DE102015223589A1 - Switching converter with cyclic frequency change - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung zum Betreiben einer Last (3), bevorzugt wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere einer LED, aufweisend: einen ersten getakteten Wandler (1) mit wenigstens einem von einer Steuereinheit (4) getakteten Schalter (S3), wobei der erste Wandler (1) an seinem Ausgang eine geregelte Gleichspannung (UBus) erzeugt; zumindest einen ausgehend von der geregelten Gleichspannung versorgten zweiten getakteten Wandler (2) ausgehend von dessen Ausgang die Last (3) versorgbar ist; wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, die Taktung des Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) derart zyklisch zu verändern, dass – auch wenn die Eingangsspannung des ersten Wandlers (1) und die Last (3) konstant sind – eine Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung (UBus) vorliegt; und wobei diese Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung (UBus) mittels des zweiten Wandlers (2) verringerbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Betriebsgerät für Leuchtmittel und ein Verfahren zum Betreiben von Leuchtmitteln mittels der Treiberschaltung.The invention relates to a driver circuit for operating a load (3), preferably at least one luminous means, in particular an LED, comprising: a first clocked converter (1) having at least one switch (S3) clocked by a control unit (4), wherein the first converter (1) generates a regulated DC voltage (UBus) at its output; at least one supplied from the regulated DC voltage second clocked converter (2) starting from the output of the load (3) can be supplied; wherein the control unit (4) is adapted to cyclically change the timing of the switch (S3) of the first converter (1) such that - even if the input voltage of the first converter (1) and the load (3) are constant - a Residual ripple in the regulated DC voltage (UBus) is present; and wherein this residual ripple of the regulated DC voltage (UBus) can be reduced by means of the second converter (2). The invention further relates to an operating device for lighting means and a method for operating lighting means by means of the driver circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung zum Betreiben einer Last, bevorzugt wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere einer LED. Die Erfindung betrifft zudem ein entsprechendes Betriebsgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben der Last.The invention relates to a driver circuit for operating a load, preferably at least one luminous means, in particular an LED. The invention also relates to a corresponding operating device and a method for operating the load.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine mehrstufige Treiberschaltung bestehend aus nacheinander geschalteten getakteten Wandlern, wobei die Taktung eines ersten getakteten Wandlers zyklisch verändert wird, um in einem darauffolgenden zweiten Schaltwandler eine variierende Taktung zu erzeugen.In particular, the invention relates to a multi-stage driver circuit consisting of successively switched clocked converters, wherein the clocking of a first clocked converter is cyclically changed to produce a varying clocking in a subsequent second switching converter.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung den Betrieb von Leuchtmitteln, beispielsweise LED oder OLED als Last.In particular, the present invention relates to the operation of bulbs, such as LED or OLED as a load.

Grundsätzlich ist bereits bekannt, eine LED-Strecke, die eine oder mehrere in Serie geschaltete LEDs aufweisen kann, ausgehend von einem Betriebsgerät mittels einer Konstant-Stromquelle mit elektrischer Leistung zu versorgen. Es ist ebenfalls bekannt, dass zur Erzeugung dieser elektrischen Leistung das Betriebsgerät einen Resonanzschaltwandler, beispielsweise in Form eines LLC-Wandlers, umfasst.Basically, it is already known to provide an LED track, which may have one or more LEDs connected in series, starting from an operating device by means of a constant current source with electrical power. It is also known that to produce this electrical power, the operating device comprises a resonant switching converter, for example in the form of an LLC converter.

Problematisch ist es, dass eine geregelte Gleichspannung, beispielsweise eine Busspannung eines ersten getakteten Wandlers, insbesondere bei geringen Lasten an der Treiberschaltung des Betriebsgeräts sehr konstant ist. Daher ist auch die Betriebsfrequenz des nachgeschalteten zweiten Schaltwandlers sehr konstant. Insbesondere diese konstante Betriebsfrequenz des nachgeschalteten zweiten Wandlers ist problematisch hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit, kurz EMV. Dabei verhindern die konstante Betriebsfrequenz einer Halbbrückenschaltung des zweiten Schaltwandlers und deren Harmonischen dieser konstanten Betriebsfrequenz gegebenenfalls, dass das Betriebsgerät innerhalb zulässiger Normen für einen LED-Betrieb betrieben werden kann.The problem is that a regulated DC voltage, for example, a bus voltage of a first clocked converter, especially at low loads on the driver circuit of the operating device is very constant. Therefore, the operating frequency of the downstream second switching converter is very constant. In particular, this constant operating frequency of the downstream second transducer is problematic in terms of electromagnetic compatibility, short EMC. The constant operating frequency of a half-bridge circuit of the second switching converter and its harmonics of this constant operating frequency optionally prevent the operating device from being operated within permissible standards for LED operation.

So ist beispielsweise aus der WO 2014/100844 A2 bekannt, die sich durch Regelung ergebenden Betriebsfrequenz eines Resonanzschaltwandlers gezielt zu stören. Dabei wird eine Taktänderung durch einen sogenannten Sweep-Modus im LLC-Resonanzkonverter angewendet.For example, from the WO 2014/100844 A2 known to interfere with the regulation resulting operating frequency of a resonance switching converter targeted. In this case, a clock change is applied by a so-called sweep mode in the LLC resonance converter.

Zur Verbesserung der EMV-Charakteristik derartiger Treiberschaltungen könnte dieser Sweep-Modus der Halbbrückenschaltung des Resonanzschaltwandlers verwendet werden. Das Betreiben des Resonanzschaltwandlers im Sweep-Modus führt allerdings zu einem hörbaren Rauschen oder zu einem sichtbaren Lichtflackern, was beides unerwünscht ist.To improve the EMC characteristics of such driver circuits, this sweep mode of the half-bridge circuit of the resonant switching converter could be used. However, operating the resonant switching converter in sweep mode results in audible noise or visible flicker, both of which are undesirable.

Es ist daher Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Treiberschaltung bereitzustellen, deren EMV-Verträglichkeit verbessert ist, ohne dass durch die Treiberschaltung eine Beeinträchtigung, wie beispielsweise ein hörbares Rauschen oder ein sichtbares Lichtflackern der angeschlossenen Last bewirkt wird.It is therefore an object of the present invention to provide a driver circuit whose EMC compatibility is improved without causing an impairment, such as an audible noise or a visible flickering of the connected load by the driver circuit.

Diese Aufgabe wird mit den in den nebengeordneten Patentansprüchen beschriebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved with the features described in the independent claims. Preferred embodiments are described in the respective dependent claims.

In einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Treiberschaltung zum Betreiben einer Last, bevorzugt wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere einer LED, vorgesehen. Die Treiberschaltung weist einen ersten getakteten Wandler mit wenigstens einem von einer Steuereinheit getakteten Schalter auf, wobei der erste Wandler an seinem Ausgang eine geregelte Gleichspannung erzeugt. Die Treiberschaltung weist zudem zumindest einen ausgehend von der geregelten Gleichspannung versorgten zweiten getakteten Wandler auf, wobei ausgehend von dessen Ausgang die Last versorgbar ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, die Taktung des Schalters des ersten Wandlers derart zyklisch zu verändern, dass auch wenn die Eingangsspannung des ersten Wandlers und die Last konstant sind eine Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung vorliegt und wobei diese Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung mittels des zweiten Wandlers verringerbar ist.In a first aspect of the invention, a driver circuit is provided for operating a load, preferably at least one luminous means, in particular an LED. The driver circuit has a first clocked converter with at least one switch clocked by a control unit, wherein the first converter generates a regulated DC voltage at its output. The driver circuit furthermore has at least one second clocked converter, which is supplied from the regulated DC voltage, the load being able to be supplied from the output thereof. The control unit is designed to cyclically change the timing of the switch of the first converter such that even if the input voltage of the first converter and the load are constant there is a residual ripple in the regulated DC voltage and this ripple of the regulated DC voltage can be reduced by means of the second converter is.

Ein zentraler Gedanke der Erfindung ist daher eine bewusste zyklische Veränderung der Taktung, also beispielsweise der Betriebsfrequenz oder der Anschaltzeit, des ersten Schaltwandlers. Diese zyklische Veränderung der Taktung des Schalters des ersten Wandlers wird derart ausgestaltet, dass sie in einem dem ersten Schaltwandler folgenden Schaltwandler gezwungener Maßen verringert werden muss, im Idealfall sogar ausgeregelt wird. Auf diese Weise wird die Last mit konstanten elektrischen Parametern versorgt werden, allerdings wird durch die künstlich hervorgerufene Restwelligkeit erreicht, dass die EMV-Charakteristik der Treiberschaltung wesentlich verbessert wird.A central idea of the invention is therefore a deliberate cyclical change in the timing, that is, for example, the operating frequency or the turn-on time of the first switching converter. This cyclic change in the timing of the switch of the first converter is designed such that it must be reduced in a first switching converter following the converter of forced dimensions, ideally even regulated. In this way, the load will be supplied with constant electrical parameters, but it is achieved by the artificially induced ripple that the EMC characteristic of the driver circuit is significantly improved.

Um diese bewusst herbeigeführte Veränderung der Taktung des Schalters des zweiten Schaltwandlers zu erreichen, wird daher die Taktung des Schalters des ersten Wandlers zyklisch – also im Rahmen einer periodisch wiederkehrenden Veränderung – variiert. Durch dieses zyklische Variieren wird auch die geregelte Gleichspannung mittels Restwellen zyklisch verändert. Infolge dieser Restwelligkeit muss der zweite Schaltwandler seine Taktung variieren, um die Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung zu kompensieren.In order to achieve this consciously brought about change in the timing of the switch of the second switching converter, therefore, the timing of the switch of the first converter cyclically - ie in the context of a periodically recurring change - varies. Due to this cyclical variation, the regulated DC voltage is also cyclically changed by means of residual waves. As a result of this ripple The second switching converter must vary its timing to compensate for the ripple in the regulated DC voltage.

