AT14866U1

AT14866U1 - Driver circuit for LEDs with secondary-side selectively switchable bridging path

Info

Publication number: AT14866U1
Application number: ATGM261/2014U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-07-15
Also published as: DE102014208169A1

Abstract

Die Erfindung stellt eine Treiberschaltung für Leuchtmittel, insbesondere für eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereit aufweisend eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung, die mittels eines Übertragers einen Resonanzkreis speist, von dem ausgehend die Leuchtmittel versorgbar sind, eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, in einem Regelkreis zur Regelung eines Leuchtmittel-Stroms abhängig von einem Rückführsignal, das einen Istwert eines Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und einem Signal, das einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergibt, eine Stellgröße für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms zu erzeugen und entsprechend den wenigstens einen getakteten Schalter zu steuern, wobei ein zu dem Übertrager sekundärseitiger Schaltungsteil der Treiberschaltung wenigstens einen Überbrückungspfad parallel zu Anschlüssen für die Leuchtmittel aufweist, wobei der Überbrückungspfad selektiv, insbesondere PWM-moduliert, aktivierbar/deaktivierbar ist.The invention provides a driver circuit for lighting means, in particular for an LED track with at least one LED, having a circuit which can be supplied with voltage and clocked by means of at least one switch, which supplies a resonant circuit by means of a transformer, from which the lighting means can be supplied Control circuit, which is adapted in a control circuit for controlling a luminous flux depending on a feedback signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a control variable for the control of the luminous flux and to control in accordance with the at least one clocked switch, wherein a to the transformer secondary side circuit part of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, the bypass path selectively, in particular e is PWM-modulated, activatable / deactivatable.

Description

Beschreibungdescription

TREIBERSCHALTUNG FÜR LEDS MIT SEKUNDÄRSEITIGEM SELEKTIV SCHALTBAREM ÜBERBRÜCKUNGSPFADDRIVER SWITCHING FOR LEDS WITH SECONDARY-SIDED SELECTIVE SWITCHED BRIDGE PATH

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treiberschaltung für Leuchtmittel und einen Konverter für den Betrieb wenigstens eines Leuchtmittels, z. B. eine Treiberschaltung für den Betrieb wenigstens einer LED, mit einem sekundärseitigem selektiv schaltbarem Überbrückungspfad. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Leuchtmittels mit der Treiberschaltung.The present invention relates to a driver circuit for lighting and a converter for the operation of at least one light source, for. B. a driver circuit for the operation of at least one LED, with a secondary side selectively switchable bridging path. Furthermore, the invention relates to a method for operating a luminous means with the driver circuit.

[0002] Eine Treiberschaltung zum Betreiben von Leuchtmitteln und insbesondere LEDs ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Eine solche Treiberschaltung wird von einer elektrischen Versorgungsquelle aus versorgt und umfasst einen Resonanzkreis, beispielsweise einen LLC- Konverter, der dafür sorgt, dass der Strom über eine galvanische Sperre bzw. Barriere von einer Primärseite der Treiberschaltung auf einer Sekundärseite der Treiberschaltung bezüglich der galvanischen Barriere zu übertragen, bzw. bezüglich eines Übertragers, der den Resonanzkreis speist. Dies dient dem Zweck, durch Übertragung von elektrischer Energie von der Primärseite auf die Sekundärseite ein auf der Sekundärseite verbindbares Leuchtmittel mit Strom zu versorgen.A driver circuit for operating lamps and in particular LEDs is basically known from the prior art. Such a driver circuit is powered from an electrical supply source and includes a resonant circuit, such as an LLC converter, which provides for the current to be galvanically isolated via a galvanic barrier from a primary side of the driver circuit on a secondary side of the driver circuit transmitted, or with respect to a transformer that feeds the resonant circuit. This serves the purpose of supplying power by means of transmission of electrical energy from the primary side to the secondary side to a light source which can be connected on the secondary side.

[0003] Die Erfindung geht nun von einer LLC-Topologie aus, die einen primärseitig angeordneten Halbbrücken-Wechselrichter mit nachfolgendem Resonanzkreis umfasst. Der Resonanzkreis speist dabei einen Übertrager, von dessen Sekundärseite ausgehend eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED versorgbar ist.The invention is now based on an LLC topology comprising a primary side arranged half-bridge inverter with subsequent resonant circuit. The resonant circuit feeds a transformer, from the secondary side starting an LED track with at least one LED can be supplied.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist auch bekannt, dass zur Konstantregelung des Leuchtmittelstroms der Strom durch die Primärseite des Übertragers als Ist-Wert des Leuchtmittelstroms erfasst werden kann.From the prior art it is also known that for constant control of the luminous flux of the current through the primary side of the transformer can be detected as the actual value of the luminous flux.

[0005] Bei der galvanisch trennenden Barriere kann es sich insbesondere um eine SLV-Barriere (Sicherheitskleinspannungsbarriere) handeln.The galvanically isolating barrier may in particular be an SLV barrier (safety extra-low voltage barrier).

[0006] Bekannt ist weiter, dass ein Dimmen bei einer solchen Treiberschaltung erfolgen kann, indem kurzzeitig die Schalter der hochfrequent getakteten Halbbrücke abgeschaltet werden. Dies kann durch eine niederfrequente PWM-Modulation auf der Primärseite der Treiberschaltung erreicht werden.It is also known that a dimming can be done with such a driver circuit by the switches of the high-frequency clocked half-bridge are switched off for a short time. This can be achieved by a low-frequency PWM modulation on the primary side of the driver circuit.

[0007] Ziel ist es nunmehr, eine alternative Schaltungsanordnung bereitzustellen, die es erlaubt, ein sekundärseitiges Dimmen durchzuführen, und somit eine Vereinfachung der Schaltung bereitzustellen.The aim now is to provide an alternative circuit arrangement which allows to perform a secondary-side dimming, and thus to provide a simplification of the circuit.

[0008] Die Erfindung stellt daher eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit, wie es in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention therefore provides an apparatus and a method as defined in the independent claims. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

[0009] In einem ersten Aspekt wird eine Treiberschaltung für Leuchtmittel, insbesondere für eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereitgestellt, aufweisend eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung, die mittels eines Übertragers einen Resonanzkreis speist, von dem ausgehend die Leuchtmittel versorgbar sind, eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, in einem Regelkreis zur Regelung eines Leuchtmittel- Stroms abhängig von einem Rückführsignal, das einen Istwert eines Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und einem Signal, das einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergibt, eine Stellgröße für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms zu erzeugen und entsprechend den wenigstens einen getakteten Schalter zu steuern, wobei ein zu dem Übertrager sekundärseitiger Schaltungsteil der Treiberschaltung wenigstens einen Überbrückungspfad parallel zu Anschlüssen für die Leuchtmittel aufweist, wobei der Überbrückungspfad selektiv, insbesondere PWM-moduliert, aktivierbar/deaktivierbar ist.In a first aspect, a driver circuit for lighting, in particular for an LED track with at least one LED, provided comprising a voltage-supplied and clocked by at least one switch circuit which feeds a resonant circuit by means of a transformer, starting from the the lighting means are supplied, a control circuit which is adapted to in a control circuit for controlling a luminous flux as a function of a return signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a set value for the lighting means current to generate a manipulated variable for the regulation of the luminous flux and to control according to the at least one clocked switch, wherein a to the transformer secondary side circuit part of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, wherein the bridging Pf ad selectively, in particular PWM-modulated, activated / deactivated.

[0010] Eine Frequenz der Aktivierung/Deaktivierung kann im Vergleich zur Schaltfrequenz des getakteteten Schalters niederfrequent sein.A frequency of activation / deactivation may be low frequency compared to the switching frequency of the clocked switch.

[0011] Die Taktung des wenigstens einen Schalters kann PWM-moduliert erfolgen.The timing of the at least one switch can be PWM-modulated.

[0012] Bei aktiviertem Überbrückungspfad kann der Leuchtmittel-Strom zu Masse abgeleitet werden.When the bridging path is activated, the luminous flux can be diverted to ground.

[0013] Der Überbrückungspfad kann den sekundärseitigen Schaltungsteil bei Aktivierung wenigstens teilweise kurzschließen.The bypass path can short-circuit the secondary-side circuit part when activated at least partially.

