Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere einer Last wie beispielsweise Leuchtdioden (LED), sowie eine Leuchte. Das Leuchtmittel wie beispielsweise eine Leuchtdiode wird auch als Lampe bezeichnet .

Zum Betreiben von LED-Leuchten werden üblicherweise leistungsfaktorkorrigierte Netzteile eingesetzt. Da eine LED-Strecke, insbesondere eine dimmbare LED-Strecke, keine konstante Last darstellt, werden diese Netzteile üblicherweise geregelt. Hierzu wird häufig eine Überwachung der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstromes des Netzteils durchgeführt. Diese Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom wird als Regelgröße genutzt.

Insbesondere bei einem Betrieb von Leuchtdioden ergibt sich die Möglichkeit, Leuchtdioden verschiedener Farbe anzusteuern und durch eine unabhängige Ansteuerung der einzelnen Farben eine Farbmischung zu erzielen. Für eine derartige unabhängige Ansteuerung der einzelnen Farben werden heutzutage separate Schaltungsanordnungen zum Speisen der einzelnen Farben eingesetzt.

Der gegenwärtigen Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, welche einen sicheren und störungsfreien Betrieb eines LED-Moduls mit veränderlicher Farbe sicherstellen. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein BeieuchtungsSystem. Die Aufgabe der Erfindung ist auch, die Stromregelung oder die Leistungsregelung eines LED-Moduls genauer zu gewährleisten .

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung, insbesondere zur Stromregelung und Einstellung der Farbe eines LED-Moduls mittels einer

Halbbrückenschaltung mit zwei Schaltern und zwei

Kapazitäten oder einer Vollbrückenschaltung mit zwei aktiven Halbbrücken und somit vier Schaltern.

Bei einer Halbbrückenschaltung wird diese durch eine aktive Halbbrücke mit zwei getakteten Schaltern und eine passive Halbbrücke mit zwei Kapazitäten gebildet. Da nur eine aktive Halbbrücke vorhanden ist, wird bei dieser Schaltung im Allgemeinen von einer Halbbrückenschaltung gesprochen .

Das LED-Modul ist dabei in dem Brückenzweig verschaltet. Das LED-Modul weist zwei antiparallele Stränge auf.

Es wird eine Brückendiagonale der Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung aktiviert, bei der ein Schalter aktiv getaktet wird und die in der Diagonale liegende Kapazität bzw. bei einer Vollbrückenschaltung ein geschlossener (niederfrequent getakteter) Schalter den Stromfluß übernimmt. Als Rückführgrösse für die Regelung wird ein für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentativer gemessener Istwert verwendet, der mit einem Referenzwert als Sollwert verglichen wird.

Abhängig davon, welche Brückendiagonale aktiviert ist, fließt ein Strom durch den ersten Strang des LED-Moduls oder alternativ durch den zweiten Strang des LED-Moduls. Durch entsprechende Einstellung des zeitlichen Verhältnisses, wann eine Brückendiagonale aktiviert ist und somit ein Strom durch einen Strang durch eines der beiden LED-Stränge fließt, läßt sich die durch das LED- Modul emittierte Farbe einstellen. Die Erfindung betrifft auch ein farbabstimmbares Modul und insbesondere ein LED-Modul, das eine Färb- und/oder Farbtemperaturabstimmung zulässt .

Färb- oder Farbtemperaturabstimmung bedeutet, dass das LED-Modul eine Anzahl von Leuchtmitteln und insbesondere wenigstens zwei LED-Stränge aufweist, wobei jede wenigstens eine LED mit unterschiedlicher Farbe oder Farbtemperatur aufweist und insbesondere Licht mit verschiedenen Spektren, vorzugsweise weiße Spektren mit verschiedenen Farbtemperaturen, emittiert, und ermöglicht, dass die Farbe und/oder Farbtemperatur des von dem Modul emittierten Lichts auf eine Mischfarbe oder Farbtemperatur eingestellt werden/wird. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße

Schaltungsanordnung mit dem LED-Modul ein Dimmen, d.h. eine Verringerung der Helligkeit des emittierten Lichts, zulassen, worauf typischerweise als Prozentsätze Bezug genommen wird, zum Beispiel bedeutet ein Dimmen von 50% eine Verringerung der emittierten Helligkeit auf 50% und ein Dimmen von 95% bezieht sich darauf, dass die

Helligkeit auf 5% der maximalen Helligkeit verringert wird. Ein Dimmen kann vorzugsweise durch Einfügen einer Wartezeit vor dem Wiedereinschalten des aktiv getakteten Schalters kann die durch das LED-Modul emittierte

Helligkeit eingestellt werden und / oder auch durch

Anpassung des AbschaltZeitpunkt des aktiv getakteten

Schalters (im Beispiel der Figur 2 Schalter Sl) adaptiv eingestellt werden. Letzteres kann bspw. dadurch erzielt werden, indem die Abschaltschwelle für den Lampenstrom angepaßt wird.

Die Erfindung stellt folglich ein farbabstimmbares Modul gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Weitere Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

In einem Aspekt der Erfindung wird ein farbabstimmbares LED-Modul bereitgestellt, das aufweist: eine LED- Anordnung, die wenigstens zwei LED-Stränge aufweist, von denen jede wenigstens eine vorzugsweise weiße LED aufweist, wobei die LED-Stränge in einer antiparallelen Weise verbunden sind und die LED-Stränge unterschiedliche Spektren, vorzugsweise weiße Spektren mit unterschiedlicher Farbtemperatur, emittieren, und einen Schaltungsanordnung, die die LED-Anordnung antreibt und konfiguriert ist, um eine Gleichspannung bzw. einen Gleichstrom auszugeben, die durch entsprechendes Aktivieren jeweils einer Brückendiagonale zwischen zwei Polaritäten umgeschaltet wird, wobei die relative Aktivierung der Brückendiagonalen und somit die relative Einschaltdauer der Polaritäten, d.h. das Verhältnis der ersten Zeitspanne einer ersten Polarität im Vergleich zu der zweiten Zeitspanne einer zweiten Polarität, einstellbar ist. Zum Einstellen der Helligkeit, beispielsweise abhängig von einem Dimmsignal, kann zusätzlich eine dritte Zeitspanne eingefügt werden, in der keine Brückendiagonale aktiviert ist. Die dritte Zeitspanne kann beispielsweise durch Einfügen einer Wartezeit vor dem Wiedereinschalten des aktiv getakteten Schalters erreicht werden.

Die Steuereinheit kann ein Farbabstimmsignal und/oder ein

Farbtemperaturabstimmsignal und/oder ein Dimmsignal aus der erfassten Modulation bestimmen.

Die Steuereinheit kann wenigstens ein Steuersignal an das

Betriebsgerät ausgeben. Sie kann die Aktivierung der Brückendiagonalen und somit die relative Einschaltdauer der wenigstens einen Polarität basierend auf dem bestimmten Abstimm-/Dimmsignal variieren.

Das Betriebsgerät kann die Aktivierung der

Brückendiagonalen und somit die Polaritäten und ihre relative Einschaltdauer basierend auf dem wenigstens einen Steuersignal ändern.

