EP3089560A1 - Operating device for operating at least one led and arrangement for illuminating with an operational device and at least one led - Google Patents

Operating device for operating at least one led and arrangement for illuminating with an operational device and at least one led Download PDF

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EP3089560A1
EP3089560A1 EP16167428.8A EP16167428A EP3089560A1 EP 3089560 A1 EP3089560 A1 EP 3089560A1 EP 16167428 A EP16167428 A EP 16167428A EP 3089560 A1 EP3089560 A1 EP 3089560A1
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EP
European Patent Office
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operating device
frequency
led
pwm signal
designed
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Withdrawn
Application number
EP16167428.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Michael BÖHNEL
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source

Definitions

  • the present invention relates to an operating device for operating at least one LED, wherein the operating device is designed to operate the at least one LED with a pulse width modulation signal (PWM signal) or supply, and an arrangement for lighting a control gear and at least one LED.
  • PWM signal pulse width modulation signal
  • the LEDs can be appropriately dimmed, but overall the frequency of turn-on and turn-off remains the same. That is, here, with the use of PWM signals for dimming, there is no change in the frequency.
  • Dimming of LEDs is to be noted that the procedure has prevailed in particular with the aid of PWM signals, since it represents a relatively simple way of LED driving and the light output can be modified in spite of everything in a simple manner. It should be noted here that even if there is no dimming or no precise current setting, for example for color mixing, temporarily or in total, In spite of everything, PWM signals can be used to optionally have the option of dimming or current adjustment at any time.
  • the object of the present invention is now to provide a way to avoid such effects in the use of PWM signals in the supply of LEDs.
  • an operating device for operating at least one LED wherein the operating device is configured to operate or supply the at least one LED with a pulse-width modulation signal (PWM signal).
  • the operating device is additionally designed to change or to vary the frequency of the PWM signal.
  • the frequency thus moves within a certain range around a main frequency, wherein the PWM signal can have any frequency within the range, ie, no specific fixed values are given here.
  • the operating device is designed both to vary the frequency of the PWM signal between a plurality of fixed frequencies or to change, and is adapted to the frequency of the PWM signal around a main frequency around may vary, and the operating device may then include means for enabling a selection as to whether the frequency of the PWM signal varies between a plurality of fixed frequencies, or whether the frequency of the PWM signal varies around a main frequency; fluctuates.
  • the operating device may also be designed to operate a plurality of LEDs.
  • FIG. 1 Now, an arrangement for lighting with a first variant of such a control gear 1 is shown, which is connected to an LED 3 and accordingly operate the LED 3 or can supply. It is then provided that the frequency or fundamental frequency of the PWM signal is varied or changed over time.
  • means 4 are provided for setting a main or fundamental frequency.
  • means 5 are provided for setting a range around which the main frequency fluctuates around.
  • the frequency of the PWM signal fluctuates around a main frequency in a certain range, wherein both the main frequency is adjustable via corresponding means 4 as well as the range itself via corresponding means 5.
  • a main frequency of 500 Hz is set via the means 4, and a range of +/- 50 Hz via the means 5.
  • the PWM signal fluctuates between a frequency of 450 Hz and 550 Hz.
  • the 50Hz range would be, for example, but also a 100Hz range down and up conceivable.
  • both the means 6 for setting the plurality of fixed frequencies and the means 7 for setting the sequence as a rotary switch wherein the means 6 for setting the plurality of fixed frequencies comprise four rotary switches, whereby in the in FIG. 2 shown operating device 2 four different fixed frequencies are adjustable. That is, where in FIG. 2 shown operating device 2 is a change between four different frequencies of the PWM signal, this being only an exemplary number, which can be varied as desired.
  • operating device 2 thus results in a clearly defined discrete "frequency hopping" to fixed frequencies or fundamental frequencies.
  • FIGS. 3 and 4 are now schematically shown in each case a PWM signal, wherein in FIG. 3 a PWM signal is shown in which the frequency or fundamental frequency is constant.
  • the frequency is changed or varied, wherein at the beginning of a middle frequency to a higher frequency, then changed back to a middle frequency and finally to a lower frequency.

Abstract

Betriebsgerät (1,2) zum Betreiben mindestens einer LED (3), wobei das Betriebsgerät (1,2) dazu ausgebildet ist, die mindestens eine LED (3) mit einem Puls-Weiten-Modulation-Signal, PWM-Signal, zu betreiben bzw. zu versorgen und wobei das Betriebsgerät (1,2) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zu ändern bzw. zu variieren und Anordnung zur Beleuchtung mit einem Betriebsgerät (1,2) und mindestens einer LED (3).Operating device (1,2) for operating at least one LED (3), wherein the operating device (1,2) is adapted to operate the at least one LED (3) with a pulse width modulation signal, PWM signal and wherein the operating device (1,2) is adapted to change or to vary the frequency of the PWM signal and arrangement for illumination with an operating device (1,2) and at least one LED (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED, wobei das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die mindestens eine LED mit einem Puls-Weiten-Modulation-Signal (PWM-Signal) zu betreiben bzw. zu versorgen, sowie eine Anordnung zur Beleuchtung mit einem Betriebsgerät und mindestens einer LED.The present invention relates to an operating device for operating at least one LED, wherein the operating device is designed to operate the at least one LED with a pulse width modulation signal (PWM signal) or supply, and an arrangement for lighting a control gear and at least one LED.

