gleichspannungsquelle 9, die an ihrem Ausgang eine konstante Gleichspannung mit etwa 12 bis 24 V zur Verfügung stellt. Die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 9 ist vorzugsweise eine Niedervoltbzw. Kleinspannung, die insbesondere zum Betreiben von Leuchtmitteln wie LEDs geeignet ist.
Mit der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle 9 wird ein Leuchtmittel-Konverter 6 versorgt, der seinerseits eine Konstantstrom-Quelle zum Betreiben des LED-Moduls 7 bildet. Der vom Leuchtmittel-Konverter 6 generierte Gleichstrom dient zur Stromversorgung des LED-Moduls 7. Das LED-Modul 7 besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Leuchtmittel-LEDs 8, die durch Parallel- und/oder Serienschaltung zusammengefasst sind.
Alternativ dazu kann das LED-Modul 7 direkt von der herabgesetzten Spannung, die am Ausgang eines Schaltwandler bzw. Spannungswandlers 5 generiert wird, versorgt werden. In diesem Fall kann auf den zusätzlichen Leuchtmittel-Konverter 6 verzichtet werden.
Die Betriebsschaltung 10 gemäß Fig. 1 kann ein LED-Modul über einen entsprechenden Kanal 11 ansteuern. Alternativ kann eine erfindungsgemäße Betriebsschaltung auch mehrere Kanäle unabhängig voneinander ansteuern. Jeder Kanal kann dabei ein LED-Modul ansteuern. Dabei kann es sich beispielsweise um LED-Module mit blauen LEDs handeln, die mithilfe eines Farbkonversionsmittels weißes Licht ausstrahlen. Möglich ist auch, dass jeder Kanal eine unterschiedliche LED-Farbe ansteuert. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Betriebsschaltung 10 erfindungsgemäße kann mehrere Kanäle einbeziehen. Bei drei Kanälen ist es so z.B. denkbar, dass ein Kanal rote LEDs, ein Kanal grüne LEDs und ein Kanal blaue LEDs ansteuert.
Die Gleichspannungsquelle 9 enthält vorzugsweise eine Eingangsfilter-Schaltung 3 zum Filtern der Netzspannung und einen Gleichrichter 4, beispielsweise einen Brückengleichrichter, der die Netzspannung gleichrichtet. Die gleichgerichtete Netzspannung wird dann in dem Spannungswandler bzw. Schaltwandler 5 in ihrem Spannungswert auf etwa 12 bis 24 V erniedrigt. Der Spannungswandler 5 ist vorzugsweise ein Schaltregler, wie beispielsweise ein Flyback-Konverter oder ein Tiefsetzsteller. Fig. 3 zeigt eine detaillierte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltung 30 für ein Betriebsgerät. Die Schaltung 30 umfasst einen Schaltwandler bzw. Spannungswandler in Form eines Sperrwandlers 33, auch Flyback-Konverter genannt. Anstatt eines Sperrwandlers kann die Schaltung 30 auch einen anderen Schaltwandler oder Schaltnetzgerät aufweisen, wie bspw. einen Durchflusswandler.
Der Sperrwandler 33 wird vorzugsweise nach der in Fig. 2 gezeigten Serienschaltung von Eingangsfilter-Schaltung 3 und Gleichrichter 4 geschaltet. Die vom Gleichrichter 4 zur Verfügung gestellte Spannung dient als Eingangsspannung VIN des Sperrwandlers 33. Die netzseitigen Elemente wie Eingangsfilter-Schaltung 3 und Gleichrichter 4 sind optional. Vorzugsweise wird die Eingangsspannung von einem Kondensator 38 geglättet.
Alternative Versorgungen des Sperrwandlers 33 sind auch möglich. So ist es bspw. vorgesehen, den Wandler 33 mit einer Gleichspannung ausgehend von einer Batterie (nicht gezeigt) zu versorgen.
