DE202015008006U1

DE202015008006U1 - Light-emitting diode module and lighting device

Info

Publication number: DE202015008006U1
Application number: DE202015008006.5U
Authority: DE
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-02-21
Anticipated expiration: 2025-11-20
Also published as: AT16963U1

Abstract

Leuchtdiodenmodul, umfassend: mehrere Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23); für jeden der Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23) einen Schalter (31, 32, 33) zum Verbinden des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs (21, 22, 23) mit einer Netzspannung (VL); für jeden der Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23) einen Stromregler (41, 42, 43) zum Steuern eines Stromes durch den jeweiligen Leuchtdiodenstrang (21, 22, 23); einen Nulldurchgangsdetektor (60) zur Erfassung von Nulldurchgängen der Netzspannung (VL); und eine Steuerung (50), welche dazu ausgestaltet ist, die Schalter (31, 32, 33) derart anzusteuern, dass jeder der Leuchtdiodenstränge (21, 23, 24) jeweils an einem Zeitpunkt, welcher für diesen Leuchtdiodenstrang (21, 22, 23) im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor (60) erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung (VL) verbunden wird.A light emitting diode module comprising: a plurality of light emitting diode strands (21, 22, 23); for each of the light-emitting diode strands (21, 22, 23), a switch (31, 32, 33) for connecting the respective light-emitting diode string (21, 22, 23) to a mains voltage (VL); for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23), a current regulator (41, 42, 43) for controlling a current through the respective light-emitting diode string (21, 22, 23); a zero crossing detector (60) for detecting zero crossings of the mains voltage (VL); and a controller (50), which is designed to control the switches (31, 32, 33) such that each of the light-emitting diode strands (21, 23, 24) in each case at a time, which for this light-emitting diode strand (21, 22, 23 ) is defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector (60) is temporarily connected to the mains voltage (VL).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Anmeldung betrifft Leuchtdiodenmodule, insbesondere Leuchtdiodenmodule welche flexibel mit verschiedenen Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen bestückt werden können. Weiterhin betrifft die vorliegende Anmeldung Beleuchtungsvorrichtungen mit einem oder mehreren solcher Leuchtdiodenmodule.The present application relates to light emitting diode modules, in particular light emitting diode modules which can be flexibly equipped with different configurations of light emitting diode strands. Furthermore, the present application relates to lighting devices with one or more such light-emitting diode modules.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Bei auf Leuchtdioden basierenden Leuchtmitteln, ist es bekannt, Leuchtdiodenmodule zu verwenden, welche mehrere Stränge von in Reihe verbundenen Leuchtdioden, im Folgenden als Leuchtdiodenstränge bezeichnet, aufweisen. Bei solchen Leuchtdiodenmodulen ist es möglich, die Leuchtdiodenstränge in einem sogenannten AC-Betrieb direkt über eine Netzspannung von beispielsweise 230 V oder 120 V zu versorgen, ohne dass ein spezieller Leuchtdiodentreiber zur Konvertierung der Netzspannung in ein Gleichspannungssignal mit niedrigem Spannungspegel erforderlich wäre. Mitunter können solche Leuchtdiodenmodule auch für einen sogenannten DC-Betrieb ausgestaltet sein. Ein für den DC-Betrieb ausgestaltetes Leuchtdiodenmodul weist zusätzlich einen Gleichrichter auf, über welchen die Leuchtdiodenstränge mit der Netzspannung verbunden sind.In the case of light-emitting diode-based light-emitting devices, it is known to use light-emitting diode modules which have a plurality of strings of light-emitting diodes connected in series, referred to below as light-emitting diode strings. In such light-emitting diode modules, it is possible to supply the light-emitting diode strings in a so-called AC operation directly via a mains voltage of, for example 230 V or 120 V, without a special LED driver would be required to convert the mains voltage into a DC voltage signal with a low voltage level. Occasionally, such light-emitting diode modules can also be designed for a so-called DC operation. An adapted for DC operation LED module additionally has a rectifier, via which the light-emitting diode strands are connected to the mains voltage.

Bei solchen auf mehreren Leuchtdiodensträngen basierenden Leuchtdiodenmodulen bestehen jedoch Probleme dahingehend, dass bei einer bestimmten Netzspannung, z. B. von 230 V, auch eine entsprechende Konfiguration der Leuchtdiodenstränge gewählt werden muss. Insbesondere bestehen hier Einschränkungen bezüglich des Typs von verwendeten Leuchtdioden sowie der Anzahl von Leuchtdioden in einem Leuchtdiodenstrang. Weiterhin kann es aufgrund von unterschiedlichen Erfordernissen bezüglich Betriebsspannung oder -strom problematisch sein, verschiedene Typen von Leuchtdioden, z. B. Multi-Junction-Leuchtdioden und Single-Junction-Leuchtdioden, in einem Leuchtdiodenmodul zu kombinieren.In such based on several light emitting diode strands LED modules, however, there are problems in that at a certain mains voltage, for. B. of 230 V, a corresponding configuration of the light-emitting diode strands must be selected. In particular, here are limitations with respect to the type of LEDs used and the number of light-emitting diodes in a light-emitting diode strand. Furthermore, it may be problematic due to different requirements regarding operating voltage or current, different types of light-emitting diodes, for. As multi-junction LEDs and single-junction LEDs, to combine in a light emitting diode module.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es besteht ein Bedarf an Leuchtdiodenmodulen, die Verbesserungen im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile bringen. Es besteht insbesondere ein Bedarf an Leuchtdiodenmodulen, in welchen flexibel verschiedene Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen zum Einsatz kommen können.There is a need for light emitting diode modules that provide improvements in terms of the disadvantages described above. There is a particular need for light-emitting diode modules in which different configurations of light-emitting diode strands can be used flexibly.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Leuchtdiodenmodul bereitgestellt, welches mehrere Leuchtdiodenstränge umfasst. Typischerweise umfasst ein solcher Leuchtdiodenstrang eine oder mehrere in der Reihe verbundene Leuchtdioden. Hierbei kann es sich um herkömmliche Leuchtdioden vom Single-Junction-Typ oder um Leuchtdioden vom Multi-Junction-Typ handeln. Für jeden der Leuchtdiodenstränge umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Schalter zum Verbinden des jeweiligen Leuchtdiodenstrang mit einer Netzspannung. Bei der Netzspannung kann es sich insbesondere um eine Wechselspannung von 230 V oder 120 V handeln. Weiterhin umfasst das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge einen Stromregler zum Steuern eines Stromes durch den jeweiligen Leuchtdiodenstrang. Ein solcher Stromregler kann auf verschiedene Weise realisiert sein, z. B. auf Basis eines regelbaren Widerstands und/oder Stromspiegels. Darüber hinaus umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Nulldurchgangsdetektor zur Erfassung von null Durchgängen der Netzspannung. Weiterhin umfasst das Leuchtdiodenmodul eine Steuerung, welche dazu ausgestaltet ist, die Schalter derart anzusteuern, dass jeder der Leuchtdiodenstränge jeweils an einem Zeitpunkt, welche für diesen Leuchtdiodenstrang im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden wird.According to one exemplary embodiment, a light-emitting diode module is provided, which comprises a plurality of light-emitting diode strands. Typically, such a light emitting diode string comprises one or more light emitting diodes connected in series. These may be conventional single-junction type light emitting diodes or multi-junction type light emitting diodes. For each of the light-emitting diode strings, the light-emitting diode module comprises a switch for connecting the respective light-emitting diode string to a mains voltage. The mains voltage may in particular be an AC voltage of 230 V or 120 V. Furthermore, the light-emitting diode module for each of the light-emitting diode strands comprises a current regulator for controlling a current through the respective light-emitting diode string. Such a current regulator can be realized in various ways, for. B. based on a variable resistor and / or current mirror. In addition, the light emitting diode module includes a zero crossing detector for detecting zero crossings of the mains voltage. Furthermore, the light-emitting diode module comprises a controller, which is designed to control the switches such that each of the light-emitting diode strands is temporarily connected to the mains voltage at a time which is defined for this light-emitting diode string in relation to a zero crossing detected by the zero-crossing detector.

