Patent DE-102017119848-B4 (DE)
Title: Fehlerrobuste und energieeffiziente Vorrichtung zur Versorgung einer Mehrzahl von LED-Gruppen mit elektrischer Energie basierend auf der Erfassung der Spannungsabfälle über die LEDs
Inventor: SCHMITZ CHRISTIAN
IPC: H05B45/14
Filed: 2017-08-29
Granted: 2023-12-28
Abstract: Eine Vorrichtung zur Versorgung einer Mehrzahl von LED-Gruppen (L 1,1 , L, 1,2 ,...,L 1,j1 , ...L 1,n1 ; L 2,1 , L, 2,2 ,...,L 2,j2 , ...L 2,n2 ;......... L k,1 , L, k,2 ,...,L k , jk , ...L k,nk ;........ L m,1 , L, m,2 , ... ,L m,jm , ...L m,nm ) mit elektrischer Energie, wobei über jede LED-Gruppe (L k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) eine LED-Gruppenspannung (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1:  V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) abfällt, umfassend
 - mindestens einen Steuer-IC (IC k,lk );
 - eine Mehrzahl von Stromquellen(Iq 1,1 , Iq 1,2 ..... Iq 1,j1 ,.... Iq 1,n1 ; Iq 2 , l , Iq 2,2 ,.... Iq 2,jb ,.... Iq 2,n2 ; Iq k,1 , Iq k,2 ..... Iq k,jk ,.... Iq k,nk ; Iq m,1 , Iq m,2 ..... Iq m,jm, .... Iq m,nm ), die jeweils den besagten LED-Gruppen (L 1,1 , L, 1,2 ,...,L 1,j1 , ...L 1,n1 ; L 2,1 , L, 2,2 ,...,L 2,j2 , ...L 2,n2; ...... L k,1 , L, k,2 ,...,L k , jk , ...L k,nk ......... L m,1 , L, m,2 ,...,L m,jm , ...L m,nm ) zugeordnet sind,
 • wobei jede der Stromquellen (Iq k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) dafür eingerichtet und vorgesehen ist, im ordnungsgemäßen Betrieb einen elektrischen Strom (I k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) durch die jeweils angeschlossene LED-Gruppe (L k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) der Mehrzahl der LED-Gruppen (L 1,1 , L, 1,2 ,...,L 1,j1 , ...L 1,n1  L 2,1 , L, 2,2 ,...,L 2,j2 , ...L 2,n2 ;......... L k,1 , L, k,2 ,...,L k , jk , ...L k,nk ;........ L m,1 , L, m,2 ,...,L m,jm , ...L m,nm ) in Höhe eines jeweils zugeordneten festgelegten oder einstellbaren Stromquellenstroms zu treiben und
 • wobei der mindestens eine Steuer-IC (IC k,lk ) mindestens eine der Stromquellen (Iq k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) umfasst;
 - eine Mehrzahl von Erfassungsvorrichtungen(M Lk1,jk 1, mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1:  M Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ), die den LED-Gruppen (L k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) jeweils zugeordnet sind, zur jeweiligen Erfassung mindestens eines LED-Gruppenspannungswerts (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) einer LED-Gruppenspannung, die über die zugeordnete LED-Gruppe (L k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) abfällt, zur Bildung eines mehrdimensionalen Spannungswertvektors (Vec) aus den LED-Gruppenspannungswerten (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) .  
 • wobei der mindestens eine Steuer-IC (IC k,lk ) mindestens eine der Erfassungsvorrichtungen (M Lk,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; M Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) umfasst;
 - ein Schaltnetzteil (DCDC) für die geregelte Energieversorgung der LED-Gruppen (L k,1 , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) und zur Einspeisung der elektrischen Ströme I k,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) in die LED-Gruppen (L k,1 , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m  );
 - einen Controller (CTR) der dazu geeignet und vorgesehen ist, die Ausgangsspannung (V sup ) des Schaltnetzteils (DCDC) in Abhängigkeit von den LED-Gruppenspannungswerten (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) des Spannungsvektors (Vec) zu regeln,
 - mindestens einen Steuer-IC-Controller (ICCTR k1,jk1 , ICCTR k2,jk2 ),
 • der Teil des Steuer-ICs (IC k,lk ) ist und
 • der pulsweiten modulierte Signale (CPWM) für die Ansteuerung von Schaltern oder der Stromquellen (Iq k,jk , mit 1≤k≤m und 1≤j k ≤n k ) zum Dimmen der LED-Gruppen (L k,1 , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) bereitstellt und
 • der dem Controller (CTR) den mindestens einen erfassten Spannungswert (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) des Spannungsvektors (Vec) übermittelt bzw. die mindestens zwei erfassten Spannungswerte (V Lk1,jk1 , mit 1≤k 1 ≤m und 1≤j k1 ≤n k1 ; V Lk2,jk2 , mit 1≤k 2 ≤m und 1≤j k2 ≤n k2 ) des Spannungsvektors (Vec) übermittelt, wenn die Vorrichtung nur einen Steuer-IC (IC k,lk ) umfasst,
 dadurch gekennzeichnet, dass
 - zumindest der Spannungswert (V Lk,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) des Spannungsvektors (Vec) mit dem zweit- oder N-geringsten Betrag, mit 1<N<n, des Spannungswerts durch die Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) verworfen wird, um den reduzierten Spannungsvektor (VecR) zu bilden oder
 - zumindest der Spannungswert (V Lk,j , mit 1≤k≤m und 1≤j≤n m ) des Spannungsvektors mit dem betragsmäßig zweit- oder N-größten Spannungswert, mit 1<N<n, durch die Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) verworfen wird, um den reduzierten Spannungsvektor (VecR) zu bilden.