Als Restwelligkeit, englisch Ripple, wird nachfolgend ein Rippelstrom oder eine Rippelspannung verstanden, die durch das Gleichrichten einer Wechselspannung entsteht. Wenn eine Gleichspannung aus einer sinusförmigen Wechselspannung durch Gleichrichtung entstehen soll, so entsteht immer eine Mischspannung aus Gleich- und überlagerter Wechselspannung. Die Tatsache, dass trotz einer Glättung noch ein Wechselspannungsanteil bestehen bleibt, wird mit Restwelligkeit bezeichnet. Die Restwelligkeit wird erfindungsgemäß bewusst provoziert, um die EMV-Charakteristik einer nachfolgenden Wandlerstufe zu verbessern.As a ripple, English ripple, hereinafter a ripple current or a ripple voltage is understood, which arises by rectifying an AC voltage. If a DC voltage is to be generated from a sinusoidal AC voltage by rectification, a mixed voltage of DC and superimposed AC voltage always arises. The fact that, despite smoothing, an AC component still remains, is called residual ripple. The residual ripple is inventively deliberately provoked to improve the EMC characteristics of a subsequent converter stage.

Die bewusste Restwelligkeit entsteht demnach auch dann, wenn die Last konstant ist und wenn die Eingangsspannung konstant ist, sodass bewusst die Eigenschaften des ersten Wandlers verschlechtert werden.The conscious ripple therefore also arises when the load is constant and when the input voltage is constant, so that the characteristics of the first converter are deliberately degraded.

Die Eingangsspannung ist bevorzugt eine Netzwechselspannung, beispielsweise 230 V, oder eine bereits gleichgerichtete Spannung. Die mittels des ersten Schaltwandlers erzeugte geregelte Gleichspannung ist beispielsweise die Busspannung in einem Beleuchtungssystem, auch als Zwischenspannung in der Treiberschaltung bezeichnet.The input voltage is preferably an AC mains voltage, for example 230 V, or an already rectified voltage. The regulated DC voltage generated by means of the first switching converter is, for example, the bus voltage in a lighting system, also referred to as an intermediate voltage in the driver circuit.

Der zweite getakteter Schaltwandler ist dem ersten getakteten Schaltwandler nachgeschaltet. Durch das zyklische Verändern der Taktung, also dem bewussten Beaufschlagen von Änderungen der Frequenz und/oder der Anschaltzeit des Schalters des ersten Wandlers, erfolgt ein Modulieren der geregelten Gleichspannung. Diese mit einer Restwelligkeit versehene geregelte Gleichspannung ist wiederum eine Eingangsspannung des zweiten getakteten Wandlers.The second clocked switching converter is connected downstream of the first clocked switching converter. By cyclically changing the timing, that is, deliberately applying changes in the frequency and / or the turn-on time of the switch of the first converter, the regulated DC voltage is modulated. This provided with a ripple regulated DC voltage is in turn an input voltage of the second clocked converter.

Um die Restwelligkeit mittels des zweiten Wandlers zu kompensieren, muss dessen Taktung variiert werden, wodurch eine verbesserte EMV-Charakteristik verursacht wird.In order to compensate for the residual ripple by means of the second transducer, its timing must be varied, thereby causing an improved EMC characteristic.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Restwelligkeit durch zyklisches Verändern der Taktung eines Schalters des zweiten Wandlers verringerbar. Dabei wird auch die Betriebsfrequenz oder zumindest die Anschaltzeit des Schalters des zweiten Wandlers variiert werden. Somit können insbesondere harmonische Schwingungen der Schaltfrequenz durch ein erzwungenes zyklisches Verändern der Frequenz des zweiten Wandlers heraus-kompensiert werden und die elektromagnetische Verträglichkeit der Treiberschaltung ist enorm verbessert.In a preferred embodiment, the residual ripple can be reduced by cyclically changing the timing of a switch of the second converter. In this case, the operating frequency or at least the turn-on time of the switch of the second converter will be varied. Thus, in particular harmonic oscillations of the switching frequency can be compensated out by a forced cyclic changing of the frequency of the second transducer and the electromagnetic compatibility of the driver circuit is enormously improved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der zweite Wandler ein Resonanzwandler, bevorzugt ein LLC-Resonanzwandler, der mittels einer Halbbrückenschaltung betrieben ist. Die Halbbrückenschaltung ist mit zwei Schaltern betreibbar, an die ein zweites Schaltsignal anlegbar ist, wobei das zweite Schaltsignal eine erste Schaltsignalkomponente und eine dazu komplementäre Schaltsignalkomponente aufweist. Somit wird das erzwungene zyklische Variieren der Taktung der Schalter des zweiten Schaltwandlers aufgrund des komplementären Charakters des zweiten Schaltsignals zur vollständigen Auslöschung oder zumindest zur signifikanten Reduzierung der Leistungsamplitude der Harmonischen der Schaltfrequenz des zweiten Wandlers führen, wodurch die EMV-Charakteristik ohne hörbares Rauschen oder sichtbares Lichtflackern verbessert ist.In a preferred embodiment, the second converter is a resonant converter, preferably an LLC resonant converter, which is operated by means of a half-bridge circuit. The half-bridge circuit can be operated with two switches, to which a second switching signal can be applied, the second switching signal having a first switching signal component and a switching signal component complementary thereto. Thus, the forced cyclic variation of the timing of the switches of the second switching converter, due to the complementary nature of the second switching signal, will result in complete cancellation or at least significant reduction of the harmonic power amplitude of the switching frequency of the second transducer, thereby eliminating the EMC characteristic with no audible noise or visible flicker is improved.

Durch die Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung wird ein Verändern der Halbbrückentaktung erreicht, was die verbesserte EMV-Verträglichkeit erwirkt. Da der LLC-Resonator diese Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung durch das Ändern der Halbbrückentaktung kompensiert, wird unabhängig davon weiterhin eine sehr konstante Ausgangsspannung zum Betreiben der Leuchtmittel erhalten.Due to the residual ripple in the regulated DC voltage, a change in the half-bridge clocking is achieved, resulting in the improved EMC compatibility. Independently of this, since the LLC resonator compensates for this residual ripple of the regulated DC voltage by changing the half-bridge timing, a very constant output voltage for operating the lighting means is obtained.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der erste Wandler eine Regeleinheit auf, um den ersten Schalter des ersten Wandlers mittels eines ersten Schaltsignals zu takten. An die Regeleinheit ist dazu ein Steuersignal der Steuereinheit zum zyklischen Verändern der Taktung des ersten Schalters des ersten Wandlers angelegt. Auf diese Weise kann das zyklische Verändern der Taktung gesteuert werden. Auf diese Weise können sowohl der Frequenzhub der Restwelligkeit als auch die Amplitudenhöhe der Restwellen eingestellt werden. Durch diese Einstellmöglichkeit der Veränderung der Taktung wird erreicht, dass die Restwelligkeit sicher verringert und im Idealfall vollständig herausgeregelt wird, wobei jedenfalls eine konstante Lastspannung am Ausgang der Treiberschaltung abgreifbar ist.In a preferred embodiment, the first converter has a control unit in order to clock the first switch of the first converter by means of a first switching signal. To the control unit to a control signal of the control unit for cyclically changing the timing of the first switch of the first converter is applied. In this way, the cyclic changing of the timing can be controlled. In this way, both the frequency deviation of the residual ripple and the amplitude level of the residual waves can be adjusted. This adjustment of the change in the timing is achieved that the ripple is safely reduced and ideally completely regulated out, in any case, a constant load voltage at the output of the driver circuit can be tapped.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist einer Soll-Größe für die Regeleinheit durch das Steuersignal ein sich zyklisch ändernder Zusatzwert beaufschlagt, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters des ersten Wandlers zu bewirken. Das Beaufschlagen erfolgt durch Addieren und/oder Subtrahieren in zyklischer Art und Weise. Die Soll-Größe ist beispielsweise die Eingangsspannung oder ein dazu proportionaler Wert.In a preferred embodiment, a set value for the control unit is applied by the control signal to a cyclically changing additional value in order to effect the cyclic change in the timing of the first switch of the first converter. The Applying is done by adding and / or subtracting in a cyclic manner. The desired value is, for example, the input voltage or a value proportional thereto.

Alternativ oder zusätzlich ist eine Ist-Größe für die Regeleinheit durch das Steuersignal ein sich zyklisch ändernder Zusatzwert beaufschlagt wird, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters des ersten Wandlers zu bewirken. Das Beaufschlagen erfolgt durch Addieren und/oder Subtrahieren in zyklischer Art und Weise. Die Ist-Größe ist beispielsweise die Ausgangsspannung des ersten Wandlers oder ein dazu proportionaler Wert.Alternatively or additionally, an actual variable for the control unit is acted upon by the control signal a cyclically changing additional value in order to effect the cyclical change of the timing of the first switch of the first converter. The loading is done by adding and / or subtracting in a cyclic manner. The actual variable is, for example, the output voltage of the first converter or a value proportional thereto.

Durch das zyklische Beaufschlagen von Zusatzwerten zu der Soll-Größe oder der Ist-Größe wird das Ergebnis der Regeleinheit absichtlich verfälscht, wodurch die Taktung des ersten Schaltsignals zyklisch verändert wird.By cyclically applying additional values to the desired value or the actual variable, the result of the control unit is intentionally falsified, whereby the timing of the first switching signal is changed cyclically.

Alternativ oder zusätzlich ist dem Anschaltzeitwert des ersten Schaltsignals durch das Steuersignal ein sich zyklisch ändernder Zusatzzeitwert beaufschlagt, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters des ersten Wandlers zu bewirken.Alternatively or additionally, the Anschaltzeitwert the first switching signal by the control signal, a cyclically changing additional time value is applied to cause the cyclic change in the timing of the first switch of the first converter.

Bevorzugt ist die zyklische Taktungsänderung nur angewendet, wenn die Last einen Lastwert unterhalb eines vordefinierten Schwellwerts aufweist. Mit Lastwert wird insbesondere ein ohmscher Widerstandswert bezeichnet, mit dem die Last im Rahmen eines Ersatzschaltbilds charakterisiert werden kann.Preferably, the cyclic timing change is applied only when the load has a load value below a predefined threshold. Load value is in particular an ohmic resistance value, with which the load can be characterized in the context of an equivalent circuit diagram.

Es sollen insbesondere niedrige Lasten durch die hier vorgeschlagene Treiberschaltung beschrieben werden, da insbesondere bei niedrigen Lasten die erste Wandlerstufe eine hochgenaue geregelte Gleichspannung liefert, die die nachteiligen EMV-Effekte hervorruft. Durch das erfindungsgemäße erzeugen künstlicher Restwelligkeit wird diese Genauigkeit reduziert.In particular, low loads are to be described by the driver circuit proposed here, since, in particular at low loads, the first converter stage supplies a highly accurate regulated DC voltage, which causes the disadvantageous EMC effects. The inventive generated artificial ripple this accuracy is reduced.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Last wenigstens eine LED. Der Lastwert der LED ist durch eine Dimmwertvorgabe festgelegt, bevorzugt ein Dimmwert unter 50 Prozent, bevorzugter unter 25 Prozent der Gesamtlichtleistung der wenigstens einen LED. Diese Dimmwertvorgabe zum Einstellen des Leuchtmittels wird insbesondere auch der Regeleinheit zugeführt. Somit ist das Steuersignal in der Lage, in Abhängigkeit einer Dimmwertvorgabe aktiviert zu werden.In a preferred embodiment, the load is at least one LED. The load value of the LED is defined by a dimming value specification, preferably a dimming value of less than 50 percent, more preferably less than 25 percent of the total light output of the at least one LED. This Dimmwertvorgabe for adjusting the light source is supplied in particular to the control unit. Thus, the control signal is able to be activated in response to a Dimmwertvorgabe.

Alternativ oder zusätzlich ist die Last wenigstens eine LED und der Lastwert ist durch eine Laststrommessung und/oder eine Lastspannungsmessung ermittelt.Alternatively or additionally, the load is at least one LED and the load value is determined by a load current measurement and / or a load voltage measurement.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Last wenigstens eine LED und der Lastwert ist durch die Dauer der Anschaltzeit des Schalters des ersten Wandlers ermittelt. Auf diese Weise können die niedrigen Lasten sehr einfach festgestellt werden und eine elektromagnetische Verträglichkeit erhöht werden.In a preferred embodiment, the load is at least one LED and the load value is determined by the duration of the turn-on time of the switch of the first converter. In this way, the low loads can be determined very easily and an electromagnetic compatibility can be increased.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist durch die Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung eine variierende Taktung des zweiten Schaltsignals des zweiten Wandlers einstellbar.In a preferred embodiment, a variable clocking of the second switching signal of the second converter is adjustable by the ripple of the regulated DC voltage.

Bevorzugt ist zumindest ein dritter getakteter Wandler dem zweiten Wandler nachgeschaltet, wobei der dritte Wandler mittels einer Taktung eines Schalters des dritten Wandlers die Last betreibt.Preferably, at least one third clocked converter is connected downstream of the second converter, wherein the third converter operates the load by means of a clocking of a switch of the third converter.

Bevorzugt ist der erste Wandler ein PFC-Wandler oder ein Buck-Wandler oder ein Fly-Back-Wandler. All diese getakteten Schaltwandler können nun gezielt ihre Betriebsfrequenz zyklisch variieren. Auf diese Weise wird eine ausreichende Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung erzeugt, wobei diese Restwelligkeit durch einen nachfolgenden Schaltwandler sehr einfach verringert werden kann, um eine konstante Lastleistung zu erhalten.The first converter is preferably a PFC converter or a buck converter or a fly-back converter. All these clocked switching converters can now selectively vary their operating frequency cyclically. In this way, a sufficient residual ripple in the regulated DC voltage is generated, this residual ripple can be easily reduced by a subsequent switching converter to obtain a constant load capacity.

Ist beispielsweise der erste Schaltwandler ein PFC-Wandler, so ist eine Regeleinheit vorgesehen, eine Eingangsspannung in eine geregelte Gleichspannung umzusetzen. Dazu wird eine Regelschleife in dem ersten Wandler vorgesehen, welche eine Ist-Größe und eine Soll-Größe miteinander vergleicht. Um nun die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Wandlers zu ermöglichen, werden entweder die Ist-Größe oder die Soll-Größe durch Beaufschlagen von zyklischen Zusatzwerten verändert. Somit ergibt sich ein Regelalgorithmus, der die vorhergehenden Effekte aufweist.For example, if the first switching converter is a PFC converter, then a control unit is provided to convert an input voltage into a regulated DC voltage. For this purpose, a control loop is provided in the first converter, which compares an actual size and a desired size with one another. In order to enable the cyclical change of the clocking of the first converter, either the actual variable or the set value are changed by applying cyclic additional values. This results in a control algorithm that has the previous effects.

Die Regeleinheit dient also dazu, auf Basis eines Ist-Werts eine geeignete Anschaltzeitdauer für einen Schalter zu berechnen. Bevor allerdings anhand der von dem Regeleinheit bestimmten Anschaltdauer ein Schaltsignal für den Schalter im ersten Schaltwandler erzeugt wird, wird die Anschaltdauer allerdings noch durch einen Zusatzwert ergänzt, also entweder verlängert oder verkürzt. Dieser Zusatzwert ändert sich zyklisch.The control unit thus serves to calculate a suitable turn-on time for a switch based on an actual value. However, before a switch signal for the switch in the first switching converter is generated on the basis of the control unit determined by the control period, the switch-on is, however, supplemented by an additional value, so either extended or shortened. This additional value changes cyclically.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der dritte Wandler ein Abwärtswandler, auch als Tiefsetzsteller, Abwärtsregler, Step-Down-Konverter oder Buck-Konverter bezeichnet. Bei einem derartigen Buck-Konverter ist die Ausgangsspannung stets kleiner als der Betrag der Eingangsspannung.In a preferred embodiment, the third converter is a down converter, also referred to as buck converter, buck regulator, step-down converter or buck converter. In such a buck converter, the output voltage is always smaller than the amount of the input voltage.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Betriebsgerät für ein Leuchtmittel vorgesehen, welches eine Treiberschaltung der vorhergehend beschriebenen Art aufweist.According to a second aspect of the invention, an operating device for a luminous means is provided which has a driver circuit of the type described above.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Leuchtmittels mittels einer Treiberschaltung gemäß der vorhergehend beschriebenen Art vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Umsetzen einer Eingangsspannung in eine geregelte Gleichspannung mittels eines ersten getakteten Wandlers unter Verwendung eines von einer Steuereinheit getakteten Schalters des Wandlers; Umsetzen der geregelten Gleichspannung in eine Lastspannung zum Betreiben der Last mittels zumindest eines zweiten getakteten Wandlers unter Verwendung eines von der Steuereinheit getakteten Schalters des zweiten Wandlers; Zyklisches Verändern der Taktung des Schalters des ersten Wandlers, dass auch wenn die Eingangsspannung des Wandlers und die Last konstant sind, eine Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung vorliegt; und Verringern dieser Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung mittels des zweiten Wandlers.According to a third aspect of the invention, a method is provided for operating at least one luminous means by means of a driver circuit according to the previously described type. The method comprises the steps of: converting an input voltage into a regulated DC voltage by means of a first clocked converter using a switch clocked by a control unit of the converter; Converting the regulated DC voltage into a load voltage for operating the load by means of at least one second clocked converter using a switch of the second converter clocked by the control unit; Cyclically changing the timing of the switch of the first converter, that even if the input voltage of the converter and the load are constant, there is a ripple in the regulated DC voltage; and reducing this residual ripple of the regulated DC voltage by means of the second converter.

Bevorzugt ist die Restwelligkeit vorgesehen, die Betriebsfrequenz des zweiten Wandlers zu verändern.The residual ripple is preferably provided to change the operating frequency of the second converter.

Bevorzugt wird eine Soll-Größe und/oder eine Ist-Größe und/oder eine Anschaltzeit des Schaltsignals des ersten Wandlers mittels des Steuersignals zyklisch verändert.Preferably, a desired value and / or an actual variable and / or a turn-on time of the switching signal of the first converter is cyclically changed by means of the control signal.

Bevorzugt wird die zyklische Frequenzänderung nur angewendet, wenn das Leuchtmittel einen Lastwert unterhalb eines vordefinierten Schwellwerts aufweist.Preferably, the cyclic frequency change is only applied if the luminous means has a load value below a predefined threshold value.

Nachfolgend wird anhand von Figuren die Erfindung bzw. weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben. Gleiche Bestandteile in den Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, es können einzelne Elemente der Figuren übertrieben groß bzw. übertrieben vereinfacht dargestellt sein.The invention or further embodiments and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to figures, the figures only describe embodiments of the invention. Identical components in the figures are given the same reference numerals. The figures are not to be considered as true to scale, it can be exaggerated large or exaggerated simplified individual elements of the figures.

Es zeigen:Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer als Blockschaltbild dargestellten Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 1 a first embodiment of a driver circuit according to the invention shown as a block diagram;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer als Blockschaltbild dargestellten Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 2 a second embodiment of a driver circuit according to the invention shown as a block diagram;

3 ein Ausführungsbeispiel eines ersten Wandlers für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 3 an embodiment of a first converter for a driver circuit according to the invention;

4a–c beispielhafte Signalverläufe zur zyklischen Verändern der Frequenz gemäß der Erfindung; 4a Fig. 5 shows exemplary waveforms for cyclically varying the frequency according to the invention;

5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines zweiten Wandlers für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 5 a first embodiment of a second converter for a driver circuit according to the invention;

6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines zweiten Wandlers für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 6 A second embodiment of a second converter for a driver circuit according to the invention;

7 eine beispielhafte Halbbrückenschaltung für einen zweiten Wandler einer Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 7 an exemplary half-bridge circuit for a second converter of a driver circuit according to the invention;

8 eine Kombination aus Resonanzkreis und Transformator für einen zweiten Wandler einer Treiberschaltung gemäß der Erfindung; 8th a combination of resonant circuit and transformer for a second converter of a driver circuit according to the invention;

9 ein Ausführungsbeispiel eines dritten Wandlers für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung; und 9 an embodiment of a third converter for a driver circuit according to the invention; and

10 ein Verfahrensablaufdiagramm für ein Verfahren gemäß der Erfindung. 10 a process flow diagram for a method according to the invention.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung dargestellt. Hierbei ist ein erster Wandler 1 mit einer Eingangsspannung L, N verbunden. Die Eingangsspannung ist hier als Netzspannung dargestellt, wobei ein spannungsführender Leiter L der Netzspannung und ein Neutralleiter N der Netzspannung symbolisch dargestellt sind. Am Ausgang der ersten Wandlerstufe 1 ist eine geregelte Gleichspannung UBUS bezogen auf ein Massepotential GND abgreifbar. Gemäß der Treiberschaltung der Erfindung wird dem ersten Wandler 1 ein zweiter Wandler 2 nachgeschaltet. Hierbei wird die geregelte Eingangsspannung UBUS in eine Lastspannung ULAST bzw. einen Laststrom ILAST umgesetzt. Am Ausgang des zweiten Wandlers 2 ist eine Last 3 anschließbar, die gemäß 1 beispielhaft als ein ohmscher Widerstand dargestellt ist.In 1 a first embodiment of a driver circuit according to the invention is shown. Here is a first converter 1 connected to an input voltage L, N. The input voltage is shown here as mains voltage, wherein a live conductor L of the mains voltage and a neutral conductor N of the mains voltage are shown symbolically. At the output of the first converter stage 1 is a regulated DC voltage U BUS based on a ground potential GND taped. According to the driving circuit of the invention, the first converter 1 a second converter 2 downstream. In this case, the regulated input voltage U BUS is converted into a load voltage U LAST or a load current I LAST . At the output of the second converter 2 is a burden 3 connectable, according to 1 exemplified as an ohmic resistance.

