DE60109796T2

DE60109796T2 - Verbesserte einstellungsauflösung einer spannungs- und helligkeitsgeregelten led ansteuerschaltung

Info

Publication number: DE60109796T2
Application number: DE60109796T
Authority: DE
Inventors: W. Don GUTHRIE; J. Craig COLEY
Original assignee: Aerospace Optics Inc
Current assignee: Aerospace Optics Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: CA2423943A1; US20020047605A1; US6670776B2; DE60109796D1; WO2002028148A2; US6737814B2; AU8613801A; WO2002028148A3; EP1323336B1; EP1323336A2; US6323598B1; US20020047593A1; ES2240508T3; ATE292364T1; CA2423943C; AU2001286138B2; WO2002028148B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Treiberschaltungen für Leuchtdioden (LEDs) und insbesondere auf Treiberschaltungen, die spannungsgesteuertes Dimmen bereitstellen. Weiter bezieht sich die Erfindung insbesondere auf eine Treiberschaltung, die eine verbesserte Einstellauflösung für das spannungsgesteuerte Dimmen von Leuchtdioden bereitstellt.
2. Diskussion des Standes der Technik
Flugzeuginstrumentationsanzeigen verwenden wie viele andere Anzeigesysteme häufig beleuchtete Anzeigeelemente. Ursprünglich wurden für diesen Zweck Glühlampen eingesetzt. Jedoch hat eine Vielzahl an Faktoren die Ersetzung von Glühlampen mit Leuchtdioden (LEDs) in solchen Anwendungen angeregt, einschließlich Verbesserungen beim Energieverbrauch, bei der Wärmeentwicklung und der Betriebslebensdauer.
Standards bestehen für die Leuchtkraft oder dem Helligkeitslevel von Beleuchtungsquellen in Flugzeuginstrumentationsanzeigen. Im Allgemeinen muss die Leuchtkraft, die zum Beispiel für ein sonnenlicht-lesbares Anzeigeelement gebraucht wird im Bereich von mindestens 300–500 Foot-Lambert sein. In gleicher Weise ist die übliche Leuchtkraft für Anzeigeelemente für kommerziellen Nachtflug ungefähr 15–20 Foot-Lambert; für militärische Nachtflüge ungefähr 1 Foot-Lambert; und für Night Vision Imaging System (NVIS) kompatible Flüge ungefähr 0,1 Foot-Lambert. Zusätzlich wurden für spannungsgesteuertes Dimmen von beleuchteten Anzeigeelementen die verschiedenen Spannungspegel bei denen diese Leuchtkraftbereiche erreicht werden (beispielsweise sonnenlicht-lesbare Beleuchtung bei ungefähr 28 Volt und kommerzielle Nachtflugbeleuchtung bei ungefähr 14–15 Volt) ebenfalls gewissermaßen durch die Industrieerwartung standardisiert, seit die Hersteller von Flugzeuginstrumentation es bevorzugen, vorhandene analoge Schaltungstechnik in der Umsetzung von spannungsgesteuertem Dimmen von beleuchteten Anzeigeelementen einzusetzen.
Diese Leuchtkraftstandards und entsprechende Spannungslevel basieren auf Glühlampen als Beleuchtungsquellen innerhalb der Flugzeuganzeigen. Jedoch besitzen LEDs verschiedene Leuchtkraft-Energie-Charakteristika als Glühlampen. Wenn Glühlampen durch LEDs in der Flugzeuginstrumentation ersetzt werden oder wenn Bedienelemente, die für Glühlampen ausgelegt sind, mit LEDs verwendet werden, ist eine Änderung der Leuchtkraft-Energie-Charakteristika der LEDs notwendig, um den Leuchtkraftstandards und den entsprechenden Spannungslevelerwartungen zu entsprechen.
Ein Ansatz, den Leuchtkraftstandards und den Spannungslevelerwartungen bei der Verwendung von LEDs zu entsprechen, schließt die Bereitstellung eines Mechanismusses zur Kompensation ein für die Änderung der Menge der angelegten Eingangsleistung, die tatsächlich an die LEDs weitergeleitet wird. Die Menge der angelegten Eingangsleistung, die an die LEDs weitergeleitet wird, ändert sich über den Operationsbereich der Eingangsleistung zum LED-beleuchteten-Anzeigeelement, bei Anpassung der Leistung, die an die LEDs weitergeleitet wird, an die Leistung, die die LEDs benötigen, um ungefähr dieselbe Leuchtkraft zu erreichen, wie eine Glühlampe, die dieselbe Eingangsleistung erhält. Jedoch macht dieser Ansatz mindestens einen Teil der Reduktion des Energieverbrauchs zunichte, die durch den Einsatz von LEDs an Stelle von Glühlampen erreicht wurde.
Ein zusätzliches Problem bei der Entsprechung der Leuchtkraftstandards und Spannungslevelerwartungen mit spannungsgesteuertem Dimmen von LEDs tritt durch die inhärente Leuchtkraft-Leistungs-Charakteristik von in Reihe geschalteteten LEDs auf. Parallelgeschaltete LEDs können eingesetzt werden, um die Leuchtkraft zu erhöhen aber benötigen proportional mehr Leistung als eine einzelne LED. In Reihe geschaltete LEDs haben, obwohl sie weniger zusätzliche Leistung über einer einzelnen LED brauchen, als von parallelgeschalteten LEDs benötigt wird, haben eine inhärente Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik, die, wie dargestellt in 6, für spannungsgesteuertes Dimmen schlecht geeignet ist. Die Kurven 620a und 602b innerhalb 6 sind Spannungs-Leuchtkraft-Diagramme für zwei gebräuchliche Typen an Glühlampen. Diese Kurven beinhalten signifikante Änderungen in der Leuchtkraft über den Operationsbereich der Eingangsleistung wenn die angelegte Eingangsspannung von 28 Volt zur Minimalspannung zur Beleuchtung (ungefähr 2,5 Volt) gesenkt wird.
Die Kurven 604, 606, 608, 610 and 612 sind Spannungs-Leuchtkraft-Diagramme für jeweils eine LED, zwei in Reihe geschaltete LEDs, drei in Reihe geschaltete LEDs, vier in Reihe geschaltete LEDs und acht in Reihe geschaltete LEDs, alle mit einem Vorwiderstand, um 300–500 Foot-Lambert bei 28 Volt zu erzeugen. Wie mit Kurve 604 gesehen werden kann, fällt beispielsweise die Leuchtkraft einer einzelnen LED sehr graduell, wenn die angelegte Spannung von 28 Volt auf ungefähr 6 Volt gesenkt wird, danach fällt die Leuchtkraft bis zur Einschaltspannung für die LED eher scharf ab. Das sorgt für schlechte Einstellcharakteristiken für spannungsgesteuertes Dimmen der LED durch Anbieten von nur einem engen Bereich der angelegten Eingangsleistung, innerhalb dem signifikante Änderungen bei der Leuchtkraft erreicht werden. Diese Beschränkung wird durch die Zugabe von mehr LEDs innerhalb einer Reihenschaltung erschwert, was die Einschaltspannung für die LEDs erhöht. Demzufolge stellt die Kurve 612, die acht in Reihe geschaltete LEDs darstellt, eine äußerst schlechte Einstellauflösung für spannungsgesteuertes Dimmen dar und auch nur innerhalb der oberen Hälfte eines Operationsbereichs von 28 Volt.
Es wäre daher wünschenswert, die Einstellcharakteristiken von einer LED-Beleuchtungsquelle zu verbessern, um verbesserte Ansprechempfindlichkeit der Leuchtkraft bei Spannungsänderung über den gesamten Operationsbereich der angelegten Eingangsspannung bereitzustellen. Weiter wäre es zur Leistungseinsparung und für verbesserte Einstellcharakteristiken vorteilhaft, in Reihe geschaltete LEDs einzusetzen.
