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光源模塊,用于運(yùn)行這種光源模塊的電源設(shè)備以及照明設(shè)施的制造方法與工藝

文檔序號(hào):11625352閱讀:437來源:國知局
光源模塊,用于運(yùn)行這種光源模塊的電源設(shè)備以及照明設(shè)施的制造方法與工藝
本發(fā)明涉及一種光源模塊,其包括:具有多個(gè)串聯(lián)連接的LED的至少一個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu);用于與電流源耦合的供電線路,其中LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)在輸入端側(cè)與供電線路耦合;以及用于與參考電勢(shì)耦合的接地線路。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的用于運(yùn)行至少一個(gè)這種光源模塊的電源設(shè)備以及具有這種電源以及至少一個(gè)這種光源模塊的照明設(shè)施。

背景技術(shù):
本發(fā)明涉及固態(tài)照明的領(lǐng)域,即涉及主要通過或僅通過LED進(jìn)行的通用照明。具體地,本發(fā)明尤其涉及一種用于至少一個(gè)光源模塊的供電的自調(diào)節(jié)的電源設(shè)備?;诎雽?dǎo)體光源例如LED的照明部件在多種應(yīng)用領(lǐng)域中提供對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)光材料燈、高壓放電燈或白熾燈的令人感興趣的替選方案。因原理所決定,LED不僅具有高的轉(zhuǎn)換效率、高的光學(xué)效率、長的可預(yù)期的使用壽命和小的運(yùn)行成本,而且也具有多個(gè)其他優(yōu)點(diǎn)。在一些應(yīng)用中,基于LED的照明設(shè)施能夠包括電源設(shè)備,所述電源設(shè)備為多個(gè)光源模塊提供LED運(yùn)行電流,每個(gè)光源模塊又包含至少一個(gè)LED。例如,光源模塊能夠具有電路載體、尤其印刷電路或印刷電路板(PCB),在所述電路載體上安裝有至少一個(gè)LED。這種電路載體能夠插入燈具的軌道中或插入主載體的插口中,在所述主載體上能夠存在電源設(shè)備。在基于LED的照明設(shè)施的不同的應(yīng)用或安裝設(shè)備中,所需的LED的或光源模塊的數(shù)量分別是不同的。例如,LED的或光源模塊的數(shù)量匹配于特定的安裝設(shè)備的所需的光放射效率。通常,由電源設(shè)備提供的LED運(yùn)行電流的值匹配于要由所述電源設(shè)備供電的LED或光源模塊的數(shù)量。當(dāng)在具有不同數(shù)量的LED或光源模塊的多個(gè)基于LED的照明設(shè)施中應(yīng)使用單獨(dú)的電源設(shè)備時(shí),電源設(shè)備應(yīng)包含用于調(diào)節(jié)LED運(yùn)行電流的理論值的設(shè)備,所述設(shè)備根據(jù)所述光源模塊所包含的光源的不同的數(shù)量或光源的類型將運(yùn)行電流需求匹配于不同的光源模塊。現(xiàn)在,在所述LED照明設(shè)施的制造時(shí)間點(diǎn)確定應(yīng)包含在特定的基于LED的照明設(shè)施中的LED和光源模塊的數(shù)量。如果應(yīng)將相同的電源設(shè)備使用在具有不同數(shù)量的光源模塊的不同的LED照明設(shè)施中,那么必須在制造時(shí)間點(diǎn)將電源設(shè)備針對(duì)所設(shè)置的LED照明設(shè)施編程,使得所提供的LED運(yùn)行電流匹配于包含在所設(shè)置的LED照明設(shè)施中的特定數(shù)量的光源模塊。一旦在基于LED的照明設(shè)施的較長的使用壽命期間必須替換具有較短使用壽命的光源模塊,就產(chǎn)生本發(fā)明本來所基于的問題:在LED的構(gòu)件級(jí)上的進(jìn)步現(xiàn)在是重大的,使得如果發(fā)光模塊例如比比較模塊新三年,那么相同類型的光源模塊明顯放射出更多光或?qū)τ谙嗤姆派涑龅墓庑枰黠@更小的電流。因此,在上文的分析中不僅在照明設(shè)施的制造時(shí)間點(diǎn)存在的規(guī)格是重要的,而且還有介入照明設(shè)施的時(shí)間點(diǎn)本身是重要的。借助于在電源設(shè)備和光源模塊之間的數(shù)據(jù)交換的裝置研究所述問題。在此數(shù)據(jù)交換意味著,光源模塊將一些信息傳遞到電源設(shè)備上,所述信息涉及模塊的電流需求以滿足其光學(xué)規(guī)格或其工作溫度以用于在超過一定的溫度極限值時(shí)降低所提供的電流的值的目的。已知有不同的途徑將所述信息在光源模塊和電源設(shè)備之間交換??偩€能夠用于數(shù)據(jù)交換。在此已知的是,例如模擬總線如1……10V界面或數(shù)字總線如DALI(DigitalAddressableLightingInterface數(shù)字可尋址照明界面)。同樣已知的技術(shù)是簡(jiǎn)單的電阻網(wǎng)絡(luò),所述電阻網(wǎng)絡(luò)能夠由電源設(shè)備測(cè)定并且剛好連接的光源模塊的或剛好連接的光源模塊的電流需求傳達(dá)給所述電源設(shè)備。DE10051528A1公開這種界面,其中在第三線路和負(fù)的供電線路之間連接有特殊的電阻、所謂的電流調(diào)節(jié)電阻。當(dāng)多個(gè)光源模塊連接到單獨(dú)的電源設(shè)備上時(shí),電阻串聯(lián)或并聯(lián)地彼此連接,并且以這種方式將總信號(hào)反饋到電源設(shè)備上,以便限定總電流需求。德國專利申請(qǐng)102011087658.8同樣公開了用于限定每個(gè)單獨(dú)的光源模塊的電流需求的電阻,即模塊專用的電流調(diào)節(jié)電阻??偩€解決方案具有兩個(gè)附加需要的連接線路的缺點(diǎn)。電阻解決方案需要僅一個(gè)附加的連接線路,然而電阻網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估和隨之產(chǎn)生的電流值的調(diào)節(jié)能夠變得非常復(fù)雜。從由電壓設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)光源模塊構(gòu)成的完整的照明系統(tǒng)在市場(chǎng)中出現(xiàn)起,不同公司嘗試選取共同的途徑來開始進(jìn)行在上述系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分之間的通信;同樣對(duì)于復(fù)雜的高端系統(tǒng)而言使用一些數(shù)字協(xié)議,然而數(shù)字協(xié)議技術(shù)不是本發(fā)明的背景技術(shù)并且必須分開地討論。歐司朗公司例如已經(jīng)提出一種界面,所述界面也能夠?qū)⑤o助功率提供給用于在光源模塊上進(jìn)行溫度回調(diào)的有源電路。在所述界面類型中,在光源模塊上的電流調(diào)節(jié)電阻結(jié)合電源設(shè)備中的上拉電阻形成具有形成中點(diǎn)電壓的目的的分壓器,所述中點(diǎn)電壓限定電源設(shè)備的輸出電流。一旦模塊過熱,在光源模塊上的運(yùn)算放大器就開始限制中點(diǎn)電壓進(jìn)而限制所提供的運(yùn)行電流。飛利浦公司提出另一界面,在所述界面中具有電流設(shè)置電阻的信號(hào)線路和具有溫度敏感的電阻的另一信號(hào)線路連接,并且其中由電源自身進(jìn)行溫度回調(diào),而在此在光源模塊上不需要任何有源組件。兩個(gè)最后提到的界面需要用于共同的信號(hào)接地反饋的第三額外線路并且將由電流設(shè)置電阻在光源模塊上產(chǎn)生的電壓以下述方式用于調(diào)節(jié)運(yùn)行電流理論值,即使得在一個(gè)或多個(gè)電流設(shè)置電阻上的電壓越高,運(yùn)行電流就調(diào)節(jié)得越高。最近,歐司朗公司提出一種略微改變的界面,所述界面基于上文已經(jīng)提到的1……10V總線,然而所述總線通過電源設(shè)備中的精密電流源改變,所述精密電流源實(shí)現(xiàn)借助于每個(gè)光源模塊僅一個(gè)簡(jiǎn)單的電流設(shè)置電阻達(dá)到精確的運(yùn)行電流理論值調(diào)節(jié)。所述界面的另一改變還在于,由齊納二極管替代光源模塊上的電流設(shè)置電阻?,F(xiàn)今,在市場(chǎng)上形成新的要求:不同模塊的并聯(lián)電路及其共同通過同一電源設(shè)備的供電的可行性。在此,由所述電源設(shè)備提供的運(yùn)行電流必須對(duì)應(yīng)于所有當(dāng)前連接在其上的光源模塊的標(biāo)稱電流值的總和,并且也必須在多模塊裝置中保留用于溫度回調(diào)的能力。在數(shù)據(jù)線路上的熱回調(diào)信號(hào)應(yīng)最后甚至相對(duì)于總電流設(shè)置信號(hào)是占主導(dǎo)的。同樣必需的是,簡(jiǎn)單地構(gòu)造照明設(shè)施,這現(xiàn)在引起附加的數(shù)據(jù)線路的數(shù)量降低?;诳偩€的界面現(xiàn)在需要至少四個(gè)線路,兩個(gè)用于光源模塊運(yùn)行電流以及至少兩個(gè)用于總線。用于滿足所述目的的新的特性被考慮:-多個(gè)模塊應(yīng)能夠并聯(lián)連接并且能夠由同一電源設(shè)備利用相同界面供電。在此,各個(gè)模塊視作為彼此相同,或者至少視作為具有彼此相同的運(yùn)行電流的這種模塊。-用于運(yùn)行電流調(diào)節(jié)的界面應(yīng)具有降低的數(shù)量的線路并且應(yīng)由于成本問題而尤其在光源模塊方面是盡可能簡(jiǎn)單的。所有至今為止提出的且已知的界面不能正確地支持光源模塊的多重連接。也需要耗費(fèi)地制造用于界面的評(píng)估電路。