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EP2882263B1 - Treiberschaltung und Verfahren zum Betrieb einer dimmbaren LED-Strecke in einem Dimmbereich mit zwei Bereichen - Google Patents

Treiberschaltung und Verfahren zum Betrieb einer dimmbaren LED-Strecke in einem Dimmbereich mit zwei Bereichen Download PDF

Info

Publication number
EP2882263B1
EP2882263B1 EP14194880.2A EP14194880A EP2882263B1 EP 2882263 B1 EP2882263 B1 EP 2882263B1 EP 14194880 A EP14194880 A EP 14194880A EP 2882263 B1 EP2882263 B1 EP 2882263B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dimming
driver circuit
area
adjustable
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14194880.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2882263A1 (de
Inventor
Christian Nesensohn
Matthias Burger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Publication of EP2882263A1 publication Critical patent/EP2882263A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2882263B1 publication Critical patent/EP2882263B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light

Definitions

  • the invention relates to a driver circuit and a method for controlling a dimmable lamp path.
  • the driver circuit supplies the lamp section, in particular an LED section with at least one LED, directly or indirectly electrically and permits the dimming of a lamp section connected or connectable to the driver circuit via a dimming area.
  • the lamp path is also to be understood as meaning at least one LED module which, in addition to the lamp, has further components such as a memory and / or a communication interface.
  • the illuminant path can also have one or more OLEDs.
  • the US 2012/0086701 A1 shows a dimming control for LEDs with combined digital modulation.
  • dimming by means of amplitude modulation takes place until a certain dimming level is reached, at which the amplitude is kept constant. Then switching to dimming using PWM modulation takes place in order to dim to dimming values below the specific dimming level, ie if, for example, a low dimming level is required.
  • the transition point between analog and PWM dimming i.e. the transition dimming value or dimming level at which switching from dimming to PWM dimming by means of amplitude change, advantageously depends on the design of the illuminant or the specific one Intended use should be discontinued.
  • the invention therefore proposes a driver circuit with an adjustable transition dimming value.
  • a method for operating an LED line is also disclosed.
  • the driver circuit and the method are the subject of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • a system is provided with a driver circuit for the operation of an LED section which can be supplied by the driver circuit and is dimmable via a dimming range, the driver circuit being designed in such a way that the dimming range has at least a first range in which the dimming by means of amplitude change of the LED Current is carried out, and a second area which does not overlap the first area, in which the dimming is additionally or alternatively carried out by means of pulsed modulation, preferably PWM modulation, of the LED current, the second area lying below adjacent to the first area, and wherein a dimming value at which the transition from the first area to the second area takes place is adjustable.
  • the adjustable dimming value is also referred to below as the transition dimming value.
  • the driver circuit detects at least one test dimming curve using a connected sensor, e.g. by recording emission properties of the LED line over a certain period of time, and based on this, determine and set the adjustable dimming value.
  • the driver circuit can furthermore have an evaluation circuit that is functionally connected to it and that is used to evaluate recorded data / parameters.
  • the driver circuit can, in particular when there is a dynamic change in a predetermined dimming value to which the LED section is to be dimmed, the LED section in a limited range around the adjustable dimming value and / or for a limited period of time Combination of dimming by changing the amplitude and dimming by PWM modulation.
  • the driver circuit can set the adjustable dimming value depending on the LED path operated by the driver circuit.
  • the LED path can have at least one OLED.
  • the driver circuit can have a sensor interface, in particular for a connection to a photo sensor and / or a temperature sensor.
  • the driver circuit can be based on a direct, in particular by retrieving the information from the LED path, e.g. set the adjustable dimming value by accessing a memory, determined information and / or indirect information, in particular determined by acquiring parameters.
  • the driver circuit can use the information determined to determine the type of LED path to be operated and, depending on this, set the adjustable dimming value.
  • the driver circuit can store the at least one recorded test dimming curve in a memory which is functionally connected to the driver circuit.
  • an amplitude value can decrease towards the adjustable dimming value, and the dimming below the adjustable dimming value can be done using PWM modulation, preferably with the smallest one with respect to the adjustable dimming value Amplitude value and preferably with constant timing.
  • the driver circuit can communicate with the LED line via a communication interface.
  • the driver circuit can have a memory, in particular a look-up table, in which at least one adjustable dimming value, e.g. is stored in association with information about the LED path and / or parameters, and wherein the driver circuit can set the adjustable dimming value based on the direct and / or indirect information, and in particular can call it up from the memory.
  • a memory in particular a look-up table, in which at least one adjustable dimming value, e.g. is stored in association with information about the LED path and / or parameters, and wherein the driver circuit can set the adjustable dimming value based on the direct and / or indirect information, and in particular can call it up from the memory.
  • a method for the operation of an LED section which can be supplied by a driver circuit and dimmable over a dimming range, the driver circuit carrying out the dimming by changing the amplitude of the LED current in a first region of the dimming range and not in one with the first range overlapping second area carries out the dimming additionally or alternatively by means of PWM modulation of the LED current, the second area being below adjacent to the first area, and a dimming value at which the transition from the first area to the second area takes place can be set is.