Die EP 0 695 112 offenbart eine LED-Schaltung, in der zwei Gruppen von Leuchtdioden 1, 2 in Reihe geschaltet mit jeweils den Widerständen R2 und R3 sind, mit einem Schaltungszweig, beinhaltend die in Reihe geschaltete LED-Gruppe 1 und den Widerstand R2, parallel geschaltet mit einem Schaltungszweig, beinhaltend die in Reihe geschaltete LED-Gruppe 2 und den Widerstand R3, beide Schaltungszweige sind über Klemmen verbunden, an denen eine variable Spannung angelegt ist. Eine Diode 4 ist zwischen den beiden Schaltungszweigen, zwischen die erste und die zweite LED-Gruppe geschaltet, und ein Widerstand R1 ist in Reihe geschaltet mit den beiden Zweigen. Die Diode 4 gewährleistet eine elektrische Serialisierung der zwei LED-Gruppen 1, 2, wenn die Spannung, die an den Klemmen angelegt ist, einen Schwellenwert, der eine Funktion der Schwellenspannung der Diode 4 und des Widerstandes ist, übersteigt.
Die EP 0 991 304 offenbart eine LED Schaltung mit einem ersten Schaltungszweig, der einen Widerstand R1 in Reihe geschaltet mit LED-Gruppe D1, D2 beinhaltet und einen zweiten Schaltungszweig, der einen Widerstand R2 in Reihe geschaltet mit LED-Gruppe D3, D4 beinhaltet, beide Zweigen sind parallel geschaltet zwischen einer Klemme, an der eine variable Spannung angelegt ist und einem gemeinsamen Leitungsknoten. Eine Zenerdiode Z1 und ein Widerstand R3 sind parallel geschaltet zwischen dem gemeinsamen Leitungsknoten und einer zweiten Klemme, an der die variable Spannung angelegt ist, in Reihe mit dem ersten und dem zweiten parallelen Schaltungszweig. Wenn die über die Klemmen angelegte Spannung einen Schwellenwert übersteigt, der eine Funktion aus dem Schwellenwert der Zenerdiode Z1 ist, wird der Widerstand R3 überbrückt und die Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik der Schaltung wird verändert, so dass sich die gesamte Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik näher an die Ansprechspannung von Glühlampen annähert.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Schaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß Anspruch 1 bereit.
Beleuchtungsquellen, jede mindestens eine Leuchtdiode beinhaltend, sind durch einen Schaltkreis entweder In Reihe oder parallel geschaltet, abhängig von einer angelegten Eingangsspannung. Der Schaltkreis schaltet die Lichtquellen von Reihen- zu Parallelschaltung oder umgekehrt, wenn die angelegte Eingangsspannung beim Durchlaufen des Arbeitsbereiches der angelegten Eingangsspannungen einen Schwellenwert überschreitet. Weil die Leuchtdioden innerhalb der Lichtquellen von Reihen- zu Parallelschaltung an einem definierten Kickover-Punkt umgeschaltet werden, ändert sich die Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik an entgegengesetzten Seiten des Kickover-Punktes. Die resultierende, gesamte Leuchtkraft-Spannungs-Charakteristik hat größere Schwankungen in der Leuchtkraft über den gesamten Arbeitsbereich der angelegten Eingangsspannung, und die Leuchtkraftveränderung ist nicht auf nur einen Teil des Arbeitsbereichs beschränkt. Daher wird eine größere Einstellauflösungen für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden mit Industriestandard-Leuchtkraftwerten, die an dazugehörigen angelegten Eingangsspannungen erreicht werden, bereitgestellt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die neuen Merkmale, die unserer Auffassung nach die Erfindung charakterisieren, werden in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst jedoch, genau wie die bevorzugte Art und Weise der Anwendung und weitere Merkmale und Vorteile dieser, kann am besten durch Bezugnahme der folgenden, ausführlichen Beschreibung eines veranschaulichenden Ausführungsbeispiel verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, worin:
1 eine grafische Darstellung einer erweiterten Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine grafische Darstellung einer Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik einer erweiterten Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Wechselstrom-Ausführungsbeispiel der erweiterten Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4 und 5 alternative, erweiterte Einstellauflösungsschaltungen für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind; und