Leuchtdioden (LEDs) werden als Leuchtmittel in den verschiedensten Bereichen der Beleuchtungstechnik immer häufiger eingesetzt, da LEDs erhebliche Vorteile insbesondere bzgl. der Lebensdauer und Energieeffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln aufweisen und mittlerweile auch über eine ausreichende Leuchtintensität verfügen.Light-emitting diodes (LEDs) are being used more and more frequently as light sources in the most diverse fields of lighting technology, since LEDs have considerable advantages, in particular with regard to the life and energy efficiency compared to conventional light sources, and meanwhile also have sufficient light intensity.

In entsprechenden Anordnungen zur Beleuchtung bzw. Beleuchtungsanordnungen kommen dabei häufig eine oder mehrere LEDs zum Einsatz, die bspw. auf einer Platine bzw. einem LED-Modul angeordnet sein können, wobei die LED bzw. LEDs innerhalb der Anordnung zur Beleuchtung an einen entsprechenden LED-Konverter bzw. ein entsprechendes Betriebsgerät angeschlossen sind. Dieses Betriebsgerät ist dann dazu ausgelegt und vorgesehen, zur LED-Steuerung bzw. LED-Ansteuerung die LEDs mit einem entsprechend geeigneten Versorgungsstrom bzw. einer entsprechend geeigneten Versorgungsspannung zu versorgen.In corresponding arrangements for lighting or lighting arrangements, one or more LEDs are frequently used which, for example, can be arranged on a circuit board or an LED module, wherein the LED or LEDs within the arrangement for illumination are connected to a corresponding LED. Converter or a corresponding operating device are connected. This operating device is then designed and provided to supply the LEDs with a correspondingly suitable supply current or a correspondingly suitable supply voltage for LED control or LED activation.

Wie auch bei bisherigen Leuchtmitteln ist es auch bei LEDs gewünscht, dass diese dimmbar sind. Um LEDs zu dimmen, ist zum einen die Verwendung von amplitudenmodulierten bzw. amplitudenveränderlichen Signalen bekannt, die von dem Betriebsgerät zu der LED bzw. den LEDs übermittelt werden. Eine weitere Möglichkeit ein Dimmen bei LEDs zu ermöglichen ist die Verwendung von entsprechenden Puls-Weiten-Modulation-Signalen (PWM-Signalen), wobei die Puls-Weiten-Modulation durch das Betriebsgerät erfolgt und dann von dem Betriebsgerät die Signale der LED bzw. den LEDs zur Verfügung gestellt werden.As with previous bulbs, it is also desirable with LEDs that they are dimmable. In order to dim LEDs, the use of amplitude-modulated or amplitude-variable signals is known, which are transmitted from the operating device to the LED or the LEDs. Another way to enable dimming in LEDs is the use of appropriate pulse width modulation (PWM) signals, the pulse width modulation is performed by the operating device and then from the operating device, the signals of the LED or the LEDs are provided.

Bei der Puls-Weiten-Modulation wird die LED bzw. werden die LEDs zur LED-Ansteuerung mit einer entsprechenden Frequenz an- und ausgeschaltet. Durch ein sehr schnelles An- und Ausschalten ist dieses für das menschliche Auge nicht erkennbar, wobei die Frequenz entsprechend hoch sein muss. Werden nun die Ausschaltphasen gegenüber den Anschalt- bzw. Leuchtphasen verlängert, erscheint das Licht der LED bzw. LEDs dunkler. Im Gegensatz dazu, erscheint für den Fall, dass die Anschalt- bzw. Leuchtphasen gegenüber den Ausschaltphasen verlängert werden, das Licht der LED bzw. LEDs heller.In pulse-width modulation, the LED or LEDs for LED control are switched on and off with a corresponding frequency. By a very fast on and off this is not visible to the human eye, the frequency must be correspondingly high. If the switch-off phases are lengthened compared to the switch-on or lighting phases, the light of the LED or LEDs appears darker. In contrast, in the event that the turn-on or lighting phases are extended compared to the switch-off phases, the light of the LED or LEDs appears brighter.

Im Rahmen der PWM-Dimmung wird also der LED bzw. den LEDs eine Versorgungsspannung bzw. ein Versorgungsstrom zur Verfügung gestellt, die bzw. der puls-weiten-moduliert ist. Dies bedeutet, dass alternierend Ein- und Ausschaltsignale übermittelt werden, die LED bzw. LEDs also ein- und ausgeschaltet ist, wobei dies im Rahmen einer Frequenz bzw. Grundfrequenz erfolgt und das Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit modifiziert wird, um die Gesamthelligkeit der Lichtabgabe einzustellen. Derartige PWM-Signale haben üblicherweise eine Frequenz bzw. Grundfrequenz von bspw. 500Hz oder höher, was einer Periode von 2ms oder kleiner entspricht.In the context of PWM dimming, the LED or the LEDs is thus provided with a supply voltage or a supply current which is pulse-width-modulated. This means that alternating on and off signals are transmitted, the LED or LEDs so switched on and off, this is done in the context of a frequency or fundamental frequency and the ratio between on and off time is modified to the total brightness of the light output adjust. Such PWM signals usually have a frequency or fundamental frequency of, for example, 500 Hz or higher, which corresponds to a period of 2 ms or less.