Durch Einfügen einer Wartezeit vor dem Wiedereinschalten des aktiv getakteten Schalters kann die durch das LED- Modul emittierte Helligkeit eingestellt werden.

Das LED-Modul kann nur durch zwei Drähte mit der Treiberschaltung verbunden sein.

Das Betriebsgerät kann die relative Einschaltdauer der Polaritäten basierend auf dem Abstimmsignal festlegen.

Das Betriebsgerät kann wenigstens die erste LED-Kette versorgen, wenn das Betriebsgerät eine Brückendiagonale aktiviert und somit auf eine Polarität schaltet. Das Betriebsgerät kann wenigstens die zweite LED-Kette versorgen, wenn das Betriebsgerät die entgegengesetzte Brückendiagonale aktiviert und somit auf die entgegengesetzte Polarität schaltet.

Das Betriebsgerät kann das Dimmen der LED-Stränge durch Ändern des Tastverhältnis des aktuellen Einschaltvorgangs des aktiv getakteten Schalters durchführen. Das Tastverhältnis des aktuellen Einschaltvorgangs des aktiv getakteten Schalters kann gemäß einem Dimmsignal verringert werden.

Das Modul kann ein flexibles Band, ein Streifen, eine Kette oder eine punktförmige Einrichtung sein.

Die Halbbrückenschaltung bietet den Vorteil, dass gegenüber der Vollbrückenschaltung auf zwei aktiv getaktete Schalter verzichtet werden kann und auch die erforderliche Ansteuerung einschließlich der hochseitigen Ansteuerung für den oberen der beiden Schalter entfallen kann .

Abhängig von einer Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert kann das Tastverhältnis des aktuellen Einschaltvorgangs des aktiv getakteten Schalters und/oder eines folgenden Einschaltvorgangs eingestellt werden.

Dabei kann das Tastverhältnis des aktiv getakteten Schalters nur bei jedem n-ten Einschaltvorgang verändert werden, wobei n grösser oder gleich 2 ist. Das Tastverhältnis des aktiv getakteten Schalters kann bspw. über den Zeitpunkt des Ausschaltens des aktiv getakteten Schalters als Steuergrösse verändert werden.

Das Tastverhältnis kann durch adaptive Vorgabe eines Ausschaltpegels einer gemessenen für den Lampenstrom repräsentativen Grössen eingestellt werden, wobei bei Erreichen des Ausschaltpegels der aktiv getaktete Schalter ausgeschaltet wird. Als Steuergrösse der Strom- oder Leistungsregelung kann alternativ oder zusätzlich zu der Taktung des aktiv getakteten Schalters der Pegel der die

Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung versorgenden DC-Busspannung verwendet werden.

Die Busspannung kann mittels einer aktiven PFC-Schaltung erzeugt werden, wobei der Pegel der erzeugten Busspannung durch Veränderung der Taktung eines Schalters der PFC- Schaltung ausgeführt wird.

Als für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentativer gemessener Istwert kann ein Abtastwert des Lampenstroms werden, vorzugsweise gemessen bei der Hälfte der EinschaltZeitdauer des aktiv getakteten Schalters.

Der für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentative Istwert kann durch eine kontinuierliche Messung des Lampenstroms (oder einer dafür repräsentativen Grösse) ermittelt werden.

Der kontinuierlich gemessene Lampenstrom kann mit einem Referenzwert verglichen werden und der für den Mittelwert repräsentative Istwert kann das Tastverhältnis des Vergleichswerts über die EinschaltZeitdauer des aktiv geschalteten Schalters sein.

Das Tastverhältnis kann anhand eines bidirektionalen digitalen Zählers ermittelt werden.

Der Referenzwert kann von einem vorgegebenen Dimmwert und/oder der gemessenen Lampenspannung abhängen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Integrierte Schaltung, insbesondere ASIC, die zur Durchführung eines Verfahrens wie oben ausgeführt ausgelegt ist.

Erfindungsgemäss ist auch vorgesehen eine Strom- oder Leistungsregelung eines LED-Moduls, die eine

Halbbrückenschaltung mit zwei Schaltern oder eine Vollbrückenschaltung aufweist, wobei Das LED-Modul in dem Brückenzweig verschaltbar ist. Eine Steuereinheit aktiviert eine Brückendiagonale, indem sie den Schalter der Brückendiagonale aktiv und die in der Diagonale liegende Kapazität den Stromfluß übernimmt, wodurch das LED-Modul mit einer hochfrequenten Spannung versorgt ist. Der Steuereinheit wird ein für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentativer gemessener Istwert zurückgeführt, der mit einem Referenzwert verglichen wird. Die Steuereinheit kann abhängig von einer Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert das Tastverhältnis des aktuellen Einschaltvorgangs des aktiv getakteten Schalters und/oder eines folgenden Einschaltvorgangs einstellen .

Die Steuereinheit kann das Tastverhältnis des aktiv getakteten Schalters nur bei jedem n-ten Einschaltvorgang verändern, wobei n grösser oder gleich 2 ist. Die Steuereinheit kann das Tastverhältnis des aktiv getakteten Schalters über den Zeitpunkt des Ausschaltens des aktiv getakteten Schalters als Steuergrösse verändern.

Die Steuereinheit kann das Tastverhältnis durch adaptive Vorgabe eines Ausschaltpegels einer gemessenen für den Lampenstrom repräsentativen Grössen einstellen, wobei die Steuereinheit bei Erreichen des Ausschaltpegels der aktiv getaktete Schalter ausschaltet. Die Steuereinheit kann neben der Regelung des Betriebs des LED-Moduls auch eine Zwischenkreisschaltung ansteuern und von der Zwischenkreisschaltung Rückführsignale erhalten, wobei die Zwischenkreisspannung die die

Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung versorgende DC-Busspannung erzeugt.

Die Steuereinheit kann als Steuergrösse der Strom- oder Leistungsregelung alternativ oder zusätzlich zu der Taktung des aktiv getakteten Schalters den Pegel der die Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung versorgenden DC-Busspannung verwenden.

Zur Erzeugung der Busspannung kann eine aktive PFC- Schaltung vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit den Pegel der erzeugten Busspannung durch Veränderung der Taktung eines Schalters der PFC-Schaltung ausführt.

Der Steuereinheit kann als ein für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentativer gemessener Istwert ein Abtastwert des Lampenstroms, vorzugsweise gemessen bei der Hälfte der EinschaltZeitdauer des aktiv getakteten Schalters, zurückgeführt sein.

Die Steuereinheit kann zur Ermittlung des für den Mittelwert des Lampenstroms repräsentativen Istwerts kontinuierlich den Lampenstrom (oder eine dafür repräsentative Grösse) messen.

Die Steuerschaltung kann einen Komparator aufweisen, der den kontinuierlich gemessenen Lampenstrom mit einem Referenzwert vergleicht und die Steuerschaltung als für den Mittelwert repräsentativen Istwert das Tastverhältnis des Ausgangssignals des Komparators verwendet. Das Ausgangssignal des Komparators kann einem bidirektionalen digitalen Zähler der Steuerschaltung zugeführt sein.