  • the first and second areas do not overlap.
  • the driver circuit adjusts the adjustable dimming value at which the transition from the first to the second dimming range takes place, using a directly determined information and / or an indirectly determined information, the driver circuit detecting at least one test dimming curve by means of a connectable sensor and determining the adjustable dimming value based thereon and hires.
  • the dimming of the lamp path by changing the amplitude of the lamp current is also referred to as analog dimming or amplitude dimming, while the dimming by means of pulse width modulation of the lamp current is also referred to as PWM dimming.
  • the adjustable dimming value or the transition dimming value can be set depending on various criteria.
  • dimming values that are above the transition dimming value a purely analog dimming takes place, while in the lower range, i.e. Pure PWM dimming takes place below the transition dimming value.
  • dynamic dimming it may happen that the dimming methods overlap, in particular at the transition dimming value, or in a limited range around the transition dimming value or for a limited time.
  • the lowest, constantly clocked amplitude value can be selected, that is to say the amplitude value which is assumed for the transition dimming value when the amplitude is dimmed (ie the Amplitude value which results when a dimming value approaches the transition dimming value when dimming with an amplitude change).
  • One possibility is to provide a user interface on the driver circuit, for example a controller that is accessible to a user and via which the transition dimming value can be determined.
  • the dimming value can also be set on the production side, for example depending on a customer-specific application.
  • the driver circuit captures information and, depending on this, sets the transition value accordingly during operation or when connecting an illuminant path.
  • the driver circuit can be designed such that it can call up information from the lamp path, e.g. by accessing a memory of the lamp path, which in particular identifies the type and / or configuration of the lamp. This information is referred to as direct information in the following, since the driver circuit accesses the illuminant path directly.
  • the driver circuit can, however, also be designed to indirectly determine information and thus to infer the type of the connected illuminants or ambient conditions.
  • the driver circuit can thus be set up to detect electrical parameters of the lamp path and / or evaluate.
  • the driver circuit can use an integrated circuit (IC, ASIC) which is functionally connected to the driver circuit for evaluations.
  • IC integrated circuit
  • ASIC integrated circuit
  • the type / configuration of the lamp path to be operated can be inferred on the basis of the recorded electrical parameters or based on their evaluation.
  • environmental parameters can be detected and included, for example, using additionally or alternatively provided sensors, for example temperature or photo sensors. The detected and / or evaluated electrical and / or environmental parameters are referred to below as indirect information.
  • the driver circuit can then set the transition dimming value.
  • the driver circuit can also access a memory assigned to it, in which data for setting the transition dimming value are stored.
  • a transition dimming value associated with this can be selected on the basis of a look-up table and on the basis of the information.
  • at least one function can also be stored in the memory assigned to the driver circuit, so that a transition dimming value is determined functionally as a function of the detected information.
  • the driver circuit can therefore also have a sensor interface, via which it can be connected to a temperature and / or a photo sensor, in particular to record or measure test dimming curves. This can be done in a Configuration phase of the driver circuit or at the factory under conditions that simulate those that will prevail during later use. This can also be adapted to certain lamps. It can also be provided that the configuration phase is initiated again manually or automatically, for example in order to adapt to changed environmental conditions and / or lamps. The latter can also occur without replacement, for example due to signs of aging in the lamps.
  • Measurements can thus be made by the driver circuit in which the driver circuit detects light properties of the illuminant path as a function of various dimming values and determines an optimal transition dimming value from analog dimming to PWM dimming on the basis of the detected properties or the behavior of the illuminant path.
  • the driver circuit is also able to distinguish different lamp paths based on their electrical properties.
  • a lamp path with LED lamps can thus be distinguished from a lamp path with OLED lamps, since the electrical characteristics of OLEDs and LEDs are different.
  • a color change is more pronounced with an analog dimming of OLEDs than with an analog dimming of LEDs.
  • the transition dimming value is therefore chosen differently than when operating a lamp path with only LEDs.
  • the transition dimming value is then included OLEDs, in particular, are higher than when an illuminant section is operated with only LEDs.
  • the adjustable transition dimming value can be set on the basis of a signal / command that is supplied to the driver circuit.
  • a dimming value can be set for the driver circuit via its electrical supply, for example by supplying a supply voltage of alternating and / or different polarity, or by means of a switch-on / switch-off sequence.
  • the signal can also be supplied via a bus interface.
  • a bus interface of the driver circuit can preferably be connected to a DALI or DSI bus.
  • the driver circuit can also use the bus interface to inform other bus participants, for example, of the set or adjustable transitional dimming value. It is thus possible, for example, for the driver circuit to determine information and data which are relevant for setting the transition dimming value by means of measurements and / or sensory detection. If the transition dimming value is determined by the driver circuit, the driver circuit can transmit this transition dimming value to be set to other driver circuits which, for example, do not have the possibility of acquiring / determining the corresponding information or data, that is to say, for example, do not have a sensor interface.