6 eine vergleichende, grafische Darstellung von Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristiken für übliche Glühlampen und für unterschiedliche Anzahlen von in Reihe geschalteten LEDs ist.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung stellt genau die Struktur, die Anwendung und die Merkmale der vorliegenden Erfindung dar, aber es wird von einem Fachmann verstanden werden, dass der Umfang der Erfindung nur durch die ausgegeben Patentansprüche definiert wird und nicht durch irgendeine Beschreibung. Die Verfahrensschritte und Strukturen, die nachstehend beschrieben werden, stellen kein vollständiges Verfahren zur Herstellung beleuchteter Instrumentations-Anzeigeelemente dar. Die vorliegende Erfindung kann in Verbindung mit üblichen Herstellungstechniken für beleuchtete Instrumentations-Anzeigeelemente genutzt werden und nur so viele der üblich genutzten Verfahrensschritte, wie für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig sind, wurden aufgenommen. Die Figuren sind nicht skaliert gezeichnet, jedoch stattdessen derart dargestellt, um die wichtigen Merkmale der Erfindung darzustellen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren und im Besonderen unter Bezugnahme von 1, wird eine erweiterte Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine spannungsgesteuerte Dimmerschaltung 102 beinhaltet Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 104a und 104b, über die die Eingangsspannung angelegt wird. Die Eingangsspannung, angelegt über die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 104a und 104b, ist variabel und kann innerhalb eines vordefinierten Arbeitsbereichs geändert werden, um die Leuchtkraft der Leuchtdioden innerhalb der Schaltung 102 zu ändern.
Die Schaltung 102 beinhaltet ferner eine erste und eine zweite Gruppe 106a und 106b mit in Reihe geschalteten Leuchtdioden (LEDs). In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel beinhalten die LED-Gruppen 106a und 106b jeweils zwei in Reihe geschaltete LEDs; jedoch kann die vorliegende Erfindung mit jeder beliebigen Anzahl (positiv, ungleich Null, ganzzahlig) an LEDs innerhalb jeder LED-Gruppe 106a–106b passend zum Einsatz kommen und die Anzahl der LEDs innerhalb einer Gruppe 106a braucht nicht gleich der Anzahl der LEDs innerhalb der anderen Gruppe 106b sein. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von 1 beinhaltet die LED-Gruppe 106a die LEDs L1 und L2, während die LED-Gruppe 106b die LEDs L3 und L4 beinhaltet.
Die Schaltung 102 beinhaltet außerdem einen Schaltkreis 108, der zwischen und rund um die LED-Gruppen 106a–106b geschaltet ist. Der Schaltkreis 108 schaltet die LED-Gruppen 106a–106b von Reihenschaltung, zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 104a–104b, zu Parallelschaltung zwischen den Anschlüssen 104a–104b, oder umgekehrt, während die über die Anschlüsse 104a–104b angelegte Eingangsspannung über einen Schwellen- oder „Kickover-"Wert verändert wird. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel beinhaltet der Schaltkreis 108 eine Schaltdiode D1, die in Reihe geschaltet ist zwischen die LED-Gruppen 106a und 106b, einen ersten Widerstand R3, der parallel geschaltet ist mit sowohl der LED-Gruppe 106a als auch der Schaltdiode D1 sowie einen zweiten Widerstand R4, der sowohl mit LED-Gruppe 106b, als auch mit der Schaltdiode D1 parallel geschaltet ist. Die Kathode der Schaltdiode D1 ist mit der Anode der letzten LED L2 innerhalb der LED-Gruppe 106a verbunden und mit einem Ende des Widerstands R4; die Anode der Schaltdiode D1 ist mit der Kathode der ersten LED L3 innerhalb der LED-Gruppe 106b verbunden und mit einem Ende des Widerstands R3. Ein entgegengesetztes Ende des Widerstandes R3 ist mit der Kathode der erstem LED L1 innerhalb der LED-Gruppe 106a verbunden und ein entgegengesetztes Ende des Widerstandes R4 ist mit der Anode der letzten LED L4 innerhalb der LED-Gruppe 106b verbunden.