Somit können die LEDs durch eine Veränderung der Länge der Ausschalt- bzw. Anschaltphasen entsprechend gedimmt werden, wobei insgesamt jedoch die Frequenz des An- und Ausschaltens gleich bleibt. D.h., es erfolgt hier, bei der Verwendung von PWM-Signalen zum Dimmen, keine Veränderung der Frequenz.Thus, by changing the length of the turn-off or turn-on phases, the LEDs can be appropriately dimmed, but overall the frequency of turn-on and turn-off remains the same. That is, here, with the use of PWM signals for dimming, there is no change in the frequency.

Durch ein PWM-Signal kann also auch eine genaue Stromeinstellung erfolgen, was bspw. bei mehreren verschiedenfarbigen LEDs eine Veränderung der Farbmischung ermöglicht.By means of a PWM signal, therefore, an accurate current adjustment can also take place, which, for example, makes it possible to change the color mixture in the case of a plurality of differently colored LEDs.

Bzgl. des Dimmens von LEDs ist anzumerken, dass sich die Vorgehensweise insbesondere mit Hilfe von PWM-Signalen durchgesetzt hat, da es eine verhältnismäßig einfache Art und Weise der LED-Ansteuerung darstellt und die Lichtabgabe trotz allem in einfacher Weise modifiziert werden kann. Zu beachten ist hierbei, dass auch für den Fall, dass zeitweilig oder insgesamt kein Dimmen bzw. keine genaue Stromeinstellung, wie z.B. zur Farbmischung, vorgenommen wird, PWM-Signale trotz allem Anwendung finden können, um optional jederzeit die Möglichkeit des Dimmens bzw. der Stromeinstellung zur Verfügung zu haben.Concerning. Dimming of LEDs is to be noted that the procedure has prevailed in particular with the aid of PWM signals, since it represents a relatively simple way of LED driving and the light output can be modified in spite of everything in a simple manner. It should be noted here that even if there is no dimming or no precise current setting, for example for color mixing, temporarily or in total, In spite of everything, PWM signals can be used to optionally have the option of dimming or current adjustment at any time.

Bei der Verwendung von PWM-Signalen können nun jedoch Probleme auftreten, insbesondere dahingehend, als dass das dauerhafte Ein- und Ausschalten zu Stroboskopeffekten bzw. Flackereffekten führen kann. Diese machen sich bspw. dann bemerkbar, wenn ein mit Hilfe einer derartigen LED-Steuerung beleuchteter Bereich durch eine Kamera mit einer bestimmten Bildfrequenz aufgenommen wird. Liegt hier eine ungünstige Überlagerung der Frequenzen vor, kann dies dazu führen, dass in dem letztendlich erstellten Kamerabild Stroboskopeffekte bzw. Flackereffekte auftreten. Gleiches kann auch der Fall sein, wenn die zur Lichtabgabe genutzten LEDs bspw. bewegt werden oder dergleichen. Ebenso können Stroboskopeffekte bzw. Flackereffekte auch auftreten wenn ein beleuchteter Teil sich bewegt (z.B. Drehteil), wobei dieser dann erscheint als würde er sich langsamer bewegen oder sogar stehen und somit zu einer optischen Täuschung des Benutzers führt.Problems can now arise with the use of PWM signals, in particular in that the permanent switching on and off can lead to stroboscopic effects or flickering effects. These become noticeable, for example, when an area illuminated with the aid of such an LED control is picked up by a camera with a specific frame rate. If there is an unfavorable superposition of the frequencies here, this can lead to stroboscopic effects or flickering effects in the final camera image. The same can also be the case if the LEDs used for the light output are moved, for example, or the like. Likewise, strobe effects may also occur when an illuminated part is moving (e.g., rotating part), which then appears to move slower or even stop, resulting in a user's optical illusion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine Möglichkeit zu schaffen, derartige Effekte bei der Verwendung von PWM-Signalen bei der Versorgung von LEDs zu vermeiden.The object of the present invention is now to provide a way to avoid such effects in the use of PWM signals in the supply of LEDs.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED gemäß Anspruch 1 und einer Anordnung zur Beleuchtung gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by an operating device for operating at least one LED according to claim 1 and an arrangement for lighting according to claim 16. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED vorgesehen, wobei das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die mindestens eine LED mit einem Puls-Weiten-Modulation-Signal (PWM-Signal) zu betreiben bzw. zu versorgen. Hierbei ist das Betriebsgerät zusätzlich dazu ausgebildet, die Frequenz des PWM-Signals zu ändern bzw. zu variieren.According to the invention, an operating device for operating at least one LED is provided, wherein the operating device is configured to operate or supply the at least one LED with a pulse-width modulation signal (PWM signal). In this case, the operating device is additionally designed to change or to vary the frequency of the PWM signal.

