[0001] Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung zur Ansteuerung wenigstens einer
LED-Gruppe umfassend wenigstens eine LED.
[0002] Weiter betrifft die Erfindung Verfahren zur Einstellung mehrerer sich zumindest zum
Teil voneinander unterscheidender Betriebsspannungen.
[0003] Licht emittierende Dioden werden mit einem konstanten Strom betrieben. Für diesen
Zweck werden in der Regel Linearstromquellen verwendet. Linearstromquellen können
schnell an- und ausgeschaltet werden, was für ein Dimmen einer Pulsweitenmodulation
(PWM) und einer Amplitudenmodulation (AM) von Strompulsen von Vorteil ist.
[0004] Linearstromquellen, die zum Betreiben von LED-Strings verwendet werden, haben jedoch
nur eine begrenzte Leistungseffizienz, was hauptsächlich auf Spannungsschwankungen
der LEDs zurückzuführen ist. Diese Spannungsschwankungen sind in Temperaturabhängigkeit,
Streuung und Alterung begründet.
[0005] Wenn die Leuchtdioden eines Strangs mit einer festen Spannung versorgt werden, können
die Stromquellen, die in Reihe zu den LED-Strängen geschaltet sind, eine hohe Spannung
aufweisen. Die hohe Spannung führt zu einer hohen Verlustleistung, die aus dem System
abgeführt werden muss, oder erfordert, dass die Stromquellen für hohe Temperaturen
geeignet sein müssen.
[0006] Es ist somit wünschenswert den Leistungsverbrauch aufgrund von Spannungsschwankungen
der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung zu reduzieren.
[0007] Die
US 8,319,449 B2 offenbart eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern einer Licht emittierenden Diode
(LED). Die Ansteuervorrichtung umfasst einen Schaltregler, welcher eine Versorgungsspannung
der LED so reduziert oder erhöht, dass die Spannung an der Stromquelle, welche die
LED versorgt, auf einer Mindestspannung bleibt, die notwendig ist, um einen ordnungsgemäßen
Betrieb der LED zu gewährleisten, ohne eine Überspannung an der Stromquelle zu erzeugen,
die in Wärme umgewandelt werden würde. Die Versorgungsspannung wird dabei in Relation
zu einem Messwert reguliert, wobei der Messwert indikativ für einen Spannungsabfall
an der Stromquelle zur Ermittlung eines Stroms durch die Licht emittierende Diode
ist.
[0008] Die
US 8,319,449 B2 offenbart eine Anwendung mehrerer LED-Strings, wobei jeder der LED-String LEDs einer
spezifischen Farbe aufweist. So umfasst ein erster LED-String ausschließlich rote
LEDs, ein zweiter LED-String ausschließlich grüne LEDs und ein dritter LED-String
ausschließlich blaue LEDs. Jedem LED-String ist jeweils eine Stromquelle zugeordnet.
Die Stromquelle eines jeweiligen LED-Strings wird mittels einer dem jeweiligen LED-String
zugeordneten PWM-Einheit geschaltet.
[0009] Dabei wird jeder der LED-Strings einer jeweiligen Farbe mit einer jeweiligen Versorgungsspannung
(Vr, Vb, Vg) versorgt, wobei die jeweiligen Versorgungsspannungen Vr, Vg und Vb so
gesteuert werden, dass die Spannung an den jeweiligen Stromquellen der LED-Strings
so gering wie möglich wird, wobei die für die Versorgung der LEDs notwendige Mindestspannung
nicht unterschritten wird.
[0010] Die in der
US 8,319,449 B2 offenbarte Schaltung zur Steuerung der verschiedenfarbigen LED-Strings weist zur
Regulierung der jeweiligen Versorgungsspannung Vr, Vg, Vb für jeden entsprechenden
LED-String jeweils einen separaten Schaltregler auf.
[0011] Es wird demnach für jeden einzelnen LED-String ein separater Schaltregler benötigt.
Je mehr LED-Strings angesteuert werden sollen, desto mehr Schaltregler werden benötigt.
Somit wird eine Großzahl von Bauteilen benötigt. Dies führt zu hohen Kosten. Zudem
wird aufgrund der Vielzahl der benötigten Schaltreglern die Ansteuerschaltung größer,
je mehr LED-Strings angesteuert werden.
[0012] Die
DE 10 2006 055 312 A1 offenbart ebenfalls eine Ansteuervorrichtung zur Ansteuerung einer Mehrzahl von LED-Arrays
farbiger LEDs, wobei eine Multikanal-Antriebseinheit eine Referenzspannung in entsprechende
Durchlassspannungen V1f bis Vnf für die farbigen LED-Arrays LA1 bis LAn entsprechend
einer Mehrzahl von Steuersignalen SC1 bis SCn wandelt. Hierbei stellt ein jeweiliger
treibender Kanalbereich der Multikanal-Antriebseinheit eine jeweilige Durchlassspannung
für ein jeweiliges dem treibenden Kanalbereich zugeordnetes LED-Array ein, wobei jedes
LED-Array eine Mehrzahl LEDs einer spezifischen Farbe aufweist.
[0013] Die in der
DE 10 2006 055 312 A1 offenbarte Schaltung weißt zur Einstellung einer jeweiligen Durchlassspannung V1f
bis Vnf für jedes entsprechendes LED-Array jeweils einen separaten treibenden Kanalbereich
auf.
[0014] Demnach wird auch in der in der
DE 10 2006 055 312 A1 offenbarten Lösung für jedes einzelne LED-Array ein separater treibender Kanalbereich
benötigt, so dass die benötigte Anzahl treibender Kanalbereiche mit der Anzahl anzusteuernder
LED-Arrays skaliert.
[0015] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach eine Lösung für eine verbesserte
Ansteuervorrichtung bereitzustellen, die eine Überspannung an einer Stromquelle verhindert,
wobei die Lösung kostengünstig sein soll und eine kompakte Bauweise aufweisen soll.
[0016] Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung, sowie ein Verfahren gemäß dem unabhängigen
Anspruch vorgeschlagen.
[0017] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen,
der Beschreibung, sowie den Figuren zu entnehmen.
[0018] Die vorgeschlagene Lösung sieht eine Ansteuervorrichtung zur Ansteuerung wenigstens
einer LED-Gruppe vor. Insbesondere ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet einer
Mehrzahl von LED-Gruppen anzusteuern.
[0019] Insbesondere umfasst die wenigstens eine LED-Gruppe wenigstens eine LED von wenigstens
einer Farbe. Insbesondere umfasst die wenigstens eine LED-Gruppe eine Mehrzahl von
LEDs von wenigstens einer Farbe. Insbesondere umfasst die Mehrzahl von LED-Gruppen
jeweils wenigstens eine LED von wenigstens einer Farbe. Insbesondere umfasst die Mehrzahl
von LED-Gruppen jeweils eine Mehrzahl von LEDs.
[0020] Insbesondere umfasst die Ansteuervorrichtung einen Schaltregler.
[0021] Insbesondere ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet ist eine Mehrzahl von
Betriebsspannungen bereitzustellen.
[0022] Insbesondere umfasst die Ansteuervorrichtung eine Mehrzahl von Linearreglern.
[0023] Insbesondere ist jeder der Linearregler dazu eingerichtet jeweils eine Betriebsspannung
der Mehrzahl von Betriebsspannungen individuell einzustellen.
[0024] Insbesondere entspricht die durch einen jeweiligen Linearregler eingestellte jeweilige
Betriebsspannung einer jeweiligen Betriebsspannung für die wenigstens eine LED der
wenigstens einen LED-Gruppe, insbesondere für die wenigstens eine LED der Mehrzahl
von LED-Gruppen. Insbesondere entspricht die durch einen jeweiligen Linearregler der
Mehrzahl von Linearreglern eingestellte jeweilige Betriebsspannung einer jeweiligen
Betriebsspannung für die wenigstens eine LED einer jeweiligen Farbe.
[0025] Insbesondere ist wenigstens einer der jeweiligen Linearregler dazu eingerichtet die
jeweilige Betriebsspannung für alle LEDs einer jeweiligen spezifischen Farbe für sämtliche
einer Mehrzahl von LED-Gruppen zeitgleich einzustellen. Insbesondere wird die jeweilige
Betriebsspannung für alle LEDs einer jeweiligen spezifischen Farbe für sämtliche der
Mehrzahl von LED-Gruppen zeitgleich eingestellt, welche Mehrzahl von LED-Gruppen die
wenigstens eine LED dieser spezifischen Farbe aufweisen. Insbesondere ist jeder der
Linearregler jeweils dazu eingerichtet für sämtliche der Mehrzahl von LED-Gruppen
die jeweilige Betriebsspannung für die wenigstens eine LED der jeweiligen Farbe einzustellen.
Insbesondere ist wenigstens einer der jeweiligen Linearregler dazu eingerichtet eine
gemeinsame jeweilige Betriebsspannung für alle LEDs einer ersten Farbe und für alle
LEDs wenigstens einer zweiten Farbe einzustellen. Insbesondere sind die LEDs der ersten
Farbe in wenigstens einer ersten LED-Gruppe angeordnet. Insbesondere sind die LEDs
der wenigstens zweiten Farbe in wenigstens einer zweiten LED-Gruppe angeordnet. Insbesondere
ist die wenigstens eine zweite LED-Gruppe von der wenigstens einen ersten LED-Gruppe
verschieden.