Mittels der Ansteuerung der Schalter abhängig von den Nulldurchgängen der Netzspannung kann erreicht werden, dass an dem Zeitpunkt, an welchem ein bestimmter Leuchtdiodenstrang mit der Netzspannung verbunden wird, der momentane Pegel der Netzspannung einen für den Leuchtdiodenstrang geeigneten Spannungswert aufweist. So kann beispielsweise ein Leuchtdiodenstrang für einen niedrigen Spannungsabfall über den Leuchtdiodenstrang ausgelegt sein und dementsprechend an einem Zeitpunkt mit der Netzspannung verbunden werden, welcher nahe an einem Nulldurchgang der Netzspannung liegt. Umgekehrt kann für einen Leuchtdiodenstrang welcher für einen höheren Spannungsabfall über den Leuchtdiodenstrang ausgelegt ist die Verbindung mit der Netzspannung an einem Zeitpunkt vorgenommen werden, welcher näher an einem maximalen Pegel der Netzspannung und somit weiter entfernt von den Nulldurchgängen liegt.By means of the control of the switches depending on the zero crossings of the mains voltage can be achieved that at the time at which a particular light-emitting diode is connected to the mains voltage, the instantaneous level of the mains voltage has a suitable voltage for the light-emitting diode string. Thus, for example, a light-emitting diode string can be designed for a low voltage drop across the light-emitting diode string and accordingly be connected to the mains voltage at a time which is close to a zero crossing of the mains voltage. Conversely, for a light-emitting diode string which is designed for a higher voltage drop across the light-emitting diode string, the connection to the mains voltage can be made at a time which is closer to a maximum level of the mains voltage and thus further away from the zero crossings.

Über die Stromregler kann gleichzeitig für jeden der Leuchtdiodenstränge ein gewünschter Strom durch den Leuchtdiodenstrang eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine hohe Flexibilität bezüglich der verwendbaren Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen und von möglichen Betriebsweisen, z. B. im Hinblick auf individuell steuerbare Leuchtstärken der verschiedenen Leuchtdiodenstränge, erreicht werden. Der Zeitpunkt der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung kann somit für jeden der Leuchtdiodenstränge abhängig von einer Anzahl von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang gewählt sein. Weiterhin kann dieser Zeitpunkt für jeden der Leuchtdiodenstränge abhängig von einem Typ von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang gewählt sein. Beispielsweise kann wenigstens einer der Leuchtdiodenstränge Multi-Junction-Leuchtdioden umfassen und ein weiterer der Leuchtdiodenstränge Single-Junction-Leuchtdioden umfassen, und die Zeitpunkte der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung und somit die an die Leuchtdiodenstränge mit Leuchtdioden verschiedene Typen angelegten Spannungen können entsprechend angepasst werden. Ähnliches gilt für Leuchtdiodenstränge, welche sich hinsichtlich der Anzahl von Leuchtdioden unterscheiden.By means of the current regulators, a desired current through the light-emitting diode string can be set simultaneously for each of the light-emitting diode strands. In this way, a high flexibility with respect to the usable configurations of light emitting diode strands and possible modes of operation, for. B. with regard to individually controllable luminous intensities of the different light-emitting diode strands, can be achieved. The time of the temporary connection to the mains voltage can thus be selected for each of the light-emitting diode strands depending on a number of light-emitting diodes in the light-emitting diode strand. Furthermore, this time may be selected for each of the light emitting diode strands depending on a type of LEDs in the light emitting diode strand. For example, at least one of the light-emitting diode strands may comprise multi-junction LEDs and another of the light-emitting diode strands comprise single-junction LEDs, and the times of the temporary connection to the mains voltage and thus the voltages applied to the light-emitting diode strands of different types can be adapted accordingly. The same applies to light-emitting diode strands, which differ with regard to the number of light-emitting diodes.

Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgestaltet sein, eine Zeitdauer der vorübergehenden Verbindung der Leuchtdiodenstränge mit der Netzspannung zu steuern. Hierbei wird typischerweise eine Zeitdauer gewählt, welche kleiner oder gleich 10% einer Periodendauer der Netzspannung, vorzugsweise kleiner oder gleich ein Prozent der Periodendauer der Netzspannung ist. Mit einer kleineren Zeitdauer kann eine höhere Genauigkeit bezüglich der an den jeweiligen Leuchtdiodenstrang angelegten Spannung erreicht werden. Umgekehrt kann mit einer längeren Zeitdauer eine höhere Lichtausbeute erzielt werden.The controller may be further configured to control a period of temporary connection of the light emitting diode strings to the mains voltage. In this case, a period of time is selected which is less than or equal to 10% of a period of the mains voltage, preferably less than or equal to one percent of the period of the mains voltage. With a smaller amount of time, higher accuracy can be achieved with respect to the voltage applied to the respective light emitting diode string. Conversely, a higher light output can be achieved with a longer period of time.

Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgestaltet sein, die Stromregler zur Einstellung der jeweiligen Ströme durch die Leuchtdiodenstränge anzusteuern. Beispielsweise können die Stromregler als spannungsgesteuerte oder stromgesteuerte Stromquellen ausgestaltet sein, z. B. auf Basis eines regelbaren Widerstands und/oder eines Stromspiegels, und die Steuerung entsprechende Spannung Steuersignale bzw. Stromsteuersignale an die Stromregler ausgeben.The controller may be further configured to drive the current regulators to adjust the respective currents through the light emitting diode strings. For example, the current regulator can be configured as voltage-controlled or current-controlled current sources, for. B. based on a variable resistor and / or a current mirror, and the controller corresponding voltage control signals or output current control signals to the current controller.