[0014] Die Steuerschaltung kann den Leuchtmittel-Strom bei aktiviertem Überbrückungspfad auf den Sollwert regeln.The control circuit can regulate the luminous flux when activated bridging path to the target value.

[0015] Der Überbrückungspfad kann zwischen einem Leuchtmittel und einem Speicherkondensator angeordnet sein. Er kann vorzugsweise den Speicherkondensator bei Aktivierung überbrücken.The bridging path can be arranged between a lighting means and a storage capacitor. It can preferably bridge the storage capacitor when activated.

[0016] Der Überbrückungspfad kann zwischen der Sekundärseite des Übertragers und einem in Vorwärtsrichtung folgenden Gleichrichter und/oder Kondensator angeordnet sein.The bridging path may be arranged between the secondary side of the transformer and a rectifier and / or capacitor following in the forward direction.

[0017] Das selektive Aktivieren/Deaktivieren des Überbrückungspfads kann durch eine Steuereinheit erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit von einem zugeführten Dimmsignal. Die Steuereinheit kann primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sein und kann insbesondere Teil der Steuerschaltung sein.The selective activation / deactivation of the bridging path can be effected by a control unit, in particular in dependence on a supplied dimming signal. The control unit can be arranged on the primary side or on the secondary side and, in particular, can be part of the control circuit.

[0018] Der wenigstens eine Schalter kann mit eine Frequenz von 50 - 150 kHz, insbesondere 100 kHz getaktet sein.The at least one switch can be clocked at a frequency of 50-150 kHz, in particular 100 kHz.

[0019] Der Überbrückungspfad kann selektiv mit einer Frequenz von 100 Hz bis 3 kHz angesteuert werden.The bridging path can be selectively driven at a frequency of 100 Hz to 3 kHz.

[0020] Der wenigstens eine getaktete Schalter kann bei Aktivierung des Überbrückungspfads von der Steuerschaltung deaktiviert werden.The at least one clocked switch can be deactivated upon activation of the bypass path of the control circuit.

[0021] Der wenigstens eine getaktete Schalter kann Teil eines getakteten Wechselrichters, insbesondere Teil einer getakteten Halbbrücke sein.The at least one clocked switch may be part of a clocked inverter, in particular part of a clocked half-bridge.

[0022] In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das selektive Aktivieren/Deaktivieren des Überbrückungspfads zeitlich abgestimmt, vorzugsweise synchronisiert, mit einem kurzzeitigen Abschalten eines getakteten Schalter als Teil eines getakteten Wechselrichters, insbesondere Teil einer getakteten Halbbrücke, erfolgen.In a further aspect of the invention, the selective activation / deactivation of the bridging path can be timed, preferably synchronized, with a short-term shutdown of a clocked switch as part of a clocked inverter, in particular part of a clocked half-bridge, take place.

[0023] In einem weiteren Aspekt wird eine Leuchte mit einer Treiberschaltung bereitgestellt, wie sie oben beschrieben ist.In a further aspect, a luminaire is provided with a driver circuit as described above.

[0024] In noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb einer Treiberschaltung für Leuchtmittel, insbesondere für eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereitgestellt wobei eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung, einen Resonanzkreis mittels eines Übertragers speist, von dem ausgehend die Leuchtmittel versorgbar sind, eine Steuerschaltung in einen Regelkreis zur Regelung des Leuchtmittel-Stroms abhängig von einem Rückführsignal, das einen Istwert eines Strom durch die Leuchtmittel wiedergibt, und einem Signal, das einen Sollwert für den Leuchtmittel-Strom wiedergibt, eine Stellgröße für die Regelung des Leuchtmittel-Stroms erzeugt und entsprechend den wenigstens einen getakteten Schalter steuert, wobei ein zu dem Übertrager sekundärseitiger Schaltungsteil der Treiberschaltung wenigstens einen Überbrückungspfad parallel zu Anschlüssen für die Leuchtmittel aufweist, wobei der Überbrückungspfad selektiv, insbesondere PWM-moduliert, aktivierbar/deaktivierbar ist.In yet a further aspect, a method for operating a driver circuit for lighting, in particular for an LED track with at least one LED, provided wherein a voltage-supplied and clocked by at least one switch circuit, a resonant circuit by means of a transformer feeds from which the bulbs can be supplied, a control circuit in a control loop for controlling the luminous flux as a function of a feedback signal, which represents an actual value of a current through the light emitting means, and a signal representing a setpoint for the light bulb current, a manipulated variable is generated for the regulation of the lamp current and correspondingly controls the at least one clocked switch, wherein a to the transformer secondary side circuit part of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, wherein the bridging path selectively, i In particular PWM-modulated, activatable / deactivatable.

[0025] Die Erfindung wird nunmehr auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigen: [0026] Fig. 1 eine bekannte Schaltungsanordnung, die den Ausgangspunkt der Erfindung darstellt; [0027] Fig. 2 einen Ausschnitt der Schaltung aus Fig. 1 gemäß der erfindungsgemäßenThe invention will now be described with reference to the figures. In the drawings: Fig. 1 shows a known circuit arrangement which represents the starting point of the invention; Fig. 2 shows a detail of the circuit of Fig. 1 according to the invention

Weiterbildung; [0028] Fig. 3 schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung; [0029] Fig. 4 schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung; [0030] Fig. 5 schematisch eine dritte Ausführungsform der Erfindung; [0031] Eine Treiberschaltung, die einen Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung bildet ist in Fig. 1 dargestellt.Further education; Fig. 3 shows schematically a first embodiment of the invention; Fig. 4 schematically shows a second embodiment of the invention; Fig. 5 schematically shows a third embodiment of the invention; A driver circuit which forms a starting point for the present invention is shown in FIG.

[0032] Die dargestellte Treiberschaltung 1 wird eingangsseitig von einer Eingangsspannung Vdc gespeist. Die Eingangsspannung Vdc ist vorzugsweise eine gleichgerichtete und gegebenenfalls gefilterte Wechselspannung, bzw. Netzspannung. Vorzugsweise wird diese gleichgerichtete Netzspannung noch einem Wandler in Form z. B. einer Leistungskorrekturschaltung (nicht gezeigt) zugeführt, bevor sie die Treiberschaltung 1 versorgt.The illustrated driver circuit 1 is fed on the input side by an input voltage Vdc. The input voltage Vdc is preferably a rectified and optionally filtered AC voltage or mains voltage. Preferably, this rectified mains voltage is still a converter in the form z. B. a power correction circuit (not shown) supplied before it supplies the driver circuit 1.

[0033] Die Eingangsspannung Vdc kann auch eine nährungsweise konstante Busspannung sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weist die Eingangsspannung Vdc beispielsweise eine Amplitude von 400 Volt auf. Die Eingangsspannung kann auch Busspannung oder Zwischenkreisspannung genannt werden. Alternativ kann die Eingangsspannung Vdc auch eine Gleichspannung bzw. eine konstante Spannung, wie beispielsweise eine Batteriespannung, sein.The input voltage Vdc may also be a near-constant bus voltage. In the embodiment of FIG. 1, the input voltage Vdc, for example, an amplitude of 400 volts. The input voltage can also be called bus voltage or DC link voltage. Alternatively, the input voltage Vdc may also be a DC voltage or a constant voltage, such as a battery voltage.

[0034] Eingangsseitig ist in der Treiberschaltung 1 ein Schaltregler vorgesehen, der von der Eingangsspannung Vdc gespeist wird. Die Eingangsspannung Vdc versorgt insbesondere eine getaktete Schaltung und insbesondere einen Wechselrichter, der z. B. in Form einer Halbbrückenschaltung ausgestaltet sein kann.On the input side, a switching regulator is provided in the driver circuit 1, which is fed by the input voltage Vdc. The input voltage Vdc supplies in particular a clocked circuit and in particular an inverter, the z. B. may be configured in the form of a half-bridge circuit.

[0035] Im Wesentlichen weist die Treiberschaltung wenigstens einen getakteten Schalter auf. Die gezeigte Halbbrückenschaltung 2 weist einen potential niedrigeren Schalter LS und einen potential höheren Schalter HS auf. Als Wechselrichter mit einem Schalter kann z. B. ein Fly-back-Konverter (nicht gezeigt, auch isolierter Sperrwandler genannt) vorgesehen sein.In essence, the driver circuit has at least one clocked switch. The half-bridge circuit 2 shown has a potential lower switch LS and a potential higher switch HS. As an inverter with a switch can z. B. a fly-back converter (not shown, also called isolated flyback converter) may be provided.