[0026] In einer Ausgestaltung ist ein Wert für eine Mindestspannung für einen Betrieb der
LEDs der ersten Farbe mit einem Wert für eine Mindestspannung für einen Betrieb der
LEDs der wenigstens einen zweiten Farbe vergleichbar.
[0027] Wenn LEDs der ersten Farbe und LEDs der wenigstens einen zweiten Farbe, welche von
der ersten Farbe verschieden ist, mit einer gemeinsamen Spannung versorgt werden,
entsteht eine Verlustleistung, welche in einem Temperaturanstieg in wenigstens einer
Stromquelle resultiert. Dabei resultiert der Temperaturanstieg in der wenigstens einen
Stromquelle, welche die LEDs der ersten Farbe und/oder die LEDs der wenigstens einen
zweiten Farbe mit Strom versorgt.
[0028] Insbesondere ist der Wert für die Mindestspannung für den Betrieb der LEDs der ersten
Farbe mit dem Wert für die Mindestspannung für den Betrieb der LEDs der wenigstens
einen zweiten Farbe vergleichbar, wenn bei einer gleichzeitigen Spannungsversorgung
der LEDs der ersten Farbe und der LEDs der zweiten Farbe mittels eines gemeinsamen
Linearreglers eine Temperatur der wenigstens einen Stromquelle einen Maximaltemperaturwert
nicht überschreitet. Wird die wenigstens eine Stromquelle mittels einer Kühlung gekühlt
und somit die Temperatur der wenigstens einen Stromquelle reduziert, so kann der durch
die entstehende Verlustleistung Temperaturanstieg einen entsprechend höheren Betrag
aufweisen.
[0029] Insbesondere wird mittels eines gemeinsamen Linearreglers eine gemeinsame Betriebsspannung
für die LEDs der ersten Farbe und die LEDs der zweiten Farbe eingestellt, wenn der
Wert für die Mindestspannung für den Betrieb der LEDs der ersten Farbe mit dem Wert
für die Mindestspannung für den Betrieb der LEDs der zweiten Farbe vergleichbar ist.
Insbesondere sind die LEDs der ersten Farbe dabei in der wenigstens einen ersten LED-Gruppe
angeordnet und die LEDs der zweiten Farbe in der wenigstens einen zweiten LED-Gruppe
angeordnet, wobei die wenigstens eine erste LED-Gruppe von der wenigstens einen zweiten
LED-Gruppe verschieden ist.
[0030] Insbesondere ist der Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer grünen LED
mit dem Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer blauen LED vergleichbar.
[0031] Insbesondere ist der Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer blauen LED
mit dem Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer weißen LED vergleichbar.
[0032] Insbesondere ist der Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer grünen LED
mit dem Wert für die Mindestspannung für den Betrieb einer weißen LED vergleichbar.
[0033] In einer Ausgestaltung ist wenigstens einer der Linearregler jeweils mit jeder der
Mehrzahl von LED-Gruppen elektrisch verbunden.
[0034] Insbesondere ist jeder der Linearregler jeweils mit jeder der Mehrzahl von LED-Gruppen
elektrisch verbunden.
[0035] In einer Ausgestaltung umfasst die Ansteuervorrichtung einen ersten Regelkreis und
einen zweiten Regelkreis.
[0036] Insbesondere reguliert der erste Regelkreis die jeweiligen Betriebsspannungen.
[0037] Insbesondere reguliert der zweite Regelkreis eine Eingangsspannung für die Linearregler.
[0038] In einer Ausgestaltung umfasst der erste Regelkreis die Linearregler. Insbesondere
ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels der Linearregler die Mehrzahl von
Betriebsspannungen derart einzustellen, dass die Betriebsspannungen zumindest teilweise
voneinander verschieden sind. Insbesondere reguliert der erste Regelkreis die Einstellung
der zumindest teilweise voneinander verschiedenen Betriebsspannungen mittels der Linearregler.
[0039] Insbesondere ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels eines ersten Linearreglers
eine erste Betriebsspannung einzustellen.
[0040] Insbesondere ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels eines zweiten Linearreglers
eine zweite Betriebsspannung einzustellen.
[0041] Insbesondere ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels eines dritten Linearreglers
eine dritte Betriebsspannung einzustellen.
[0042] Insbesondere ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels eines vierten Linearreglers
eine vierte Betriebsspannung einzustellen.
[0043] Insbesondere ist der erste Regelkreis dazu eingerichtet mittels eines n-ten Linearreglers
eine n-te Betriebsspannung einzustellen.
[0044] In einer Ausgestaltung umfasst der zweite Regelkreis den Schaltregler. Insbesondere
ist der zweite Regelkreis dazu eingerichtet mittels des Schaltreglers die Eingangsspannung
für die Linearregler einzustellen.
[0045] Insbesondere reguliert der zweite Regelkreis die Einstellung der Eingangsspannung
für den wenigstens einen Linearregler mittels des Schaltreglers.
[0046] In einer Ausgestaltung umfasst die Mehrzahl von LED-Gruppen jeweils eine Mehrzahl
von LEDs. Insbesondere weist jede LED der Mehrzahl von LEDs wenigstens einer LED-Gruppe
der Mehrzahl von LED-Gruppen dieselbe Farbe auf.
[0047] Insbesondere weist die Mehrzahl von LEDs wenigstens einer LED-Gruppe der Mehrzahl
von LED-Gruppen wenigstens zwei verschiedene Farben auf, sodass die wenigstens eine
LED-Gruppe LEDs von wenigstens zwei verschiedenen Farben umfasst.
[0048] In einer Ausgestaltung ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet LEDs unterschiedlicher
Farbe mit voneinander verschiedenen Betriebsspannungen zu versorgen.
[0049] Insbesondere ist ein erster Linearregler dazu eingerichtet eine erste Betriebsspannung
einzustellen. Insbesondere ist ein zweiter Linearregler dazu eingerichtet eine von
der ersten Betriebsspannung verschiedene zweite Betriebsspannung einzustellen.
[0050] Insbesondere stellt ein erster Linearregler eine erste Betriebsspannung für alle
LEDs einer ersten Farbe für sämtliche LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine LED
der ersten Farbe aufweisen. Insbesondere stellt ein zweiter Linearregler eine zweite
Betriebsspannung für alle LEDs einer zweiten Farbe für sämtliche LED-Gruppen ein,
welche wenigstens eine LED der zweiten Farbe aufweisen. Insbesondere stellt ein dritter
Linearregler eine dritte Betriebsspannung für alle LEDs einer dritten Farbe für sämtliche
LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine LED der dritten Farbe aufweisen. Insbesondere
stellt ein vierter Linearregler eine vierte Betriebsspannung für alle LEDs einer vierten
Farbe für sämtliche LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine LED der vierten Farbe
aufweisen. Insbesondere stellt ein n-ter Linearregler eine n-te Betriebsspannung für
alle LEDs einer n-ten Farbe für sämtliche LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine
LED der n-ten Farbe aufweisen. Insbesondere stellt ein erster Linearregler dazu eingerichtet
eine gemeinsame erste Betriebsspannung für alle LEDs einer ersten Farbe für sämtliche
LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine LED der ersten Farbe aufweisen, und für alle
LEDs einer zweiten Farbe für sämtliche LED-Gruppen ein, welche wenigstens eine LED
der zweiten Farbe aufweisen. Insbesondere unterscheiden sich dabei die LED-Gruppen,
in denen die LEDs der ersten Farbe angeordnet sind von den LED-Gruppen, in denen die
LEDs der zweiten Farbe angeordnet sind.
[0051] In einer Ausgestaltung umfasst die Ansteuervorrichtung wenigstens eine Stromquelle.
Insbesondere ist die wenigstens eine Stromquelle dazu eingerichtet die wenigstens
eine LED-Gruppe mit Strom zu versorgen.
[0052] Insbesondere umfasst die Ansteuervorrichtung eine Mehrzahl von Stromquellen.
[0053] Insbesondere versorgt je eine Stromquelle jeweils eine LED-Gruppe mit Strom. Insbesondere
versorgt jeweils eine Stromquelle eine jeweilige LED-Gruppe einer Mehrzahl von LED-Gruppen
mit Strom.
[0054] Im Sinne dieser Erfindung kann die wenigstens eine Stromquelle auch als Stromsenke
verschaltet sein.
[0055] In einer Ausgestaltung sind die Linearregler als Multiplexer ausgebildet.
[0056] Insbesondere sind die Linearregler dazu eingerichtet die Verlustleistung in den Stromquellen
zu reduzieren oder die Verlustleistung im System zu verteilen.
[0057] Insbesondere dienen die Linearregler zur Reduzierung einer benötigten Anzahl von
Stromquellen der Ansteuervorrichtung. Die erfindungsgemäße Schaltung der Linearregler
ermöglicht, dass für eine Gruppe von LEDs unterschiedlicher Farbe, z.B. einer Kombination
aus roten, grünen und blauen LEDs, nur eine einzige Stromquelle bzw. Stromsenke benötigt
wird.
