具有霜冻启动功能的led变换器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于运行LED灯串的LED变换器和运行这种LED灯串的方法。该方法尤其涉及具有电解电容器(ELKO、ELCAP)的LED变换器。
【背景技术】
[0002]用于驱动LED灯串的LED变换器是众所周知的，尤其是这样的LED变换器，其中设有ELK0，例如在电源滤波器和/或整流器之后或者在LED灯串的供电路径中。
[0003]但在使用这样的LED变换器中出现以下问题，在使用中，无法在低温下，例如在冷藏/冷冻间、冷藏/冷冻箱或冷藏/冷冻柜中，而且也无法在外界区域，即一般在具有如低于_30°C或-25 °C的低温的环境中保证LED灯串的运行。
[0004]其基础是，在这样的尤其低于_25°C的低温下，LED变换器的电解电容器无法充分提供用于启动LED灯串的电功率，因为电解电容器的部分电解质可能被冻结。
[0005]另一方面，在这样的低温下，电解电容器的内部电阻也在显著增大。因此，尤其当LED灯串应以其100%额定功率运行时出现以下危险，即无法实现LED灯串的启动。
[0006]虽然可以使用专门用于低温下例如低于-40°C的温度运行的电解电容器，但该电解电容器相比于按照标准所使用的电解电容器贵了许多，因而总体显著提高了 LED变换器的成本。而且，这样的LED变换器须特意制造。
[0007]从现有技术中已知文献W02010/108982A1。该文献描述了罕见地在气体放电灯点亮过程中在初次使用变换器一定时间的情况下实现了调光值的限制。
【发明内容】
[0008]现在，本发明提出一种LED变换器和一种运行方法来解决上述问题。所述LED变换器和方法在此是独立权利要求的主题。本发明的其它实施方式是从属权利要求的主题。
[0009]在第一方面，本发明提供一种LED变换器，其被设计用于在针对低温的运行方式中可选择地尤其根据温度检测或固定调节运行至少一个LED灯串或具有至少一个LED的其它发光机构。该LED变换器具有:
[0010]-用于电压供电尤其是AC供电例如电网电压的接线端；
[0011]-在供电路径中的至少一个电解电容器，可经此从可与之相连的电压供电装置起直接地或经由至少一个变换器级向该LED灯串供电；控制电路，其被设计用于在针对低温的运行方式中在每次接通供电装置后以相比于额定功率减小的功率尤其以一定的调光值运行该LED灯串达到预定的或自适应的且尤其与温度相关的持续时间，并且在该持续时间期满后，启动以未减小的功率的运行。
[0012]电解电容器此时可以从调节机构/开关调节器尤其是DC/DC转换器和/或恒流源那里被供电。此时重要的只是，因为其物理特性而作为极化电容器的电解电容器根据其极化情况布置在供电路径中并且以直流电压来运行。
[0013]控制电路尤其通过与之相连的总线可以被供给信号，该信号限定功率减小的至少一个数值和/或该持续时间。该控制电路可以优选地根据该信号调节影响LED灯串光功率的参数且尤其是开关调节器或恒流源的参数。此时，功率减小值可以作为调光值来传输，或者该控制电路的信号可以传输功率将被减小的值的绝对值。然而，该信号也可以表示相对于实际功率或预定功率的功率变化，例如百分比变化。
[0014]控制电路可被构造为IC、ASIC和/或微控制器。
[0015]控制电路可以具有计时器/定时器，并且在由该计时器/定时器限定的持续时间期满之后结束以减小的功率的运行。该持续时间也可以由使用者来调节。对此可以设定，LED变换器例如具有用于调节相应的持续时间的机构，其例如呈旋转调节器、DIP开关、滑动调节器等形式。另外可以设定，使用者例如通过一定的接通顺序来限定首先要执行以减小的功率的运行。
[0016]总线尤其可以是DALI总线或者DSI总线。
[0017]控制电路可以被设计用于在持续时间之后改变且尤其提高用以运行LED灯串的功率，优选地提高到LED灯串的100%额定功率和/或预定调光值。该额定功率尤其可以是用以无功率减小地运行发光机构的功率。调光值此时可以被存储在LED变换器内的存储器中和/或通过总线被传输给LED变换器。
[0018]另外，LED变换器可以具有温度传感器，其检测在LED变换器内/处的温度，尤其是在电解电容器处和/或在调节机构/开关调节器处的温度。尤其是可以将被设置用于保护电解电容器免受过热影响的温度传感器用于温度检测。
[0019]控制电路可被设计用于根据LED变换器的先前的接通持续时间/断开持续时间和/或根据在LED变换器中例如在电解电容器和/或调节机构/开关调节器处所检测到的温度来调节针对以减小的功率的运行的持续时间，其中，该控制电路据此通过存储器尤其是查询表调节该持续时间。
[0020]影响LED灯串的光功率的、用于以减小的功率运行LED灯串的参数且尤其是持续时间以及用于LED灯串的随后运行的参数可作为调光曲线被存在控制电路内。
[0021]持续时间可以是例如5至15秒，优选地是10秒。减小的功率优选地对应于LED灯串的额定功率的5-15%，尤其是10%。
[0022]LED变换器可以被设计用于在从_40°C至-20°C的温度且优选地从_25°C起的温度时首先以减小的功率运行LED灯串。总之，该LED变换器优选地可以在低于_25°C或_30°C的温度下投入使用。