D.h., erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, bei der LED-Steuerung bzw. LED-Ansteuerung eine Art Jitter einzuführen, wodurch ermöglicht wird, dass die Frequenz bzw. Grundfrequenz bei der PWM-Ansteuerung nicht dauerhaft konstant bleibt, sondern im Laufe der Zeit modifiziert bzw. geändert wird.That is, according to the invention is now provided to introduce a kind of jitter in the LED control or LED drive, which allows the frequency or fundamental frequency in the PWM control does not remain permanently constant, but is modified or changed over time.

Vorteilhafter Weise ist dementsprechend vorgesehen, dass das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals fortlaufend zu ändern bzw. zu variieren und dass das PWM-Signal zum Dimmen der mindestens einen LED vorgesehen sein kann.Advantageously, it is accordingly provided that the operating device is designed to continuously change or to vary the frequency of the PWM signal and that the PWM signal can be provided for dimming the at least one LED.

Des Weiteren kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen zu variieren bzw. zu wechseln, wobei hierfür Mittel zur Einstellung der mehreren festen Frequenzen in dem Betriebsgerät vorgesehen sein können. Hierbei kann dann auch vorgesehen sein, dass der Wechsel zwischen den festen Frequenzen entsprechend einem zuvor festgelegten Ablauf erfolgt, wobei auch hierfür das Betriebsgerät Mittel zur Einstellung des Ablaufs der Wechsel zwischen den festen Frequenzen aufweisen kann.Furthermore, it can preferably be provided that the operating device is designed to vary or change the frequency of the PWM signal between a plurality of fixed frequencies, wherein for this purpose means for setting the plurality of fixed frequencies can be provided in the operating device. In this case, it can then also be provided that the change between the fixed frequencies takes place in accordance with a previously defined sequence, wherein for this purpose too the operating device can have means for setting the sequence of the changes between the fixed frequencies.

Somit kann also vorgesehen sein, dass mehrere unterschiedliche Frequenzen bzw. Grundfrequenzen, bspw. fünf genutzt werden, zwischen denen gemäß einer vorab gewählten Einstellung bzw. einem vorab gewählten Ablauf in einem bestimmten Schema gewechselt wird.Thus, it can thus be provided that a plurality of different frequencies or fundamental frequencies, for example five are used, between which is changed in accordance with a pre-selected setting or a pre-selected sequence in a particular scheme.

Ebenso kann aber auch vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz herum zu variieren bzw. schwanken zu lassen, wobei die Schwankung um die Hauptfrequenz herum innerhalb eines zuvor festgelegten Bereichs erfolgen kann. Hierzu kann das Betriebsgerät sowohl Mittel zur Einstellung des Bereichs, um den die Hauptfrequenz herum schwankt, als auch Mittel zur Einstellung der Hauptfrequenz aufweisen.However, it can also be provided that the operating device is designed to vary or to fluctuate the frequency of the PWM signal around a main frequency, wherein the fluctuation around the main frequency can take place within a predetermined range. For this purpose, the operating device may have both means for adjusting the range around which the main frequency fluctuates around, as well as means for adjusting the main frequency.

In diesem Fall bewegt sich die Frequenz also innerhalb eines bestimmten Bereichs um eine Hauptfrequenz herum, wobei das PWM-Signal jede Frequenz innerhalb des Bereichs aufweisen kann, d.h. hier sind keine bestimmten festen Werte vorgegeben.In this case, the frequency thus moves within a certain range around a main frequency, wherein the PWM signal can have any frequency within the range, ie, no specific fixed values are given here.

Zusätzlich kann dann auch noch vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät sowohl dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen zu variieren bzw. zu wechseln, als auch dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz herum zu variieren bzw. schwanken zu lassen, wobei das Betriebsgerät dann Mittel aufweisen kann, die eine Auswahl ermöglichen, ob die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen variiert bzw. wechselt oder ob die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz herum variiert bzw. schwankt.In addition, it can then also be provided that the operating device is designed both to vary the frequency of the PWM signal between a plurality of fixed frequencies or to change, and is adapted to the frequency of the PWM signal around a main frequency around may vary, and the operating device may then include means for enabling a selection as to whether the frequency of the PWM signal varies between a plurality of fixed frequencies, or whether the frequency of the PWM signal varies around a main frequency; fluctuates.

Des Weiteren kann dann auch noch vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät Mittel zur Abschaltung aufweist, die ein Abschalten der Änderung der Frequenz des PWM-Signals ermöglichen.Furthermore, it can then also be provided that the operating device has means for switching off, which make it possible to switch off the change in the frequency of the PWM signal.

Hierdurch besteht dann die Möglichkeit, dass zum gezielten Erzeugen von Flackereffekten bewusst auf eine Veränderung der PWM-Frequenz verzichtet wird.As a result, there is the possibility that intentionally generating flicker effects is intentionally dispensed with a change in the PWM frequency.