Als Last 3 ist insbesondere ein Leuchtmittel, beispielsweise wenigstens eine LED, vorgesehen. Die Last 3 kann dabei eine LED-Strecke aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten LEDs symbolisieren. Überdies ist es auch möglich eine Parallelschaltung mehrerer LED als die Last 3 anzusehen.As a burden 3 In particular, a light source, for example at least one LED, is provided. Weight 3 can symbolize an LED track from a plurality of LEDs connected in series. Moreover, it is also possible to connect several LEDs in parallel as the load 3 to watch.

Erfindungsgemäß wird nun ein Umsetzen der Eingangsspannung L, N in eine geregelte Gleichspannung UBUS mittels des ersten Wandlers 1 derart erwirkt, dass die in der ersten Wandlerstufe 1 erzeugte Taktung durch Anlegen eines ersten Schaltsignals Sig an den Schalter S3 in zyklischer Weise verändert wird. Diese zyklische Veränderung der Taktung bewirkt eine Restwelligkeit, die in der darauffolgenden zweiten Wandlerstufe 2 verringert wird, um der Last 3 dennoch eine konstante Spannung ULAST bzw. einen konstanten Strom ILAST bzw. eine konstante Leistung PLAST bereitzustellen. Mit Restwelligkeit ist die zyklische Veränderung der Amplitude gemeint.According to the invention, a conversion of the input voltage L, N into a regulated direct voltage U BUS by means of the first converter is now performed 1 so obtained that in the first converter stage 1 generated timing is changed by applying a first switching signal Sig to the switch S3 in a cyclical manner. This cyclic change of the timing causes a ripple, which in the subsequent second converter stage 2 is reduced to the load 3 nevertheless to provide a constant voltage U LAST or a constant current I LAST or a constant power PLAST. By ripple is meant the cyclic change in amplitude.

Das zyklische Verändern der Taktung, beispielsweise der Betriebsfrequenz oder des Taktverhältnisses des Schaltsignals Sig durch Änderung der Anschaltzeit ton oder der Ausschaltzeit toff, der ersten Wandlerstufe 1 führt zu einer zyklischen Veränderung der Taktung in der nachgeschalteten zweiten Wandlerstufe 2, wodurch insbesondere harmonische Schwingungen der Schaltfrequenz im zweiten Wandlers 2 kompensiert werden. Dies verbessert die EMV-Charakteristik der Treiberschaltung und ermöglicht es, dass die Treiberschaltung kein störendes hörbares Rauschen und auch kein störendes Flackern der Leuchtmittel als Last 3 erzeugt.The cyclic changing of the timing, such as the operating frequency or the Clock ratio of the switching signal Sig by changing the on time t on or the off time t off , the first converter stage 1 leads to a cyclical change of the clocking in the downstream second converter stage 2 , whereby in particular harmonic oscillations of the switching frequency in the second converter 2 be compensated. This improves the EMC characteristic of the driver circuit and allows the driver circuit to have no annoying audible noise and no annoying flicker of the lamps as a load 3 generated.

Das Verändern der Taktung der ersten Wandlerstufe 1 wird insbesondere durch ein Steuersignal PFC erreicht, welches dem ersten Wandler 1 zugeführt wird. Dieses Steuersignal PFC wird beispielsweise durch eine Steuereinheit 4 generiert. Das Steuersignal PFC hat direkten Einfluss auf eine Regelschleife innerhalb des ersten Wandlers 1. Insbesondere wird eine Ist-Größe oder eine Soll-Größe innerhalb der Regelschleife der Wandlerstufe 1 mittels zyklischer Manipulation variiert, sodass eine Restwelligkeit auf der geregelten Gleichspannung UBUS erzeugt wird. Diese Restwelligkeit wird wiederum dazu führen, dass die zweite Wandlerstufe 2 eine veränderte Taktung aufweist.Changing the timing of the first converter stage 1 is achieved in particular by a control signal PFC, which is the first converter 1 is supplied. This control signal PFC is, for example, by a control unit 4 generated. The control signal PFC has a direct influence on a control loop within the first converter 1 , In particular, an actual variable or a desired variable within the control loop of the converter stage 1 varies by means of cyclic manipulation, so that a ripple on the regulated DC voltage U BUS is generated. This residual ripple will in turn cause the second converter stage 2 has a changed timing.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Treiberschaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Nachfolgend werden nur die Unterschiede zwischen der Treiberschaltung gemäß 1 und der Treiberschaltung gemäß 2 beschrieben. Gemäß 2 ist eine dritte Wandlerstufe 5 dargestellt, die zwischen der zweiten Wandlerstufe 2 und der Last 3 angeordnet ist. Die dritte Wandlerstufe 5 ist bevorzugt ein Buck-Konverter.In 2 a second embodiment of a driver circuit according to the invention is shown. Below, only the differences between the driver circuit according to 1 and the driver circuit according to 2 described. According to 2 is a third converter stage 5 shown between the second converter stage 2 and the load 3 is arranged. The third converter stage 5 is preferably a buck converter.

Als erster Wandler 1 ist beispielsweise eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, PFC, vorgesehen. Allgemein kann allerdings jede Art von getaktetem Wandler als Schaltwandler 1 angesehen werden. Somit ist es auch möglich, Tiefsetzsteller oder Hochsetzsteller, insbesondere in Form von Fly-Back-Wandlern oder Buck-Wandlern als ersten Wandler 1 vorzusehen.As the first converter 1 For example, a power factor correction circuit, PFC, is provided. Generally, however, any type of clocked converter as a switching converter 1 be considered. Thus, it is also possible Tiefsetzsteller or boost converter, especially in the form of fly-back converters or buck converters as the first converter 1 provided.

Es ist vorgesehen, dass die Taktung des Schaltsignals Sig des ersten Wandler 1 zyklisch variiert wird, um eine Restwelligkeit auf der geregelten Gleichspannung UBus bewusst zu erzeugen, welche dazu führt, dass der zweite Wandler 2 auch seine Taktung ändert. Durch das zyklische Verändern der Taktung des ersten Schaltsignals Sig verändert sich auch die Taktung des zweiten Schaltsignals HS, LS des zweiten Wandlers 2 zyklisch, wobei insbesondere das Kompensieren von Störeinflüssen, insbesondere harmonischen Schwingungen etc. ermöglicht ist.It is provided that the timing of the switching signal Sig of the first converter 1 is cyclically varied to deliberately generate a ripple on the regulated DC voltage U bus , which causes the second converter 2 his timing also changes. By cyclically changing the timing of the first switching signal Sig, the timing of the second switching signal HS, LS of the second converter changes 2 cyclically, in particular the compensation of disturbing influences, in particular harmonic oscillations etc. is made possible.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer ersten Wandlerstufe 1 für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung detailliert dargestellt. Gemäß 3 ist eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, englisch Power Factor Correction, kurz PFC, als erster Wandler 1 vorgesehen. Dabei wird an den Wandler 1 eine Netzspannung L, N angelegt. Diese Netzspannung L, N wird mittels einer Gleichrichtereinheit 24 gleichgerichtet. Sodann folgt eine aktive PFC-Schaltung bestehend aus einer PFC-Spule L4, einer PFC-Diode D5 und einem PFC-Schalter S3. Abschließend wird ein Glättungskondensator CBUS parallelgeschaltet. Am Ausgang des ersten Wandlers 1 ist eine gleichgerichtete Spannung UBUS abgreifbar.In 3 is an embodiment of a first converter stage 1 for a driver circuit according to the invention shown in detail. According to 3 is a power factor correction circuit, English Power Factor Correction, short PFC, as the first converter 1 intended. It is to the converter 1 a mains voltage L, N applied. This mains voltage L, N is by means of a rectifier unit 24 rectified. Then follows an active PFC circuit consisting of a PFC coil L4, a PFC diode D5 and a PFC switch S3. Finally, a smoothing capacitor C BUS is connected in parallel. At the output of the first converter 1 is a rectified voltage U BUS can be tapped.

In 3 ist dabei ein sogenannter Boost-PFC-Wandler 1 dargestellt. Der Boost-PFC-Wandler 1 weist eine PFC-Spule L4 auf. Diese Spule L4 ist mit einem ersten Anschluss an den Gleichrichter 24 angeschlossen und mit einem zweiten Anschluss an einen ersten Anschluss des PFC-Schalters S4 und an die Anode D5 angeschlossen. Ein zweiter Anschluss des Schalters S3 ist mit dem Massepotential GND verbunden. Somit kann der Schalter S3 den zweiten Anschluss der Spule L4 entweder auf Masse GND kurzschließen oder der Diode D5 zuschalten. Die Kathode der Diode D5 ist mit dem Ausgang UBUS verbunden.In 3 is a so-called boost PFC converter 1 shown. The boost PFC converter 1 has a PFC coil L4. This L4 coil has a first connection to the rectifier 24 connected and connected with a second terminal to a first terminal of the PFC switch S4 and to the anode D5. A second terminal of the switch S3 is connected to the ground potential GND. Thus, the switch S3 can either short the second terminal of the coil L4 to ground GND or turn on the diode D5. The cathode of the diode D5 is connected to the output U BUS .

