[發明專利]脈沖寬度調制的LED的操作

有效

• 申請號: 201080039096.2
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102598854A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 邁克爾·齊默爾曼;愛德華多·佩雷拉;U·凱勒
• 申請（專利權）人: 特里多尼克股份有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及一種用于驅動脈沖調制的照明器件、特別是LED的裝置和方法。在此，“LED”也完全可理解為OLED。

背景技術

這種類型的裝置例如使用在照明系統中，以用于實現空間、道路或逃生通道的有色的或大面積的照明。在此，通常由驅動設備(例如電子控制裝置)控制并根據需要激活照明器件。對于這種類型的照明，使用有機的或無機的發光二極管(OLED或LED)作為光源。當今，這種類型的裝置越發頻繁地具有獨立的調節可能性，以用于使照明與相應的環境情況相匹配。在此，首要的調節可能性為照明系統的調光功能(Dimmfunktion)。優選地，通過對LED的脈沖調制的控制例如PWM(脈沖寬度調制或脈寬調制)控制實現這種調光功能。

由于LED為點光源，并且放射出強成束的光，通常使用多個LED的組合用于照明，其中，LED則彼此位于視距(Sichtweite)中。可由驅動設備來驅動LED，其中，在調光時如有可能則利用脈沖調制的相同的占空比()來控制LED。

這種驅動設備可具有多個通道，以用于獨立地控制LED。例如，一定的LED顏色獲得一個通道。由此使以下成為可能，即，產生照明的不同顏色效果。

然而由于脈沖調制驅動、尤其地在低的調光值(Dimmwert)時，可產生可由人類的觀察者感知的頻閃效應。下面將以用于脈寬調制的示例解釋該問題。由以下引起頻閃效應，即，在具有例如典型100Hz的頻率和例如30％的調光(這相應于30％的PWM占空比)的PWM調制時，產生對于人類的眼睛可感知的閃爍效應。其原因為相對低的頻率和PWM周期的70％的相對長的在其中LED被關斷的持續時間。這種頻閃效應對于LED尤其顯著，因為LED可基本上瞬間地跟隨電流變化過程并且不顯示余輝，因為LED基本上瞬間地產生與流過其的電流成正比的光輸出。由此，在其中LED不發光的時間段對于人類的眼睛來說是尤其明顯的，由此頻閃效應增強。

在以驅動設備驅動多個LED時，通常利用相同的PWM占空比控制這些LED。由此，同步地接通和斷開所有LED。這意味著，同樣在這種照明裝置中出現頻閃效應。

頻閃效應的特殊形式為所謂的“水珠(beads)效應”。這通過以下方式造成，即，PWM驅動的光源相對于觀察者、也就是說相對應人類的視網膜運動。

學術的公開文件“脈寬調制的光源對視覺的影響效應的分析和試驗研究”(Alexander?Wernicke，Steffen?Strauβ)(在第七屆自動照明國際研討會(達姆城，德國，2007年9月25日至26日)上發表，ISBN?978-3-8316-0711-2)研究了該現象。為此進行的研究表明，眼睛不將相應運動的PWM光源識別為連續的線，而是識別為虛線。在此，光源的寬度對虛線的單個的中斷具有尤其不利的作用。就此而言，對于點狀的光源如對于LED尤其強地出現“水珠”效應。該研究表明，為了避免值效應，不允許低于臨界頻率，可從PWM頻率、PWM占空比、光源的相對運動的光線的角速度和其寬度中計算出該頻率。此外，該研究得到的結果為，由于掃視的(sakkadisch)眼睛運動(其引起固定的光源非常快的相對運動)，即使在非常高的頻率時也導致“水珠”效應。

發明內容

本發明的目的為，提供一種方法以及設置用于該方法的裝置，對于脈沖調制驅動的照明該方法導致避免或至少導致降低/最小化頻閃效應。此外，由此也應防止或至少限制“水珠”效應的出現。

該目的通過獨立權利要求的特征來保護。從屬權利要求以尤其有利的方式擴展本發明的中心思想。

因此，根據本發明的用于解決該問題的中心思想為，以時間上推移的脈沖調制的時鐘信號(Taktung)以下述方式驅動視距中的LED，即，產生盡可能“填滿空隙”的總亮度。

即，本發明涉及一種用于驅動視距中的脈沖調制驅動的LED的方法。在此，脈沖調制的脈沖在時間上相互協調，使得第一LED的脈沖調制的脈沖在另一LED的脈沖調制的斷開持續時間內。

在此，第一LED的脈沖調制的脈沖優選地在另一LED的脈沖調制的斷開持續時間的中點。

可替選地，第一LED的脈沖調制的脈沖的上升沿(positive?Flanke)可與另一LED的脈沖調制的脈沖的下降沿(negative?Flanke)時間上一致。

在該方法中，相同的驅動設備的不同通道的LED和/或不同的驅動設備的LED可根據其脈沖調制的脈沖的時間上的位置而協調或驅動設備自動地相互協調。

優選地，脈寬調制(脈沖寬度調制)作為脈沖調制。