在本文中,申請(qǐng)人例如在尚未在先公開的、申請(qǐng)日期為2012年12月21日的DE102012224348.8中提出一種電源和光源模塊,其具有用于調(diào)節(jié)要施加到光源模塊上的電流的簡(jiǎn)單的界面。因?yàn)樗鑫墨I(xiàn)還未在先公開,所以在下文中為了引出本發(fā)明的目的而首先參引在所述專利申請(qǐng)中描述的原理。在附錄中示出的圖1至7以及相關(guān)的描述來源于所述專利申請(qǐng)。為了清楚,相應(yīng)的數(shù)字的實(shí)施方案僅通過參引包含在本申請(qǐng)的公開內(nèi)容中。以在DE102012224348.8中提出的發(fā)明為背景的設(shè)計(jì)一直是三線路界面或“模擬單線界面”,在所述界面上并聯(lián)連接一個(gè)光源模塊或多個(gè)光源模塊并且能夠與唯一的電源設(shè)備連接,并且實(shí)時(shí)地滿足每個(gè)光源模塊的瞬時(shí)要求。提出的電路裝置在此使用設(shè)置電阻,以便限定電流值。為了測(cè)量所述設(shè)置電阻描述不同的示例的實(shí)施方式。圖1示出用于運(yùn)行電流額定值的設(shè)置電阻的通用的設(shè)計(jì)。示出三個(gè)光源模塊LEM,所述光源模塊連接在唯一的電源設(shè)備PSU上。連接由三個(gè)線路構(gòu)成:供電線路LED+、共同的接地線路LED-和通信線路CL。每個(gè)光源模塊LEM包含至少一個(gè)LED鏈。LED鏈包括多個(gè)LED。就本發(fā)明而言的多個(gè)意味著,至少兩個(gè)LED串聯(lián)連接。每個(gè)光源模塊或每個(gè)LED鏈包含各自所屬的、用于限定分別有效的運(yùn)行電流額定值的設(shè)置電阻,所謂的電流設(shè)置電阻Rsetx。電流設(shè)置電阻Rset1或者電流設(shè)置電阻Rset1、Rset2、Rsetm將共同的接地線路LED-耦合到在電源設(shè)備PSU之外的通信線路CL上。這引起由所有在系統(tǒng)中存在的電流設(shè)置電阻Rset1、Rset2、Rsetm構(gòu)成的并聯(lián)電路,使得電源設(shè)備PSU測(cè)量所述并聯(lián)電路的等效電阻Rset。所述設(shè)計(jì)說明,電源設(shè)備PSU不像在現(xiàn)有技術(shù)中那樣讀取電壓,而是讀取代表所述等效電阻的電導(dǎo)的電流。因此,將反比定律應(yīng)用到等效電阻的值上,以便預(yù)設(shè)要由電源設(shè)備提供的LED運(yùn)行電流的值。定律為:Kv具有電壓的量綱。Rset是通過一個(gè)電流設(shè)置電阻Rset1形成的或通過多個(gè)電流設(shè)置電阻Rset1、Rset2、Rsetm的并聯(lián)電路形成的值。由此,由電源設(shè)備提供的運(yùn)行電流的值與至少一個(gè)光源模塊的電流設(shè)置電阻Rset1或等效電阻Rset成反比,也就是說等效電阻的歐姆值越低,電源設(shè)備PSU的輸出電流越高。對(duì)于運(yùn)行電流的值最終對(duì)應(yīng)于每個(gè)單獨(dú)的光源模塊的電流額定值的總和的要求本身通過已知的歐姆定律滿足。圖2示出具有熱回調(diào)能力的界面的設(shè)計(jì)電路圖。非常簡(jiǎn)單的熱回調(diào)通過將PTC元件與Rset串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。一旦光源模塊LEM的溫度升高,那么PTC的電阻值也增加并且引起用于所述模塊的更小的電流額定值。這種布置的缺點(diǎn)是,其對(duì)于光源模塊的多重連接是不適當(dāng)?shù)?,因?yàn)榧訜岬?、單?dú)的PTC的效果僅從并聯(lián)連接的電流設(shè)置電阻Rset的電導(dǎo)中僅移除其所屬的加熱的模塊的絕對(duì)值,這對(duì)于相關(guān)的光源模塊的溫度的有效降低不是足夠的。并聯(lián)連接的較冷的電流設(shè)置電阻因此反作用于唯一的電流設(shè)置電阻的溫度引起的電阻提高。因此,不確保溫度回調(diào)的主導(dǎo)特性。盡管如此,當(dāng)在溫度升高的情況下還可接受電流降低時(shí),例如在幾個(gè)由電源設(shè)備供電的光源模塊中或在光源模塊彼此間良好的熱耦合時(shí),能夠使用用于成本非常低的應(yīng)用的這種解決方案。此外,與電流設(shè)置電阻串聯(lián)的簡(jiǎn)單的熱敏元件具有下述缺點(diǎn),其電導(dǎo)進(jìn)而光源模塊的電流的值連續(xù)地、準(zhǔn)線性地或逐漸地降低,而不限定熱回調(diào)的準(zhǔn)確的初始點(diǎn),即使一些PTC元件在其額定觸發(fā)溫度附近顯示出極其大斜度的特性時(shí)也如此。因此,回調(diào)元件的“寄生”作用使“正?!彪娏髟O(shè)置變差。圖3示出在光源模塊上的具有熱回調(diào)單元TDU的三線路界面的設(shè)計(jì)。所述設(shè)計(jì)基于另一途徑:即在光源模塊上設(shè)有用于熱回調(diào)單元TDU的電流源。所述電流源借助于適當(dāng)?shù)剡B接的熱敏元件控制溫度,并且為了避免用于界面的附加的線路而或者直接由供電線路LED+供電或者由來自所觀察的光源模塊的至少一個(gè)LED鏈中的中間分接頭供給有所需的輔助能量。電流源包括放大器和溫度敏感的電阻,用于放大器的輸入電流流動(dòng)經(jīng)過所述電阻,所述放大器將所述輸入電流放大為電流源的電流ITDU。電流源具有響應(yīng)閾值,只要未達(dá)到光源模塊的一定的過溫,所述響應(yīng)閾值妨礙電流ITDU的每次產(chǎn)生。由此,放大的電流隨著溫度的增加(ITDU升高)是足夠陡的,以便由電源設(shè)備和多個(gè)熱無關(guān)的光源模塊構(gòu)成的總系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)限制單獨(dú)的過熱的光源模塊的最大溫度,而在此不由于傳熱延而緩觸發(fā)不穩(wěn)定性。電流ITDU的電流源能夠完全使所有并聯(lián)連接的電流設(shè)置電阻的等效電阻值Rset形成的信號(hào)失效:以這種方式所述電流源能夠甚至在光源模塊多重連接的情況下在強(qiáng)烈集中過熱的同時(shí)可靠地保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)和尤其光源模塊,所述電流源集成在所述光源模塊上。借助于上文所描述的溫度相關(guān)的電流源得到另一問題。需要與模塊x的實(shí)際溫度無關(guān)地、因此與由電流源提供的電流無關(guān)地測(cè)量模塊編號(hào)x的電阻Rset。必須被確定的是,如何測(cè)量電阻Rset,以便能預(yù)知電流源的作用。在根據(jù)本發(fā)明的電路裝置中,使用固定的電壓源Vk,以便由此測(cè)量電阻值,使得電路裝置在電流設(shè)置電阻Rset(或多個(gè)電流設(shè)置電阻Rset的并聯(lián)電路)上施加電流源的電流,并且讀出由此引起的電流。因此,電壓源的電壓在用于通信線路CL的電源設(shè)備側(cè)的連接器上輸出。這還造成溫度回調(diào)單元TDU與電流直接相互作用,所述電流借助于Vk/Rset定義,并且實(shí)現(xiàn)占主導(dǎo)的溫度回調(diào)的最后提出的目的。圖4a示出光源模塊的第一變型形式,所述光源模塊提供具有僅一個(gè)雙極晶體管、NTC元件和一些添加的電阻的界面。電路包含電壓源V1,所述電壓源由光源模塊的供電線路LED+導(dǎo)出。LED具有非常穩(wěn)定的正向電壓,使得所述LED能夠用作足夠好的電壓源替代物。根據(jù)對(duì)于溫度回調(diào)單元TDU所需的饋送電壓,電壓源V1能夠總是關(guān)于共同的接地線路LED-而能夠連接到多個(gè)串聯(lián)連接的LED的兩個(gè)部段之間的分接頭上。也就是說,電壓V1能夠以對(duì)應(yīng)于各個(gè)LED的正向電壓的多倍方式調(diào)節(jié)。并聯(lián)于所述電壓V1存在有由NTC和閾值電阻Rthr構(gòu)成的串聯(lián)電路。NPN雙極晶體管(BJT)Q1的基極與在NTC和電阻Rthr之間的節(jié)點(diǎn)連接。Q1的集電極與電壓V1連接。Q1的發(fā)射極與通信線路CL經(jīng)由發(fā)射電阻Rtg耦合。圖4a的所有這些至今為止所描述的組成部分形成熱回調(diào)單元TDU。至少一個(gè)電流設(shè)置電阻Rset連接在通信線路CL和共同的接地線路LED-之間。在所述電路中,Q1的發(fā)射極電勢(shì)提高到由電源設(shè)備PSU預(yù)設(shè)的電壓(在此Vk),由此實(shí)現(xiàn)閾值,低于所述閾值沒有電流ITDU注入通信線路CL中。當(dāng)溫度升高時(shí),NTC開始提高Q1的基極電勢(shì),直至NPN晶體管Q1達(dá)到有源區(qū)域中。從現(xiàn)在起,發(fā)射極電阻Rtg限定熱回調(diào)單元TDU的放大進(jìn)而限定經(jīng)由溫度的增加而引起的注入的電流ITDU的增加。關(guān)于電壓V1和Vk,電阻Rthr和NTC的電阻值在作為TDU觸發(fā)閾的專門的溫度下確定溫度回調(diào)的起始點(diǎn)。所述裝置的另一優(yōu)點(diǎn)是電流ITDU關(guān)于溫度的能實(shí)現(xiàn)的良好的線性。除了在光源模塊一側(cè)上的實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性以外,所述電路裝置的令人感興趣的優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)是其通過調(diào)節(jié)期望的精度和特征能夠僅通過電源設(shè)備側(cè)的界面的相應(yīng)的電路復(fù)雜性應(yīng)用在不同的質(zhì)量級(jí)別的系統(tǒng)中。換言之可行的是:根據(jù)所需的精度和/或其他需要的特征擴(kuò)展電源設(shè)備側(cè)的讀取界面。圖4b示出互補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)方案作為在光源模塊LEM的側(cè)上的界面的第二實(shí)施方式。