用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置，包括：具有至少一个转换器开关的转换器；至少一个转换器开关的激励设备，激励设备包括与调光设备耦合的接口与调光度相关的调光值，激励设备在其输出端处提供具有可预设的占空比的射频信号；与转换器输出端耦合的输出端以与至少一个LED耦合，激励设备至少自可预设的第一调光阈值起在调光度增加的情况下通过叠加PWM信号修改射频信号来从射频信号中以与所输送的调光值相关的方式去除射频信号的可预设数量的周期；激励设备在射频信号的至少一个可预设的周期期间降低射频信号的占空比，第一和第二调光值通过射频信号的至少一个周期区分。本发明专利技术还涉及用于对至少一个LED进行驱动和调光的相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置，包括：具有至少一个转换器开关的转换器；至少一个转换器开关的激励设备，激励设备包括与调光设备耦合的接口与调光度相关的调光值，激励设备在其输出端处提供具有可预设的占空比的射频信号；与转换器输出端耦合的输出端以与至少一个LED耦合，激励设备至少自可预设的第一调光阈值起在调光度增加的情况下通过叠加PWM信号修改射频信号来从射频信号中以与所输送的调光值相关的方式去除射频信号的可预设数量的周期；激励设备在射频信号的至少一个可预设的周期期间降低射频信号的占空比，第一和第二调光值通过射频信号的至少一个周期区分。本专利技术还涉及用于对至少一个LED进行驱动和调光的相应的方法。【专利说明】用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置和方法
本专利技术涉及一种用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置，所述电路装置包括:具有第一输入端子和第二输入端子的输入端，以与直流电源电压耦合；具有至少一个转换器开关的转换器，其中转换器在输入侧与输入端耦合；用于至少一个转换器开关的激励设备，其中激励设备包括用于与调光设备耦合的接口，以输送调光值，其中调光值与调光度相关，其中激励设备还设计成在其输出端处提供具有可预设的占空比的射频信号；以及具有第一输出端子和第二输出端子的输出端，以与至少一个LED I禹合，其中输出端与转换器的输出端耦合，其中激励设备设计成，至少自可预设的第一调光阈值起在调光度增加的情况下通过叠加PWM信号来修改射频信号，使得以与所输送的调光值相关的方式从射频信号中去除射频信号的可预设数量的周期。本专利技术还涉及一种用于对至少一个LED进行驱动和调光的相应的方法。
技术介绍
本专利技术尤其涉及对包括多个LED的光源进行驱动和调光；然而本专利技术也用于对单独的LED进行驱动和调光。在包括多个LED的光源中，在调光时，各个LED的亮度和/或光色能够取决于各个LED参数的偏差(生产偏差)、尤其由于各个非线性的LED特征曲线的偏差而差别很大。因此，在为额定电流的一小部分的电流的情况下不精确地规定大多数LED的性能。 通常用于激发LED的开关转换器因此由高频的PWM信号来激发，如在参考文献US2006/0033484A1中所公开的，其中为了调光降低所述射频信号的占空比。 在参考文献US2008/0224629A1中，开关转换器的高频的PWM信号在所连接的相位控制调光器或相位选通调光器断开的状态下以下述模式驱动，所述模式衰减在开关转换器和调光器之间的振动。 在参考文献US2012/0019160A1中借助于纵向调节器根据相应的低频PWM信号的占空比调节低频PWM电流的幅值。 在出自现有技术中的全部上述调光方法中，在导通时间期间提供给LED的电流不允许低于可预设的最小值，因为否则可能显示出上面已经提及的负面效果。通常，所述最小值假设为额定电流的30%。为了达到位于该可预设的调光阈值之下的调光值，在现有技术中对应于额定电流的大约30%的流经LED的电流的射频信号被“选通”，这就是说，叠加低频的PWM信号，使得射频信号仅在特定时间期间被转发给激励设备的输出端，而其余时间不转发(所谓PWM调光)。 即使低频PWM调光已经能够基于额定电流执行，这在实践中由于在此出现的噪声(节流)而不会实现。 图1就此而言示出针对两个不同的调光值的由激励设备提供给转换器开关的激发信号AS的时间变化曲线。具有周期Tl以及导通时间tml和关断时间Iffl的该射频信号被叠加低频的PWM信号，借助所述PWM信号在一定程度上“选通”射频信号。在图1的示意图中，PWM信号在调光步骤之前具有导通时间In2以及关断时间Iff2和周期持续时间T2。在调光步骤之后，周期持续时间不变，这就是说T3 = T2，但是，导通时间tm3相对于tm2减小射频信号的周期Tl At5ff3相应地相对于Iff2增大。