EP4623645A1 - Led-beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Led-beleuchtungsvorrichtung

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EP4623645A1
EP4623645A1 EP23806342.4A EP23806342A EP4623645A1 EP 4623645 A1 EP4623645 A1 EP 4623645A1 EP 23806342 A EP23806342 A EP 23806342A EP 4623645 A1 EP4623645 A1 EP 4623645A1
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EP
European Patent Office
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led
voltage
temperature
control unit
series
Prior art date
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Pending
Application number
EP23806342.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hrishikesh Bhagwat
Christian Schmitz
Thomas GEISTERT
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Elmos Semiconductor SE
Original Assignee
Elmos Semiconductor SE
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Publication date
Application filed by Elmos Semiconductor SE filed Critical Elmos Semiconductor SE
Publication of EP4623645A1 publication Critical patent/EP4623645A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback
    • 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]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines

Definitions

  • LED lighting devices are particularly popular in the automotive industry. When supplying power to LEDs, however, it should be noted that their forward voltages take on different values depending on the operating temperature. For example, the forward voltage of an LED emitting red light is around 1.5 volts to 1.6 volts when warm or hot, while it can have a value of around 2.2 volts when cold. The forward voltage, which decreases by around 0.6 volts during operation, must therefore be compensated for in the voltage supply of the LED and its power source, which are connected in series.
  • the LED lighting device can be provided with a second LED with a forward voltage whose temperature dependence is different from that of the forward voltage of the first LED and/or whose operating temperature is different from that of the first LED, a second current source assigned to the second LED, wherein the second LED and the current source assigned to it are connected in series and this series connection is parallel to the series connection of the first LED and the first current source assigned to it, and a switching device between the two series connections and the voltage control unit for selectively connecting one of the two series connections to the voltage control unit, wherein the voltage control unit can adjust the size of the output voltage depending on the parameter representing the temperature of the LED of the series connection connected to the voltage control unit via the switching device and the voltage control unit outputs the output voltage compensating for a temperature-dependent change in the forward voltage of said LED.
  • a third LED channel which has one or more third LEDs and a third power source associated with this or these.
  • an RGB lighting device could be provided.
  • the voltage control unit is designed as a DC/DC converter. This converter is then supplied with the parameter representing the current operating temperature of the LED of the respective channel, corresponding to the currently "activated" LED channel, so that the voltage compensation by the voltage control unit delivers the "right" output voltage for the respective channel.
  • the voltage control unit can therefore be designed both as a DC/DC converter and as a linear voltage regulator. It is not absolutely necessary to have several voltage control units, for example one for each LED channel.

Landscapes

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

Abstract

Die LED-Beleuchtungsvorrichtung ist versehen mit Versorgungsspannungsanschlüssen zur Verbindung mit einer eine Versorgungsspannung bereitstellenden Spannungsversorgungsquelle (24) und einer ersten LED (12) mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit bekannt ist. Ferner weist die LED-Beleuchtungsvorrichtung eine Stromquelle (14) zur Bereitstellung eines Betriebsstroms für die erste LED (12) und eine Spannungssteuereinheit (18) mit zwei Ausgangsanschlüssen (16', 16"), zwischen denen eine steuerbare Ausgangsspannung anliegt. Die erste LED (12), die Stromquelle (14) und die Spannungssteuereinheit (18) sind in Reihe zwischen die Spannungsversorgungsanschlüsse der Spannungsversorgungsquelle (24) geschaltet. Mit der Spannungssteuereinheit (18) ist die Ausgangsspannung zwischen den Ausgangsanschlüssen (16, 16') in Abhängigkeit von einem anhand von aktuellen Betriebsdaten der ersten LED (12) gewonnenen, die Temperatur der ersten LED (12) repräsentierenden Parameter steuerbar und somit ist die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der ersten LED kompensierbar.