[0036] Die in Serie geschalteten Schalter LS, HS der Halbbrückenschaltung 2 können als Transistoren, z. B. FETs oder MOSFETs ausgestaltet sein. Die Schalter LS, HS werden von jeweiligen Steuersignalen S/LS, S/HS, ausgehend von einem Halbbrückentreiber 12 einer Steuereinheit ST gesteuert.The series-connected switch LS, HS of the half-bridge circuit 2 can be used as transistors, for. B. FETs or MOSFETs be configured. The switches LS, HS are controlled by respective control signals S / LS, S / HS, starting from a half-bridge driver 12 of a control unit ST.

[0037] Vorzugsweise werden die Schalter LS, HS durch die Steuersignale S/LS, S/HS bzw. durch den Halbbrückentreiber 12 alternierend ein- und ausgeschaltet. Der Mittelwert des Stroms durch die Leuchtmittel kann durch Veränderung der Ansteuerfrequenz ASF der Schalter LS, HS und/oder durch Veränderung des Tastverhältnisses der Ansteuerung angepasst werden. Der potential niedrigere Schalter LS ist mit einer primärseitigen Masse verbunden. An der Halbbrückenschaltung 2 liegt die Eingangsspannung Vdc an.Preferably, the switches LS, HS by the control signals S / LS, S / HS or by the half-bridge driver 12 alternately on and off. The mean value of the current through the lighting means can be adjusted by changing the drive frequency ASF of the switches LS, HS and / or by changing the duty cycle of the drive. The potential lower switch LS is connected to a primary-side ground. At the half-bridge circuit 2, the input voltage Vdc is applied.

[0038] Zwischen den zwei Schaltern LS, HS, d. h. am Mittenpunkt der Halbbrückenschaltung 2, ist ein Resonanzkreis 3 in Form eines Serienresonanzkreises (LLC) angeschlossen. Alternativ kann dem Mittenpunkt der Halbbrückenschaltung 2 auch ein Parallelresonanzkreis angeschlossen sein.Between the two switches LS, HS, d. H. at the midpoint of the half-bridge circuit 2, a resonant circuit 3 in the form of a series resonant circuit (LLC) is connected. Alternatively, the middle point of the half-bridge circuit 2 may be connected to a parallel resonant circuit.

[0039] Der in Fig. 1 gezeigt Resonanzkreis 3 ist als Serienresonanzkreis ausgestaltet und umfasst Induktanz- und Kapazitätselemente. Insbesondere ist zwischen der primärseitigen Masse und dem Mittenpunkt der Halbbrückenschaltung 2 eine Serienschaltung aufweisend eine erste Spule LR, eine zweite Spule LA und einen Kondensator CR angeordnet. Der Resonanzkreis 3 wird in diesem Fall als LLC-Resonanzkreis bezeichnet. Die Spule Lr und der Kondensator Cr bilden vorzugsweise den Resonanzkreis und werden als Resonanzspule und Resonanzkondensator bezeichnet.The resonant circuit 3 shown in FIG. 1 is designed as a series resonant circuit and comprises inductance and capacitance elements. In particular, a series circuit comprising a first coil LR, a second coil LA and a capacitor CR is arranged between the primary-side ground and the center point of the half-bridge circuit 2. The resonant circuit 3 is referred to in this case as the LLC resonant circuit. The coil Lr and the capacitor Cr preferably form the resonance circuit and are referred to as a resonance coil and a resonance capacitor.

[0040] Die in Serie zu der Spule Lr und dem Kondensator Cr geschaltete zweite Spule La ist vorzugsweise die Primärwicklung eines Transformators T, der als Übertrager zur galvanischen Trennung dient. Der Transformator T überbrückt zum Beispiel eine galvanische Sperre, die inThe second coil La connected in series with the coil Lr and the capacitor Cr is preferably the primary winding of a transformer T which serves as a transformer for galvanic isolation. The transformer T bridges, for example, a galvanic barrier which is in

Fig. 1 als Sicherheitskleinspannungs-Barriere bzw. SELV- Barriere 7 (Safety Extra-Low Voltage Barriere) dargestellt ist.FIG. 1 is shown as a safety extra low voltage barrier or SELV barrier 7 (safety extra low voltage barrier).

[0041] Der Transformator T bildet insgesamt eine galvanische Kopplung zwischen einer Primärseite, aufweisend die Primärwicklung La, und eine Sekundärseite, aufweisend eine Sekundärwicklung Lb des Transformators T. In Fig. 1 ist der Transformator T als idealer Transformator dargestellt, wobei die Primärwicklung des realen Transformators eine Streuinduktivität und eine Hauptinduktivität zum Führen des Magnetisierungsstroms aufweisen kann.The transformer T forms a total of a galvanic coupling between a primary side, comprising the primary winding La, and a secondary side, comprising a secondary winding Lb of the transformer T. In Fig. 1, the transformer T is shown as an ideal transformer, wherein the primary winding of the real Transformers may have a leakage inductance and a main inductance for guiding the magnetizing current.

[0042] Die Sekundärwicklung Lb des Transformators T weist eine Anzapfung bzw. Abzapfung, insbesondere eine Mittenpunktabzapfung auf, wobei diese Mittenpunktabzapfung als sekundärseitige Masse dienen kann. Relativ kann die Sekundärwicklung Lb aus zwei getrennten Wicklungen bestehen, wobei dann der Mittenpunkt dieser getrennten Wicklungen der Mittenanzapfung entspricht.The secondary winding Lb of the transformer T has a tapping, in particular a Mittenpunktabzapfung, said Mittenpunktabzapap can serve as a secondary side mass. Relatively, the secondary winding Lb can consist of two separate windings, in which case the center point of these separate windings corresponds to the center tap.

[0043] Eine Klemme der Sekundärwicklung Lb ist mit einer ersten Erfassungswicklung L1 verbunden, die andere Klemme der Sekundärwicklung Lb mit einer zweiten Erfassungswicklung LT. Die erste Erfassungswicklung L1 und die zweite Erfassungswicklung LT sind vorzugsweise identisch. Vorzugsweise sind die jeweiligen Windungszahl nL1_sec, nL1'_sec der Erfassungswicklung L1 und LT gleich.A terminal of the secondary winding Lb is connected to a first detection winding L1, the other terminal of the secondary winding Lb to a second detection winding LT. The first detection winding L1 and the second detection winding LT are preferably identical. Preferably, the respective number of turns nL1_sec, nL1'_sec of the detection winding L1 and LT are the same.

[0044] In Serie zu der ersten Erfassungswicklung L1 ist eine erste Diode D1 verbunden. In Serie zur zweiten Erfassungswicklung LT ist eine zweite Diode DT geschaltet. Die Erfassungswicklung L1, LT sind mit der Anode der Dioden D1, DT verbunden.In series with the first detection winding L1, a first diode D1 is connected. In series with the second detection winding LT, a second diode DT is connected. The detection coils L1, LT are connected to the anode of the diodes D1, DT.

[0045] Die jeweiligen Katoden der Dioden D1, DT sind zusammengeführt, so dass die Dioden D1, DT eine Gleichrichterschaltung 4 bilden. Durch die Sekundärwicklung Lb des Transistors T fließt im Betrieb vorzugsweise ein Wechselstrom. Je nach Richtung des Wechselstroms fließt ein Strom durch die erste Diode D1 oder durch die zweite Diode DT. Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4, d. h. am Verbindungspunkt der Dioden D1, DT, fließt somit ein gleichgerichteter Strom. Der Gleichrichter wird auch als Mittenpunktgleichrichter bezeichnet.The respective cathodes of the diodes D1, DT are brought together, so that the diodes D1, DT form a rectifier circuit 4. During operation, an alternating current preferably flows through the secondary winding Lb of the transistor T. Depending on the direction of the alternating current, a current flows through the first diode D1 or through the second diode DT. At the output of the rectifier circuit 4, d. H. at the connection point of the diodes D1, DT, thus flows a rectified current. The rectifier is also referred to as a midpoint rectifier.

