[发明专利]用于运行至少一个LED的线路布置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行至少一个LED的线路布置，其具有：至少一个带有用于与至少一个LED连接的输出端的开关调节器，至少一个带有控制电极的短路开关，其中至少一个LED的短路开关并联；和控制装置，其带有至少一个用于输入辐射信号的辐射信号输入端和与短路开关的控制电极连接的输出端。此外，本发明还涉及一种用于运行这种线路布置中的至少一个LED的相应的方法。

背景技术

本发明所基于的问题涉及应用在成像单元、例如在投影器中的LED、特别是功率LED的运行。以下特别将辐射信号理解为可见波长范围内的和红外波长范围内的射束。目前，LED的最短接通持续时间为大约4μs。为了实现这种短暂的时间段，必须确保亮度迅速提升和减弱。

由现有技术中为此公开了两种方法：在将线性调节器用在电压源上的情况下，能够实现所期望的迅速的亮度提升-和减弱时间，其中，甚至能够以高分辨率调整流过LED的电流。然而，使用线性调节器会导致高损耗功率。第二种方法是使用开关调节器用于触发LED，其中，开关调节器始终处于运行状态，与LED并联的短路开关在LED不应发光的时候用于使LED短路。在LED短路期间，由短路开关承载开关调节器的输出电流。在开关调节器上进行对电流振幅的调节。这种变体也会导致不期望的高损耗。

发明内容

因此，本发明的目的在于，这样改进一个这种线路布置，在损耗尽可能小的情况下能够确保LED的期望的短暂接通时间。该目的还在于提供一种用于运行至少一个LED的相应方法。

该目的通过具有独立权利要求1所述特征的线路布置以及具有独立权利要求13所述特征的方法得以实现。

本发明的基础认识是，由开关调节器提供的输出电流（经过较长时间段的观察）仅仅在相比较短的持续时间内需要真正地用于触发LED。而在大部分时间内，开关调节器的输出电流未经使用就转化为损耗功率。特别显著的是，在使用多个LED的投影器中，LED的接通持续时长和断开持续时长不均衡，其中，LED发出波长不同的射束，并且仅仅依次地被触发用于发出射束。因此，本发明为了降低损耗功率而提出，依据辐射信号、这就是说在必要时运行开关调节器。因此，根据本发明，至少一个开关调节器还包括启动-停止-输入端，用于启动并停止开关调节器，其中，控制装置还包括第二输出端，它与至少一个开关调节器的启动-停止-输入端连接，其中，该控制装置设计用于依据辐射信号在其第二输出端上提供启动/停止信号用于启动和停止该至少一个开关调节器。因此，这使得散热措施，例如风扇能够明显更少地发生故障。由此能够减少散热措施所需的能量。此外，也减少了例如因风扇导致的噪声扩散。

通过该措施，能够在不需要触发至少一个LED发出射束期间避免损耗功率。该时间相当于线路布置的多达三分之二的运行时间。如果牢记流过至少一个LED的电流可以在30A的数量级中，则非常明显地在很大程度上避免损耗功率。因此，尽管根据本发明使用开关调节器能够实现低于3μs范围内的接通持续时间，却能使损耗明显低于使用线性调节器。

一种特别优选的实施方式的特征在于，控制装置设计用于在其第二输出端上提供启动信号，用于启动至少一个开关调节器，与其第一输出端上提供的用于非导电通断短路开关的信号相比，该启动信号提前了能够预先给定的第一持续时间。这考虑到，开关调节器的开关需要大约两到三个开关周期，用于使开关调节器的电感充分磁化。基于由此在功率构件中形成开关损耗而不希望为了缩短这个时间段而放大开关频率。因为在控制装置中、特别是设计为视频电子设备的控制装置中存在何时触发LED发出射束的信息，所以存在准时地事先启动开关调节器的可能性，使得在接通LED时，开关调节器就已经能够在其输出端上提供额定电流。在此，在5至50μs、优选为10微秒的数量级中的准备时间就足够了。

控制装置还能够设计用于在开关调节器的第二输出端上提供停止信号，用于停止至少一个开关调节器，该停止信号与其第二输出端上提供的、用于导电通断短路开关的信号在时间上相关、特别是推迟了可预先给定的第二持续时间，或者与其同时发生。在此，在控制装置中存在的信息被用来关闭开关调节器，该信息是：在哪个时间点不再触发LED发出射束。通过这项措施，只在必要的时间运行该开关调节器，从而让LED在期望的时间段内提供预先给定的额定电流。由此实现损耗功率的最小化。