Description

LED-Beleuchtunqsvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine LED-Beleuchtungsvorrichtung insbesondere zur Verwendung bei einem Fahrzeug.
LED-Beleuchtungsvorrichtungen erfreuen sich insbesondere in der Kfz-Indus- trie großer Beliebtheit. Bei der Energieversorgung von LEDs ist allerdings zu beachten, dass ihre Vorwärtsspannungen in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur unterschiedliche Werte annehmen. So liegt beispielsweise die Vorwärtsspannung einer rotes Licht abgebenden LED im warmen bzw. heißen Zustand bei ca. 1,5 Volt bis 1,6 Volt, während sie im kalten Zustand einen Wert bei ca. 2,2 Volt aufweisen kann. Die während des Betriebs also um etwa 0,6 Volt abnehmende Vorwärtsspannung muss demnach bei der Spannungsversorgung von LED und deren Stromquelle, die in Reihe geschaltet sind, kompensiert werden. Hierzu ist es bekannt, in Serie zu dieser Reihenschaltung eine Spannungssteuereinheit mit zwei Ausgangsanschlüssen vorzusehen, zwischen denen eine steuerbare Ausgangsspannung anliegt, die beispielsweise mittels eines Linearreglers oder eines DC/DC- Konverters regelbar ist, so dass die Vorwärtsspannungsänderung über der LED kompensiert werden kann.
Aus WO-A-2008/068705 ist eine LED-Beleuchtungsvorrichtung bekannt, bei der die Ausgangsspannung der Spannungssteuereinheit in Abhängigkeit von der Größe der Spannung über der Stromquelle geregelt wird.
In TAHAN M ET AL und US-A-2002/097000 Al sind LED-Beleuchtungskonzepte beschrieben, bei denen die Stromquellen der LEDs Zur verfügungstellung der erforderlichen LED-Ströme geregelt werden.
Weitere Konzepte für die Ansteuerung von LEDs bzw. LED-Reihenschaltungen sind beschrieben in US-A-2012/056865, US-B-8 519 632, EP-A-2 293 165, DE-B-10 2005 028 403, DE-A-10 2017 116 647 und WO-A-2014/067830.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Spannung über der Stromquelle sich in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der LED verändert. Aufgabe der Erfindung ist es, eine LED-Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die insoweit verbesserte Eigenschaften aufweist, als die Erfassung der aktuellen Betriebstemperatur der LED präziser erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine LED- Beleuchtungsvorrichtung vorgeschlagen, die versehen ist mit Versorgungsspannungsanschlüssen zur Verbindung mit einer eine Versorgungsspannung bereitstellenden Spannungsversorgungsquelle, einer ersten LED mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit bekannt ist, einer Stromquelle zur Bereitstellung eines Betriebsstroms für die erste LED und einer Spannungssteuereinheit mit zwei Ausgangsanschlüssen, zwischen denen eine steuerbare Ausgangsspannung anliegt, d.h. zwischen denen eine Ausgangsspannung mit einem steuerbaren Wert anliegt, wobei die erste LED, die Stromquelle und die Spannungssteuereinheit in Reihe zwischen die Spannungsversorgungsanschlüsse geschaltet sind, d.h. dass die beiden Ausgangsanschlüsse der Spannungssteuereinheit mit der ersten LED und der Stromquelle in Reihe geschalt sind, und dass mit der Spannungssteuereinheit die Ausgangsspannung zwischen den Ausgangsanschlüssen in Abhängigkeit von einem anhand von aktuellen Betriebsdaten der ersten LED gewonnenen, die Temperatur der ersten LED repräsentierenden Parameter steuerbar ist und somit eine temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der ersten LED kompensierbar ist.