In dem die Ströme über die Steuerung steuerbar sind, kann eine flexible Einstellung der Ströme auch im laufenden Betrieb des Leuchtdiodenmoduls vorgenommen werden, z. B. Indem für einen bestimmten Leuchtdiodenstrang an verschiedenen Zeitpunkten auch verschiedene Ströme eingestellt werden. Die Steuerung kann somit dazu ausgestaltet sein, die Stromregler zur Einstellung der jeweiligen Ströme durch die Leuchtdiodenstränge derart anzusteuern, dass für wenigstens einen der Leuchtdiodenstränge an verschiedenen Zeitpunkten der vorübergehenden Verbindung des Leuchtdiodenstrang mit der Netzspannung verschiedene Ströme durch den Leuchtdiodenstrang eingestellt werden. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass ein gegebener Leuchtdiodenstrang an einem ersten Zeitpunkt mit einer höheren Helligkeit leuchtet als an einem zweiten Zeitpunkt.In which the currents are controllable via the controller, a flexible adjustment of the currents can also be made during operation of the light emitting diode module, for. B. By also different currents are set for a particular LED strand at different times. The controller can thus be designed to control the current regulator for adjusting the respective currents through the light-emitting diode strands such that different currents are set through the light-emitting diode strand for at least one of the light-emitting diode strands at different times of the temporary connection of the light-emitting diode strand with the mains voltage. As a result, it can be achieved, for example, that a given light-emitting diode string illuminates at a first time with a higher brightness than at a second time.

Das Leuchtdiodenmodul kann weiterhin ein Schalter-Array umfassen, über welches wenigstens zwei der Leuchtdiodenstränge vorübergehend in Reihe verwendbar sind. Über ein solches Schalter-Array können die Leuchtdiodenstränge flexibel umkonfiguriert werden. Dies kann wiederum bei den Zeitpunkten der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung berücksichtigt werden. So können beispielsweise zwei Leuchtdiodenstränge in Reihe verbunden werden, sodass sich ein kombinierter Leuchtdiodenstrang ergibt, welcher für eine höhere Spannung geeignet ist, und dieser kombinierte Leuchtdiodenstrang kann an einem Zeitpunkt, an welchem der momentane Pegel der Netzspannung dieser höheren Spannung entspricht, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden werden. Die Steuerung kann somit weiterhin dazu ausgestaltet sein, dass Schalter-Array derart anzusteuern, dass wenigstens zwei der Leuchtdiodenstränge an einem Zeitpunkt, welcher im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend in Reihe verbunden werden. Darüber hinaus kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, die Schalter derart anzusteuern, dass die in Reihe verbundenen Leuchtdiodenstränge an einem Zeitpunkt, welcher im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden werden.The light-emitting diode module may further comprise a switch array, via which at least two of the light-emitting diode strands can be used temporarily in series. About such a switch array, the light-emitting diode strands can be flexibly reconfigured. This in turn can be taken into account at the times of the temporary connection to the mains voltage. Thus, for example, two light-emitting diode strings can be connected in series, resulting in a combined light-emitting diode strand, which is suitable for a higher voltage, and this combined light-emitting diode strand at a time at which the current level of the mains voltage corresponds to this higher voltage, temporarily with the mains voltage get connected. The controller may thus be further configured to drive the switch array such that at least two of the light emitting diode strands are temporarily connected in series at a time defined relative to a zero crossing detected by the zero crossing detector. In addition, the controller may be configured to drive the switches such that the serially connected light emitting diode strings are temporarily connected to the mains voltage at a time defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector.

Das Leuchtdiodenmodul kann weiterhin einen Gleichrichter umfassen, welcher zwischen die Leuchtdiodenstränge und die Netzspannung gekoppelt ist. Die Leuchtdiodenstränge können somit über den Gleichrichter mit der Netzspannung verbunden werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Leuchtdiodenstränge in jeder Halbwelle der Netzspannung betreibbar sind und somit eine höhere Lichtausbeute möglich ist.The light emitting diode module may further comprise a rectifier, which is coupled between the light emitting diode strands and the mains voltage. The light-emitting diode strings can thus be connected to the mains voltage via the rectifier. In this way it can be achieved that the light-emitting diode strands are operable in each half-wave of the mains voltage and thus a higher light output is possible.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Leuchtdiodenmodul bereitgestellt. Bei einer solchen Beleuchtungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein für einen direkten Betrieb an der Netzspannung ausgelegtes Leuchtmittel handeln, beispielsweise ein auf Leuchtdioden basierendes Retrofit-Leuchtmittel.According to a further embodiment, a lighting device is provided with the light-emitting diode module described above. Such a lighting device may, for example, be a luminous means designed for direct operation on the mains voltage, for example a retrofit luminous means based on light-emitting diodes.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

1 zeigt ein Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a light-emitting diode module according to an embodiment.

2 zeigt ein Leuchtdiodenmodul gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 2 shows a light-emitting diode module according to another embodiment.

3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Ansteuerung von Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 illustrates an example of driving LED strands in one Light-emitting diode module according to one embodiment.

4 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für eine Ansteuerung von Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4 illustrates another example of driving light emitting diode strands in a light emitting diode module according to an embodiment.

5 zeigt ein Beispiel für eine flexible zeitabhängige Steuerung von Strömen durch verschiedene Leuchtdiodenstränge in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. 5 shows an example of a flexible time-dependent control of currents through different light-emitting diode strands in a light-emitting diode module according to an embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben, in denen identische Bezugszeichen identische oder korrespondierende Elemente repräsentieren. Die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies in der Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird.The invention will be described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the figures, in which identical reference symbols represent identical or corresponding elements. The features of various embodiments may be combined with each other unless expressly excluded in the description.

1 zeigt ein Leuchtdiodenmodul. Das Leuchtdiodenmodul wird von einer Netzspannung VL versorgt. Hierbei kann es sich speziell um eine Wechselspannung von 230 V mit 50 Hz, wie sie in vielen europäischen Ländern zur Versorgung von Haushalten üblich ist, oder um eine Wechselspannung von 120 V mit 60 Hz handeln, wie sie beispielsweise in Nord- und Mittelamerika zur Versorgung von Haushalten üblich ist. Es versteht sich jedoch, dass auch abweichende Spannungsamplituden oder Frequenzen möglich sind. Das Leuchtdiodenmodul kann beispielsweise Teil einer Beleuchtungsvorrichtung sein, z. B. eines auf Leuchtdioden basierenden Leuchtmittels welches keinen gesonderten Leuchtdiodentreiber aufweist. 1 shows a light emitting diode module. The light-emitting diode module is supplied by a mains voltage VL. Specifically, this may be an alternating voltage of 230 V at 50 Hz, which is common in many European countries for the supply of households, or an AC voltage of 120 V at 60 Hz, as they are used, for example, in North and Central America of households is common. However, it goes without saying that deviating voltage amplitudes or frequencies are also possible. The light-emitting diode module may for example be part of a lighting device, for. As a light-emitting diodes based on light-emitting diode which has no separate LED driver.

