具有供电装置和至少一个光源模块的带有接口的照明设备的制作方法

具有供电装置和至少一个光源模块的带有接口的照明设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电源件(PSU)，所述电源件具有：用于根据内部的测量信号输出工作电流的输出端、通信线路、电流测量装置，所述电流测量装置与通信线路连接，其中电流测量装置设计成，在通信线路上生成电流，所述电流与电流设定电阻的电导成比例，电流测量装置具有电流镜，所述电流镜设计成，映射在通信线路上生成的电流，电流测量装置设计成，将映射的电流转换成具有与通信线路不同的参考电势的内部的测量信号，至少一个光源模块能够连接到输出端上，其中至少一个光源模块具有电流设定电阻，所述电流设定电阻能够连接到通信线路上。此外，本发明涉及一种用于连接到电源件上的光源模块，其中光源模块具有输入端和通信线路以及用于设定施加到光源模块上的电流的电流设定电阻。本发明也涉及一种用于设定至少一个连接到电源件上的光源模块的电流值的方法，所述方法具有下述步骤：通过电流镜将测量电压施加到通信线路上，映射在通信线路中流动的电流，将映射的电流转换成具有与通信线路不同的参考电势的内部的测量信号，评估内部的测量信号，根据所评估的测量信号调节电源件的输出端上的工作电流。
【专利说明】具有供电装置和至少一个光源模块的带有接口的照明设备

【技术领域】
[0001]本发明涉及固态照明领域，即涉及主要或者仅仅通过LED进行的日常照明，并且描述在光源模块和对其供电的供电装置之间具有接口的照明设备、光源模块以及所属的供电装置。本发明普遍涉及用于对一个光源模块或多个光源模块、尤其是具有发光二级管(LED)作为光源的这种光源模块供电的供电装置，以及涉及包括供电装置和至少一个光源模块的照明设备。特别地，不同的、在此公开的本发明的方法和电路涉及用于对具有发光二级管(LED)作为光源的一个光源模块或多个光源模块供电的自设定的供电装置，并且涉及基于LED的照明设备，所述照明设备包括自设定的供电装置和至少一个光源模块。

【背景技术】
[0002]基于例如为LED的半导体光源的照明组件提供相对于传统的荧光灯、高压放电灯或白炽灯的重要的替选方案。根据原理，LED不仅具有高的转换效率、高的光学效率、预期的长的使用寿命和小的运行成本，而且也具有许多另外的优点。在一些应用中，基于LED的照明设备能够包括供电装置，所述供电装置提供用于多个光源模块的LED工作电流，所述光源模块中的每个光源模块又分别包括一个或多个LED。例如,光源模块能够具有电路载体，例如印刷电路或者“印刷电路板(PCB) ”，在所述印刷电路或印刷电路板上安装有一个或多个LED。这种电路载体能够推入灯具的轨道中或者插入主载体的底座中，在所述主载体上能够存在供电装置。
[0003]在基于LED的照明设备的不同的应用或设施中，所需要的LED或光源模块的数量分别是不同的。例如，LED或光源模块的数量能够匹配于特定的设施的所需要的光放射。
[0004]通常，由供电装置提供的LED工作电流的数值匹配于要由所述供电装置供电的LED或光源模块的数量。当应当在基于多个LED的、具有不同数量的LED或光源模块的照明设备中使用唯一的供电装置时，供电装置必须包含用于设定LED工作电流的理论值的设备，所述设备根据所述光源模块所包含的光源的不同数量使工作电流需求匹配于不同的光源模块。如今，在制造所述LED照明设备时确定应当包含在基于LED的特定的照明设备中的LED和光源模块的数量。当应在具有不同数量的光源模块的不同的LED照明设备中使用相同的供电装置时，那么供电装置必须在制造时针对所设置的LED照明设备编程，使得所提供的LED工作电流适合于特定数量的光源模块，所述光源模块包含在预设的LED照明设备中。
[0005]一旦在基于LED的照明设备的较长的使用寿命期间必须更换具有较短的使用寿命的光源模块，就形成本发明实际基于的问题:LED构件级上的进步是重大的，使得当例如所述光源模块与比较模块相比新三年时，类型相同的光源模块明显发射更多的光或者对于相同的所放射的光需要明显更少的电流。因此，在上面的讨论中，不仅在制造照明设备时存在的规定是重要的，而且该时间点本身也是重要的。
[0006]该问题借助在供电装置和光源模块之间交换数据的装置来处理。在此，数据交换表示:光源模块将一些信息传递给供电装置，所述信息涉及模块为了满足其光学规定的电流需求或其工作温度以在超过一定的温度边界值时降低所提供的电流的数值。已知不同的方法来在光源模块和供电装置之间交换所述信息。能够使用总线来交换数据。在此，例如已知如I……1V接口的模拟总线或者例如DALI (数字可寻址照明接口)的数字总线。同样已知的技术是简单的电阻网络，所述电阻网络能够由供电装置测量并且将一个或多个刚好连接的光源模块的电流需求传输给所述供电装置。DE 100 51 528 Al公开这种接口，其中在第三线路和负的供电线路之间连接专用电阻，所谓的电流设定电阻。当将多个光源模块连接到单独的供电装置上时，电阻彼此串联或并联连接，并且以该方式将总和信号发送回供电装置，以便限定总电流需求。德国专利申请102011087658.8同样公开用于限定每个单独的光源模块的电流需求的电阻、即模块特定的电流设定电阻。
[0007]总线解决方案具有附加需要两个连接线路的缺点。电阻解决方案仅需要一个附加的连接线路，但是评估电阻网络和随后从中设定电流值能够是极其复杂的。
[0008]从由供电装置和光源模块构成的完整的照明系统上市以来，不同的公司尝试提出共同的方法，以实现上述系统的两个组成部分之间的通信；同样地，对于复杂的高级系统而言，使用一些数字协议，然而，后一种技术并不是本发明的基础并且必须分开处理。
[0009]欧司朗公司已经提出一种接口，所述接口也能够将辅助功率提供到用于光源模块上的温度回调的有源电路上。在该接口类型中，光源模块上的电流设定电阻结合供电装置中的上拉电阻以形成中点电压为目的构成分压器，所述中点电压限定供电装置的输出电流。一旦模块过热，光源模块上的运算放大器开始限制中点电压进而限制所提供的工作电流。
[0010]飞利浦公司提出另一种接口，在所述接口中，一个信号线路与电流设定电阻连接并且另一个信号线路与温度灵敏的电阻连接，并且其中由电源件本身执行温度回调，而在此没有在光源模块上需要任何有源构件。
[0011]这两个最后提出的接口需要用于共同的信号接地线路反馈的第三额外线路并且将由电流设定电阻在光源模块上产生的电压用于设定工作电流理论值，使得一个或多个电流设定电阻之上的电压越高，工作电流就设定得越高。
[0012]最近，欧司朗公司提出略微修改的接口，所述接口基于上面提及的I……1V总线，然而所述总线通过供电装置中的精密电流源来修改，所述精密电流源能够实现:借助每个光源模块的仅一个简单的电流设定电阻来实现精确的工作电流理论值设定。该接口的另一个修改方案又在于:通过齐纳二极管取代光源模块上的电流设定电阻。
[0013]如今，市场浮现新的要求:通过同一供电装置并联连接不同的模块和其共同的电源的可行性。由该供电装置提供的工作电流必须在此对应于全部当前连接在其上的光源模块的标称电流值的总和，并且温度回调的能力也必须在多模块装置中保持。数据线路上的温度回调信号最后甚至应当相对于总电流设定信号是占优的。