  • the dimming methods are mixed at the adjustable switchover dimming value for a limited period or within a limited range.
  • the Fig. 1 shows two examples in which the transition dimming value is changed by the driver circuit.
  • the transition dimming value on the one hand to x% ( Fig. 1 left) or on the other hand to a higher dimming value y% ( Fig. 1 right) can be set in order to set the ranges of the dimming using PWM modulation (PWM) or amplitude modulation (AM).
  • PWM PWM modulation
  • AM amplitude modulation
  • dimming can also be carried out, for example, only by changing the amplitude or exclusively by means of PWM dimming. This is the case if the transition dimming value is set to zero percent (0%) or a minimum dimming value (e.g. 5%) or to 100 percent (100%) or a maximum dimming value (e.g. 80% - 95%). In the first case, dimming can then only be carried out by changing the amplitude, in the second case only using pulse width modulation, or vice versa. As said, the transition dimming value can be set by a user or based on the connected illuminant.
  • Fig. 2 shows an example of how the driver circuit TS supplies the lamp path LM on the one hand, but on the other hand additionally data D with the Can replace the lamp path.
  • the lamp path has a memory S which contains information about the lamp path.
  • the driver circuit TS thus directly acquires information about the lamp path LM in order to set the adjustable transition dimming value accordingly.
  • a bus interface bus and a sensor interface Sens are also shown schematically on the driver circuit, as is an optional memory TSS associated with the driver circuit.
  • the illuminant path LM can also have a coded plug or a coded socket for connection to the driver circuit or an operating device having the driver circuit, the driver circuit then being able to recognize the type of illuminant path depending on the plug / socket.
  • bidirectional communication can take place between the driver circuit TS and the lamp section LM, so that the driver circuit TS can change or adapt parameters of the lamp section LM, for example.
  • the communication between driver circuit TS and lamp path LM can of course take place either analog or digital. Communication via a separate communication interface to driver circuit TS and / or illuminant path LM is, however, not absolutely necessary, since communication via supply V can also take place, for example by modulating the supply parameters.
  • FIG. 3 Another exemplary embodiment is exemplary in Fig. 3 shown, in which the driver circuit TS only communicates with the lamp path via the supply V.
  • the driver circuit TS points in Fig. 3 a detection circuit / detection circuit, which can be provided in addition or as an alternative to components of the driver circuit TS already described.
  • This detection circuit is preferably set up to detect electrical parameters, such as current or voltage parameters or capacitance values, which are used directly or indirectly to supply V to the lamp path LM.
  • the parameters can also be recorded continuously, so that when the illuminant path changes, for example due to signs of aging, and a resultant change in the electrical parameters of the illuminant path LM and / or when the ambient parameters change, the transition dimming value can be changed.
  • the leakage current can also be measured as an electrical parameter if OLEDs are used as the illuminant of the illuminant path.
  • the adjustable transition dimming value can be set in that the driver circuit TS detects or monitors saturation of the LEDs and detects them by their measurement. At which dimming value the colored LEDs no longer conduct / are no longer active.
  • the driver circuit TS can also use the optional photo sensor use. The driver circuit can then set the adjustable transition dimming value in such a way that it lies above the dimming value at which the colored LEDs no longer conduct, so that dimming takes place below this dimming value only with PWM modulation.
  • pulsed modulation As an alternative to PWM modulation, other types of pulsed modulation can also be used according to the invention, for example pulse duration modulation or pulse code modulation.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung und ein Verfahren zur Ansteuerung einer dimmbaren LeuchtmittelStrecke. Dabei versorgt die Treiberschaltung die Leuchtmittel -Strecke, insbesondere eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, direkt oder indirekt elektrisch und erlaubt das Dimmen einer mit der Treiberschaltung verbundenen bzw. verbindbaren Leuchtmittelstrecke über einen Dimmbereich. Unter Leuchtmittelstrecke ist vorliegend auch wenigstens ein LED-Modul zu verstehen, das neben dem Leuchtmittel weitere Komponenten wie einen Speicher und/oder eine Kommunikationsschnittstelle aufweist. Insbesondere kann die Leuchtmittelstrecke auch eine oder mehrere OLEDs aufweisen.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zum Dimmen von LEDs/OLEDs ein Dimmverfahren zu wählen, das entweder eine Pulsweitenmodulation (PWM) des LED-Stroms oder eine Amplitudenmodulation (AM), d.h. eine Veränderung des Amplitudenwerts des Leuchtmittelstroms, verwendet. Als Stand der Technik soll hier beispielhaft die WO 2011/024101 A1 , die EP 1 689 212 B1 und die DE 198 48 925 B4 genannt werden.
  • Die US 2012/0086701 A1 zeigt eine Dimmsteuerung für LEDs mit kombinierter digitaler Modulation.