Vorteilhafter Weise ist noch vorgesehen, dass das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, in einem bestimmten Leistungsbereich die mindestens eine LED mit einem amplitudenveränderlichen Signal zu betreiben und in einem anderen Leistungsbereich die mindestens eine LED mit einem PWM-Signal zu betreiben, wobei das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zu ändern bzw. zu variieren.Advantageously, it is also provided that the operating device is designed to operate in a certain power range, the at least one LED with a variable amplitude signal and operate in a different power range, the at least one LED with a PWM signal, wherein the operating device is designed to change or vary the frequency of the PWM signal.

D.h., in diesem Fall sind Mischformen der LED-Ansteuerung vorgesehen, bei denen in einem bestimmten Leistungsbereich eine PWM-Steuerung vorliegt und in einem anderen Bereich, üblicherweise bei höherer Leistung, auf ein amplitudenveränderliches bzw. amplitudenmoduliertes Signal zum Dimmen gewechselt wird, wobei das Ändern bzw. Variieren der Frequenz nur für die PWM-Ansteuerung relevant ist.That is, in this case, hybrid forms of the LED drive are provided, in which there is a PWM control in a certain power range and in another range, usually at higher power, is switched to an amplitude variable or amplitude modulated signal for dimming, the changing or varying the frequency is relevant only for the PWM control.

Außerdem kann das Betriebsgerät auch dazu ausgebildet sein, mehrere LEDs zu betreiben.In addition, the operating device may also be designed to operate a plurality of LEDs.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren noch eine Anordnung zur Beleuchtung mit einem zuvor erwähnten Betriebsgerät und mindestens einer LED vorgesehen, wobei die Anordnung auch mehrere LEDs aufweisen kann.According to the invention, an arrangement is also provided for illumination with a previously mentioned operating device and at least one LED, wherein the arrangement may also have a plurality of LEDs.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird nun vermieden, dass dauerhaft bspw. im Vergleich zu einer Kamera eine ungünstige Frequenzüberlagerung stattfindet, sodass hier die oben angesprochenen Flackereffekte bzw. Stroboskopeffekte vermieden werden bzw. auch entsprechende optische Täuschungen des Benutzers.Due to the embodiment of the invention is now avoided that permanently eg. Compared to a camera unfavorable frequency superposition takes place, so here the above-mentioned flare effects or strobe effects are avoided or corresponding optical illusions of the user.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Beleuchtung mit einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED;
Figur 2
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Beleuchtung mit einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED;
Figur 3
schematische Darstellung eines PWM-Signals;
Figur 4
schematische Darstellung eines PWM-Signals.
The invention will be explained in more detail with reference to embodiments and the accompanying drawings. Show it:
FIG. 1
schematic representation of an inventive arrangement for illumination with an operating device according to the invention for operating at least one LED;
FIG. 2
schematic representation of an inventive arrangement for illumination with an operating device according to the invention for operating at least one LED;
FIG. 3
schematic representation of a PWM signal;
FIG. 4
schematic representation of a PWM signal.

Wie bereits zuvor erläutert, werden zum Dimmen von LEDs häufig PWM-Signale verwendet. Hierbei besteht dann das Problem, dass durch das Ein- und Ausschalten entsprechende Stroboskopeffekte bzw. Flackereffekte entstehen können.As previously explained, PWM signals are often used to dim LEDs. In this case, there is the problem that corresponding stroboscopic effects or flickering effects can occur due to the switching on and off.

Um diese zu vermeiden, ist nun in der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens einer LED dazu ausgebildet ist, die mindestens eine LED mit einem PWM-Signal zu betreiben bzw. zu versorgen, wobei die Frequenz des PWM-Signals geändert bzw. variiert werden kann.To avoid this, it is now provided in the present invention that an operating device for operating at least one LED is designed to operate or supply the at least one LED with a PWM signal, wherein the frequency of the PWM signal changed or can be varied.

In Figur 1 ist nun eine Anordnung zur Beleuchtung mit einer ersten Variante eines derartigen Betriebsgeräts 1 gezeigt, das mit einer LED 3 verbunden ist und dementsprechend die LED 3 betreiben bzw. versorgen kann. Hierbei ist dann vorgesehen, dass die Frequenz bzw. Grundfrequenz des PWM-Signals im Laufe der Zeit variiert bzw. geändert wird. Bei dem Betriebsgerät 1 in Figur 1 sind hierzu zum einen Mittel 4 zur Einstellung einer Haupt- bzw. Grundfrequenz vorgesehen. Des Weiteren sind noch Mittel 5 zur Einstellung eines Bereichs, um den die Hauptfrequenz herum schwankt, vorgesehen.In FIG. 1 Now, an arrangement for lighting with a first variant of such a control gear 1 is shown, which is connected to an LED 3 and accordingly operate the LED 3 or can supply. It is then provided that the frequency or fundamental frequency of the PWM signal is varied or changed over time. In the operating device 1 in FIG. 1 For this purpose, means 4 are provided for setting a main or fundamental frequency. Furthermore, means 5 are provided for setting a range around which the main frequency fluctuates around.