[0014]同时需要:更简单地构成照明设备，这如今引起减少附加的数据线路的数量。基于总线的接口需要至少四条线路，两个线路用于光源模块工作电流并且至少两个线路用于总线。
[0015]用于满足要求的新的特性考虑为:
[0016]一多个模块应当能够并联连接并且由同一供电装置利用相同的接口供电。在此，各个模块彼此间视作是相同的，或者至少视作为具有彼此相同的运行电压。
[0017]-用于工作电流设定的接口应当具有减少数量的线路并且由于成本理由应是尽可能简单的，尤其在光源模块侧上。
[0018]至今为止提出的和已知的所有接口不能够正确地支持光源模块的多重连接。用于接口的评估电路要耗费地制造。提出一种能够更简单制造的新型的接口。


【发明内容】

[0019]本发明的目的是，提出一种电源件和光源模块，所述电源件和光源模块具有用于设定要施加到光源模块上的电流的简单的接口。此外，本发明的目的是，提出一种用于设定用于至少一个连接到电源件上的光源模块的电流值的方法，所述方法在制造参与的部件时需要小的耗费。
[0020]根据本发明，借助具有权利要求1的特征的电源件以及具有权利要求12的特征的光源模块和具有权利要求14的特征的照明设备来实现所述目的。借助具有方法权利要求15的特征的用于设定电流值的方法来实现关于方法的目的。
[0021]通过具有所述特征的电源件，为了设定电流需要仅一个附加的通信线路，因为共同使用在电源件和光源模块之间的电流线路。能够将多个光源模块连接到电源件上，而没有损害用于正确设定电流的功能。
[0022]优选地，光源模块并联地连接到电源件上。这具有下述优点:电流设定电阻因此也是并联连接的，并且并联连接的电阻的所得出的电导与全部连接的光源模块的电流需求成比例。电源件具有:用于根据内部的测量信号输出工作电流的输出端；以及通信线路；电流测量装置，所述电流测量装置与通信线路连接，其中电流测量装置设计成，在通信线路上生成电流，所述电流与电流设定电阻的电导成比例，根据本发明，电流测量装置具有电流镜，所述电流镜设计成，映射在通信线路上生成的电流，电流测量装置设计成，将映射的电流转换成具有与通信线路不同的参考电势的内部的测量信号，至少一个光源模块能够连接到输出端上，其中至少一个光源模块具有电流设定电阻，所述电流设定电阻能够连接到通信线路上。通过根据本发明的电流镜，能够简单地并且成本适宜地补偿需要用于测量的电势偏差。电势偏差是必需的，因为大多数用于电流测量的功率级具有分流器、即具有小的欧姆电阻的电阻，所述分流器通常连接到电路接地和LED模块的共同的接地线路之间。由此出现电势差，所述电势差此外可能引起明显的测量误差。
[0023]电流镜优选通过第一晶体管和第二晶体管形成，其中所述晶体管具有第一和第二发射极负反馈电阻。该拓扑在制造方面是简单和成本适宜的，并且对于要实现的目的在测量精度方面是完全足够的。
[0024]在一个优选的实施方式中，第一晶体管的和第二晶体管的控制电极彼此连接，第一晶体管的参考电极经由第一发射极负反馈电阻与供电电压连接，第二晶体管的参考电极经由第二发射极负反馈电阻与供电电压连接，第一晶体管的工作电极与通信线路连接，并且第二晶体管的工作电极与测量电阻连接。该拓扑中的电流镜能够尤其简单并且成本适宜地制造。
[0025]尤其优选的是，设定电流镜的第一晶体管的控制电极上的电压，使得通信线路上的电压对应于预设的电压。因此，电流镜一方面用于所测量的电流的参考电势的电势移动，但是另一方面同时也用作为用于生成要测量的电流的电压源。电压源的功能能够通过一些少量部件简单地并且成本适宜地制造。
[0026]在一个实施方式中，电压源的功能通过下述方式建立:电流测量装置还具有第三晶体管，第三晶体管的工作电极与第一晶体管的控制电极连接，第三晶体管的参考电极与第一晶体管的工作电极连接，并且第三晶体管的控制电极与齐纳二极管和电阻的串联电路的中点连接，其中将串联电路连接到供电电压和输出端子之间。通过这三个构件，能够已经以足够的精度满足功能。这三个构件需要电路板上的少量的空间并且是成本适宜的。
[0027]在另一个实施方式中，通过下述方式制造电压源的功能:第三晶体管的控制电极与分压器的中点连接，所述分压器与齐纳二极管并联连接。因此，相对于之前的实施方式能够提高精度。
[0028]在另一个实施方式中，通过下述方式建立电压源的功能:齐纳二极管是可调齐纳二极管，所述可调齐纳二极管的控制电极与分压器的中点连接，所述分压器连接到电源件的输出端和通信线路之间。该实施方式提供进一步提高所输出的电压的精度。
[0029]另一个实施方式是:电流测量装置还具有第三晶体管，所述第三晶体管的工作电极经由电阻与第一晶体管的控制电极连接，所述第三晶体管的参考电极与内部的电路接地连接，并且第三晶体管的控制电极与微控制器连接。在该实施方式中，电压源通过微控制器来控制，所述微控制器通常存在于电源件中，无论如何以用于控制功率部件。为此，还将通信线路上的电压和共同的接地上的电压输入到微控制器中，使得所述微控制器能够测量相对于共同的接地的在通信线路上的电压。因为，微控制器通常也对于功率部件需要共同的接地上的电势，所以需要仅一个附加的模数转换器。在此，第三晶体管借助脉冲宽度调制(PWM)来控制，以便设定通信线路上的电压。通过数字调节方法，测量电路也能够以时钟的方式运行，即例如仅对于短的测量周期而言每秒仅接通一次。由此，能够降低装置的电流消耗。为了执行测量在此足够的是，将具有电流镜的测量电路激活几毫秒。
[0030]另一个实施方式是:电流测量装置设计成，从电源件的输出电压中生成电流测量装置的供电电压。由此，进一步降低用于制造电源件的耗费，因为省去用于电流镜的附加的供电。
[0031]另一个实施方式是:电流测量装置设计成，过滤从输出电压中生成的供电电压和/或稳定其电压。在此，有利的是，在测量电路的时钟运行和所连接的光模块的调光度高的情况下，由于测量电路的时钟方式，没有得到可见的人为伤害。
[0032]在一个优选的实施方式中，多个光源模块能够并联地连接到电源件上。
[0033]光源模块为了连接到上述电源件上具有输入端和通信线路，以及用于设定施加到光源模块上的电流的电流设定电阻。由此，所述光源模块能够将其电流需求经由通信线路通知给电源件。
[0034]在一个实施方式中，光源模块还具有温度回调单元。由此，能够在超温的情况下，自动地减少所施加的电流，使得模块能自动地保护。
[0035]根据本发明的照明设备具有上述电源件以及至少一个同样在上文中描述的光源模块，所述光源模块连接到电源件上。
[0036]用于设定至少一个连接到电源件上的光源模块的电流值的根据本发明的方法的特征在于设有下述步骤:
[0037]-通过电流镜将测量电压施加到通信线路上，
[0038]-映射在通信线路中流动的电流，
[0039]-将映射的电流转换成具有与通信线路不同的参考电势的内部的测量信号，
[0040]-评估内部的测量信号，
[0041]-根据所评估的测量信号，设定电源件的输出端上的工作电流。
[0042]在根据本发明的方法的一个实施方式中，在通信线路中流动的电流与至少一个光源模块的电流设定电阻的电导成比例。