  • Insbesondere ist es bekannt, dass bei höheren Dimmpegeln, d.h. wenn Leuchtmittel mit einer wenig reduzierten Helligkeit betrieben werden sollen, ein Dimmen mittels Amplitudenmodulation erfolgt, bis ein bestimmtes Dimmniveau erreicht ist, an dem die Amplitude konstant gehalten wird. Dann wird auf ein Dimmen mittels PWM-Modulation gewechselt, um auf Dimmwerte unterhalb des bestimmten Dimmniveaus zu dimmen, d.h., wenn beispielsweise ein niedriger Dimmpegel gefordert ist.
  • Problematisch ist nunmehr, dass ein analoges Dimmen, d.h. ein Dimmen mittels Veränderung des Amplitudenwerts, einerseits Auswirkungen auf die Farbkonstanz der Leuchtmittel hat. Insbesondere kann eine Farbwanderung, ein Farb-Shift, durch die Amplitudenveränderung verursacht werden. Andererseits ergeben sich Grenzen des PWM-Dimmens bei niedrigen Dimmwerten in dem niedrigsten einstellbaren Tastverhältnis. Somit können sich auf Grund des zu betreibenden Leuchtmittels, dem Einsatzzweck bzw. der Umgebung bei Systemen nach dem Stand der Technik bei einem Dimmen verschiedene negative Eigenschaften bemerkbar machen, die sich insbesondere auf die Qualität der Lichtabgabe auswirken.
  • Es wurde nun erkannt, dass der Übergangspunkt zwischen dem analogen und dem PWM-Dimmen, also der Übergangsdimmwert oder -dimmpegel, an dem von dem Dimmen mittels Amplitudenveränderung auf das PWM-Dimmen gewechselt wird, vorteilhafterweise abhängig von der Ausgestaltung des Leuchtmittels bzw. dem konkreten Einsatzzweck eingestellt werden sollte. Die Erfindung schlägt daher eine Treiberschaltung mit einem einstellbaren Übergangsdimmwert bereit. Zudem wird ein Verfahren für den Betrieb einer LED-Strecke offenbart. Die Treiberschaltung und das Verfahren sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem ersten Aspekt wird ein System mit einer Treiberschaltung bereitgestellt zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von der Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke, wobei die Treiberschaltung derart ausgelegt ist, dass der Dimmbereich aufweist wenigstens einen ersten Bereich, in dem das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausgeführt wird, und einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich, in dem das Dimmen zusätzlich oder alternativ mittels gepulster Modulation, vorzugsweise PWM-Modulation des LED-Stroms ausgeführt wird, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist. Der einstellbare Dimmwert wird im Folgenden auch als Übergangsdimmwert bezeichnet. Die Treiberschaltung erfasst dabei mittels eines verbundenen Sensors wenigstens eine Testdimmkurve erfassen, z.B. durch Erfassen von Emissionseigenschaften der LED-Strecke über eine bestimmte Zeitdauer, und basierend darauf den einstellbaren Dimmwert ermitteln und einstellen. Die Treiberschaltung kann weiter eine damit funktional verbundene Auswerteschaltung aufweisen, die zur Auswertung von erfassten Daten/Parametern dient.
  • Die Treiberschaltung kann insbesondere bei einer dynamischen Veränderung eines vorgegebenen Dimmwerts, auf den die LED-Strecke gedimmt werden soll, die LED-Strecke in einem begrenzten Bereich um den einstellbaren Dimmwert und/oder für eine begrenzte Zeitdauer mit einer Kombination aus dem Dimmen mittels Amplitudenveränderung und aus dem Dimmen mittels PWM-Modulation dimmen.
  • Die Treiberschaltung kann den einstellbaren Dimmwert abhängig von der durch die Treiberschaltung betriebenen LED-Strecke einstellen.
  • Die LED-Strecke kann alternativ oder zusätzlich wenigstens eine OLED aufweisen.
  • Die Treiberschaltung kann eine Sensorschnittstelle, insbesondere für eine Verbindung mit einem Fotosensor und/oder einem Temperatursensor, aufweisen.
  • Die Treiberschaltung kann anhand einer direkten, insbesondere durch Abruf der Information von der LED-Strecke, z.B. durch Zugriff auf einen Speicher, ermittelten Information und/oder einer indirekten, insbesondere durch Erfassen von Parametern ermittelten Information den einstellbaren Dimmwert einstellen.
  • Die Treiberschaltung kann aus ermittelter Information auf die Art der zu betreibenden LED-Strecke schließen und abhängig davon den einstellbaren Dimmwert einstellen.
  • Die Treiberschaltung kann die wenigstens eine erfasste Testdimmkurve in einem mit der Treiberschaltung funktional verbundenen Speicher speichern.
  • Ein Amplitudenwert kann beim Dimmen mittels Amplitudenveränderung zum einstellbaren Dimmwert hin abnehmen, und das Dimmen unterhalb des einstellbaren Dimmwerts kann mittels PWM-Modulation, vorzugsweise mit dem bezüglich des einstellbaren Dimmwerts kleinsten Amplitudenwerts und vorzugsweise mit konstanter Taktung, erfolgen.