Der Sperrwandler 33 weist zwei Eingänge 42, 43 auf zur Leistungsaufnahme, wobei die Eingangsspannung VIN zwischen diesen zwei Eingängen angelegt ist. Der Sperrwandler weist außerdem einen Transformator Tl auf. Der Transformator Tl umfasst eine Primärwicklung oder Hauptwicklung 31 und eine Sekundärwicklung 32. Der Strom ip durch die Primärwicklung 31 ist durch einen Schalter Sl steuerbar. Der Schalter Sl ist vorzugsweise ein Transistor und insbesondere ein Bipolartransistor oder
Feldeffekttransistor, wie bspw. ein OSFET (Metall-Oxid- Halbleiter-Feldeffekttransistor) . Der Schalter Sl wird von einer Steuereinheit 37 derart gesteuert, dass sekundärseitig eine gewünschte Ausgangsspannung VOUT bzw. ein gewünschter Ausgangsstrom IOUT zum Betreiben bspw. der LEDs 8 generiert wird. Das Ansteuern des Schalters Sl zur Regelung des Sperrwandlers 33 kann nach einem bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie bspw. mittels Pulsbreitenmodulation (PWM) Ansteuerung .
Die Funktionsweise des Sperrwandlers wird nun im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert. Sobald der Schalter Sl von der Steuereinheit 37 eingeschaltet wird, fließt ein Strom ip durch die Primärwicklung 31 des Transformators Tl. Eine in Serie mit der Sekundärwicklung 32 geschaltete Diode 34 verhindert einen Stromfluss durch die Sekundärwicklung. Während der Zeitdauer ton, in der der Schalter Sl eingeschaltet bleibt, steigt der Primärstrom ip, und der Sekundärstrom is bleibt beim Wert null.
Zum Zeitpunkt t=ton wird der Schalter Sl von der Steuereinheit 37 ausgeschaltet. Der Primärstrom ip sinkt sofort auf den Wert null. Die durch magnetische Kopplung zwischen Primär- 31 und Sekundärwicklung 32 gespeicherte Energie entlädt sich sekundärseitig über einen Kondensator 35, der in parallel zur Sekundärwicklung geschaltet ist. Dadurch wird ein Sekundärstrom is erzeugt. Nach der Zeitdauer toff ist die gespeicherte Energie komplett auf die Sekundärseite übertragen worden, so dass zum Zeitpunkt t=ton+toff der Sekundärstrom is den Wert null erreicht.
Erfindungsgemäß ist bei dem Sperrwandler 33 ein Messwiderstand 36 vorgesehen. Dieser Messwiderstand 36, der bspw. als hochohmiger Shunt ausgebildet ist, ist gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform parallel zum Schalter Sl geschaltet.
Dieser Messwiderstand 36 wird erfindungsgemäß dazu benutzt, im Sperrwandler 33 den Widerstand des Materials der Primärwicklung, bspw. Kupfer, zu bestimmen. Da die Temperaturcharakteristik des Wicklungsmaterials und insbesondere die Funktion seiner Temperatur in Abhängigkeit von seinem Widerstand bekannt sind, wird diese Widerstandsmessung zur Ermittlung der Temperatur des Transformators Tl benutzt.
Die Magnetisierung des Transformators Tl kann einen Einfluss auf diese Temperaturcharakteristik haben, so dass der Widerstand des Wicklungsmaterials vorzugsweise im entmagnetisierten Zustand des Transformators Tl stattfindet. Diese Messung soll mit Bezug auf Fig. 5 vorzugsweise erst ab dem Zeitpunkt t=ton+toff erfolgen, wenn der Sekundärstrom is auf null gesunken ist.
Mit anderen Worten findet die ohmsche Widerstandsmessung, insbesondere der primärseitigen Wicklung 31 des Transformators Tl dann statt, wenn bei geöffnetem primärseitigem Schalter Sl der Strom durch die Wicklungen auf null abgesunken ist. Getrieben durch eine Eingangsspannung VIN, insbesondere eine DC-Versorgungsspannung von bspw. 400 Volt, fließt dann ein Strom durch den Messwiderstand 36. Dieser Strom verursacht einen zu ihm proportionalen Spannungsabfall, der von der Steuereinheit 37 gemessen wird. Daraus wird von der Steuereinheit 37 der aktuelle ohmsche Widerstandswert Rm der primärseitigen Wicklung 31 ermittelt bzw. berechnet.
