[发明专利]用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对至少一个LED进行驱动和调光的电路装置，所述电路装置包括：具有第一输入端子和第二输入端子的输入端，以与直流电源电压耦合；具有至少一个转换器开关的转换器，其中转换器在输入侧与输入端耦合；用于至少一个转换器开关的激励设备，其中激励设备包括用于与调光设备耦合的接口，以输送调光值，其中调光值与调光度相关，其中激励设备还设计成在其输出端处提供具有可预设的占空比的射频信号；以及具有第一输出端子和第二输出端子的输出端，以与至少一个LED耦合，其中输出端与转换器的输出端耦合，其中激励设备设计成，至少自可预设的第一调光阈值起在调光度增加的情况下通过叠加PWM信号来修改射频信号，使得以与所输送的调光值相关的方式从射频信号中去除射频信号的可预设数量的周期。本发明还涉及一种用于对至少一个LED进行驱动和调光的相应的方法。

背景技术

本发明尤其涉及对包括多个LED的光源进行驱动和调光；然而本发明也用于对单独的LED进行驱动和调光。在包括多个LED的光源中，在调光时，各个LED的亮度和/或光色能够取决于各个LED参数的偏差(生产偏差)、尤其由于各个非线性的LED特征曲线的偏差而差别很大。因此，在为额定电流的一小部分的电流的情况下不精确地规定大多数LED的性能。

通常用于激发LED的开关转换器因此由高频的PWM信号来激发，如在参考文献US2006/0033484A1中所公开的，其中为了调光降低所述射频信号的占空比。

在参考文献US2008/0224629A1中，开关转换器的高频的PWM信号在所连接的相位控制调光器或相位选通调光器断开的状态下以下述模式驱动，所述模式衰减在开关转换器和调光器之间的振动。

在参考文献US2012/0019160A1中借助于纵向调节器根据相应的低频PWM信号的占空比调节低频PWM电流的幅值。

在出自现有技术中的全部上述调光方法中，在导通时间期间提供给LED的电流不允许低于可预设的最小值，因为否则可能显示出上面已经提及的负面效果。通常，所述最小值假设为额定电流的30％。为了达到位于该可预设的调光阈值之下的调光值，在现有技术中对应于额定电流的大约30％的流经LED的电流的射频信号被“选通”，这就是说，叠加低频的PWM信号，使得射频信号仅在特定时间期间被转发给激励设备的输出端，而其余时间不转发(所谓PWM调光)。

即使低频PWM调光已经能够基于额定电流执行，这在实践中由于在此出现的噪声(节流)而不会实现。

图1就此而言示出针对两个不同的调光值的由激励设备提供给转换器开关的激发信号AS的时间变化曲线。具有周期T1以及导通时间t_on1和关断时间t_off1的该射频信号被叠加低频的PWM信号，借助所述PWM信号在一定程度上“选通”射频信号。在图1的示意图中，PWM信号在调光步骤之前具有导通时间t_on2以及关断时间t_off2和周期持续时间T2。在调光步骤之后，周期持续时间不变，这就是说T3＝T2，但是，导通时间t_on3相对于t_on2减小射频信号的周期T1；t_off3相应地相对于t_off2增大。在图1中还记录了转换器的在这两种情况下得到的输出电流I_out3或I_out2。

射频信号例如位于60kHz和150kHz之间，而PWM信号例如能够位于100Hz和1000Hz之间。由于该频率关系明显的是：仅能够调节离散的调光步骤，这就是说，从一个调光值到其次低的调光值仅能够去除射频信号的一个完整的周期T1。由于由温度或电源电压的波动引起的公差，在实践中不能够将t_on3设定为使得其位于t_on1之内的期望的位置处，以便由此在调光时获得更精细的分辨率。通过所示出的方式，在改变调光设置时总是去除完整的射频信号的周期。

只要调光设置还不表示极其低的调光值，这就显得是几乎不可见的。如果例如在t_on2中包含500个周期T1，那么能够通过切掉射频信号的一个周期实现相当小的调光步骤，这就是说t_on3具有射频信号的499个周期。然而，在调光值低的情况下，去掉射频信号的一个周期引起由LED所射出的光中的大比例的跳跃。如果例如仅还存在10个Hf周期T1并且切掉一个周期，那么这相应于10％的跳跃。