Die Steuerschaltung kann den Referenzwert abhängig von einem extern oder intern vorgegebenen Dimmwert und/oder der gemessenen und der Steuerschaltung zugeführten Lampenspannung einstellen.

Somit ermöglicht die Erfindung, dass eine vereinfachte Ansteuerung für ein farbabstimmbares LED-Modul bereitgestellt wird, das aufweist: eine LED-Anordnung, die wenigstens zwei LED-Stränge aufweist, von denen jede wenigstens eine vorzugsweise weiße LED aufweist, wobei die LED-Stränge in einer antiparallelen Weise verbunden sind und die LED-Stränge unterschiedliche Spektren, vorzugsweise weiße Spektren mit unterschiedlicher Farbtemperatur, emittieren, und einen Schaltungsanordnung, die die LED-Anordnung antreibt und konfiguriert ist, um eine Gleichspannung bzw. einen Gleichstrom auszugeben, die durch entsprechendes Aktivieren jeweils einer Brückendiagonale zwischen zwei Polaritäten umgeschaltet wird, wobei die relative Aktivierung der Brückendiagonalen und somit die relative Einschaltdauer der Polaritäten, d.h. das Verhältnis der Zeitspanne einer ersten Polarität im Vergleich zu der Zeitspanne einer zweiten Polarität, einstellbar ist. Die Helligkeit des jeweiligen LED- Stranges kann innerhalb einer Aktivierungsperiode jeweils einer Brückendiagonale durch Einstellung des

Tastverhältnisses des aktiv getakteten Schalters eingestellt und angepaßt werden. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät für in einer Halbbrücke verschaltete LED-Module,

Figur 2 zeigt im Detail eine Halbbrückenschaltung zum Betrieb einer Lampe sowie die daran abgreifbaren Messignale,

Figur 3 zeigt den Verlauf von Ansteuersignalen von

einem Schalter der Halbbrücke sowie der

Mittenpunktspannung UL3 und des Lampenstroms iLamp, Figur 4 zeigt den Aufbau einer Regelung des

Lampenstroms ,

Figur 5 zeigt den zeitlichen Verlauf von Signalen der Regelung von Figur 4,

Fig. 6 zeigt eine Schaltung,

Fig. 7a zeigt ein erstes Diagramm, welches

zeitabhängige Spannungs- und Stromverläufe in der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung darstellt,

Fig. 7b zeigt ein zweites Diagramm, welches den

zeitabhängigen Stromverlauf und Schaltzustände in der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung entsprechend einer Weiterbildung darstellt,

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät für in einer Vollbrücke verschaltete LED-Module, und Figur 9 zeigt im Detail eine Vollbrückenschaltung zum Betrieb einer LED-Moduls sowie daran abgreifbaren Messignale . Fig. 1 zeigt ein Betriebsgerät zum Betreiben von LED- Modulen .

Die Figuren 1 und 2 beziehen sich auf ein Ausführungsbeispiel mit einer aktiven Halbbrücke, während die Figuren 6, 8 und 9 ein Ausführungsbeispiel mit zwei als Vollbrücke verschalteten Halbbrücken zeigen. Daher kann der Grossteil der Beschreibung von Figuren 1 und 2 auch auf Figuren 6, 8 und 9 übertragen werden (als auch ein Grossteil der Beschreibung der Figuren 6, 8 und 9 auf die Figuren 1 und 2 übertragen werden kann) . Zusätzlich ist dort im wesentlichen eine Ansteuerung für die zwei weiteren Schalter vorgesehen.

Eingangsseitig weist das Betriebsgerät einen mit Netzspannung versorgten Gleichrichter GR auf, an den sich eine aktive Leistungsfaktor-Korrekturschaltung PFC (Power Factor Correction) anschliesst, die als Hochsetzsteller fungiert. Die PFC-Schaltung weist eine Induktivität 16 in Serie mit einer Diode D9 auf, wobei die Induktivität 16 bei Einschalten eines Schalter S6 magnetisiert wird, wobei ein Kondensator C6 aufgeladen wird, und bei ausgeschaltetem Schalter S6 sich entmagnetisiert, so dass sich an dem Kondensator C6 eine hochgesetzte Gleichspannung Uo einstellt, die einen dreieckförmigen Rippel mit der Frequenz der Taktung des Schalter S6 aufweist. Alternativ kann die Leistungsfaktor-

Korrekturschaltung PFC beispielsweise auch durch einen isolierten Sperrwandler (Flyback-Konverter) oder durch einen SEPIC-Konverter gebildet werden. Ausgangsseitig umfaßt das in Fig. 1 gezeigte Betriebsgerät eine Halbbrückenschaltung mit zwei Schaltern Sl und S2 und zwei Kapazitäten CS3 und CS4 sowie einem LED-Modul EL. Eine Beschreibung der weiteren Elemente wird anhand der Fig. 2 gegeben.

Der Steuereinheit können Rückführsignale aus dem Bereich der PFC-Zwischenkreisspannung zurückgeführt werden, wie bspw . :

- die Eingangsspannung über einen Spannungsteiler ST1,

der Strom durch die Induktivität 16 mittels eines Abgriffs AI (oder eine Überwachung der Spannung über der Induktivität 16), und

die Busspannung Uo über einen Spannungsteiler ST2.

Die Steuereinheit kann den Pegel der Ausgangsspannung durch Taktung des Schalters S6 einstellen und mittels der zurückgeführten Busspannung vorzugsweise digital regeln. Der Steuereinheit können Rückführsignale aus dem Bereich des das LED-Modul EL enthaltenden Lastkreises mit der Halbbrückenschaltung zurückgeführt werden:

die Lampenspannung VLamp mittels eines

Spannungsteilers ST3,

- den Lampenstrom iLamp mittels des Shunts Rl (nur während des Einschaltens des aktiv getakteten Schalters der jeweils aktivierten

Brückendiagonale) , und

der Brückenzweigstrom mittels eines Abgriffs A2 (induktiv oder durch Abgriff an dem Mittenpunkt der Schalter Sl und S2) .

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das LED-Modul EL eine antiparallele Anordnung von LED auf. Die gezeigte Schaltungsanordnung ist insbesondere für den Betrieb von LED-Modulen mit einer antiparallelen Anordnung von LED geeignet, wobei sich die beiden antiparallelen Stränge insbesondere durch eine unterschiedliche Farbtemperatur oder Wellenlänge der entsprechenden LED in jeweiligen Strang unterscheiden. Die LED der beiden antiparallelen Stränge können sich auch in ihrer Farbwiedergabe oder ihrer Binning-Klasse unterscheiden. Durch entsprechende Einstellung des zeitlichen Verhältnisses, wann ein Strom durch den ersten Strang des LED-Moduls EL fließt und wann ein Strom durch den zweiten Strang des LED-Moduls EL fließt, läßt sich die durch das LED-Modul EL emittierte Farbe einstellen.