[0046] Die Gleichrichterschaltung 4 speist ausgangsseitig einen Speicherkondensator C2. Dieser Speicherkondensator C2 ist vorzugsweise zwischen dem Verbindungspunkt der Dioden D1, DT und der Mittenanzapfung der Sekundärwicklung Lb geschaltet. Als Speicherkondensator C2 kann aufgrund seiner vergleichsweise hohen Kapazität vorzugsweise ein Elektrolytkondensator eingesetzt werden. Der sekundärseitige Strom durch die Erfassungswicklung L1, LT wird also zum Betreiben der Leuchtmittel zunächst durch die Gleichrichterschaltung 4 gleichgerichtet und anschließend vorzugsweise gefiltert bzw. tiefpassgefiltert.The rectifier circuit 4 supplies a storage capacitor C2 on the output side. This storage capacitor C2 is preferably connected between the connection point of the diodes D1, DT and the center tap of the secondary winding Lb. As storage capacitor C2, an electrolytic capacitor can preferably be used because of its comparatively high capacity. The secondary-side current through the detection winding L1, LT is thus rectified by the rectifier circuit 4 and then preferably filtered or low-pass filtered to operate the lighting means.

[0047] Parallel zum Speicherkondensator C2 sind die Leuchtmittel, vorzugsweise eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, geschaltet.Parallel to the storage capacitor C2, the lighting means, preferably an LED track with at least one LED, connected.

[0048] Die Treiberschaltung 1 weist entsprechend zwei Ausgangsklemmen K1, K2 auf, die für den Anschluss des Leuchtmittel bereit stehen.The driver circuit 1 has correspondingly two output terminals K1, K2, which are ready for the connection of the lighting means.

[0049] In Fig. 1 soll die dargestellte LED für ein oder mehrere Leuchtmittel repräsentativ sein. Vorzugsweise kann das von der Treiberschaltung 1 betriebene Leuchtmittel eine Reihenschaltung von einer oder mehreren LEDs sein. Alternativ können auch parallel angeordnete LEDs oder eine Kombination aus parallel und in Serie geschalteten LEDs versorgt werden.In Fig. 1, the illustrated LED should be representative of one or more illuminants. Preferably, the light source operated by the driver circuit 1 may be a series connection of one or more LEDs. Alternatively, parallel LEDs or a combination of LEDs connected in parallel and in series can also be supplied.

[0050] Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4 bzw. des Speicherkondensators C2 können weitere Bauteile zur Filterung vorgesehen sein. Beispielhaft ist hierzu in Fig. 1 eine Spule L2 gezeigt. Diese Spule L2 kann vorzugsweise in Serie zu dem Leuchtmittel angeordnet sein.At the output of the rectifier circuit 4 and the storage capacitor C2, further components may be provided for filtering. By way of example, a coil L2 is shown in FIG. This coil L2 may preferably be arranged in series with the lighting means.

[0051] Diese Serienschaltung kann parallel zum Kondensator C2 geschaltet sein. Die Spule L2 ist vorzugsweise zwischen der Ausgangsklemme K1 einerseits und dem Verbindungspunkt der Dioden D1, DT andererseits geschaltet. Zwischen beiden Ausgangsklemmen K1, K2 kann die Treiberschaltung noch einen weiteren Speicherkondensator bzw. Filterkondensator C3 aufweisen.This series circuit can be connected in parallel with the capacitor C2. The coil L2 is preferably connected between the output terminal K1 on the one hand and the connection point of the diodes D1, DT on the other hand. Between two output terminals K1, K2, the driver circuit may have a further storage capacitor or filter capacitor C3.

[0052] Zwischen der Ausgangsklemme K2 und der Mittenanzapfung der Sekundärwicklung Lb kann zusätzlich ein Widerstand R3 vorgesehen sein. Alternativ zu dem Widerstand R3 kann auch eine weitere Induktivität (nicht gezeigt) vorgesehen sein.In addition, a resistor R3 may be provided between the output terminal K2 and the center tap of the secondary winding Lb. As an alternative to the resistor R3, a further inductor (not shown) may also be provided.

[0053] Die Erfassungswicklung L1, L1' sind mit einer primärseitigen Wicklung L1" gekoppelt. Der durch die Sekundärwicklung Lb des Transistors T fließende Wechselstrom wird somit von der sekundärseitig vorgesehenen Erfassungswicklung L1, LT in einen durch die primärseitige Wicklung L1" fließenden primärseitigen Strom transformiert. Die drei Wicklung L1, LT, LT' bilden somit einen Erfassungstransformator bzw. vorzugsweise einen potentialgetrennten Er-fassungsübertrager T1.The detection winding L1, L1 'are coupled to a primary-side winding L1 ". The alternating current flowing through the secondary winding Lb of the transistor T is thus transformed by the secondary-side detection winding L1, LT into a primary-side current flowing through the primary-side winding L1" , The three windings L1, LT, LT 'thus form a detection transformer or preferably a potential-isolated detection transformer T1.

[0054] Der Strom durch die primärseitige Wicklung L1" gibt den Strom durch die sekundärseitigen Wicklungen L1, LT, d. h. auch den Strom durch das Leuchtmittel wieder. Zumindest zeitlich gemittelt ist der Strom durch die primärseitige Wicklung L1" eine Wiedergabe des Mittelwerts des Stroms durch das Leuchtmittel.The current through the primary-side winding L1 "reproduces the current through the secondary-side windings L1, LT, ie also the current through the lighting device." At least in terms of time, the current through the primary-side winding L1 "reproduces the mean value of the current the bulb.

[0055] Hierbei ist natürlich das Verhältnis der Windungszahlen der entsprechenden primär- und sekundärseitigen Wicklung zueinander zu berücksichtigen. Vorzugsweise sind die Windungszahlen nL1"_prim, nL1_sec, nL1'_sec der primär- und sekundärseitigen Wicklung L1", L1, LT gleich.Here, of course, the ratio of the number of turns of the corresponding primary and secondary winding to each other to be considered. Preferably, the number of turns nL1 "_prim, nL1_sec, nL1'_sec of the primary and secondary side winding L1", L1, LT are the same.

[0056] Vorzugsweise sind dabei die Sekundärwicklung Lb einerseits und die Erfassungswicklungen L1, LT andererseits als separate Wicklungen ausgebildet. Das heißt, die Sekundärwicklung Lb der Erfassungswicklungen L1, LT bilden zwei separate Transformatoren. Dies ergibt sich insbesondere aus der Anforderung, dass der Erfassungstransformator L1, LT, L1" vorzugsweise als Stromtransformator ausgebildet ist. Die Wicklung des Erfassungstransformators L1, LT, L1" sind insbesondere dazu ausgebildet, eine möglichst verlustfreie Erfassung des sekundärseitigen Stroms zu ermöglichen. Durch geeignete Wahl der Wicklung kann der als Stromtransformator ausgebildete Erfassungstransformator L1, LT, L1" eine möglichst geringe Impedanz aufweisen.Preferably, the secondary winding Lb on the one hand and the detection windings L1, LT on the other hand are formed as separate windings. That is, the secondary winding Lb of the detection windings L1, LT form two separate transformers. This results in particular from the requirement that the detection transformer L1, LT, L1 "is preferably designed as a current transformer .The winding of the detection transformer L1, LT, L1" are in particular designed to enable the loss-free detection of the secondary-side current. By suitable choice of the winding, the detection transformer L1, LT, L1 "designed as a current transformer can have the lowest possible impedance.

[0057] Der Wechselstrom durch die Erfassungswicklungen L1, LT erzeugt einen Wechselstrom in der gekoppelten primärseitigen Erfassungswicklung L1". Eine Auswertungsschaltung 6 ist an der primärseitigen Erfassungswicklung L1" angeschlossen, um einen Messwert Im für den Strom durch das Leuchtmittel zu erzeugen. Dieser Messwert Im wird der Steuerschaltung ST zurückgeführt.The alternating current through the detection windings L1, LT generates an alternating current in the coupled primary-side detection winding L1 ". An evaluation circuit 6 is connected to the primary-side detection winding L1" to generate a measured value Im for the current through the lighting means. This measured value Im is fed back to the control circuit ST.

[0058] Auf der Grundlage des erhaltenen Rückwärtswerts Im erzeugt die Steuerschaltung ST die Steuersignale S/LS, S/HS für die Schalter LS, HS. Ausgehend von dem Ist-Wert Im führt die Steuerschaltung ST eine Stromregelung auf einen gewünschten Soll-Wert ILS durch, indem die Halbbrückenschaltung 2 entsprechend getaktet wird.On the basis of the obtained reverse value Im, the control circuit ST generates the control signals S / LS, S / HS for the switches LS, HS. Starting from the actual value Im, the control circuit ST performs a current control to a desired setpoint value ILS by clocking the half-bridge circuit 2 accordingly.

[0059] Die Auswerteschaltung 6 dient prinzipiell dazu, die von der Erfassungswicklung L1" gelieferte Information über den Strom durch das wenigstens eine Leuchtmittel auszuwerten bzw. zu verarbeiten und anschließend zu der Steuerschaltung ST zurückzuführen. Sekundärseitig wird also induktiv ein den Strom durch das sekundärseitige Leuchtmittel wiedergebendes Signal ausgekoppelt und auf die Primärseite transformiert, wo es gleichgerichtet gemittelt und der Steuerschaltung ST zugeführt wird. Die Erfassungswicklung L1" kann hierzu mit einem Gleichrichter 5 verschaltet sein, der mit einem Strommesswidertand Rshunt verbunden sein kann. Der Gleichrichter 5 kann z. B. in Form eines Vollbrückengleichrichters verwendet werden.The evaluation circuit 6 serves in principle to evaluate or process the information supplied by the detection winding L1 "about the current through the at least one light source and then to return it to the control circuit ST In this embodiment, the detection signal L1 is coupled to a rectifier 5, which may be connected to a current measurement resistor Rshunt. The rectifier 5 can z. B. be used in the form of a full-bridge rectifier.

[0060] Nach dem Strommesswidertand Rshunt kann eine Tiefpassfilterung (LPF) erfolgen, wobei der Ist-Wert Im gefiltert wird und insbesondere ein Mittelwert des Ist-Werts Im des Stroms durch die Leuchtmittel erzeugt wird. Dieser gemittelte Wert kann durch einen Analog-Digital-Konverter (ADC) in einem digitalen Ist-Wert umgesetzt werden.According to the current measurement resistance Rshunt, a low-pass filtering (LPF) can take place, the actual value Im being filtered and, in particular, an average value of the actual value Im of the current being generated by the lighting means. This averaged value can be converted by an analog-to-digital converter (ADC) into a digital actual value.

[0061] Der gemessene Ist-Wert Im des LED-Stroms wird von der Steuereinheit ST mit einem Soll-Wert für den Leuchtmittelstrom ILS verglichen. Die Steuereinheit ST umfasst Mittel, wie beispielsweise einen Komparator 9, zum Vergleichen des Soll-Werts ILS und des IST-Werts Im.The measured actual value Im of the LED current is compared by the control unit ST with a desired value for the luminous flux ILS. The control unit ST comprises means, such as a comparator 9, for comparing the desired value ILS and the actual value Im.

Die sich aus dem Vergleich ergebene Regeldifferenz RDF zum Regeln des Stroms durch die Leuchtmittel ergibt sich daraus.The control difference RDF resulting from the comparison for regulating the current through the lighting means results from this.

[0062] Der Soll-Wert ILS für den Leuchtmittelstrom kann indessen auch intern von der Steuereinheit ST festgelegt sein.Meanwhile, the target value ILS for the luminous flux can also be defined internally by the control unit ST.

[0063] Die Regeldiffernz RDF wird einem Regler 10 zugeführt, in welchem ein Regelalgorithmus für die Regelung des Leuchtmittelstroms implementiert ist. Der Regler 10, der insbesondere Teil der Steuerschaltung ST ist, ist vorzugsweise als Digitalregler ausgestaltet und kann z. B. in Form eines P/Pl/PlD-Reglers konfiguriert sein. Abhängig von der zugeführten Regeldifferenz erzeugt der Regler eine Stellgröße mittels der der Halbbrückentreiber 12 angesteuert wird. Die Stellgröße kann z. B. die Ansteuerfrequenz ASF der Schalter LS, HS und/oder das Tastverhältnis der Ansteuerung der Schalter LS, HS vorgesehen sein. Dabei werden die Schalter LS, HS der Halbbrücke 2 hochfrequent geschaltet, typischerweise in einem Frequenzbereich von über 10 kH bzw. in einem Bereich von 50 bis 150 kH und vorzugsweise bei 100 kH.The control difference RDF is supplied to a controller 10, in which a control algorithm for the regulation of the luminous flux is implemented. The controller 10, which is in particular part of the control circuit ST, is preferably designed as a digital controller and can, for. B. be configured in the form of a P / Pl / PID controller. Depending on the supplied control difference, the controller generates a manipulated variable by means of which the half-bridge driver 12 is driven. The manipulated variable can z. B. the drive frequency ASF of the switches LS, HS and / or the duty cycle of the control of the switches LS, HS may be provided. In this case, the switches LS, HS of the half-bridge 2 are switched to high-frequency, typically in a frequency range of more than 10 kH or in a range of 50 to 150 kH and preferably at 100 kH.

[0064] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Schaltung aus Fig. 1, die eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Schaltung aus Fig. 1 zeigt.FIG. 2 shows a detail of the circuit from FIG. 1, which shows an embodiment of the circuit from FIG. 1 according to the invention.

[0065] In der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ist nunmehr vorgesehen, dass sekundärseitig mindestens ein Überbrückungspfad (Bypass-Pfad) BP1-BP4 selektiv durch eine sekundärseitige Steuereinheit pP_sec selektiv schaltbar ist, um abhängig von einem der Treiberschaltung zugeführten Dimmsignal B temporär kurzzuschließen. In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die für Fig. 1 beschriebenen Bestandteile der Schaltung. Der in Fig. 2 sowie auch den Fig. 3 bis 5 dargestellte Halbbrückentreiber 12 ist Teil einer Steuereinheit ST, wobei in diesen Darstellungen zur Vereinfachung nur der Halbbrückentreiber 12 dargestellt ist.In the circuit shown in FIG. 2, it is now provided that at least one bypass path BP1-BP4 is selectively selectively switchable on the secondary side by a secondary-side control unit pP_sec in order to temporarily short-circuit depending on a dimming signal B supplied to the driver circuit. In Fig. 2, like reference numerals designate the components of the circuit described for Fig. 1. The half-bridge driver 12 illustrated in FIG. 2 as well as in FIGS. 3 to 5 is part of a control unit ST, with only the half-bridge driver 12 being shown in these illustrations for the sake of simplicity.

[0066] Der Dimmbefehl B kann dabei extern vorgegeben sein.The dimming command B can be specified externally.

[0067] Die Treiberschaltung kann beispielsweise mit einer Leitung und insbesondere einer Datenleitung bzw. einem Datenbus zur Übertragung von insbesondere digitalen Befehlen verbunden sein, über die der Dimmbefehl B der Treiberschaltung zugeführt wird. Dazu kann die Treiberschaltung mit einer Datenschnittstelle zur Datenübertragung zwischen der Treiberschaltung und einer externen Kommunikationseinheit (beide nicht gezeigt) ausgestattet sein. Die Datenübertragung kann alternativ auch analog erfolgen, erfolgt jedoch vorzugsweise mittels eines Protokolls zur Steuerung von gebäudetechnischen Betriebsgeräten. Als Protokoll kann z. B. das DALI (Digital Addressable Lighting Interface) oder das DSI (Digital Serial Interface) Protokoll verwendet werden.The driver circuit may be connected, for example, with a line and in particular a data line or a data bus for the transmission of particular digital commands, via which the dimming command B is supplied to the driver circuit. For this purpose, the driver circuit may be equipped with a data interface for data transmission between the driver circuit and an external communication unit (both not shown). The data transmission can alternatively be carried out analogously, but is preferably carried out by means of a protocol for the control of building services equipment. As a protocol z. As the DALI (Digital Addressable Lighting Interface) or the DSI (Digital Serial Interface) protocol can be used.