[0043]具有根据本发明的电源件和根据本发明的光源模块的根据本发明的照明设备的其他的有利的改进形式和设计方案从其他的从属权利要求和下面的描述中得出，尤其从下面的描述的不同部分中的细节的组合中得出。

【专利附图】

【附图说明】
[0044]本发明的另外的优点、特征和细节根据下面对实施例的描述以及根据附图得出，在所述附图中，相同的或功能相同的元件能够设有相同的附图标记。在此示出:
[0045]图1示出用于电流设定电阻的并联电路的设计，
[0046]图2示出用于温度回调的极其简单的解决方案，
[0047]图3示出具有温度回调单元TDU的整体设计，
[0048]图4示出用于TDU的两个简单的实施方式，
[0049]图5示出供电装置侧的接口的简单的实施方式，其中Vout是供电装置内部的电压，所述电压通过通信线路CL中的电流形成并且用作为用于由供电装置提供的LED工作电流的调节回路的理论值，
[0050]图6示出用于根据图5的电路的特征曲线族，
[0051]图7示出电流测量装置的特征曲线族，
[0052]图8示出根据本发明的照明设备的方框电路图，
[0053]图9示出如何在电源件中构成微控制器的流程图，
[0054]图10示出图8中绘制的相关的功能块的电路方面的设计方案的实例，
[0055]图11示出具有简化的评估电路的根据本发明的照明设备的数字实施方式的方框电路图，
[0056]图12示出简化的电流测量装置CMU的第一实施方式，
[0057]图13示出简化的电流测量装置CMU的第二实施方式，
[0058]图14示出简化的电流测量装置CMU的第三实施方式，
[0059]图15a示出具有简化的评估电路的根据本发明的照明设备的数字实施方式的方框电路图，
[0060]图15b示出简化的电流测量装置CMU的第四实施方式，
[0061]图16示出简化的电流测量装置CMU的第五实施方式，
[0062]图17示出简化的电流测量装置CMU的第六实施方式，
[0063]图18示出简化的电流测量装置CMU的第七实施方式。

【具体实施方式】
[0064]下面，描述电路装置的多个实施方式。所基于的设计方案始终是三线接口或者“模拟单线接口 ”，在所述模拟单线接口上并联一个或多个光源模块并且能够与唯一的供电装置连接，并且实时地满足每个光源模块的当前的需求。根据本发明的电流装置应用设定电阻，以便限定电流值。为了测量所述设定电阻，描述不同的示例性的实施方式。在图1至7中，在下面描述接口的模拟的实施方式。
[0065]图1示出用于工作电流额定值的设定电阻的常规的设计。示出三个光源模块LEM，所述光源模块连接在唯一的供电装置PSU上。连接装置由三个线路构成:供电线路LED+、共同的接地线路LED-和通信线路CL。每个光源模块都包括至少一个LED链。LED链包括多个LED。多个在本发明的范围中表示:至少三个LED串联。每个光源模块或每个LED链都包含单独配设的设定电阻Rset以用于限定相应有效的工作电流额定值、所谓的电流设定电阻Rsetm。电流设定电阻Rsetm或者电流设定电阻Rsetl、Rset2、Rsetm将共同的接地线路LED-耦联到供电装置之外的通信线路CL上。这引起由全部的存在于系统中的电流设定电阻Rsetl、Rset2、Rsetm组成的并联电路，使得供电装置PSU测量所述并联电路的等效电阻Rset。该设计说明:供电装置PSU不像现有技术那样读取电压，而是读取电流来代表所述等效电阻的电导。然后，对等效电阻的数值应用倒数定律，以便预设由供电装置提供的LED工作电流的数值。该定律如下:
[0066]lout = Kv/Rset
[0067]Kv具有电压的大小。Rset是通过电流设定电阻Rsetl或者通过多个电流设定电阻Rsetl、Rset2、Rsetm的并联电路形成的数值。由此，由供电装置提供的工作电流的数值与电流设定电阻Rsetl或至少一个光源模块的等效电阻Rset成反比，即等效电阻越低，供电装置PSU的输出电流就越高。对工作电流的数值最后对应于每个单独的光源模块的电流额定值的总和的要求通过已知的欧姆定律本身满足。
[0068]图2示出具有温度回调的能力的接口的设计电路图。极其简单的温度回调装置通过将PTC元件与Rset串联来添加。一旦光源模块LEM的温度升高，PTC的电阻值也增大并且引起用于所述模块的较小的电流额定值。这种布置的缺点是:这不适合于光源模块的多重连接，因为对并联的电流设定电阻Rset的电导的加热的单独的PTC效应仅仅会消耗与之相关的加热模块的贡献，这对于有效地降低相关的光源模块的温度是不足够的。并联的较冷的电路设定电阻因此抵抗唯一的电流设定电阻的取决于温度的电阻提高。因此，温度回调装置的主特性不被确保。然而当部分电流降低在温度上升的情况下还是可接受的时，例如在一些由供电装置供电的光源模块中或在光源模块彼此间良好热耦合的情况下，这种解决方案能够用于极其成本适宜的应用。此外，简单的热敏元件与电流设定电阻串联具有下述缺点:其电导进而用于光源模块的电流的数值连续地、近似线性地或逐渐地降低，而没有限定温度回调的准确的起点，即使一些PTC元件围绕其额定触发温度显示出极其陡的响应时也如此。因此，“标称”电流设定会被回调元件的“寄生”效果破坏。
[0069]图3示出具有光源模块上的温度回调单元TDU的三线接口的设计。该设计基于另外的途径，即在光源模块上设置用于温度回调单元TDU的电流源。所述电流源借助于适当连接的热敏元件来温度控制，并且为了避免用于接口的附加的线路，或者直接由供电线路LED+或者由出自相关的光源模块的至少一个LED链的中间抽头来供给所需要的辅助能量。电流源包括放大器和温度敏感的电阻，用于放大器的输入电流流过所述温度敏感的电阻，所述放大器将所述输入电流放大成电流源的电流ITDU。电流源具有响应阈值，只要没有达到光源模块的一定的超温，所述响应阈值就阻碍每次生成电流ITDU。由此，放大的电流随温度的增大(ITDU的上升)而足够陡，因此由供电装置和多个热学无关的光源模块构成的总系统成功实现:对单独的过热的光源模块的最大温度进行限制，而没有在此由于热传递延时而触发非稳态。用于电流IDTU的电流源能够完全取消由全部并联的电流设定电阻的等效电阻值Rset形成的信号:以该方式，所述电流源甚至能够在高度集中过热的同时在光源模块多重连接的情况下可靠地保护总系统和尤其是光源模块，所述电流源集成在所述光源模块上。
[0070]借助上述温度相关的电流源得出另外的问题。需要的是，与模块X的实际温度无关地、因此与由电流源提供的电流无关地测量第X个模块的电阻Rset。必须确定的是:如何测量电阻Rset，以便预估电流源的作用。在根据本发明的电路装置中，应用固定的电压源Vk，以便通过下述方式测量电阻值:电路装置将电压源的电压施加在电流设定电阻Rset (或者多个电流设定电阻Rset的并联电路)之上，并且读取由此引起的电流。因此，电压源的电压在用于通信线路CL的供电装置侧的端子上输出。这又引起温度回调单元TDU与借助于Vk/Rset限定的电流的直接的相互作用，并且实现主温度回调装置的最后提出的目的。
[0071]图4a不出光源模块的第一实施方式,所述光源模块提供具有仅一个双极型晶体管、NTC元件和一些添加的电阻的接口。电路包含电压源VI，所述电压源从光源模块的供电线路LED+中导出。LED具有相当稳定的导通电压，使得所述LED能够用作为足够好的电压源代替物。根据TDU所需要的馈电电压，电压源Vl能够始终关于总的接地线路LED-连接在多个串联连接的LED的两个部段之间的抽头上。这表示:电压Vl能够以对应于单独的LED的导通电压的多倍的方式来设定。由NTC和阈值电阻Rthr构成的串联电路与所述电压Vl并联。NPN双极型晶体管(BJT)Ql的基极与NTC和Rthr之间的节点连接。Ql的集电极与电压Vl连接。Ql的发射极与通信线路CL经由发射极电阻Rtg耦联。图4a的全部这些至此描述的组成部分形成温度回调单元TDU。
[0072]至少一个电流设定电阻Rset连接到通信线路CL和共同的接地线路LED-之间。
[0073]在所述电路中，将Ql的发射极电势提高到由供电装置PSU预设的电压(在此为Vk)上，由此实现阈值，在所述阈值之下，没有电流ITDU注入到通信线路CL中。当温度上升时，NTC开始提高Ql的基极电势，直至NPN晶体管Ql到达激活范围中。从现在开始，发射极电阻Rtg限定温度回调单元TDU的放大进而限定注入的电流ITDU在温度上升时的增大。与电压Vl和Vk相关地，电阻Rthr和NTC的电阻值在规定为TDU的触发阈值的温度下确定温度回调的开始点。所述装置的另一优点是电流ITDU关于温度的可实现的良好的线性。
[0074]除了在光源模块侧上的实现的简单性之外，本发明的令人感兴趣的优点是本发明由于单独地通过供电装置侧的接口的相应的电路复杂性设定期望的精度和特征适合于用在不同质量等级的系统中。换而言之，可行的是，根据所需要的精度和/或另外的所需的特征构造供电装置侧的读取接口。
[0075]图4b示出补充的实现方案作为光源模块LEM侧上的接口的第二实施方式。在此，PNP双极型晶体管Q2连同PTC—起应用。PTC是具有正温度系数的温度灵敏的电阻。如在图4a中那样，电压Vl或者从完整数量的串联连接的LED中或从其一部分中导出。与图4a的实施方式相反，Q2的集电极形成具有电流ITDU的电流源端子，所述电流源端子与CL连接。以该方式，温度回调阈值不再与Vk相关，而是仅还与可良好再现的电压Vl相关，以及与通过PTC的温度灵敏的电阻值和阈值电阻Rthr形成的分压器的数值相关。如在图4a中那样，集电极电阻Rtg确定温度回调单元RDU的放大。
[0076]不需要其他附图来阐述:在交换限定使用阈值温度的分压器中的元件的顺序的情况下，分别使用根据图4a或图4b补充的双极型晶体管。由耦联在Vl上的PNP晶体管结合NTC构成的组合是尤其令人感兴趣的，所述NTC与晶体管的基极和共同的接地线路LED-连接。
[0077]图5示出供电装置PSU的接口的一个实施方式。这是用于较简单的供电装置的极其简单的电路装置，在那里不需要高的精度。由于尽可能少的连接线路的需求和共同的接地线路LED-的设计，得到在所述共同的接地线路上的电压降的问题，这通过至少一个光源模块的工作电流引起。该实施方式采用基于唯一的运算放大器的极其简单的电路，而没有对由于光源模块电流在共同的接地线路上引起的电压偏置进行任何补偿。供电装置接口的所述唯一的运算放大器OpAmp在其负输入端处与通信线路CL连接并且在其正输入端处与已经已知的电压Vk连接，所述电压由于其与共同的接地线路LED-直接相关形成用于供电装置PSU的接口电路的基准。放大器输出端经由电流测量电阻Rfb与负输入端连接，由此实现运算放大器的强制性的负反馈。所述运算放大器的希望将其两个输入端的电势彼此相称的性能首先产生通信线路CL上的基准电压Vk并且其次生成内部的测量信号Vout，所述测量信号的数值对应于电压Vk，以测量电流Icl乘以电流测量电阻Rfb增大。所述测量信号Vout用于设定LED工作电流lout，所述LED工作电流由功率部件CG提供给供电装置的输出端。供电装置的输出端与LED+和LED-连接，即与至少一个光源模块的供电线路连接。
[0078]测量误差通过选择用于Vk的适当的数值而能够降低到适合于相应的应用的数值上。在一个示例性的实施方式中，将接地线路上的最大的测量误差确定成50mV。这对应于50微欧姆连接装置上的一安培。测量误差的该确定得到5V作为用于电压Vk的最小值，因此Vout具有通过电压降引起的误差。
[0079]为了实现更好的精度，能够应用另外的补偿技术以防止在共同的接地线路上的电压降。一种技术是在测量出Rset之前切断用于至少一个光源模块的工作电流。在接通总系统时，能够通过工作电流的释放延迟来执行该测量。
[0080]要注意的是，在通过移除供电线路LED+上的供电来切断光源模块的链的情况下，通信线路CL上的当前的电流水平不由温度信号影响。这不是缺点，因为当光源模块完全切断时不需要所述信息，更确切地说这是不仅以提高的精度、而且也在没有通过可能的过热引起任何偏差的情况下读取数值Rset的一种方法。因此，读取在没有任何通过相应的光源模块温度弓I起偏差的情况下进行。
[0081]而纯的温度信息通过将比较电压Vk与运算放大器OpAmp的正输入端简单地分开并且通过将该输入端与共同的接地线路连接来提供。由此，通信线路CL上的电压变得接近于零，并且CL中的电流因此与Rset的数值无关。因此，CL中的电流仅还是光源模块温度的函数。在多重连接的情况下、即在多个连接的模块的情况下，电流是模块与最高温度的函数。这使运行光源模块的供电装置能够立即降低用于所述模块的工作电流并且确定光源模块的当前的工作温度，甚至当其不过热时也如此。对于温度的高的测量精度而言有利的是:Rset是已知的。
[0082]图6示出供电装置的温度相关的特征曲线族。曲线簇关于至少一个光源模块的温度示出供电装置的内部的控制电压Vout。各个曲线与当前连接的至少一个光源模块的电流需求相关。良好可见的是，在大约93°C温度的情况下开始温度回调，直到在大约100°C至104°C中，完全切断用工作电流供给。
[0083]接口的功能在下面根据实际的实例来阐述。如在附图中可见的是:10V的内部测量信号Vout引起IA的输出电流。接口应当以下述方式构成，在IA的输出电流中实现用于Rset的为ImS的电导。根据图6将电压源Vk设定成5V。这表示:将5V施加到Rset上(见图5)。运算放大器以使其两个输入端上的电平差最小化的方式工作，这能够通过其经由Rfb的负反馈来实现。因此，当Vk对应于5V时，这表示:5V也施加在运算放大器的负输入端上。这在相应的电流设定电阻Rset上引起5V并且引起通过通信线路CL的为5V/lk0hm=5mA的电流。通过通信线路CL的所述5mA同样流过电流测量电阻Rfb，因为运算放大器的输入端具有高的阻抗进而具有可忽略的电流消耗。因为根据图6针对期望的工作电流的内部的测量信号Vout的电压应当为10V，所以电流测量电阻Rfb上的电压同样必须为5V，这得到用于Rfb的为IkOhm或者ImS的电阻值。根据该实例，具有2A的电流需求的光源模块具有2mS或5000hm的电流设定电阻Rset。
[0084]如已经提及的那样，三线接口具有下述缺点:测量信号在共同的接地线路LED-上的通过至少一个光源模块的工作电流引起的电压降的情况下失真。测量电流的确连同LED工作电流一起通过共同的接地线路LED-引导。