D.h., bei dem Betriebsgerät 1 in Figur 1 ist vorgesehen, dass die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz in einem gewissen Bereich herum schwankt, wobei sowohl die Hauptfrequenz über entsprechende Mittel 4 als auch der Bereich selber über entsprechende Mittel 5 einstellbar ist. So kann bspw. vorgesehen sein, dass eine Hauptfrequenz von 500Hz über die Mittel 4 eingestellt wird, und ein Bereich von +/-50Hz über die Mittel 5. D.h., das PWM-Signal schwankt zwischen einer Frequenz von 450Hz und 550Hz. Anstelle des 50Hz-Bereichs wäre bspw. aber auch ein 100Hz-Bereich nach unten und oben vorstellbar.That is, in the operating device 1 in FIG. 1 it is provided that the frequency of the PWM signal fluctuates around a main frequency in a certain range, wherein both the main frequency is adjustable via corresponding means 4 as well as the range itself via corresponding means 5. Thus, for example, it may be provided that a main frequency of 500 Hz is set via the means 4, and a range of +/- 50 Hz via the means 5. That is, the PWM signal fluctuates between a frequency of 450 Hz and 550 Hz. Instead of the 50Hz range would be, for example, but also a 100Hz range down and up conceivable.

Bei den Mitteln 4 zur Einstellung der Hauptfrequenz und bei den Mitteln 5 zur Einstellung des Bereichs kann es sich bspw. um Drehschalter handeln, die eine entsprechende Einstellung ermöglichen. Ebenso wären aber auch völlig andere Mittel, bspw. in digitaler Form denkbar.The means 4 for setting the main frequency and the means 5 for setting the area may, for example, be rotary switches which allow a corresponding adjustment. Likewise, completely different means would be conceivable, for example in digital form.

Eine andere Variante zur Änderung bzw. Variation der Frequenz des PWM-Signals ist dann mit Hilfe der Anordnung zur Beleuchtung in Figur 2 gezeigt, die ein Betriebsgerät 2 aufweist. Ebenso wie das in Figur 1 gezeigte Betriebsgerät 1 ist auch das in Figur 2 gezeigte Betriebsgerät 2 mit einer LED 3 verbunden. Hierzu soll noch angermerkt werden, dass lediglich beispielhaft eine LED 3 vorgesehen ist. Ebenso könnte aber auch eine Vielzahl von LEDs an ein entsprechendes Betriebsgerät angeschlossen sein.Another variant for changing or varying the frequency of the PWM signal is then using the arrangement for lighting in FIG. 2 shown having a control gear 2. As well as in FIG. 1 shown operating device 1 is also the in FIG. 2 Operating device 2 shown connected to an LED 3. For this purpose, it should be noted that only an example LED 3 is provided. Likewise, however, a multiplicity of LEDs could also be connected to a corresponding operating device.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Betriebsgerät 2 sind nun Mittel 6 zur Einstellung von mehreren festen Frequenzen bzw. Grundfrequenzen vorgesehen. Des Weiteren weist das Betriebsgerät 2 in Figur 2 noch Mittel 7 zur Einstellung eines Ablaufs der Wechsel zwischen den festen Frequenzen auf. Bei dem Betriebsgerät 2 in Figur 2 ist folglich vorgesehen, dass die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen variieren bzw. wechseln kann, wobei der Wechsel zwischen den Frequenzen entsprechend einem zuvor festgelegten Ablauf bzw. einer zuvor gewählten Einstellung in einem bestimmten Schema erfolgt.At the in FIG. 2 shown operating device 2 means 6 are now provided for setting a plurality of fixed frequencies or fundamental frequencies. Furthermore, the operating device 2 in FIG. 2 still means 7 for setting a course of change between the fixed frequencies. In the operating device 2 in FIG. 2 Thus, it is contemplated that the frequency of the PWM signal may vary between a plurality of fixed frequencies, with the switching between frequencies occurring according to a predetermined timing or setting in a particular scheme.

Wie auch in Figur 1 sind auch in Figur 2 sowohl die Mittel 6 zur Einstellung der mehreren festen Frequenzen als auch die Mittel 7 zur Einstellung des Ablaufs als Drehschalter dargestellt, wobei die Mittel 6 zur Einstellung der mehreren festen Frequenzen vier Drehschalter umfassen, wodurch bei dem in Figur 2 gezeigten Betriebsgerät 2 vier verschiedene feste Frequenzen einstellbar sind. D.h., bei dem in Figur 2 gezeigten Betriebsgerät 2 erfolgt ein Wechsel zwischen vier verschiedenen Frequenzen des PWM-Signals, wobei dies lediglich eine beispielhafte Anzahl ist, die beliebig variiert werden kann.As well as in FIG. 1 are also in FIG. 2 both the means 6 for setting the plurality of fixed frequencies and the means 7 for setting the sequence as a rotary switch, wherein the means 6 for setting the plurality of fixed frequencies comprise four rotary switches, whereby in the in FIG. 2 shown operating device 2 four different fixed frequencies are adjustable. That is, where in FIG. 2 shown operating device 2 is a change between four different frequencies of the PWM signal, this being only an exemplary number, which can be varied as desired.