[0058] In einer Ausgestaltung umfasst die Ansteuervorrichtung wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit.
[0059] Insbesondere ist die wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit dazu eingerichtet
die wenigstens eine Stromquelle zu schalten.
[0060] Insbesondere ist die wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit dazu eingerichtet
eine Mehrzahl von Stromquellen zu schalten.
[0061] Insbesondere schaltet je eine Pulsweitenmodulationseinheit je eine Stromquelle.
[0062] In einer Ausgestaltung ist die wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit dazu
eingerichtet die Linearregler einzeln und separat voneinander mit einem PWM-Tastverhältnis
zu belegen. Insbesondere werden die Linearregler mittels des Schaltreglers entsprechend
der entsprechenden zu erreichenden Betriebsspannung aufgesteuert und zusätzlich mit
einem jeweiligen PWM-Tastverhältnis belegt.
[0063] Insbesondere wird infolge des PWM-Tastverhältnisses nur die wenigstens eine LED der
wenigstens einen LED-Gruppe mit Spannung versorgt, welche wenigstens eine LED eine
erste Farbe, und/oder eine zweite Farbe, und/oder eine dritte Farbe, und/oder eine
vierte Farbe aufweist.
[0064] Insbesondere wird infolge des PWM-Tastverhältnisses jeweils die wenigstens eine LED
einer Mehrzahl von LED-Gruppen mit Spannung versorgt, welche wenigstens eine LED die
erste Farbe, und/oder die zweite Farbe, und/oder die dritte Farbe, und/oder die vierte
Farbe aufweist.
[0065] Insbesondere belegt eine jeweilige Pulsweitenmodulationseinheit die Linearregler
mit dem PWM-Tastverhältnis, welche jeweilige Pulsweitenmodulationseinheit eine jeweilige
Stromquelle einer jeweiligen LED-Gruppe steuert.
[0066] Auf diese Weise können die LEDs einer jeweiligen Farbe für jede LED-Gruppe einzeln
in Abhängigkeit eines PWM-Tastverhältnisses gedimmt werden.
[0067] Anstelle von LEDs kann die oben beschriebene Ansteuervorrichtung auch zur Ansteuerung
anderer Verbraucher verwendet werden, welche mit zumindest teilweise voneinander verschiedenen
Betriebsspannungen betrieben werden.
[0068] Weiter sieht die vorgeschlagene Lösung ein Verfahren zur Einstellung mehrerer sich
zumindest zum Teil voneinander unterscheidender Betriebsspannungen mittels der Ansteuervorrichtung
vor. Insbesondere stellt der erste Regelkreis der Ansteuervorrichtung mittels der
Mehrzahl von Linearreglern die Mehrzahl von Betriebsspannungen ein.
[0069] Insbesondere stellt der zweite Regelkreis die Eingangsspannung für die Linearregler
ein.
[0070] In einer Ausgestaltung umfasst der erste Regelkreis folgende Verfahrensschritte:
- a. Erfassen eines ersten Messwerts für einen Spannungsabfall über zumindest eine Stromquelle;
- b. Vergleichen des ersten Messwerts mit einem vorgegebenen Maximalwert für den Spannungsabfall
über die zumindest eine Stromquelle;
- c. Senden eines ersten ersten Komparator-Signals;
- d. Einstellen einer jeweiligen Betriebsspannung für jede der Mehrzahl von Betriebsspannungen
entsprechend des ersten ersten Komparator-Signals;
- e. Vergleichen der jeweiligen Betriebsspannung mit einem jeweiligen vorgegebenen Mindestwert
für die jeweiligen Betriebsspannungen;
- f. Vergleichen der jeweiligen Betriebsspannung mit einem jeweiligen vorgegebenen Maximalwert
für die jeweiligen Betriebsspannungen;
- g. Senden eines zweiten ersten Komparator-Signals; und
- h. Einstellen einer jeweiligen Betriebsspannung für jede der Mehrzahl von Betriebsspannungen
entsprechend des zweiten ersten Komparator-Signals,
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.
[0071] Insbesondere umfasst die Ansteuervorrichtung einen ersten Detektor. Insbesondere
erfasst der erste Detektor den ersten Messwert für den Spannungsabfall über die zumindest
eine Stromquelle.
[0072] Insbesondere umfasst die Ansteuervorrichtung einen ersten Komparator. Insbesondere
vergleicht der erste Komparator den ersten Messwert mit dem vorgegebenen Maximalwert
für den Spannungsabfall über die zumindest eine Stromquelle.
[0073] Insbesondere sendet der erste Komparator das erste erste Komparator-Signal. Insbesondere
sendet der erste Komparator das erste erste Komparator-Signal an die Linearregler.
Insbesondere sendet der erste Komparator das erste erste Komparator-Signal, wenn der
erste Messwert größer ist als der vorgegebene Maximalwert für den Spannungsabfall
über die zumindest eine Stromquelle. Insbesondere stellen die Linearregler der Ansteuervorrichtung
eine jeweilige Betriebsspannung für jede der Mehrzahl von Betriebsspannungen entsprechend
des ersten ersten Komparator-Signals ein. Insbesondere stellt der erste Linearregler
die erste Betriebsspannung entsprechend des ersten ersten Komparator-Signals ein.
Insbesondere stellt der zweite Linearregler die zweite Betriebsspannung entsprechend
des ersten ersten Komparator-Signals ein. Insbesondere stellt der dritte Linearregler
die dritte Betriebsspannung entsprechend des ersten ersten Komparator-Signals ein.
Insbesondere stellt der vierte Linearregler die vierte Betriebsspannung entsprechend
des ersten ersten Komparator-Signals ein.
[0074] Insbesondere verringert der jeweilige Linearregler die jeweilige Betriebsspannung,
wenn der erste Messwert größer ist als der vorgegebene Maximalwert für den Spannungsabfall
über die zumindest eine Stromquelle.
[0075] Insbesondere vergleicht der erste Komparator die jeweiligen Betriebsspannungen mit
einem jeweiligen vorgegebenen Mindestwert für die jeweiligen Betriebsspannungen.
[0076] Insbesondere vergleicht der erste Komparator die jeweiligen Betriebsspannungen mit
einem jeweiligen vorgegebenen Maximalwert für die jeweiligen Betriebsspannungen.
[0077] Insbesondere sendet der erste Komparator das zweite erste Komparator-Signal. Insbesondere
sendet der erste Komparator das zweite erste Komparator-Signal an die Linearregler.
Insbesondere sendet der erste Komparator das zweite erste Komparator-Signal, wenn
eine jeweilige Betriebsspannung kleiner oder gleich dem jeweiligen vorgegebene Mindestwert
ist. Insbesondere sendet der erste Komparator das zweite erste Komparator-Signal,
wenn eine jeweilige Betriebsspannung größer oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen
Maximalwert ist.
[0078] Insbesondere stellen die jeweiligen Linearregler die jeweiligen Betriebsspannungen
entsprechend des zweiten ersten Komparator-Signals ein. Insbesondere stellt der erste
Linearregler die erste Betriebsspannung entsprechend des zweiten ersten Komparator-Signals
ein. Insbesondere stellt der zweite Linearregler die zweite Betriebsspannung entsprechend
des zweiten ersten Komparator-Signals ein. Insbesondere stellt der dritte Linearregler
die dritte Betriebsspannung entsprechend des zweiten ersten Komparator-Signals ein.
Insbesondere stellt der vierte Linearregler die vierte Betriebsspannung entsprechend
des zweiten ersten Komparator-Signals ein.
[0079] Insbesondere erhöhen die jeweiligen Linearregler die jeweiligen Betriebsspannungen,
wenn die jeweilige Betriebsspannung kleiner oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen
Mindestwert ist. Insbesondere erhöht der erste Linearregler die erste Betriebsspannung,
wenn die erste Betriebsspannung kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert der
ersten Betriebsspannung ist. Insbesondere erhöht der zweite Linearregler die zweite
Betriebsspannung, wenn die zweite Betriebsspannung kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Mindestwert der zweiten Betriebsspannung ist. Insbesondere erhöht der dritte Linearregler
die dritte Betriebsspannung, wenn die dritte Betriebsspannung kleiner oder gleich
dem vorgegebenen Mindestwert der dritten Betriebsspannung ist. Insbesondere erhöht
der vierte Linearregler die vierte Betriebsspannung, wenn die vierte Betriebsspannung
kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert der vierten Betriebsspannung ist.
[0080] Insbesondere verringern die jeweiligen Linearregler die jeweiligen Betriebsspannungen,
wenn die jeweilige Betriebsspannung größer oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen
Maximalwert ist. Insbesondere verringert der erste Linearregler die erste Betriebsspannung,
wenn die erste Betriebsspannung größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert der
ersten Betriebsspannung ist. Insbesondere verringert der zweite Linearregler die zweite
Betriebsspannung, wenn die zweite Betriebsspannung größer oder gleich dem vorgegebenen
Maximalwert der zweiten Betriebsspannung ist. Insbesondere verringert der dritte Linearregler
die dritte Betriebsspannung, wenn die dritte Betriebsspannung größer oder gleich dem
vorgegebenen Maximalwert der dritten Betriebsspannung ist. Insbesondere verringert
der vierte Linearregler die vierte Betriebsspannung, wenn die vierte Betriebsspannung
größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert der vierten Betriebsspannung ist.
[0081] In einer Ausgestaltung umfasst der erste Regelkreis zusätzlich oder alternativ die
folgenden Verfahrensschritte:
- a. Erfassen eines Temperaturwerts der zumindest einen Stromquelle;
- b. Vergleichen des Temperaturwerts mit einem vorgegebenen Temperaturmaximalwert;
- c. Senden eines zweiten Komparator-Signals, und
- d. Einstellen der der jeweiligen Betriebsspannungen entsprechend des zweiten Komparator-Signals,
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.
[0082] Insbesondere erfasst ein Temperatursensor den Temperaturwert. Insbesondere umfasst
die Ansteuervorrichtung den Temperatursensor. Insbesondere ist der Temperatursensor
separat angeordnet.
[0083] Insbesondere vergleicht ein zweiter Komparator den Temperaturwert mit dem vorgegebenen
Temperaturmaximalwert.
[0084] Insbesondere sendet der zweite Komparator das zweite Komparator-Signal. Insbesondere
sendet der zweite Komparator das zweite Komparator-Signal an die Linearregler. Insbesondere
sendet der zweite Komparator das zweite Komparator-Signal, wenn der Temperaturwert
größer oder gleich dem vorgegebenen Temperaturmaximalwert ist.
[0085] Insbesondere stellen die jeweiligen Linearregler die jeweiligen Betriebsspannungen
entsprechend des zweiten Komparator-Signals ein.
[0086] Insbesondere verringern die jeweiligen Linearregler die jeweiligen Betriebsspannungen,
wenn der Temperaturwert größer oder gleich dem vorgegebenen Temperaturmaximalwert
ist.
[0087] In einer Ausgestaltung umfasst der zweite Regelkreis folgende Verfahrensschritte:
- a. Erfassen eines jeweiligen zweiten Messwerts für einen jeweiligen Spannungsabfall
über die jeweiligen Linearregler der Mehrzahl von Linearreglern;
- b. Bilden eines jeweiligen Differenzwerts aus der Eingangsspannung der Linearregler
und dem jeweiligen zweiten Messwert;
- c. Vergleichen der jeweiligen Differenzwerte mit den jeweiligen vorgegebenen Mindestwerten
für die jeweiligen Betriebsspannungen;
- d. Vergleichen der jeweiligen Differenzwerte mit den jeweiligen vorgegebenen Maximalwerten
für die jeweiligen Betriebsspannungen;
- e. Senden eines dritten Komparator-Signals, und
- f. Einstellen der Eingangsspannung entsprechend des dritten Komparator-Signals,
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.
[0088] Insbesondere erfasst ein zweiter Detektor den jeweiligen zweiten Messwert für den
jeweiligen Spannungsabfall über die jeweiligen Linearregler. Insbesondere erfasst
der zweite Detektor einen ersten zweiten Messwert für einen ersten Linearregler. Insbesondere
erfasst der zweite Detektor einen zweiten zweiten Messwert für einen zweiten Linearregler.
Insbesondere erfasst der zweite Detektor einen dritten zweiten Messwert für einen
dritten Linearregler. Insbesondere erfasst der zweite Detektor einen vierten zweiten
Messwert für einen vierten Linearregler.
[0089] Insbesondere bildet ein dritter Komparator den jeweiligen Differenzwert aus der Eingangsspannung
der Linearregler und dem jeweiligen zweiten Messwert. Insbesondere bildet der dritte
Komparator einen ersten Differenzwert aus der Eingangsspannung der Linearregler und
dem ersten zweiten Messwert. Insbesondere bildet der dritte Komparator einen zweiten
Differenzwert aus der Eingangsspannung der Linearregler und dem zweiten zweiten Messwert.
Insbesondere bildet der dritte Komparator einen dritten Differenzwert aus der Eingangsspannung
der Linearregler und dem dritten zweiten Messwert. Insbesondere bildet der dritte
Komparator einen vierten Differenzwert aus der Eingangsspannung der Linearregler und
dem vierten zweiten Messwert.
[0090] Insbesondere vergleicht der dritte Komparator die jeweiligen Differenzwerte mit den
jeweiligen vorgegebenen Mindestwerten für die jeweiligen Betriebsspannungen.
[0091] Insbesondere vergleicht der dritte Komparator den ersten Differenzwert mit dem vorgegebenen
Mindestwert für die erste Betriebsspannung. Insbesondere vergleicht der dritte Komparator
den zweiten Differenzwert mit dem vorgegebenen Mindestwert für die zweite Betriebsspannung.
Insbesondere vergleicht der dritte Komparator den dritten Differenzwert mit dem vorgegebenen
Mindestwert für die dritte Betriebsspannung. Insbesondere vergleicht der dritte Komparator
den vierten Differenzwert mit dem vorgegebenen Mindestwert für die vierte Betriebsspannung.
[0092] Insbesondere vergleicht der dritte Komparator die jeweiligen Differenzwerte mit den
jeweiligen vorgegebenen Maximalwerten für die jeweiligen Betriebsspannungen.
[0093] Insbesondere vergleicht der dritte Komparator den ersten Differenzwert mit dem vorgegebenen
Maximalwert für die erste Betriebsspannung. Insbesondere vergleicht der dritte Komparator
den zweiten Differenzwert mit dem vorgegebenen Maximalwert für die zweite Betriebsspannung.
Insbesondere vergleicht der dritte Komparator den dritten Differenzwert mit dem vorgegebenen
Maximalwert für die dritte Betriebsspannung. Insbesondere vergleicht der dritte Komparator
den vierten Differenzwert mit dem vorgegebenen Maximalwert für die vierte Betriebsspannung.
[0094] Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal an den Schaltregler.
Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der jeweilige
Differenzwert kleiner oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen Mindestwert für die
jeweilige Betriebsspannung ist. Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte
Komparator-Signal, wenn der erste Differenzwert kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Mindestwert für die erste Betriebsspannung ist. Insbesondere sendet der dritte Komparator
das dritte Komparator-Signal, wenn der zweite Differenzwert kleiner oder gleich dem
vorgegebenen Mindestwert für die zweite Betriebsspannung ist. Insbesondere sendet
der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der dritte Differenzwert
kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die dritte Betriebsspannung ist.
Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der vierte
Differenzwert kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die vierte Betriebsspannung
ist.
[0095] Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der
jeweilige Differenzwert größer oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen Maximalwert
für die jeweilige Betriebsspannung ist. Insbesondere sendet der dritte Komparator
das dritte Komparator-Signal, wenn der erste Differenzwert größer oder gleich dem
vorgegebenen Maximalwert für die erste Betriebsspannung ist. Insbesondere sendet der
dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der zweite Differenzwert größer
oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert für die zweite Betriebsspannung ist. Insbesondere
sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der dritte Differenzwert
größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert für die dritte Betriebsspannung ist.
Insbesondere sendet der dritte Komparator das dritte Komparator-Signal, wenn der vierte
Differenzwert größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert für die vierte Betriebsspannung
ist.
[0096] Insbesondere stellt der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler entsprechend
des dritten Komparator-Signals ein.
[0097] Insbesondere erhöht der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler, wenn
wenigstens einer der jeweiligen Differenzwerte kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Mindestwert für die jeweilige Betriebsspannung ist. Insbesondere erhöht der Schaltregler
die Eingangsspannung für die Linearregler, wenn der erste Differenzwert kleiner oder
gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die erste Betriebsspannung ist. Insbesondere
erhöht der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler, wenn der zweite
Differenzwert kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die zweite Betriebsspannung
ist. Insbesondere erhöht der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler,
wenn der dritte Differenzwert kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für
die dritte Betriebsspannung ist. Insbesondere erhöht der Schaltregler die Eingangsspannung
für die Linearregler, wenn der vierte Differenzwert kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Mindestwert für die vierte Betriebsspannung ist.
[0098] Insbesondere verringert der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler,
wenn wenigstens einer der jeweiligen Differenzwerte größer oder gleich dem vorgegebenen
Maximalwert für die jeweilige Betriebsspannung ist. Insbesondere verringert der Schaltregler
die Eingangsspannung für die Linearregler, wenn der erste Differenzwert größer oder
gleich dem vorgegebenen Maximalwert für die erste Betriebsspannung ist. Insbesondere
verringert der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler, wenn der zweite
Differenzwert größer oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die zweite Betriebsspannung
ist. Insbesondere verringert der Schaltregler die Eingangsspannung für die Linearregler,
wenn der dritte Differenzwert größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert für
die dritte Betriebsspannung ist. Insbesondere verringert der Schaltregler die Eingangsspannung
für die Linearregler, wenn der vierte Differenzwert größer oder gleich dem vorgegebenen
Maximalwert für die vierte Betriebsspannung ist.