Mit der Erfindung wird also sinngemäß vorgeschlagen, den die Temperatur der LED repräsentierenden Parameter, anhand dessen die Spannungssteuereinheit zwecks Steuerung ihrer Ausgangsspannung betrieben wird, aus aktuellen Betriebsdaten der LED zu gewinnen. In diesem Zusammenhang wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Betriebstemperatur der LED mittels eines Temperatursensors oder aber mittels Erfassung der Größe des Vorwärtsspannungs- abfalls zu ermitteln. Beides erfolgt also insoweit messtechnisch und bezieht sich direkt auf die aktuellen Betriebsdaten der LED.
Gemäß einer Variante der Ausgestaltung der Spannungssteuereinheit ist diese als ein linearer Spannungsregler mit einem hinsichtlich seiner Leitfähigkeit steuerbaren MOSFET-Transistor zwischen den Ausgangsanschlüssen ausgebildet, wobei der MOSFET-Transistor durch die Spannungssteuereinheit in Abhängigkeit von dem die Temperatur der ersten LED repräsentierenden Parameter ansteuerbar ist. Zweckmäßig in diesem Zusammenhang ist es, wenn der MOSFET-Transistor als externes Bauteil des IC konzipiert ist, welches beispielsweise unter anderem die Stromquelle und die LED aufweist. Das IC ist an die Versorgungsspannungsanschlüsse der Spannungsversorgungsquelle (beispielsweise Kfz-Bordnetz) angeschlossen. Der MOSFET-Transistor fungiert in diesem Ausführungsbeispiel als Bauteil für die Abführung von Verlustleistung, die dadurch entsteht, dass die Vorwärtsspannung der LED bei Betrieb derselben auf Grund der Temperaturabhängigkeit abnimmt, was bedeutet, dass der MOSFET-Transistor diese zusätzlich anfallende Spannung aufnehmen muss und damit Verlustleistung erzeugt. Das IC kann nun mehrere unabhängig voneinander zu betreibende Kanäle für LEDs aufweisen, ohne dass das zulässige Temperaturbudget übermäßig stark belastet wird. Jedem Kanal ist dabei ein externer MOSFET-Transistor zugeordnet, wobei die Spannungssteuereinheit, die Stromquelle und die LED bzw. möglicherweise auch ein String aus mehreren in Serie geschalteten LEDs im IC integriert sind.
Alternativ zur Ausbildung der Spannungssteuereinheit als linearer Spannungsregler kann die Spannungssteuereinheit als ein DC/DC- Konverter ausgestaltet sein, der in Abhängigkeit von dem die Temperatur der ersten LED repräsentierenden Parameter ansteuerbar und an seinem Ausgang eine die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der LED kompensierende Ausgangsspannung ausgibt. Der Vorteil der Verwendung des DC/DC- Konverters als Spannungssteuereinheit besteht in der Reduzierung der entstehenden Verlustleistung bei der Kompensation der sinkenden Vorwärtsspannung über der LED bei Betrieb derselben. Wie bereits zuvor angedeutet, können mehrere erste LEDs mit im Wesentlichen gleicher temperaturabhängiger Vorwärtsspannung in Reihe geschaltet sein, wobei die Kompensation der temperaturabhängigen Veränderung durch die Ausgangsspannung der Spannungssteuereinheit gleich der Anzahl der ersten LEDs multipliziert mit der bei einer Temperatur gegebenen Vorwärtsspannung ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die LED- Beleuchtungsvorrichtung versehen sein mit einer zweite LED mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit verschieden ist von derjenigen der Vorwärtsspannung der ersten LED und/oder deren Betriebstemperatur verschieden ist von derjenigen der ersten LED, einer der zweiten LED zugeordnete zweiten Stromquelle, wobei die zweite LED und die dieser zugeordnete Stromquelle in Reihe geschaltet sind und diese Reihenschaltung parallel zur Reihenschaltung aus der ersten LED und der dieser zugeordneten ersten Stromquelle liegt, und einer Umschaltvorrichtung zwischen den beiden Reihenschaltungen und der Spannungssteuereinheit zur wahlweisen Verbindung einer der beiden Reihenschaltungen mit der Spannungssteuereinheit, wobei durch die Spannungssteuereinheit die Größe der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem die Temperatur der LED der über die Umschaltvorrichtung mit der Spannungssteuereinheit verbundenen Reihenschaltung repräsentierenden Parameter einstellbar und die Spannungssteuereinheit die eine temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der besagten LED kompensierende Ausgangsspannung ausgibt.