Durch die Mittel 7 zur Einstellung des Ablaufs der Wechsel zwischen den festen Frequenzen wird dann eine bestimmte Konfiguration gewählt, durch die genau festgelegt wird, wann ein Wechsel zu einer anderen Frequenz stattfindet und zu welcher Frequenz gewechselt werden soll.By the means 7 for adjusting the sequence of changes between the fixed frequencies, a specific configuration is then selected, is determined by the exactly when a change to another frequency takes place and to which frequency to be changed.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Betriebsgerät 2 ergibt sich somit ein klar definiertes diskretes "Frequenzhopping" auf feste Frequenzen bzw. Grundfrequenzen.At the in FIG. 2 shown operating device 2 thus results in a clearly defined discrete "frequency hopping" to fixed frequencies or fundamental frequencies.

Anstelle der Drehschalter für die Mittel 6 zur Einstellung mehrerer fester Frequenzen und der Mittel 7 zur Einstellung des Ablaufwechsels zwischen den festen Frequenzen, wären auch hier wiederum andere Mittel denkbar, bspw. entsprechend digitale Mittel.Instead of the rotary switch for the means 6 for setting a plurality of fixed frequencies and the means 7 for setting the sequence change between the fixed frequencies, here again other means would be conceivable, for example. According to digital means.

Insgesamt ist sowohl zu dem Betriebsgerät 1 in Figur 1 als auch zu dem Betriebsgerät 2 in Figur 2 anzumerken, dass diese auch weitere Mittel aufweisen können, die bspw. auch eine Einstellung ermöglichen, wie schnell bzw. zu welchen Zeitpunkten eine Veränderung bzw. eine Variation der Frequenz des PWM-Signals vorgenommen wird.Overall, both to the operating device 1 in FIG. 1 as well as to the operating device 2 in FIG. 2 It should be noted that these may also have other means which, for example, also enable an adjustment as to how fast or at which times a change or a variation of the frequency of the PWM signal is made.

Des Weiteren kann auch die Möglichkeit bestehen, dass ein Betriebsgerät beide, in den Figuren 1 und 2 gezeigten Varianten der Veränderung bzw. Variation der Frequenz des PWM-Signals aufweist und dann Mittel in dem bzw. an dem Betriebsgerät vorgesehen sind, die eine Auswahl zwischen den beiden Varianten ermöglichen.Furthermore, there may also be the possibility that a control gear both, in the Figures 1 and 2 shown variants of the variation or variation of the frequency of Having PWM signal and then means are provided in the or on the operating device, which allow a selection between the two variants.

In den Figuren 3 und 4 sind nun schematisch jeweils ein PWM-Signal gezeigt, wobei in Figur 3 ein PWM-Signal dargestellt ist, bei dem die Frequenz bzw. Grundfrequenz gleichbleibend ist. Demgegenüber wird bei dem PWM-Signal in Figur 4 die Frequenz geändert bzw. variiert, wobei zu Beginn von einer mittleren Frequenz auf eine höhere Frequenz, dann wieder auf eine mittlere Frequenz und zum Schluss auf eine niedrigere Frequenz geändert wird.In the FIGS. 3 and 4 are now schematically shown in each case a PWM signal, wherein in FIG. 3 a PWM signal is shown in which the frequency or fundamental frequency is constant. In contrast, in the PWM signal in FIG. 4 the frequency is changed or varied, wherein at the beginning of a middle frequency to a higher frequency, then changed back to a middle frequency and finally to a lower frequency.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass, um ein gezieltes Erzeugen von Flackereffekten zu erreichen, auf eine Veränderung der PWM-Frequenz im Rahmen der LED-Ansteuerung verzichtet werden kann, wobei dies bspw. durch Mittel zur Abschaltung ermöglicht wird.Furthermore, it can be provided that, in order to achieve a targeted generation of flicker effects, it is possible to dispense with a change in the PWM frequency in the context of the LED drive, this being made possible, for example, by means for switching off.

Des Weiteren ist es auch möglich, dass es Mischformen der LED-Ansteuerung gibt, bei denen in einem bestimmten Leistungsbereich eine PWM-Steuerung vorliegt und in einem anderen Bereich, üblicherweise bei höheren Leistungen, auf ein amplitudenmoduliertes bzw. amplitudenveränderliches Signal zum Dimmen gewechselt wird. In diesem Fall ist die Variation bzw. Änderung der PWM-Frequenz insbesondere bei der PWM-Ansteuerung vorgesehen.Furthermore, it is also possible that there are hybrid forms of the LED drive, in which PWM control is present in a certain power range and in another range, usually at higher powers, is switched to an amplitude-modulated or amplitude-variable signal for dimming. In this case, the variation or change of the PWM frequency is provided in particular in the PWM control.

Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr möglich, zu vermeiden, dass dauerhaft bspw. im Vergleich zu einer Kamera eine ungünstige Frequenzüberlagerung stattfindet, sodass hier die oben angesprochenen Flackereffekte bzw. Stroboskopeffekte vermieden werden können.By means of the present invention, it is now possible to avoid that, for example, an unfavorable frequency superimposition takes place permanently compared with a camera, so that the above-mentioned flicker effects or stroboscopic effects can be avoided.