[0099] Die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung ermöglicht somit eine gleichzeitige Bereitstellung
einer Mehrzahl unterschiedlicher Betriebsspannungen unter Verwendung eines einzigen
Schaltreglers.
[0100] Die verschiedenen Betriebsspannungen werden dabei durch eine Mehrzahl von Linearreglern
eingestellt, wobei jeweils einer der Linearregler einen Spannungswert für jeweils
eine der Mehrzahl von Betriebsspannungen einstellt.
[0101] Mittels der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung wird durch eine individuelle Regulierung
der Mehrzahl von unterschiedlichen Betriebsspannungen eine Verlustleistung an den
Stromquellen, welche die LED-Gruppen mit Strom versorgen, reduziert und somit eine
Erhitzung reduziert, wodurch eine Überhitzung verhindert wird.
[0102] Insbesondere wird durch die Linearregler eine DC/DC-Versorgungswelligkeit reduziert,
und damit auch EMI-Effekte und LED-Strom-Interferenzen, welche ein Farbflimmern bedingen.
[0103] Die Linearregler können zudem gleichzeitig dazu genutzt werden, um ein Multiplexen
der LEDs zu erlauben, so dass zur Versorgung einer LED-Gruppe nur eine Stromquelle
genutzt wird um mehrere LEDs einer LED-Gruppe zu betreiben, wobei die LEDs dieser
LED-Gruppe zumindest teilweise voneinander verschiedene Farben aufweisen. Durch passendes
Ein- und Ausschalten der Linearregler und entsprechende PWM-Tastverhältnisse an der
Stromquelle kann jede LED (R, G, B) der LED-Gruppe einzeln gedimmt werden. Für LED-Gruppen
mit LEDs dreier unterschiedlicher Farben können somit für jede LED-Gruppe jeweils
zwei Stromquellen eingespart werden.
[0104] Besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass durch die Kombination mehrerer Linearregler
mit einem Schaltregler die Ausmaße der Ansteuervorrichtung gegenüber dem Stand der
Technik deutlich reduziert werden können. Somit ergibt sich eine kompakt und kostengünstige
Bauweise.
[0105] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Merkmale und Funktionen der Erfindung sind
in Zusammenhang mit den in den Figuren gezeigten Beispielen erklärt.
[0106] Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- schematische Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung;
- Fig. 2
- schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Ansteuerungsvorrichtung;
und
- Fig. 3
- vereinfachte schematische Darstellung eines Verfahrens zur Reduzierung einer Verlustleistung.
[0107] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung
100.
[0108] Die Ansteuervorrichtung 100 ist dazu eingerichtet wenigstens eine LED-Gruppe 200
anzusteuern. Jede LED-Gruppe 200 umfasst wenigstens eine LED 201, 202, 203.
[0109] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst jede der LED-Gruppen 200
eine Mehrzahl von LEDs 201, 202, 203, wobei jede der LEDs 201, 202, 203 Licht einer
jeweils anderen Farbe emittiert. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel umfasst jede
der LED-Gruppen 200 jeweils eine erste LED 201, welche rotes Licht emittiert, eine
zweite LED 202, welche grünes Licht emittiert, und eine dritte LED 203, welche blaues
Licht emittiert.
[0110] Es ist aber auch möglich, dass eine LED-Gruppe 200 alternativ oder zusätzlich wenigstens
eine weiße LED umfasst.
[0111] Ebenso ist es möglich, dass die LED-Gruppen 200 eine voneinander verschiedene Anzahl
von LEDs 201, 202, 203 aufweisen.
[0112] Ebenso ist es möglich, dass eine LED-Gruppe 200 mehrere LEDs 201, 202, 203 von derselben
Farbe aufweist, d.h. mehrere rote LEDs, und/oder mehrere grüne LEDs und/oder mehrere
blaue LEDs und/oder mehrere weiße LEDs.
[0113] Die Ansteuervorrichtung 100 umfasst eine Mehrzahl von Linearreglern 101 und einen
Schaltregler 102. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Stromversorgung
103 in die Ansteuervorrichtung 100 integriert. Bei der Ansteuervorrichtung 100 und
der Stromversorgung 103 kann es sich aber auch um zwei voneinander separierte Baueinheiten
handeln.
[0114] Die Stromversorgung 103 umfasst eine Mehrzahl von Stromquellen IQ, welche durch eine
Mehrzahl von Pulsweitenmodulationseinheiten PWM geschaltet werden. Dabei schaltet
jede der Pulsweitenmodulationseinheiten PWM jeweils eine der Stromquellen IQ durch
Senden eines PWM-Signals PWMS.
[0115] Jede der Stromquellen IQ versorgt entsprechend dem empfangenen PWM-Signal PWMS jeweils
eine ihr zugeordneten LED-Gruppe 200 mit Strom.
[0116] Entsprechend der auf die LEDs 201, 202, 203 der jeweiligen LED-Gruppe 200 gegebene
mittlere Stromstärke wird eine jeweilige Farbtemperatur der entsprechenden LED-Gruppe
200, sowie eine Intensität eingestellt.
[0117] In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung sind die Stromquellen IQ gegen Masse, und
damit als Stromsenken geschaltet.
[0118] Über eine Versorgungsleitung VL werden die LED-Gruppen 200 mit einer Versorgungsspannung
VS versorgt.
[0119] Der Schaltregler 102 reguliert die Versorgungsspannung VS auf einen konstanten Spannungswert,
welcher als Eingangsspannung ES für die Linearregler 101 dient.
[0120] Für den Betrieb verschiedenfarbiger LEDs 201, 202, 203 sind unterschiedliche Mindestspannungen
für die jeweiligen Betriebsspannungen V1, V2, V3 notwendig. So benötigen rote LEDs
eine deutlich geringere Spannung als grüne LEDs und blaue LEDs. Weiße LEDs hingegen
benötigen eine Mindestspannung, welche mit der Mindestspannung für blaue LEDs vergleichbar
ist.
[0121] Zur Einstellung einer farbspezifischen individuellen Betriebsspannung V1, V2, V3
umfasst die Ansteuervorrichtung 100 eine Mehrzahl von Linearreglern 101a, 101b, 101c.
Jeder der Linearregler 101a, 101b, 101c stellt jeweils einen Spannungswert für eine
jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3 der LEDs 201, 202, 203 einer jeweiligen Farbe
ein. Dabei stellt ein erster Linearregler 101a eine erste Betriebsspannung V1 für
die ersten LEDs 201 (in diesem Beispiel für alle roten LEDs) jeder der LED-Gruppen
200 ein. Ein zweiter Linearregler 101b stellt eine zweite Betriebsspannung V2 für
die zweiten LEDs 202 (in diesem Beispiel alle grünen LEDs) jeder der LED-Gruppen 200
ein. Ein dritter Linearregler 101c stellt eine dritte Betriebsspannung V3 für die
dritten LEDs 203 (in diesem Beispiel alle blauen LEDs) jeder der LED-Gruppen 200 ein.
[0122] Mittels der Linearregler 101a, 101b, 101c werden somit drei verschiedene Betriebsspannungen
V1, V2, V3 zur Verfügung gestellt.
[0123] In einer nicht dargestellten Ausführung umfasst die Ansteuervorrichtung einen vierten
Linearregler, welcher eine vierte Betriebsspannung für vierte LEDs einer vierten Farbe,
insbesondere für weiße LEDs, einstellt.
[0124] Die Linearregler 101a, 101b, 101c können zudem als Multiplexer fungieren.
[0125] Die Linearregler 101 und die Stromquellen IQ werden jeweils durch Pulsweitenmodulationseinheiten
PWM so ein- und ausgeschaltet, dass jede LED 201, 202, 203 (R, G, B) einzeln gedimmt
werden kann.
[0126] Um einen Betrieb der LEDs 201, 202, 203 zu gewährleisten, muss die Eingangsspannung
ES der Linearregler 101 ausreichend hoch sein.
[0127] Der Schaltregler 102 reguliert einen Wert für die Eingangsspannung ES derart, dass
die Eingangsspannung ES abzüglich eines Spannungsabfalls über die jeweiligen Linearregler
101a, 101b, 101c mindestens der jeweiligen Mindestspannung für die jeweilige Betriebsspannung
V1, V2, V3 entspricht.
[0128] Insbesondere stellt der Schaltregler 102 einen Spannungswert für die Eingangsspannung
ES ein, welcher abzüglich des Spannungsabfalls über die Linearregler 101a, 101b, 101c
mindestens der größten der Mindestspannungen für die Betriebsspannungen V1, V2, V3
entspricht.
[0129] Die über die Stromquellen IQ abfallende Spannung erzeugt eine Verlustleistung, welche
in Wärme umgewandelt wird.
[0130] Um eine Überhitzung zu verhindern, muss der Spannungsabfall über die Stromquellen
IQ geringgehalten werden.
[0131] Insbesondere soll der Spannungsabfall über die Stromquellen IQ einen vorgegebenen
Wert nicht überschreiten. Insbesondere beträgt der vorgegebene Wert für den Spannungsabfall
über die Stromquellen IQ einem Wert von ca. 0,5V.