Das Leuchtdiodenmodul von 1 ist mit einem Gleichrichter 10 versehen, bei welchem es sich beispielsweise um herkömmlichen Brückengleichrichter handeln kann. Wie in der Figur angedeutet, wird mittels des Gleichrichters 10 die Netzspannung VL in eine gleichgerichtete Eingangsspannung VIN umgewandelt. Bei dem dargestellten Beispiel werden durch die Gleichrichtung negative Halbwellen der Netzspannung VL in positive Halbwellen der gleich gerichteten Eingangsspannung VIN umgewandelt, so dass die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN lediglich positive Halbwellen aufweist. Es versteht sich jedoch, dass auch abweichende Formen der Gleichrichtung zum Einsatz kommen könnten. Beispielsweise könnte der Gleichrichter 10 derart ausgestaltet sein, dass negative Halbwellen der Netzspannung VL abgeschnitten werden. Weiterhin könnte, wie den 1 gezeigt, ein Kondensator 15 zur Dämpfung von Spannungsvariationen der gleich gerichteten Eingangsspannung VIN vorgesehen sein.The light-emitting diode module of 1 is with a rectifier 10 provided, which may be, for example, conventional bridge rectifier. As indicated in the figure, by means of the rectifier 10 the mains voltage VL is converted into a rectified input voltage VIN. In the illustrated example, negative half-waves of the mains voltage VL are converted into positive half-waves of the rectified input voltage VIN by the rectification, so that the rectified input voltage VIN has only positive half-waves. It goes without saying, however, that deviating forms of rectification could also be used. For example, the rectifier could 10 be configured such that negative half-waves of the mains voltage VL are cut off. Furthermore, like the 1 shown a capacitor 15 be provided for damping voltage variations of the rectified input voltage VIN.

Das Leuchtdiodenmodul weist darüber hinaus mehrere Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 auf. Wie dargestellt, besteht jeder der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 aus einer Reihenanordnung mehrerer Leuchtdioden. Die Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 können sich dabei sowohl hinsichtlich der Anzahl von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 als auch hinsichtlich des Typs von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 unterscheiden. Beispielsweise könnte wenigstens einer der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 herkömmliche Leuchtdioden vom Single-Junction-Typ umfassen, während wenigstens ein anderer der Leuchtdiodenstränge Leuchtdioden vom Multi-Junction-Typ umfasst. Es versteht sich, dass die in 1 dargestellte Anzahl von drei Leuchtdiodensträngen 21, 22, 23 lediglich beispielhaft ist und dass auch eine kleinere oder größere Anzahl von Leuchtdiodenstränge vorgesehen sein könnte.The light-emitting diode module moreover has a plurality of light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 on. As shown, each of the light emitting diode strands 21 . 22 . 23 from a series arrangement of a plurality of light-emitting diodes. The light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 can be both in terms of the number of light emitting diodes in the light emitting diode strand 21 . 22 . 23 as well as the type of light emitting diodes in the light emitting diode string 21 . 22 . 23 differ. For example, at least one of the light-emitting diode strands could 21 . 22 . 23 conventional single-junction type LEDs comprise, while at least one other of the light-emitting diode strings comprises multi-junction type LEDs. It is understood that in 1 shown number of three light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 is merely exemplary and that also a smaller or larger number of light-emitting diode strands could be provided.

Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 über einen entsprechenden Schalter 31, 32, 33. Wie dargestellt, ist jeder der Schalter 31, 32, 23 mit dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 in Reihe verbunden und ermöglicht, den jeweiligen Leuchtdiodenstrang steuerbar 21, 22, 23 mit der Netzspannung VL zu koppeln. Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt diese Kopplung, in dem ein Ende des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 über den Schalter 31, 32, 33 selektiv mit Masse verbunden wird bzw. von Masse getrennt wird. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Arten steuerbare Kopplung mit der Netzspannung VL möglich sind. So könnte der Schalter 31, 32, 33 beispielsweise auch das andere Ende des Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 mit dem Gleichrichter 10 verbinden. Die Schalter 31, 32, 33 können beispielsweise auf Basis von Transistoren, z. B. MOS-Transistoren, implementiert sein.Furthermore, the light-emitting diode module has for each of the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 via a corresponding switch 31 . 32 . 33 , As shown, each is the switch 31 . 32 . 23 with the corresponding light-emitting diode string 21 . 22 . 23 connected in series and allows the respective light emitting diode strand controllable 21 . 22 . 23 to couple with the mains voltage VL. In the example shown, this coupling takes place in which one end of the respective light-emitting diode string 21 . 22 . 23 over the switch 31 . 32 . 33 is selectively connected to ground or separated from ground. It is understood, however, that other types of controllable coupling with the mains voltage VL are possible. So could the switch 31 . 32 . 33 for example, the other end of the light-emitting diode strand 21 . 22 . 23 with the rectifier 10 connect. The switches 31 . 32 . 33 For example, based on transistors, for. As MOS transistors, implemented.

Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 über einen Stromregler 41, 42, 43. Wie dargestellt, ist jeder der Stromregler 41, 42, 43 mit dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 und Schalter 31, 32, 33 in Reihe verbunden und ermöglicht, bei geschlossenem Schalter 31, 32, 33 den Strom durch den entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 einzustellen. Die Stromregler 41, 42, 43 können beispielsweise als spannungsgesteuerte oder stromgesteuerte Stromquellen implementiert sein und auf regelbaren Widerstände und/oder Stromspiegeln basieren.Furthermore, the light-emitting diode module has for each of the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 via a current regulator 41 . 42 . 43 , As shown, each is the current regulator 41 . 42 . 43 with the corresponding light-emitting diode string 21 . 22 . 23 and switches 31 . 32 . 33 connected in series and allows, with the switch closed 31 . 32 . 33 the current through the corresponding light-emitting diode string 21 . 22 . 23 adjust. The current regulator 41 . 42 . 43 For example, they may be implemented as voltage controlled or current controlled current sources and based on controllable resistors and / or current mirrors.

Zur Ansteuerung der Schalter 31, 32, 33 weist das Leuchtdiodenmodul weiterhin eine Steuerung 50 auf. Die Steuerung 50 kann beispielsweise als anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „Application Specific Integrated Circuit”), als Controller, als Mikrocontroller, als Prozessor, als Mikroprozessor oder als anderer Chip ausgestaltet sein. Die Steuerung 50 erzeugt Steuersignale zur Ansteuerung der Schalter 31, 32, 33. Bei diesen Steuersignalen kann es sich beispielsweise um Spannungssignale handeln, welche dann Gate-Anschlüsse von die Schalter 31, 32, 33 bildenden Transistoren angelegt werden. Bei dem dargestellten Beispiel erzeugt die Steuerung 50 weiterhin Steuersignale zur Ansteuerung der Stromregler 41, 42, 43. Bei den Steuersignalen zur Ansteuerung der Stromregler 41, 42, 43 kann es sich abhängig von der Implementierung der Stromregler 41, 42, 43 um Spannungssignale oder Stromsignale handeln.For controlling the switches 31 . 32 . 33 The light-emitting diode module furthermore has a controller 50 on. The control 50 can be used, for example, as an application-specific special circuit (ASIC, " Application Specific Integrated Circuit "), as a controller, as a microcontroller, as a processor, as a microprocessor or as another chip. The control 50 generates control signals to control the switches 31 . 32 . 33 , These control signals may, for example, be voltage signals, which then gate connections of the switches 31 . 32 . 33 forming transistors. In the illustrated example, the controller generates 50 furthermore control signals for controlling the current controller 41 . 42 . 43 , For the control signals for controlling the current controller 41 . 42 . 43 It may depend on the implementation of the current regulator 41 . 42 . 43 to act on voltage signals or current signals.

Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul über einen Nulldurchgangsdetektor 60, welcher dazu ausgestaltet ist, Nulldurchgänge der Netzspannung VL zu erfassen. Der Nulldurchgangsdetektor 60 kann beispielsweise dazu ausgestaltet sein, einen Spannungspuls auszugeben, wenn ein Nulldurchgang der Netzspannung VL erfolgt.Furthermore, the light-emitting diode module has a zero-crossing detector 60 which is configured to detect zero crossings of the mains voltage VL. The zero crossing detector 60 For example, it may be configured to output a voltage pulse when a zero crossing of the mains voltage VL occurs.

Weiterhin kann in dem Leuchtdiodenmodul auch eine Gleichspannungsquelle 70 vorgesehen sein, über welche beispielsweise die Steuerung 50 mit einer geeigneten Gleichspannung versorgt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Gleichspannungsquelle 70 beispielsweise die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN in eine Gleichspannung mit niedrigem Spannungspegel von beispielsweise 5 V umwandeln. Hierbei können optional auch die von dem Nulldurchgangsdetektor 60 erfassten Nulldurchgänge der Netzspannung VL genutzt werden. Es versteht sich jedoch, dass auch ein direkter Betrieb der Steuerung 50 über die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN denkbar wäre.Furthermore, in the light-emitting diode module, a DC voltage source 70 be provided, about which, for example, the controller 50 can be supplied with a suitable DC voltage. For this purpose, the DC voltage source 70 For example, convert the rectified input voltage VIN into a low voltage DC voltage of, for example, 5V. Optionally, those of the zero-crossing detector can also be used here 60 detected zero crossings of the mains voltage VL are used. It is understood, however, that even a direct operation of the controller 50 would be conceivable over the rectified input voltage VIN.

Abhängig von dem verwendeten Leuchtdiodentyp und der Anzahl von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 variieren typischerweise auch die Erfordernisse bezüglich einer für den Betrieb des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 bereitzustellenden Spannungen bzw. hinsichtlich einer für den Betrieb des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 maximal zulässigen Spannung. So ist typischerweise mit höherer Anzahl von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 die bereitzustellenden bzw. maximal zulässige Spannung ebenfalls höher. Weiterhin ist typischerweise bei Verwendung von Leuchtdioden vom Multi-Junction-Typ die bereitzustellenden bzw. maximal zulässige Spannung höher als bei Verwendung von Leuchtdioden vom Single-Junction-Typ.Depending on the type of light-emitting diode used and the number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string 21 . 22 . 23 Also typically vary the requirements for one for the operation of the respective light emitting diode strand 21 . 22 . 23 to be provided voltages or in terms of one for the operation of the respective light emitting diode string 21 . 22 . 23 maximum allowable voltage. So is typically with higher number of light emitting diodes in the light emitting diode strand 21 . 22 . 23 the voltage to be supplied or the maximum permissible voltage also higher. Furthermore, when multi-junction type light emitting diodes are used, the voltage to be supplied or maximum allowable is typically higher than when using single junction type light emitting diodes.

Um den unterschiedlichen Spannungserfordernissen Rechnung zu tragen, wird bei dem Leuchtdiodenmodul ausgenutzt, dass die Netzspannung VL bzw. die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN zeitlich variabel ist. Insbesondere wird ein bestimmter Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 dann über den Gleichrichter 10 mit der Netzspannung VL verbunden, wenn die Netzspannung VL bzw. die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN einen für diesen Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 geeigneten Spannungspegel aufweist. Dies geschieht über die Schalter 31, 32, 33, welche von der Steuerung 50 an entsprechenden Zeitpunkten vorübergehend geschlossen werden. So kann beispielsweise für einen Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23, welcher mit einem geringeren Spannungspegel betrieben werden soll, der entsprechende Schalter 31, 32, 33 an einem Zeitpunkt geschlossen werden, welcher näher an einem Nulldurchgang der Netzspannung VL liegt als bei einem Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23, welcher mit einem höheren Spannungspegel betrieben werden soll.In order to take account of the different voltage requirements, the light-emitting diode module makes use of the fact that the mains voltage VL or the rectified input voltage VIN is time-variable. In particular, a particular light emitting diode strand 21 . 22 . 23 then over the rectifier 10 connected to the mains voltage VL when the mains voltage VL and the rectified input voltage VIN one for this LED strand 21 . 22 . 23 has appropriate voltage level. This is done via the switches 31 . 32 . 33 which of the controller 50 be temporarily closed at appropriate times. For example, for a light-emitting diode string 21 . 22 . 23 which is to be operated at a lower voltage level, the corresponding switch 31 . 32 . 33 be closed at a time which is closer to a zero crossing of the mains voltage VL as in a light-emitting diode string 21 . 22 . 23 , which is to be operated with a higher voltage level.

Gleichzeitig und unabhängig davon kann über die Stromregler 41, 42, 43 für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 der Strom eingestellt werden, welcher bei Schließen des entsprechenden Schalters 31, 32, 33 durch den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 fließt. Weiterhin kann über den Stromregler 41, 42, 43 auch ein maximal über den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 auftretender Spannungsabfall begrenzt werden. Wenn beispielsweise über den Stromregler 41, 42, 43 ein Strom vorgegeben wird, bei welchem gemäß der Spannung-Strom-Charakteristik des Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 ein Spannungsabfall auftritt, welcher unterhalb des momentanen Spannungspegels der gleichgerichteten Eingangsspannung VIN liegt, wenn der Schalter 31, 32, 33 geschlossen wird, würde die Differenz zu diesem momentanen Spannungspegel über den Stromregler 41, 42, 43 abfallen. Durch die Stromregler 41, 42, 43 wird somit die Flexibilität bezüglich der einsetzbaren Konfigurationen der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 erhöht. Weiterhin kann, wie unten beispielhaft erläutert, die unabhängige Einstellbarkeit des Stroms für jeden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 auch zur Bereitstellung verschiedener Effekte genutzt werden.At the same time and independently of this can be via the current regulator 41 . 42 . 43 for each of the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 the current can be adjusted, which when closing the corresponding switch 31 . 32 . 33 through the light-emitting diode string 21 . 22 . 23 flows. Furthermore, via the current regulator 41 . 42 . 43 also a maximum on the light-emitting diode strand 21 . 22 . 23 occurring voltage drop can be limited. If, for example, via the current regulator 41 . 42 . 43 a current is given, in which according to the voltage-current characteristic of the light-emitting diode string 21 . 22 . 23 a voltage drop occurs which is below the instantaneous voltage level of the rectified input voltage VIN when the switch 31 . 32 . 33 closed, the difference to this instantaneous voltage level would be via the current regulator 41 . 42 . 43 fall off. Through the current regulator 41 . 42 . 43 Thus, the flexibility with respect to the usable configurations of the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 elevated. Furthermore, as exemplified below, the independent adjustability of the current for each light emitting diode string 21 . 22 . 23 also be used to provide various effects.