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung existiert neben der bisher erwähnten ersten LED auch noch eine zweite LED mit dieser zugeordneten Stromquelle, die untereinander in Reihe geschaltet sind, wobei diese Reihenschaltung parallel zur Reihenschaltung aus der ersten LED und der dieser zugeordneten (ersten) Stromquelle liegt. Mit diesen beiden Reihenschaltungen in Serie verbun- den ist eine Umschaltvorrichtung, über die wahlweise eine der beiden Reihenschaltungen mit der Spannungssteuereinheit verbindbar sind. Somit kann eine gemeinsame Spannungssteuereinheit für die Spannungskompensation der LEDs der beiden Reihenschaltungen genutzt werden. Die beiden LEDs werden insoweit wechselweise betrieben (nach Art eines Multiplex-Verfahrens). Jeder der beiden insoweit vorhandenen "LED-Kanäle" kann mehrere in Serie geschaltete LEDs aufweisen.
Alternativ oder auch zusätzlich ist es möglich, dass noch ein dritter LED-Kanal vorhanden ist, der ein oder mehrere dritte LEDs und eine dieser oder diesen zugeordnete dritte Stromquelle aufweist. Auf diese Art und Weise könnte man eine RGB-Beleuchtungsvorrichtung vorsehen. Zweckmäßig hierbei ist es, wenn die Spannungssteuereinheit als DC/DC- Konverter ausgestaltet ist. Diesem Konverter wird dann, dem jeweils aktuell "aktiviertem" LED-Kanal entsprechend, der die aktuelle Betriebstemperatur der LED des jeweiligen Kanals repräsentierende Parameter zugeleitet, so dass die Spannungskompensation durch die Spannungssteuereinheit die für den jeweiligen Kanal "passende" Ausgangsspannung liefert. In diesem Ausführungsbeispiel kann also die Spannungssteuereinheit sowohl als DC/DC- Konverter als auch als linearer Spannungsregler ausgebildet sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, mehrere Spannungssteuereinheiten, nämlich beispielsweise für jeden LED-Kanal eine, vorzuhalten.
Wie also zuvor erläutert, kann also bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die LED-Beleuchtungsvorrichtung versehen sein mit einer dritten LED mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit verschieden ist von denjenigen der Vorwärtsspannungen der ersten LED und der zweiten LED und/oder deren Betriebstemperatur verschieden ist von denjenigen der ersten LED und der zweiten LED, und einer der dritten LED zugeordneten dritten Stromquelle, wobei die dritte LED und die dieser zugeordnete dritte Stromquelle in Reihe geschaltet sind und diese Reihenschaltung parallel zu den Reihenschaltungen aus der ersten LED sowie der dieser zugeordneten dritten Stromquelle und aus der zweiten LED und der dieser zugeordneten zweiten Stromquelle liegt, wobei die Umschaltvorrichtung die Spannungssteuereinheit wahlweise mit einer der drei Reihenschaltungen verbindet und wobei durch die Spannungssteuerschaltung die Größe der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem die Temperatur der LED der über die Umschaltvorrichtung mit der Spannungssteuereinheit verbundenen Reihenschaltung repräsentierenden Parameter einstellbar und die Spannungssteuereinheit eine die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der besagten LED kompensierende Ausgangsspannung ausgibt.
Wie ebenfalls bereits oben angeklungen ist, können die erste LED und die zweite LED und, sofern vorhanden, die dritte LED Licht unterschiedlicher Farben abstrahlen und insbesondere als RGB-LED-Beleuchtungseinheit ausgebildet sein.
