DE102014208169A1

DE102014208169A1 - Driver circuit for LEDs with secondary-side selectively switchable bridging path

Info

Publication number: DE102014208169A1
Application number: DE102014208169.6A
Authority: DE
Inventors: Clemens Kucera; Andre Mitterbacher; Günter Marent
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-11-05
Also published as: AT14866U1

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 in response to a feedback signal representing an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a manipulated variable for the control of the lamp current and to control according to the at least one clocked switch, wherein - 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 bridging path selectively, esp Other PWM modulated, activated / deactivated.

Description

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.

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 light sources and in particular LEDs is known in principle 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.

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 now starts from an LLC topology comprising a primary-side half-bridge inverter with a 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.

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 the constant regulation of the luminous flux the current through the primary side of the transformer can be detected as the actual value of the luminous flux.

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).

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 dimming can take place in such a driver circuit by briefly switching off the switches of the high-frequency clocked half-bridge. This can be achieved by a low-frequency PWM modulation on the primary side of the driver circuit.

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 makes it possible to perform a secondary-side dimming, and thus to provide a simplification of the circuit.

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.

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 means, 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 which the lighting means supplied are, a control circuit which is adapted in a control circuit for controlling a luminous flux in response to a feedback signal representing an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a manipulated variable to generate for the regulation of the lamp current 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 bypass path selek tively, in particular PWM-modulated, can be activated / deactivated.

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.

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

Bei aktiviertem Überbrückungspfad kann der Leuchtmittel-Strom zu Masse abgeleitet werden.When the bypass path is activated, the lamp current can be dissipated to ground.

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

Die Steuerschaltung kann den Leuchtmittel-Strom bei aktiviertem Überbrückungspfad auf den Sollwert regeln.The control circuit can regulate the luminous flux with activated bypass path to the setpoint.

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

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

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 as a function of 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.

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.

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

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

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.

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 disconnection of a timed switch as part of a clocked inverter, in particular part of a clocked half-bridge.

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

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 is provided for operating a driver circuit for lighting means, 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, starting from there the lighting means are supplied, a control circuit in a control circuit for controlling the luminous flux depending on a return signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a desired value for the luminous flux, a manipulated variable for the control generates the luminous flux and correspondingly controls the at least one clocked switch, wherein a to the transformer secondary side circuit portion 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, activated / deactivated.

Die Erfindung wird nunmehr auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigen:The invention will now be described with reference to the figures. Showing:

1 eine bekannte Schaltungsanordnung, die den Ausgangspunkt der Erfindung darstellt; 1 a known circuit arrangement, which is the starting point of the invention;

2 einen Ausschnitt der Schaltung aus 2 a section of the circuit

1 gemäß der erfindungsgemäßen Weiterbildung; 1 according to the invention development;

3 schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung; 3 schematically a first embodiment of the invention;

4 schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung; 4 schematically a second embodiment of the invention;

5 schematisch eine dritte Ausführungsform der Erfindung;
Eine Treiberschaltung, die einen Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung bildet ist in 1 dargestellt. 5 schematically a third embodiment of the invention;
A driver circuit which forms a starting point for the present invention is disclosed in US Pat 1 shown.

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 the driver circuit 1 provided.

Die Eingangsspannung Vdc kann auch eine nährungsweise konstante Busspannung sein. Im Ausführungsbeispiel der 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 1 For example, the input voltage Vdc has 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.

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.The input side is in the driver circuit 1 a switching regulator is provided, 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.

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 Flyback-Konverter (nicht gezeigt, auch isolierter Sperrwandler genannt) vorgesehen sein.In essence, the driver circuit has at least one clocked switch. The half-bridge circuit shown 2 has a potential lower switch LS and a potential higher switch HS. As an inverter with a switch can z. B. a flyback converter (not shown, also called isolated flyback converter) may be provided.

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 switches LS, HS of the half-bridge circuit 2 can be used as transistors, z. B. FETs or MOSFETs be configured. The switches LS, HS are from respective control signals S / LS, S / HS, starting from a half-bridge driver 12 a control unit ST controlled.

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 alternating on and off switched 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.

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, ie at the midpoint of the half-bridge circuit 2 , is a resonant circuit 3 connected in the form of a series resonant circuit (LLC). Alternatively, the midpoint of the half-bridge circuit 2 be connected to a parallel resonant circuit.

Der in 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 in 1 shown resonant circuit 3 is designed as a series resonant circuit and includes inductance and capacitance elements. In particular, between the primary-side ground and the midpoint of the half-bridge circuit 2 a series circuit comprising a first coil LR, a second coil LA and a capacitor CR arranged. 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.

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 in 1 als Sicherheitskleinspannungs-Barriere bzw. SELV-Barriere 7 (Safety Extra-Low Voltage Barriere) dargestellt ist.The second coil La connected in series with the coil Lr and the capacitor Cr is preferably the primary winding of a transformer T serving as a transformer for galvanic isolation. The transformer T bridges, for example, a galvanic barrier which is in 1 as a safety extra-low voltage barrier or SELV barrier 7 (Safety Extra-Low Voltage Barrier).

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 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 as a whole forms 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 1 For example, the transformer T is illustrated as an ideal transformer, wherein the primary winding of the real transformer can have a leakage inductance and a main inductance for guiding the magnetizing current.

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, this 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.

Eine Klemme der Sekundärwicklung Lb ist mit einer ersten Erfassungswicklung L1 verbunden, die andere Klemme der Sekundärwicklung Lb mit einer zweiten Erfassungswicklung L1'. Die erste Erfassungswicklung L1 und die zweite Erfassungswicklung L1' sind vorzugsweise identisch. Vorzugsweise sind die jeweiligen Windungszahl nL1_sec, nL1'_sec der Erfassungswicklung L1 und L1' gleich.One 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 L1 '. The first detection winding L1 and the second detection winding L1 'are preferably identical. Preferably, the respective number of turns nL1_sec, nL1'_sec of the detection winding L1 and L1 'are the same.

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

Die jeweiligen Katoden der Dioden D1, D1' sind zusammengeführt, so dass die Dioden D1, D1' 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 D1'. Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4, d. h. am Verbindungspunkt der Dioden D1, D1', fließt somit ein gleichgerichteter Strom. Der Gleichrichter wird auch als Mittenpunktgleichrichter bezeichnet.The respective cathodes of the diodes D1, D1 'are brought together so that the diodes D1, D1' form a rectifier circuit 4 form. 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 D1 '. At the output of the rectifier circuit 4 , ie at the connection point of the diodes D1, D1 ', thus flows a rectified current. The rectifier is also referred to as a midpoint rectifier.

Die Gleichrichterschaltung 4 speist ausgangsseitig einen Speicherkondensator C2. Dieser Speicherkondensator C2 ist vorzugsweise zwischen dem Verbindungspunkt der Dioden D1, D1' 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, L1' wird also zum Betreiben der Leuchtmittel zunächst durch die Gleichrichterschaltung 4 gleichgerichtet und anschließend vorzugsweise gefiltert bzw. tiefpassgefiltert.The rectifier circuit 4 On the output side it feeds a storage capacitor C2. This storage capacitor C2 is preferably connected between the connection point of the diodes D1, D1 '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, L1 'is thus for the operation of the light source first by the rectifier circuit 4 rectified and then preferably filtered or low-pass filtered.

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.

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 lamp.

In 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 1 the illustrated LED should be representative of one or more bulbs. Preferably, this can be done by the driver circuit 1 operated bulbs 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.

Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 4 bzw. des Speicherkondensators C2 können weitere Bauteile zur Filterung vorgesehen sein. Beispielhaft ist hierzu in 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 or of the storage capacitor C2, further components may be provided for filtering. Exemplary is in this 1 a coil L2 shown. This coil L2 may preferably be arranged in series with the lighting means.

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, D1' andererseits geschaltet. Zwischen beiden Ausgangsklemmen K1, K2 kann die Treiberschaltung noch einen weiteren Speicherkondensator bzw. Filterkondensator C3 aufweisen. 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.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, D1 'on the other hand. Between two output terminals K1, K2, the driver circuit may have a further storage capacitor or filter capacitor C3. 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.

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, L1' in einen durch die primärseitige Wicklung L1'' fließenden primärseitigen Strom transformiert. Die drei Wicklung L1, L1', L1'' bilden somit einen Erfassungstransformator bzw. vorzugsweise einen potentialgetrennten Erfassungsübertrager 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, L1 'into a primary-side current flowing through the primary-side winding L1' '. The three windings L1, L1 ', L1 "thus form a detection transformer or preferably a potential-isolated detection transformer T1.

Der Strom durch die primärseitige Wicklung L1'' gibt den Strom durch die sekundärseitigen Wicklungen L1, L1', 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 "gives the current through the secondary-side windings L1, L1 ', d. H. also the current through the bulb again. At least averaged over time, the current through the primary-side winding L1 "is a representation of the mean value of the current through the luminous means.

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, L1' gleich.In this case, 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 "_ prime, nL1_sec, nL1'_sec of the primary and secondary side winding L1", L1, L1 'are the same.

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

Der Wechselstrom durch die Erfassungswicklungen L1, L1' 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, L1 '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.

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 target value ILS by the half-bridge circuit 2 is clocked accordingly.

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 the information supplied by the detection winding L1 '' on the current through the at least one light source or process and then return to the control circuit ST. On the secondary side, therefore, a signal reproducing the current through the secondary-side luminous means is inductively coupled out and transformed to the primary side, where it is averaged rectified and supplied to the control circuit ST. The detection winding L1 '' can this purpose with a rectifier 5 be connected, which can be connected to a current meter Rshunt. The rectifier 5 can z. B. be used in the form of a full-bridge rectifier.

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.Low-pass filtering (LPF) can be carried out downstream of the current resistance Rshunt, 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.

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

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 determined internally by the control unit ST.

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/PI/PID-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 rule digit RDF becomes a regulator 10 supplied, in which a control algorithm for the regulation of the luminous flux is implemented. The regulator 10 , which is part of the control circuit ST in particular, is preferably designed as a digital controller and can, for. In the form of a P / PI / PID Be configured controller. Depending on the supplied control difference, the controller generates a manipulated variable by means of the half-bridge driver 12 is controlled. 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 high-frequency switching, typically in a frequency range of more than 10 kH or in a range of 50 to 150 kH and preferably at 100 kH.

2 zeigt einen Ausschnitt der Schaltung aus 1, die eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Schaltung aus 1 zeigt. 2 shows a section of the circuit 1 , Which is an inventive development of the circuit 1 shows.

In der in 2 gezeigten Schaltung ist nunmehr vorgesehen, dass sekundärseitig mindestens ein Überbrückungspfad (Bypass-Pfad) BP1–BP4 selektiv durch eine sekundärseitige Steuereinheit μP_sec selektiv schaltbar ist, um abhängig von einem der Treiberschaltung zugeführten Dimmsignal B temporär kurzzuschließen. In 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die für 1 beschriebenen Bestandteile der Schaltung. Der in 2 sowie auch den 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 in 2 2, at least one bridging path (bypass path) BP1-BP4 is selectively selectively switchable by a secondary-side control unit .mu.P_sec in order to temporarily short-circuit depending on a dimming signal B supplied to the driver circuit. In 2 like reference numerals denote those for 1 described components of the circuit. The in 2 as well as the 3 to 5 illustrated half-bridge driver 12 is part of a control unit ST, wherein in these representations for simplicity only the half-bridge driver 12 is shown.

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

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 can be connected, for example, to a line and in particular a data line or a data bus for the transmission of, in 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.

Der empfangene Dimmbefehl B wird von der sekundärseitigen Steuereinheit μP_sec entsprechend in Steuerinformation für das selektiv Aktivieren/Deaktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1–BP4 umgesetzt. Dabei steuert die sekundärseitige Steuereinheit μP_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 .mu.P_sec into control information for selectively activating / deactivating the at least one bypass path BP1-BP4. In this case, the secondary-side control unit μP_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.

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 event of a short circuit, i. 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.

In 2 sind nun für eine konkrete Anordnung des wenigstens einen Überbrückungspfads verschiedene Möglichkeiten exemplarisch dargestellt.In 2 are now exemplified for a specific arrangement of the at least one bridging path different options.

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.

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 μP_sec und Aktivierung des Schaltmittels S aktiviert wird.A second possibility for an arrangement of a bypass path BP2 consists in the arrangement of the bypass path BP2 between the rectifying diodes D1, D1 '', wherein here a diode DX can be provided to prevent a discharge of the capacitor C2, if the bridging path BP2 through the Control unit μP_sec and activation of the switching means S is activated.

Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung eines Überbrückungspfades, wie es in 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 bridging path as shown in FIG 2 is shown 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.

Statt durch eine sekundärseitige Steuereinheit μP_sec kann das selektive Aktivieren/Deaktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfad BP1–BP4 auch durch eine primärseitige Steuereinheit μP_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 μP_sec, the selective activation / deactivation of the at least one bypass path BP1-BP4 can also be effected by a primary-side control unit μP_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.

Steuereinheit μP_sec, μP_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.Control unit .mu.P_sec, .mu.P_prim can selectively depending on the switching means S of the at least one bypass path BP1-BP4 in the way control a PWM clocking, wherein the PWM clocking of the switching means S is low-frequency, so for example in the range of 100 Hz to 3 kH, but in any case low frequency compared to the clocking of the inverter 2 through the half-bridge driver 12 ,

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 be timed, for example, with a short-term switch-off of the switches of the clocked half-bridge of the inverter 2 respectively.

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, activating the bypass path BP1-BP4 may be synchronized with the momentary switching off of the switches of the clocked half-bridge of the inverter 2 synchronized done. But it can also be the temporary shutdown of the switches of the inverter 2 occur shortly after activating the bypass path BP1-BP4, and for example, the restart of the switch of the inverter 2 just before deactivating the bypass path BP1-BP4.

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 For example, a more energy-efficient operation of the circuit while maintaining its functionality can be enabled because only one energy is transferred when the bypass path is not active and thus the LED is powered as a light source.

Als weitere Alternative für einen Überbrückungspfad ist in 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.Another alternative for a bridging path is in 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 R3 connected in parallel thereto.

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 problem of selective short-circuiting 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 upon it, is turned on Illuminant, 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.

Aufgrund der vorgegebenen Randbedingungen der Regelschleife, und insbesondere aufgrund ihrer Geschwindigkeit, kann es somit zu Beginn des Kurzschließens durch den wenigstens 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 may thus come at the beginning of short-circuiting by the at least one bypass path BP1-BP4 to overshoot the voltage and to a relatively slow build-up of the voltage across the bulb when reactivating the bulb.

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 by synchronizing the activation of the at least one bypass path BP1-BP4 with the inverter 2 and in particular at least one clocked switch of the inverter 2 is deactivated.

Wie in 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 5 erläutert.As in 2 shown on the primary side of the driver circuit 1 be arranged a detection of the primary-side current or the primary-side power. 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. This is shown later by way of example with reference to the exemplary embodiment of FIG 5 explained.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen nun exemplarische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung und insbesondere einer Kommunikation zwischen primärseitigen und sekundärseitigen Steuerschaltungskomponenten bzw. den Steuereinheiten.The figures 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.

In 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) μP_sec einen Leuchtmittelstrom misst.In 3 In this case, an embodiment is shown in which the actual control intelligence is arranged on the secondary side of the LLC circuit, ie that a secondary-side intelligent control unit (IC, ASIC, microcontroller) μP_sec measures a luminous flux.

Zudem wertet die sekundärseitige Steuereinheit μP_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 3 dargestellt, steuert die sekundärseitige Steuereinheit μP_sec dabei exemplarisch einen FET-Treiber an, der dann einen entsprechenden Schalter ansteuert. Das Ergebnis der Strommessung wird dabei der sekundärseitigen Steuereinheit μP_sec zugeführt.In addition, the secondary-side control unit μP_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 in 3 illustrated, the secondary-side control unit μP_sec controls an example of a FET driver, which then drives a corresponding switch. The result of the current measurement is supplied to the secondary-side control unit μP_sec.

Darüber hinaus kann die sekundärseitige Steuereinheit μP_sec mit einer primärseitigen Steuereinheit μP_prim insoweit kommunizieren, dass sie dieser primärseitigen Steuereinheit μP_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 μP_sec der primärseitigen Steuereinheit μP_prim die einzustellende Frequenzinformation übermittelt.In addition, the secondary-side control unit .mu.P_sec can communicate with a primary-side control unit .mu.P_prim insofar as it informs this primary-side control unit .mu.P_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 depends on the measured luminous flux, so that at an activated light source, the secondary-side control unit μP_sec the primary-side control unit μP_prim transmitted the frequency information to be set ,

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

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

Potential getrennt auf der Sekundärseite der Treiberschaltung erfasst die primärseitige Steuereinheit μP_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 μP_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.