Figur 2 zeigt im Detail die Halbbrückenschaltung mit den Rückführsignalen:

- Mittels eines Spannungsteilers , die Mittenpunktspannung

UL3 , die für den Brückenzweigstrom repräsentativ ist,

Mittels eines oder mehrerer Spannungsteiler die

Lampenspannung Vi _am p anhand der Spannungen Ui und U2, und - mittels des Shunts Rl, der Lampenstrom Iiamp.

Die in Figur 2 gezeigte Schaltungsanordnung umfasst eine Brückenschaltung mit einem oberen und einem unteren Diagonalpunkt 1, 2 sowie einem rechten Diagonalpunkt 3. Der linke Diagonalpunkt kann nicht eindeutig bezeichnet werden .

Die Brückenschaltung weist vier Brückenzweige 4, 5, 6, 7 auf. Die Brückenzweige 4 und 6 enthalten je ein Schalterelement in Form eines FET. Die Schalterelemente sind mit Sl und S2 bezeichnet.

An den Diagonalpunkten 1 und 2 der Brückenschaltung liegen die Pole einer Gleichspannungsquelle. Die Gleichspannungsquelle kann der Schaltungsanordnung über einen Bus zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Gleichspannung in üblicher Weise durch Wechselrichten der Netzspannung erzeugt wird.

Von dem Diagonalpunkt 3 geht ein Zweig PZ1 aus. Der Zweig PZ1 enthält in Serienschaltung ein LED-Modul EL mit einer antiparallelen Anordnung von LED, wobei sich die beiden antiparallelen Stränge insbesondere durch eine unterschiedliche Farbtemperatur oder Wellenlänge der entsprechenden LED in jeweiligen Strang unterscheiden, und eine Induktivität L2.

Weiterhin weist der Zweig PZ1 ein Diodennetzwerk auf, dass aus vier Dioden Dl, D2, D3 und D6 besteht. Die Diode Dl verbindet die Induktivität L2 mit dem einen Anschluss des FET Sl, und zwar demjenigen, der nicht mit einem Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Der andere Anschluss des FET Sl liegt an dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle. Die Diode D2 verbindet die Induktivität L2 mit einem Anschluss des FET S2, und zwar mit demjenigen, der nicht an einem Pol der Gleichspannungsquelle liegt. Der andere Anschluss des FET S2 liegt an dem Knotenpunkt des Halbbrückenzweiges 6 mit dem Halbbrückenzweig 7. Die Diode D3 verbindet den nicht mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle verbundenen Anschluss des FET S2 mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle. Die Diode D6 verbindet den nicht an dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Anschluss des FET Sl mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle. Die Dioden Dl und D2 sind auf Durchlass gepolt. Die Dioden D3 und D6 sind in Sperrrichtung gepolt. Vorzugsweise ist parallel zum LED- Modul EL ein Kondensator C2 als Filter- oder Glättungskondensator parallel geschaltet. Dieser kann im Betrieb die Lampenspannung glätten und während der Entmagnetisierung der Induktivität L2 die Lampenspannung aufrecht erhalten. Zwischen den Knotenpunkt des Halbbrückenzweiges 6 mit dem Halbbrückenzweig 7 und dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle ist ein niederohmiger Shunt Rl zwischengeschaltet, der jedoch nur zur Messung von Strömen dient und auf die Spannungen in der Schaltung keinen messbaren Einfluß hat.

In Figur 3 werden Signalverläufe bei aktivierter Brückendiagonale A/D (bei der Bezeichnung wie in Figur 2) dargestellt. Dabei ist wie ersichtlich der Schalter Sl aktiv getaktet und zwischen den Zeitpunkten T31 und T32 (Zeitdauer tcw) eingeschaltet. Wie ersichtlich kann der linear ansteigende Lampenstrom Ilamp nur während der Zeitdauer toN an dem Shunt Rl erfasst werden, während der der Schalter Sl eingeschaltet ist. In der Zeitdauer des Ausschaltens des Schalters Sl, in der die Induktivität L2 den Strom durch die Lampe absinkend bis zum unteren Umkehrpunkt weitertreibt, kann der Lampenstrom mittels des Shunts Rl dagegen nicht erfasst werden. Der EinschaltZeitpunkt des hochfrequent getakteten Schalters (hier: Schalter A bzw. Sl) kann durch die Überwachung des durch die Induktivität L2 fließende Zweigstroms iL2 festgelegt werden. Beispielsweise kann überwacht werden, ob der durch die Induktivität L2 fließende Zweigstrom iL2 wieder auf Null abgesunken bzw. ob die Induktivität L2 entmagnetisiert ist. Dies kann mittels einer Sekundärwicklung an der Induktivität L2 oder auch mittels einer Überwachung der Mittelpunktspannung zwischen den Schaltern Sl und S2 erfolgen. Gemäss der Erfindung wird nunmehr der AbschaltZeitpunkt des aktiv getakteten Schalters (im Beispiel der Figur 2 Schalter Sl) adaptiv gestaltet, so dass im Ergebnis die EinschaltZeitdauer toN variabel ist. Dies kann bspw. dadurch erzielt werden, indem die Abschaltschwelle für den Lampenstrom adaptiv gestaltet wird und/oder die EinschaltZeitdauer des aktiv getakteten Schalters adaptiv einstellbar ist. Die Adaptierung erfolgt dabei anhand eines Rückführsignals, das für den Mittelwert des Lampenstroms (Mittelung über eine oder mehrere EinschaltZeitdauern des aktiv getakteten Schalters) repräsentativ ist. Durch Regelung auf den Mittelwert des Lampenstroms ist die Lampen-Strom- oder -Leistungsregelung wesentlich genauer.

Der Mittelwert des Lampenstroms kann erfasst werden, indem zu dem Zeitpunkt t ₀ n/2, also zur Hälfte der EinschaltZeitdauer toN des aktiv getakteten Schalters ein Abtastwert erfasst und ausgewertet wird. Ist dieser höher als der Soll-Mittelwert, kann die EinschaltZeitdauer oder die Abschaltstromschwelle verringert werde, und zwar im aktuellen order in einem folgenden Einschaltvorgang des aktiv getakteten Schalters.

Im Folgenden soll indessen ein Ausführungsbeispiel erläutert werden, bei dem der Lampenstrom kontinuierlich erfasst und zu der Steuereinheit zurückgeführt wird. Wie in Figur 4 gezeigt wird in der Steuereinheit der Lampenstrom I iamp durch einen Komparator Kl mit einem Referenzwert I avg_soii verglichen. Dieser Referenzwert I avg_soii gibt also den Soll-Mittelwert für den Lampenstrom vor und kann bspw. von einer externen oder internen Dimmwertvorgabe und/oder der Höhe der Lampenspannung abhängen. Dieser Referenzwert I _a vg_soii ist ein Mass für die Sollleistung .

Um eine konstante Lampenleistung zu erzielen, muss bei schwankender Lampenspannung Ulamp die Sollwertvorgabe für den Mittelwert des Lampenstroms invers nachgeführt werden, so dass sich ergebende Produkt aus Lampenstrom und Lampenspannung konstant geregelt bleibt. Bei konstanter Lampenspannung entspricht natürlich eine

Mittelstromregelung genau einer Lampenleistungsregelung.