Das Vorsehen mehrerer LED-Kanäle mit selektiver Ansteuerung der einzelnen Kanäle durch die Umschaltvorrichtung kann auch bei LEDs eingesetzt werden, wenn diese Licht gleicher Farbe abstrahlen. Man kann nämlich dann anhand möglicherweise unterschiedlicher Betriebstemperaturen der LED bzw. LEDs unterschiedlicher Kanäle die Spannungssteuereinheit jeweils der Temperatur der LEDs entsprechend betreiben. Als Beispiel sei eine Rückleuchteneinheit eines Fahrzeugs genannt. Die Rückleuchteneinheit weist typischerweise unter anderem eine Bremslichtfunktion und eine Rücklichtfunktion auf. Beide Funktionen werden durch rotes Licht abstrahlende LEDs realisiert. Das Rücklicht ist je nach Umgebungslichtverhältnissen dauerhaft aktiv, so dass die roten Rück- licht-LEDs eine erhöhte Betriebstemperatur aufweisen. Wird nun das Bremslicht aktiviert, so befinden sich deren rote LEDs auf einer niedrigeren Temperatur als die Rücklicht-LEDs. Der insoweit aktivierte LED-Kanal der LED- Beleuchtungsvorrichtung muss also nun anders betrieben werden als der Kanal mit den roten Rücklicht-LEDs. Das wird berücksichtigt durch unterschiedliche Ansteuerung bzw. Bereitstellung von Ausgangsspannungen unterschiedlicher Größe durch die Spannungssteuereinheit. In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann, wie oben bereits ebenfalls schon ansatzweise angeklungen ist, vorgesehen sein, dass die Umschaltvorrichtung getaktet betreibbar ist und wechselweise zwischen den Reihenschaltungen und, sofern drei Reihenschaltungen vorhanden sind, zur Erzeugung von Farblicht zyklisch zwischen den drei Reihenschaltungen umschaltet.
Neben einer Temperaturmessung kann ein die Temperatur der LED repräsentierender Parameter auch aus der Messung der Vorwärtsspannung der LED gewonnen werden. Letzteres ist insoweit vorteilhaft, als die LEDs einer LED- Beleuchtungsvorrichtung grundsätzlich von Zeit zu Zeit auf ihre Funktionstüchtigkeit hin untersucht werden. Das wird unter anderem durch Ermittlung des Vorwärtsspannungsabfalls über der LED bzw. über einer Reihenschaltung von LEDs (im Falle eines LED-Strings) realisiert. Die Messung der Vorwärtsspannung kann insoweit also dann auch genutzt werden, um einen die Temperatur der LED bzw. LEDs einer Reihenschaltung repräsentierenden Parameter zu erhalten, der dann erfindungsgemäß für die Steuerung bzw. Regelung der Spannungssteuereinheit genutzt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand dreier Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei :
Fig. 1 das Schaltungskonzept einer LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 das Schaltungskonzept einer LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 3 das Schaltungskonzept einer LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem die LED- Beleuchtungsvorrichtung als RGB-LED-Beleuchtungsvorrichtung ausgeführt ist. Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer LED-Beleuchtungsvorrichtung 10, bei dem eine einzelne (erste) LED 12 mit dem Betriebsstrom aus einer (ersten) Stromquelle 14 versorgt wird. Die beiden in Reihe geschalteten zuvor genannten Komponenten, nämlich die LED 12 und deren Stromquelle 14, sind in Serie geschaltet mit den beiden Ausgangsanschlüssen 16', 16" einer Spannungssteuereinheit 18, die in diesem Ausführungsbeispiel als linearer Spannungsregler 20 ausgeführt ist. Zwischen die beiden Ausgangsanschlüsse 16' und 16" des Spannungsreglers 20 ist der Leitungspfad eines MOSFET- Transistors 22 geschaltet, der in Abhängigkeit von der Temperatur der LED 12 betrieben wird (angedeutet durch die gestrichelte Linie ausgehend von der LED 12 zur Spannungssteuereinheit 18). Die Reihenschaltung aus MOSFET- Transistor 22, LED 12 (wobei mehrere derartige LEDs auch in Serie geschaltet als LED-String vorgesehen sein können) und Stromquelle 14 weist zwei Versorgungsanschlüsse 21, 21' auf, die mit den Spannungsversorgungsanschlüssen 23, 23' von VS, d.h. einer Spannungsversorgungsquelle 24 verbunden sind.