Die in 4 dargestellte sekundärseitige Steuereinheit μP_sec' dient folglich lediglich zur Übermittlung der erfassten Parameter bzw. des erfassten Leuchtmittelstroms, die wiederum vorzugsweise potential getrennt über beispielsweise einen Optokoppler erfolgt. Die sekundärseitige Steuereinheit μP_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.In the 4 shown secondary-side control unit μP_sec 'thus serves only to transmit the detected parameters or the detected light-emitting current, which in turn is preferably carried out potential separated via, for example, an optocoupler. The secondary-side control unit μP_sec 'activated based on an information transmitted via the galvanic barrier information, for example, transmitted by a further optocoupler, the switching means of the at least one bypass path BP1-BP4, which in turn may be formed here as FET Transisotors, via a FET driver is controlled.

Hier wertet die primärseitige Steuereinheit μP_prim' das zugeführte interne oder externe Dimmsignal B aus und führt eine entsprechende Steuerung insbesondere des Schaltmittels des wenigstens einen Überbrückungspfades BP1–BP4 durch Schließlich ist in 5 schematisch eine dritte Ausführungsform gezeigt, bei der sowohl sekundärseitig eine Steuereinheit μP_sec'' als auch primärseitig eine Steuereinheit μP_prim'' vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform erfolgt jedoch keine Kommunikation zwischen der Steuereinheit μP_sec'' und der primärseitigen Steuereinheit μP_prim''. Die sekundärseitige Steuereinheit μP_sec'' aktiviert den wenigstens einen Überbrückungspfad BP1–BP4 lediglich abhängig von einer zugeführten internen oder externen Dimminformation B.Here, the primary-side control unit μP_prim 'evaluates 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 5 schematically shows a third embodiment, in which both the secondary side, a control unit μP_sec '' and the primary side, a control unit μP_prim '' is provided. In this embodiment, however, there is no communication between the control unit μP_sec '' and the primary-side control unit μP_prim ''. The secondary-side control unit μP_sec '' activates the at least one bypass path BP1-BP4 only depending on a supplied internal or external dimming information B.

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 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 the 1 , However, it should then be noted that this is associated with an unknown size of the magnetization component.

Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform, bei der also die beiden Steuereinheiten μP_prim'', μP_sec'' nicht miteinander kommunizieren, wird bei einem Aktivieren des wenigstens einen Überbrückungspfads BP1–BP4 die primärseitige Steuereinheit μP_prim'' einen Frequenzsprung nach oben ausführen. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei Erreichen eines oberen Schwellenwerts für die Frequenz die primärseitige Steuereinheit μP_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 μP_sec'' übermittelt wurde. Es handelt sich hierbei also nicht um eine strenge Synchronisierung.At the in 5 In the embodiment shown in which the two control units μP_prim ", μP_sec" do not communicate with one another, when the at least one bypass path BP1-BP4 is activated, the primary-side control unit .mu.P_prim "will frequency-jump upwards. It can be provided that upon reaching an upper threshold for the frequency, the primary-side control unit μP_prim '' the at least one clocked switch, in particular the half-bridge turns off or the half-bridge driver 12 controls accordingly without a corresponding shutdown information from the secondary-side control unit μP_sec '' was transmitted. So this is not a strict synchronization.

Claims

Driver circuit for lamps, in particular for an LED track with at least one LED, comprising: A circuit which can be supplied with voltage and which is clocked by means of at least one switch and which supplies a resonant circuit by means of a transformer from which the lighting means can be supplied, - A control circuit which is adapted to a regulating circuit for controlling a luminous flux in response to a feedback signal representing an actual value of a current through the lighting means and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a manipulated variable for to generate 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 portion of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, wherein the bypass path selectively, in particular PWM-modulated, can be activated / deactivated.

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.

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

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

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

Driver circuit according to claim 1, wherein the control circuit regulates the luminous flux with activated bypass path to the desired value.

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.

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.

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 or secondary side and in particular may be part of the control circuit.

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.

The driver circuit of 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.

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.

Luminaire with a driver circuit according to one of Claims 1 to 13.

Method for operating a driver circuit for lighting means, in particular for an LED track with at least one LED, wherein A circuit, which can be supplied with voltage and is clocked by means of at least one switch, supplies a resonant circuit by means of a transformer from which the lighting means can be supplied, - A control circuit in a control circuit for controlling the luminous flux depending on a return signal, which represents an actual value of a current through the lighting means, and a signal representing a setpoint for the luminous flux, a manipulated variable for the regulation of the luminous flux generated and correspondingly controls the at least one clocked switch, wherein - A to the transformer secondary side circuit portion of the driver circuit has at least one bypass path parallel to terminals for the lighting means, wherein the bypass path selectively, in particular PWM-modulated, can be activated / deactivated.