[0085]图7示出电流测量装置CMU的特征曲线，所述电流测量装置尤其与电流测量电阻Rfb相关。特征曲线相对于标准化的电流测量电阻Rfb/RsetMin示出电流测量单元CMU的输出端的内部信号Vout。RsetMin是至少一个电流设定电阻的最小允许值，所述电流设定电阻引起供电装置PSU的最大特定的输出电流1utMax。因此，供电装置在所示出的数值为I的情况下、当Rfb = Rsetmin时提供其最大电流，即在至少一个光源模块的电压给定的情况下也在其输出端处提供其最大功率。属于最大功率的内部测量信号Vout是2*Vk，如在图6的实例中描述的那样。
[0086]本发明的数字的实施方案
[0087]现在，在下面的附图8至10中描述本发明的数字的实施方案。下面的实施方案包含表述“光源模块LEM”。借助该表述，应当包含至少一个光源模块LEM，但是也能够表示多个光源模块LEMl至LEMm。表述包括全部连接于电源件PSU上的光源模块。每个光源模块
LEMl、LEM2......LEMm具有电流设定电阻Rsetl、Rset2......Rsetm。光源模块并联地连接到电源件PSU上。因此，电流设定电阻Rsetl、Rset2……Rsetm同样并联连接，并且得到合成的电流设定电阻Rset。因此，借助电流设定电阻Rset在下文中始终表示全部所连接的光源模块LEM的合成的电流设定电阻Rset。
[0088]图8示出根据本发明的照明设备的数字的实施方式的方框电路图。电阻Rsetl是光源模块LEM的一部分，其他的电路部件位于电源件PSU上。因此，方框电路图尤其涉及电源件PSU中的重要的电路部件，所述电路部件能够测量设定电阻Rset并且将信息转换成用于光源模块LEM的LED的电流。示出电流测量单元CMU的用于检测所馈入的电流进而电流设定电阻Rset的部件。
[0089]电流设定电阻Rset连接到放大电路30上，所述放大电路将电压馈入到电阻中并且测量电流设定电阻Rset上的电流。放大电路输出与电流设定电阻Rset的电导成比例的电压。所述电压输入到偏置匹配电路33中，所述偏置匹配电路然后又将匹配的电压输入到幅值匹配电路35中。在此，还匹配电压的幅值，使得最佳地控制随后的模数转换器37，将所述电压然后输入到所述模数转换器中。模数转换器37是配属于电源件PSU的微控制器39的一部分。因此，微控制器控制功率部件CG，所述功率部件又设定电源件PSU的输出端上的相应的电流。
[0090]电流设定电阻Rsetl中的所测量的电流的该匹配有益于能够尽可能有效地实现根据本发明的解决方案。因此，现在，根据本发明不是将模数转换器37的整个数值范围、而是仅将部分范围用于测量电阻，而模数转换器37的数值范围的边界范围用于检测故障情况。
[0091]图9示出如何在电源件PSU中构成控制器39的流程图。在开始时，即当电源件PSU接通或者由电网电压供电时，断开电源件PSU中的功率部件CG。功率部件CG用于对连接到电源件PSU上的光源模块LEM进行供电。所述示例性的流程的数值范围针对具有8比特分辨率的模数转换器来设计。8比特分辨率表示:模数转换器能够以256个数值表示其电压范围。因此，模数转换器的调制范围对应于数值256。当然，同样能够应用具有不同的分辨率的模数转换器，而不会偏离根据本发明的教导。例如在市场上非常常见的是具有10比特的分辨率的模数转换器的微控制器。因此，所述微控制器例如能够产生在O和1023之间的数值。因此，模数转换器的调制范围对应于数值1024。模数转换器37在当前的示例性的实施方式中因此借助测量输出在O和255之间的数值，所述数值与输入的电压关联。该流程始于对输入到模数转换器37中的电压进行测量。模数转换器如刚刚描述的那样向回提供在O和255之间的数值。
[0092]所述数值现在在多个步骤中被查询并且与一定范围相关联。在当前的实施方式中，设有五个不同的范围，所述范围能够全部与特定的功能或故障情况相关联。根据由模数转换器37测量的数值，电源件(PSU)采用功能状态或故障状态。功能状态的特征在于:接通电源件PSU的功率部件CG，并且对所连接的光源模块LEM供电。故障状态的特征在于:断开电源件PSU的功率部件CG或使其保持断开，并且不对所连接的光源模块LEM供电。
[0093]在当前的实施方式中，将O至23的范围与错误布线的故障情况相关联，因为电流设定电阻Rset过大或者不存在。电源件PSU的功率部件CG保持断开，光源模块没有由工作电流供电。
[0094]24至86的范围与过小的LED电流的故障情况相关联，当连接不适合于电源件PSU的光源模块LEM时，能够出现上述情况，所述光源模块需要过小的工作电流，电源件PSU不能够提供所述工作电流。电源件PSU的功率部件CG保持断开，光源模块没有由工作电流供电。
[0095]范围87至239与额定运行的功能情况相关联。这是下述唯一的情况，其中接通电源件PSU的功率部件CG，并且用所需要的工作电流对光源模块供电。
[0096]范围240至249与过大LED电流的故障情况相关联，当连接不适合于电源件PSU的或过多的光源模块LEM时，能够出现上述情况，所述光源模块需要过大的工作电流，电源件PSU不再能够提供所述工作电流。电源件PSU的功率部件CG保持断开，光源模块没有由工作电流供电。
[0097]范围250至255与短路的故障情况相关联。电流设定电阻Rset极其小或者接近零Ohm。这能够由于模块故障或者由于错误布线而出现。电源件PSU的功率部件CG保持断开，光源模块没有由工作电流供电。
[0098]在10us至500us的循环时间之后，启动新的测量。因此，对所连接的光源模块LEM连续地监控故障。一旦出现故障，断开电源件PSU中的功率部件CG，以便保护光源模块LEM和电源件PSU。
[0099]如果能够由电源件PSU提供电源件模块LEM所需要的电流大小,那么由电源件PSU的功率部件CG提供所述电流大小并且将其施加到光源模块LEM上。
[0100]图10示出在图8中示出的重要的功能块的电路方面的设计方案的一个实例。
[0101]在此，根据本发明的原理也适用，即将电压施加到通信线路CL上，并且测量在该线路中的电流。流过通信线路CL的电流在当前的示例性的实施方式中引起设定LED电流lout:1ut = 1000Ια。
[0102]每个电源件在所述示例性的实施方式中具有标称的调制范围1utmin-1outmax,这类似地对应于电流设定电阻Rset的范围Rsetmax-Rsetmin。
[0103]具有运算放大器ICla的左侧的放大级产生电压VI，所述电压间接地与电流设定电阻Rset成比例或者直接地与通信线路Ia上的电流成比例。
[0104]由基准二极管D2产生的基准电压Vref为5.0OV并且施加在电流设定电阻Rset上。因此下述关系适用:
[0105]Icl = 5V/Rset [I]
[0106]lout = 5000V/Rset [2]
[0107]Vl = Vref (1+Rl/Rset)+Vsh = Vref+Rl ICL+Vsh [3]