2 zeigt eine Variante des Leuchtdiodenmoduls von 1, bei welcher das Leuchtdiodenmodul zusätzlich ein Schalter-Array 80 umfasst. Wie dargestellt, ist das Schalter-Array 80 zwischen die Netzspannung 80 und die Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 gekoppelt. Über das Schalter-Array 80 können die einzelnen Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 auf flexible Weise miteinander in Reihe verbunden werden, so einen oder mehrere kombinierte Leuchtdiodenstränge auszubilden. Ein solcher kombinierter Leuchtdiodenstrang kann dann über das Schalter-Array 80 mit der Netzspannung VL gekoppelt werden. Zu diesem Zwecke ist das Schalter-Array 80 ebenfalls über ein Steuersignal von der Steuerung 50 steuerbar. Bei diesem Steuersignal kann es sich beispielsweise um ein Adresssignal zur Adressierung einzelner Schalter in dem Schalter-Array 80 handeln. 2 shows a variant of the light emitting diode module of 1 in which the light-emitting diode module additionally a switch array 80 includes. As shown, the switch array is 80 between the mains voltage 80 and the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 coupled. About the switch array 80 can the individual light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 be connected in series in a flexible manner, so as to form one or more combined light-emitting diode strands. Such a combined light-emitting diode string can then via the switch array 80 be coupled to the mains voltage VL. For this purpose, the switch array 80 also via a control signal from the controller 50 controllable. This control signal may be, for example, an address signal for addressing individual switches in the switch array 80 act.

Bei dem in 2 dargestellten Beispiel weist das Schalter-Array 80 einen ersten Eingang E1 auf, welcher über den Gleichrichter 10 mit der Netzspannung VL gekoppelt ist. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen ersten Ausgang A1, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 21 verbunden ist, einen zweiten Ausgang A2, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 22 verbunden ist, und einen dritten Ausgang A3, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 23 verbunden ist. Über das Schalter-Array 80 können diese ersten Enden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 einzeln oder gleichzeitig mit der Netzspannung VL gekoppelt werden. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen zweiten Eingang E2, welcher mit einem zweiten Ende des Leuchtdiodenstrangs 22 verbunden ist und dritten Eingang E3, welcher mit einem zweiten Ende des Leuchtdiodenstrangs 23 verbunden ist. Darüber hinaus verfügt das Schalter-Array 80 über einen vierten Ausgang A4, welcher über den Stromregler 42 und den Schalter 32 mit Masse verbunden ist, und über einen fünften Ausgang A5, welcher über den Stromregler 43 und den Schalter 33 mit Masse verbunden ist. Ein zweites Ende des Leuchtdiodenstrangs 21 ist über den Stromregler 41 und den Schalter 43 mit Masse verbunden. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen Steuereingang C zur Aufnahme der Steuersignale von der Steuerung 50. At the in 2 The example shown has the switch array 80 a first input E1, which via the rectifier 10 is coupled to the mains voltage VL. Furthermore, the switch array has 80 via a first output A1, which is connected to a first end of the light-emitting diode string 21 is connected, a second output A2, which with a first end of the light-emitting diode strand 22 and a third output A3 connected to a first end of the light emitting diode string 23 connected is. About the switch array 80 can these first ends of the light-emitting diode strands 21 . 22 . 23 be coupled individually or simultaneously with the mains voltage VL. Furthermore, the switch array has 80 via a second input E2, which is connected to a second end of the light-emitting diode string 22 is connected and third input E3, which is connected to a second end of the light emitting diode string 23 connected is. In addition, the switch array has 80 via a fourth output A4, which via the current regulator 42 and the switch 32 connected to ground, and via a fifth output A5, which via the current regulator 43 and the switch 33 connected to ground. A second end of the light-emitting diode string 21 is over the current regulator 41 and the switch 43 connected to ground. Furthermore, the switch array has 80 via a control input C for receiving the control signals from the controller 50 ,

Durch selektives Herstellen von Verbindungen in dem Schalter-Array 80 können somit verschiedene Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen hergestellt werden. So kann durch Verbinden des Eingangs E1 mit den Ausgängen A1, A2 und A3, Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A4 und Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A5 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welchem die Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 ähnlich wie bei 1 einzeln parallel zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung und Masse gekoppelt sind. Weiterhin kann durch Verbinden des Eingangs E1 mit den Ausgängen A2 und A3 und Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A1 sowie Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A5 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21 und 22 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind, während der Leuchtdiodenstrang 23 parallel dazu einzelne zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt ist. Auf ähnliche Weise kann durch Verbinden des Eingangs E1 mit den Ausgängen A2 und A3 und Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A1 sowie Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A4 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21 und 23 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind, während der Leuchtdiodenstrang 22 parallel dazu einzeln zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt ist. Weiterhin kann durch Verbinden des Eingangs E1 mit dem Ausgang A3, Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A2 und Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A1 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21, 22 und 23 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind.By selectively making connections in the switch array 80 Thus, different configurations of light emitting diode strands can be made. Thus, by connecting the input E1 to the outputs A1, A2 and A3, connecting the input E2 to the output A4 and connecting the input E3 to the output A5, a configuration can be made in which the light emitting diode strands 21 . 22 . 23 similar to 1 individually coupled in parallel between the rectified input voltage and ground. Furthermore, by connecting the input E1 to the outputs A2 and A3 and connecting the input E2 to the output A1 and connecting the input E3 to the output A5, a configuration can be made in which the light-emitting diode strands 21 and 22 connected in series and coupled between the rectified input voltage VIN and ground while the light emitting diode string 23 in parallel, individual is coupled between the rectified input voltage VIN and ground. Similarly, by connecting the input E1 to the outputs A2 and A3 and connecting the input E3 to the output A1 and connecting the input E2 to the output A4, a configuration can be made in which the light emitting diode strands 21 and 23 connected in series and coupled between the rectified input voltage VIN and ground while the light emitting diode string 22 is coupled individually in parallel between the rectified input voltage VIN and ground. Furthermore, by connecting the input E1 to the output A3, connecting the input E3 to the output A2 and connecting the input E2 to the output A1, a configuration can be made in which the light-emitting diode strands 21 . 22 and 23 connected in series and coupled between the rectified input voltage VIN and ground.

Mittels des Schalter-Arrays 80 können somit verschiedene Konfigurationen von einzelnen Leuchtdiodensträngen oder kombinierten Leuchtdiodensträngen hergestellt werden, welche aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Leuchtdioden auch unterschiedliche Spannungserfordernisse aufweisen. Für diese unterschiedlichen Konfigurationen können wiederum geeignete Zeitpunkte für die vorübergehende Verbindung mit der Netzspannung VL gewählt werden und die Schalter 31, 32, 33 entsprechend über die Steuerung 50 angesteuert werden. Weiterhin kann für jede solche Konfiguration über die Stromregler 41, 42, 43 ein geeigneter Strom für den einzelnen Leuchtdiodenstrang bzw. kombinierten Leuchtdiodenstrang eingestellt werden.By means of the switch array 80 Thus, different configurations of individual light-emitting diode strands or combined light-emitting diode strands can be produced, which also have different voltage requirements due to a different number of light-emitting diodes. For these different configurations, in turn, suitable times for the temporary connection to the mains voltage VL can be selected and the switches 31 . 32 . 33 according to the control 50 be controlled. Furthermore, for any such configuration via the current regulator 41 . 42 . 43 a suitable current for the individual light-emitting diode string or combined light-emitting diode strand can be set.

