用于运行led的至少一个第一和第二级联电路的电路装置的制造方法_2

文档序号:9917051阅读:来源:国知局
电容器给其它LED级联电路的LED供电,在所 述阶段中相应的级联电路的LED不直接由整流的交流供给电压供电,要么因为整流的交流 供给电压小于相应的LED级联电路的正向电压的总和,要么因为另一 LED级联电路是激活的 而所涉及的LED级联电路恰好是短路的。这导致进一步地减少光调制,使得通过人眼几乎不 再能够觉察到闪烁现象。
[0028] 为了实现根据本发明的电路装置的特别高的效率,通过如下方式实现直流电压 源:在电路装置运行时在最低的LED单元的第二节点上出现的交流电压用于产生直流电压。 以这种方式不必设置独立的辅助电压用于在第五节点上产生电势,例如在使用与整流器输 出端耦合的降压变换器的情况下;而在此使用电路装置内的特别巧妙地选择的交流电压信 号。也就是说,如本发明的发明人已认识到的那样,特别适合的是在最低的LED单元的第二 节点上出现的交流电压,因为该交流电压与交流供给电压的瞬时值无关地几乎不间断地存 在于第二节点上并从而是持久的,也就是说,同样与交流供给电压的瞬时值无关地提供用 于第五节点的供电。在此产生的辅助电压仅具有小的残余纹波,由此相对于其它的辅助电 压源可以使用小的电容。所述电容可非常简单地构成和紧凑地实现。此外,所述电容出于该 原因也是成本低廉的。特别有利的是如下情形:对于辅助电压源获取电流,所述电流在其它 情况下在线性调节器中可能转化为损耗功率。由此通过辅助电压源不产生附加的损耗功 率,由此优化了电路装置的效率。这不仅使得根据本发明的电路装置的成本低而且使得结 构尺寸小。
[0029]优选地,每个LED单元此外包括第三二极管,所述第三二极管耦合在第五节点和相 应的第一电子开关的控制电极之间。该第三二极管用于保护相应的第一电子开关的控制电 极。在第一电子开关的相应耐电压的设计方案中,可以取消这些第三二极管。
[0030] 特别优选地,直流电压源包括充电栗,所述充电栗的输入端与最低的LED单元的第 二节点耦合而其输出端与所有LED单元的第五节点耦合。通过使用充电栗可以特别简单地 从在最低的LED单元的第二节点上出现的交流电压中获得用于给所有LED单元的第五节点 供电的直流电压。充电栗优选包括半波整流器和电压限制装置的串联电路。这实现了提供 用于第五节点的供给电压,所述供给电压可靠地低于可预设的阈值。通过这种措施可提供 辅助电压的特别小的纹波。
[0031] 在一个优选的实施方式中,直流电压源包括电阻和第四二极管的串联电路以及第 三电容器和齐纳二极管的并联电路,所述串联电路耦合在最低的LED单元的第二节点和所 有LED单元的第五节点之间,所述并联电路耦合在第二输入端子和所有LED单元的第五节点 之间。
[0032] 在本文中,与第四二极管串联连接的电阻构成为固定的欧姆电阻。这在电路装置 不必构成为是可调光的时是优选的。然而,如果设有调光可行性,那么与第四二极管串联连 接的电阻为了实现充电栗的调节装置而构成为可变电阻。在此优选的是,充电栗的该调节 装置设计用于将第五节点上的电压调节到可预设的值上。这考虑:在线性调节器上降落的 电压在此即最低的LED单元的第二节点上的电压在超前相位角或后沿相位角调光中对应于 不对称的锯齿信号,所述锯齿信号具有信号丢失(Aussetzer)。通过在充电栗中设置调节装 置保证:即使在这种情况下也给第三电容器供给足够的电流,以便在所有LED单元的第五节 点上提供基本上恒定的可预设的电压。
[0033]优选地,充电栗的调节装置构成为逆变的电压调节器。在此,电压调节器具有第三 电子开关和第四电子开关,所述第三电子开关和第四电子开关分别具有控制电极、工作电 极和参考电极,其中第三电子开关的控制电极与齐纳二极管的阳极親合,其参考电极与第 二输入端子耦合并且其工作电极与第四电子开关的控制电极耦合,其中第四电子开关的控 制电极此外经由欧姆电阻与其工作电极耦合,所述工作电极就其而言与第四二极管的阴极 耦合,其中第四电子开关的参考电极与所有LED单元的第五节点耦合。在这种情况下,第三 电子开关测量经过齐纳二极管的电流。如果确定没有电流流动经过齐纳二极管,那么第三 电容器上的电压是过小的。由于缺少经过齐纳二极管的电流流动,第三电子开关是不导通 的,并且相反由于在第四电子开关的工作电极和控制电极之间的欧姆电阻用作上拉电阻, 所以该第四电子开关导通。以这种方式实现从最低的LED单元的第二节点至第三电容器并 且从而至所有LED单元的第五节点的电流流动。
[0034] 优选地,电容器耦合到一方面为第三电子开关和第四电子开关的控制电极与另一 方面为第二输入端子之间。该电容器用于滤出跳变、尖峰脉冲等,并因此使得所述装置不易 受干扰。
[0035] 此外,可以设有调节装置用于通过线性调节器调节电流,其中调节装置的输入端 与第五节点耦合而调节装置的输出端与线性调节器的输入端耦合。这种调节装置例如实现 根据温度对经过至少一个LED单元的电流进行调节。
[0036] 特别优选地,这种调节装置包括第五电子开关以及分压器,所述第五电子开关具 有控制电极、参考电极和工作电极,所述分压器具有至少一个欧姆电阻和NTC电阻,其中分 压器耦合在第五节点和第二输入端子之间,其中分压器的抽头与第五电子开关的控制电极 親合,其中第五电子开关的参考电极与第二输入端子親合,其中第五电子开关的工作电极 与线性调节器的输入端耦合。在电路装置发热时,第三电子开关的控制电极上的电压因此 提高,由此该第三电子开关渐渐导通。这引起:线性调节器的输入端上的电压反过来相应降 低。以这种方式同样减小经过线性调节器的电流并从而减小由LED单元转换的功率。除了温 度调节外,当超出可预设的最大温度时,该措施也提供温度关断。
[0037]其它优选的实施方式从从属权利要求中得出。
【附图说明】
[0038] 在下文中现在参照所附的附图详细地描述了本发明的实施例。在附图中:
[0039] 图1示出根据本发明的电路装置的第一实施例的示意图;
[0040] 图2示出根据本发明的电路装置的第二实施例的示意图;
[0041] 图3示出在以第一交流供给电压运行时在图2的电路装置的不同节点上的电压的 时间曲线;以及
[0042] 图4示出在以第二交流供给电压运行时在图2的电路装置的不同节点上的电压的 时间曲线,所述第二交流供给电压为在图3中所使用的交流供给电压的一半大。
[0043] 图5示出在图1中示意性示出的电路装置的子区域的一个替选方案的示意图;
[0044] 图6示出在图1中示意性示出的电路装置的子区域的另一替选方案的示意图。
【具体实施方式】
[0045] 图1示出根据本发明的电路装置的一个实施例的示意图。电网交流电压701经由整 流器702与两个节点703和704连接。节点703经由欧姆电阻R1与节点759连接。节点759经由 两个二极管D5、D6的串联电路和欧姆电阻R3与节点704耦合,其中二极管D5、D6的阴极指向 节点704的方向。欧姆电阻R1、R2、二极管D5、D6和欧姆电阻R3形成分压器,其抽头是节点 759。欧姆电阻R3经由开关S4可与欧姆电阻R2并联连接。
[0046] 此外,电路装置包括线性调节器12,所述线性调节器包括处于达林顿设置中的两 个NPN晶体管Q1、Q2以及欧姆电阻R5,所述欧姆电阻与所提到的达林顿级Q1、Q2串联耦合。晶 体管Q2的基极是线性调节器12的控制端子并且与节点759耦合。
[0047] 在此,三个LED单元LE1、LE2、LE3以及线性调节器12的串联电路耦合到节点703和 704之间。LED单元的构造在下文中以LED单元LE3为例示出,其中LED单元LE1和LE2的构造基 本上是相同的,区别仅在于相应的LED的数量和由此产生的器件的尺寸。
[0048] LED单元LE3包括LED LED43至LED48,因此是六个LED,所述六个LED彼此串联连接 并且形成LED级联电路。二极管D33与LED级联电路串联地耦合,其中二极管D33和LED级联电 路的耦合点是节点N3ULED级联电路的不与二极管D33耦合的端子是节点N32。二极管D33的 不与LED级联电路耦合的端子是第三节点N33。可选的电容器C33可以与LED级联电路并联地 耦合。电容器C32和二极管D32的串联电路耦合到节点N33和节点N32之间,其中电容器C32与 二极管D32的耦合点是节点N34。
[0049] 此外,LED单元LE3包括两个电子开关Q31和B31,其中开关Q31的控制电极经由二极 管D31和欧姆电阻R31的串联电路与节点N5耦合。开关Q31的参考电极与节点N34耦合,而其 工作电极经由欧姆电阻R32与开关B31的控制电极耦合。开关B31的参考电极与节点N32耦 合,而其工作电极与节点N33耦合。
[0050]在当前的实施例中,开关B31实现为达林顿级并且包括晶体管Q32、Q33以及欧姆电 阻R33和R34。然而替代于达林顿级也可以设有唯一的晶体管。
[0051 ] LED单元LE2、LE1相似地构造,然而分别包括不同数量的LED。因此,LED单元LE2包 括LED LED29至LED42、即 14个LED。LED单元LE 1 包括LED LED 1 至LED28、即 28个LED。LED优选 构成为分别具有两个PN结的双芯LED。
[0052]最低的LED单元的第二节点在此为节点N32与线性调节器12的工作电极耦合,而最 高的LED单元LE1的第三节点N13与节点703耦合。辅助电压源14耦合到节点N5和线性调节器 12之间,在下文中还将予以详细介绍所述辅助电压源。
[0053] 示例性地,在图1中示出的电路装置具有下述构件或尺寸:R1 200kQ,R2 1.5kQ, R3 1.5kQ,R5 10Q,R11 l〇〇kQ,R21 500kQ,R31 10kQ,R12 500kQ,R22 20kQ,R32 10kQ 0R13 = R23 = R33 = R43 10kQ ,R14 = R24 = R34 = R44 lkQ ,C12
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