[发明专利]装置和用于运行装置的方法

说明书

技术领域

提出一种用于运行装置的方法。此外，提出一种相应的装置。

发明内容

待实现的目的在于，提出一种用于运行具有多个半导体芯片的装置的方法，其中半导体芯片具有长的使用寿命。

此外，所述目的通过一种方法和装置实现。优选的改进方案从下文得知。

根据至少一个实施方式，装置包含N个发射辐射的半导体芯片。N是≥2的自然数。半导体芯片优选是发光二极管芯片。半导体芯片尤其设立为用于：在工作时产生可见光，如白光或有色光。

根据至少一个实施方式，半导体芯片以一个或多个串联电路设置。因此，串联电路的所有半导体芯片的电流强度在所述半导体芯片运行时是相同的或近似相同的。所述串联电路或每个串联电路例如包括至少两个或三个或四个或六个或八个半导体芯片和/或至多30个或20个或15个或12个半导体芯片。在串联电路之内，半导体芯片优选直接彼此电连接。

根据至少一个实施方式，装置包括多个开关元件。开关元件设立为用于接通和关断半导体芯片。开关元件能够是场效应晶体管。开关元件的切换速度例如为至多100ns和/或至少25ns。

根据至少一个实施方式，一个或刚好一个开关元件电并联连接至每个半导体芯片或一组半导体芯片。如果多个半导体芯片组成一组，那么整个组能够经由相关联的开关元件切换。开关元件尤其设立为用于：经由脉冲宽度调制、英文pulse width modulation或简称PWM来控制半导体芯片。经由通过控制单元接通和关断，例如借助于切换电压来控制开关元件。借助于控制单元确定，相应的半导体芯片在哪个时间部分发射辐射。

根据至少一个实施方式，装置包括恒流源。恒流源设立为用于：对半导体芯片的至少一个串联电路供电。

根据至少一个实施方式，在关断时，将与开关元件相关联的半导体芯片通过开关元件电跨接。换言之，因此，电流不流过半导体芯片，而是流过所述开关元件。因此，半导体芯片在关断时通过开关元件短接。

根据至少一个实施方式，装置包括至少一个保护模块。一个或多个保护模块设立为用于：在关断一个或多个半导体芯片时，降低或防止尤其由恒流源造成的电流峰值。保护模块能够具体地作为硬件和/或以编程的方式作为软件实现。

在至少一个实施方式中，方法设立为用于运行装置。装置具有N个发射辐射的半导体芯片，其中N是自然数，其中N≥2。半导体芯片以至少一个电串联电路设置。装置还包括多个开关元件，其中开关元件中的一个开关元件电并联连接至每个半导体芯片或每组半导体芯片。装置包含用于彼此独立地控制开关元件的控制单元。装置还包括用于对串联电路通电的恒流源。在关断时，相应的与开关元件相关联的半导体芯片由开关元件电跨接。装置的保护模块设立为用于：在关断一个或同时多个半导体芯片时，降低或防止电流峰值。

在支路连接的或串联电连接的发光二极管芯片中，能够将各个发光二极管芯片通过并联的场效应晶体管接通或关断。由此，对于串联电路仅需要一个恒流源。然而，在将单个或多个发光二极管芯片通过场效应晶体管短接时，出现电流峰值，所述电流峰值取决于恒流源的有限的再调整时间。尤其当这种电流峰值大量出现时，例如在借助PWM(脉冲宽度调制)进行控制的情况下，所述电流峰值能够损坏发光二极管芯片。通过保护模块能够降低或防止这种电流峰值。由此，能够提高发光二极管芯片的使用寿命。

根据至少一个实施方式，装置的半导体芯片或半导体芯片的至少一部分通过脉冲宽度调制来控制。脉冲宽度调制的调制周期例如具有至多10ms或5ms或2.5ms的总持续时间T，对应于至少100Hz或200Hz或400Hz的调制频率。在这种调制频率下，当光源稳定时，对于肉眼而言通常不再能够感觉到闪烁。

根据至少一个实施方式，以k位的分辨率进行半导体芯片的控制。k是自然数，其中k≥3或k≥6。尤其，以8位进行控制。同样，例如能够以4位、10位或16位进行控制。

根据至少一个实施方式，调制周期具有最小时间片t0。最小时间片t0例如等于调制周期的总持续时间T除以2^k。在以8位进行控制和400Hz的调制频率的情况下，最小时间片为2.5ms:2⁸，对应于大约10μs。

根据至少一个实施方式，半导体芯片借助于所谓的Bit Angle Modulation(位角调制)、简称BAM来控制。尤其为改型的BAM。