[0068] Der empfangene Dimmbefehl B wird von der sekundärseitigen Steuereinheit pP_sec entsprechend in Steuerinformation für das selektiv Aktivieren/Deaktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4 umgesetzt. Dabei steuert die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec wenigstens ein Schaltmittel S in dem wenigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 (auch Bypass-Pfad genannt; steht hierbei für eine die Schaltung kurzschließenden selektiv aktivierbaren Kurzschlusspfad), um den wenigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 zu aktivieren/deaktivieren, insbesondere das Leuchtmittel stromlos zu schalten bzw. den Leuchtmittel- Strom um das Leuchtmittel herumzuleiten.The received dimming command B is converted by the secondary-side control unit pP_sec into control information for selectively activating / deactivating the at least one bypass path BP1-BP4. In this case, the secondary-side control unit pP_sec controls at least one switching means S in the at least one bypass path BP1-BP4 (also referred to as bypass path, stands for a circuit that short-circuits the selectively activatable short-circuit path) in order to activate / deactivate the at least one bypass path BP1-BP4, in particular, to de-energize the light source or to divert the light source current around the light source.

[0069] Dabei ist zu verstehen, dass die bereits beschriebene LLC-Schaltung eine im Wesentlichen ideale Stromquelle darstellt und auch im Kurzschlussfall, d. h. bei Aktivierung des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4 den Strom auf der Sekundärseite der Treiberschaltung dennoch auf den Soll-Wert regelt.It should be understood that the LLC circuit already described represents a substantially ideal current source and also in the case of a short circuit, d. H. upon activation of the at least one bypass path BP1-BP4 still regulates the current on the secondary side of the driver circuit to the desired value.

[0070] In Fig. 2 sind nun für eine konkrete Anordnung des wenigstens einen Überbrückungspfads verschiedene Möglichkeiten exemplarisch dargestellt.In Fig. 2, various possibilities are now exemplified for a specific arrangement of the at least one bridging path.

[0071] Zum Einen ist es möglich, dass ein Überbrückungspfad BP1 unmittelbar am Ausgang der Treiberschaltung, d. h. unmittelbar mittelbar an den Klemmen K1, K2 angeordnet ist, also nach dem Speicherkondensator C3. Hier ist zu beachten, dass nach einem Kurzschluss der Kondensator C3 jeweils zuerst neu geladen werden muss, da er sich bei einem Kurzschluss über den Überbrückungspfad BP1 bei Aktivierung des Schaltmittels S entlädt.On the one hand, it is possible for a bypass path BP1 directly at the output of the driver circuit, ie. H. is arranged directly indirectly on the terminals K1, K2, ie after the storage capacitor C3. It should be noted here that after a short circuit, the capacitor C3 must first be reloaded in each case, since it discharges in the event of a short circuit via the bypass path BP1 when the switching means S is activated.

[0072] Eine zweite Möglichkeit für eine Anordnung eines Überbrückungspfades BP2 besteht in der Anordnung des Überbrückungspfades BP2 zwischen den gleichrichtenden Dioden D1, D1\ wobei hier eine Diode DX vorgesehen sein kann, um eine Entladung des Kondensators C2 zu verhindern, wenn der Überbrückungspfad BP2 durch die Steuereinheit pP_sec und Aktivierung des Schaltmittels S aktiviert wird.A second possibility for an arrangement of a bridging path BP2 consists in the arrangement of the bridging path BP2 between the rectifying diodes D1, D1 \ here a diode DX may be provided to prevent a discharge of the capacitor C2, when the bypass path BP2 through the control unit pP_sec and activation of the switching means S is activated.

[0073] Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung eines Überbrückungspfades, wie es in Fig. 2 durch einen Überbrückungspfad BP3 gezeigt ist, nämlich unmittelbar nach der Sekundärwicklung Lb der LLC-Schaltung. Dieser Überbrückungspfad BP3 muss dabei in jedem seiner Zweige jeweils eine Diode aufweisen, aufgrund der induzierten Wechselspannung.However, preferred is an arrangement of a bypass path, as shown in Fig. 2 by a bypass path BP3, namely immediately after the secondary winding Lb of the LLC circuit. This bypass path BP3 must in each case have a diode in each of its branches, due to the induced AC voltage.

[0074] Statt durch eine sekundärseitige Steuereinheit pP_sec kann das selektive Aktivie-ren/Deaktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 auch durch eine primärseitige Steuereinheit pP_prim erfolgen. Weiter kann das Dimmsignal B statt von extern zugeführt auch intern vorgegeben sein, beispielsweise abhängig von einem bestimmten Zeitpunkt oder einer bestimmten Zeitdauer, von der Treiberschaltung zugeführten sensorischen Information (Helligkeit, Temperatur, ...) oder von anderen Betriebsparametern, die beispielsweise anhand einer Tabelle oder einer vorgegebenen Funktion ausgewertet werden können.Instead of a secondary-side control unit pP_sec, the selective activation / deactivation of the at least one bypass path BP1-BP4 can also be effected by a primary-side control unit pP_prim. In addition, the dimming signal B can also be preset internally instead of being externally supplied, for example, depending on a specific time or a specific period of time, sensory information supplied by the driver circuit (brightness, temperature,...) Or other operating parameters, for example, based on a table or a given function can be evaluated.

[0075] Steuereinheit pP_sec, pP_prim kann abhängig davon selektiv das Schaltmittel S des wenigstens einen Überbrückungspfades BP1-BP4 im Wege einer PWM-Taktung steuern, wobei die PWM- Taktung des Schaltmittels S niederfrequent erfolgt, also beispielsweise im dem Bereich von 100 Hz bis 3 kH, jedenfalls aber niederfrequent im Vergleich zur Taktung des Wechselrichters 2 durch den Halbbrückentreiber 12.Depending on this, the control unit pP_sec, pP_prim can selectively control the switching means S of the at least one bypass path BP1-BP4 by means of PWM clocking, the PWM clocking of the switching means S being low-frequency, ie, for example in the range of 100 Hz to 3 kH, but at least low frequency compared to the timing of the inverter 2 by the half-bridge driver 12th

[0076] Das selektive Aktivieren/Deaktivieren des Überbrückungspfads BP1-BP4 kann beispielsweise zeitlich abgestimmt mit einem kurzzeitigen Abschalten der Schalter der getakteten Halbbrücke des Wechselrichters 2 erfolgen.The selective activation / deactivation of the bypass path BP1-BP4 can, for example, be timed with a brief switch-off of the switches of the clocked half-bridge of the inverter 2.

[0077] Beispielsweise kann das Aktivieren des Überbrückungspfads BP1-BP4 synchronisiert mit dem kurzzeitigen Abschalten der Schalter der getakteten Halbbrücke des Wechselrichters 2 synchronisiert erfolgen. Es kann aber auch das kurzzeitige Abschalten der Schalter des Wechselrichters 2 kurz nach dem Aktivieren des Überbrückungspfads BP1-BP4 erfolgen, und beispielsweise das Wiedereinschalten der Schalter des Wechselrichters 2 kurz vor dem Deaktivieren des Überbrückungspfads BP1-BP4 erfolgen.For example, the activation of the bypass path BP1-BP4 can be synchronized with the short-term switching off of the switches of the clocked half-bridge of the inverter 2 synchronized. However, it may also be the brief shutdown of the switches of the inverter 2 shortly after the activation of the bypass path BP1-BP4 done, and, for example, the reconnection of the switches of the inverter 2 shortly before disabling the bypass path BP1-BP4 done.

[0078] Durch das kurzzeitige Abschalten der Schalter des Wechselrichters 2 kann ein energieeffizienterer Betrieb der Schaltung bei Beibehaltung ihrer Funktionalität ermöglicht werden, da nur eine Energie übertragen wird, wenn der Überbrückungspfad nicht aktiv ist und somit die LED als Leuchtmittel gespeist wird.By briefly switching off the switches of the inverter 2, a more energy-efficient operation of the circuit while retaining its functionality can be made possible, since only one energy is transmitted when the bridging path is not active and thus the LED is powered as a lighting means.