Alternativ kann auch die Widerstandmessung auch sekundärseitig durchgeführt werden, so dass der aktuelle ohmsche Widerstandswert der Sekundärwicklung 32 ermittelt wird.
Weiterhin sind auch ein Speicher 39 und ein Komparator 40 vorgesehen. Der Speicher 39 und der Komparator 40 sind vorzugsweise Teile der Steuereinheit 37. Im Speicher 39 wird ein Referenzwert Rref gespeichert, der vom Komparator 40 mit dem ermittelten Widerstand Rm verglichen wird. Es wird also verglichen, ob sich der gemessene Widerstand Rm der Wicklung 31 über den vorgegebenen Referenzwert Rref hinaus verändert, insbesondere angestiegen ist.
Bei Metallen steigt die Resistivität mit zunehmender Temperatur. Der Referenzwert Rref, der im Speicher 39 gespeichert wird, entspricht also vorzugsweise der höchst zulässigen Temperatur Tmax des Transformators Tl. Typischerweise wird eine absolute Abschaltschwelle für den ohmschen Widerstand verwendet, d.h. beispielsweise während der Produktion wird in das Gerät einprogrammiert, welcher ohmsche Widerstandswert der Temperaturabschaltschwelle entspricht .
Bei Erreichen oder überschreiten der Höchst-Temperatur Tmax wird ein Sicherheitsmechanismus ausgelöst. Die Erfindung sieht insbesondere vor, dass die Steuereinheit 37 dieses den Widerstand Rm der Primärwicklung 31 spiegelnde Messignal verwertet und davon abhängig den Sicherheitsmechanismus auslösen kann.
Zum einen kann die übertragene Leistung des Transformators Tl verringert werden, bspw. durch verzögertes Einschalten des primärseitigen Schalters Sl, oder durch kürzeres Einschalten des primärseitigen Schalters Sl. Durch ein kürzeres Einschalten des Schalters Sl verringert sich die Einschalt-Zeitdauer ton.
Gegebenenfalls kann auch die Eingangs- bzw. Versorgungsspannung Vin für die Primärseite verringert werden .
Als weiterer Sicherheitsmechanismus ist außerdem die komplette Abschaltung des Transformators Tl vorgesehen. Diese Abschaltung kann über den Schalter Sl oder über einen weiteren Schalter erfolgen.
In einer ersten Stufe kann auch die verringerte Leistung im definierten Zeitraum verwendet werden, falls dieser Mechanismus nicht zur Lösung des Temperaturproblems führt, kann dann die vollständige Abschaltung des Transformators Tl erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich dazu können auch als Sicherheitsmaßnahme von einem Benutzer wahrnehmbare Signale ausgegeben werden. Insbesondere können optische und/oder akustische Signale mittels wenigstens einer optischen und/oder akustischen Signaleinheit 41 ausgegeben werden .
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiterer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung 30 λ für ein Betriebsgerät. Der Aufbau und die Funktionsweise der Schaltung 30 Λ ist ähnlich wie bei der in Fig. 3 gezeigten Schaltung 30.
Die Schaltung 30 unterscheidet sich dahingehend von der oben beschriebenen Ausführungsform, dass die
Verlustleistung über den Messwiderstand nicht kontinuierlich erzeugt wird.
Bei der Schaltung 30 gemäß Fig. 4 ist ein zusätzlicher Schalter S2 vorgesehen, mit dem eine Spannung, sei es die Versorgungsspannung Vin oder eine separate Spannung, zeitweise über die primärseitige Wicklung 31 geschaltet wird, um somit zu diesem Zeitpunkt den ohmschen Widerstandswert Rm zu messen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird der zusätzliche Schalter S2, der vorzugsweise in Serie mit dem Messwiderstand geschaltet ist, vorzugsweise nur dann zugeschaltet, wenn der Widerstand der Primärwicklung 31 ermittelt werden soll. Der zusätzliche Schalter S2 wird insbesondere nur zugeschaltet, wenn der Transformator Tl entmagnetisiert ist bzw. wenn die Ströme durch die Primärwicklung 31 und durch die Sekundärwicklung 32 gleich null sind.