[0108]因此，电阻Rl的大小设计成，使得在电流设定电阻Rsetmin最小的情况下，在Vl中出现的最大电压Vlmax满足下述关系:Vlmax〈Vcc-l.5V。二极管Dl是抑制二极管,所述抑制二极管保护通信线路CL的输入端以防止错误布线和ESD。所述二极管必须还根据小的泄漏电流来选择，因此其不会使发光二极管电流1ut失真。电阻RAl和RBl用于设定Vref。围绕放大器的此元件1?11、1?12、(:1、1?2、1?3、03以及1?4、1?5、05用于低通滤波。通信线路CL的输入变量是Rset，即不是动态变化的。因此，能够通过滤波器缓和不期望的高频干扰。运算放大器ICla和IClb的反馈路径中的电容器用于稳定。现在，左侧的放大级的输出电压Vl输入到右侧的放大级中。具有运算放大器IClb的右侧的放大级用于补偿分流电阻Rshunt上的电压Vsh。下述关系适用:
[0109]V2 = V1*R3/(R2+R3)*(1+R6/(R4+R5)_Vsh*R6/(R4+R5)) [4]
[0110]对于R3 = R4且R4+R5 = R6而言从中得出:
[0111]V2 = Vl-Vsh = Vref (1+Rl/Rset) = Vref+Rl Icl [5]
[0112]以该方式，在宽的频率范围中补偿分流电阻Rshunt的动态影响，所述分流电阻由发光二级管的工作电流1ut流过。现在，电压V2必须仍匹配于模数转换器37的调制范围。
[0113]信号借助于基准二极管向下移动预设的偏差电压FV并且随后以适度的因数降低。
[0114]这对应于使Rset范围的幅值和位置匹配于模数转换器的调制范围。该措施确保:良好地使用模数转换器的调制范围，并且得到:
[0115]Vadc = (V2-FV) *R8/ (R7+R8) [6]
[0116]电阻RA2和RB2用于设定偏差电压FV。
[0117]如果现在将[5]使用在[6]中，那么现在得到下述关系:
[0118]Vadc = R8/ (R7+R8) * (Vref+R1*IC1_FV) [7]
[0119]1ut = 1000 Icl = 1000/R1 [ (1+R7/R8) VADC-Vref+FV] [8]
[0120]1ut= a Vadc+ β [9]
[0121]还将模数转换器的基准电压的数值中的一个数值和模数转换器的比特分辨率(8或10比特)平滑移动到常量a中。
[0122]功能状态和故障状态在当前的实施方式中现在如下形成:
[0123]范围Rsetmin-Rsetmax例如在模数转换器的调制范围的60%上形成。因此，在调制范围的上端处和下端处还分别保留20%以检测故障状态和其他的功能状态:
[0124]a)电流设定电阻Rset与对应于电源件中的最大的输出电流1utmax的电阻相比较小。该范围例如能够用于:将电流调节切换到外部的输入端上并且例如借助于DALI协议设定电流。
[0125]b)电流设定电阻Rset更小直至短路。这表示错误布线，并且与此相应地将电源件PSU置于故障状态中。
[0126]c)电流设定电阻Rset与对应于最小的输出电流1utmin的电阻相比较大。该范围例如也能够用于:将电流调节切换到外部的输入端上并且例如借助于DALI协议设定电流。
[0127]d)电流设定电阻Rset更大直至开路。这同样表示错误布线或者光源模块故障，并且与此相应地将电源件PSU置于故障状态中。
[0128]情况a和b之间的或者c和d之间的边界在此纯示例性地选择并且原则上能够任意地选择。在全部边界中设有迟滞，以便避免模式之间的振荡。情况d也包含识别在通信线路CL上的超压(由于错误布线)。
[0129]图11示出具有简化的评估电路的根据本发明的照明设备的数字的实施方式的方框电路图。简化的评估电路基于下述知识:为了适当地评估电流设定电阻Rset，需要电势分离或电势移动，因为在用于LED的电路中存在电流测量元件43，使得测量信号对于电路接地GND不具有直接的接地参考。但是，因为大多数评估变型形式(其为通过微控制器或者模拟电路进行数字评估)预设信号的接地参考，所以需要评估电路，所述评估电路提供相对于接地GND的测量信号。接地GND在此是电源件PSU的内部的电路接地。电流测量元件43的一个端子与接地GND连接。电流测量元件43的另一个端子与负输出端LED-、在上面也称作为共同的接地线路连接。因此，能够在共同的接地线路LED-和内部的电路接地GND之间进行区分。尽管其电势是类似的，但是不是相同的。因此，测量信号的电压必须以共同的接地线路LED-和内部的电路接地GND之间的电势差移动。这借助电流镜发生，所述电流镜测量通信线路CL上的电流。该电流在电流镜的另一侧上借助于电阻转换成与内部的电路接地相关的电压GND。所述电压然后例如能够由微控制器49适当地评估。
[0130]图12示出简化的电流测量装置CMU的第一实施方式。简化的电流测量装置CMU的核心是简单的电流镜，然而已经将所述电流镜扩展成，使得所述电流镜将预设的电压Vk施加到通信线路CL上。然后，流过电流设定电阻Rset的电流被映射并且然后能够借助于测量电阻Rtjut转换成内部的测量信号Vout。所述内部的测量信号Vout与内部的电路接地GND相关。电流镜具有输入侧的第一晶体管Ql和输出侧的第二晶体管Q2。输入侧的第一晶体管Ql现在被控制成，使得将预设的电压Vk施加到通信线路CL上。这能够通过不同的电路措施来实现。
[0131 ] 在简化的电流测量装置CMU的第一实施方式中，通过基极电路中的具有齐纳二极管DKef的电路和第三晶体管Q3将通信线路CL上的电压调节到预设的数值上。第三晶体管Q3的集电极与第一晶体管Ql的基极连接。第三晶体管Q3的发射极与第一晶体管Ql的集电极连接。该点也是通信线路CL的输入端。齐纳二极管DKef的阴极与第三晶体管Q3的基极连接。齐纳二极管Dltef的阳极与共同的接地线路LED-连接。电阻RKrf连接到第三晶体管Q3的基极和供电电压V。。之间。电流镜经由发射极负反馈电阻Rl和R2连接到供电电压Vcc上。晶体管Ql和Q2是PNP晶体管，晶体管Q3是NPN晶体管。在第三晶体管Q3的发射极和共同的接地线路之间可选地还连接有滤波电容器Cfl。
[0132]现在，在下面阐述电路装置的功能:
[0133]如果通信线路CL上的电压过高，那么第三晶体管Q3的基极电流减小。因此，第三晶体管Q3的集电极电路也减小，因此第一晶体管Ql的基极发射极电压下降。因此，第一晶体管Ql的集电极电流也减小，所述集电极电流对应于通信线路CL上的电流。降在电流设定电阻Rset上的电压因此同样减小。通过该动作链，将通信线路CL上的电压保持在预设的数值上，并且测量在通信线路CL上流动的电流并且在电流镜上映射。在那里，所述电流又转换成内部的测量信号Vtxit，所述内部的测量信号是电流设定电阻Rset的电导的度量。电路提供尽可能的供电电压独立性以及对供电电压波动的良好的抑制。
[0134]在通信线路CL上的5V的预设电压Vk以及大约IV至5V的发射极负反馈电压的情况下，在精度足够的情况下，适用的是:
[0135]U(Rl) = R1*I (Rl) = R1*Icl [10]
[0136]U (R2) =U(Rl) [11]
[0137]I (R2) = Rl*Ia/R2 [12]
[0138]I (R2) = I (Rout) [13]
[0139]Vout = ICL*R0Ut*Rl/R2 [14]