3 veranschaulicht ein Beispiel für die Ansteuerung von verschiedenen Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul wie in 1 oder 2 dargestellt. Insbesondere zeigt 3 eine Abfolge von Halbwellen der gleichgerichteten Eingangsspannung, welche eine erste Halbwellen HW1, eine zweite Halbwelle HW2 und eine dritte Halbwellen HW3 umfasst. Weiterhin zeigt 3 beispielhafte Ströme durch die verschiedenen Leuchtdiodenstränge, welche an verschiedenen Zeitpunkten durch vorübergehendes Schließen des dem jeweiligen Leuchtdiodenstrang entsprechenden Schalters eingestellt werden. Hierbei bezeichnet I_A den Strom durch einen ersten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, I_B den Strom durch einen zweiten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, und I_C den Strom durch einen dritten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem dritten Zeitpunkt hervorgerufen wird. Wie in 3 zu erkennen, werden die Ströme I_A, I_B, I_C in der ersten Halbwelle HW1 und der zweiten Halbwelle HW2 gleich gewählt, wohingegen in der dritten Halbwellen HW3 die Ströme I_A, I_B, I_C abweichend von den Halbwellen HW1 und HW2 gewählt sind. Diese abweichende Einstellung der Ströme I_A, I_B, I_C ist aufgrund der Stromregler 41, 42, 43 möglich, obwohl aufgrund der gleichen Zeitpunkte im Verhältnis zu den Nulldurchgängen der Netzspannung VL der gleiche Spannungspegel der gleichgerichteten Eingangsspannung VIN vorliegt. 3 illustrates an example of the driving of different light emitting diode strands in a light emitting diode module, as in 1 or 2 shown. In particular shows 3 a sequence of half-waves of the rectified input voltage, which comprises a first half-waves HW1, a second half-wave HW2 and a third half-waves HW3. Further shows 3 exemplary currents through the various light-emitting diode strands, which are set at different times by temporarily closing the switch corresponding to the respective light-emitting diode string. Here, I _A denotes the current through a first light-emitting diode strand, which is caused at a first time, I _B the current through a second light-emitting diode, which is caused at a first time, and I _C the current through a third light-emitting diode strand, which leads to a third Time is caused. As in 3 In the first half-wave HW1 and the second half-wave HW2, the currents I _A , I _B , I _{C are selected} to be the same, whereas in the third half-waves HW3 the currents I _A , I _B , I _C deviate from the half-waves HW1 and HW2 are selected. This deviating setting of the currents I _A , I _B , I _C is due to the current regulator 41 . 42 . 43 possible, although due to the same times in relation to the zero crossings of the mains voltage VL, the same voltage level of the rectified input voltage VIN is present.

4 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für die Ansteuerung von verschiedenen Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul. Bei dem Beispiel von 4 wird jedoch abweichend von den Darstellungen in 1 und 2 davon ausgegangen, dass das Leuchtdiodenmodul keinen Gleichrichter aufweist und somit sowohl positive als auch negative Halbwellen der Netzspannung VL an den einzelnen Leuchtdiodenstränge anliegen. Wiederum bezeichnet I_A den Strom durch einen ersten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, I_B den Strom durch einen zweiten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, und I_C den Strom durch einen dritten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem dritten Zeitpunkt hervorgerufen wird. In diesem Fall fließen die Ströme I_A, I_B, I_C nur in den positiven Halbwellen der Netzspannung VL. Ähnlich wie bei dem Beispiel von 3 besteht jedoch auch in diesem Fall die Möglichkeit, in verschiedenen Halbwellen verschiedene Werte für die Ströme I_A, I_B, I_C einzustellen. 4 illustrates another example of the driving of different light-emitting diode strands in a light-emitting diode module. In the example of 4 However, it differs from the illustrations in 1 and 2 It is assumed that the light-emitting diode module has no rectifier and thus both positive and negative half-waves of the mains voltage VL are applied to the individual light-emitting diode strands. Again, I _A denotes the current through a first light-emitting diode string, which is produced at a first time, I _B the current through a second light-emitting diode string, which is caused at a first time, and I _C the current through a third light-emitting diode string, which leads to a third Time is caused. In this case, the currents I _A , I _B , I _C flow only in the positive half-waves of the mains voltage VL. Similar to the example of 3 However, it is also possible in this case to set different values for the currents I _A , I _B , I _C in different half-waves.