[0079] Als weitere Alternative für einen Überbrückungspfad ist in Fig. 2 der Überbrückungspfad BP4 gezeigt, der zwischen den Kondensatoren C2 und C3 verschaltet ist, und vorzugsweise zwischen dem Kondensator C2 und den weiteren Schaltungsbestandteilen wie beispielsweise der Induktivität L2 und dem parallel dazu geschalteten Widerstand R3.As a further alternative for a bypass path is shown in Fig. 2, the bypass path BP4, which is connected between the capacitors C2 and C3, and preferably between the capacitor C2 and the other circuit components such as the inductance L2 and the resistor connected in parallel thereto R3.

[0080] Ein Problem des selektiven Kurzschließens kann indessen darin bestehen, dass die oben beschriebene, mittels der Transformatoren T und T1 verwirklichte Regelschleife, die also den Strom auf der Ausgangsseite des Transformators T misst und abhängig davon die Frequenz für den Betrieb des Wechselrichters einstellt, beim Einschalten des Leuchtmittels, d. h. bei Deaktivierung des wenigstens einen Überbrückungspfades BP1-BP4 eine Frequenz relativ nahe an der Resonanzfrequenz wählt, wobei nahezu keine Energieübertragung des Transformators erfolgt. Beim selektiven Kurzschließen kann dann jedoch ein Sprung zu einer sehr hohen Frequenz gewählt werden müssen, wobei sich bei der Ausgangsspannung des LLCs eine entsprechend niedrige Spannung einstellt.Meanwhile, a selective short-circuiting problem may be that the above-described control loop realized by the transformers T and T1, which measures the current on the output side of the transformer T and adjusts the frequency for the operation of the inverter depending on it, when switching on the bulb, d. H. upon deactivation of the at least one bypass path BP1-BP4 selects a frequency relatively close to the resonant frequency, with almost no energy transfer of the transformer takes place. However, in the case of selective short-circuiting, a jump to a very high frequency may then have to be selected, whereby a correspondingly low voltage is established at the output voltage of the LLC.

[0081] Aufgrund der vorgegebenen Randbedingungen der Regelschleife, und insbesondere aufgrund ihrer Geschwindigkeit, kann es somit zu Beginn des Kurzschließens durch den we nigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 zu einem Überschwingen der Spannung und zu einem verhältnismäßig langsamen Aufbau der Spannung über dem Leuchtmittel beim Wiederaktivieren des Leuchtmittels kommen.Due to the predetermined boundary conditions of the control loop, and in particular due to their speed, it can thus at the beginning of short-circuiting by at least one bridging path BP1-BP4 to overshoot the voltage and to a relatively slow build-up of the voltage across the bulb when reactivating of the bulb come.

[0082] Dieses Verhalten kann dadurch kompensiert werden, dass synchron zum Aktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4 der Wechselrichter 2 und insbesondere wenigstens ein getakteter Schalter des Wechselrichters 2 deaktiviert wird.This behavior can be compensated for by deactivating the inverter 2 and in particular at least one clocked switch of the inverter 2 synchronously in order to activate the at least one bypass path BP1-BP4.

[0083] Wie in Fig. 2 dargestellt, kann auf der Primärseite der Treiberschaltung 1 eine Erfassung des primärseitigen Stromes oder der primärseitigen Leistung angeordnet sein. Als Beispiel ist hier der Widerstand Rs dargestellt, mittels dem der Strom durch den Wechselrichter erfasst werden kann. Durch Überwachung des primärseitigen Stroms, beispielsweise über den Widerstand Rs kann indirekt eine Aktivierung des Überbrückungspfades BP1-BP4 durch die Steuereinheit ST erkannt werden, ohne dass eine Kommunikation zwischen der primärseitigen Steuereinheit und der sekundärseitigen Steuereinheit erforderlich sein muss. Beispielhaft ist dies später anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 erläutert.As illustrated in FIG. 2, detection of the primary-side current or the primary-side power can be arranged on the primary side of the driver circuit 1. As an example, here the resistance Rs is shown, by means of which the current can be detected by the inverter. By monitoring the primary-side current, for example via the resistor Rs, an activation of the bypass path BP1-BP4 can be detected indirectly by the control unit ST, without the need for communication between the primary-side control unit and the secondary-side control unit. By way of example, this will be explained later with reference to the embodiment of FIG. 5.

[0084] Die Figuren Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen nun exemplarische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung und insbesondere einer Kommunikation zwischen primärseitigen und sekundärseitigen Steuerschaltungskomponenten bzw. den Steuereinheiten.FIGS. 3 to 5 now show exemplary embodiments of the circuit according to the invention and, in particular, a communication between primary-side and secondary-side control circuit components or the control units.

[0085] In Fig. 3 ist dabei eine Ausführungsform gezeigt, bei der die eigentliche Regelintelligenz auf der Sekundärseite der LLC-Schaltung angeordnet ist, d. h., dass eine sekundärseitige intelligente Steuereinheit (IC, ASIC, Mikrokontroller) pP_sec einen Leuchtmittelstrom misst.FIG. 3 shows an embodiment in which the actual control intelligence is arranged on the secondary side of the LLC circuit, ie. h., That a secondary-side intelligent control unit (IC, ASIC, microcontroller) pP_sec measures a luminous flux.

[0086] Zudem wertet die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec einen internen oder externen zugeführten Dimmbefehl B aus und steuert entsprechend mittels PWM-Modulation das Schaltmittel S zum Deaktivieren/Aktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4. Wie in Fig. 3 dargestellt, steuert die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec dabei exemplarisch einen FET-Treiber an, der dann einen entsprechenden Schalter ansteuert. Das Ergebnis der Strommessung wird dabei der sekundärseitigen Steuereinheit pP_sec zugeführt.In addition, the secondary-side control unit pP_sec evaluates an internal or external supplied dimming command B and accordingly controls by means of PWM modulation the switching means S for deactivating / activating the at least one bypass path BP1-BP4. As shown in FIG. 3, the secondary-side control unit pP_sec controls, as an example, a FET driver, which then controls a corresponding switch. The result of the current measurement is supplied to the secondary-side control unit pP_sec.

[0087] Darüber hinaus kann die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec mit einer primärseitigen Steuereinheit pP_prim insoweit kommunizieren, dass sie dieser primärseitigen Steuereinheit pP_prim mitteilt, dass aufgrund des Aktivierens des wenigstens einen Überbrückungspfades BP1-BP4 der wenigstens eine getaktete Schalter des Wechselrichters deaktiviert werden soll. Es ist zudem möglich, dass auf der Sekundärseite auch die eigentliche Regelschleife für die Frequenzeinstellung des Wechselrichters bzw. des wenigstens einen getakteten Schalters abhängig von dem gemessenen Leuchtmittelstrom erfolgt, so dass bei einem aktivierten Leuchtmittel die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec der primärseitigen Steuereinheit pP_prim die einzustellende Frequenzinformation übermittelt.In addition, the secondary-side control unit pP_sec can communicate with a primary-side control unit pP_prim to the extent that it informs this primary-side control unit pP_prim that the at least one clocked switch of the inverter is to be deactivated on the basis of activating the at least one bypass path BP1-BP4. It is also possible that on the secondary side, the actual control loop for the frequency setting of the inverter or the at least one clocked switch is dependent on the measured luminous flux, so that the secondary-side control unit pP_sec the primary-side control unit pP_prim transmitted the frequency information to be set at an activated light source ,

[0088] Die Informationsübermittlung von der sekundärseitigen Steuereinheit pP_sec zu der primärseitigen Steuereinheit pP_prim erfolgt dabei vorzugsweise galvanisch getrennt und insbesondere über einen Optokoppler. Die primärseitige Steuereinheit pP_prim führt dann dem Halbbrückentreiber 12 entsprechende Informationen zu.The information transmission from the secondary-side control unit pP_sec to the primary-side control unit pP_prim is preferably carried out galvanically separated and in particular via an optocoupler. The primary-side control unit pP_prim then supplies information corresponding to the half-bridge driver 12.

[0089] In Fig. 4 ist eine Alternative gezeigt, bei dem der Hauptteil der Schaltungsintelligenz auf der Primärseite der LLC-Schaltung vorgesehen ist. Eine primärseitige Steuereinheit pP_prim', die ebenfalls als integrierte Schaltung (IC, ASIC, Mikrokontroller) ausgebildet sein kann, steuert wie in Fig. 3 gezeigt wiederum ein Halbbrückentreiber 12 an.In Fig. 4, an alternative is shown in which the main part of the circuit intelligence is provided on the primary side of the LLC circuit. A primary-side control unit pP_prim ', which may also be embodied as an integrated circuit (IC, ASIC, microcontroller), in turn controls a half-bridge driver 12, as shown in FIG.