  • Die Treiberschaltung kann mit der LED-Strecke über eine Kommunikationsschnittstelle kommunizieren.
  • Die Treiberschaltung kann einen Speicher, insbesondere eine Nachschlagetabelle aufweisen, in dem vorzugsweise wenigstens ein einstellbarer Dimmwert, z.B. in Assoziation mit einer Information über die LED-Strecke und/oder Parametern, abgelegt ist, und wobei die Treiberschaltung anhand der direkten und/oder indirekten Information den einstellbaren Dimmwert einstellen, und insbesondere aus dem Speicher abrufen kann.
  • In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von einer Treiberschaltung versorgbaren LED-Strecke, wobei die Treiberschaltung in einem ersten Bereich des Dimmbereichs das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausführt, und in einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich das Dimmen zusätzlich oder alternativ mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausführt, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist. Der erste und der zweite Bereich überlappen sich nicht. Die Treiberschaltung einstellt anhand einer direkten ermittelten Information und/oder einer indirekten ermittelten Information den einstellbare Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten zu dem zweiten Dimmbereich erfolgt, wobei die Treiberschaltung mittels eines verbindbaren Sensors wenigstens eine Testdimmkurve erfasst und basierend darauf den einstellbaren Dimmwert ermittelt und einstellt.
  • Die Erfindung wird nun auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigen
    • Fig. 1
    schematisch zwei Einstellungen für den einstellbaren Dimmwert einer Treiberschaltung nach der Erfindung;
    Fig. 2
    schematisch die Treiberschaltung; und
    Fig. 3
    schematisch eine zweite Ansicht der Treiberschaltung.
  • Im Folgenden wird das Dimmen der Leuchtmittelstrecke mittels Amplitudenveränderung des Leuchtmittelstroms auch als analoges Dimmen oder Amplitudendimmen bezeichnet, während das Dimmen mittels Pulsweitenmodulation des Leuchtmittelstroms auch als PWM-Dimmen bezeichnet ist.
  • Das Einstellen des einstellbaren Dimmwerts bzw. des Übergangsdimmwerts kann dabei abhängig von verschiedenen Kriterien erfolgen.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei Dimmwerten, die über dem Übergangsdimmwert liegen, ein rein analoges Dimmen erfolgt, während im unteren Bereich, d.h. unterhalb des Übergangsdimmwerts ein reines PWM-Dimmen erfolgt. Vorzugsweise findet also im statischen Zustand kein Vermischen der beiden Dimmverfahren statt. Bei einem dynamischen Dimmen kann es jedoch dazu kommen, dass sich insbesondere an dem Übergangsdimmwert, bzw. in einem begrenzten Bereich um den Übergangsdimmwert oder für eine begrenzte Zeit die Dimmverfahren überschneiden.
  • Für das PWM-Dimmen kann insbesondere der niedrigste konstant getaktete Amplitudenwert gewählt werden, also der Amplitudenwert, der bei Amplitudendimmung an dem Übergangsdimmwert angenommen wird (d.h. der Amplitudenwert, der sich bei Annäherung eines Dimmwerts an den Übergangsdimmwert bei dem Dimmen mit Amplitudenveränderung ergibt).
  • Gemäß der Erfindung ist es nun möglich, den Übergangsdimmwert aufgrund verschiedener Faktoren einzustellen.
  • Eine Möglichkeit ist es dabei, an der Treiberschaltung eine Benutzerschnittstelle vorzusehen, beispielsweise einen für einen Benutzer zugänglichen Regler, über den der Übergangsdimmwert festgelegt werden kann. Dadurch kann der Dimmwert auch bereits fertigungsseitig eingestellt werden, beispielsweise abhängig von einem kundenspezifischen Einsatzzweck.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Treiberschaltung Informationen erfasst, und abhängig davon während des Betriebs oder bei Anschluss einer Leuchtmittelstrecke den Übergangswert entsprechend einstellt. Hierzu kann die Treiberschaltung so gestaltet sein, dass sie von der Leuchtmittelstrecke eine Information abrufen kann, z.B. durch Zugriff auf einen Speicher der Leuchtmittelstrecke, die insbesondere die Art und/oder Konfiguration Leuchtmittel identifiziert. Diese Information wird im Folgenden als direkte Information bezeichnet, da die Treiberschaltung direkt auf die Leuchtmittelstrecke zugreift. Die Treiberschaltung kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch ausgelegt sein, indirekt Informationen zu ermitteln und so auf die Art der angeschlossenen Leuchtmittel oder auf Umgebungsbedingungen zu schließen.