5 veranschaulicht schematisch ein weiteres Beispiel für Möglichkeiten der Einstellung verschiedene Ströme durch verschiedene Leuchtdiodenstränge eines Leuchtdiodenmoduls wie beispielsweise in 1 oder 2 dargestellt. Bei dem Beispiel von 5 wird davon ausgegangen, dass das Leuchtdiodenmodul vier Leuchtdiodenstränge, bezeichnet mit A, B, C und D, aufweist. Eine Periodendauer der Netzspannung ist in 5 jeweils nach Art einer Uhr veranschaulicht, wobei Segmente der Uhrskala verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Periodendauer entsprechen. In 5 sind somit drei verschiedene Perioden der Netzspannung VL veranschaulicht, welche drei aufeinanderfolgenden oder separaten Zeitintervallen T₁, T₂ und T₃ entsprechen. In 5 bezeichnet I_A1 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T₁ eingestellt wird, I_B1 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall T₁ eingestellt wird, I_C1 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T₁ eingestellt wird, und I_D1 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T₁ eingestellt wird. Da für jeden der Leuchtdiodenstränge A, B, C und D ein separater Stromregler vorgesehen ist, können die Ströme I_A1, I_B1, I_C1 und I_D1 unabhängig voneinander eingestellt werden. Auf ähnliche Weise bezeichnet I_A2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T₂ eingestellt wird, I_B2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall T₂ eingestellt wird, I_C2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T₂ eingestellt wird, und I_D2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T₂ eingestellt wird, sowie I_A3 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T3 eingestellt wird, I_B3 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall T₃ eingestellt wird, I_C3 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T₃ eingestellt wird, und I_D3 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T₃ eingestellt wird. Es versteht sich das auch in den Zeitintervallen T₂ und T₃ die jeweiligen Ströme in den unterschiedlichen Leuchtdiodenstränge unabhängig voneinander eingestellt werden können. Weiterhin können die Ströme für denselben Leuchtdiodenstrang in den verschiedenen Zeitintervallen unterschiedlich eingestellt werden. Gemäß einem Beispiel können für die Ströme in den einzelnen Leuchtdiodensträngen in den verschiedenen Zeitintervallen folgende Werte gewählt werden: I_A1 = 50 mA, I_B1 = 50 mA, I_C1 = 100 mA, I_D1 = 100 mA; I_A2 = 100 mA, I_B2 = 50 mA, I_C2 = 50 mA, I_D2 = 50 mA; I_A3 = 50 mA, I_B3 = 50 mA, IC3 = 50 mA, I_D1 = 100 mA. Bei Verwendung eines Schalter-Arrays wie beispielsweise in 2 dargestellt können insbesondere in Fällen, bei welchem Ströme durch zwei oder mehr Leuchtdiodenstränge fließen sollen, auch mehrere der Leuchtdiodenstränge in Reihe verbunden werden, sodass übermäßig hohe Spannungsabfälle über den einzelnen Leuchtdioden vermieden werden können. 5 schematically illustrates another example of ways of adjusting different currents through different light emitting diode strands of a light emitting diode module such as in 1 or 2 shown. In the example of 5 It is assumed that the light-emitting diode module has four light-emitting diode strands, designated A, B, C and D. A period of the mains voltage is in 5 each illustrated in the manner of a clock, wherein segments of the clock scale correspond to different times within the period. In 5 Thus, three different periods of the line voltage VL are illustrated, which correspond to three consecutive or separate time intervals T ₁ , T ₂ and T ₃ . In 5 I _A1 denotes the current which is set in the light-emitting diode string A in the time interval T ₁ , I _B1 the current which is set in the light-emitting diode strand B in the time interval T ₁ , I _C1 the current which is present in the light-emitting diode strand C in the time interval T _{1 is} set, and I _D1, the current which is set in the LED strand D in the time interval T ₁ . Since a separate current regulator is provided for each of the light-emitting diode strands A, B, C and D, the currents I _A1 , I _B1 , I _C1 and I _D1 can be adjusted independently of each other. Similarly, I _A2 denotes the current which is set in the light emitting diode string A in the time interval T ₂ , I _B2 the current which is set in the light emitting diode string B in the time interval T ₂ , I _C2 the current which is present in the light emitting diode string C is set in the time interval T ₂ , and I _D2 the current which is set in the light-emitting diode strand D in the time interval T ₂ , and I _A3 the current which is set in the light-emitting diode strand A in the time interval T3, I _B3 the current, which is set in the light emitting diode string B in the time interval T ₃ , I _C3 the current which is set in the light emitting diode strand C in the time interval T ₃ , and I _D3 the current which is set in the light emitting diode strand D in the time interval T ₃ . It is understood that in the time intervals T ₂ and T _3, the respective currents in the different light-emitting diode strands can be set independently. Furthermore, the currents for the same light-emitting diode string can be set differently in the different time intervals. According to one example, the following values can be selected for the currents in the individual light-emitting diode strands in the various time intervals: I _A1 = 50 mA, I _B1 = 50 mA, I _C1 = 100 mA, I _D1 = 100 mA; I _A2 = 100 mA, I _B2 = 50 mA, I _C2 = 50 mA, I _D2 = 50 mA; I _A3 = 50 mA, I _B3 = 50 mA, IC3 = 50 mA, I _D1 = 100 mA. When using a switch array such as in 2 in particular, in cases in which currents are to flow through two or more light-emitting diode strands, several of the light-emitting diode strands can also be connected in series, so that excessively high voltage drops across the individual light-emitting diodes can be avoided.

Es versteht sich das bei den im vorangegangenen beschriebenen Leuchtdiodenmodulen vielfältige Modifikationen möglich sind, beispielsweise bezüglich der Anzahl von darin vorgesehenen Leuchtdiodensträngen oder hinsichtlich der Art der Kopplung mit der Netzspannung. Darüber hinaus versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Leuchtdiodenmodule in vielfältigen Arten von Beleuchtungsvorrichtungen zum Einsatz kommen können, welche nicht auf Leuchtdioden-basierte Leuchtmittel vom Retrofit-Typ beschränkt sind.It goes without saying that various modifications are possible with the light-emitting diode modules described above, for example with regard to the number of light-emitting diode strings provided therein or with regard to the type of coupling to the mains voltage. Moreover, it should be understood that the light emitting diode modules described herein may be used in a variety of types of lighting devices that are not limited to retrofit type light emitting diode based light emitting devices.

Claims

A light emitting diode module comprising: a plurality Light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ); for each of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) a switch ( 31 . 32 . 33 ) for connecting the respective light-emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ) with a mains voltage (VL); for each of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) a current regulator ( 41 . 42 . 43 ) for controlling a current through the respective light-emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ); a zero-crossing detector ( 60 ) for detecting zero crossings of the mains voltage (VL); and a controller ( 50 ), which is designed to switch ( 31 . 32 . 33 ) in such a way that each of the light-emitting diode strands ( 21 . 23 . 24 ) each at a time, which for this light-emitting diode strand ( 21 . 22 . 23 ) in relation to one of the zero-crossing detector ( 60 ) detected zero crossing is temporarily connected to the mains voltage (VL).

Light emitting diode module according to claim 1, wherein the controller ( 50 ) is further configured for a period of temporary connection of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) with the mains voltage (VL).

Light-emitting diode module according to claim 2, wherein for each of the light-emitting diode strands a time duration of the temporary connection to the mains voltage (VL) is less than or equal to 10% of a period of the mains voltage (VL), preferably less than or equal to 1% of the period of the mains voltage (VL).

Light-emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein the controller ( 50 ) is further configured to control the current regulators ( 41 . 42 . 43 ) for adjusting the respective currents through the light-emitting diode strands ( 21 . 23 . 24 ) head for.

Light emitting diode module according to claim 4, wherein the controller ( 50 ) is further configured to control the current regulators ( 41 . 42 . 43 ) for adjusting the respective currents through the light-emitting diode strands ( 21 . 23 . 24 ) in such a way that for at least one of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) at different times of the temporary connection of the light-emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ) with the mains voltage (VL) different currents through the light emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ).

Light-emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein for each of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) the time of the temporary connection to the mains voltage (VL) depending on a number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ) is selected.

Light-emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein for each of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) the time of the temporary connection to the mains voltage (VL) depending on a type of light-emitting diodes in the light-emitting diode string ( 21 . 22 . 23 ) is selected.

Light emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein the light emitting diode module further comprises a switch array ( 80 ), over which at least two of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) are temporarily connectable in series.

A light emitting diode module according to claim 8, wherein the controller ( 50 ) is further adapted to the switch array ( 80 ) in such a way that the at least two light-emitting diode strands ( 21 . 23 . 24 ) at a time in relation to that of the zero-crossing detector ( 60 ) detected zero crossing is temporarily connected in series.

Light emitting diode module according to claim 9, wherein the controller ( 50 ) is further configured to switch ( 31 . 32 . 33 ) in such a way that the series-connected light-emitting diode strands ( 21 . 23 . 24 ) at a time in relation to that of the zero-crossing detector ( 60 ) detected zero crossing is temporarily connected to the mains voltage (VL).

Light-emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein at least one of the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) Comprises multi-junction LEDs and at least one further of the light-emitting diode strings ( 21 . 22 . 23 ) Includes single-junction LEDs.

Light emitting diode module according to one of the preceding claims, wherein the light emitting diode module further comprises a rectifier ( 10 ), which between the light-emitting diode strands ( 21 . 22 . 23 ) and the mains voltage (VL) is coupled.

Lighting device with a light-emitting diode module according to one of the preceding claims.