[0140]因此，在Vk = 5V的情况下适用的是:
[0141]Vout= (5V/Rset)*R0Ut*Rl/R2 [15]
[0142]因此，内部的测量信号Vwt仅还与通信线路CL上的可测量的电流Ia和已知的数值相关进而能够简单地评估。
[0143]有利的是，晶体管Ql和Q2也用作为共同的壳体中的成对的双晶体管，因为这提高电路的精度。但是，根据对精度的要求，这不是必需的从而是可选的。
[0144]如果内部的测量信号Vrat的较大的电势移动是必需的，那么这能够通过适当地选择发射极负反馈电阻Rl和R2来实现。也或者代替Rl和R2的数值选择，能够将另一个电阻接入到集电极Q2至Rout的路段中，以便能够将Q2的集电极发射极路段上的电压降设定成期望的数值。
[0145]简化的电流测量装置CMU的第一实施方式提供下述优点:所述电流测量装置具有+2mV/K的最小的温度系数，因为5.6V的所使用的齐纳二极管具有极其小的温度系数。因为第三晶体管Q3例如具有2mV/K的TC，所以该装置的温度相关性大约为4mV/K。在±50K的温度差的情况下，这会对应于通信线路CL上的预设电压的±2%的变化。因此，能够以大约土 IK精确地监控光源模块LEM。需要用于对电路供电的电压Vrc相对于共同的接地LED-为大约12V，进而能够简单地提供。电容器Cfl和Cf2用于电路的滤波和稳定并且不是一定必需的。电阻Rb是用于电流镜的上拉电阻并且同样不是一定必需的。但是，所述电阻能够有益于:能够更稳定地运行电流镜，因为所述电阻形成用于通过第三晶体管Q3调制电流镜的异性极。
[0146]图13示出简化的电流测量装置CMU的第二实施方式。简化的电流测量装置CMU的第二实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第一实施方式，因此仅阐述与第一实施方式的区别。
[0147]在第二实施方式中，还能够更精确地设定通信线路CL上的电压。在供电电压VCC和共同的接地LED-之间如在第一实施方式中那样连接参考二极管Dltef和电阻Rltef的串联电路。然而，参考二极管Dltef和电阻器RKrf之间的连接点不像在第一实施方式中那样直接地连接到第三晶体管Q3的基极上，而是通过由两个电阻RKefl和RKef2构成的分压器连接，所述分压器连接到参考二极管Dltef和电阻器REef之间的连接点和共同的接地线路LED-之间。第三晶体管Q3的基极连接到分压器的中点上。
[0148]为了改进温度补偿，还能够将双二极管添加到电阻Rltef2和共同的接地线路LED-之间。
[0149]图14示出简化的电流测量装置CMU的第三实施方式。简化的电流测量装置CMU的第三实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第一实施方式，因此仅阐述与第一实施方式的区别。
[0150]在电流测量装置CMU的第三实施方式中，用可调齐纳二极管取代齐纳二极管。可调齐纳二极管例如能够是TL431类型的可调齐纳二极管。可调齐纳二极管Dltef如第一实施方式中的齐纳二极管那样连接。可调齐纳二极管Dltef的控制电极与由两个电阻Rltefl和Rltef2构成的分压器的中点连接。由两个电阻Rltefl和Rltef2构成的分压器连接到通信线路CL和共同的接地线路LED-之间。该电路变型形式通过可调电压基准在设定通信线路CL上的预设的电压Vk时提供最闻的精度。
[0151]图15a示出具有简化的评估电路的根据本发明的照明设备的数字的实施方式的方框电路图。图15b示出简化的电流测量装置CMU的第四实施方式。简化的电流测量装置CMU的第四实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第一实施方式，因此仅阐述与第一实施方式的区别。
[0152]在第四实施方式中，借助于微控制器39调节电流镜的基极电压。微控制器39被编程为，使得所述微控制器将通信线路CL上的电压Vk调节成预设的数值、例如5V。对此，电流测量装置CMU具有两个另外的输出端CL、LED-和输入端PWM。将公共的接地LED-的和通信线路CL的电势施加到两个另外的输出端上。因此，通过微控制器借助第一模数转换器37a测量通信线路CL上的电势并且借助于第二模数转换器37b测量共同的接地电路LED-的电势，微控制器39能够相对于其参考电枢GND测量通信线路CL上的电压。这两个电势现在能够在数字上彼此抵消，使得通信线路CL上的电压相对于其参考电势LED-是已知的。内部的测量电压Vout借助于第三模数转换器37c来测量。微控制器然后将脉宽调制信号PWM施加到输入端PWM上。输入端PWM与Mos场效应晶体管Qpwm的栅极连接。Mos场效应晶体管Qpwm的漏极端子经由电阻Rpwm连接到第一晶体管Ql上。Mos场效应晶体管Qpwm的源极端子连接到内部的电路接地GND上。微控制器39将脉宽调制信号施加到输入端PWM上，所述脉宽调制信号借助于微控制器39调节成，使得通信线路CL上的电压对应于预设的电压。在此，能够通过改变输入端PWM上的占空因数来调节电压。经由相应的编程能够几乎完全地控制电流测量装置CMU的温度相关性。这例如能够通过在微控制器39中存储的表格来实现:根据温度改变输入端PWM上的占空因数。
[0153]在借助于微控制器39进行的数字控制中，也能够以时钟控制的方式运行电流测量装置CMU。因为光源模块LEM的热惰性大，所以合成的电流设定电阻Rset的测量能够以较大的时间间隔进行，因此，在其余的时间期间，电流测量装置CMU是非活跃的。由此，电流镜的晶体管Ql和Q2不必加热并且降低装置的温度相关性。例如，电流测量装置CMU始终能够在几毫秒中被激活以用于确定所连接的光源模块LEM的电流需求，以便此后在一秒或多秒期间禁用。这给晶体管Ql、Q2充足的时间再次冷却，进而引起所述晶体管的平均电流负载的显著降低。
[0154]图16示出简化的电流测量装置CMU的第五实施方式。简化的电流测量装置CMU的第五实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第四实施方式，因此仅阐述与第四实施方式的区别。
[0155]与第四实施方式不同的是，在第五实施方式中，用于电流测量装置CMU的供电装置1。经由光源模块LEM的供电线路LED+的工作电压来实现。为了对电路供电，必须确保:供电线路LED+的工作电压位于共同的接地线路LED-之上至少12V。
[0156]图17示出简化的电流测量装置CMU的第六实施方式。简化的电流测量装置CMU的第六实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第五实施方式，因此仅阐述与第五实施方式的区别。
[0157]在第六实施方式中，也由供电线路LED+馈送用于电流测量装置CMU的工作电压VCC0但是，从供电线路截取的电压还借助于组件Rsupply和Csupply来滤波。由此，在调光度小的情况下，降低电流测量装置CMU的可能的时钟运行对于光源模块LEM的光输出的影响。