Claims (17)

Betriebsgerät (1, 2) zum Betreiben mindestens einer LED (3),
wobei das Betriebsgerät (1, 2) dazu ausgebildet ist, die mindestens eine LED (3) mit einem Puls-Weiten-Modulation-Signal, PWM-Signal, zu betreiben bzw. zu versorgen,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1, 2) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zu ändern bzw. zu variieren.Operating device (1, 2) for operating at least one LED (3),
wherein the operating device (1, 2) is designed to operate or supply the at least one LED (3) with a pulse-width modulation signal, PWM signal,
characterized,
in that the operating device (1, 2) is designed to change or to vary the frequency of the PWM signal. Betriebsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1, 2) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals fortlaufenden zu ändern bzw. zu variieren.Operating device according to claim 1,
characterized,
in that the operating device (1, 2) is designed to continuously change or to vary the frequency of the PWM signal. Betriebsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das PWM-Signal zum Dimmen der mindestens einen LED (3) vorgesehen ist.Operating device according to Claim 1 or 2,
characterized,
that the PWM signal is provided for dimming the at least one LED (3). Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (2) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen zu variieren bzw. zu wechseln.Operating device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the operating device (2) is designed to vary the frequency of the PWM signal between a plurality of fixed frequencies. Betriebsgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (2) Mittel (6) zur Einstellung der mehreren festen Frequenzen aufweist.Operating device according to claim 4,
characterized,
in that the operating device (2) has means (6) for setting the plurality of fixed frequencies. Betriebsgerät nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wechsel zwischen den festen Frequenzen entsprechend einem zuvor festgelegten Ablauf erfolgt.Operating device according to claim 4 or 5,
characterized,
that the change between the fixed frequencies takes place according to a predetermined procedure. Betriebsgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (2) Mittel (7) zur Einstellung des Ablaufs der Wechsel zwischen den festen Frequenzen aufweist.Operating device according to claim 6,
characterized,
in that the operating device (2) has means (7) for setting the sequence of changes between the fixed frequencies. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz herum zu variieren bzw. schwanken zu lassen.Operating device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the operating device (1) is designed to vary the frequency of the PWM signal around a main frequency. Betriebsgerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1) Mittel (4) zur Einstellung der Hauptfrequenz aufweist.Operating device according to claim 8,
characterized,
in that the operating device (1) has means (4) for setting the main frequency. Betriebsgerät nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwankung um die Hauptfrequenz herum innerhalb eines zuvor festgelegten Bereichs erfolgt.Operating device according to claim 8 or 9,
characterized,
that the variation around the main frequency around occurs within a predetermined range. Betriebsgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1) Mittel (5) zur Einstellung des Bereichs, um den die Hauptfrequenz herum schwankt, aufweist.Operating device according to claim 10,
characterized,
in that the operating device (1) has means (5) for setting the range around which the main frequency fluctuates. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 4-7 und nach einem der Ansprüche 8-11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät Mittel aufweist, die eine Auswahl ermöglichen, ob die Frequenz des PWM-Signals zwischen mehreren festen Frequenzen variiert bzw. wechselt oder ob die Frequenz des PWM-Signals um eine Hauptfrequenz herum variiert bzw. schwankt.Operating device according to one of Claims 4-7 and according to one of Claims 8-11,
characterized,
in that the operating device has means enabling a selection as to whether the frequency of the PWM signal varies between a plurality of fixed frequencies or whether the frequency of the PWM signal varies or fluctuates around a main frequency. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät Mittel zur Abschaltung aufweist, die ein Abschalten der Änderung der Frequenz des PWM-Signals ermöglichen.Operating device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the operating device has means for switching off which make it possible to switch off the change in the frequency of the PWM signal. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsgerät (1, 2) dazu ausgebildet ist, in einem bestimmten Leistungsbereich die mindestens eine LED (3) mit einem amplitudenveränderlichen Signal zu betreiben und in einem anderen Leistungsbereich die mindestens eine LED (3) mit einem PWM-Signal zu betreiben, wobei das Betriebsgerät dazu ausgebildet ist, die Frequenz des PWM-Signals zu ändern bzw. zu variieren.Operating device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the operating device (1, 2) is designed to operate the at least one LED (3) with an amplitude-variable signal in a certain power range and to operate the at least one LED (3) with a PWM signal in another power range the operating device is designed to change or to vary the frequency of the PWM signal. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Betriebsgerät (1, 2) dazu ausgebildet ist, mehrere LEDs zu betreiben.Operating device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the operating device (1, 2) is designed to operate a plurality of LEDs. Anordnung zur Beleuchtung mit einem Betriebsgerät (1, 2) nach einem der vorherigen Ansprüche und mindestens einer LED (3).Arrangement for lighting with an operating device (1, 2) according to one of the preceding claims and at least one LED (3). Anordnung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung mehrere LEDs (3) aufweist.Arrangement according to claim 16,
characterized,
that the arrangement comprises a plurality of LEDs (3).
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