在此,與PTC共同地使用PNP雙極晶體管Q2。PTC是具有正的溫度系數(shù)的溫度敏感的電阻。如在圖4a中,電壓V1或者由完整數(shù)量的串聯(lián)連接的LED或由所述LED的一部分導(dǎo)出。與圖4a的變型形式相反,Q2的集電極形成具有電流ITDU的電流源端子,所述電流源端子與CL連接。以這種方式,熱回調(diào)閾不再與Vk相關(guān),而是僅還與可容易復(fù)現(xiàn)的電壓V1以及由分壓器的值相關(guān),該值通過PTC的溫度敏感的電阻值和閾值電阻Rthr形成。如在圖4a中,發(fā)射極電阻Rtg確定熱回調(diào)單元TDU的放大。不需要更多的圖以解釋:在調(diào)換在限定使用閾溫度的分壓器中的元件的順序時(shí)分別使用根據(jù)圖4a或圖4b互補(bǔ)的雙極晶體管。特別令人感興趣的是由耦合到V1上的PNP晶體管結(jié)合NTC的組合,NTC與晶體管的基極和共同的接地線路LED-連接。如能從5的示圖中獲知的,第一調(diào)節(jié)回路RK1用于提供電壓Vout形式的電流值理論值。在此,為了調(diào)節(jié)電壓Vout,評(píng)估電流ICL形式的電流信息,所述電流信息根據(jù)電阻Rset得出。用RK2表示的且未詳細(xì)示出的第二調(diào)節(jié)回路用于調(diào)節(jié)實(shí)際電流值Iout,其中為了所述目的,在測(cè)量電阻Rmeβ上下降的電壓Vmeβ與電壓Vout比較。Iout的典型值例如是500mA,而測(cè)量電阻Rmeβ例如能夠?yàn)?Ω。圖5示出用于更簡(jiǎn)單的電源設(shè)備PSU的界面的電路裝置的非常簡(jiǎn)單的變型形式,其中不需要高的精度。由于需要盡可能少的連接線路和共同的接地線路LED-的設(shè)計(jì),得到通過至少一個(gè)光源模塊的運(yùn)行電流引起的在所述共同的接地線路上的壓降的問題。該實(shí)施方案采用基于單獨(dú)的運(yùn)算放大器的非常簡(jiǎn)單的電路而不用每次補(bǔ)償在共同的接地線路上的由于光源模塊電流產(chǎn)生的電壓偏差。電源設(shè)備界面的所述唯一的運(yùn)算放大器OpAmp在其反向的輸入端上與通信線路CL連接以及在其非反向的輸入端上與已經(jīng)已知的電壓Vk連接,所述電壓由于其直接參考共同的接地線路LED-而形成電源設(shè)備PSU的界面電路的基準(zhǔn)。放大器輸出端經(jīng)由電流測(cè)量電阻Rfb與反向的輸入端連接,由此實(shí)現(xiàn)運(yùn)算放大器的強(qiáng)制的負(fù)反饋。所述運(yùn)算放大器期望將其兩個(gè)輸入端的電勢(shì)相互補(bǔ)償?shù)奶匦援a(chǎn)生在通信線路CL上的基準(zhǔn)電壓Vk。因?yàn)槠鋬蓚€(gè)輸入端是非常高歐姆的,所以在此實(shí)際上沒有電流流過。因此,經(jīng)過Rfb的電流與從用于通信線路CL的電源設(shè)備的端子中離開的電流ICL相同,并且所述電流僅能夠經(jīng)由Rset1或Rset2以及經(jīng)由共同的接地線路LED-返回到電源設(shè)備。所述電流借助于Rfb測(cè)量并且產(chǎn)生內(nèi)部的測(cè)量信號(hào)Vout,測(cè)量信號(hào)的值對(duì)應(yīng)于電壓Vk,其提高了測(cè)量電流ICL與電流測(cè)量電阻Rfb的乘積。因?yàn)閂k是已知的,借助于ICL,Rset1或Rset的值也是已知的。因此,在此為一種(簡(jiǎn)單的、成比例反向的)調(diào)節(jié)回路RK1,因?yàn)榻缑婊鶞?zhǔn)電壓Vk不直接由同名的電壓源產(chǎn)生,而是由調(diào)節(jié)放大器OpAmp的輸出端產(chǎn)生。在此,近似“沿途”產(chǎn)生代表總電流需求理論值的輸出端電源Vout。所述測(cè)量信號(hào)Vout用作第二調(diào)節(jié)回路RK2的輸入信號(hào),所述第二調(diào)節(jié)回路補(bǔ)償線路部分CG的故障和動(dòng)態(tài)并且設(shè)定和調(diào)節(jié)LED運(yùn)行電流Iout,所述運(yùn)行電流由線路部分CG提供給電源設(shè)備的輸出端。電源設(shè)備的輸出端與LED+和共同的接地線路LED-連接,即與至少一個(gè)光源模塊LEM的供電線路連接。由于在LED-上的壓降的、由至少一個(gè)光源模塊的運(yùn)行電流引起的測(cè)量誤差能夠通過Vk的合適的選擇而降低到適合于各個(gè)應(yīng)用的值。在一個(gè)實(shí)例的變型方案中,在接地線路上的最大測(cè)量誤差確定為50mV。這對(duì)應(yīng)于在50mΩ連接上的1A的電流。測(cè)量誤差的該確定得出5V作為電壓Vk的最小值,因此Vout具有低于1%的通過壓降引起的誤差。為了達(dá)到更好的精度,能夠?qū)⑵渌难a(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用克服在共同的接地線路上的壓降。一個(gè)技術(shù)是在測(cè)定Rset之前斷開至少一個(gè)光源模塊的運(yùn)行電流。在接通整個(gè)系統(tǒng)時(shí)能夠通過運(yùn)行電流的釋放延遲而執(zhí)行所述測(cè)定。要注意的是,在通過移除在供電線路LED+上的供電而斷開光源模塊的鏈時(shí)在通信線路CL上的當(dāng)前的電流水平不受溫度信號(hào)影響。這不是缺點(diǎn),因?yàn)楫?dāng)光源模塊完全地關(guān)閉時(shí),不需要這些信息;更確切地說這是不僅以更高的精度,而且也以沒有任何通過可能的過熱引起的偏差的方式讀取Rset的值的一種途徑。純的溫度信息相反通過將比較電壓Vk與運(yùn)算放大器OpAmp的非反向的輸入端簡(jiǎn)單地分離以及通過將所述輸入端與共同的接地線路連接來提供。由此在通信線路CL上的電壓近似為零,進(jìn)而在CL中的電流與Rset的值無關(guān)。因此,在CL中的電流僅還是光源模塊溫度的函數(shù)。在多重連接、即多個(gè)連接的模塊的情況下,電流是具有最高溫度的模塊的函數(shù)。這使運(yùn)行光源模塊的電源設(shè)備能夠從一開始就降低給所述模塊的運(yùn)行電流并且確定光源模塊的當(dāng)前的工作溫度,甚至當(dāng)所述電源設(shè)備不過熱時(shí)也如此。對(duì)于在光源模塊的瞬態(tài)振蕩的運(yùn)行中的溫度的高的測(cè)量精度有利的是,Rset是已知的。申請(qǐng)人在同樣還未預(yù)先公開的、申請(qǐng)日期同樣為2012年12月21日的DE102012224349.6中解決了另一在此還未描述的問題??偟膩碚f在此涉及的是,在根據(jù)在電源設(shè)備內(nèi)部中的輸出的電壓處理電流信息時(shí)處理始終出現(xiàn)的電壓偏差(=偏移(offset)電壓)或阻抗匹配。尤其成問題的是,從圖5中可見的輸出電流測(cè)量電壓Umeβ,通過所述輸出電流測(cè)量電壓將參考接地分割為“較高的一半”和“較低的一半”。如果Vk的最下點(diǎn)如在圖5中示出地結(jié)合有“較高的一半”,那么雖然第一調(diào)節(jié)回路RK1為了確定理論值而無錯(cuò)地工作,但是第二調(diào)節(jié)回路RK2為了調(diào)節(jié)LED運(yùn)行電流Iout必須能夠處理負(fù)的實(shí)際值信號(hào)或適合于處理兩種參考電勢(shì)。如果Vk相反(與圖5不同)在Rmeβ的另一側(cè)上,即連接在參考接地的“較低的一半“上,那么參考電勢(shì)對(duì)于兩個(gè)調(diào)節(jié)回路盡管是相同的,但是理論值形成通過LED輸出電流的測(cè)量值Vmeβ而失真。因?yàn)樵谶@里提出的解決方案中受原則決定而不出現(xiàn)這兩個(gè)問題,所以在此能夠棄用DE102012224349.6中的詳細(xì)的引用內(nèi)容。圖6示出電源設(shè)備的溫度相關(guān)的特征曲線簇。曲線簇示出電源設(shè)備關(guān)于至少一個(gè)光源模塊的溫度的內(nèi)部的控制電壓Vout。各個(gè)曲線涉及當(dāng)前連接的至少一個(gè)光源模塊的電流需求。能清楚地識(shí)別,在大約93℃的溫度下使用熱回調(diào),直至在大約100℃至104℃下用運(yùn)行電流的供電完全被斷開。在下文中根據(jù)實(shí)際的實(shí)例闡述界面的功能。如在圖6中可見,10V的內(nèi)部的測(cè)量信號(hào)Vout引起1A的輸出電流。界面應(yīng)以下述方式構(gòu)成,使得Rset的1mS的電導(dǎo)得到1A的輸出電流。根據(jù)圖6,電壓源Vk調(diào)節(jié)到5V。這意味著,將5V施加到Rset上(參見圖5)。運(yùn)算放大器以將在其兩個(gè)輸入端上的電平差最小化的方式工作,這通過其經(jīng)由Rfb的負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)。因此當(dāng)電壓Vk對(duì)應(yīng)于5V時(shí),這意味著,也在運(yùn)算放大器的反向的輸入端上施加5V。這在相應(yīng)的電流設(shè)置電阻Rset上產(chǎn)生5V并且產(chǎn)生警告通信線路CL的電流為經(jīng)過通信線路CL的所述5mA同樣流過電流測(cè)量電阻Rfb,因?yàn)檫\(yùn)算放大器的輸入端具有高的阻抗進(jìn)而具有可忽略的電流消耗。因?yàn)閮?nèi)部的測(cè)量信號(hào)Vout的電壓根據(jù)圖6對(duì)于期望的運(yùn)行電流應(yīng)為10V,所以在電流測(cè)量電阻Rfb上的電壓必須同樣是5V,這對(duì)于Rfb得出1kΩ或1mS的電阻值。根據(jù)本實(shí)例,具有2A的電流需求的光源模塊具有2mS或500Ω的電流設(shè)置電阻Rset。如已經(jīng)提到的,三線路界面具有的缺點(diǎn)是,測(cè)量信號(hào)借助于通過至少一個(gè)光源模塊的運(yùn)行電流引起的、在共同的接地線路LED-上的壓降失真。測(cè)量電流的確與LED運(yùn)行電流共同地引導(dǎo)經(jīng)過共同的接地線路LED-。圖7示出電流測(cè)量裝置CMU的特征曲線,所述特征曲線首先與電流測(cè)量電阻Rfb相關(guān)。特征曲線關(guān)于歸一化的電流測(cè)量電阻示出電流測(cè)量裝置CMU的輸出端的內(nèi)部信號(hào)Vout。RsetMin是至少一個(gè)電流設(shè)置電阻的最小允許的值,所述值引起電源設(shè)備PSU的最大規(guī)定輸出電流IoutMax。因此,電源設(shè)備在示出的值為1的情況下,當(dāng)Rfb=RsetMin時(shí),提供其最大電流,因此在至少一個(gè)光源模塊的電壓給定時(shí),在其輸出端上也提供其最大功率。屬于最大功率的內(nèi)部的測(cè)量信號(hào)Vout是2*Vk,如在圖6的實(shí)例中所描述。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