  • So kann die Treiberschaltung dazu eingerichtet sein elektrische Parameter der Leuchtmittelstrecke zu erfassen und/oder auszuwerten. Beispielsweise kann die Treiberschaltung für Auswertungen eine integrierte Schaltung (IC, ASIC), die funktional mit der Treiberschaltung in Verbindung steht, verwenden. Anhand der erfassten elektrischen Parameter bzw. basierend auf deren Auswertung, kann einerseits auf die Art/Konfiguration der zu betreibenden Leuchtmittelstrecke geschlossen werden. Andererseits können bspw. über zusätzlich oder alternativ vorgesehene Sensoren, beispielsweise Temperatur- oder Fotosensoren, Umgebungsparameter erfasst und einbezogen werden. Die erfassten und/oder ausgewerteten elektrischen und/oder umgebungsbezogenen Parameter werden im Folgenden als indirekte Information bezeichnet.
  • Abhängig von der erfassten direkten oder indirekten Information kann die Treiberschaltung dann den Übergangsdimmwert festlegen. Hierfür kann die Treiberschaltung auch auf einen ihr zugeordneten Speicher zugreifen, in dem Daten für die Einstellung des Übergangsdimmwerts hinterlegt sind. So kann beispielsweise anhand einer Nachschlagetabelle und auf Grund der Information ein damit assoziierter Übergangsdimmwert gewählt werden. Weiter kann in dem der Treiberschaltung zugeordneten Speicher auch wenigstens eine Funktion hinterlegt sein, so dass abhängig von der erfassten Information die Festlegung eines Übergangsdimmwerts funktional erfolgt.
  • Die Treiberschaltung kann daher auch eine Sensorschnittstelle aufweisen, über die sie mit einem Temperatur- und/oder einem Fotosensor verbunden werden kann, um insbesondere Testdimmkurven zu erfassen bzw. zu messen. Dies kann beispielsweise in einer Konfigurationsphase der Treiberschaltung oder werkseitig unter Bedingungen erfolgen, die die simulieren, die beim späteren Einsatz vorherrschen. Hierdurch kann auch eine Anpassung an bestimmte Leuchtmittel erfolgen. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass die Konfigurationsphase manuell oder automatisiert erneut angestoßen wird, bspw. um eine Anpassung an veränderte Umgebungsbedingungen und/oder Leuchtmittel zu erreichen. Letztere können sich auch ohne Austausch z.B. auf Grund von Alterungserscheinungen der Leuchtmittel ergeben.
  • Durch die Treiberschaltung können so Messungen erfolgen, bei denen die Treiberschaltung Lichteigenschaften der Leuchtmittelstrecke abhängig von verschiedenen Dimmwerten erfasst und auf Basis der erfassten Eigenschaften, bzw. des Verhaltens der Leuchtmittelstrecke einen optimalen Übergangsdimmwert von dem analogen Dimmen zum PWM-Dimmen ermittelt.
  • So ist es der Treiberschaltung insbesondere auch möglich unterschiedliche Leuchtmittel-Strecken anhand ihrer elektrischen Eigenschaften zu unterscheiden. So kann eine Leuchtmittelstrecke mit LED-Leuchtmitteln von einer Leuchtmittelstrecke mit OLED Leuchtmitteln unterschieden werden, da die elektrischen Kennwerte von OLEDs und LEDs unterschiedlich sind. Unter anderem ist eine Farbveränderung bei einem analogen Dimmen von OLEDs ausgeprägter als bei einem analogen Dimmen von LEDs. Bei einer Leuchtmittelstrecke mit OLEDs, bzw. bei einem Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit ausschließlich OLEDs, wird daher der Übergangsdimmwert anders gewählt als bei einem Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit ausschließlich LEDs. Der Übergangsdimmwert liegt dann bei OLEDs insbesondere höher als wenn eine Leuchtmittelstrecke mit lediglich LEDs betrieben wird.
  • Weiter kann die Einstellung des einstellbaren Übergangsdimmwerts auf Basis eines Signals/Befehls erfolgen, das/der der Treiberschaltung zugeführt wird. Dabei besteht eine Möglichkeit darin, der Treiberschaltung über deren elektrische Versorgung einen einzustellenden Dimmwert vorzugeben, beispielsweise durch Zuführung einer Versorgungsspannung wechselnder und/oder verschiedener Polarität, bzw. durch eine Ein-/Ausschaltsequenz. Andererseits kann die Zuführung des Signals auch über eine Busschnittstelle erfolgen. Dazu kann eine Busschnittstelle der Treiberschaltung vorzugsweise mit einem DALI oder DSI-Bus verbunden sein.
  • Über die Busschnittstelle kann die Treiberschaltung beispielsweise auch andere Busteilnehmer über den eingestellten oder einzustellenden einstellbaren Übergangsdimmwert informieren. So ist es beispielsweise möglich, dass die Treiberschaltung mittels Messungen und/oder sensorischer Erfassung Informationen und Daten ermittelt, die für die Einstellung des Übergangsdimmwerts relevant sind. Ist der Übergangsdimmwert von der Treiberschaltung bestimmt, so kann die Treiberschaltung diesen einzustellenden Übergangsdimmwert an andere Treiberschaltungen übermitteln, die beispielsweise nicht über die Möglichkeit zur Erfassung/Ermittlung der entsprechenden Informationen oder Daten verfügen, also beispielsweise keine Sensorschnittstelle aufweisen.