Die LED-Gruppen 106a und 106b (welche die in Reihe geschalteten LED-Paare L1/L2 und L3/L4 beinhalten) sind durch den Schaltkreis 108 entweder in Reihe oder parallel zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 104a und 104b geschaltet, abhängig von der Spannung, die zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluss 104a und 104b angelegt ist. Der Schaltkreis 108 stellt einen Überschlag von Reihen- zu Parallelschaltung der LED-Gruppen 106a und 106b und umgekehrt bereit. Die Schaltdiode D1, der Widerstand R3 (parallel geschaltet mit der LED-Gruppe 106b und der Schaltdiode D1) und der Widerstand R4 (parallel geschaltet mit der LED-Gruppe 106b und der Schaltdiode D1) ermöglicht den Umschaltmechanismus.
Im Betrieb arbeitet die Schaltung 102 auf zwei Betriebsarten: Die Hohe-Leuchtkraft-Betriebsart oberhalb des Überschlagpunktes, wo die angelegte Eingangsspannung über die Anschlüsse 104a und 104b größer ist, als die kombinierten Durchlassspannungsabfälle (Einschaltleuchtkraft) der LEDs L1–L4 und der Schaltdiode D1; und die Niedrige-Leuchtkraft-Betriebsart unterhalb des Überschlagpunktes, wo die angelegte Eingangsspannung über die Anschlüsse 104a und 104b kleiner ist, als die kombinierte Durchlassspannungsabfälle der LEDs L1–L4 und der Schaltdiode D1 (jedoch größer als die kombinierten Durchlassspannungsabfälle von einem der LED-Paare L1/L2 oder L3/L4).
In der Hohe-Leuchtkraft-Betriebsart leitet die Schaltdiode D1 und der größte Teil des Stromes fließt über die reihengeschalteten Bahn des LED-Paares L1/L2, der Schaltdiode und des LED-Paares L3/L4. Die Hauptstrombahn für Hohe-Leuchtkraft-LED Steuerung wird durch den Hohe-Leuchtkraft-Widerstand R2 hergestellt.
In der Niedrige-Leuchtkraft-Betriebsart unterbricht die Schaltdiode D1 die Leitung und der Strom fließt über zwei parallele Bahnen: Das LED-Paar L1/L2 und der Widerstand R4, sowie der Widerstand R3 und das LED-Paar L3/L4. Die Niedrige-Leuchtkraft-Betriebsart wird daher durch Anlegen einer Eingangsspannung aufgerufen, welche nicht ausreicht, dem Durchlassstrom ein Fließen über die Schaltdiode D1 zu ermöglichen. Die Hauptstrombahn für die Niedrige-Leuchtkraft-LED-Steuerung wird durch die Niedrig-Leuchtkraft-Widerstände R3, R4 hergestellt.
Der Widerstand R1 stellt eine Ruhestrombahn bereit, um falsche oder ungewollte LED-Beleuchtung bei niedrigen Strompegeln vorzubeugen und ist angeordnet, um den Anstieg des Stromes über den Widerstand mit angelegter Spannung zu ermöglichen, um bei den kombinierten Durchlassspannungsabfällen der LEDs L1–L4 und der Schaltdiode D1, zur Reduktion überflüssigen Leistungsverlusts bei höheren Spannungseingängen, zu unterbrechen.