Vorteilhaft ist es also bei dieser Äusführungsform, dass der Messwiderstand 36 keine Verluste verursacht, wenn der Transistor Tl aufgeladen wird (t=0 bis t=ton) und wenn die Energie anschließend auf die Sekundärseite übertragen wird (zwischen t=ton und t=ton+toff ) .
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da der Temperaturgang des typischerweise verwendeten Kupfermaterials bei den üblichen Temperaturveränderungen nicht sehr groß ist, können die in Fig. 3 oder 4 gezeigten Schaltungen mit einem zusätzlichen Leitfähigen Element 60 ergänzt werden.
Das Material dieses zusätzlichen leitfähigen Elements 60 hat vorzugsweise einen größeren Temperaturgang als das für die Transformatorenwicklungen verwendete Material. Das leitfähige Element 60 besteht vorzugsweise aus einem anderen Material als die Wicklungen, und kann insbesondere in Serie zu der Primär- 31 bzw. Sekundärwicklung 32 geschaltet sein.
Im Speicher 39 wird dann ein Referenzwert Rrefx abgelegt, der bei höchst zulässiger Temperatur Tmax den Widerstand des Ensemble Wicklung plus leitfähiges Element 60 wiederspiegelt . Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Alternativ zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 oder 4 weist die Schaltung 70 keinen Messwiderstand 36 zur besseren Ermittlung der Temperatur des Transformators. Der Transformator weist indessen eine Primärwicklung 71 und eine Sekundärwicklung 72, wobei zumindest eine der zwei Wicklungen von einer Isolierung 73, 74 umrandet ist.
Der Sicherheitsmechanismus wird gegenüber dem Stand der Technik derart verbessert, dass ein Thermosensor 75 zwar separat zur eigentlichen Spulenwicklung 71, 72, aber innerhalb des Isolationsmaterials 73, 74 vorgesehen ist. Die Funktionsweise dieser Schaltung 70 ist die der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich, insbesondere werden die Daten des Thermosensors 75 der Steuereinheit 37 zugeführt. Diese Ausführungsform stellt eine Verbesserung der Temperatur gegenüber bekannten Schaltungen dar, in denen der Thermosensor außerhalb des Transformators Tl und außerhalb der Isolierung vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste :
1 Beleuchtungssystem
2 Wechselspannungsnetz
3 Eingangsfilter-Schaltung
4 Gleichrichter
5 Schaltwandler bzw. Spannungswandler
6 Leuchtmittel-Konverter
7 LED-Modul
8 LED
9 Gleichspannungsquelle
10 Betriebsschaltung
11 Kanal
20 Schaltung (Stand der Technik)
21 Primärwicklung
22 Sekundärwicklung
23 Transformator
24 Thermosensor
25 Steuereinheit
26 Diode
27 Kondensator
28 Schalter
30 Schaltung
31 Primärwicklung
32 Sekundärwicklung
33 Sperrwandler
34 Diode
35 Kondensator
36 Messwiderstand
37 Steuereinheit
38 Kondensator 39 Speicher
40 Komparator
41 optische und/oder akustische Signaleinheit
42 Eingang
43 Eingang
60 leitfähiges Element
70 Schaltung
71 Primärwicklung
72 Sekundärwicklung
73 Isolierung der Primärwicklung
74 Isolierung der Sekundärwicklung
75 Thermosensor
Sl erster Schalter
S2 zweiter Schalter
Tl Transformator

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Verbrauchers, insbesondere eines Leuchtmittels bzw. einer Leuchtdiode (LED) (8) eines LED-Moduls (7),
bei dem ein Schalter (Sl) zur getakteten Ansteuerung einer Primärwicklung (31) eines Transformators (Tl) ausgebildet ist,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) in einer Phase der getakteten Ansteuerung der Primärwicklung (31), in der der Transformator (Tl) entmagnetisiert ist, und
- Bestimmung durch eine Steuereinheit (37) der Temperatur des Transformators (Tl) in Abhängigkeit vom ermittelten Widerstand des Materials der Primärwicklung (31).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
aufweisend folgende Schritte:
Einschalten des Schalters (Sl) zur Ladung des Transformators (Tl) mit elektrischen Energie,
Ausschalten des Schalters (Sl) zur Übertragung der elektrischen Energie auf eine Sekundärwicklung (32) des Transformators (Tl),
wobei die Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) nach kompletter Übertragung der elektrischen Energie auf die Sekundärwicklung (32) und vor Wieder-Einschalten des Schalters (Sl) zur erneuten Ladung des Transformators (Tl) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
wobei die Steuereinheit (37) einen Sicherheitsmechanismus auslöst, sobald die Temperatur des Transformators (Tl) einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
wobei der Sicherheitsmechanismus darin besteht, dass die Steuereinheit (37) die auf die Sekundärwicklung (32) übertragene elektrische Energie verringert.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die auf die Sekundärwicklung (32) übertragene elektrische Energie derart verringert wird, dass das Einschalten des Schalters (Sl) zur Ladung des Transformators (Tl) verzögert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die auf die Sekundärwicklung (32) übertragene elektrische Energie derart verringert wird, dass die Einschalt-Zeitdauer des Schalters (Sl) zur Ladung des Transformators (Tl) verkürzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die auf die Sekundärwicklung (32) übertragene elektrische Energie derart verringert wird, dass eine zur Versorgung der Primärwicklung (31) zur Verfügung gestellte Spannung (Vin) verringert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3,
wobei der Sicherheitsmechanismus darin besteht, dass die Steuereinheit (37) den Transformator (Tl) abschaltet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
wobei der Transformator (Tl) abgeschaltet wird, falls der Sicherheitsmechanismus während einer definierten Zeitdauer ausgeführt wird, ohne dass die Temperatur des Transformators (Tl) den Grenzwert wieder unterschreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
wobei zur Bestimmung der Temperatur des Transformators (Tl) der ermittelte Widerstand des Materials der Primärwicklung (31) mit einem Referenzwert verglichen wird, der einer höchstzulässigen Temperatur (Tmax) des Transformators (Tl) entspricht.
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
wobei eine Messeinheit (36) zur Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) vorgesehen ist, wobei in Serie zu dieser Messeinheit (36) ein zusätzlicher Schalter (S2) derart ausgelegt ist, dass er nur während der Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) durch die Messeinheit (36) eingeschaltet wird.
12. Integrierte Steuereinheit, insbesondere ASIC, Mikrokontroller oder Hybrid daraus, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche ausgelegt ist.
13. Betriebsgerät für eine oder mehrere Leuchtmittel, aufweisend eine Steuereinheit nach Anspruch 12.
14. Leuchte, aufweisend ein Betriebsgerät nach Anspruch 13 sowie wenigstens ein Leuchtmittel, wie bspw. eine LED. OLED oder Gasentladungslampe.
15. Leistungsversorgungsschaltung für Leuchtmittel (8), aufweisend
- zwei Eingänge (42, 43) zur Leistungsaufnahme,
- einen Transformator (Tl) mit einer Primärwicklung (31) und einer Sekundärwicklung (32) zur Übertragung einer Leistung an den Verbraucher,
einen Schalter (Sl) zur getakteten Ansteuerung des Transformators (Tl), wobei der Schalter (Sl) in Serie mit der Primärwicklung (31) zwischen den zwei Eingängen (42, 43) angeordnet ist,
- eine in Parallel zum Schalter (Sl) angeordnete Messeinheit (36) zur Ermittlung des Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) in einer Phase der getakteten Ansteuerung der Primärwicklung (31), in der der Transformator (Tl) entmagnetisiert ist, und
- eine Steuereinheit (37) zur Bestimmung der Temperatur des Transformators (Tl) in Abhängigkeit vom ermittelten Widerstand des Materials der Primärwicklung (31).
16. Leistungsversorgungsschaltung nach Anspruch 15, wobei die Messeinheit (36) ein Messwiderstand ist.
17. Leistungsversorgungsschaltung nach Anspruch 15 oder 16,
wobei die Steuereinheit (37) zur Auslösung eines Sicherheitsmechanismus ausgelegt ist, sobald die bestimmte Temperatur des Transformators (Tl) einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet.
18. Leistungsversorgungsschaltung nach Anspruch 17, wobei der Sicherheitsmechanismus darin besteht, dass die Steuereinheit (37) die auf die Sekundärwicklung (32) übertragene elektrische Energie verringert bzw. den Transformator (Tl) abschaltet.
19. Leistungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
aufweisend einen Speicher (39) zur Speicherung eines Referenzwertes, der einer höchst zulässigen Temperatur (Tmax) des Transformators (Tl) entspricht.
20. Leistungsversorgungsschaltung nach Anspruch 19, aufweisend einen Komparator-Einheit (40) zum Vergleichen des ermittelten Widerstands des Materials der Primärwicklung (31) mit dem im Speicher (39) abgelegten Referenzwert .
21. Leistungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
aufweisend ein leitfähiges Element (60) in Serie mit der Primärwicklung (31) und aus einem anderen Material als die Primärwicklung (31) .
22. Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Verbrauchers, insbesondere eines Leuchtmittels bzw. einer Leuchtdiode (LED) (8) eines LED-Moduls (7),
bei dem ein Schalter (Sl) zur getakteten Ansteuerung einer Primärwicklung (71) eines Transformators (Τ1 ) ausgebildet ist, wobei die Primärwicklung (71) und/oder eine Sekundärwicklung (72) des Transformators (Τ1λ) mit einem Isolationsmaterial (73, 74) elektrisch isoliert ist, wobei innerhalb des Isolationsmaterials (73, 74) ein Temperatursensor (75) zur Bestimmung der Temperatur des Transformators (Τ1Λ) vorgesehen ist.
23. Leistungsversorgung für Verbraucher, insbesondere Leuchtmittel bzw. Leuchtdioden (LED) (8) eines LED-Moduls (7), aufweisend
- zwei Eingänge (42, 43) zur Leistungsaufnahme,
- einen Transformator (Τ1 ) mit einer Primärwicklung (71) und einer Sekundärwicklung (72) zur Übertragung einer Leistung an den Verbraucher, wobei die Primärwicklung (71) und/oder eine Sekundärwicklung (72) des Transformators (Τ1λ) mit einem Isolationsmaterial (73, 74) elektrisch isoliert ist,
einen Schalter (Sl) zur getakteten Ansteuerung des Transformators (TI , wobei der Schalter (Sl) in Serie mit der Primärwicklung (71) zwischen den zwei Eingängen (42, 43) angeordnet ist, und
einen Temperatursensor (75) innerhalb des Isolationsmaterials (73, 74) zur Bestimmung der Temperatur des Transformators (Τ1λ)·
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI665853B (zh) * 2014-01-27 2019-07-11 南韓商Ａｐ系統股份有限公司 電力轉換裝置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011085659A1 (de) * 2011-11-03 2013-05-08 Tridonic Gmbh & Co. Kg Getaktete Heizschaltung für Betriebsgeräte für Leuchtmittel
CN117999855A (zh) * 2021-08-10 2024-05-07 赤多尼科两合股份有限公司 电力供应电路、驱动器和控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE933350C (de) * 1951-10-16 1955-11-17 Deutsche Bundesbahn Einrichtung zur fortlaufenden Messung der Wicklungstemperaturen von Umspannern, Drosselspulen und elektrischen Maschinen waehrend des Betriebes
DE1008401B (de) * 1953-10-15 1957-05-16 Licentia Gmbh Einrichtung zur Messung und UEberwachung der Alterungserscheinungen an den Wicklungen von Transformatoren oder Maschinen mittels Temperaturueberwachung
CA1107349A (en) * 1977-10-06 1981-08-18 Akio Koizumi Protective circuit for a switching regulator
GB2049315A (en) * 1979-04-11 1980-12-17 Borrfors E Electronically controlled electric arc-welding
DE3023740C2 (de) * 1980-06-25 1982-04-08 Saba Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen Einrichtung zum Schutz eines Netztransformators
JPH0534773A (ja) * 1991-07-30 1993-02-12 Nikon Corp 電子閃光装置の発熱検知装置
JPH09285113A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Tohoku Ricoh Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2007330086A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Oki Power Tech Co Ltd 磁気デバイス、並びに、それを用いたスイッチング電源回路及びその制御方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI665853B (zh) * 2014-01-27 2019-07-11 南韓商Ａｐ系統股份有限公司 電力轉換裝置

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