[0132] Zusätzlich kann eine Einstellung der Betriebsspannungen V1, V2, V3 in Abhängigkeit
eines von einem Temperatursensor TS gesendeten Temperaturwerts erfolgen.
[0133] Der Temperatursensor TS kann in der Ansteuervorrichtung 100 integriert sein.
[0134] Der Temperatursensor TS überwacht eine Temperaturerhöhung, welche von einem Spannungsabfall
über die Stromquellen IQ herrührt.
[0135] Um eine Funktionsfähigkeit der Ansteuervorrichtung 100 zu gewährleisten, darf eine
bestimmte Temperatur nicht überschritten werden.
[0136] Die Linearregler 101a, 101b, 101c regulieren somit die Betriebsspannungen V1, V2,
V3 für die entsprechenden LEDs 201, 202, 203 in Abhängigkeit eines gemessenen Werts
für den Spannungsabfall an den Stromquellen und/oder in Abhängigkeit eines gemessenen
Werts für eine Temperatur.
[0137] Dies wird über zwei miteinander verknüpften Regelkreisen bewerkstelligt, wie in Fig.
2 vereinfacht dargestellt.
[0138] Es ist möglich eine Vielzahl von Ansteuervorrichtungen 100, wie in Fig. 1 dargestellt,
hintereinander zu schalten.
[0139] Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung
100.
[0140] Die in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig.
1 dargestellten Vorrichtung dadurch, dass die Ansteuervorrichtung 100 eine Mehrzahl
von ersten LED-Gruppen 200a und eine Mehrzahl von zweiten LED-Gruppen 200b ansteuert,
wobei die ersten LED-Gruppen eine Mehrzahl von LEDs 201, 202, 203 aufweist und die
zweiten LED-Gruppen wenigstens eine LED 204 aufweist.
[0141] Jeder LED-Gruppe 200a, 200b ist jeweils eine jeweilige Stromquelle IQ zugeordnet,
wobei jede Stromquelle IQ jeweils die ihr zugeordnete LED-Gruppe 200a, 200b mit Strom
versorgt.
[0142] Weiße LEDs benötigen eine Mindestspannung, welche mit der Mindestspannung für blaue
LEDs vergleichbar ist.
[0143] Aus diesem Grund können weiße LEDs und blaue LEDs mit einer gemeinsamen Betriebsspannung
angesteuert werden.
[0144] In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine erste LED-Gruppe
200a eine erste LED 201, eine zweite LED 202 und eine dritte LED 203, und eine zweite
LED-Gruppe 200b eine vierte LED 204.
[0145] In Fig. 2 entspricht die erste LED 201 einer roten LED, die zweite LED 202 einer
grünen LED, die dritte LED 203 einer blauen LED und die vierte LED 204 einer weißen
LED.
[0146] Ein erster Linearregler 101a stellt eine erste Betriebsspannung V1 ein, ein zweiter
Linearregler 101b stellt eine zweite Betriebsspannung V2 bereit und ein dritter Linearregler
101c stellt eine dritte Betriebsspannung V3 bereit.
[0147] In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt der erste Linearregler
101a eine erste Betriebsspannung V1 für alle ersten LEDs 201 für alle ersten LED-Gruppen
200a ein, der zweite Linearregler 101b eine zweite Betriebsspannung V2 für alle zweiten
LEDs 202 für alle ersten LED-Gruppen 200a ein, und der dritte Linearregler 101c eine
dritte Betriebsspannung V3 sowohl für alle dritten LEDs 203 für alle ersten LED-Gruppen
200a, als auch für alle vierten LEDs 204 für alle zweiten LED-Gruppen 200b.
[0148] Somit regelt der dritte Linearregler 101c in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
eine gemeinsame dritte Betriebsspannung V3 für alle blauen LEDs und alle weißen LEDs.
[0149] Ebenso wie blaue LEDs und weiße LEDs, weisen auch die benötigten Mindestspannungen
für grüne LEDs und blaue LEDs ähnliche Werte auf.
[0150] In einer nicht dargestellten Ausführungsform wird für alle grünen LEDs und alle blauen
LEDs eine gemeinsame Betriebsspannung mittels eines gemeinsamen Linearreglers reguliert.
[0151] In diesem Fall sind die grünen LEDs und die blauen LEDs, für die mittels eines gemeinsamen
Linearreglers eine gemeinsame Betriebsspannung eingestellt wird, in voneinander verschiedenen
LED-Gruppen angeordnet, sodass diese grünen LEDs mittels Stromquellen mit Strom versorgt
werden, welche sich von den Stromquellen unterscheiden, die die blauen LEDs, für welche
mittels des gemeinsamen Linearreglers die gemeinsame Betriebsspannung eingestellt
wird, mit Strom versorgen. Insbesondere sind die grünen LEDs in den ersten LED-Gruppen
angeordnet und die blauen LEDs in den zweiten LED-Gruppen angeordnet, wobei ein gemeinsamer
Linearregler eine Betriebsspannung für alle grünen LEDs sämtlicher ersten LED-Gruppen
und für alle blauen LEDs sämtlicher zweiten LED-Gruppen einstellt. Dabei wird jede
LED-Gruppe von einer separaten Stromquelle mit Strom versorgt.
[0152] In dieser Ausführungsform können die ersten LED-Gruppen und die zweiten LED-Gruppen
jeweils auch rote LEDs und/oder weiße LEDs umfassen. Dabei reguliert ein separater
Linearregler eine Betriebsspannung für sämtliche roten LEDs für alle LED-Gruppen,
welche rote LEDs aufweisen. Weiter reguliert und ein weiterer separater Linearregler
eine Betriebsspannung für sämtliche weißen LEDs für alle LED-Gruppen, welche weiße
LEDs aufweisen.
[0153] In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform wird für alle grünen LEDs,
alle blauen LEDs und alle weißen LEDs eine gemeinsame Betriebsspannung mittels eines
gemeinsamen Linearreglers reguliert.
[0154] Hierbei umfassen die ersten LED-Gruppen die grünen LEDs, die zweiten LED-Gruppen
die blauen LEDs und die dritten LED-Gruppen die weißen LEDs, wobei ein gemeinsamer
Linearregler eine Betriebsspannung für alle grünen LEDs aller ersten LED-Gruppen,
für alle blauen LEDs aller zweiten LED-Gruppen und für alle weißen LEDs aller dritten
LED-Gruppen einstellt.
[0155] Dabei wird jede LED-Gruppe der ersten LED-Gruppen, der zweiten LED-Gruppen und der
dritten LED-Gruppen mittels einer jeweiligen separaten Stromquelle mit Strom versorgt.
[0156] Die oben beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
[0157] Fig. 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Verfahrens zur Reduzierung
einer Verlustleistung mittels der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellten Ansteuervorrichtung.
[0158] Bei diesem Verfahren kommen ein erster Regelkreis R1 und ein zweiter Regelkreis R2
zu Tragen.
[0159] In dem ersten Regelkreis R1 erfasst ein erster Detektor D1 einen ersten Messwert
M1 für den Spannungsabfall über jede der Stromquellen.
[0160] Ein erster Komparator K1 vergleicht den ersten Messwert M1 mit einem vorgegebenen
Maximalwert für den Spannungsabfall.
[0161] Überschreitet der erste Messwert M1 den vorgegebenen Maximalwert, sendet der erste
Komparator K1 ein entsprechendes erstes erstes Komparator-Signal KS1a an die Linearregler
101.
[0162] Bei Empfang des ersten ersten Komparator-Signals KS1a verringert der jeweilige Linearregler
101a, 101b, 101c die jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3.
[0163] Insbesondere verringert der erste Linearregler 101a die erste Betriebsspannung V1,
wenn der erste Messwert M1 bei einer Ansteuerung der ersten LEDs 201 den vorgegebenen
Maximalwert überschreitet.
[0164] Insbesondere verringert der zweite Linearregler 101b die zweite Betriebsspannung
V2, wenn der erste Messwert M1 bei einer Ansteuerung der zweiten LEDs 202 den vorgegebenen
Maximalwert überschreitet.
[0165] Insbesondere verringert der dritte Linearregler 101c die dritte Betriebsspannung
V3, wenn der erste Messwert M1 bei einer Ansteuerung der dritten LEDs 203 den vorgegebenen
Maximalwert überschreitet.
[0166] Weiter vergleicht der erste Komparator K1 die jeweiligen Betriebsspannungen V1, V2,
V3 mit einem jeweiligen vorgegebenen Mindestwert für die Betriebsspannungen V1, V2,
V3, welcher notwendig ist, um den Betrieb der jeweiligen LEDs zu gewährleisten.
[0167] Entspricht oder unterschreitet eine oder mehrere der Betriebsspannungen V1, V2, V3
den jeweiligen vorgegebenen Mindestwert für die jeweilige Betriebsspannungen V1, V2,
V3, sendet der erste Komparator K1 ein entsprechendes zweites erstes Komparator-Signal
KS1b an die Linearregler 101. Weiter vergleicht der erste Komparator K1 die jeweiligen
Betriebsspannungen V1, V2, V3 mit einem jeweiligen vorgegebenen Maximalwert für die
Betriebsspannungen V1, V2, V3.