Die Zenerdioden Z1 und Z2 stellen in Verbindung mit dem Hohe-Leuchtkraft-Widerstand R2 einen Schaltungsschutz gegen Einschaltstöße, geleitete, elektromagnetische Empfindlichkeit oder einen elektrostatischen Entladungsvorgang bereit. Die Zenerdioden Z1 und Z2 beugen ebenfalls Schaltungsfehler vor, sollte eine einzelne LED in einem elektrisch geöffneten Zustand ausfallen, um eine wechselnde Strombahn bereitzustellen, zur Aufrechterhaltung der Intaktheit einer Brückenschaltung, so dass zwei LEDs unter einem solchen katastrophalen Betriebsausfallzustand beleuchtet bleiben.
Der Widerstand R2 dient der Begrenzung des Stromes eines transienten oder Überspannungsvorfalls und auch zur Begrenzung des Betriebsstromes auf sichere Pegel, zur Vermeidung eines möglichen katastrophalen Betriebsausfall des Displaykreislaufs.
Beispielhafte Werte für die in 1 dargestellten Bauteile sind: Widerstand R1 = 4,32 kΩ; Widerstand R2 = 1,5 kΩ; Widerstände R3 und R4 = 20 kΩ; Durchlassstromabfall der LEDs L1–L4 = 2,5–3,3 V; Zenerdioden Z1 und Z2 eingestuft bei ungefähr 6,6 V; und eine angelegte Eingangsspannung über die Anschlüsse 104a–104b irgendwo im Arbeitsbereich von 6–28 V. Diese Bauteilwerte liefern einen Kickover-Punkt zwischen Hohe-Leuchtkraft-Betriebsart und Niedrige-Leuchtkraft-Betriebsart bei ungefähr 16 V.
Die Schaltung 102, welche die LEDs steuert, dimmt und schützt, ist zur Verbesserung einer Einstellauflösung für Niedrig-Leuchtkraft-Pegel vorgesehen, mittels elektrischem Gruppieren der Schaltung in parallel mit zwei LEDs, die innerhalb jedes Parallelschaltungszweigs in Reihe geschaltet sind, für niedrigere Eingangsspannungen, während eine maximale Leistungsfähigkeit bei hohen Eingangsspannungen zugelassen wird, durch elektrisches Gruppieren der Schaltung derart, dass alle vier LEDs in Reihe geschaltet sind. Die Aufgabe dieser Mehrzweck-Betriebsart-LED-Treiberschaltung mit konstantem Widerstand ist es, durch Nutzen des Vorteils der inhärenten Spannungs-, Strom- und Leuchtkrafteigenschaften der LEDs, gleichmäßiges und feines Dimmen von Sonnelichtzuständen bis zu völliger Dunkelheit bereitzustellen.
Bezugnehmend auf 2 wird eine Darstellung einer Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik einer Einstellungsauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei der Darstellung, die in 2 gezeigt wird, handelt es sich um eine Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik der Schaltung, die in 1 dargestellt wird, mit den beispielhaften Bauteilwerten, die oben aufgelistet sind.
Die Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik 202 für die Schaltung 102 über den Arbeitsbereich von Eingangsspannungen beinhaltet zwei Teile: Ein erster Teil 202a folgt der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik für vier in Serie geschaltete LEDs in einen oberen Teil der Spannungs-Leuchtkraft-Kurve 202, wenn die Schaltung sich in der Hohe-Leuchtkraft-Betriebsart oberhalb des Kickover-Punktes 202b befindet; ein zweiter Teil 202c folgt der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik für zwei in Reihe geschaltete LEDs in einem unteren Teil der Spannungs-Leuchtkraft-Kurve, wenn die Schaltung 102 sich in der Niedrige-Leuchtkraft-Betriebsart unterhalb des Kickover-Punktes 202b befindet. Die verbleibenden Teile 204 und 206 der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik, jeweils für vier in Reihe geschaltete LEDs und für zwei in Reihe geschaltete LEDs, werden ebenfalls in 2 gezeigt. Es sollte bekannt sein, dass die Spannungs Leuchtkraft-Kurve 202 für die Schaltung 102 nicht genau entweder der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik für vier in Reihe geschaltete LEDs oder der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik für zwei in Reihe geschaltete LEDs in einem Bereich nahe dem Kickover-Punkt 202b folgt, aufgrund der Spannungsteilerwirkung, die durch den Hohe-Leuchtkraft-Widerstand R2 und den Ruhestromwiderstand R1 erzeugt wird.
