[发明专利]根据相邻的半导体发光元件的跨接状态操控半导体发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操控半导体发光元件的电路以及具有这种电路的一种灯、一种灯具或一种发光系统

背景技术

已知的是，包括多个发光二极管的LED模块借助于一级的或多级的在LED模块上游接入的开关电源运行。如果LED模块具有大于25W的功率范围，那么附加地需要功率因数校正(PFC)。在电功率小的情况下，通常使用线性调节器。

在例如应运行一个模块或多个LED模块中的多个LED的特定的光或功率等级之上，已知电路装置，其中多个LED芯片串联连接。所述串联电路的正向电压在此能够位于电网电压的数量级中。

在一个简单的实施方式中，串联连接的LED直接在交流电压电网上运行。这引起强的光调制、即所谓的“闪烁”和对LED的能效不高的使用。对于较高的功率等级，这种方式还引起在关于功率因数和谐波规范标准方面的问题。

此外，已知的是，在LED组成的串联电路上游接入整流器。在此，也出现上述问题。

此外，已知的是，LED串联电路的互联时间同步地随电网电压调制改变。

因此，DE 10 2010 040 266 A1示出具有集成电路、整流器和一列串联连接的LED的LED灯具，所述LED经由经过整流的AC信号运行。集成电路具有功率开关，所述功率开关能够将LED系列中的不同组的LED中的相应的组单独地并且有针对性地短路，在所述相应的组上施加经过整流的AC信号。当列上的电压增大时，集成电路控制功率开关以便增多有电流流过的LED的数量，而如果序列上的电压减小，那么集成电路控制功率开关，以便减少有电流流过的LED的数量。

文献WO 2012/034102A1描述一种用于直接由经过整流的电网电压借助于开关来操控LED的系统，所述开关根据瞬时电网电压跨接LED组。

发明内容

本发明的目的在于，改进已知的解决方案并且提出用于操控半导体发光元件的有效的可能性。

所述目的根据独立权利要求的特征来实现。本发明的改进方案在从属权利要求中得出。

为了解决所述目的，提出一种用于操控半导体发光元件的电路，其中电路由经过整流的电网电压供给，具有至少两个串联连接的区段，所述区段分别具有一个或多个串联连接的半导体发光元件，其中半导体发光元件在至少两个区段中是不同的，由此得出区段的不同的正向电压，具有各一个用于操控区段的驱动器，其中驱动器具有至少一个电子开关，借助所述电子开关能够跨接区段，其中电路装置或每个驱动器设计成，根据经过整流的电网电压的瞬时值以及根据相邻的区段的跨接状态决定，跨接与其关联的区段。该措施确保对半导体发光元件的优化的操控，其中为了操控甚至不必明确地测量经过整流的电网电压。跨接关联的区段的决定仅从其余的区段的开关状态和参考电压中得出。

一个改进方案是，具有较小的正向电压的区段设置在接近电路的参考点的串联电路之内。这具有下述优点：最优的操控方法由于电网电压的持续增大或减小的瞬时值完全由其自身得出。

优选地，每个驱动器具有峰值探测器，所述峰值探测器存储有区段的当前的正向电压。由此，得出用于相应的驱动器的简化的决定识别。如果每个驱动器具有基点，所述基点的电势取决于区段的正向电压的在峰值探测器中存储的值，那么能够以尤其简单的方式实现跨接决定。替选地，正向电压也能够通过作为比较值的参考电压维持或例如存储在微控制器的数值表中。

优选地，驱动器在此包括比较元件，由此每个驱动器总是在基点和输入到驱动器中的阈值电压之间的电势差改变其符号时才切换与其关联的区段。这种简单的比较运算足以最优地运行半导体发光元件。

一个改进方案是，每个驱动器配设有个体的阈值电压。因此，半导体发光元件的运行方式能够进行为，使得全部半导体发光元件关于时间平均地以相同的电功率运行。

在另一个设计方案中，全部区段的子集的正向电压的全部可能的组合的总和和各个区段的正向电压总是得出不同的值。这有助于优化地操控半导体发光元件。

在所述设计方案的一个改进方案中，串联连接的区段的导通电压基于关于参考点具有最小电势的区段分别加倍。所述布置能够通过根据本发明的操控而对于操控所有半导体光源是尤其有利的，并且实现可组合实现的正向电压的等距的间距。