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Schalter S4 mittels einer Regeleinheit 11 geschalten wird. Diese Regeleinheit weist einen ersten Eingang auf, um eine Soll-Größe anzuschließen. Die Soll-Größe ist beispielsweise vom ersten Anschluss der Spule L4 abgreifbar und wird der Regeleinheit 11 direkt oder über einen Spannungsteiler bereitgestellt.According to the invention it is now provided that the switch S4 by means of a control unit 11 is switched. This control unit has a first input to connect to a desired size. The desired size can be tapped, for example, from the first terminal of the coil L4 and becomes the control unit 11 provided directly or via a voltage divider.

Die Regeleinheit 11 weist einen zweiten Anschluss auf, um eine Ist-Größe anzuschließen. Diese Ist-Größe wird bevorzugt von der Kathode der Diode D5 abgegriffen und direkt der Regeleinheit 11 oder über einen Spannungsteiler 11 bereitgestellt.The control unit 11 has a second port to connect to an actual size. This actual size is preferably tapped off from the cathode of the diode D5 and directly to the control unit 11 or via a voltage divider 11 provided.

Ein erstes Schaltsignal Sig wird von der Regeleinheit 11 generiert, um den Schalter S4 auf Basis der Werte der Soll-Größe und der Ist-Größe zu steuern. Das Schaltsignal Sig ist ein pulsweitenmoduliertes Signal, dessen Taktung erfindungsgemäß durch ein Steuersignal PFC zyklisch variiert wird. Auf diese Weise wird eine geregelte Gleichspannung UBUS erhalten, die eine bewusste Restwelligkeit aufweist. Insbesondere bei geringen Lasten 3, beispielsweise einer Dimmwertvorgabe von kleiner 50% der Gesamtlichtleistung einer Leuchte, ist die Treiberschaltung so mit einer verbesserten EMV-Verträglichkeit ausgestattet.A first switching signal Sig is from the control unit 11 generated to control the switch S4 based on the values of the target size and the actual size. The switching signal Sig is a pulse width modulated signal whose timing is cyclically varied according to the invention by a control signal PFC. In this way, a regulated DC voltage U BUS is obtained, which has a deliberate residual ripple. Especially at low loads 3 For example, a dimming value of less than 50% of the total light output of a lamp, the driver circuit is equipped with improved EMC compatibility.

Das Steuersignal PFC wird aus einer Steuereinheit 4 bereitgestellt. Das Steuersignal PFC ist insbesondere eine zyklische Manipulation im Rahmen eines Zusatzwerts, der entweder der Ist-Größe oder der Soll-Größe aufaddiert oder subtrahiert wird. Somit wird das Ergebnis der Regeleinheit 11 absichtlich manipuliert, um eine zyklische Taktungs-Modulation zu erhalten. Alternativ kann auch die Anschaltzeit ton_PFC des Schalters S4 mittels des Steuersignals PFC mit zyklischen Variationen beaufschlagt werden. Eine derartige zyklische Veränderung der Anschaltzeit ton_PFC ist beispielsweise in der 4c dargestellt.The control signal PFC is from a control unit 4 provided. The control signal PFC is in particular a cyclic manipulation in the frame an additional value that is either added to the actual size or the target size or subtracted. Thus, the result of the control unit 11 deliberately manipulated to obtain a cyclic timing modulation. Alternatively, the turn- on time t on_PFC of the switch S4 can be subjected to cyclic variations by means of the control signal PFC. Such a cyclical change of the on-time t on_PFC is for example in the 4c shown.

Die Ausgangsspannung des PFC-Wandlers 1 ist eine Busspannung UBus in Form einer DC-Spannung bzw. einer im Wesentlichen konstanten Spannung. Ausgehend von einer 230 Volt Netz-Wechselspannung L, N kann die Busspannung UBus beispielsweise 400 Volt betragen. Aufgrund der in Europa geltende Netzspannungsfrequenz von 50 Hz weist die von der PFC-Schaltung 1 bereitgestellte Busspannung Vbus üblicherweise eine Restwelligkeit mit der doppelten Netzfrequenz, in Europa 100 Hz, in USA 120 Hz auf.The output voltage of the PFC converter 1 is a bus voltage U bus in the form of a DC voltage or a substantially constant voltage. Starting from a 230 volt AC mains voltage L, N, the bus voltage U bus can be, for example, 400 volts. Due to the mains voltage frequency of 50 Hz in Europe, that of the PFC circuit 1 provided bus voltage V bus usually a residual ripple with twice the mains frequency, in Europe 100 Hz, 120 Hz in USA.

Bei dem Wandler 1 kann es sich beispielsweise um einen Hochsetzsteller, einen Sperrwandler oder einen isolierten Sperrwandler handeln. Die Busspannung VBus wird nachfolgend einem zweiten Wandler 2 zugeführt. Weiterhin ist eine Regeleinheit 11 vorgesehen, die insbesondere als integrierte Schaltung, wie beispielsweise ASIC oder Mikroprozessor bzw. Hybrid davon implementiert sein kann.At the converter 1 it may be, for example, a boost converter, a flyback converter or an isolated flyback converter. The bus voltage V bus is subsequently a second converter 2 fed. Furthermore, a control unit 11 provided, which may be implemented in particular as an integrated circuit, such as ASIC or microprocessor or hybrid thereof.

Die Regeleinheit 11 kommuniziert beispielsweise über eine galvanische Entkopplung mit einer Schnittstelle. Diese Schnittstelle hat Anschlüsse zur Anbindung eines externen analogen oder digitalen Busses (nicht gezeigt), der beispielsweise gemäß dem DALI-Industriestandard ausgebildet sein kann. Dadurch können Daten gemäß diesem Protokoll bi-direktional oder auch unidirektional übermittelt werden, beispielsweise eine Dimmvorgabe oder eine Farbtemperatur. Alternativ oder zusätzlich können aber auch unidirektionale oder bidirektionale Signale an dieser Schnittstelle gemäß anderen Standards übertragen werden.The control unit 11 communicates for example via a galvanic decoupling with an interface. This interface has ports for interfacing an external analog or digital bus (not shown), which may be configured according to, for example, the DALI industry standard. Thereby, data according to this protocol can be transmitted bi-directionally or unidirectionally, for example a dimming preset or a color temperature. Alternatively or additionally, however, unidirectional or bidirectional signals can also be transmitted at this interface in accordance with other standards.

In der 4a ist zunächst ein erstes Schaltsignal Sig des ersten Wandlers 1 dargestellt. Dieses Schaltsignal Sig ist ein PWM-Signal mit einer Anschaltzeit ton_PFC, die durch die Regeleinheit 11 festgelegt wird.In the 4a is first a first switching signal Sig of the first converter 1 shown. This switching signal Sig is a PWM signal with an on time t on_PFC , which is controlled by the control unit 11 is determined.

In 4b ist ein Zeitverlauf einer ersten Halbwelle des Eingangssignals L im Vergleich zum Kathodenstromsignal ID5_Kathode der Diode D5 gezeigt. Die Kurve zeigt den Stromverlauf IL4 durch die Spule L4, wenn der PFC in einem Grenzbetrieb, englisch critical conduction mode, CRM, betrieben wird, bei dem der Strom durch die Spule bei jedem Schaltzyklus des Schalters S3 einmal null Ampere aufweist, um ein möglichst verlustarmes Schalten zu gewährleisten. Die Anschaltzeit ton_PFC des Schaltsignals ist die Zeit zwischen einem Nullpunkt des Stroms IL4 und einem Peakwert des Stroms IL4. Die Ausschaltzeit toff_PFC ist die Zeit zwischen einem Peakwert des Stroms IL4 und einem Nullpunkt des Stroms IL4. Die Summe aus ton_PFC und toff_PFC ist die Zeitdauer T des Schaltsignals.In 4b is a time course of a first half-wave of the input signal L compared to the cathode current signal I D5_Kathode the diode D5 shown. The graph shows the current waveform I L4 through the coil L4 when the PFC is operating in a critical conduction mode, CRM, where the current through the coil at each switching cycle of the switch S3 is once zero amps, as much as possible to ensure low-loss switching. The turn- on time t on_PFC of the switching signal is the time between a zero point of the current I L4 and a peak value of the current I L4 . The turn-off time t off_PFC is the time between a peak value of the current I L4 and a zero point of the current I L4 . The sum of t on_PFC and t off_PFC is the time duration T of the switching signal.

Alternativ und in 4b nicht dargestellt kann die Regeleinheit 11 dazu eingerichtet sein, einen nicht-lückenden Betrieb, englisch continous current mode, CCM, oder einen lückenden Betrieb, englisch discontinous current conduction mode, DCM, einzustellen.Alternative and in 4b not shown, the control unit 11 be configured to set a non-contiguous mode, CCM, or a discontinuous current conduction mode, DCM.

In 4c ist nun ein Verlauf eines Zeitwerts der Anschaltzeit ton_PFC über die Zeit gezeigt. Die Y-Achse entspricht dabei der zeitlichen Dauer der Anschaltzeit des Schalters S3.In 4c is now shown a course of a time value of the on time t on_PFC over time. The Y-axis corresponds to the duration of the turn-on time of the switch S3.

Ausgehend von einem Normwert ton_norm (gestrichelt dargestellt) wird der Wert für die Anschaltzeit ton_PFC stufenweise inkrementiert und dekrementiert. Der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Stufen zum Inkrementieren oder Dekrementieren wird durch die Taktfrequenz des Wandlers 1 bestimmt. Das Inkrementieren und Dekrementieren wiederholt sich zyklisch, sodass der Mittelwert der Anschaltzeit ton_PFC dem Normwert ton_norm entspricht. Das Inkrementieren und/oder Dekrementieren wird von der Regeleinheit 11 durchgeführt und der Regeleinheit als Steuersignal PFC bereitgestellt.Based on a standard value t on_norm (shown in dashed lines), the value for the turn- on time t on_PFC is incremented and decremented step by step. The time interval between the individual stages for incrementing or decrementing is determined by the clock frequency of the converter 1 certainly. The incrementing and decrementing is repeated cyclically, so that the mean value of the turn-on time t on_PFC corresponds to the standard value t on_norm . The incrementing and / or decrementing is done by the control unit 11 performed and the control unit provided as a control signal PFC.

Die Höhe aller Stufen wird als „sweep amplitude” bezeichnet. Die Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung lässt sich durch die „sweep amplitude” oder durch die Länge der Sweep-Periode TSWEEP bzw. die Frequenz des Zyklus Tsweep–1 einstellen, sodass sichergestellt werden kann, dass die Restwelligkeit von dem nachfolgenden Wandler 2 kompensiert werden kann.The height of all levels is called sweep amplitude. The residual ripple of the regulated DC voltage can be adjusted by the "sweep amplitude" or by the length of the sweep period T SWEEP or the frequency of the cycle T sweep-1 , so that it is possible to ensure that the residual ripple from the downstream converter 2 can be compensated.

Durch eine erfindungsgemäße Veränderung der Schaltfrequenz – der Frequenzhub, beispielsweise im Bereich von einigen Kilohertz, kann eine EMV-Reduzierung im Sinne der EMV-Vorschriften erzielt werden.By changing the switching frequency according to the invention - the frequency deviation, for example in the range of a few kilohertz, an EMC reduction in the sense of the EMC regulations can be achieved.

Die zuvor erwähnte 100 Hertz Restwelligkeit am Ausgang des PFC-Wandlers 1 wird durch den zweiten Wandler 2 verringert. Dabei wird insbesondere die Amplitude der Restwellen verringert, im Idealfall wird die Restwelligkeit komplett herausgeregelt.The previously mentioned 100 Hertz residual ripple at the output of the PFC converter 1 is through the second converter 2 reduced. In particular, the amplitude of the residual waves is reduced, ideally the residual ripple is completely out-regulated.

Somit kann der künstliche fest vorgegebene Frequenz-Sweep gemäß der vorliegenden Erfindung selektiv dann zuschaltbar bzw. verstärkbar vorgesehen sein, wenn eine niedrige Lichtleistung angefordert ist, bei der die Schwankung in der Ausführspannung des PFC-Wandlers 1 nicht von selbst zu einem Verändern der Betriebsfrequenz des zweiten Wandlers 2 führt.Thus, according to the present invention, the artificial fixed frequency sweep can be selectively switchable provided that a low light power is required at which the fluctuation in the Output voltage of the PFC converter 1 not by itself to changing the operating frequency of the second converter 2 leads.

Es kann somit vorgesehen sein, dass dieser Sweep-Betrieb adaptiv, d. h. beispielsweise auch selektiv abhängig von dem aktuellen Dimmwert der LED-Strecke ausgeführt werden kann. Insbesondere kann er nur ausgeführt werden, wenn die Lichtleistung unter einen vorgegebenen Schwellenwert liegt.It can thus be provided that this sweep operation adaptively, d. H. For example, it can also be carried out selectively depending on the current dimming value of the LED route. In particular, it can only be executed when the light output is below a predetermined threshold.

Wenn nun erfindungsgemäß der PFC-Wandler 1 eine Ausgangsspannung mit einer Restwelligkeit mit einer Frequenz von 100 Hertz bereitstellt, wird die Betriebsfrequenz des zweiten Wandlers 2 gezielt mit einer zyklisch veränderten Taktung im Bereich einiger Kilohertz beaufschlagt. Darüber hinaus ist der Frequenzhub relativ gering, sodass sich die im Bereich der zyklischen Taktungsänderung liegende Schwankung für den Menschen unsichtbar niederschlägt.Now, if according to the invention, the PFC converter 1 provides an output voltage with a ripple at a frequency of 100 hertz, the operating frequency of the second converter 2 specifically applied to a cyclically altered clocking in the range of a few kilohertz. In addition, the frequency deviation is relatively low, so that the fluctuation lying in the area of the cyclic change in timing is invisible to humans.

Beispielsweise kann, wenn der zeitliche Mittelwert der Betriebsfrequenz des ersten Wandlers 1 in einem Bereich zwischen 80 kHz und 100 kHz liegt, der Frequenzhub d. h. der symmetrische Frequenz-Sweep, in einem Bereich von wenigen Kilohertz liegen.For example, if the time average of the operating frequency of the first converter 1 is in a range between 80 kHz and 100 kHz, the frequency deviation, ie the symmetrical frequency sweep, is within a range of a few kilohertz.

In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer zweiten Wandlerstufe 2 für eine Treiberschaltung der Erfindung dargestellt. Die zweite Wandlerstufe 2 gemäß 5 umfasst vier Funktionseinheiten. Zunächst ist eine Halbbrückenschaltung 21 vorgesehen, an die eine geregelte Eingangsspannung UBUS mit künstlich erzeugten Restwelligkeiten anlegbar ist. Die Halbbrückenschaltung 21 weist zwei in Serie geschaltete Schalter S1, S2 auf, die mittels komplementär geschalteter Schaltsignalkomponenten HS, LS geschaltet werden. Am Ausgang der Halbbrückenschaltung 21 ist somit wieder ein Wechselspannungssignal erhalten, mit einem Gleichspannungsoffset der Höhe Ubus/2. Das Signal toggelt zwischen Ubus und Gnd.In 5 is a first embodiment of a second converter stage 2 for a driver circuit of the invention. The second converter stage 2 according to 5 includes four functional units. First is a half-bridge circuit 21 provided to which a regulated input voltage U BUS with artificially generated ripple can be applied. The half-bridge circuit 21 has two series-connected switches S1, S2, which are switched by means of complementarily switched switching signal components HS, LS. At the output of the half-bridge circuit 21 Thus, again an AC signal is obtained, with a DC offset of the height Ubus / 2. The signal toggles between Ubus and Gnd.

Somit kann die Ausgangsspannung des PFC-Wandlers 1 einem als Wechselrichter fungierenden Halbrückenschaltkreis 21 zugeführt werden. Die Ansteuersignale HS, LS für die Taktung der Schalter S1, S2 können ebenfalls von der Regeleinheit 11 erzeugt werden.Thus, the output voltage of the PFC converter 1 a half-bridge circuit acting as an inverter 21 be supplied. The control signals HS, LS for the timing of the switches S1, S2 can also by the control unit 11 be generated.

Zwischen den Schaltern S1, S2 der Halbbrücke 21 schließt sich der Resonanzkreis 22 an. Der Resonanzkreis 22 kann beliebig ausgestaltet sein und ist im Fall gemäß 5 als ein sogenannter LLC-Resonanzschaltkreis ausgebildet. Dabei ist ein erster Kondensator C1 in Reihe mit einer ersten Spule L1 und einer zweiten Spule L2 geschaltet. Die zweite Spule L2 ist gemäß 5 gleichzeitig die Primärwicklung eines Transformators T einer nachgeschalteten Transformatorstufe 23. Dieser Transformator 23 dient dazu, die Last 3 von der geregelten Gleichspannung UBUS galvanisch zu trennen. Die Sekundärwicklung L3 der Transformatorstufe 23 ist wiederum mit einer Gleichrichterschaltung 24 verbunden. Gemäß 5 besteht die Gleichrichterschaltung 24 aus vier Dioden D1, D2, D3 und D4, die als Graetz-Schaltung verbunden sind, um einen Vollbrückengleichrichter zu bilden. Am Ausgang des Gleichrichters 24 ist eine konstant geregelte Spannung ULAST oder ein konstant geregelter Strom ILAST abgreifbar.Between the switches S1, S2 of the half-bridge 21 closes the resonant circuit 22 at. The resonant circuit 22 can be configured arbitrarily and is in the case according to 5 is formed as a so-called LLC resonant circuit. In this case, a first capacitor C1 is connected in series with a first coil L1 and a second coil L2. The second coil L2 is according to 5 at the same time the primary winding of a transformer T of a downstream transformer stage 23 , This transformer 23 serves the load 3 to be galvanically isolated from the regulated DC voltage U BUS . The secondary winding L3 of the transformer stage 23 is in turn with a rectifier circuit 24 connected. According to 5 there is the rectifier circuit 24 of four diodes D1, D2, D3 and D4 connected as a Graetz circuit to form a full-bridge rectifier. At the output of the rectifier 24 is a constant regulated voltage U LAST or a constant regulated current I LAST tapable.

Wird nun der geregelten Gleichspannung UBUS eine Restwelligkeit mittels des Steuersignals PFC auferlegt, so wird die zweite Wandlerstufe 2 bewusst gezwungen, ihre Betriebsfrequenz durch Anlegen der entsprechenden Schaltsignalkomponenten HS, LS auch zu variieren, um die EMV-Charakteristik zu verbessern.If now the regulated DC voltage U BUS imposes a residual ripple by means of the control signal PFC, then the second converter stage 2 deliberately forced to vary their operating frequency by applying the appropriate switching signal components HS, LS also to improve the EMC characteristics.

In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einem zweiten Wandler 2 für eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Nachfolgend werden nur die Unterschiede zwischen dem Wandler 2 gemäß 5 und dem zweiten Wandler 2 gemäß 6 näher erläutert. Im Unterschied zur 5 ist der Gleichrichter 24 alternativ ausgestaltet, indem die Sekundärwicklung L3 der Transformatorstufe 23 einen Mittelabgriff und zwei Dioden D1 und D2 aufweist.In 6 is a second embodiment of a second converter 2 for a driver circuit according to the invention. Below are just the differences between the converter 2 according to 5 and the second converter 2 according to 6 explained in more detail. In contrast to 5 is the rectifier 24 alternatively configured by the secondary winding L3 of the transformer stage 23 has a center tap and two diodes D1 and D2.

In 7 ist ein Beispiel für eine verbesserte Halbbrückenschaltung 21 für einen zweiten Wandler 2 einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung dargestellt. Die Halbbrückenschaltung 21 weist zwei Feldeffekttransistoren Q1, Q2 als Schalter S1, S2 auf, die in Reihe geschaltet sind. Eine Schaltsignalkomponente HS ist dabei an den Gate-Anschluss des Feldeffekttransistors Q1 geschaltet. Ein zur Schaltsignalkomponente HS komplementäre zweite Schaltsignalkomponente LS ist dabei am Gate-Anschluss des Feldeffekttransistors Q2 geschaltet. Zur Verringerung von Schaltkapazitäten werden zwischen den jeweiligen Drain- und Source-Anschlüssen der Feldeffekttransistoren Q1, Q2 Kompensationskondensatoren CQ angeschaltet. Eine derartige Halbbrückenschaltung 21 ermöglicht es, dass die Flanken der Halbbrücken-Mittelpunktspannung flacher werden, was zu einer Verbesserung im EMI Spektrum führt.In 7 is an example of an improved half-bridge circuit 21 for a second converter 2 a driver circuit according to the invention shown. The half-bridge circuit 21 has two field effect transistors Q1, Q2 as switches S1, S2 connected in series. A switching signal component HS is connected to the gate terminal of the field effect transistor Q1. A complementary to the switching signal component HS second switching signal component LS is connected to the gate terminal of the field effect transistor Q2. In order to reduce switching capacitances, compensation capacitors C Q are connected between the respective drain and source terminals of the field-effect transistors Q1, Q2. Such a half-bridge circuit 21 allows the flanks of the half-bridge mid-point voltage to flatten, resulting in an improvement in the EMI spectrum.

In 8 ist eine alternative Kombination aus Resonanzkreis 22 und Transformator 23 dargestellt. Im Gegensatz zu den in 5 bzw. 6 dargestellten Varianten ist hier die Primärspule L2' des Transformators 23 getrennt von der zweiten Spule L2 des Resonanzkreises 22 dargestellt. Dies ermöglicht ein verbessertes Einstellen des Resonanzschaltkreises 22 mittels der Spulen L1 und L2. Der Transformator 23 gemäß 8 wird bevorzugt als ein idealer Übertrager T ausgebildet.In 8th is an alternative combination of resonant circuit 22 and transformer 23 shown. Unlike the in 5 respectively. 6 illustrated variants here is the primary coil L2 'of the transformer 23 separated from the second coil L2 of the resonant circuit 22 shown. This allows for improved tuning of the resonant circuit 22 by means of the coils L1 and L2. The transformer 23 according to 8th is preferably formed as an ideal transformer T.

Bevorzugt wird folgender Aufbau verwendet. Die Spulen L1 und L2 sind im Transformator T integriert, L1 ist dabei die Streuinduktivität vom Transformator T und L2 die Magnetisierungsinduktivität. Auf diese Weise wird nur ein Bauteil verwendet, in welchem L1 und L2 gemeinsam ausgebildet sind. Alternativ und ebenfalls bevorzugt wird die Spule L1 als eine zusätzliche, externe Induktivität in Reihe zu der Primärwicklung des Transformators T geschaltet, sodass zwei Bauteile verwendet werden, die Induktivität L1 und die Primärwicklung L2' des Transformators T.Preferably, the following structure is used. The coils L1 and L2 are integrated in the transformer T, L1 is the leakage inductance from the transformer T and L2 is the magnetizing inductance. In this way, only one component is used, in which L1 and L2 are formed together. Alternatively and also preferably, the coil L1 is connected as an additional external inductance in series with the primary winding of the transformer T, so that two components are used, the inductance L1 and the primary winding L2 'of the transformer T.

In 9 ist ein beispielhafter dritter Wandler 5 einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung gemäß der 2 dargestellt. Am Eingang der dritten Wandlerstufe 5 ist ein Ausgangssignal der zweiten Wandlerstufe 2 angeschlossen.In 9 is an exemplary third converter 5 a driver circuit according to the invention according to the 2 shown. At the entrance of the third converter stage 5 is an output signal of the second converter stage 2 connected.

Mittels eines Buck-Konverters, bestehend aus einem Buck-Schalter S4, einer Buck-Spule L5 und einer Buck-Diode D6 kann nun die Eingangsspannung des dritten Wandlers 5 in die Lastspannung ULast oder den Laststrom ILast umgesetzt werden. Ein Ladekondensator CBUCK ermöglicht das Verhindern weiterer Restwelligkeiten, sodass eine sehr konstante Ausgangsspannung ULAST bzw. ein hoch konstanter Strom HAST eingestellt werden kann.By means of a buck converter consisting of a buck switch S4, a buck inductor L5 and a buck diode D6 can now be the input voltage of the third converter 5 be converted into the load voltage U load or the load current I load . A charging capacitor C BUCK makes it possible to prevent further residual ripples, so that a very constant output voltage U LAST or a high-constant current HAST can be set.

In 10 ist ein Verfahrensablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 dargestellt. Im Schritt 101 erfolgt das Umsetzen einer Eingangsspannung L, N in eine geregelte Gleichspannung UBUS mittels eines ersten getakteten Wandlers 1. Gemäß dem Schritt 102 erfolgt das Umsetzen der geregelten Gleichspannung UBUS in eine Lastspannung ULAST mittels zumindest eines zweiten getakteten Wandlers 2. Im Schritt 103 wird durch zyklisches Verändern der Taktung des ersten Schalters S3 des ersten Wandlers 1 eine Restwelligkeit auf der geregelten Gleichspannung UBus erhalten. Im Folgeschritt 104 wird die Restwelligkeit durch den zweiten Wandler 2 verringert.In 10 is a process flow diagram for a method according to the invention 100 shown. In step 101 the conversion of an input voltage L, N takes place in a regulated DC voltage U BUS by means of a first clocked converter 1 , According to the step 102 the regulated DC voltage U BUS is converted into a load voltage U LAST by means of at least one second clocked converter 2 , In step 103 is achieved by cyclically changing the timing of the first switch S3 of the first converter 1 get a ripple on the regulated DC voltage U bus . In the following step 104 the residual ripple is through the second converter 2 reduced.

Alle beschriebenen, gezeigten und/oder beanspruchten Merkmale können beliebig miteinander kombiniert werden.All described, shown and / or claimed features can be combined with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Erster Wandler, Boost-PFC-WandlerFirst converter, boost PFC converter
1111
Regeleinheitcontrol unit
22
Zweiter Wandler, LLC-WandlerSecond converter, LLC converter
2121
Halbbrückehalf bridge
2222
Resonanzkreisresonant circuit
2323
Transformatortransformer
2424
Gleichrichterrectifier
33
Lastload
44
Steuereinheitcontrol unit
55
Dritter Wandler, Buck-WandlerThird transducer, buck converter
BUCKBUCK
Drittes SchaltsignalThird switching signal
C1, CrC1, Cr
Resonanzkondensatorresonant capacitor
CBuck C Buck
Ladekondensator Buck-WandlerCharging capacitor Buck converter
Cout C out
Ladekondensator GleichrichterCharging capacitor rectifier
CPFC C PFC
Ladekondensator PFC-WandlerCharging capacitor PFC converter
CQ C Q
Kompensationskondensatorcompensation capacitor
D1–D4D1-D4
GleichrichterdiodenRectifier diodes
D5D5
PFC-DiodePFC diode
D6D6
Buck-DiodeBuck diode
GndGnd
Massepotential, GroundGround potential, Ground
HSHS
Erste Schaltsignalkomponente der HalbbrückeFirst switching signal component of the half-bridge
ILast I load
Laststromload current
LL
Spannungsführender Leiter der NetzspannungLive conductor of the mains voltage
L1, LrL1, Lr
Erste ResonanzspuleFirst resonance coil
L2, LmL2, Lm
Zweite ResonanzspuleSecond resonance coil
L2'L2 '
Erste TransformatorwicklungFirst transformer winding
L3, L3aL3, L3a
Zweite TransformatorwicklungSecond transformer winding
L3bL3b
Dritte TransformatorwicklungThird transformer winding
L4L4
PFC-SpulePFC coil
L5L5
Buck-SpuleBuck coil
LSLS
Zweite Schaltsignalkomponente der HalbbrückeSecond switching signal component of the half-bridge
NN
Neutralleiter der NetzspannungNeutral conductor of the mains voltage
PFCPFC
Steuersignal des ersten WandlersControl signal of the first converter
S1, Q1S1, Q1
Erster Schalter der HalbbrückeFirst switch of the half bridge
S2, Q2S2, Q2
Zweiter Schalter der HalbbrückeSecond switch of the half bridge
S3S3
Schalter des ersten WandlersSwitch of the first converter
S4S4
Schalter des dritten WandlersSwitch of the third converter
SigSig
Erstes SchaltsignalFirst switching signal
ton_add t on_add
ZusatzzeitwertAdditional time value
ton_PFC t on_PFC
Anzeit-PFC SchalterOn-time PFC switch
Tsweep T sweep
Periode der zyklischen ÄnderungPeriod of cyclical change
UBus U bus
Busspannungbus voltage
ULast U load
Lastspannungload voltage
Usweep U sweep
Sweep-AmplitudeSweep amplitude

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2014/100844 A2 [0006] WO 2014/100844 A2 [0006]

Claims (22)

Treiberschaltung zum Betreiben einer Last (3), bevorzugt wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere einer LED, aufweisend: einen ersten getakteten Wandler (1) mit wenigstens einem von einer Steuereinheit (4) getakteten Schalter (S3), wobei der erste Wandler (1) an seinem Ausgang eine geregelte Gleichspannung (UBus) erzeugt; zumindest einen ausgehend von der geregelten Gleichspannung versorgten zweiten getakteten Wandler (2) ausgehend von dessen Ausgang die Last (3) versorgbar ist; wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgelegt ist, die Taktung des Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) derart zyklisch zu verändern, dass – auch wenn die Eingangsspannung des ersten Wandlers (1) und die Last (3) konstant sind – eine Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung (UBus) vorliegt; und wobei diese Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung (UBus) mittels des zweiten Wandlers (2) verringerbar ist.Driver circuit for operating a load ( 3 ), preferably at least one luminous means, in particular an LED, comprising: a first clocked converter ( 1 ) with at least one of a control unit ( 4 ) clocked switch (S3), wherein the first converter ( 1 ) generates at its output a regulated DC voltage (U bus ); at least one second clocked converter powered by the regulated DC voltage ( 2 ) from whose output the load ( 3 ) is available; the control unit ( 4 ) is adapted to the timing of the switch (S3) of the first converter ( 1 ) so cyclically that - even if the input voltage of the first converter ( 1 ) and the load ( 3 ) are constant - there is a residual ripple in the regulated DC voltage (U bus ); and wherein this residual ripple of the regulated DC voltage (U bus ) by means of the second converter ( 2 ) is reducible. Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei die Restwelligkeit durch zyklisches Verändern der Taktung eines Schalters (S1, S2) des zweiten Wandlers (2) verringerbar ist.Driver circuit according to claim 1, wherein the residual ripple by cyclically changing the timing of a switch (S1, S2) of the second converter ( 2 ) is reducible. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Wandler (2) ein Resonanzwandler, bevorzugt ein LLC-Resonanzwandler ist, der mittels einer Halbbrückenschaltung (21) betrieben ist; und wobei die Halbbrückenschaltung (21) mit zwei Schaltern (S1, S2) betrieben wird, an die ein zweites Schaltsignal (HS, LS) anlegbar ist, wobei das zweite Schaltsignal (HS, LS) eine erste Schaltsignalkomponente (HS) und eine dazu komplementäre Schaltsignalkomponente (LS) aufweist.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein the second converter ( 2 ) is a resonant converter, preferably an LLC resonant converter, which is connected by means of a half-bridge circuit ( 21 ) is operated; and wherein the half-bridge circuit ( 21 ) is operated with two switches (S1, S2), to which a second switching signal (HS, LS) can be applied, wherein the second switching signal (HS, LS) has a first switching signal component (HS) and a complementary switching signal component (LS). Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wandler (1) eine Regeleinheit (11) aufweist, um den ersten Schalter (S3) des ersten Wandlers (1) mittels eines ersten Schaltsignals (Sig) zu takten; und wobei an die Regeleinheit (11) ein Steuersignal (PFC) der Steuereinheit (4) zum zyklischen Verändern der Taktung des ersten Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) angelegt ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein the first converter ( 1 ) a control unit ( 11 ) to the first switch (S3) of the first converter ( 1 ) to be clocked by means of a first switching signal (Sig); and where to the control unit ( 11 ) a control signal (PFC) of the control unit ( 4 ) for cyclically changing the timing of the first switch (S3) of the first converter ( 1 ) is created. Treiberschaltung nach Anspruch 4, wobei einer Soll-Größe (Soll) für die Regeleinheit (11) durch das Steuersignal (PFC) ein sich zyklisch ändernder Zusatzwert beaufschlagt wird, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) zu bewirken.Driver circuit according to claim 4, wherein a setpoint (Soll) for the control unit ( 11 ) by the control signal (PFC) a cyclically changing additional value is applied to the cyclic change of the timing of the first switch (S3) of the first converter ( 1 ) to effect. Treiberschaltung nach Anspruch 4 oder 5, wobei einer Ist-Größe (Ist) für die Regeleinheit (11) durch das Steuersignal (PFC) ein sich zyklisch ändernder Zusatzwert beaufschlagt wird, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) zu bewirken.Driver circuit according to claim 4 or 5, wherein an actual variable (actual) for the control unit ( 11 ) by the control signal (PFC) a cyclically changing additional value is applied to the cyclic change of the timing of the first switch (S3) of the first converter ( 1 ) to effect. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei dem Anschaltzeitwert (Ton) des ersten Schaltsignals (Sig) durch das Steuersignal (PFC) ein sich zyklisch ändernder Zusatzzeitwert (tadd) beaufschlagt ist, um die zyklische Veränderung der Taktung des ersten Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) zu bewirken.Driver circuit according to one of claims 4 to 6, wherein the Anschaltzeitwert (T on ) of the first switching signal (Sig) by the control signal (PFC) a cyclically changing additional time value (t add ) is applied to the cyclic change of the timing of the first switch ( S3) of the first converter ( 1 ) to effect. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zyklische Änderung der Taktung nur angewendet ist, wenn die Last (3) einen Lastwert unterhalb eines vordefinierten Schwellwerts aufweist.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein the cyclic change of the clocking is applied only when the load ( 3 ) has a load value below a predefined threshold. Treiberschaltung nach Anspruch 8, wobei die Last (3) wenigstens eine LED ist; und wobei der Lastwert der LED durch eine Dimmwertvorgabe festgelegt ist, bevorzugt ein Dimmwert unter 50 Prozent, bevorzugter unter 25 Prozent der Gesamtlichtleistung der wenigstens einen LED.Driver circuit according to claim 8, wherein the load ( 3 ) is at least one LED; and wherein the load value of the LED is determined by a Dimmwertvorgabe, preferably a dimming value below 50 percent, more preferably below 25 percent of the total light output of the at least one LED. Treiberschaltung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Last (3) wenigstens eine LED ist; und wobei der Lastwert durch eine Laststrommessung und/oder eine Lastspannungsmessung ermittelt ist.Driver circuit according to claim 8 or 9, wherein the load ( 3 ) is at least one LED; and wherein the load value is determined by a load current measurement and / or a load voltage measurement. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Last (3) wenigstens eine LED ist; und wobei der Lastwert durch die Dauer der Anschaltzeit (ton) des ersten Schalters (S3) des ersten Wandlers (1) ermittelt ist.Driver circuit according to one of claims 8 to 10, wherein the load ( 3 ) is at least one LED; and wherein the load value is determined by the duration of the turn-on time (t on ) of the first switch (S3) of the first converter ( 1 ) is determined. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch die Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung (UBus) eine zyklische Taktung eines Schalters (S1, S2) des zweiten Wandlers (2) einstellbar ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein due to the ripple of the regulated DC voltage (U bus ) a cyclic clocking of a switch (S1, S2) of the second converter ( 2 ) is adjustable. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein dritter getakteter Wandler (5) dem zweiten getakteten Wandler (2) nachgeschaltet ist; und wobei der dritte Wandler (5) mittels einer Taktung eines Schalters (S4) des dritten Wandlers (5) die Last (3) betreibt.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein at least a third clocked converter ( 5 ) the second clocked converter ( 2 ) is connected downstream; and wherein the third transducer ( 5 ) by means of a clocking of a switch (S4) of the third converter ( 5 ) weight ( 3 ) operates. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wandler (1) ein PFC-Wandler oder ein Buck-Wandler oder ein Fly-Back-Wandler ist. Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein the first converter ( 1 ) is a PFC converter or a buck converter or a fly-back converter. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Wandler (5) ein Buck-Wandler ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, wherein the third converter ( 5 ) is a buck converter. Betriebsgerät für ein Leuchtmittel beinhaltend eine Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Operating device for a luminous means comprising a driver circuit according to one of the preceding claims. Verfahren (100) zum Betreiben einer Last (3), bevorzugt wenigstens eines Leuchtmittels, insbesondere einer LED, mittels einer Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit den Verfahrensschritten: Umsetzen (101) einer Eingangsspannung (L, N) in eine geregelte Gleichspannung (UBus) mittels eines ersten getakteten Wandlers (1) unter Verwendung eines von einer Steuereinheit (4) getakteten Schalters (S3) des Wandlers (1); Umsetzen (102) der geregelten Gleichspannung (UBus) in eine Lastspannung (ULast). zum Betreiben der Last (3) mittels zumindest eines zweiten getakteten Wandlers (2) unter Verwendung eines von der Steuereinheit (4) getakteten Schalters (S1, S2) des zweiten Wandlers (2); Zyklisches Verändern (103) der Taktung des Schalters (S3) des ersten Wandlers (1), dass – auch wenn die Eingangsspannung (L, N) des Wandlers (1) und die Last (3) konstant sind, eine Restwelligkeit in der geregelten Gleichspannung (UBus) vorliegt; und Verringern (104) dieser Restwelligkeit der geregelten Gleichspannung (UBus) mittels des zweiten Wandlers (2).Procedure ( 100 ) for operating a load ( 3 ), preferably at least one luminous means, in particular an LED, by means of a driver circuit according to one of claims 1 to 15, with the method steps: conversion ( 101 ) of an input voltage (L, N) into a regulated DC voltage (U bus ) by means of a first clocked converter ( 1 ) using one of a control unit ( 4 ) clocked switch (S3) of the converter ( 1 ); Implement ( 102 ) of the regulated DC voltage (U bus ) into a load voltage (U load ). to operate the load ( 3 ) by means of at least one second clocked converter ( 2 ) using one of the control unit ( 4 ) clocked switch (S1, S2) of the second converter ( 2 ); Cyclic change ( 103 ) the timing of the switch (S3) of the first converter ( 1 ), that - even if the input voltage (L, N) of the converter ( 1 ) and the load ( 3 ) are constant, there is a residual ripple in the regulated DC voltage (U bus ); and Decrease ( 104 ) this residual ripple of the regulated DC voltage (U bus ) by means of the second converter ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Restwelligkeit die Betriebsfrequenz des zweiten Wandlers (2) verändert.The method of claim 17, wherein the residual ripple is the operating frequency of the second converter ( 2 ) changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei eine Soll-Größe (Soll) einer Regeleinheit (11) des ersten Wandlers (1) mittels eines Steuersignals (PFC) der Steuereinheit (4) zyklisch verändert wird.Method according to one of claims 17 or 18, wherein a setpoint (nominal) of a control unit ( 11 ) of the first converter ( 1 ) by means of a control signal (PFC) of the control unit ( 4 ) is cyclically changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei eine Ist-Größe (Ist) einer Regeleinheit (11) des ersten Wandlers (1) mittels eines Steuersignals (PFC) der Steuereinheit (4) zyklisch verändert wird.Method according to one of claims 17 to 19, wherein an actual variable (actual) of a control unit ( 11 ) of the first converter ( 1 ) by means of a control signal (PFC) of the control unit ( 4 ) is cyclically changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei eine Anschaltzeit (ton) der Taktung des ersten Wandlers (1) mittels eines Steuersignals (PFC) der Steuereinheit (4) zyklisch verändert wird.Method according to one of claims 17 to 20, wherein an on-time (t on ) of the clocking of the first converter ( 1 ) by means of a control signal (PFC) of the control unit ( 4 ) is cyclically changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die zyklische Änderung der Taktung nur angewendet wird, wenn die Last (3) einen Lastwert unterhalb eines vordefinierten Schwellwerts aufweist.Method according to one of claims 17 to 21, wherein the cyclical change of the clocking is applied only when the load ( 3 ) has a load value below a predefined threshold.
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