以在圖5中示出的電路裝置為基礎(chǔ),本發(fā)明的目的在于提供一種光源模塊、一種用于運(yùn)行這種光源模塊的電源設(shè)備以及一種具有這種電源設(shè)備和至少一個(gè)這種光源模塊的照明設(shè)施,其特征在于改進(jìn)的效率。所述目的通過一種光源模塊來實(shí)現(xiàn),其包括:-具有多個(gè)串聯(lián)連接的LED的至少一個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu);-用于與電流源耦合的供電線路,其中所述LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)在輸入端側(cè)與所述供電線路耦合;以及-用于與參考電勢(shì)耦合的接地線路;其特征在于,所述光源模塊還包括:用于與用于要由所述電流源提供的電流的調(diào)節(jié)設(shè)備耦合的通信線路;-溫度回調(diào)單元,所述溫度回調(diào)單元在第一電壓源和所述通信線路之間耦合并且包括溫度敏感的元件,其中所述溫度回調(diào)單元設(shè)計(jì)為:根據(jù)由所述溫度敏感的元件檢測(cè)到的溫度將溫度相關(guān)的電流分量施加到所述通信線路上;-至少一個(gè)電流測(cè)量電阻,所述電流測(cè)量電阻串聯(lián)地耦合在至少一個(gè)所述LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和所述參考電勢(shì)之間以構(gòu)成耦合點(diǎn),其中所述電流測(cè)量電阻的電導(dǎo)與所述LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流需求成比例;以及至少一個(gè)耦合電阻,所述耦合電阻耦合在所述耦合點(diǎn)和所述通信線路之間;通過一種電源設(shè)備來實(shí)現(xiàn),其用于運(yùn)行至少一個(gè)根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光源模塊,該電源設(shè)備的特征在于,所述電源設(shè)備包括:-具有第一輸出端子和第二輸出端子的輸出端,其中所述第一輸出端子與至少一個(gè)所述光源模塊的所述供電線路耦合,其中所述第二輸出端子與至少一個(gè)所述光源模塊的所述接地線路耦合;-通信端子,所述通信端子與至少一個(gè)所述光源模塊的所述通信線路耦合;-能調(diào)節(jié)的電流源,所述電流源在輸出端側(cè)與所述第一輸出端子并且與所述第二輸出端子耦合以提供輸出電流,其中所述電流源在輸入端側(cè)具有控制端子;-調(diào)節(jié)電路,所述調(diào)節(jié)電路在輸入端側(cè)與所述通信端子耦合并且在輸出端側(cè)與所述電流源的所述控制端子耦合,其中所述調(diào)節(jié)電路包括調(diào)節(jié)回路,所述調(diào)節(jié)回路設(shè)計(jì)為,用于根據(jù)在所述通信端子上的電壓信號(hào),確定要由所述電流源提供的電流的理論值并且通過在所述通信線路上的電平根據(jù)所述理論值調(diào)節(jié)由所述電流源提供的電流的實(shí)際值,其中所述調(diào)節(jié)回路具有負(fù)反饋,所述負(fù)反饋設(shè)計(jì)為,使得所述調(diào)節(jié)回路不影響所述通信線路上的信號(hào)的直流電壓值;以及通過一種照明設(shè)施實(shí)現(xiàn),其具有根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備以及至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的光源模塊,所述光源模塊連接到所述電源設(shè)備上。其他的有利的實(shí)施方式及其優(yōu)點(diǎn)由本文中得出。本發(fā)明基于如下知識(shí):在圖5的電路裝置中不僅在電流設(shè)置電阻Rset上產(chǎn)生損失,所述電流設(shè)置電阻(如上文所提到)通過一個(gè)電流設(shè)置電阻Rset1或通過多個(gè)電流設(shè)置電阻Rset1、Rset2、Rsetm的并聯(lián)電路形成。此外,在電流測(cè)量電阻Rmeβ上產(chǎn)生損失。在上文提出的設(shè)計(jì)實(shí)例中,在測(cè)量電阻Rmeβ上例如產(chǎn)生0.5W的損失功率。本發(fā)明現(xiàn)在基于下述思想,代替電流信息利用在通信線路CL上的電壓信息,更確切地說不僅用作總電流需求的尺度而且也用作用于電源設(shè)備PSU的實(shí)際電流Iout的調(diào)節(jié)的反饋?zhàn)兞?。這通過下述方式實(shí)現(xiàn),從現(xiàn)在起代替電流設(shè)置電阻而設(shè)有至少一個(gè)電流測(cè)量電阻,所述電流測(cè)量電阻串聯(lián)地耦合在至少一個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和參考電勢(shì)之間以構(gòu)成耦合點(diǎn),其中電流測(cè)量電阻的電導(dǎo)是與LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流需求成比例的。此外,設(shè)有至少一個(gè)耦合電阻,所述耦合電阻耦合在耦合點(diǎn)和通信線路之間。以這種方式避免串聯(lián)連接的兩個(gè)電流測(cè)量電阻(在圖5中這是電阻Rset和Rmeβ)。更確切地說,現(xiàn)在雙重地利用設(shè)置在光源模塊中的電流測(cè)量電阻。以這種方式避免在不再存在的第二電流測(cè)量電阻中的損失,由此得出效率的改進(jìn)。此外,能夠通過該措施實(shí)現(xiàn)一種自然的且光源模塊專用的電流分布的、尤其在與唯一的電源設(shè)備連接的各個(gè)光源模塊之間的不均勻的電流分布的重新引入。下面的實(shí)例可以說明這方面內(nèi)容:如果提出在一個(gè)光源模塊中將三個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)連接以實(shí)現(xiàn)RGB模塊,那么要考慮的是,放射綠光的LED必須以比放射紅光和藍(lán)光的LED更高的電流運(yùn)行。由于流過放射綠光的LED的更高的電流,在包括綠色的LED的支路中的溫度提高。由于二極管特征曲線的溫度相關(guān)性,其電壓降低,使得流過放射綠光的LED的電流進(jìn)一步提高。因此,包含放射綠光的LED的支路接收并聯(lián)連接的支路的電流分量。由此不再確保最初設(shè)有的電流分布,即包含放射紅光和藍(lán)光的LED的支路變得更暗。由于根據(jù)本發(fā)明將電流測(cè)量電阻移動(dòng)到光源模塊中,從現(xiàn)在起為每個(gè)在實(shí)例中提到的并聯(lián)的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)有單獨(dú)的電流測(cè)量電阻,以便設(shè)定且測(cè)量相應(yīng)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流。由于在開始時(shí)說明的關(guān)系,包含放射綠光的LED的支路的測(cè)量電阻必須為歐姆值最低的??偟膩碚f,選擇如下設(shè)計(jì):使得所有要并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或支路本身的正向電壓在其相應(yīng)的額定電流下或在均勻的、對(duì)于瞬態(tài)振蕩的狀態(tài)確定的運(yùn)行溫度下是彼此相同的,并且在相應(yīng)的額定電流下在所屬的測(cè)量電阻上的壓降同樣是彼此相同的、尤其優(yōu)選為1V。如果受溫度影響地在并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或LED支路中的一個(gè)中的電流升高,那么在所屬的測(cè)量電阻上的壓降也升高。因?yàn)橥耆嬖谒鰷y(cè)量電阻,所以用于光源模塊的總供電電壓大致保持恒定,相鄰的LED支路幾乎不變暗。相反,在支路中受溫度影響出現(xiàn)電流提高時(shí),也與相鄰的LED支路串聯(lián)連接的測(cè)量電阻引起總供電電壓的小的干擾的一種“緩沖”,使得相鄰的支路更小程度地變暗。由此可靠地避免變暗或不自然的電流分布。換言之,由于電流測(cè)量電阻移入相應(yīng)的光源模塊中,出現(xiàn)對(duì)稱效應(yīng),由此能夠避免從現(xiàn)有技術(shù)中得到的缺點(diǎn)。如果存在受溫度影響的對(duì)稱,那么如上文所闡述地在參與的測(cè)量電阻中的每一個(gè)上的壓降不再精確相同地大。在此,耦合電阻起作用:為了補(bǔ)償在各個(gè)電流測(cè)量電阻RMx上降下的電壓之間的這種小的偏差,以及為了測(cè)量所有電壓的平均值作為用于電源設(shè)備PSU的電流調(diào)節(jié)的反饋,在測(cè)量電阻和所屬的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)之間的各個(gè)節(jié)點(diǎn)不與通信線路CL硬連接,而是經(jīng)由歐姆值中等的耦合電阻RCx連接到所述線路上。否則,在光源模塊LEM之間能夠出現(xiàn)高的補(bǔ)償電流,所述補(bǔ)償電流使通信線路CL過載并且使整個(gè)測(cè)量失真。這在此在光源模塊之內(nèi)的用于并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的實(shí)例中示出,相應(yīng)地適用于并聯(lián)連接的光源模塊。所述優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明通過下述方式實(shí)現(xiàn),即取消從現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于確定LED運(yùn)行電流理論值的第一調(diào)節(jié)回路RK1,并且將現(xiàn)有技術(shù)中的第二調(diào)節(jié)回路RK2的調(diào)節(jié)環(huán)路經(jīng)由光源模塊閉合(“環(huán)路閉合界面(loop-close-interface)”),所述第二調(diào)節(jié)回路現(xiàn)在是唯一有效的調(diào)節(jié)回路。結(jié)果,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在同一電源設(shè)備上運(yùn)行具有不同的額定電流的不同的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。這通過如下方式是簡(jiǎn)單可行的,即調(diào)整相應(yīng)的電流測(cè)量電阻的電導(dǎo)。因此,與更低歐姆的電流測(cè)量電阻的其他的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,具有高的電流需求的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接并且反之亦然。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于,不能避免的損失從現(xiàn)在起被展開。即在現(xiàn)有技術(shù)中由于在測(cè)量電阻Rmeβ上的損失而存在熱點(diǎn)。所述熱點(diǎn)能夠造成鄰近設(shè)置的器件的過早的老化以及影響具有溫度相關(guān)的電流和電壓特征曲線的器件的、例如剛好在此感興趣的發(fā)光二極管的運(yùn)行。就此而言,根據(jù)本發(fā)明的光源模塊的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式包括多個(gè)并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),其中每個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)配屬有電流測(cè)量電阻和耦合電阻。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)其中不產(chǎn)生如下危險(xiǎn)的RGB模塊,所述危險(xiǎn)為相對(duì)于放射綠光的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)例如放射紅光和藍(lán)光的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中變得更暗。至少一個(gè)耦合電阻的電導(dǎo)確定為與相應(yīng)的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流需求成比例。然而,也能夠提出,用于每個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)耦合電阻的值確定為相同。從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)已知的且在此采用的溫度回調(diào)單元TDU將其輸出電流ITDU在局部識(shí)別出過熱溫度的情況下直接輸出到通信線路上,即輸出到所有耦合電阻與用于通信線路CL的電源設(shè)備的端子的連接上,并且不分別輸出到所涉及的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和所屬的測(cè)量電阻之間的節(jié)點(diǎn)上。由此,明顯更小的電流足以對(duì)于有效的LED運(yùn)行電流降低而能夠足夠地提高通信線路CL上的電壓,因?yàn)樗旭詈想娮璧牟⒙?lián)電路確定為比單獨(dú)的測(cè)量電阻是更高歐姆的。根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行至少一個(gè)這種光源模塊的電源設(shè)備的特征在于,電源設(shè)備包括具有第一和第二輸出端子的輸出端,其中第一輸出端子與至少一個(gè)光源模塊的供電線路耦合,其中第二輸出端子與至少一個(gè)光源模塊的接地線路耦合。所述電源設(shè)備還包括通信端子,所述通信端子與至少一個(gè)光源模塊的通信線路耦合,以及包括能調(diào)節(jié)的電流源,所述電流源在輸出端側(cè)與第一輸出端子耦合并且與第二輸出端子耦合以提供輸出電流,其中電流源在輸入端側(cè)具有控制端子。所述電源設(shè)備設(shè)有調(diào)節(jié)電路,所述調(diào)節(jié)電路在輸入端側(cè)與通信端子耦合并且在輸出端側(cè)與電流源的控制端子耦合,其中調(diào)節(jié)電路包括調(diào)節(jié)回路,所述調(diào)節(jié)回路設(shè)計(jì)為,用于根據(jù)在通信端子上的電壓信號(hào),尤其通過在閉合的調(diào)節(jié)環(huán)路中得出的動(dòng)態(tài)確定要由電流源提供的電流的理論值并且通過在通信線路上的電壓電平根據(jù)所述理論值調(diào)節(jié)由電流源提供的電流的實(shí)際值,其中調(diào)節(jié)回路具有負(fù)反饋,所述負(fù)反饋設(shè)計(jì)為,使得調(diào)節(jié)回路不影響在通信線路上的信號(hào)的直流電壓值。優(yōu)選地,調(diào)節(jié)電路包括第二電壓源以及第一運(yùn)算放大器,其中第二電壓源耦合在第一運(yùn)算放大器的非反向的端子和第二輸出端子之間,其中第一運(yùn)算放大器的反向的端子與通信端子耦合。第一運(yùn)算放大器的負(fù)反饋電路在此優(yōu)選非常高歐姆值地相對(duì)于直流電流設(shè)計(jì),由此在通信端子上的電壓信號(hào)的測(cè)量不能夠失真。優(yōu)選地,在第一運(yùn)算放大器的反向的輸入端和輸出端之間耦合有歐姆電阻和電容的串聯(lián)電路。由此,實(shí)現(xiàn)在通信線路上的電壓信號(hào)的評(píng)估,更確切地說一方面用于確定電流需求,這反映在輸出電流Iout的理論值中,以及另一方面用于調(diào)節(jié)輸出電流Iout的實(shí)際值。調(diào)節(jié)電路優(yōu)選包括電流源,所述電流源與第一運(yùn)算放大器的反向的輸入端耦合。當(dāng)光源模塊不與電源設(shè)備的輸出端子耦合時(shí),這確保電源設(shè)備的故障安全特性。在本文中,調(diào)節(jié)電路的電流源優(yōu)選由第三電壓源形成,所述第三電壓源經(jīng)由歐姆電阻與第一運(yùn)算放大器的反向的輸入端耦合。證實(shí)為有利的是,調(diào)節(jié)電路的電流源設(shè)計(jì)為,使得其輸出電流是相對(duì)于在第一運(yùn)算放大器的輸出端上的電壓成線性比例的,其中尤其適用:其中ICL表示在調(diào)節(jié)電路的電流源的輸出端上的電流,Iout表示在電源設(shè)備的能調(diào)節(jié)的電流源的輸出電流,RMx表示光源模塊x的電流測(cè)量電阻以及RCx表示光源模塊x的耦合電阻。通過這個(gè)措施能夠?qū)⒃谕ㄐ啪€路上的電壓信息從以1V大小的值提高到明顯更高的值,例如2.5V或甚至3V或5V,以便改進(jìn)精度和分辨率。由此,對(duì)于第二電壓源能夠使用更好的、即負(fù)載穩(wěn)定且熱穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓源,并且由于在共同的接地線路上的直流電壓降低而引起的誤差能夠被忽略。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)電路的電流源包括第二運(yùn)算放大器、第一、第二、第三、第四和第五歐姆電阻以及第四電壓源,其中第一歐姆電阻耦合在第一運(yùn)算放大器的輸出端和第二運(yùn)算放大器的非反向的輸入端之間,其中第二歐姆電阻耦合在第二運(yùn)算放大器的輸出端和第一運(yùn)算放大器的反向的輸入端之間,其中第三歐姆電阻耦合在第二運(yùn)算放大器的非反向的輸入端和第一運(yùn)算放大器的反向的輸入端之間,其中第四歐姆電阻耦合在第二運(yùn)算放大器的輸出端及其反向的輸入端之間,其中第五歐姆電阻耦合在第四電壓源和第二運(yùn)算放大器的反向的端子之間。第四電壓源的第二端子優(yōu)選能夠與電源設(shè)備的共同的接地線路連接或特別有利地與第二電壓源的正的輸入端連接。以這種方式實(shí)現(xiàn)模擬的能調(diào)節(jié)的電壓電流放大器。優(yōu)選地,與第四歐姆電阻并聯(lián)地連接有電容,由此能夠補(bǔ)償在提供電流Iout的電流源之內(nèi)的死時(shí)間。調(diào)節(jié)電路的電流源由此具有輕微的PT1特性,即一階低通特性。特別優(yōu)選地,第一、第三和第四歐姆電阻的值是相同大的。由此,第二運(yùn)算放大器不過調(diào)的工作區(qū)域被最大化。此外優(yōu)選的是,第二歐姆電阻的電導(dǎo)與所有并聯(lián)連接的耦合電阻的總電導(dǎo)相等。這優(yōu)化整個(gè)裝置在寬的工作區(qū)域上的線性,包括另一非常有利的設(shè)計(jì),即將上述三個(gè)相同大小的電阻選擇為比第二歐姆電阻明顯更高歐姆值的、尤其十倍至百倍更高歐姆值的。由此,與作用相關(guān)地,第二運(yùn)算放大器成為圖5中的“OpAmp”,第二電阻獲得與圖5中的“Rfb”相同的值和相同的功能。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,如下選擇第五歐姆電阻:其中Radj為第五歐姆電阻,Rcs為第三歐姆電阻以及Rcc為第二歐姆電阻。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)暗,第二電壓源以能調(diào)制的方式構(gòu)成。所述第二電壓源尤其與相應(yīng)的調(diào)制設(shè)備耦合,所述調(diào)制設(shè)備就其而言具有用于輸送調(diào)暗信息的界面。在本文中,電源設(shè)備還能夠包括低通濾波器,所述低通濾波器耦合在第二電壓源和第一運(yùn)算放大器的非反向的輸入端之間。所述低通濾波器用作斜度限制器進(jìn)而有利于電源設(shè)備的初始接通,使得避免過調(diào)。附圖說明根據(jù)實(shí)施例的下文的說明以及根據(jù)附圖得出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié),在附圖中相同的或功能相同的元件能夠設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。在此示出:圖1示出電流設(shè)置電阻的并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)的示意圖;圖2示出用于溫度回調(diào)的非常簡(jiǎn)單的解決方案的示意圖;圖3示出具有溫度回調(diào)單元TDU的總設(shè)計(jì)的示意圖;圖4示出用于實(shí)現(xiàn)溫度回調(diào)單元TDU的兩個(gè)簡(jiǎn)單的變型形式的示意圖;圖5示出電源設(shè)備側(cè)的界面的示意圖,其中Vout是電源設(shè)備內(nèi)部的電壓,所述電壓通信線路CL中的電流產(chǎn)生并且作為用于第二調(diào)節(jié)回路RK2的理論值;圖6示出用于根據(jù)圖5的開關(guān)回路的特征曲線簇;圖7示出用于根據(jù)圖5的開關(guān)回路的電流測(cè)量裝置的特征曲線簇;圖8示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)施的方框電路圖的示意圖,所述照明設(shè)施具有三個(gè)根據(jù)本發(fā)明的光源模塊以及根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備;圖9示出根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備的第二實(shí)施例的示意圖;圖10對(duì)于100%運(yùn)行的情況(圖10a)以及對(duì)于如在此提出的調(diào)暗運(yùn)行的情況(圖10b)示出根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備的第三實(shí)施例的示意圖;圖11示出在不調(diào)暗的運(yùn)行中(圖11a)的以及對(duì)于三個(gè)不同的調(diào)暗變型形式(圖11b,11c,11d)的電壓Vk的時(shí)間變化的示意圖。具體實(shí)施方式圖8示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)施BEL的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,所述照明設(shè)施包括根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備PSU,以及示例地包括三個(gè)光源模塊LEM1、LEM2和LEM3。在光源模塊LEM1中僅存在一個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)LK1,而光源模塊LEM2包括三個(gè)并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)LK2a、LK2b和LK2c。光源模塊LEM3同樣包含三個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)LK3a、LK3b和LK3c,然而所述LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)不直接并聯(lián)連接,如在下面再進(jìn)一步詳細(xì)說明的那樣。如圖8中還能得出,為了構(gòu)成耦合點(diǎn)N1、N2或N3a、N3b和N3c串聯(lián)地在每個(gè)LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或并聯(lián)連接的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組和參考電勢(shì)之間耦合有電流測(cè)量電阻RMx,其中電流測(cè)量電阻的電導(dǎo)與相應(yīng)的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組的電流需求成比例。如果相應(yīng)的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的或LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組的運(yùn)行電流ILEMx處于額定運(yùn)行點(diǎn)中,那么測(cè)量電阻RMx優(yōu)選設(shè)計(jì)為,使得在其上在額定運(yùn)行點(diǎn)中降下例如1V的電壓。概括地說特性為下述關(guān)系:為了補(bǔ)償在各個(gè)電流測(cè)量電阻RMx上降下的電壓之間的小的偏差以及為了測(cè)量所有電壓的平均值作為用于電源設(shè)備PSU的電流調(diào)節(jié)的反饋,在所述電源設(shè)備和所屬的LED級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)之間的各個(gè)節(jié)點(diǎn)不與通信線路CL硬連接,而是經(jīng)由中等歐姆值的耦合電阻RCx施加到所述線路上。在其他情況下,在光源模塊LEM之間出現(xiàn)高的補(bǔ)償電流,所述補(bǔ)償電流使通信線路CL過載并且使整個(gè)測(cè)量失真。如圖8中能得出的,只要在整個(gè)照明設(shè)備BEL上參與的、與電源設(shè)備PSU連接的并且由所述電源設(shè)備供應(yīng)有所需的能量的每個(gè)光源模塊LEM具有相同的額定工作電壓,那么根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)⒉煌愋偷陌舜瞬煌碾娏黝~定值的光源模塊LEM同時(shí)施加到同一電源設(shè)備PSU上。如圖8與圖5的比較所得出,在本發(fā)明中在電源設(shè)備PSU中取消在共同的接地線路LED-中的在其他情況下常規(guī)的電流測(cè)量電阻Rmeβ。由此最終避免兩個(gè)串聯(lián)的電流測(cè)量電阻,參見圖5。通信線路CL直接與比例積分補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)器放大器Contr的反向的輸入端連接。所述調(diào)節(jié)器放大器具有負(fù)反饋,所述負(fù)反饋包括電阻RPI和與其串聯(lián)設(shè)置的電容CPI。運(yùn)算放大器的非反向的輸入端與對(duì)限制斜度的、加載至參考電壓Vk的低通濾波器連接,所述低通濾波器包括電阻Rk和電容Ck。調(diào)節(jié)器放大器的其上存在調(diào)節(jié)變量Vout的輸出端與柵極控制電路GD的輸入端連接。從運(yùn)算放大器規(guī)則“輸入端電壓的調(diào)配”中對(duì)于所述拓?fù)涞贸觯涸谡5墓ぷ鳁l件下,在通信線路CL上的相對(duì)于共同的接地線路LED-測(cè)量的電壓對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電壓Vk。因?yàn)闁艠O控制電路GD將時(shí)間控制的信號(hào)輸出到能調(diào)節(jié)的電流源CG上,所以電源設(shè)備PSU的功率部件始于柵極控制電路GD。柵極控制電路GD優(yōu)選包括PWM發(fā)生器(脈寬調(diào)制發(fā)生器)或能調(diào)節(jié)的頻率發(fā)生器或包括上述兩者,一些小的放大器,和只要需要的加就包括脈沖變壓器或自益放大電路(Booststrapschaltung)用于控制具有跨步電勢(shì)的功率開關(guān)。所述柵極控制電路為了清楚沒有被示出,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明確已知的。動(dòng)態(tài)地且作為單元觀察,柵極控制電路GD和電流源CG形成系統(tǒng),所述系統(tǒng)顯示出調(diào)節(jié)變量Vout和輸出電流Iout之間的基本上線性的關(guān)聯(lián),也就是說即在上述兩個(gè)變量之間的近似恒定的放大系數(shù)。在Vout和Iout之間能夠存在偏移,輸出電流Iout的一定的最大坡度,與其相關(guān)聯(lián)的特征的時(shí)間常數(shù)和必要時(shí)相對(duì)小的死時(shí)間與柵極控制電路GD的內(nèi)部的開關(guān)頻率相關(guān)。所述偏移自動(dòng)地通過將調(diào)節(jié)器放大器Contr接入作為PI調(diào)節(jié)器來補(bǔ)償,因?yàn)橛捎谧钃踔绷麟娏鞯碾娙軨PI,調(diào)節(jié)值Vout能夠在所述調(diào)節(jié)器放大器的輸出端上采用任意靜態(tài)值,所述靜態(tài)值是對(duì)于電源設(shè)備PSU的穩(wěn)定的運(yùn)行必需的。因此,Vout直接能夠直接連接到柵極控制電路GD的輸入端上。在圖8中示出的電路裝置基于:將通信線路CL上的電壓信息雙重地利用,一方面用作總電流需求反饋以及另一方面直接用作反饋電壓以用于電源設(shè)備PSU的輸出電流調(diào)節(jié),換言之即一方面用于根據(jù)總電流需求反饋提供輸出電流Iout的理論值以及另一方面用于電流Iout的實(shí)際值的調(diào)節(jié)。這通過下述方式實(shí)現(xiàn):即根據(jù)圖5在電源設(shè)備中集中的總電流測(cè)量電阻Rmeβ在所有同時(shí)連接到所觀察的電源設(shè)備PSU上的光源模塊LEM上根據(jù)圖8分配為各個(gè)電流測(cè)量電阻RMx或分配成RM1、RM2、RM3a、RM3b和RM3c。因此,根據(jù)圖8的電源設(shè)備PSU在其功率輸出電流路徑中,即在其能調(diào)節(jié)的電流源CG的電流路徑中不包括電流測(cè)量電阻。相應(yīng)的歐姆耦合電阻RCx能夠?qū)τ诿總€(gè)光源模塊或?qū)τ诿總€(gè)LED鏈相同地設(shè)計(jì),例如RCx=1kΩ或RCx=10kΩ。因?yàn)橛捎赑I調(diào)節(jié)器Contr的直接的連接連同其阻擋直流電流的負(fù)反饋,直流電流不流過所述耦合電阻,所以耦合電阻RCx的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)能夠與額定電流ILEMx無關(guān)。但是由此也存在下述問題:因?yàn)殡娫丛O(shè)備電流調(diào)節(jié)器Contr的調(diào)節(jié)放大通過負(fù)反饋電阻RPI與所有同時(shí)連接的RCx的并聯(lián)電路的比限定,所以閉合的電流調(diào)節(jié)環(huán)路的動(dòng)態(tài)特性與連接的LED鏈或光源模塊的數(shù)量相關(guān)。所述問題通過下述方式解決:即耦合電阻RCx的值與光源模塊額定電流以與上述電流測(cè)量電阻RMx的值類似的方式相關(guān):因此,閉合的電流調(diào)節(jié)環(huán)路的前述動(dòng)態(tài)特性不再與同時(shí)連接的光源模塊的數(shù)量相關(guān),而是僅還與總電流需求相關(guān),其中所述閉合的電流調(diào)節(jié)回路的動(dòng)態(tài)特性通過根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備本身和所有連接在其上的測(cè)量電阻RMx以及耦合電阻RCx限定。因此,上文提到的雙重利用通過如下方式進(jìn)行:LED運(yùn)行電流實(shí)際值檢測(cè)通過在通信線路上的電壓本身實(shí)現(xiàn),總電流需求反饋相反通過閉合的電流調(diào)節(jié)環(huán)路的從總系統(tǒng)中當(dāng)前得出的動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn):總電流需求越高,電源設(shè)備電流調(diào)節(jié)器Contr的調(diào)節(jié)放大就越高。為了使由電源設(shè)備PSU和至少一個(gè)光源模塊LEM構(gòu)成的系統(tǒng)固有地相對(duì)于與通信線路CL的故障的連接或相對(duì)于無效的電阻RMx或RCx故障安全,或者為了使電源設(shè)備PSU獲得空閑安全,通信線路端子在電源設(shè)備一側(cè)經(jīng)由高歐姆值的故障安全電阻Rfs略微升高,所述故障安全電阻與電源設(shè)備PSU的內(nèi)部的輔助電壓供應(yīng)裝置Vaux連接。故障安全電阻Rfs的值能夠在幾兆歐的范圍中。所述故障安全電阻提供來自電源設(shè)備PSU的CL端子中的非常小的電流ICL。如上文所描述,在電源設(shè)備PSU的通信線路CL的端子上的電壓通常等于電壓Vk。在模塊一側(cè),在通信線路CL和共同的接地線路LED-之間的電壓優(yōu)選是1V,該電壓通過電流測(cè)量電阻RMx的相應(yīng)的設(shè)計(jì)確定。在根據(jù)圖8的本發(fā)明的所述最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式的上面的設(shè)計(jì)中,這引起1V值的基準(zhǔn)電壓Vk。通過使耦合電阻RCx與光源模塊額定電流或LED鏈額定電流相關(guān),在圖9中示出的本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案變得可行。通過高歐姆的耦合電阻RCx,例如根據(jù)下述設(shè)計(jì):在通信線路CL上的反饋電壓能夠提高至明顯更高的值,例如2.5V或甚至3V或5V。在2.5V或5.0V的情況下,基準(zhǔn)電壓Vk例如由包含非常穩(wěn)定的內(nèi)部的參考電壓源的模塊TL431產(chǎn)生。由此實(shí)現(xiàn)更好的精度和分辨率。其特別令人滿意的結(jié)果是:由此能忽略由于在共同的接地線路LED-上的直流電壓降而引起的故障。為了在與通信線路連接的耦合電阻的值首先未知時(shí)也能夠調(diào)節(jié)該更高的電壓值,必須將上面的通過輔助電壓源Vaux上的故障安全電阻Rfs實(shí)現(xiàn)的電流源通過更復(fù)雜的源替換,所述源在下文中稱作調(diào)整電流源CCS并且在圖9至10b中詳細(xì)地示出。如在圖9中示意示出,其輸出電流ICL與PI調(diào)節(jié)器Contr的輸出電壓Vout成線性比例并且相對(duì)于LED鏈或光源模塊的電阻RMx和RCx所具有與輸出電流Iout成反比的值。典型地,源CCS的電流ICL為Iout的1‰和1%之間。優(yōu)選地,如圖10a和10b示出,調(diào)整電流源CCS能夠?qū)崿F(xiàn)為電壓控制的電流源并且優(yōu)選包括運(yùn)算放大器OpAmp,其由五個(gè)電阻包圍:通過添加輸出串聯(lián)電阻、所謂的調(diào)整電阻Rcc以及在非反向的輸入端上的上文提到的電阻連接到調(diào)整電阻Rcc的自由端部上來代替連接到參考接地上的方式,標(biāo)準(zhǔn)的線性減法器能夠轉(zhuǎn)換為模擬的電壓電流放大器,所述線性減法器在放大器的非反向的輸入端及其參考接地之間具有電阻。因此,所述調(diào)整電阻形成電流源終端電阻并且在圖10a和10b的示圖中用Rcs表示。以這種方式測(cè)量放大器OpAmp的輸出電流ICL,并且所述測(cè)量值自動(dòng)地反饋到差分電壓形成裝置中。優(yōu)選地,通過負(fù)反饋電阻Rfb確保,負(fù)反饋比每次正反饋更強(qiáng)。耦合電阻Rff將電壓Vout引入電路中,其中借助于校準(zhǔn)電阻Radj最后完成反饋。如其名稱所表明,校準(zhǔn)電阻在通過下述方式調(diào)節(jié)用于調(diào)整電流源CCS的電路使得所述調(diào)整電流源的在RCS和RCC之間的節(jié)點(diǎn)上的輸出電流完全與在同一節(jié)點(diǎn)上的瞬時(shí)輸出電壓無關(guān)時(shí)起重要的作用。在文獻(xiàn)中,校準(zhǔn)電阻在其另一側(cè)上與整個(gè)電路的參考接地連接(未示出)。在圖10a中,所述校準(zhǔn)電阻連接到第四電壓源或偏移電壓Voff上,其負(fù)極位于共同的接地線路LED-上;在圖10b中在校準(zhǔn)電阻的另一側(cè)和LED-之間串聯(lián)第二和第四電壓源,使得其值正地相加。優(yōu)選地,為Rff、RCS和Rfb選擇相同大的值。RCC的值應(yīng)位于所有并聯(lián)連接的耦合電阻RCx的最小期望的電阻值的范圍中或者準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)于該電阻值,并且其他三個(gè)電阻Rff、RCS和Rfb的值相應(yīng)地選擇為高十倍至百倍的。當(dāng)Radj對(duì)應(yīng)于公式時(shí),調(diào)整電流源CCS與在通信線路CL的端子上的瞬時(shí)電壓無關(guān)地產(chǎn)生其輸出電流ICL(電流源定義),并且其在偏移電壓Voff的期望的影響下的轉(zhuǎn)換速率通過下式給出因此,ICL等于輸入電壓差除以由調(diào)整電阻Rcc和電流源終端電阻Rcs構(gòu)成的并聯(lián)電路。因此,從調(diào)整電流源CCS中得出電源設(shè)備PSU的功率部件的模型,所述電源設(shè)備包括能調(diào)節(jié)的功率電流源CG和連接在上游的柵極控制裝置GD。調(diào)節(jié)電路的輸出電壓Vout并行地并且相等地作為調(diào)節(jié)變量提供給功率部件并且作為控制變量提供給電壓控制的調(diào)整電流源CCS。功率部件對(duì)Vout的輸入以產(chǎn)生Iout做出反應(yīng),調(diào)整電流源以輸出ICL做出反應(yīng)。在所有連接的光源模塊的測(cè)量電阻RMx上,Iout降下電壓,所述電壓作為用于LED運(yùn)行電流實(shí)際值的大小經(jīng)由通信線路CL發(fā)回到調(diào)節(jié)電路上。出于光源模塊的效率的原因,所述大小是非常低的,典型地大約為1V,對(duì)于在調(diào)節(jié)電路中的有意義的繼續(xù)處理如上文所闡述的那樣通常是過低的。在其他情況下(即偶爾)所述大小到調(diào)節(jié)電路中的反饋?zhàn)阋酝耆亟鉀Q所提出的任務(wù):電源設(shè)備PSU完全不能詳細(xì)地識(shí)別出存在何種總電流需求,而是僅識(shí)別出Iout是否正確;絕對(duì)的LED總運(yùn)行電流和在一次近似中甚至在各個(gè)LED支路中的運(yùn)行電流正確,電流測(cè)量電阻RMx由于上述設(shè)計(jì)獨(dú)立地完成;電流測(cè)量電阻的全局出現(xiàn)的并聯(lián)電路同樣獨(dú)立地完成對(duì)于總電流需求的所需的總和形成。由此,自動(dòng)地以及以正確的方式得到部分負(fù)載,超負(fù)載由電源設(shè)備識(shí)別出并且被截住??傠娏餍枨竽軌蛴呻娫丛O(shè)備根據(jù)當(dāng)前閉合的調(diào)節(jié)回路的動(dòng)態(tài)推導(dǎo)出。相反在較常見的情況下,ICL在耦合電阻RCx上產(chǎn)生另一電壓,所述電壓在節(jié)點(diǎn)N1、N2、N3、N3a、N3b、N3c上相加為LED運(yùn)行電流的大小。因此,用于反饋到調(diào)節(jié)電路上的電壓信號(hào)基于LED運(yùn)行電流實(shí)際值的大小提高所述另一電壓。純量性地,如期望的那樣,通過調(diào)節(jié)電路簡(jiǎn)化可評(píng)估性。上文對(duì)于偶爾的情況所描述的固有的總電流需求反饋由于其多余而當(dāng)然失去。所述另一電壓的值是調(diào)整電流源輸出電流ICL所有剛好連接的耦合電阻RCx的并聯(lián)電路的電阻值的乘積。如果其值都相同大并且已知,并且連接的LEM的數(shù)量已知,那么從中能夠向回推斷出實(shí)際值的真實(shí)大小。然而數(shù)量不僅不是已知的,而且由于可能的不同的LED額定運(yùn)行電流甚至是不重要的。因此,引入改進(jìn)的實(shí)施例,其中所述耦合電阻的電導(dǎo)也選擇為與所屬的LEM的額定運(yùn)行電流成比例。因此,至少在模塊側(cè)再次建立總電流需求反饋的固有特性:如果在CL上的電壓是正確的,那么LED總運(yùn)行電流Iout是正確的,無論其絕對(duì)值是多少。在沒有通過調(diào)整電流源提高在CL上的電壓電平的情況下,如在上述偶爾的情況下,在測(cè)量電阻上的壓降也能夠與成比例設(shè)計(jì)的耦合電阻一起直接作為LED運(yùn)行電流實(shí)際值的大小發(fā)送回調(diào)節(jié)電路。然而,隨著提高產(chǎn)生下述困難,即在CL上的電壓電平的一部分,典型為10%至40%的部分直接從運(yùn)行電流測(cè)量中得出:在電壓設(shè)備或調(diào)節(jié)電路側(cè)還未再次建立固有性,除非電平提高另一電壓近似與實(shí)際值的大小成比例。這剛好是模型所能夠?qū)崿F(xiàn)的:在根本未識(shí)別出實(shí)際的實(shí)際值的情況下,能夠產(chǎn)生與實(shí)際值相同的、成比例的或至少平穩(wěn)線性成比例的模型值。因?yàn)楣β什考钠椒€(wěn)的傳輸特性曲線是近似線性的,所以已經(jīng)已知的調(diào)節(jié)值Vout能夠?qū)?shí)際的輸出變量Iout在一定條件下作為輸入變量替換到模型中:作為用于調(diào)整電流源的控制變量,所述調(diào)整電流源代表模型,因?yàn)槠?如上文已經(jīng)證實(shí)的)與所述路段、即原本的功率部件同樣是線性的。建模的信號(hào)的絕對(duì)值匹配于總系統(tǒng)主要通過調(diào)整電流源的已經(jīng)引入的轉(zhuǎn)換速率進(jìn)行。與路段不同,模型理想地工作。因此,在CL上的總電壓電平由兩個(gè)基本上成線性比例的電壓組成部分組成,其中較小的部分是真實(shí)的,即由于例如時(shí)間常數(shù)或電平偏差而具有誤差,以及較大的部分是理想的。閉合的調(diào)節(jié)環(huán)路總是關(guān)注誤差。理想化的加法不妨礙誤差的可識(shí)別性,所述加法甚至能夠?qū)⑵浞糯?,由此在任何情況下保持總功能性。最常見的誤差是電平偏差或偏移電壓。最顯著的這種偏差能從圖6中可見:盡管LED運(yùn)行電流Iout應(yīng)能從零開始調(diào)節(jié),但是僅調(diào)節(jié)變量Vout主要大于第二電壓源Vk的值。柵極控制電路GD和功率電流源CG通常具有其組合的放大的偏移,換言之,功率部件形象地僅在調(diào)節(jié)變量Vout在柵極控制裝置的輸入端上從零開始達(dá)到一定的值時(shí)才開動(dòng)。如果所述值隨機(jī)地對(duì)應(yīng)于這種上述偏差,那么調(diào)節(jié)電路立即干預(yù)并且不必再進(jìn)行補(bǔ)償。然而也能夠使功率部件在Vout>7V時(shí)才開始工作。在接通電源設(shè)備時(shí),調(diào)節(jié)電路產(chǎn)生等于第二電壓源形式的基準(zhǔn)的輸出電壓:Vout=Vk。所述值對(duì)于使用功率部件是過小的,因此測(cè)量出的實(shí)際值是過小的進(jìn)而放大器“Contr”輸出電流,以便提高其輸出電壓。所述電流對(duì)電容CPI正地充電,由此提高Vout,直至功率部件開始通過其動(dòng)作提高實(shí)際值進(jìn)而平穩(wěn)調(diào)節(jié)電路。但是相反,功率部件也能夠在Vout=3V時(shí)已經(jīng)開始工作。初始的用5V的加載立即引起值得注意的Iout產(chǎn)生,其能夠是過大的。因此,測(cè)量出的實(shí)際值是過大的,由此放大器“Contr”消耗電流,因此負(fù)地對(duì)電容CPI充電,降低Vout進(jìn)而降低實(shí)際值并且最后也沿所述方向平穩(wěn)調(diào)節(jié)電路。這是通過電源設(shè)備PSU的PI調(diào)節(jié)器Contr自動(dòng)補(bǔ)償電壓偏差的原理。為了也在調(diào)整電流源CCS方面對(duì)所述補(bǔ)償建模,必須設(shè)有并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)偏移電壓Voff。因此,對(duì)于設(shè)計(jì)用于100%運(yùn)行的照明系統(tǒng)BEL,根據(jù)圖10a的調(diào)整電流源是足夠的,其中Voff的值非常精確地調(diào)節(jié)為由第二電壓源的電壓和在瞬態(tài)振蕩狀態(tài)中在負(fù)反饋電容CPI上整合的電壓構(gòu)成的總和。由于總系統(tǒng)BEL的穩(wěn)定性、精度和分辨率的原因而需要:由GD和CG構(gòu)成的功率部件,即路段,和調(diào)整電流源CCS,即模型不僅在瞬態(tài)振蕩的狀態(tài)中,而且也在動(dòng)態(tài)的過渡中盡可能彼此成比例地工作。柵極控制電路GD和功率電流源CG具有特征性的時(shí)間常數(shù)以及小的死時(shí)間,其同樣必須在調(diào)整電流源側(cè)上進(jìn)行補(bǔ)償:因此引入反饋電容Cfb,如在圖10a和10b中同樣地示出,所述反饋電容給調(diào)整電流源CCS提供輕微的PT1特性,即略微延遲的特性。因?yàn)樾蜗蟮貙?duì)于在此提出的照明系統(tǒng)BEL已經(jīng)存在“調(diào)節(jié)輸入過少”,所述調(diào)節(jié)輸入必須從調(diào)整電流源中重建(即總電流需求反饋),所以為了調(diào)暗采取下述途徑,以為此調(diào)制代表基準(zhǔn)的第二電壓源的值Vk。如已經(jīng)闡述,剛好所述第二電壓源表示最顯著的電壓偏差,所述電壓偏差通過調(diào)節(jié)Voff來補(bǔ)償。當(dāng)現(xiàn)在第二電壓源Vk的值能夠變化時(shí),也必須能同時(shí)變化第四電壓源或偏移電壓Voff的調(diào)節(jié)。對(duì)此最簡(jiǎn)單的可能的解決方案在圖10b中示出:第四電壓源的最下點(diǎn)直接置于第二電壓源上,調(diào)整電流源經(jīng)由Radj的反饋?zhàn)詣?dòng)地被告知第二電壓源Vk的值的每次變化。因此對(duì)于調(diào)暗適合的是,也能夠?qū)⒌谒碾妷涸幢3终{(diào)節(jié)為恒定的值,更確切地說大致調(diào)節(jié)為在電源設(shè)備PSU的所有運(yùn)行點(diǎn)上取平均作為負(fù)反饋電容CPI上的電壓而得到的值。在調(diào)整電流源CCS中的已經(jīng)提到的反饋電容Cfb必須在此設(shè)計(jì)為比在圖10a中更大一些,因?yàn)樗龇答侂娙菰诖吮仨殞⒏郊拥臅r(shí)間常數(shù)通過Rk和Ck再共同建模。圖11示出用于對(duì)根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備PSU調(diào)暗的不同的方法,更確切地說,通過變化電壓Vk來調(diào)暗。在本文中,圖11a在以示意圖示出電壓Vk在未調(diào)暗的狀態(tài)中的時(shí)間變化,即Vk是與Vknom同樣恒定的。用于調(diào)暗的第一變型形式,參見圖11b,在于Vk恒定地被加載,然而在幅度中降低至Vkred。根據(jù)圖11c也能夠通過如下方式實(shí)現(xiàn)調(diào)暗,即對(duì)電壓Vk進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。圖11d示出,脈沖寬度調(diào)制(PWM)與幅度降低至Vkred的組合同樣是可行的。PWM的調(diào)制頻率優(yōu)選在400Hz和幾kHz之間。所述處理方法通過最快速的調(diào)節(jié)環(huán)路輔助,由此在用于對(duì)所連接的模塊PWM調(diào)暗和電源設(shè)備的空閑階段的、電源設(shè)備PSU的輸出端上的功率開關(guān)能夠被省掉。然而,剩余的調(diào)節(jié)回路時(shí)間常數(shù)在對(duì)于PWM調(diào)暗決定性的系統(tǒng)階躍響應(yīng)中引起不能避免的過調(diào)。所述過調(diào)優(yōu)選完全不被激發(fā),因此包括電阻Rk和電容Ck的、具有類似于調(diào)節(jié)回路時(shí)間常數(shù)的時(shí)間常數(shù)的低通濾波器作為斜度限制器被添入到PI調(diào)節(jié)器的非反向的輸入端和電壓Vk之間。這也有利于電源設(shè)備PSU的初始的接通。電阻Rcc和Rcs的并聯(lián)電路的已知的誤差匹配,尤其略微沿朝電流ICL的比上述更小的值的方向進(jìn)行誤差匹配,能夠有效地補(bǔ)償在LED-線路上的壓降。電容Cfb的沿朝調(diào)整電流源CCS的比功率部件更小的時(shí)間常數(shù)的方向的同樣已知的誤差匹配引起在總系統(tǒng)的光水平階躍時(shí)的自然的衰減效果,其中所述功率部件包括柵極控制電路GD和功率電流源CG。由于在電源設(shè)備PSU和光源模塊LEM之間的連接中斷時(shí)的功率斷開特性,根據(jù)本發(fā)明的電源設(shè)備PSU固有地是“熱插拔保護(hù)”,即一旦最后的光源模塊被分離,所述電源設(shè)備將其輸出電流Iout節(jié)流為零,并且僅在第一光源模塊再次被連接時(shí)才啟動(dòng)。由此,能夠節(jié)約另一輸出端功率開關(guān),所述輸出端功率開關(guān)通常附加地被保留以用于這種特殊要求。
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