In Fig. 2 weist die LED-Beleuchtungsvorrichtung 10' eine Spannungssteuereinheit 18 auf, die wie die Spannungssteuereinheit 18 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 in Abhängigkeit von der Temperatur der LED 12 gesteuert ist, in diesem Ausführungsbeispiel jedoch als DC/DC-Konverter 20' realisiert ist. Im Übrigen gilt, dass diejenigen Bauteile bzw. Komponenten der LED- Beleuchtungsvorrichtung 10', die konstruktions- bzw. funktionsgleich zu den Komponenten der LED-Beleuchtungsvorrichtung 10 der Fig. 1 sind, in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gekennzeichnet sind.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer LED-Beleuchtungsvorrichtung 10" gezeigt. Diese Beleuchtungsvorrichtung ist als RGB- Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet und weist Licht in drei unterschiedlichen Farben (rot, grün und blau) aussendende Dioden 12', 12" und 12'" auf, von denen jede in Serie geschaltet ist mit einer ihr zugeordneten Stromquelle 14', 14" und 14'". Die Spannungssteuereinheit 18 dieser LED- Beleuchtungsvorrichtung 10" ist als SIMO-(Single Inductor, Multiple Output- Controller 20" ausgebildet, der einen Ausgangsanschluss 16" und drei jeweils einzeln schaltbare weitere Ausgangsanschlüsse 16' aufweist, an die jeweils eine andere der drei Reihenschaltungen aus LED und dieser zugeordneten Stromquelle angeschlossen ist.
Die Spannungssteuereinheit steuert neben der am jeweiligen Ausgangsanschluss 16' anzuliegende Ausgangsspannung auch drei Schalter 26', 26" und 26'" einer Umschaltvorrichtung 28, um jeweils für jeweils eine drei Reihenschaltungen aus LED und Stromquelle die passende, die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der betreffenden LED kompensierende Spannung zur Verfügung zu stellen. Hierzu erhält die Spannungssteuereinheit 18 bzw. ihr Controller 20" Informationen über die jeweils aktuelle Betriebstemperatur der jeweiligen LED, die aufgeschaltet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der LED-Beleuchtungsvorrichtung 10" der Fig. 3 werden die drei RGB-LEDs zyklisch angesteuert und geben so das gewünschte Licht mit der gewünschten Farbe ab.
BEZUGSZEICHENLISTE LED-Beleuchtungsvorrichtung ' LED-Beleuchtungsvorrichtung " LED-Beleuchtungsvorrichtung LED ' Dioden " Dioden '" Dioden Stromquelle ' Stromquelle " Stromquelle '" Stromquelle ' Ausgangsanschluss " Ausgangsanschluss Spannungssteuereinheit Spannungsregler ' DC/DC- Konverter " SIMO-Controller Versorgungsspannungsanschluss der Reihenschaltung aus LED, Stromquelle und MOSFET-Transistor ' Versorgungsspannungsanschluss der Reihenschaltung aus LED, Stromquelle und MOSFET-Transistor MOSFET-Transistor Spannungsversorgungsanschluss der Spannungsversorgungsquelle ' Spannungsversorgungsanschluss der Spannungsversorgungsquelle Spannungsversorgungsquelle ' Schalter " Schalter '" Schalter Umschaltvorrichtung

Claims

ANSPRÜCHE LED-Beleuchtungsvorrichtung mit
Versorgungsspannungsanschlüssen (21, 21') zur Verbindung mit Spannungsversorgungsanschlüssen (23, 23') einer eine Versorgungsspannung bereitstellenden Spannungsversorgungsquelle (24), einer ersten LED (12) mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit bekannt ist, einer Stromquelle (14) zur Bereitstellung eines Betriebsstroms für die erste LED (12) und einer Spannungssteuereinheit (18) mit zwei Ausgangsanschlüssen (16,16'), zwischen denen eine steuerbare Ausgangsspannung anliegt, wobei die erste LED (12), die Stromquelle (14) und die Spannungssteuereinheit (18) in Reihe zwischen die Spannungsversorgungsanschlüsse (23, 23') der Spannungsversorgungsquelle (24) geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Spannungssteuereinheit (18) die Ausgangsspannung zwischen deren Ausgangsanschlüssen (16, 16') in Abhängigkeit von einem anhand von aktuellen Betriebsdaten der ersten LED (12) gewonnenen, die Temperatur der ersten LED (12) repräsentierenden Parameter steuerbar ist und somit eine temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der ersten LED (12) kompensierbar ist. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungssteuereinheit (18) als ein linearer Spannungsregler (20) mit einem hinsichtlich seiner Leitfähigkeit steuerbaren MOSFET- Transistor (22) zwischen den Ausgangsanschlüssen (16, 16') ausgebildet ist und dass der MOSFET-Transistor (22) durch die Spannungssteuereinheit (18) in Abhängigkeit von dem die Temperatur der ersten LED (12) repräsentierenden Parameter ansteuerbar ist. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungssteuereinheit (18) als ein DC/DC- Konverter (20') ausgebildet ist, der in Abhängigkeit von dem die Temperatur der ersten LED (12) repräsentierenden Parameter ansteuerbar und an seinem Ausgang eine die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der LED (12) kompensierende Ausgangsspannung ausgibt. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste LEDs (12) mit im Wesentlichen gleicher temperaturabhängiger Vorwärtsspannung in Reihe geschaltet sind und dass die Kompensation der temperaturabhängigen Veränderung durch die Ausgangsspannung der Spannungssteuereinheit (18) gleich der Anzahl der ersten LEDs (12) multipliziert mit der bei einer Temperatur gegebenen Vorwärtsspannung ist. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite LED (12") mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit verschieden ist von derjenigen der Vorwärtsspannung der ersten LED (12') und/oder deren Betriebstemperatur verschieden ist von derjenigen der ersten LED (12'), eine der zweiten LED (12") zugeordnete zweite Stromquelle (14"), wobei die zweite LED (12") und die dieser zugeordnete zweite Stromquelle (14") in Reihe geschaltet sind und diese Reihenschaltung parallel zur Reihenschaltung aus der ersten LED (12') und der dieser zugeordneten ersten Stromquelle (14') liegt, und eine Umschaltvorrichtung (28) zwischen den beiden Reihenschaltungen und der Spannungssteuereinheit (18) zur wahlweisen Verbindung einer der beiden Reihenschaltungen mit der Spannungssteuereinheit (18), wobei durch die Spannungssteuereinheit (18) die Größe der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem die Temperatur der LED (12', 12") der über die Umschaltvorrichtung (28) mit der Spannungssteuereinheit (18) verbundenen Reihenschaltung repräsentierenden Parameter einstellbar und die Spannungssteuereinheit (18) die eine temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der besagten LED (12', 12") kompensierende Ausgangsspannung ausgibt. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mehrere zweite LEDs (12"), die untereinander sowie mit der diesen zugeordneten zweiten Stromquelle (14") in Reihe geschaltet sind. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine dritte LED (12"') mit einer Vorwärtsspannung, deren Temperaturabhängigkeit verschieden ist von denjenigen der Vorwärtsspannungen der ersten LED (12') und der zweiten LED (12") und/oder deren Betriebstemperatur verschieden ist von denjenigen der ersten LED (12') und der zweiten LED (12"), und eine der dritten LED (12'") zugeordnete dritte Stromquelle (14'"), wobei die dritte LED (12'") und die dieser zugeordnete dritte Stromquelle (14'") in Reihe geschaltet sind und diese Reihenschaltung parallel zu den Reihenschaltungen aus der ersten LED (12') sowie der dieser zugeordneten ersten Stromquelle (14') und aus der zweiten LED (12") und der dieser zugeordneten zweiten Stromquelle (14") liegt, wobei die Umschaltvorrichtung (28) die Spannungssteuereinheit (18) wahlweise mit einer der drei Reihenschaltungen verbindet und wobei durch die Spannungssteuerschaltung (18) die Größe der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem die Temperatur der LED (12', 12", 12'") der über die Umschaltvorrichtung (28) mit der Spannungssteuereinheit (18) verbundenen Reihenschaltung repräsentierenden Parameter einstellbar und die Spannungssteuereinheit (18) eine die temperaturabhängige Veränderung der Vorwärtsspannung der besagten LED (12', 12", 12'") kompensierende Ausgangsspannung ausgibt. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mehrere dritte LEDs (12"'), die untereinander sowie mit der diesen zugeordneten dritten Stromquelle (14"') in Reihe geschaltet sind. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED (12') und die zweite LED (12") und, sofern vorhanden, die dritte LED (12'") Licht unterschiedlicher Farben abstrahlen und insbesondere als RGB-LED-Beleuchtungseinheit ausgebildet sind. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED (12') und die zweite LED (12") und, sofern vorhanden, die dritte LED (12'") Licht unterschiedlicher oder gleicher Farbe abstrahlen und unterschiedliche oder gleiche Betriebstemperaturen aufweisen. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (28) getaktet betreibbar ist und wechselweise zwischen den Reihenschaltungen und, sofern drei Reihenschaltungen vorhanden sind, zur Erzeugung von Farblicht zyklisch zwischen den drei Reihenschaltungen umschaltet. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die Temperatur einer LED (12, 12', 12", 12'") repräsentierende Parameter mittels eines Temperatursensor ermittelbar ist. LED-Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die Temperatur einer LED (12, 12', 12", 12'") repräsentierende Parameter mittels Erfassung des Vorwärtsspannungsabfalls über der LED (12, 12', 12", 12'") ermittelbar ist.
EP23806342.4A 2022-11-23 2023-11-21 Led-beleuchtungsvorrichtung Pending EP4623645A1 (de)

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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441558B1 (en) 2000-12-07 2002-08-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. White LED luminary light control system
US7202608B2 (en) * 2004-06-30 2007-04-10 Tir Systems Ltd. Switched constant current driving and control circuit
DE102005028403B4 (de) 2005-06-20 2013-11-21 Austriamicrosystems Ag Stromquellenanordnung und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last
JP2008134288A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Sharp Corp Ｌｅｄドライバ
WO2008068705A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Nxp B.V. Controlled voltage source for led drivers
DE102006059355A1 (de) 2006-12-15 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Ansteuerungseinrichtung und Verfahren zum Betrieb wenigstens einer Reihenschaltung von Leuchtdioden
US8174197B2 (en) * 2009-04-09 2012-05-08 Ge Lighting Solutions Llc Power control circuit and method
EP2293165B1 (de) 2009-09-02 2018-01-17 ams AG Mehrfache Stromquelle und Verfahren zur Stromregelung
TWI425872B (zh) 2010-09-03 2014-02-01 Power Forest Technology Corp 發光二極體驅動裝置
DE102013201915A1 (de) 2012-10-31 2014-05-15 Tridonic Jennersdorf Gmbh Verfahren und Anordnung zur Steuerung von LEDs
DE102017116647B4 (de) 2017-07-24 2022-06-09 Melexis Technologies Nv Kalibrierung der Versorgungsspannung für Beleuchtungssysteme

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