[0158]图18示出简化的电流测量装置CMU的第七实施方式。简化的电流测量装置CMU的第七实施方式类似于简化的电流测量装置CMU的第一实施方式，因此仅阐述与第一实施方式的区别。在该实施方式中，电流测量装置CMU也由供电线路LED+馈电。但是，馈电电路附加地具有稳定电压的功能，使得用于电流测量装置CMU的供电电压与供电线路LED+上的电压无关地保持相同。因此，将第一和第二晶体管Ql和Q2上的损耗功率保持成恒定值，这引起电流测量装置CMU的精度的提高。
[0159]附图标记列表
[0160]电源件PSU
[0161]通信线路CL
[0162]光源模块LEM
[0163]电流设定电阻Rset
[0164]功率部件CG
[0165]电流测量装置 CMU
[0166]放大器30
[0167]偏置匹配电路33
[0168]幅值匹配电路35
[0169]模数转换器37
[0170]微控制器39
[0171]温度回调单元TDU
[0172]内部的测量信号Vout
【权利要求】
1.一种电源件(PSU)，所述电源件具有: -用于根据内部的测量信号(Vout)输出工作电流的输出端(LED+，LED_)； _通?目线路(CL)； -电流测量装置(CMU)，所述电流测量装置与所述通信线路(CL)连接，其中 -所述电流测量装置(CMU)设计成，在所述通信线路(CL)上生成电流，所述电流与电流设定电阻(Rset)的电导成比例， -所述电流测量装置(CMU)具有电流镜，所述电流镜设计成，映射在所述通信线路(CL)上生成的电流， -所述电流测量装置(CMU)设计成，将映射的电流转换成具有与所述通信线路(CL)不同的参考电势的内部的测量信号(Vout)， -至少一个光源模块(LEM)能够连接到所述输出端(LED+，LED-)上，其中至少一个所述光源模块(LEM)具有所述电流设定电阻(Rset)，所述电流设定电阻能够连接到所述通信线路(CL)上。
2.根据权利要求1所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电流镜通过第一晶体管(Ql)和第二晶体管(Q2)形成，其中所述晶体管具有第一和第二发射极负反馈电阻(R1，R2)。
3.根据权利要求2所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述第一晶体管(Ql)的控制电极和所述第二晶体管(Q2)的控制电极彼此连接，所述第一晶体管的参考电极经由所述第一发射极负反馈电阻(Rl)与供电电压(VCC)连接，所述第二晶体管的参考电极经由所述第二发射极负反馈电阻(Rl)与所述供电电压(VCC)连接，所述第一晶体管(Ql)的工作电极与所述通信线路(CL)连接，并且所述第二晶体管(Q2)的工作电极与测量电阻(Rtjut)连接。
4.根据权利要求2所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电源件设计成，设定所述电流镜的所述第一晶体管(Ql)的控制电极上的电压，使得所述通信线路(CL)上的电压(Vk)对应于预设的电压。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电流测量装置(CMU)还具有第三晶体管(Q3)，所述第三晶体管的工作电极与所述第一晶体管(Ql)的控制电极连接，所述第三晶体管的参考电极与所述第一晶体管(Ql)的工作电极连接，并且所述第三晶体管的控制电极与齐纳二极管(Dltef)和电阻(Rltef)的串联电路的中点连接，其中将所述串联电路连接到所述供电电压(VCC)和输出端子(LED-)之间。
6.根据权利要求5所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述第三晶体管的控制电极与分压器(RKefl，Rm2)的中点连接，所述分压器与所述齐纳二极管(DKrf)并联连接。
7.根据权利要求5所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述齐纳二极管(Dltef)是可调齐纳二极管，所述可调齐纳二极管的控制电极与分压器(RKefl，Rltef2)的中点连接，所述分压器连接到所述电源件的输出端(LED-)和所述通信线路(CL)之间。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电流测量装置(CMU)还具有第三晶体管(Q3)，所述第三晶体管的工作电极经由电阻(Rpwm)与所述第一晶体管(Ql)的控制电极连接，所述第三晶体管的参考电极与内部的电路接地(GND)连接，并且所述第三晶体管的控制电极与微控制器(39)连接。
9.根据权利要求3至8中的任一项所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电流测量装置(CMU)设计成，从所述电源件的输出电压(LED+)中生成所述电流测量装置(CMU)的供电电压(VCC)。
10.根据权利要求9所述的电源件(PSU)，其特征在于，所述电流测量装置(CMU)设计成，过滤和/或在电压方面稳定从所述输出电压(LED+)中生成的供电电压(VCC)。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的电源件(PSU)，其特征在于，能够将多个光源模块(LEM1，LEM2，LEMm)并联地连接到所述电源件(PSU)上。
12.一种用于连接到根据权利要求1至6中的一项或多项所述的电源件(PSU)上的光源模块(LEM)，其特征在于，所述光源模块具有输入端(LED+，LED-)和通信线路(CL)，以及用于设定施加到所述光源模块(LEM)上的电流的电流设定电阻(Rset)。
13.根据权利要求7所述的光源模块(LEM)，其特征在于，所述光源模块(LEM)还具有温度回调单元(TDU)。
14.一种照明设备，所述照明设备具有根据权利要求1至11中的一项或多项所述的电源件(PSU)以及根据权利要求12或13所述的至少一个光源模块(LEM)，所述光源模块连接到所述电源件(PSU)上。
15.一种用于设定至少一个连接到电源件(PSU)上的光源模块(LEM)的电流值的方法，其特征在于，所述方法设有下述步骤: -通过电流镜将测量电压(Vk)施加到通信线路(CL)上； -映射在所述通信线路(CL)中流动的电流(Ia)； -将映射的电流转换成具有与所述通信线路(CL)不同的参考电势的内部的测量信号(Vout)； -评估内部的所述测量信号(Vout)； -根据所评估的所述测量信号(Vout)设定所述电源件(PSU)的输出端(LED+，LED_)处的工作电流。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述通信线路中流动的电流与至少一个所述光源模块(LEM)的电流设定电阻(Rset)的电导成比例。
【文档编号】H05B33/08GK104412709SQ201380033977
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】沃尔特·利默, 弗朗切斯科·安杰林, 保罗·德安娜, 贝恩德·鲁道夫 申请人:欧司朗股份有限公司