[0168] Entspricht oder überschreitet eine oder mehrere der Betriebsspannungen V1, V2, V3
den jeweiligen vorgegebenen Maximalwert für die jeweilige Betriebsspannungen V1, V2,
V3, sendet der erste Komparator K1 ein entsprechendes zweites erstes Komparator-Signal
KS1b an die Linearregler 101. Bei Empfang des zweiten ersten Komparator-Signals KS1b
erhöht oder verringert der jeweilige Linearregler 101a, 101b, 101c entsprechend des
zweiten ersten Komparator-Signals KS1b die jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3.
[0169] Hierbei erhöht der erste Linearregler 101a die erste Betriebsspannung V1, wenn die
erste Betriebsspannung V1 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für die
erste Betriebsspannung V1 ist. Ist die erste Betriebsspannung V1 größer oder gleich
dem vorgegebenen Maximalwert für die erste Betriebsspannung V1, verringert der erste
Linearregler 101a die erste Betriebsspannung V1.
[0170] Äquivalent erhöht der zweite Linearregler 101b die zweite Betriebsspannung V2, wenn
die zweite Betriebsspannung V2 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Mindestwert für
die zweite Betriebsspannung V2 ist. Ist die zweite Betriebsspannung V2 größer oder
gleich dem vorgegebenen Maximalwert für die zweite Betriebsspannung V2, verringert
der zweite Linearregler 101b die zweite Betriebsspannung V2.
[0171] Ebenso erhöht der dritte Linearregler 101c die dritte Betriebsspannung V3, wenn die
dritte Betriebsspannung V3 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Minimalwert ist. Ist
die dritte Betriebsspannung V3 größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalwert für
die dritte Betriebsspannung V3, verringert der dritte Linearregler 101c die dritte
Betriebsspannung V3.
[0172] Zusätzlich oder alternativ können die Betriebsspannungen V1, V2, V3 in Abhängigkeit
eines Temperaturwerts TW angepasst werden.
[0173] Hierzu erfasst ein Temperatursensor TS einen Temperaturwert TW der Stromquellen.
[0174] Ein zweiter Komparator K2 vergleicht den vom Temperatursensor TS übermittelten Temperaturwert
TW mit einem vorgegebenen Temperaturmaximalwert.
[0175] Ist der Temperaturwert TW größer oder gleich dem vorgegebenen Temperaturmaximalwert,
sendet der zweite Komparator K2 ein zweites Komparator-Signal KS2 an die Linearregler
101.
[0176] Wenn die Linearregler 101 das zweite Komparator-Signal KS2 empfangen, reduzieren
die Linearregler 101 die Betriebsspannungen V1, V2, V3.
[0177] In einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Komparator K2 in dem ersten Komparator
K1 integriert, sodass der erste Komparator K1 den Temperaturwert TW mit dem vorgegebenen
Temperaturmaximalwert vergleicht und der erste Komparator K1 das zweite Komparator-Signal
KS2 an die Linearregler 101 sendet, wenn der Temperaturwert TW größer oder gleich
dem Temperaturmaximalwert ist.
[0178] In dem zweiten Regelkreis R2 detektiert ein zweiter Detektor D2 einen zweiten Messwert
M2 für einen jeweiligen Spannungsabfall über die Linearregler 101.
[0179] Hierbei detektiert der zweite Detektor D2 einen ersten zweiten Messwert M2a für den
Spannungsabfall über den ersten Linearregler 101a, einen zweiten zweiten Messwert
M2b für den Spannungsabfall über den zweiten Linearregler 101b und einen dritten zweiten
Messwert M2c für den Spannungsabfall über den dritten Linearregler 101c.
[0180] Ein dritter Komparator K3 bildet eine Differenz des zweiten Messwerts M2 von der
Eingangsspannung ES.
[0181] Der dritte Komparator K3 vergleicht die sich somit ergebenen Differenzwerte für die
jeweiligen Linearregler 101a, 101b, 101c mit einem jeweiligen vorgegebenen Mindestwert
für die jeweilige Betriebsspannungen V1, V2, V3.
[0182] In dem Fall, dass der jeweilige Differenzwert kleiner oder gleich dem jeweiligen
vorgegebenen Mindestwert für die jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3 ist, sendet
der dritte Komparator K3 ein entsprechendes drittes Komparator-Signal KS3 an den Schaltregler
102.
[0183] Weiter vergleicht der dritte Komparator K3 die Differenzwerte für die jeweiligen
Linearregler 101a, 101b, 101c mit einem jeweiligen vorgegebenen Maximalwert für die
jeweilige Betriebsspannungen V1, V2, V3.
[0184] In dem Fall, dass der jeweilige Differenzwert größer oder gleich dem jeweiligen vorgegebenen
Maximalwert für die jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3 ist, sendet der dritte Komparator
K3 ein entsprechendes drittes Komparator-Signal KS3 an den Schaltregler 102.
[0185] In einer nicht dargestellten Ausgestaltung kann der dritte Komparator auch im ersten
Komparator oder im zweiten Komparator integriert sein, sodass der erste Komparator
bzw. zweite Komparator die Differenz des zweiten Messwerts von der Eingangsspannung
bildet und das dritte Komparator-Signal sendet.
[0186] Empfängt der Schaltregler 102 das dritte Komparator-Signal KS3, so erhöht oder verringert
der Schaltregler 102 entsprechend dem dritten Komparator-Signal KS3 die Eingangsspannung
ES bis jeder der Differenzwerte größer oder gleich dem jeweiligen entsprechenden vorgegebenen
Mindestwert und zugleich kleiner oder gleich dem jeweiligen entsprechenden vorgegebenen
Maximalwert für die jeweilige Betriebsspannung V1, V2, V3 ist.
[0187] Der Schaltregler 102 stellt somit entsprechend einen Spannungswert für die Eingangsspannung
ES an den Linearreglern 101 ein, welcher abzüglich des Spannungsabfalls über die Linearregler
101a, 101b, 101c mindestens dem größten für die Betriebsspannungen V1, V2, V3 der
LEDs 201, 202, 203 notwendigen Spannungswert entspricht, jedoch zugleich einem Maximalwert
für diese Betriebsspannung V1, V2, V3 nicht überschreitet.
[0188] Auf diese Weise wird mittels des zweiten Regelkreises R2 gewährleistet, dass die
jeweiligen Betriebsspannungen V1, V2, V3 zu jeder Zeit ausreichend hoch sind, um den
Betrieb der LEDs 201, 202, 203 der jeweiligen Farbe noch mit ausreichend viel Spannung
zu versorgen.
[0189] Die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung ermöglicht somit eine gleichzeitige Bereitstellung
einer Mehrzahl unterschiedlicher Betriebsspannungen unter Verwendung eines einzigen
Schaltreglers.
[0190] Die verschiedenen Betriebsspannungen werden dabei durch eine Mehrzahl von Linearreglern
eingestellt, wobei jeweils einer der Linearregler einen Spannungswert für jeweils
eine der Mehrzahl von Betriebsspannungen einstellt.
[0191] Mittels der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung wird durch eine individuelle Regulierung
der Mehrzahl von unterschiedlichen Betriebsspannungen eine Verlustleistung an den
Stromquellen, welche die LED-Gruppen mit Strom versorgen, reduziert. Auf diese Weise
wird ein Erhitzen reduziert und ein Überhitzen der Ansteuervorrichtung und der anzusteuernden
LED-Vorrichtung verhindert.
[0192] Durch die Kombination mehrerer Linearregler mit einem Schaltregler können die geometrischen
Ausmaße der Ansteuervorrichtung gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert
werden. Zudem werden durch die erfindungsgemäße Schaltung der Linearregler eine benötigte
Anzahl der Stromquellen bzw. Stromsenken reduziert, wodurch Kosten eingespart werden.
[0193] Insbesondere wird durch die Linearregler eine DC/DC-Versorgungswelligkeit reduziert,
und damit auch EMI-Effekte und LED-Strom-Interferenzen, welche ein Farbflimmern bedingen.