  • Bei einem statischen Dimmen ist es insbesondere wünschenswert, dass sich der Bereich, in dem ein PWM-Dimmen erfolgt, und der Bereich, in dem ein Amplitudendimmen erfolgt, nicht überlappen, sodass eine Trennung zwischen den zwei Dimmverfahren besteht.
  • Bei einem dynamischen Dimmen kann es indessen dazu kommen, dass sich für einen begrenzten Zeitraum oder in einem begrenzten Bereich eine Mischung der Dimmverfahren an dem einstellbaren Umschaltdimmwert ergibt.
  • Die Fig. 1 zeigt zwei Beispiele, in denen der Übergangsdimmwert durch die Treiberschaltung verändert wird. Hier ist gezeigt, dass der Übergangsdimmwert einerseits auf x% (Fig. 1 links) oder andererseits auf einen höheren Dimmwert y% (Fig. 1 rechts) eingestellt werden kann, um die Bereiche der Dimmung mittels PWM-Modulation (PWM) bzw. Amplitudenmodulation (AM) einzustellen.
  • Abhängig von der Einstellung des einstellbaren Übergangsdimmwerts kann beispielsweise auch ein Dimmen lediglich durch Amplitudenveränderung oder ausschließlich mittels PWM-Dimmen erfolgen. Dies ist dann der Fall, wenn der Übergangsdimmwert auf null Prozent (0%) oder einen minimalen Dimmwert (z.B. 5%) eingestellt wird bzw. auf hundert Prozent (100%) oder einen maximalen Dimmwert (z.B. 80% - 95%). Im ersten Fall kann dann ein Dimmen nur mittels Amplitudenveränderung erfolgen, im zweiten Fall lediglich mit Pulsweitenmodulation, oder umgekehrt. Wie gesagt, kann die Einstellung des Übergangsdimmwerts durch einen Benutzer oder basierend auf dem angeschlossenen Leuchtmittel erfolgen.
  • Fig. 2 zeigt Exemplarisch, wie die Treiberschaltung TS einerseits die Leuchtmittelstrecke LM versorgt, andererseits jedoch zusätzlich Daten D mit der Leuchtmittelstrecke austauschen kann. Insbesondere weist die Leuchtmittelstrecke einen Speicher S auf, der Informationen über die Leuchtmittelstrecke enthält. Somit erfasst die Treiberschaltung TS direkt Informationen über die Leuchtmittelstrecke LM um entsprechend den einstellbaren Übergangsdimmwert einzustellen. Schematisch ist an der Treiberschaltung auch eine Busschnittstelle Bus und eine Sensorschnittstelle Sens dargestellt, sowie ein mit der Treiberschaltung assoziierter optionaler Speicher TSS.
  • Alternativ zu dem Speicher TSS kann die Leuchtmittelstrecke LM auch einen kodierten Stecker oder eine kodierte Buchse zur Verbindung mit der Treiberschaltung oder einem die Treiberschaltung aufweisenden Betriebsgerät aufweisen, wobei die Treiberschaltung dann abhängig von dem Stecker/der Buchse die Art der Leuchtmittelstrecke erkennen kann.
  • Zwischen der Treiberschaltung TS und der Leuchtmittelstrecke LM kann insbesondere eine bidirektionale Kommunikation erfolgen, sodass die Treiberschaltung TS beispielsweise Parameter der Leuchtmittelstrecke LM verändern oder anpassen kann. Die Kommunikation zwischen Treiberschaltung TS und Leuchtmittelstrecke LM kann dabei selbstverständlich entweder analog oder digital erfolgen. Eine Kommunikation über eine separate Kommunikationsschnittstelle an Treiberschaltung TS und/oder Leuchtmittelstrecke LM ist jedoch nicht unbedingt nötig, da auch eine Kommunikation über die Versorgung V, beispielsweise durch Modulation der Versorgungsparameter erfolgen kann.
  • Eine weitere exemplarische Ausgestaltung ist beispielhaft in Fig. 3 gezeigt, in der die Treiberschaltung TS lediglich über die Versorgung V mit der Leuchtmittelstrecke kommuniziert. Die Treiberschaltung TS weist in Fig. 3 eine Erkennungsschaltung/ Detektionsschaltung auf, die zusätzlich oder alternativ zu bereits beschriebenen Komponenten der Treiberschaltung TS vorgesehen sein kann. Diese Detektionsschaltung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, elektrische Parameter, wie beispielsweise Strom- oder Spannungsparameter oder Kapazitätswerte zu erfassen, die direkt oder indirekt der Versorgung V der Leuchtmittelstrecke LM dienen.