Um einen konstanten Lampenstrom zu erzielen, kann beispielsweise direkt der Lampenstrom (der Strom durch das LED-Modul EL) gemessen werden, oder alternativ der Lampenstrom indirekt bestimmt werden. Beispielsweise kann der Lampenstrom aus der Lampenleistung oder der dem LED- Modul EL zugeführten Leistung und der LED-Modulspannung (Lampenspannung) bestimmt werden. Die dem LED-Modul zugeführte Leistung kann beispielsweise aus dem Produkt der Ausgangsspannung der PFC-Schaltung und in die Volloder Halbbrücke fließenden Strom bestimmt werden. Der Lampenstrom kann mittels Division von Lampenleistung oder der der dem LED-Modul EL zugeführten Leistung durch die Lampenspannung gebildet werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es Ziel der Regelung, dass das Tastverhältnis des Ausgangs des Komparators Kl während einer EinschaltZeitdauer to _N des aktiv getakteten Schalters 50% beträgt. In dem Ausführungsbeispiel wird dazu das Ausgangssignal des Komparators einem digitalen Up-/Down-Zähler COUNTER zugeführt, der von einem Zeitgeber der Steuereinheit getaktet ist (Taktsignal CNT_CLK) . Wie in Figur 5 ersichtlich zählt der Zähler COUNTER in eine Richtung, solange der Lampenstrom Ilamp unterhalb des Referenzwerts Iavg_soll liegt, und in die umgekehrte Richtung, sobald der Lampenstrom Ilamp den Referenzwert Iavg_soii überschreitet. Wenn der Istwert des Mittelwerts des Lampenstroms Iiamp genau der Referenzwertvorgabe Iavg_soll entspricht, wird das Tastverhältnis des dem Zähler COUNTER zugeführten Vergleichssignals 50% sein und somit am Ende einer EinschaltZeitdauer der Zählerstand genau seinem Anfangsstand entsprechen.

Jedwege Abweichung wird indessen zu einer Abweichung ERROR des Zählerendsands von dessen Anfangsstand führen. Dieses Abweichungssignal ERROR wird einem vorzugsweise digitalen Regler REGULATOR zugeführt, der ebenfalls von einem Zeitgeber der Steuereinheit getaktet durch ein Signal reg_clk wird. Der Regler REGULATOR implementiert eine Regelstrategie (bspw. PI-Regler) und steuert abhängig vom dem Eingangssignal ERROR und der Regelstrategie eine die Leistung des LED-Moduls EL beeinflussende Stellgrösse an. Diese Stellgrösse kann bspw. eines oder mehreres sein von:

- Busspannung,

- adaptive Abschaltschwelle Ipeak, und/oder

- adaptive EinschaltZeitdauer Ton.

Die Stellgrösse (n) kann im aktuellen Einschaltvorgang, in einem jeden folgenden Einschaltvorgang oder aber in jedem n-ten Einschaltvorgang verändert werden, wobei n eine ganze Zahl grösser oder gleich 2 ist.

Im Beispiel von Figur 4 und 5 wird entweder die EinschaltZeitdauer Ton verändert, oder aber der Regler REGULATOR verändert den Referenzwerts eines weiteren Komparators K2 der Steuereinheit, an dessen nicht ^¬ invertierten Eingang der Lampenstrom Iiamp anliegt.

Das Ausgangssignal des weiteren Komparators K2 steuert das Ausschalten gate_off des jeweils aktiv getakteten Schalters der aktivierten Brückendiagonale.

Bei dem Beispiel in Figur 6 sind jeweils bei jedem der beiden antiparallelen LED-Stränge zusätzliche Kondensatoren vorgesehen, die nur zu einem Teil der LED eines Stranges parallel geschaltet sind. Diese zusätzlichen Kondensatoren können als zusätzliche Filterelemente dienen. In diesem Beispiel ist ein zusätzlicher Kondensator C3 zu einer LED des ersten LED- Stranges angeordnet, und ein zusätzlicher C4 zu einer LED des zweiten LED-Stranges angeordnet.

Das in Fig. 6. Gezeigte Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Betriebsschaltung für Leuchtmittel, insbesondere eine LED-Strecke beinhaltet eine Schaltungsanordnung, die vier steuerbare Schalter S1-S4 aufweist, die zu einer Vollbrücke verschaltet sind. An die Vollbrücke ist eine Gleichspannung Uo angelegt, die von einer geeigneten Gleichspannungsquelle des entsprechenden Betriebsgerätes (auch elektronisches Vorschaltgerät genannt) , in dem die Schaltungsanordnung verwendet wird, stammt. Zu den vier Schaltern Sl - S4 sind jeweils Freilaufdioden parallel geschaltet, wobei der Einfachheit halber in Fig. 6 lediglich die dem Schalter Sl parallel geschaltete Freilaufdiode Dl dargestellt ist. Als Schalter S1-S4 werden vorzugsweise Feldeffekttransistoren verwendet, die die Freilaufdioden bereits enthalten. In dem Brückenzweig der in Fig. 6 gezeigten

Vollbrückenschaltung ist ein anzusteuerndes LED-Modul EL angeordnet. Die in Fig. 6 gezeigte Schaltungsanordnung ist insbesondere für den Betrieb von LED-Modulen mit einer antiparallelen Anordnung von LED geeignet, wobei sich die beiden antiparallelen Stränge insbesondere durch eine unterschiedliche Farbtemperatur oder Wellenlänge der entsprechenden LED in jeweiligen Strang unterscheiden. Die LED der beiden antiparallelen Stränge des LED-Moduls EL können sich auch in ihrer Farbwiedergabe oder ihrer Binning-Klasse unterscheiden. Durch entsprechende Einstellung des zeitlichen Verhältnisses, wann ein Strom durch den ersten Strang des LED-Moduls EL fließt und wann ein Strom durch den zweiten Strang des LED-Moduls EL fließt, läßt sich die durch das LED-Modul EL emittierte Farbe einstellen. Mit dem Brückenzweig der in Fig. 6 dargestellten Vollbrücke ist eine Glättungs- oder Filterschaltung vorgesehen, die eine Induktivität L2 und eine Kapazität C2 aufweist, wobei diese Bauelemente wie in Fig. 6 gezeigt verschaltet sind. An die Vollbrücke ist zudem ein Widerstand Rl angeschlossen, der als Strommeß- oder Shunt- Widerstand dient.

Nachfolgend soll der Normalbetrieb näher erläutert werden, wobei während des Normalbetriebs die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bzw. Vollbrücke vorzugsweise in einem sog. Borderline-Modus (Grenzbetrieb) oder auch

Discontinuous-Modus (lückender Betrieb) betrieben wird. Prinzipiell werden die beiden Brückendiagonalen mit den Schaltern Sl und S4 bzw. S2 und S3 werden abwechselnd aktiviert und deaktiviert und somit die entsprechenden Schalter der beiden Brückendiagonalen abwechselnd bzw. komplementär zueinander ein- und ausgeschaltet, wobei zudem bei Aktivierung der Brückendiagonale mit den Schaltern Sl und S4 der Schalter Sl hochfrequent abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, während entsprechend bei Aktivierung der Brückendiagonale mit den Schaltern S2 und S3 der steuerbare Schalter S2 hochfrequent abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. D.h. die Vollbrücke wird mit einer relativ niedrigen Frequenz, die insbesondere im Bereich 80 - 150 Hz liegen kann, umgepolt, während der Schalter Sl oder S2 der jeweils aktivierten Brückendiagonale zudem hochfrequent, beispielsweise mit einer Frequenz von ca. 45 kHz, abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. Dieses hochfrequente Ein- und Ausschalten der Schalter Sl oder S2 erfolgt mit Hilfe eines hochfrequenten pulsweitenmodulierten Steuersignals einer entsprechenden Steuerschaltung, welches mit Hilfe der aus den Bauelementen L2 und C2 bestehenden Filter- oder Glättungsschaltung gesiebt wird, so daß an dem LED-Modul EL lediglich der lineare Mittelwert des über den Brückenzweig fließenden Zweigstroms iL2 anliegt. Mit Hilfe des pulsmodulierten Steuersignals kann der dem LED-Modul EL zugeführte Strom oder auch die zugeführte Leistung konstant gehalten werden, was insbesondere für den Betrieb von LED-Modulen EL wichtig ist.

Der niederfrequente Anteil des dem LED-Modul EL zugeführten Stroms wird durch Umschalten bzw. Umpolen der beiden Brückendiagonalen, d.h. durch Umschalten von Sl und S4 auf S2 und S3, erzeugt. Über den rechten Brückenzweig mit den Schaltern S3 und S4 wird in diesem Fall das LED- Modul EL niederfrequent auf die Versorgungsspannung Uo oder auf Masse gelegt, so daß an den Anschlußklemmen des LED-Moduls EL im Wesentlichen lediglich der niederfrequente Anteil anliegt. Abhängig davon, welche Brückendiagonale aktiviert ist, fließt ein Strom durch den ersten Strang des LED-Moduls EL oder alternativ durch den zweiten Strang des LED-Moduls EL.

Durch entsprechende Einstellung des zeitlichen Verhältnisses, wann eine Brückendiagonale aktiviert ist und somit ein Strom durch einen Strang durch eines der beiden LED-Stränge fließt, läßt sich die durch das LED- Modul EL emittierte Farbe einstellen. Gemäß dem zuvor erwähnten niederfrequenten Borderline- Modus wird der steuerbare Schalter Sl bzw. S2 der jeweils aktivierten Brückendiagonale zu einem Zeitpunkt geschlossen, wenn der über die Induktivität L2 fließende Zweigstrom iL2 wieder auf Null abgesunken ist, vorzugsweise wenn er sein Minimum erreicht hat. Mit "Minimum" wird dabei der untere Umkehrpunkt des Stroms iL2 verstanden, wobei dieses Minimum durchaus auch im leicht negativen Stromwertbereich liegen kann. „Geschlossen" bedeutet dabei, dass eine Steuereinheit in diesem zeitlichen Bereich den Schaltvorgang auslöst - das eigentliche Schliessen des Schalters, d.h. sein Erreichen des leitfähigen Zustands tritt üblicherweise erst ein, wenn der nach dem Minimum wieder ansteigende Strom etwa erneut eine (diesmal aufsteigenden) Nulldurchgang vollzieht. Die Überwachung, ob der durch die Induktivität L2 fließende Zweigstrom iL2 wieder auf Null abgesunken bzw. ob die Induktivität L2 entmagnetisiert ist, kann mittels einer Sekundärwicklung an der Induktivität L2 oder auch mittels einer Überwachung der Mittelpunktspannung zwischen den Schaltern Sl und S2 erfolgen.

Zur Betrachtung des Stromverlaufs soll nachfolgend davon ausgegangen werden, daß zunächst die Brückendiagonale mit 30 den Schaltern S2 und S3 aktiviert ist, während die Brückendiagonale mit den Schaltern Sl und S4 deaktiviert ist. D.h. die Schalter S2 und S3 sind geschlossen, während die Schalter Sl und S4 geöffnet sind. Zum Zeitpunkt des Schließens der Schalter S2 und S3 beginnt durch die Induktivität L2 ein Strom iL2 zu fließen, der gemäß einer Exponentialfunktion ansteigt, wobei im hier interessierenden Bereich ein quasi-linearer Anstieg des Stroms iL2 zu erkennen ist, so daß nachfolgend der Einfachheit halber von einem linearen Anstieg bzw. Abfall des Stroms iI2 gesprochen wird. Durch Öffnen des Schalters S5 wird dieser Strom iL2 unterbrochen, wobei - wie bereits erwähnt worden ist - der Schalter S2 insbesondere hochfrequent und unabhängig vom Schaltzustand des Schalters 53 abwechselnd geöffnet und geschlossen wird. Das Öffnen des Schalters S2 hat zur Folge, daß der Strom iL2 zwar vorerst über die Freilaufdiode Dl des geöffneten Schalters Sl in die gleiche Richtung weiter fließt, aber kontinuierlich abnimmt und sogar schließlich einen negativen Wert erreichen kann.

Dies ist insbesondere solange der Fall bis die Elektronen aus der Sperrschicht der Freilaufdiode Dl ausgeräumt worden sind. Das Erreichen dieses unteren Umkehrpunktes des Strom iL2 wird überwacht und der Schalter S2 nach Erkennen dieses unteren Umkehrpunktes wieder geschlossen, so daß der Strom wieder ansteigt. D.h. daß hochfrequente Einschalten des Schalters S2 erfolgt immer dann, wenn der untere Umkehrpunkt des Stroms iL2 erreicht worden ist. Das Öffnen des Schalters S2 kann im Prinzip beliebig gewählt werden, wobei der Zeitpunkt des Öffnens des Schalters insbesondere entscheidend für die Leistungszufuhr des LED-Moduls EL ist, so daß durch geeignetes Einstellen des Öffnungszeitpunkts die den LED zugeführte Leistung oder Strom geregelt bzw. konstant gehalten werden kann. Als Schaltkriterium kann hierfür beispielsweise die Zeit oder der Maximalwert des Zweigstroms iL2 herangezogen werden. Durch die Maßnahme, daß der jeweils hochfrequent abwechselnd ein- und ausgeschaltete Schalter Sl bzw. S2 jeweils im unteren Umkehrpunkt des Stroms iL2, d.h. in der Nähe des Stromwerts Null, wieder eingeschaltet wird, wird der jeweilige Feldeffekttransistor Sl bzw. S2 geschont, d.h. vor Zerstörung geschützt, und es können Feldeffekttransistoren als Schalter Sl bzw. S2 verwendet werden, die verhältnismäßig lange Ausräumzeiten für die entsprechende Freilaufdiode aufweisen.

Dies soll nachfolgend näher erläutert werden. Bevor der Schalter S2 geschlossen wird, liegt über ihm eine Spannung an, die im vorliegenden Fall ca. 400 Volt beträgt. Wird der Schalter S2 geschlossen, bricht diese Spannung zusammen, d.h. sie fällt sehr rasch von 400 Volt auf 0 Volt ab. Die besondere Eigenschaft eines

Feldeffekttransistors ist es jedoch, daß der Strom bei Aktivierung des entsprechenden Feldeffekttransistors bereits zu fließen beginnt, ehe die entsprechende Spannung auf 0 Volt abgefallen ist. In diesem kurzen Zeitabschnitt zwischen Anstieg des für den Feldeffekttransistor fließenden Stroms und dem Erreichen der Spannung 0 Volt wird durch das Produkt des Stroms und der Spannung eine dem jeweiligen Feldeffekttransistor zugeführte Leistung gebildet, die den Feldeffekttransistor zerstören kann. Daher ist es vorteilhaft, den Feldeffekttransistor bei einem geringstmöglichen Stromfluß, insbesondere in der Nähe des Stromwerts Null, zu schalten.

Des Weiteren ist zu beachten, daß der über die Induktivität L2 fließende Strom iL2 über die Freilaufdiode von Dl fließt, wenn der Schalter Sl offen ist und auch der Schalter S2 noch offen ist. Wird der Schalter S2 geschlossen und der Schalter Sl geöffnet, dauert es eine bestimmte Zeitspanne, bis die Elektronen aus der Sperrschicht der Freilaufdiode Dl ausgeräumt werden konnten. Während dieser Zeit ist der Feldeffekttransistor Sl praktisch in einem leitenden Zustand. Das bedeutet, daß der Feldeffekttransistor S2 während einer relativ kurzen Zeitspanne bis zum Ausräumen der Sperrschicht der

Freilaufdiode Dl, die dem Feldeffekttransistor Sl zugeordnet ist, an der vollen Betriebsspannung Uo, die ca. 400 Volt beträgt, anliegt, wodurch es ebenfalls zu der zuvor beschriebenen Überbelastung und ggf- sogar Zerstörung des Feldeffekttransistors S2 kommen kann. Aufgrund der zuvor vorgeschlagenen Vorgehensweise, nämlich dem Einschalten des Schalters S2 immer dann, wenn der über die Induktivität L2 fließende Strom iL2sein Minimum erreicht hat, ist der zuvor anhand der Ausräumzeit des Schalters bzw. Feldeffekttransistors Sl beschriebene Effekt nahezu unbeachtlich, so daß für die Schalter Sl - S4 auch Feldeffekttransistoren verwendet werden können, die relativ lange Ausräumzeiten für die damit verbundenen Freilaufdioden aufweisen. Es gibt zwar bereits Schaltelemente mit sehr kurzen Ausräumzeiten, wie z. B. den sog. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), wobei diese Bauelemente jedoch sehr teuer sind. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann somit auf die Verwendung derartig teurer Bauelemente verzichtet werden.

Für die zuvor beschriebene Vorgehensweise ist erforderlich, daß der augenblickliche Wert des Stroms iL2 sowie der Zeitpunkt des Erreichens seines Umkehrpunkts bekannt ist. Der augenblickliche Wert des Stroms iL2 kann beispielsweise durch Messen der an dem Widerstand Rl abfallenden Spannung bestimmt werden. Der untere Umkehrpunkt des Stroms iL2 kann bspw. durch eine transformatorisch an der Spule L2 abgegriffene Spannung bestimmt. Zu diesem Zweck kann eine (in Fig. 6 nicht dargestellte) Wicklung oder Spule transformatorisch mit der Spule L2 gekoppelt werden, die zu einer Differenzierung des über die Spule L2 fließenden Stroms iL2 führt und somit eine Aussage über den Umkehrpunkt des Stroms iL2 zuläßt. Der Normalbetrieb der in Fig. 6 gezeigten Schaltungsanordnung soll nachfolgend anhand des in Fig. 7 dargestellten Diagramms erläutert werden, wobei in Fig. 7 zeitabhängig der Verlauf der am Knotenpunkt zwischen den Schaltern Sl und S2 anliegenden Spannung, der Lampenspannung ULED und des über die Spule L2 fließenden Stroms iL2 dargestellt ist. Insbesondere ist in Fig. 7a der Fall dargestellt, daß während einer ersten Zeitspanne Tl der in Fig. 6 gezeigten Schaltungsanordnung die Brückendiagonale mit den Schaltern S2 und S3 aktiviert ist, wohingegen während einer anschließenden Zeitspanne T2 die Brückendiagonale mit den Schaltern Sl und S4 aktiviert ist. D.h. während der Zeitspanne Tl ist der Schalter S3 dauerhaft geschlossen, und die Schalter Sl und S4 sind dauerhaft geöffnet. Des Weiteren wird während dieser Zeitspanne Tl der Schalter S2 hochfrequent abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Aus Fig. 7a ist insbesondere ersichtlich, daß der Schalter S2 stets geschlossen wird, wenn der über die Spule L2 fließende Strom iL2 seinen unteren Umkehrpunkt, d.h. seinen minimalen Wert, erreicht hat, so daß sich der impulsartige Verlauf der Spannung u, ergibt. Die Steilheit der Flanken des Stroms iL2 ist durch die Induktivität der Spule L2 bestimmt. Durch Verändern des Spitzenwert des Stroms iL2, d.h. des Zeitpunkts des Öffnens des Schalters S2, kann der Strommittelwert des Stroms iL2 verändert und somit die dem LED-Modul EL zugeführte Leistung bzw. zugeführte Strom und deren Farbtemperatur geregelt bzw. konstant gehalten werden. Der hochfrequente Verlauf des Stroms iL2 wird durch die Bauelemente L2 und C2 geglättet, so daß sich der in Fig. 7 gezeigte geglättete Verlauf der an das LED-Modul EL angelegten Spannung ULED ergibt. Nach Ablauf der Zeitspanne T2, werden die Schalter S2 und S3 dauerhaft geöffnet, und der Schalter S4 wird dauerhaft eingeschaltet. Analog zum Schalter S2 während der Zeitspanne Tl wird nunmehr der Schalter Sl hochfrequent abwechselnd ein- und ausgeschaltet, so daß sich der in Fig. 7 gezeigte Verlauf der Spannungen Ul und ULED sowie des Stroms iL2 ergibt. Wie bereits erwähnt worden ist, wird mit Hilfe einer Steuerschaltung wiederholt zwischen den Betriebsphasen während der Zeitspannen Tl und T2 umgeschaltet, wobei diese Umpolfrequenz insbesondere im Bereich 80 - 150 Hz liegen kann, während die hochfrequente Taktfrequenz des Schalters S2 (während der Zeitspanne TA bzw. des Schalters Sl (während der Zeitspanne T2) im Bereich um 45 kHz liegen kann.

Bei der Steuerung läuft nach dem Öffnen des hochfrequent geschalteten Schalters der Strom weiter über die Freilaufdiode und nimmt dabei relativ langsam ab, wenn der zweite Schalter der gerade aktivierten Brückendiagonalen weiterhin geschlossen bleibt. Dies führt zu einem kleineren Stromspitzenwert und dementsprechend auch zu einer kleineren Verlustleistung. Allerdings kann es vorkommen, daß zu einem Zeitpunkt, zu dem die Elektronen aus den Sperrschichten der Freilaufdioden ausgeräumt worden sind und somit der untere Umkehrpunkt des Stromes iL2 erreicht worden ist, dieser noch nicht ausreichend abgefallen ist und somit die Schalter beim Schließen immer noch einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Um diese Belastungen, welche beispielsweise bei einer Überbrückung des LED- Moduls EL auftreten können, auszuschließen, können in einer Weiterbildung die Schalter entsprechend dem Diagramm in Fig. 7b gesteuert werden.

Dieses Diagramm der Fig. 7b zeigt den Stromverlauf iL2 und den Zustand des zweiten und des dritten Schalters 2, 3 während der Zeitspanne T. Die beiden anderen Schalter sind in diesem Zeitraum T, geöffnet. Während einer ersten Phase x sind beide Schalter geschlossen und der Strom iL2 steigt kontinuierlich an. Wie bei der eben beschriebenen Steuerung ist während einer zweiten Phase x2, deren Beginn durch das Erreichen eines Maximalwerts von iL2 oder durch eine vorgegebene Dauer von xl bestimmt sein kann, der zweite Schalter S2 geöffnet und iI2 nimmt langsam ab. Zusätzlich wird nun allerdings ab einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Öffnen des zweiten Schalters S2 in einer dritten Phase x3 auch der dritte Schalter S3 geöffnet. Der Strom fließt nun über die beiden Freilaufdioden des ersten und des vierten Schalters und nimmt nun stärker ab als während der zweiten Phase x2. Damit kann sichergestellt werden, daß iL2 auch tatsächlich einen negativen Wert erreicht, bevor die Sperrschichten der Freilaufdioden ausgeräumt sind. Erreicht iL2 den unteren Umkehrpunkt, werden beide Schalter wieder geschlossen und die Steuerung befindet sich wieder im Zustand der ersten Phase xl . Das Öffnen des dritten Schalters S3 - also die dritte Phase x3 - entfällt allerdings, wenn der Strom iL2 vorher schon auf Null abgesunken ist, da in diesem Fall keine hohen Belastungen beim Öffnen Schalter auftreten. Stattdessen wird sofort mit der ersten Phase x, fortgefahren und der zweite Schalter S2 wieder geöffnet. Das niederfrequente Umschalten zwischen den beiden Brückendiagonalen erfolgt analog zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel, wobei auch hier vorteilhaft die Stromspitzen des Stroms iL2 vor und nach dem Umschalten zwischen den Betriebsphasen Tl und T2 reduziert werden können.

Alternativ kann der AusschaltZeitpunkt des hochfrequent getakteten Schalters dadurch bestimmt werden, dass der Lampenstrom einen fest vorgegeben Abschaltschwellenwert erreicht. Dabei kann es aber zu Ungenauigkeiten kommen, das der negative Stromflussbereich unmittelbar nach dem Einschalten des Schalters variieren kann, was die Leistungsregelung ungenau macht. Bei dem Ausführungsbeispiel von Figuren 8 und 9 Ausgangsseitig weist das Betriebsgerät eine

Vollbrückenschaltung mit vier Schaltern Sl bis S4 (bzw. A bis D) auf. Die Induktivitäten LI, L2, das LED-Modul EL und Kondensatoren Cl, C2 sind wie bezugnehmend auf Fig. 6 verschaltet .

Es wird gemäß den Ausführungsbeispielen ein Verfahren zur Regelung eines LED-Moduls EL mittels einer Halbbrückenschaltung mit zwei Schaltern oder einer Vollbrückenschaltung mit vier Schaltern ermöglicht, wobei das LED- Modul EL in dem Brückenzweig verschaltet ist. Es wird die erste Brückendiagonale aktiviert, indem in einer ersten Zeitspanne Tl ein erster Schalter Sl aktiv getaktet wird. In einer zweiten Zeitspanne T2 wird ein zweiter Schalter S2 aktiv getaktet und somit die zweite Brückendiagonale aktiviert. Das LED-Modul EL weist zwei anti-parallele Stränge auf, die wobei sich die beiden anti-parallelen Stränge insbesondere durch eine unterschiedliche

Farbtemperatur oder Wellenlänge der entsprechenden LED in dem jeweiligen Strang unterscheiden. Vorzugsweise wird der jeweils aktiv getaktete Schalter Sl oder S2 zu einem

Zeitpunkt eingeschaltet, wenn der indirekt oder direkt erfasste Brückenzweigstrom auf Null abgeklungen ist, vorzugsweise seinen unteren Umkehrpunkt erreicht hat.

Durch Einstellung des zeitlichen Verhältnisses der

Aktivierung der beiden Brückendiagonalen und somit der beiden Zeitspannen Tl und T2 zueinander kann die durch das LED-Modul EL emittierte Farbe eingestellt werden.

Durch Einfügen einer Wartezeit vor dem Wiedereinschalten des jeweils aktiv getakteten Schalters Sl oder S2 kann der mittlere Strom durch das LED-Modul EL und somit die durch das LED-Modul EL emittierte Helligkeit eingestellt werden.

Die Erfindung ermöglicht auch eine Leuchte, aufweisend ein LED-Modul EL und ein Betriebsgerät, wobei das

Betriebsgerät eine Schaltung zur Strom- oder

Leistungsregelung eines LED-Moduls EL aufweist.

Die Schaltung weist eine Halbbrückenschaltung mit zwei Schaltern Sl und S2 (bspw. Fig. 1 und 2) oder eine

Vollbrückenschaltung mit vier aktiven Schaltern Sl, S2, S3 und S4 (bspw. Fig. 6, 8 und 9) auf. Das LED-Modul EL wird in dem Brückenzweig verschaltet. Eine Steuereinheit kann eine erste Brückendiagonale aktivieren, indem sie

zumindest einen ersten Schalter Sl der Brückendiagonale in einer ersten Zeitspanne Tl aktiv taktet. In einer zweiten Zeitspanne T2 kann die zweite Brückendiagonale aktiviert werden, indem zumindest der zweite Schalter S2 aktiv getaktet wird. Das LED-Modul EL weist zwei antiparallele Stränge auf, wobei sich die beiden antiparallelen Stränge insbesondere durch eine unterschiedliche Farbtemperatur oder Wellenlänge der entsprechenden LED in dem jeweiligen Strang unterscheiden.

Der jeweils aktiv getaktete Schalter Sl oder S2 kann zu einem Zeitpunkt eingeschaltet werden, wenn der indirekt oder direkt erfasste Brückenzweigstrom auf Null

abgeklungen ist, vorzugsweise seinen unteren Umkehrpunkt erreicht hat.

Durch Einfügen einer Wartezeit vor dem Wiedereinschalten des jeweils aktiv getakteten Schalters Sl oder S2 kann die durch das LED-Modul EL emittierte Helligkeit eingestellt werden .