[0023]在另一方面，本发明提供一种用于运行发光机构且优选地具有至少一个LED的LED灯串的方法，其中，该发光机构在针对低温的运行方式中被可选择地尤其根据温度检测或者固定调节运行，该方法包括以下步骤:从供电装置尤其是电网电压或直流电压起直接地或经由至少一个变换器级通过具有至少一个电解电容器的供电路径给LED灯串供电，在针对低温的运行方式中在每次接通供电装置后以相比于额定功率减小的功率尤其以一定的调光值运行LED灯串达预定的或自适应的且尤其与温度相关的持续时间，并且在该持续时间期满后启动以未减小的功率的运行。
[0024]在又一个方面，本发明提供一种控制电路且尤其是ASIC或者微控制器，其设计用于执行如上所述的方法或用于如上所述的LED变换器。
[0025]在再一个方面，本发明提供一种用于低环境温度的LED灯，其具有LED灯串和如上所述的LED变换器。
【附图说明】
[0026]现在，也将参照附图来示出本发明以及本发明的其它方面，其中:
[0027]图1示意性地示出了用于根据本发明的LED变换器的示例性电路结构，
[0028]图2示例性地示出了根据本发明的LED变换器的随时间的曲线变化，
[0029]图3示出了与温度相关的等效电阻(ESR，Equivalent Series Resistor)的示例性曲线变化，
[0030]图4示意性地示出了与温度相关的电解电容器的电容变化。
【具体实施方式】
[0031]现在，本发明设定，为被设计用于在极低的温度下运行LED灯串的LED变换器提供霜冻启动功能(霜冻启动)，该功能是可激活的或被固定设定的。尤其是LED变换器如此运行一个LED灯串，以使得在例如为10秒的预定时间内，在每次接通LED变换器的供电装置后，该LED灯串将始终以极暗的亮度运行，例如以该LED灯串的额定功率的10%的调光值。此时，霜冻启动功能是指针对低温的运行方式，其中，术语“霜冻”通常表示出现低于0°C的温度。
[0032]图1中示例性地示出了一个电路，以下将结合该电路来描述LED变换器的工作原理。
[0033]其中，图1示出了具有整流器2的LED变换器I，该整流器将被供给LED变换器I的电参数，例如交流电流/交流电压转换为直流电流/直流电压。但也可以设定，LED变换器I由供电装置来供电，该供电装置已经提供直流电压/直流电流。在示意性视图中，在例如电网供电的整流器2的输出端还连接了一个电解电容器3。但在LED变换器中，电解电容器3可以设置在其它位置，并且也可以设置多个电解电容器。尤其是电解电容器3也可以设置在调节元件或开关调节器4 (在此情况下是DC/DC转换器)或恒流源或者PFC电路之后。
[0034]总之，LED变换器I用于运行可由至少一个LED构成的LED灯串5。通常也设置控制电路6，其可被供给内部信号或外部信号，并且调节开关调节器4(或例如恒流源)的影响LED灯串5的光功率的参数。
[0035]尤其是控制电路6可以在预定时间期满后如此控制开关调节器4，以使得LED灯串5以较高功率尤其是其100%额定功率来运行。因此设定，该控制电路(例如IC、ASIC或微控制器等)控制霜冻启动功能，即在每次接通LED变换器时在预定时间内以极暗亮度的LED运行。尤其是该霜冻启动功能可以在LED变换器I的控制装置6的软件中被编程。因此，控制装置6优选地被构造为集成电路ASIC或微控制器。
[0036]在霜冻启动运行中，为了运行以该极暗亮度运行的LED灯串5，可以由电解电容器3在低温下也提供足够的功率灯串。此外，流过电解电容器3的电流加热该电解电容器3。在电解电容器3在正常温度下变热到约60-70°C时，在所述低温下也出现电解电容器自加热到约20-30°C。
[0037]因此，电解电容器3在以极暗亮度运行的情况下也变热超过约-25°C的温度，由此，有可能解冻霜冻电解质，并且电解电容器3能够提供更多功率。
[0038]尤其是，如此选择LED灯串5以减小的功率来运行的持续时间灯串，以使得电解电容器3在该持续时间期满后变得足够热，即尤其是具有高于_25°C的温度。因此，在预定时间期满后，因此可以调节以较高功率，尤其是以100%额定功率来运行。
[0039]—般，该持续时间可由控制电路6来监控和调节。在最简单的情况下，控制电路6仅具有计时器/定时器8，以使得该控制电路在该持续时间后根据计时器/定时器8的内部信号来改变功率，借此来运行LED灯串5。
[0040]但是，控制电路6也可以(例如从总线，尤其是从DALI/DSI总线)接收外部信号，并据此执行霜冻启动功能。尤其可以设定成，该霜冻启动功能通过外部信号来激活/停用，或者对以减小的功率运行的持续时间进行调节。还可以设定，该控制电路不通过总线获得信号，而是通过供电线路接收信号并且相应地进行解读。图1未示出该变型方式。因此，例如可以如下解读一定的开关顺序和/或所选择的电源供电装置的整流，即由此来调节持续时间或者激活/停用霜冻启动功能。这样的输入例如可以通过(电源)开关或按键来实现。
[0041]LED变换器I还可以具有温度传感器7。该温度传感器7此时可以设置在电解电容器3或变换器4和/或LED灯串5处或者附近。如果采用多个电解电容器，则当然也可以设置多个温度传感器7。借此，霜冻启动能够可选择地根据温度检测来实现。尤其是在检测到低温时可以延长预定的霜冻启动时