  • Die Erfassung der Parameter kann dabei auch kontinuierlich erfolgen, sodass bei einer Veränderung der Leuchtmittelstrecke, beispielsweise aufgrund von Alterungserscheinungen, und eine sich daraus ergebene Veränderung der elektrischen Parameter der Leuchtmittelstrecke LM und/oder bei einer Veränderung der Umgebungsparameter der Übergangsdimmwert verändert werden kann.
  • Als elektrischer Parameter kann auch beispielsweise der Leck-Strom gemessen werden, wenn als Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke OLEDs eingesetzt werden. Beispielsweise kann auch bei LED-Strecken, in denen Weißlicht-LEDs zusammen mit LEDs anderer Farbe, beispielsweise roten LEDs betrieben werden, der einstellbare Übergangsdimmwert dadurch eingestellt werden, dass die Treiberschaltung TS eine Sättigung der LEDs erfasst oder überwacht, und durch ihre Messung erkennt, bei welchem Dimmwert die farbigen LEDs nicht mehr leiten/nicht mehr aktiv sind. Hierzu kann die Treiberschaltung TS auch den optionalen Fotosensor verwenden. Die Treiberschaltung kann dann den einstellbaren Übergangsdimmwert so festlegen, dass dieser über dem Dimmwert liegt, an dem die farbigen LEDs nicht mehr leiten, sodass unterhalb dieses Dimmwerts ein Dimmen lediglich mit PWM-Modulation erfolgt.
  • Alternativ zu der PWM-Modulation können gemäß der Erfindung auch andere gepulste Modulationsarten angewendet werden, beispielsweise eine Pulsdauermodulation oder Puls-Code-Modulation.

Claims (8)

  1. System, aufweisend:
    - eine Treiberschaltung zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von der Treiberschaltung (TS) mit einem LED-Strom versorgten LED-Strecke (LM),
    - eine von der Treiberschaltung versorgte LED-Strecke und
    - einen mit der Treiberschaltung verbundenen Sensor,
    wobei die Treiberschaltung den LED-Strom verändert:
    - über einen ersten Bereich des Dimmbereichs mittels Amplitudenveränderung, und
    - in einem mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich des Dimmbereichs zusätzlich oder alternativ zu der Amplitudenveränderung mittels PWM-Modulation,
    wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Treiberschaltung (TS) mittels des Sensors wenigstens eine Testdimmkurve erfasst und basierend darauf einen einstellbaren Dimmwert ermittelt und einstellt, bei dem der Übergang von dem ersten zu dem zweiten Dimmbereich erfolgt.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Treiberschaltung (TS) dazu eingerichtet ist, den einstellbaren Dimmwert abhängig von der durch die Treiberschaltung (TS) betriebenen LED-Strecke (LM) einzustellen.
  3. System nach einem der vorgehenden Ansprüche,
    wobei die Treiberschaltung eine Sensorschnittstelle (SENS) für eine Verbindung mit einem Fotosensor und/oder einem Temperatursensor aufweist.
  4. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung (TS) dazu eingerichtet ist, aus ermittelter Information auf die Art der zu betreibenden LED-Strecke (LM) zu schließen und abhängig davon den einstellbaren Dimmwert einzustellen.
  5. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung (TS) dazu eingerichtet die Testdimmkurve in einem mit der Treiberschaltung (TS) funktional verbundenen Speicher zu speichern.
  6. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei ein Amplitudenwert beim Dimmen mittels Amplitudenveränderung zum einstellbaren Dimmwert hin abnimmt, und wobei das Dimmen unterhalb des einstellbaren Dimmwerts mittels PWM-Modulation erfolgt.
  7. System nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Treiberschaltung (TS) dazu eingerichtet ist, mit der LED-Strecke (LM) zu kommunizieren.
  8. Verfahren zum über einen Dimmbereich dimmbaren Betrieb einer von einer Treiberschaltung (TS) versorgbaren LED-Strecke (LM),
    wobei die Treiberschaltung (LM)
    - in einem ersten Bereich des Dimmbereichs das Dimmen mittels Amplitudenveränderung des LED-Stroms ausführt, und
    - in einen mit dem ersten Bereich nicht überlappenden zweiten Bereich das Dimmen zusätzlich oder alternativ zu der Amplitudenveränderung mittels PWM-Modulation des LED-Stroms ausführt, wobei der zweite Bereich unterhalb angrenzend an den ersten Bereich liegt, und wobei
    - ein Dimmwert, bei dem der Übergang von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich erfolgt, einstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Treiberschaltung (TS) anhand einer direkten ermittelten Information und/oder einer indirekten ermittelten Information den einstellbaren Dimmwert einstellt, bei dem der Übergang von dem ersten zu dem zweiten Dimmbereich erfolgt
    wobei die Treiberschaltung (TS) mittels eines verbindbaren Sensors wenigstens eine Testdimmkurve erfasst und basierend darauf den einstellbaren Dimmwert ermittelt und einstellt.
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