[0090] Potential getrennt auf der Sekundärseite der Treiberschaltung erfasst die primärseitige Steuereinheit pP_prim' dann den Leuchtmittelstrom auf der Sekundärseite der LLC-Schaltung und aktiviert selektiv und potential getrennt den wenigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 auf der Sekundärseite der LLC-Schaltung.Potential separated on the secondary side of the driver circuit, the primary-side control unit pP_prim 'then detects the luminous flux on the secondary side of the LLC circuit and selectively and selectively activates the at least one bypass path BP1-BP4 on the secondary side of the LLC circuit.

[0091] Die in Fig. 4 dargestellte sekundärseitige Steuereinheit pP_sec' dient folglich lediglich zur Übermittlung der erfassten Parameter bzw. des erfassten Leuchtmittelstroms, die wiederum vorzugsweise potential getrennt über beispielsweise einen Optokoppler erfolgt. Die sekundär seitige Steuereinheit pP_sec' aktiviert basierend auf einer über die galvanische Barriere übertragenen Informationen, beispielsweise Übertragen durch einen weiteren Optokoppler, das Schaltmittel des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4, der hier wiederum als FET-Transisotors ausgebildet sein kann, der über einen FET- Treiber angesteuert wird.The secondary-side control unit pP_sec 'shown in FIG. 4 consequently serves only for the transmission of the detected parameters or of the detected luminous flux, which in turn preferably takes place in a potential-separated manner via, for example, an optocoupler. The secondary-side control unit pP_sec 'activates the switching means of the at least one bypass path BP1-BP4 based on an information transmitted via the galvanic barrier, for example transmission by a further optocoupler, which in turn may here be embodied as a FET transisotor which is connected via a FET Driver is controlled.

[0092] Flier wertet die primärseitige Steuereinheit pP_prim' das zugeführte interne oder externe Dimmsignal B aus und führt eine entsprechende Steuerung insbesondere des Schaltmittels des wenigstens einen Überbrückungspfades BP1-BP4 durch.Flier evaluates the primary-side control unit pP_prim 'the supplied internal or external dimming signal B and performs a corresponding control, in particular of the switching means of the at least one bypass path BP1-BP4.

[0093] Schließlich ist in Fig. 5 schematisch eine dritte Ausführungsform gezeigt, bei der sowohl sekundärseitig eine Steuereinheit pP_sec" als auch primärseitig eine Steuereinheit pP_prim" vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform erfolgt jedoch keine Kommunikation zwischen der Steuereinheit pP_sec" und der primärseitigen Steuereinheit pP_prim". Die sekundärseitige Steuereinheit pP_sec" aktiviert den wenigstens einen Überbrückungspfad BP1-BP4 lediglich abhängig von einer zugeführten internen oder externen Dimminformation B.Finally, a third embodiment is shown schematically in FIG. 5, in which both on the secondary side a control unit pP_sec "and on the primary side a control unit pP_prim" are provided. In this embodiment, however, there is no communication between the control unit pP_sec "and the primary-side control unit pP_prim". The secondary-side control unit pP_sec "activates the at least one bypass path BP1-BP4 only depending on a supplied internal or external dimming information B.

[0094] Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Leuchtmittelstrom grundsätzlich auch auf der Primärseite der LLC-Schaltung gemessen wird, beispielsweise mittels einer indirekten Messung des Leuchtmittelstroms mit Hilfe einer Strommessung auf der Primärseite oder aufgrund einer Strommessung über die Potentialtrennung, beispielsweise mittels einer Erfassungswicklung L1" gemäß des Ausführungsbeispiels der Fig. 1. Hierbei ist dann aber zu beachten, dass dieser mit einer unbekannten Größe des Magnetisierungsanteils behaftet ist.Alternatively, it can also be provided that the luminous flux is in principle also measured on the primary side of the LLC circuit, for example by means of an indirect measurement of the luminous flux by means of a current measurement on the primary side or due to a current measurement via the potential separation, for example by means of a detection winding L1 "according to the embodiment of Fig. 1. Here, however, it should be noted that this is associated with an unknown size of the magnetization component.

[0095] Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, bei der also die beiden Steuereinheiten pP_prim", pP_sec" nicht miteinander kommunizieren, wird bei einem Aktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1-BP4 die primärseitige Steuereinheit pP_prim" einen Frequenzsprung nach oben ausführen. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei Erreichen eines oberen Schwellenwerts für die Frequenz die primärseitige Steuereinheit pP_prim" den wenigstens einen getakteten Schalter, insbesondere die Halbbrücke abschaltet bzw. den Halbbrückentreiber 12 entsprechend ansteuert, ohne dass eine entsprechende Abschaltinformation von der sekundärseitigen Steuereinheit pP_sec" übermittelt wurde. Es handelt sich hierbei also nicht um eine strenge Synchronisierung.5, in which the two control units pP_prim ", pP_sec" do not communicate with one another, upon activating the at least one bypass path BP1-BP4, the primary-side control unit pP_prim "will execute a frequency jump upward can be provided that on reaching an upper threshold for the frequency, the primary-side control unit pP_prim "the at least one clocked switch, in particular the half-bridge turns off or the half-bridge driver 12 accordingly controls without a corresponding shutdown information from the secondary-side control unit pP_sec" was transmitted. So this is not a strict synchronization.

Claims

claims

1. Driver circuit for lamps, in particular for an LED track with at least one LED, comprising: - a voltage supplied and clocked by at least one switch circuit which feeds a resonant circuit by means of a transformer, from which the bulbs are supplied, - a Control circuit, which is adapted in a control circuit for controlling a luminous flux depending on a feedback signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a control variable for the control of the illuminant current and to control according to the at least one clocked switch, wherein - to the transmitter secondary side circuit part of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, the bypass path selectively, in particular PWM modulated, aktivi is achievable / deactivatable.

2. Driver circuit according to claim 1, wherein the frequency of the activation / deactivation in comparison to the switching frequency of the clocked switch is low frequency.

3. Driver circuit according to claim 1, wherein the timing of the at least one switch is PWM-modulated.

4. Driver circuit according to claim 1, wherein is derived with activated bridging path of the lamp current to ground.

5. Driver circuit according to claim 1, wherein the bypass path shorts the secondary-side circuit part when activated at least partially.

6. Driver circuit according to claim 1, wherein the control circuit controls the luminous flux when activated bridging path to the desired value.

7. Driver circuit according to claim 1, wherein the bridging path between the lighting means and a storage capacitor is arranged, and preferably bridges the storage capacitor when activated.

8. Driver circuit according to claim 1, wherein the bridging path between the secondary side of the transformer and a forward following rectifier and / or capacitor is arranged.

9. Driver circuit according to claim 1, wherein the selective activation / deactivation of the bridging path is performed by a control unit, in particular in response to a supplied dimming signal, wherein the control unit can be arranged on the primary side or secondary side and in particular may be part of the control circuit.

10. Driver circuit according to claim 1, wherein the at least one switch with a frequency of 50-150 kHz, in particular 100 kHz is clocked.

11. Driver circuit according to claim 1, wherein the bypass path is selectively driven at a frequency of 100 Hz to 3 kHz.

The driver circuit of claim 1, wherein the at least one clocked switch is deactivated upon activation of the bypass path by the control circuit.

13. Driver circuit according to claim 1, wherein the at least one clocked switch is part of a clocked inverter, in particular part of a clocked half-bridge.

14. luminaire with a driver circuit according to one of claims 1 to 13.

15. A method for operating a driver circuit for lamps, in particular for an LED track with at least one LED, wherein - a voltage supplied and clocked by at least one switch circuit, a resonant circuit by means of a transformer feeds, from which the bulbs are supplied, - A control circuit in a control circuit for controlling the luminous flux as a function of a return signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a desired value for the light source current, a manipulated variable for the regulation of the lamp current generates and correspondingly controls the at least one clocked switch, wherein - a to the transformer secondary side circuit part of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, the bypass path selectively, in particular PWM-modulated, activatable / deactivates bar is. 4 sheets of drawings