AT17523U1

AT17523U1 - Switching regulator and method for operating lamps with light fluctuation suppression

Info

Publication number: AT17523U1
Application number: ATGM284/2017U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2022-06-15
Also published as: DE102017215241A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltregler (1) zum Betreiben eines Leuchtmittels (6). Der Schaltregler (1) weist eine mit einem Kondensator (C) gekoppelte Spule (L), einen mit der Spule (L) gekoppelten ersten Schalter (S1), eine Steuerschaltung (7) zum Ansteuern des ersten Schalters (S1), um diesen für den Betrieb des Leuchtmittels (6) abwechselnd ein- und auszuschalten, und einen mit dem Kondensator (C) gekoppelten zweiten Schalter (S2), an dem das Leuchtmittel (6) angeschlossen oder ankoppelbar ist und der erst nach dem Start des Betriebs einschaltet.The present invention relates to a switching regulator (1) for operating a light source (6). The switching regulator (1) has a coil (L) coupled to a capacitor (C), a first switch (S1) coupled to the coil (L), a control circuit (7) for driving the first switch (S1) in order to alternately switch the operation of the lamp (6) on and off, and a second switch (S2) coupled to the capacitor (C), to which the lamp (6) is connected or can be coupled and which only switches on after the start of operation.

Description

description

SCHALTREGLER UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN VON LEUCHTMITTELN MIT LICHTSCHWANKUNGS-UNTERDRUCKUNG SWITCHING CONTROLLERS AND METHOD OF OPERATING LAMPS WITH LIGHT FLUCTUATION SUPPRESSION

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltregler zum Betreiben von Leuchtmitteln und ein Verfahren zum Steuern eines solchen Schaltreglers. Die Erfindung betrifft insbesondere Schaltregler, die in Betriebsgeräten zum Betreiben einer oder mehrerer Leuchtdioden eingesetzt werden. The present invention relates to a switching regulator for operating light sources and a method for controlling such a switching regulator. The invention relates in particular to switching regulators that are used in operating devices for operating one or more light-emitting diodes.

[0002] Ein Betriebsgerät zum Betreiben einer oder mehrerer Leuchtdioden ist aus der WO 2013/ 152368 A1 bekannt. Solche Betriebsgeräte dienen hauptsächlich dazu, eine gewünschte Energieversorgung für das Leuchtmittel, wie zum Beispiel eine Leuchtdiode (LED oder OLED) oder mehrere in Serie und/oder parallel verschaltete Leuchtdioden, bereitzustellen. Zusätzliche Funktionen, wie das Dimmen der Leuchtmittel, die Veränderung/Anpassung der Lichtfarbe oder die Kompensation von Schwankungen der Eingangsspannung, können in dem Betriebsgerät vorgesehen sein. An operating device for operating one or more light-emitting diodes is known from WO 2013/152368 A1. Such operating devices are mainly used to provide a desired energy supply for the light source, such as a light-emitting diode (LED or OLED) or a plurality of light-emitting diodes connected in series and/or in parallel. Additional functions such as dimming the lamps, changing/adjusting the light color or compensating for fluctuations in the input voltage can be provided in the operating device.

[0003] Die Betriebsgeräte weisen oft Schaltregler, wie beispielsweise Aufwärtswandler oder Abwärtswandler auf, die in der Technik auch als Boost-Konverter bzw. Buck-Konverter bezeichnet werden. In einem derartigen Schaltregler steuert eine Steuereinrichtung einen schnellen Schalter an, der im eingeschalteten Zustand einen Stromfluss durch eine Spule (beim Buck-Konverter auch durch die Leuchtdiode) bewirkt. Nach dem Ausschalten treibt die Spule den Strom weiter durch die Leuchtdiode und einen parallel zu der Leuchtdiode zur Spannungsstabilisierung geschalteten Kondensator. The operating devices often have switching regulators, such as step-up converters or step-down converters, which are also known in the art as boost converters or buck converters. In such a switching regulator, a control device controls a fast switch which, when switched on, causes a current to flow through a coil (in the case of a buck converter also through the light-emitting diode). After switching off, the coil continues to drive the current through the light-emitting diode and a capacitor connected in parallel with the light-emitting diode for voltage stabilization.