在图1中还记录了转换器的在这两种情况下得到的输出电流Itjut3或Iwt2。 射频信号例如位于60kHz和150kHz之间，而PWM信号例如能够位于10Hz和1000Hz之间。由于该频率关系明显的是:仅能够调节离散的调光步骤，这就是说，从一个调光值到其次低的调光值仅能够去除射频信号的一个完整的周期Tl。由于由温度或电源电压的波动引起的公差，在实践中不能够将tm3设定为使得其位于tml之内的期望的位置处，以便由此在调光时获得更精细的分辨率。通过所示出的方式，在改变调光设置时总是去除完整的射频信号的周期。 只要调光设置还不表示极其低的调光值，这就显得是几乎不可见的。如果例如在ton2中包含500个周期Tl，那么能够通过切掉射频信号的一个周期实现相当小的调光步骤，这就是说tm3具有射频信号的499个周期。然而，在调光值低的情况下，去掉射频信号的一个周期引起由LED所射出的光中的大比例的跳跃。如果例如仅还存在10个Hf周期Tl并且切掉一个周期，那么这相应于10%的跳跃。 该跳跃在输出电流中是可见的并且能够起到干扰作用。在调光值低时的更精细的分辨率是不可行的。此外，由于系统中的温度或电压改变而能够改变射频信号的频率(被调节的系统)。用于调光的PWM信号由于与其分离地生成而不适合。如果射频信号的一个周期由于该波动连续地消失并且再次出现(极限振动)，那么能够得到不期望的闪烁。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，改进开始提出的电路装置或者开始提出的方法，使得即使在调光设置低的情况下也能够实现调光性能的改进。 该目的通过本文所述的电路装置以及通过本文所述的方法来实现。 本专利技术基于下述知识:最佳地通过下述方式解决上述目的，即巧妙地将已知的PWM调光与匹配形式的模拟调光相结合。与此相应地，将激励设备设计成，为了调节相应于位于第一和第二调光值之间的调光值的调光度而在射频信号的至少一个可预设的周期期间降低射频信号的占空比，其中所述第一和第二调光值通过射频信号的至少一个周期来区分。 因此，在调光度上升的情况下，不会突然切掉射频信号的一个周期，而是对射频信号的占空比在射频信号的至少一个周期中、优选在射频信号的可预设数量的周期中进行“选通”。在射频信号的所述至少一个周期期间，与在PWM信号的其余的导通时间期间相比由转换器将更小的电流输出给至少一个LED。因此，即使在调光设置低的情况下也能够实现高的分辨率，其中能够可靠地避免提供给至少一个LED的输出电流的跳跃。 由于在PWM信号的导通时间的主要部分期间将电流提供给LED而确保:不会出现在各个LED的亮度和/或光色方面的波动，如上所述，PWM调光的优点能够在根据本专利技术的方法中或在根据本专利技术的电路装置中采用。 因此，能够总结地确定:调光通过在射频信号的至少一个、优选多个可预设的周期期间降低射频信号的占空比而不会引起亮度波动，因为这些数量的可预设的周期与PWM信号的其余的导通时间相比相对短，而如由于系统中的波动(温度/电压等)引起的闪烁或在由至少一个LED射出的光中的可见的跳跃的缺点在改变调光值时能够可靠地避免。 在一个优选的实施形式中，激励设备设计成，在降低占空比的情况下在射频信号的至少一个可预设的周期期间同样修改、尤其是降低或提高射频信号的频率，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置(10)，所述电路装置包括：‑具有第一输入端子(E1)和第二输入端子(E2)的输入端，以与直流电源电压(UE)耦合；‑具有至少一个转换器开关的转换器(12)，其中所述转换器(12)在输入侧与所述输入端耦合；‑用于至少一个所述转换器开关的激励设备(14)，其中所述激励设备(14)包括用于与调光设备(16)耦合的接口，以输送调光值，其中所述调光值与调光度相关，其中所述激励设备还设计成在其输出端处提供具有可预设的占空比的射频信号；以及‑具有第一输出端子(A1)和第二输出端子(A2)的输出端，以与所述至少一个LED耦合，其中所述输出端与所述转换器(12)的输出端耦合；‑其中所述激励设备(14)设计成，至少自可预设的第一调光阈值起在调光度增加的情况下通过叠加PWM信号来修改所述射频信号，使得以与所输送的所述调光值相关的方式从所述射频信号中去除所述射频信号的可预设数量的周期；其特征在于，所述激励设备(14)为了调节相应于位于第一和第二调光值之间的调光值的调光度而设计成在所述射频信号的至少一个可预设的周期期间降低所述射频信号的占空比，其中所述第一和第二调光值通过所述射频信号的至少一个周期来区分。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克西米利安·施米德尔，约阿希姆·米尔施勒格尔，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE