[发明专利]用于驱动至少一个发光二极管的方法和用于实施该方法的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动至少一个发光二极管或者为至少一个发光二极管馈电的方法。本发明还涉及一种照明装置，所述照明装置具有至少一个发光二极管和用于为至少一个发光二极管馈电的至少一个驱动器。

背景技术

为了在宽的范围内调节发光二极管（LED）的亮度，驱动LED的LED电流的变化（电流水平调制）是不合适的，因为在低的和高的电流的情况下LED的亮度能够偏离于在其他方面良好满足的线性的电流/亮度比，并且此外LED能够被损害。因此，LED大多数情况下借助于脉冲宽度调制（PWM）来驱动，其中LED在预设的接通持续时间t1（也称作接通时间）内以恒定的电流I驱动并且此后在预设的断开持续时间t2（也称作断开时间）内切换为不通电。在此，具有周期持续时间T=（t1+t2）的脉冲占空比t1/T大约相应于期望调光度。如果将周期持续时间T=（t1+t2）选择得过长（典型地长于10ms），那么所述PWM调光方法通过闪烁来被人类观察者察觉到。在接通持续时间t1上积分的电流强度或者电流I限定在周期T内产生的光能量或者光量。

PWM激励或者PWM调光方法对于所使用的电流源提出动态的要求。在理想的情况下，在接通持续时间t1内提供恒定的电流，并且在断开持续时间t2期间没有电流流过（也就是说，切换过程可忽略不计地快速实施）。只有这样，脉冲占空比t1/（t1+t2）才直接与LED的有效亮度或强度成比例。然而，这在电流源具有大的上升时间常数t_PSU（也就是说，电流源所需的以将其电流值从断开的状态提升到额定值的预设比例的持续时间）和低的调光度的情况下不再得到保证，以至于因此调光特性偏离于线性特性。

在（颜色）混合具有所需的不同的强度比或者单独的接通持续时间（例如t1i，i代表不同的LED）的不同颜色的LED的光以便能够设置特定的复合色坐标的情况下，视情况而定需要将不同LED之间的强度比或亮度比保持在特定的值。然而，在调光度（当前电流强度与最大电流强度之比）过低的情况下，例如在两个不同颜色的LED之间的亮度比不再与t1a/t1b成比例，并且有效的混合色彩显著地变化。

因此，至今为止主要通过电流源的速度或者上升时间常数t_PSU和周期持续时间T来确定实际上可用的调光度。因此，在实践中，不低于约0.1ms的周期持续时间T，这不利地限制了调光度。因此，借助于脉冲宽度调制进行的调光尤其在周期持续时间T位于10ms>T>0.1ms范围内的情况下使用。在这样的周期持续时间T内，不再能够察觉到闪烁。

处理所述缺点的一种可能性在于使用快速的电流源，然而所述电流源相对昂贵。在低的调光度的情况下的闪烁和/或在低的调光度的情况下的色彩偏差也能够被接受，但是这被用户认为是不利的。

发明内容

本发明的目的是，至少部分地排除现有技术的缺点，并且尤其针对低的调光度改进至少一个发光二极管的照明特性，尤其是更强地将所述照明特性线性化。

所述目的根据独立权利要求所述的特征来实现。尤其能够在从属权利要求中得出优选的实施形式。

所述目的通过一种用于驱动至少一个发光二极管的方法来实现，其中至少一个发光二极管至少在一些范围内借助于脉冲密度调制来驱动，其中根据用于要由至少一个发光二极管所辐射的光能量的期望值（“光能量期望值”）、尤其是调光度在预设的间隔持续时间内设置相同的电流脉冲的数量。因此，换言之，电流脉冲的数量能够根据所期望的光能量期望值变化，并且尤其能够通过产生最小偏差的数量来接近所述期望值。

通过新型脉冲密度调制能够以简单的方式尤其改进所设置的光能量期望值和实际上达到的实际值之间的线性关系，更确切地说，尤其对于低的调光度而言。在此，脉冲密度调制得益于：由于电流脉冲的一致性而良好地已知每电流脉冲由至少一个发光二极管所产生的光能量，更确切地说即使不知道电流脉冲的形状。换言之，调光度能够精确限定地逐级地变化并且能够严重降低非线性。尤其能够显著地降低在光能量期望值、尤其是期望调光度和例如为实际调光度的相关的光能量实际值之间的相对误差。逐级性和剩余的非线性能够通过电流脉冲的大小或接通持续时间来简单地进行设置。脉冲密度调制也能够通过慢速的电流源应用。

调光度尤其能够视为是关于用于为至少一个发光二极管馈电的最大电流值或者由至少一个发光二极管所辐射的光的亮度值的成比例的光能量值、电流值和/或成比例的亮度值。但是，光能量期望值也能够包括其他参数，例如电功率。