Bezugszeichenliste
[0194]
- 100
- Ansteuervorrichtung
- 101
- Linearregler
101a erster Linearregler
101b zweiter Linearregler
101c dritter Linearregler
- 102
- Schaltregler
- 103
- Stromversorgung
- 200
- LED-Gruppe
200a erste LED-Gruppe
200b zweite LED-Gruppe
- 201
- erste LED
- 202
- zweite LED
- 203
- dritte LED
- 204
- vierte LED
- VL
- Versorgungsleitung
- VS
- Versorgungsspannung
- V1
- erste Betriebsspannung
- V2
- zweite Betriebsspannung
- V3
- dritte Betriebsspannung
- IQ
- Stromquelle
- PWM
- Pulsweitenmodulationseinheit
- PWMS
- PWM-Signal
- R1
- erster Regelkreis
- R2
- zweiter Regelkreis
- D1
- erster Detektor
- D2
- zweiter Detektor
- M1
- erster Messwert
- M2
- zweiter Messwert
M2a erster zweiter Messwert
M2b zweiter zweiter Messwert
M2c dritter zweiter Messwert
- TS
- Temperatursensor
- TW
- Temperaturwert
- K1
- erster Komparator
- K2
- zweiter Komparator
- K3
- dritter Komparator
- KS1
- erstes Komparator-Signal
KS1a erstes erstes Komparator-Signal
KS1b zweites erstes Komparator-Signal
- KS2
- zweites Komparator-Signal
- KS3
- drittes Komparator-Signal
1. Ansteuervorrichtung (100) zur Ansteuerung einer Mehrzahl von LED-Gruppen (200) umfassend
jeweils wenigstens eine LED (201, 202, 203, 204) von wenigstens einer Farbe,
wobei die Ansteuervorrichtung (100) einen Schaltregler (102) umfasst, und
wobei die Ansteuervorrichtung (100) dazu eingerichtet ist eine Mehrzahl von Betriebsspannungen
(V1, V2, V3) bereitzustellen,
wobei die Ansteuervorrichtung (100) eine Mehrzahl von Linearreglern (101) umfasst,
und wobei jeder der Linearregler (101a, 101b, 101c) dazu eingerichtet ist jeweils
eine jeweilige Betriebsspannung (V1, V2, V3) der Mehrzahl von Betriebsspannungen (V1,
V2, V3) individuell einzustellen,
wobei die jeweilige Betriebsspannung (V1, V2, V3) einer jeweiligen Betriebsspannung
(V1, V2, V3) für die wenigstens eine LED entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer der jeweiligen Linearregler (101) dazu eingerichtet ist die jeweilige
Betriebsspannung (V1, V2, V3) für alle LEDs einer jeweiligen spezifischen Farbe für
sämtliche der Mehrzahl von LED-Gruppen (200), welche die wenigstens eine LED dieser
spezifischen Farbe aufweisen, zeitgleich einzustellen, und/oder
wenigstens einer der jeweiligen Linearregler (101) dazu eingerichtet ist eine gemeinsame
jeweilige Betriebsspannung (V1, V2, V3) für alle LEDs einer ersten Farbe und für alle
LEDs wenigstens einer zweiten Farbe einzustellen, wobei die LEDs der ersten Farbe
in wenigstens einer ersten LED-Gruppe (200a) angeordnet sind und die LEDs der wenigstens
einen zweiten Farbe in wenigstens einer von der wenigstens einen ersten LED-Gruppe
(200a) verschiedenen zweiten LED-Gruppe (200b) angeordnet ist.
2. Ansteuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Wert für eine Mindestspannung für einen Betrieb der LEDs der ersten Farbe mit
einem Wert für eine Mindestspannung für einen Betrieb der LEDs der wenigstens einen
zweiten Farbe vergleichbar ist.
3. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Linearregler (101a, 101b, 101c) jeweils mit jeder der Mehrzahl
von LED-Gruppen (200) elektrisch verbunden ist.
4. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuervorrichtung (100) einen ersten Regelkreis (R1) und einen zweiten Regelkreis
(R2) umfasst.
5. Ansteuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Regelkreis (R1) die Linearregler (101a, 101b, 101c) umfasst,
wobei der erste Regelkreis (R1) dazu eingerichtet ist mittels der Linearregler (101a,
101b, 101c) die Mehrzahl von Betriebsspannungen (V1, V2, V3) derart einzustellen,
dass die Betriebsspannungen (V1, V2, V3) zumindest teilweise voneinander verschieden
sind.
6. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Regelkreis (R2) den Schaltregler (102) umfasst,
wobei der zweite Regelkreis (R2) dazu eingerichtet ist mittels des Schaltreglers (102)
eine Eingangsspannung (ES) für die Linearregler (101) einzustellen.
7. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mehrzahl von LED-Gruppen (200) jeweils eine Mehrzahl von LEDs (201, 202, 203,
204) umfasst.
8. Ansteuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass jede LED (201, 202, 203, 204) der Mehrzahl von LEDs (201, 202, 203, 204) wenigstens
einer LED-Gruppe (200) der Mehrzahl von LED-Gruppen (200) dieselbe Farbe aufweist.
9. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von LEDs (201, 202, 203, 204) wenigstens einer LED-Gruppe (200) der
Mehrzahl von LED-Gruppen (200) wenigstens zwei verschiedene Farben aufweisen.
10. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuervorrichtung (100) dazu eingerichtet ist LEDs (201, 202, 203, 204) unterschiedlicher
Farbe mit voneinander verschiedenen Betriebsspannungen (V1, V2, V3) zu versorgen,
wobei ein erster Linearregler (101a) dazu eingerichtet ist eine erste Betriebsspannung
(V1) einzustellen, und
wobei ein zweiter Linearregler (101b) dazu eingerichtet ist eine von der ersten Betriebsspannung
(V1) verschiedene zweite Betriebsspannung (V2) einzustellen.
11. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuervorrichtung (100) eine Mehrzahl von Stromquellen (IQ) umfasst,
wobei jeweils eine der Mehrzahl von Stromquellen (IQ) dazu eingerichtet ist jeweils
eine LED-Gruppe (200) der Mehrzahl von LED-Gruppen (200) mit Strom zu versorgen.
12. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Linearregler (101) als Multiplexer ausgebildet sind.
13. Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuervorrichtung (100) wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit (PWM)
umfasst,
wobei die wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit (PWM) dazu eingerichtet ist
die Mehrzahl von Stromquellen (IQ) zu schalten, und/oder
wobei die wenigstens eine Pulsweitenmodulationseinheit (PWM) dazu eingerichtet ist
die Linearregler (101a, 101b, 101c) der Mehrzahl von Linearreglern (101) einzeln und
separat zueinander mit einem PWM-Tastverhältnis zu belegen.
14. Verfahren zur Einstellung mehrerer sich zumindest zum Teil voneinander unterscheidender
Betriebsspannungen (V1, V2, V3) mittels einer Ansteuervorrichtung (100) gemäß einem
der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein erster Regelkreis (R1) der Ansteuervorrichtung (100) mittels einer Mehrzahl
von Linearreglern (101a, 101b, 101c) eine Mehrzahl von Betriebsspannungen (V1, V2,
V3) einstellt, und
wobei ein zweiter Regelkreis (R2) eine Eingangsspannung (ES) für die Linearregler
(101a, 101b, 101c) einstellt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Regelkreis (R1) folgende Verfahrensschritte umfasst:
• Erfassen eines ersten Messwerts (M1) für einen Spannungsabfall über zumindest eine
Stromquelle (IQ);
• Vergleichen des ersten Messwerts (M1) mit einem vorgegebenen Maximalwert für den
Spannungsabfall über die zumindest eine Stromquelle (IQ);
• Senden eines ersten ersten Komparator-Signals (KS1a);
• Einstellen einer jeweiligen Betriebsspannung (V1, V2, V3) für jede der Mehrzahl
von Betriebsspannungen (V1, V2, V3) entsprechend des ersten ersten Komparator-Signals
(KS1a);
• Vergleichen der jeweiligen Betriebsspannung (V1, V2, V3) mit einem vorgegebenen
Mindestwert für die jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3);
• Vergleichen der jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3) mit einem vorgegebenen
Maximalwert für die jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3);
• Senden eines zweiten ersten Komparator-Signals (KS1b); und
• Einstellen einer jeweiligen Betriebsspannung (V1, V2, V3) für jede der Mehrzahl
von Betriebsspannungen (V1, V2, V3) entsprechend des zweiten ersten Komparator-Signals
(KS1b),
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Regelkreis (R1) folgende Verfahrensschritte umfasst:
• Erfassen eines Temperaturwerts (TW) der zumindest einen Stromquelle (IQ);
• Vergleichen des Temperaturwerts (TW) mit einem vorgegebenen Temperaturmaximalwert;
• Senden eines zweiten Komparator-Signals (KS2), und
• Einstellen der jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3) entsprechend des zweiten
Komparator-Signals (KS2),
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Regelkreis (R2) folgende Verfahrensschritte umfasst:
• Erfassen eines jeweiligen zweiten Messwerts (M2a, M2b, M2c) für einen jeweiligen
Spannungsabfall über die jeweiligen Linearregler (101a, 101b, 101c) der Mehrzahl von
Linearreglern (101);
• Bilden eines jeweiligen Differenzwerts aus der Eingangsspannung (ES) der Linearregler
(101) und dem jeweiligen zweiten Messwert (M2a, M2b, M2c);
• Vergleichen der jeweiligen Differenzwerte mit den jeweiligen vorgegebenen Mindestwerten
für die jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3);
• Vergleichen der jeweiligen Differenzwerte mit den jeweiligen vorgegebenen Maximalwerten
für die jeweiligen Betriebsspannungen (V1, V2, V3);
• Senden eines dritten Komparator-Signals (KS3), und
• Einstellen der Eingangsspannung (ES) entsprechend des dritten Komparator-Signals
(KS3),
wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird.