装置和用于运行装置的方法
【技术领域】
[0001] 提出一种用于运行装置的方法。此外，提出一种相应的装置。
【发明内容】
[0002] 待实现的目的在于，提出一种用于运行具有多个半导体芯片的装置的方法，其中 半导体芯片具有长的使用寿命。
[0003]此外，所述目的通过具有独立权利要求的特征的方法和装置实现。优选的改进方 案是从属权利要求的主题。
[0004] 根据至少一个实施方式，装置包含N个发射辐射的半导体芯片。N是多2的自然 数。半导体芯片优选是发光二极管芯片。半导体芯片尤其设立为用于：在工作时产生可见 光，如白光或有色光。
[0005]根据至少一个实施方式，半导体芯片以一个或多个串联电路设置。因此，串联电路 的所有半导体芯片的电流强度在所述半导体芯片运行时是相同的或近似相同的。所述串联 电路或每个串联电路例如包括至少两个或三个或四个或六个或八个半导体芯片和/或至 多30个或20个或15个或12个半导体芯片。在串联电路之内，半导体芯片优选直接彼此 电连接。
[0006] 根据至少一个实施方式，装置包括多个开关元件。开关元件设立为用于接通和关 断半导体芯片。开关元件能够是场效应晶体管。开关元件的切换速度例如为至多l〇〇ns和 /或至少25ns。
[0007] 根据至少一个实施方式，一个或刚好一个开关元件电并联连接至每个半导体芯片 或一组半导体芯片。如果多个半导体芯片组成一组，那么整个组能够经由相关联的开关元 件切换。开关元件尤其设立为用于：经由脉冲宽度调制、英文pulsewidthmodulation或 简称PWM来控制半导体芯片。经由通过控制单元接通和关断，例如借助于切换电压来控制 开关元件。借助于控制单元确定，相应的半导体芯片在哪个时间部分发射辐射。
[0008] 根据至少一个实施方式，装置包括恒流源。恒流源设立为用于：对半导体芯片的至 少一个串联电路供电。
[0009] 根据至少一个实施方式，在关断时，将与开关元件相关联的半导体芯片通过开关 元件电跨接。换言之，因此，电流不流过半导体芯片，而是流过所述开关元件。因此，半导体 芯片在关断时通过开关元件短接。
[0010] 根据至少一个实施方式，装置包括至少一个保护模块。一个或多个保护模块设立 为用于：在关断一个或多个半导体芯片时，降低或防止尤其由恒流源造成的电流峰值。保护 模块能够具体地作为硬件和/或以编程的方式作为软件实现。
[0011] 在至少一个实施方式中，方法设立为用于运行装置。装置具有N个发射辐射的半 导体芯片，其中N是自然数，其中N多2。半导体芯片以至少一个电串联电路设置。装置还 包括多个开关元件，其中开关元件中的一个开关元件电并联连接至每个半导体芯片或每组 半导体芯片。装置包含用于彼此独立地控制开关元件的控制单元。装置还包括用于对串联 电路通电的恒流源。在关断时，相应的与开关兀件相关联的半导体芯片由开关兀件电跨接。 装置的保护模块设立为用于：在关断一个或同时多个半导体芯片时，降低或防止电流峰值。
[0012] 在支路连接的或串联电连接的发光二极管芯片中，能够将各个发光二极管芯片通 过并联的场效应晶体管接通或关断。由此，对于串联电路仅需要一个恒流源。然而，在将单 个或多个发光二极管芯片通过场效应晶体管短接时，出现电流峰值，所述电流峰值取决于 恒流源的有限的再调整时间。尤其当这种电流峰值大量出现时，例如在借助PWM(脉冲宽度 调制）进行控制的情况下，所述电流峰值能够损坏发光二极管芯片。通过保护模块能够降 低或防止这种电流峰值。由此，能够提高发光二极管芯片的使用寿命。
[0013] 根据至少一个实施方式，装置的半导体芯片或半导体芯片的至少一部分通过脉冲 宽度调制来控制。脉冲宽度调制的调制周期例如具有至多l〇ms或5ms或2. 5ms的总持续 时间T，对应于至少100Hz或200Hz或400Hz的调制频率。在这种调制频率下，当光源稳定 时，对于肉眼而言通常不再能够感觉到闪烁。
[0014] 根据至少一个实施方式，以k位的分辨率进行半导体芯片的控制。k是自然数，其 中k彡3或k彡6〇尤其，以8位进行控制。同样，例如能够以4位、10位或16位进行控制。
[0015] 根据至少一个实施方式，调制周期具有最小时间片to。最小时间片to例如等于调 制周期的总持续时间T除以2 k。在以8位进彳丁控制和400Hz的调制频率的情况下，最小时 间片为2.5ms:28,对应于大约10ys。
[0016] 根据至少一个实施方式，半导体芯片借助于所谓的BitAngleModulation(位角 调制）、简称BAM来控制。尤其为改型的BAM。
[0017] 在BAM中，具有总持续时间T的调制周期划分为k个时间区间。时间区间具有2mt0 的持续时间，其中m为元素[0 ;k-l]N，其中t0 <T2_k。因此，时间区间的持续时间分别以系 数2下降，例如随着调制周期开始。
[0018] 在改型的BAM，将调制周期划分为k或k+1个时间区间。至少k个时间区间的长度 对应于未改型的BAM的时间区间的长度。
[0019] 通过保护模块，将时间区间升序地根据在相应的时间区间中接通的半导体芯片的 数量排列。也就是说，具有最小数量的接通的半导体芯片的时间区间在调制周期开始时设 定。由此实现，在调制周期期间，接通的半导体芯片的数量直至最后一个时间区间或直至倒 数第二个时间区间单调地增大。
[0020] 在此，时间区间同步地适用于所有半导体芯片。也就是说，在调制周期之内，对于 所有半导体芯片而言，设置的接通时间点和关断时间点是相同的或近似相同的。如果多个 时间区间具有相同数量的接通的半导体芯片，那么这些时间区间能够任意彼此交换。
[0021] 根据至少一个实施方式，将调制周期划分为k+1个时间区间。在调制周期的倒数 第二个时间区间结束时，将所有在该时间区间中接通的半导体芯片同步地关断。因此，在最 后的时间区间中，关断所有半导体芯片。替选地，也可能的是，关断所有半导体芯片的所述 最后的时间区间也归为随后的调制周期的第一时间区间。
[0022] 根据方法的至少一个实施方式，在调制周期期间两次或更经常地接通和/或关断 一个或多个半导体芯片。因此，半导体芯片的接通持续时间在调制周期之内不为连续的时 间段，而是接通持续时间划分为在调制周期之内的多个分开的部段。
[0023] 根据至少一个实施方式，第n个半导体芯片在调制周期期间以接通持续时间、接 通。接通持续时间、由对应于以k位进行控制的时间区间的总和组成。在此tn<T。
[0024]根据至少一个实施方式，在调制周期期间在连续的时间段、即接通持续时间中接 通半导体芯片。通过保护模块，将半导体芯片在时间点^乂在调制周期开始时或开始之后 接通，其中T-tn>0或T-tn>0。因此，直至调制周期结束，半导体芯片保持接通。因此，在 调制周期期间接通的半导体芯片全部都同步地在调制周期结束时共同地关断。在共同的关 断时间点之后能够设置有调制周期的时间区间，在所述时间区间中，关断所有半导体芯片。
[0025] 根据至少一个实施方式，通过保护模块在调制周期开始时仅接通一部分半导体芯 片，其中这部分半导体芯片涉及所有在相应的调制周期的过程中在某一时刻接通的半导体 芯片。在调制周期之内，通过保护模块关断至少一个半导体芯片