[0004] Beim Einschalten bzw. Starten des Schaltreglers kann es, insbesondere bei Leuchtdioden, zu Helligkeitsschwankungen auf Grund von Einschwingvorgängen des Schaltreglers kommen. Diese Schwankungen können als ein kurzes starkes Aufleuchten (Blitzen) insbesondere bei niedrigen Dimm-Pegeln wahrnehmbar sein, was bei vielen Anwendungen unerwünscht ist. Zudem kann das Aufleuchten bzw. Blitzen von der Stromaufnahme des Leuchtmittels abhängig sein, so dass es beim gleichzeitigen Einschalten von zum Beispiel farblich und/oder in der Leistung unterschiedlichen Leuchtmitteln zu unterschiedlichen Leuchteffekten kommen kann. When the switching regulator is switched on or started, fluctuations in brightness can occur, particularly in the case of light-emitting diodes, due to transient processes in the switching regulator. These fluctuations can be noticeable as a short strong flashing (flashing), especially at low dimming levels, which is undesirable in many applications. In addition, the lighting up or flashing can be dependent on the power consumption of the lighting means, so that different lighting effects can occur when lighting means of different color and/or power, for example, are switched on at the same time.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren anzugeben, die die beschriebenen Probleme verringern. Aufgabe ist es insbesondere, einen Schaltregler, ein Betriebsgerät und ein Verfahren zum Steuern eines Schaltreglers für den Betrieb von einem oder mehreren Leuchtmitteln bereitzustellen, mit denen der Effekt des starken Aufleuchtens/Blitzens beim Einschalten mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau verringert werden kann. The invention is based on the object of specifying devices and methods which reduce the problems described. In particular, the object is to provide a switching regulator, an operating device and a method for controlling a switching regulator for the operation of one or more light sources, with which the effect of strong lighting/flashing when switched on can be reduced with a simple and inexpensive structure.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet. [0006] This object is solved according to the features of the independent claims. The invention is further developed by the features of the dependent claims.

[0007] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Schaltregler zum Betreiben von zumindest einem Leuchtmittel eine mit einem Kondensator gekoppelte Spule, einen mit der Spule gekoppelten ersten Schalter, eine Steuerschaltung zum Ansteuern des ersten Schalters, um diesen für den Betrieb des Leuchtmittels abwechselnd ein- und auszuschalten, und einen mit dem Kondensator gekoppelten zweiten Schalter auf, an dem das Leuchtmittel angeschlossen oder ankoppelbar ist und der erst nach dem Start des Betriebs einschaltet. According to the present invention, a switching regulator for operating at least one light source has a coil coupled to a capacitor, a first switch coupled to the coil, a control circuit for driving the first switch in order to switch it on and off alternately for the operation of the light source turn off, and a second switch coupled to the capacitor, to which the light source is connected or can be coupled and which only turns on after the start of operation.

[0008] Auf diese Weise wird das Leuchtmittel erst dann mit dem Schaltregler durch den zweiten Schalter verbunden, wenn die Ausgangsspannung des Schaltreglers stabil oder zumindest der erste Spannungsimpuls abgeklungen ist. In this way, the lamp is only connected to the switching regulator through the second switch when the output voltage of the switching regulator is stable or at least the first voltage pulse has decayed.

[0009] Der zweite Schalter kann zudem dazu verwendet werden, ein Nachleuchten oder Glimmen des Leuchtmittels nach dem Ausschalten des Schaltreglers (Beendigung des Betriebs), bei dem sich die in dem Kondensator gespeicherte Ladung langsam über einen Stromfluss durch das Leuchtmittel abbaut, zu verhindern. Hierzu kann die Steuerschaltung dazu ausgelegt sein, den zweiten Schalter derart anzusteuern, dass der zweite Schalter bei oder nach einer Beendi-The second switch can also be used to prevent afterglow or smoldering of the lamp after switching off the switching regulator (termination of operation), in which the charge stored in the capacitor slowly dissipates via a current flow through the lamp. For this purpose, the control circuit can be designed to control the second switch in such a way that the second switch switches on or after a termination

gung des Betriebs automatisch ausgeschaltet wird. during operation is switched off automatically.

[0010] Das Wiedereinschalten des zweiten Schalters beim erneuten Betrieb des Leuchtmittels kann mit dem Ablauf einer Verzögerungszeit ab einem Einschaltsignal des Schaltreglers oder ab dem Wiedereinschalten des ersten Schalters erfolgen. Die Verzögerungszeit kann vom Hersteller oder Anwender vorgegeben sein oder von Messwerten des Schaltreglers und/oder einem dem Schaltregler zugeführten Dimm-Signal abhängen. The second switch can be switched on again when the lamp is operated again after a delay time has elapsed after a switch-on signal from the switching controller or after the first switch is switched on again. The delay time can be specified by the manufacturer or user or can depend on measured values of the switching regulator and/or a dimming signal supplied to the switching regulator.

[0011] Insbesondere kann eine vorgegebene Verzögerungszeit entsprechend dem Dimm-Signal variiert oder gesetzt werden. [0011] In particular, a predetermined delay time can be varied or set according to the dimming signal.

[0012] Alternativ können Mittel zum direkten oder indirekten Erfassen der über den Kondensator abfallenden Spannung und zur Bereitstellung eines diese Spannung wiedergebenden Signals für die Steuerschaltung vorgesehen sein, wobei die Steuerschaltung dazu ausgelegt ist, den zweiten Schalter derart anzusteuern, dass der zweite Schalter nach dem Abfall der Spannung auf einen bestimmten Wert oder bei einer zweiten positiven Flanke der Spannung nach dem Start des Betriebs einschaltet wird. Alternatively, means can be provided for directly or indirectly detecting the voltage drop across the capacitor and for providing a signal representing this voltage for the control circuit, the control circuit being designed to control the second switch in such a way that the second switch after the If the voltage falls to a certain value or is switched on at a second positive edge of the voltage after the start of operation.

[0013] Die Spule, der Kondensator, der erste und der zweite Schalter können Teil einer ersten Ausgangs-Konverterstufe des Schaltreglers sein, mit der das Leuchtmittel direkt speisbar ist. The coil, the capacitor, the first and the second switch can be part of a first output converter stage of the switching regulator, with which the light source can be fed directly.

[0014] Alternativ oder zusätzlich kann der Schaltregler ein Abwärtswandler, ein Aufwärtswandler oder ein Synchronwandler sein, bei dem die Diode des Abwärtswandlers oder des Aufwärtswandlers durch einen von der Steuerschaltung steuerbaren dritten Schalter ersetzt ist. Alternatively or additionally, the switching regulator can be a step-down converter, a step-up converter or a synchronous converter, in which the diode of the step-down converter or the step-up converter is replaced by a third switch that can be controlled by the control circuit.

[0015] Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Betriebsgerät für Leuchtdioden zumindest einen der oben beschriebenen Schaltregler auf. According to the present invention, the operating device for light-emitting diodes has at least one of the switching regulators described above.

[0016] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern eines Schaltreglers für den Betrieb von zumindest einem Leuchtmittel, bei dem während des Betriebs ein mit einer Spule gekoppelter erster Schalter des Schaltreglers ein- und ausgeschaltet wird, um einen mit der Spule gekoppelten Kondensator zu laden und das an dem Kondensator über einen zweiten Schalter angeschlossene Leuchtmittel zu betreiben, mit den folgenden Schritten: The invention also relates to a method for controlling a switching regulator for the operation of at least one light source, in which a first switch of the switching regulator coupled to a coil is switched on and off during operation in order to charge a capacitor coupled to the coil and to operate the illuminant connected to the capacitor via a second switch, with the following steps:

- Ansteuern des ersten Schalters beim Start des Betriebs, um den Kondensator zu laden, und - driving the first switch at the start of operation to charge the capacitor, and

- Ansteuern des zweiten Schalters nach dem Start des Betriebs, um das Leuchtmittel erst nach der Ansteuerung des ersten Schalters mit dem Kondensator zu verbinden. - Activation of the second switch after the start of operation in order to connect the light source to the capacitor only after activation of the first switch.

[0017] Zusätzlich kann das Verfahren den Schritt: - Ansteuern des zweiten Schalters, um das Leuchtmittel bei oder nach einer Beendigung des Betriebs des Leuchtmittels von dem Kondensator zu trennen, aufweisen. [0017] In addition, the method can have the step of: activating the second switch in order to disconnect the illuminant from the capacitor when or after the operation of the illuminant has ended.

[0018] Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Schalter nach dem Ablauf einer vorgegebenen, mit dem Start des Betriebs beginnenden Verzögerungszeit eingeschaltet werden. Alternatively or additionally, the second switch can be switched on after a predetermined delay time beginning with the start of operation has elapsed.

[0019] Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren den Schritt: Alternatively or additionally, the method can include the step:

- Bestimmen der Verzögerungszeit auf der Grundlage eines empfangenen Dimm-Signals, oder - determining the delay time based on a received dimming signal, or

- Bestimmen der über den Kondensator abfallenden Spannung, wobei der zweite Schalter nach dem Abfall der Spannung auf einen bestimmten Wert oder bei einer zweiten positiven Flanke der Spannung nach dem Start des Betriebs eingeschaltet wird, aufweisen, wobei die beiden Schritte auch in Kombination realisiert werden können. - Determining the voltage drop across the capacitor, the second switch being switched on after the voltage has dropped to a specific value or on a second positive edge of the voltage after the start of operation, with the two steps also being able to be implemented in combination .

[0020] Der Schaltregler kann ein Abwärts-, Aufwärts- oder Inverswandler sein. Vorzugsweise ist der Schaltregler ein Synchronwandler, bei dem ein dritter Schalter die Diode des Abwärtswandlers oder des Aufwärtswandlers ersetzt, wobei zum Laden des Kondensators und Betreiben des an dem Kondensator angeschlossenen Leuchtmittels beim Betrieb des Leuchtmittels der erste Schalter und der dritte Schalter abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. The switching regulator can be a buck, boost or inverse converter. The switching regulator is preferably a synchronous converter in which a third switch replaces the diode of the step-down converter or the step-up converter, the first switch and the third switch being switched on and off alternately to charge the capacitor and operate the lamp connected to the capacitor when the lamp is in operation will.

[0021] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

[0022] Fig. 1 eine Schaltung eines Schaltreglers nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, 1 shows a circuit of a switching regulator according to a first embodiment according to the present invention,

[0023] Fig. 2 eine Schaltung eines Schaltreglers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, und 2 shows a circuit of a switching regulator according to a second embodiment according to the present invention, and

[0024] Fig. 3 ein vereinfachtes Diagramm zur Darstellung des Verfahrens. Figure 3 is a simplified diagram showing the method.

[0025] Komponenten mit gleichen Funktionen sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Components with the same functions are identified in the figures with the same reference symbols.

[0026] Der in Fig. 1 gezeigte Schaltregler 1 dient zum Betrieb von Leuchtmitteln und kann in ein Betriebsgerät (nicht gezeigt), welches weitere dem Schaltregler 1 vorgelagerte Komponenten aufweist, wie einen Gleichrichter und/oder eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, gemäß der vorliegenden Erfindung integriert werden. The switching regulator 1 shown in FIG. 1 is used to operate lamps and can be integrated into an operating device (not shown), which has further components upstream of the switching regulator 1, such as a rectifier and/or a power factor correction circuit, according to the present invention .

[0027] An den zwei Eingangsanschlüssen 2, 3 des abgebildeten Schaltreglers 1 wird eine Versorgungsspannung U zugeführt, die eine Gleichspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung sein kann, wobei dem Eingangsanschluss 3 das Potential null (Masse), welches das Bezugspotential für alle Signal- und Betriebsspannungen darstellt, zugeordnet ist. A supply voltage U, which can be a DC voltage or a rectified AC voltage, is fed to the two input terminals 2, 3 of the switching regulator 1 shown, with the input terminal 3 having the potential zero (ground), which is the reference potential for all signal and operating voltages represents, is assigned.

[0028] An den Ausgangsanschlüssen 4, 5 des Schaltreglers 1 ist das Leuchtmittel 6 angeschlossen, wobei der Ausgangsanschluss 4 mit dem Eingangsanschluss 2 über eine Reihenschaltung aus einem ersten Schalter S1 und einer Spule/Induktivität L und der Ausgangsanschluss 5 mit dem Eingangsanschluss 3 über einen zweiten Schalter S2 verbunden sind. Ein Kondensator € ist parallel zu den Ausgangsanschlüssen 4, 5 verschaltet und eine Diode D ist zwischen dem Eingangsanschluss 3 und einem zwischen dem ersten Schalter S1 und der Spule L liegenden Schaltungspunkt angeordnet. The light source 6 is connected to the output terminals 4, 5 of the switching regulator 1, with the output terminal 4 being connected to the input terminal 2 via a series connection of a first switch S1 and a coil/inductance L, and the output terminal 5 being connected to the input terminal 3 via a second switch S2 are connected. A capacitor E is connected in parallel to the output terminals 4, 5 and a diode D is arranged between the input terminal 3 and a circuit point lying between the first switch S1 and the coil L.

[0029] Das Leuchtmittel 6 ist vorzugsweise eine Leuchtdiode (LED) oder besteht aus mehreren LEDs. Die LEDs können anorganische oder organische LEDs sein. Die mehreren LEDs können in Serie oder parallel geschaltet sein. Die mehreren LEDs können auch in komplexeren Anordnungen verschaltet sein, beispielsweise in mehreren zueinander parallel geschalteten Reihenschaltungen. is preferably a light emitting diode (LED) or consists of several LEDs. The LEDs can be inorganic or organic LEDs. The multiple LEDs can be connected in series or in parallel. The plurality of LEDs can also be connected up in more complex arrangements, for example in a plurality of series circuits connected in parallel with one another.

[0030] Der in Fig. 1 gezeigte Schaltregler 1 ist ein Abwärtswandler und weist eine Steuerschaltung 7 auf, die im Betrieb den Schalter S2 geschlossen hält und den Schalter S1 abwechselnd ein- und ausschaltet. Ist der Schalter S1 geschlossen, fließt ein Strom von dem Eingangsanschluss 2 über den Schalter S1, die Spule L, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C und dem Pfad mit dem Leuchtmittel 6 und den Schalter S2 zum Eingangsanschluss 3, so dass das Leuchtmittel 6 leuchtet und Energie in der Spule L und dem Kondensator C während des Ansteigens des Stroms bzw. der Spannung gespeichert wird. The switching regulator 1 shown in FIG. 1 is a step-down converter and has a control circuit 7 which, during operation, keeps the switch S2 closed and switches the switch S1 on and off alternately. If the switch S1 is closed, a current flows from the input connection 2 via the switch S1, the coil L, the parallel circuit consisting of the capacitor C and the path with the lamp 6 and the switch S2 to the input connection 3, so that the lamp 6 lights up and Energy is stored in the coil L and the capacitor C during the increase in current and voltage respectively.

[0031] Nach dem Ausschalten des Schalters S1 treibt die Spule L den durch sie fließenden Strom weiter durch das Leuchtmittel 6, den Kondensator C und die Diode D. Die im Magnetfeld der Spule L gespeicherte Energie entlädt sich. Das Ein- und Ausschalten des Schalters S1 kann in Abhängigkeit vom Stromfluss durch die Spule L oder das Leuchtmittel 6 erfolgen, wobei der Stromfluss von der Steuerschaltung 7, beispielsweise mittels eines Messwiderstands oder einer an die Spule L gekoppelten Hilfsspule (nicht gezeigt) ermittelt und auch für eine Steuerung oder Regelung der Abgabeleistung genutzt werden kann. After turning off the switch S1, the coil L drives the current flowing through it further through the lamp 6, the capacitor C and the diode D. The energy stored in the magnetic field of the coil L is discharged. The switch S1 can be switched on and off depending on the current flow through the coil L or the lamp 6, the current flow being determined by the control circuit 7, for example by means of a measuring resistor or an auxiliary coil (not shown) coupled to the coil L and also can be used to control or regulate the output power.

[0032] Es ist auch möglich, dass die Steuerschaltung 7 die Abgabeleistung bzw. den mittleren Stromfluss entsprechend einem Signal, das einen Dimm-Pegel für das Leuchtmittel 6 anzeigt, steuert oder regelt. Die Steuerschaltung 7 kann eine integrierte Halbleiterschaltung sein oder eine integrierte Halbleiterschaltung umfassen. Die Steuerschaltung 7 kann als ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein Controller, ein Mikrocontroller oder eine anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „Application Specific Integrated Circuit“) oder als eine Kombination der genannten Einheiten ausgestaltet sein. It is also possible that the control circuit 7 controls or regulates the power output or the average current flow according to a signal that indicates a dimming level for the light source 6 . The control circuit 7 can be a semiconductor integrated circuit or can comprise a semiconductor integrated circuit. The control circuit 7 can be designed as a processor, a microprocessor, a controller, a microcontroller or an application-specific special circuit (ASIC, “Application Specific Integrated Circuit”) or as a combination of the units mentioned.

[0033] Für ein Ausschalten (Beendigung des Betriebs) des Leuchtmittels 6 wird der Schalter S1 nicht wieder geschlossen bzw. von der Steuerschaltung 7 nicht mehr angesteuert und gleichzeitig oder einige Zeit später wird der Schalter S2 geöffnet. Um ein Nachleuchten des Leuchtmittels 6 durch ein Entladen des Kondensators C über das Leuchtmittel 6 zu unterdrücken, kann der Schal-For switching off (termination of operation) of the light source 6, the switch S1 is not closed again or is no longer controlled by the control circuit 7 and at the same time or some time later the switch S2 is opened. In order to suppress afterglow of the light source 6 by discharging the capacitor C via the light source 6, the switch can

ter S2 gleichzeitig mit dem Ausschaltbefehl bzw. der Beendigung der Ansteuerung des Schalters S1 geöffnet werden. ter S2 can be opened simultaneously with the switch-off command or the termination of the activation of the switch S1.

[0034] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Einschalten des Leuchtmittels 6 (Aufnahme des Betriebs) der Schalter S1 von der Steuerschaltung 7 geschlossen bzw. wie oben beschrieben dann abwechselnd geöffhetl’geschlossen angesteuert, wobei der Schalter S2 zunächst geöffnet bleibt. Die Steuerschaltung 7 misst die abgelaufene Zeit seit dem Start des Betriebs (erstes Einschalten des Schalters S1 oder Empfang eines Einschaltsignals nach einer Ausschaltphase des Leuchtmittels) und schließt den Schalter S2 nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit von beispielsweise 50ms. Auf diese Weise können ungewollte und durch Einschwingvorgänge des Schaltreglers 1 hervorgerufene Lichteffekte des Leuchtmittels 6 vermieden oder reduziert werden. According to the present invention, when the light source 6 is switched on (starting operation), the switch S1 is closed by the control circuit 7 or, as described above, is then alternately actuated open/closed, with the switch S2 initially remaining open. The control circuit 7 measures the elapsed time since the start of operation (the switch S1 is first switched on or a switch-on signal is received after the lamp has been switched off) and closes the switch S2 after a predetermined delay time of, for example, 50 ms has elapsed. In this way, unwanted lighting effects of the lighting means 6 caused by transient processes of the switching controller 1 can be avoided or reduced.

[0035] Da solche Effekte insbesondere bei niedrigen Dimm-Pegeln des Leuchtmittels 6 auffallen, könnte ein verzögertes Einschalten des Schalters S2 nach dem Start des Betriebs nur bei niedrigen Dimm-Pegeln erfolgen. Hierfür vergleicht die Steuerschaltung 7 einen Soll-Dimm- Pegel, mit dem das Leuchtmittel 6 zu betreiben ist, mit einem vorgegebenen Minimal-Pegel und schaltet den Schalter S2 nur dann verzögert ein, wenn der Soll-Dimm-Pegel größer als der Minimal-Pegel ist. Alternativ kann eine vorgegebene Verzögerungszeit entsprechend dem Dimm-Signal variiert oder gesetzt werden. Since such effects are particularly noticeable at low dimming levels of the lamp 6, the switch S2 could be switched on with a delay after the start of operation only at low dimming levels. For this purpose, the control circuit 7 compares a target dimming level, with which the lamp 6 is to be operated, with a predetermined minimum level and switches the switch S2 on with a delay only if the target dimming level is greater than the minimum level is. Alternatively, a predetermined delay time can be varied or set according to the dimming signal.

[0036] Es ist auch möglich, das die Steuerschaltung 7 den Verlauf der über den Kondensator C abfallenden Spannung oder des durch die Spule L fließenden Stroms mittels einem Messwiderstand oder einer Hilfsspule (nicht gezeigt) erfasst und den Schalter S2 erst dann einschaltet, wenn die Spannung bzw. der Strom nach dem Start des Betriebs auf einen vorgegebenen Wert abgefallen ist oder wenn der Verlauf eine zweite positive Flanke aufweist. It is also possible for the control circuit 7 to record the course of the voltage drop across the capacitor C or the current flowing through the coil L by means of a measuring resistor or an auxiliary coil (not shown) and only switch on the switch S2 when the Voltage or current has dropped to a specified value after the start of operation or if the curve has a second positive edge.

[0037] Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Schaltung eines Schaltreglers 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 2 gezeigte Schaltregler 1 ist ein Synchronwandler (englisch „synchronous buck Converter“), der einem Abwärtswandler entspricht, bei dem die Diode D durch einen dritten Schalter S3 ersetzt ist. Fig. 2 shows a simplified circuit of a switching regulator 1 according to a second embodiment of the present invention. The switching regulator 1 shown in FIG. 2 is a synchronous converter (English "synchronous buck converter"), which corresponds to a step-down converter in which the diode D is replaced by a third switch S3.

[0038] Die Steuerschaltung 7 des Schaltreglers 1 steuert die Schalter S1 und S3 im Betrieb, so dass die zwei Schalter S1, S3 stets abwechselnd schließen. Ist der Schalter S1 geschlossen und der Schalter S3 geöffnet, fließt ein Strom von dem Eingangsanschluss 2 über den Schalter S1, die Spule L, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C und dem Pfad mit dem Leuchtmittel 6, den Schalter S2 und einen Widerstand R zum Eingangsanschluss 3, so dass das Leuchtmittel 6 leuchtet und Energie in der Spule L und dem Kondensator C während des Ansteigens des Stroms bzw. der Spannung gespeichert wird. The control circuit 7 of the switching regulator 1 controls the switches S1 and S3 during operation, so that the two switches S1, S3 always close alternately. If the switch S1 is closed and the switch S3 is open, a current flows from the input connection 2 via the switch S1, the coil L, the parallel circuit made up of the capacitor C and the path with the illuminant 6, the switch S2 and a resistor R to the input connection 3, so that the lamp 6 lights up and energy is stored in the coil L and the capacitor C during the rise in current and voltage respectively.

[0039] Nach dem Ausschalten des Schalters S1 und dem Einschalten des Schalters S3 treibt die Spule L den durch sie fließenden Strom weiter durch das Leuchtmittel 6, den Kondensator C und den Schalter S3. Die im Magnetfeld der Spule 5 gespeicherte Energie entlädt sich. Das Ein- und Ausschalten der Schalter S1 und S3 kann in Abhängigkeit vom Stromfluss durch die Spule L oder das Leuchtmittel 6 erfolgen, wobei der Stromfluss von der Steuerschaltung 7, beispielsweise mittels einem Messwiderstand (z.B. Widerstand R) ermittelt werden kann. After switching off the switch S1 and switching on the switch S3, the coil L drives the current flowing through it further through the lamp 6, the capacitor C and the switch S3. The energy stored in the magnetic field of coil 5 is discharged. The switches S1 and S3 can be switched on and off depending on the current flow through the coil L or the light source 6, with the current flow being able to be determined by the control circuit 7, for example by means of a measuring resistor (e.g. resistor R).

[0040] Nach dem Ausschalten des Leuchtmittels 6 (Beendigung des Betriebs) kann die in dem Kondensator C während des Betriebs gespeicherte Ladung zumindest teilweise über einen schaltbaren Bypass abgeführt werden, um ein Nachleuchten des Leuchtmittels 6 durch ein Entladen des Kondensators C über das Leuchtmittel 6 zu unterdrücken. After the lamp 6 has been switched off (operation terminated), the charge stored in the capacitor C during operation can be at least partially dissipated via a switchable bypass in order to prevent afterglow of the lamp 6 by discharging the capacitor C via the lamp 6 to suppress.

[0041] Der Bypass wird in diesem Beispiel vorteilhaft mit dem bereits vorhandenen Schalter S3 gebildet. Hierfür schaltet die Steuerschaltung 7 bei der Beendigung des Betriebs den Schalter S3 ein bzw. lässt ihn eingeschaltet, so dass ein Stromfluss in umgekehrter Richtung durch die Spule L, den Schalter S2 und den Widerstand R erfolgen kann. Der Kondensator C entlädt sich dann (auch) über den Bypass, was den Effekt des Nachleuchtens des Leuchtmittels 6 verringert. In this example, the bypass is advantageously formed with the switch S3 that is already present. For this purpose, the control circuit 7 switches the switch S3 on or leaves it switched on when the operation is terminated, so that a current can flow in the reverse direction through the coil L, the switch S2 and the resistor R. The capacitor C then (also) discharges via the bypass, which reduces the effect of the afterglow of the illuminant 6 .

[0042] Durch die Wahl des Ein- und/oder Ausschaltzeitpunktes sowie der Schaltfrequenz des By selecting the switch-on and/or switch-off time and the switching frequency of the

Schalters S3 kann der Effekt des Nachleuchtens gezielt beeinflusst werden. Dies kann von Vorteil sein, wenn der Schaltregler 1 mehrere parallel an den Eingangsanschlüssen 2, 3 angeschlossene Konverterstufen zum Betreiben verschiedener Leuchtmittel 6 aufweist, wobei jede aus der Spule L, dem Kondensator C, dem Widerstand R, den Schaltern S1 und S2 bestehende Konverterstufe ein anderes Leuchtmittel 6 speist. Die Konverterstufen können jeweils eine eigene Steuerschaltung 7, die ggf. mit den anderen Steuerschaltungen 7 vernetzt sind, oder von einer zentralen Steuerschaltung 7 jeweils individuell gesteuert werden. With switch S3, the afterglow effect can be specifically influenced. This can be advantageous if the switching regulator 1 has several converter stages connected in parallel to the input terminals 2, 3 for operating different light sources 6, with each converter stage consisting of the coil L, the capacitor C, the resistor R, the switches S1 and S2 other bulb 6 feeds. The converter stages can each have their own control circuit 7, which may be networked with the other control circuits 7, or can each be controlled individually by a central control circuit 7.

[0043] Der Schalter S2 kann während des Entladevorgang des Kondensators C geschlossen oder geöffnet sein. Beim Einschalten des Leuchtmittels 6 (Aufnahme des Betriebs) wird der Schalter S2 geöffnet bzw. bleibt geöffnet und die Schalter S1 und S3 werden wie oben beschrieben angesteuert. The switch S2 can be closed or opened during the discharging process of the capacitor C. When the light source 6 is switched on (start of operation), the switch S2 is opened or remains open and the switches S1 and S3 are controlled as described above.

[0044] Die Steuerschaltung 7 (die zentrale Steuerschaltung 7) schaltet den Schalter S2 (die Schalter S2) nach dem Ablauf der vorgegebenen Verzögerungszeit ein oder bestimmt den Einschaltzeitpunkt des Schalters S2 (der Schalter S2) auf der Grundlage des Verlaufs der Spannung bzw. des Strom. The control circuit 7 (the central control circuit 7) switches the switch S2 (the switches S2) on after the specified delay time has elapsed or determines the switch-on time of the switch S2 (the switches S2) on the basis of the course of the voltage or the Electricity.

[0045] Auf diese Weise können ungewollte und durch Einschwingvorgänge des Schaltreglers 1 hervorgerufene Lichteffekte des Leuchtmittels 6 vermieden oder reduziert werden. In this way, unwanted lighting effects of the light source 6 caused by transient processes of the switching controller 1 can be avoided or reduced.

[0046] Bei den beschriebenen Beispielen wird der zweite Schalter S2 von der Steuerschaltung 7 angesteuert. Es ist jedoch auch möglich, dass der zweite Schalter S2 mittels einer von der Steuerschaltung 7 unabhängigen Verzögerungsschaltung angesteuert bzw. eingeschaltet wird. In the examples described, the second switch S2 is controlled by the control circuit 7 . However, it is also possible for the second switch S2 to be activated or switched on by means of a delay circuit which is independent of the control circuit 7 .

[0047] In Fig. 3 ist ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm dargestellt, das die einzelnen Schritte bei der Durchführung des oben ausführlich beschriebenen Verfahrens beim Einschalten des Schaltregler bzw. des Leuchtmittels 6 zeigt. Das Verfahren ist auf alle Schaltregler anwendbar, bei denen unerwünschte Lichteffekte oder hohe Belastungen des Leuchtmittels beim Start des Betriebs zu erwarten sind. In Fig. 3 is a greatly simplified flowchart is shown, which shows the individual steps in the implementation of the method described in detail above when switching on the switching regulator or the light source 6. The method can be used on all switching regulators where undesirable lighting effects or high loads on the light source are to be expected when starting operation.

Claims

Expectations

1. Switching regulator for operating at least one light source (6), having

a coil (L) coupled to a capacitor (C),

a first switch (S1) coupled to the coil (L),

a control circuit (7) for driving the first switch (S1) in order to switch it on and off alternately for the operation of the lighting means (6), and

a second switch (S2) coupled to the capacitor (C), to which the illuminant (6) is connected or can be coupled and which only switches on after the switching regulator has started to operate.

2. The switching regulator as claimed in claim 1, wherein the control circuit (7) is designed to control the second switch (S2) in such a way that the second switch (S2) switches off when or after the operation has ended.

3. Switching regulator according to claim 1 or 2, wherein the control circuit (7) is designed to control the second switch (S2) in such a way that the second switch (S2) switches on after a predetermined delay time beginning with the start of operation has elapsed, wherein the control circuit (7) is adapted to set the delay time based on a received dimming signal.

4. Switching regulator according to claim 1 or 2, wherein the switching regulator

means (11, 12) for directly or indirectly detecting the voltage drop across the capacitor (C) and for providing a signal representing this voltage for the control circuit (7), and

the control circuit (7) is designed to control the second switch (S2) in such a way that the second switch (S2) switches on after the voltage has dropped to a specific value or on a second positive edge of the voltage after the start of operation.

5. Switching regulator according to one of claims 1 to 4, wherein the coil (L), the capacitor (C), the first switch (S1) and the second switch (S2) are part of a first output converter stage with which the lighting means ( 6) can be fed directly.

6. A method for controlling a switching regulator for the operation of at least one light source (6), in which during operation a coil (L) coupled to the first switch (S1) of the switching regulator (1) is switched on and off in order to have a to charge the capacitor (C) coupled to the coil and to operate the lighting means (6) connected to the capacitor (C) via a second switch (S2), with the steps:

driving the first switch (S1) at the start of operation to charge the capacitor (C), and

Activation of the second switch (S2) after the start of operation in order to connect the lighting means (6) to the capacitor (C) only after the activation of the first switch (S1).

7. The method as claimed in claim 6, with the step of: activating the second switch (S2) in order to disconnect the lighting means (6) from the capacitor (C) when or after the operation of the lighting means (6) has ended.

8. The method according to spoke 6 or 7, wherein the second switch (S2) is switched on after a predetermined delay time beginning with the start of operation has elapsed, the delay time being determined on the basis of a dimming signal received.

9. The method according to claim 6 or 7, with the step: determining the across the capacitor (C) dropping voltage, wherein the second switch (S2) after the drop in voltage to a specific value or

is switched on at a second positive edge of the voltage after the start of operation.

10. The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the switching regulator (1) is a synchronous converter in which a third switch replaces the diode of the buck converter or the boost converter, and for charging the capacitor (C) and operating the on the capacitor (C) connected lamp (6), the first switch (S1) and the third switch (S2) are switched on and off alternately.

3 sheets of drawings