Auch werden in 3 zur vergleichenden Bezugnahme Darstellungen der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristiken 208a und 208b von zwei gebräuchlichen Glühlampen illustriert, ebenso wie Bezugslinien für Industriestandard-Leuchtkraftbereiche: Die sonnenlicht-lesbare Bereich 210a (mindestens 300–500 Foot-Lambert); der kommerzielle Nachtflugbereich 210b (ungefähr 15–20 Foot-Lambert); der militärische Nachtflugbereich (ungefähr 1 Foot-Lambert); und der NVIS kompatible Bereich 210d (ungefähr 0,1 Foot-Lambert).
Wie dargestellt in 2 beinhaltet die Schaltung 102 eine Verbesserte Einstellungsauflösung für spannungsgesteuertes Dimmen von LED Beleuchtungsquellen mit größerer Variabilität der Leuchtkraft, als eine Funktion von der angelegten Eingangsspannung über den Arbeitsbereich der angelegten Eingangsspannung und der Variabilität der Leuchtkraft über den gesamten Arbeitsbereich der angelegten Eingangsspannung. Industriestandard-Leuchtkraftbereiche werden mit Schaltung 102 erzielt und entsprechende Spannungserwartungswerte, die es der Schaltung 102 ermöglichen mit analogen Dimm-Bedienelementen eingesetzt zu werden.
Auch wird in 2 dargestellt, dass die Schaltung 102 nicht versucht, mit der Leuchtkraft von Glühlampen für eine bestimmte angelegte Eingangsspannung oder über den Arbeitsbereich der angelegten Eingangsspannung gleichzukommen. Stattdessen folgt die Schaltung 102 klassischen LED Spannungs- Leuchtkraft-Kurven beim Umschalten von einer Spannungs-Leuchtkraft-Kurve für vier in Reihe geschalteten LEDs zu einer Spannungs-Leuchtkraft-Kurve für zwei in Reihe geschaltete LEDs ungefähr beim Kickover-Punkt.
Innerhalb einiger Toleranz kann die Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik 202 durch die Auswahl geeigneter Widerstandwerte für die Widerstände R1 bis einschließlich R4 innerhalb der Schaltung 102 gestaltet sein. Der Widerstand R2 kann eingestellt werden, um die höchste Leuchtkraft, die durch die Schaltung 102 erreicht wird, zu regeln. Die Widerstände R3 und R4 regeln die höchste Leuchtkraft, die durch die parallel geschalteten LED-Gruppen 306a und 306b erzeugt werden könnten, und regeln daher die Gestalt des unteren Teils 202c der Leuchtkraft-Spannungs-Charakteristik 202. Der Shunt-Widerstand R1 kann zur Regelung der Lage des Kickover-Punktes 202b innerhalb des Arbeitsbereichs der angelegten Eingangsspannungen und des Ruhestroms bei niedrigen Spannungspegeln eingestellt werden (relativ zum Widerstand R2). Auf diese Art und Weise kann die Gestalt der Spannungs-Leuchtkraft-Charakteristik 202 und des Ruhestroms eingestellt werden, um sich für besondere Anwendungen der Schaltung 102 zu eignen.
Bezugnehmend auf 3 wird ein Wechselstrom-Ausführungsbeispiel der erweiterten Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das dargestellte Beispiel ist zum Betrieb mit Wechselstrom von 5–7 Volt vorgesehen, und es würden Bauteile zum Einsatz kommen, deren Werte sich von denen, die oben in Verbindung mit 1 beschrieben wurden, unterscheiden.
Die Schaltung 302 beinhaltet erste und zweite LED-Gruppen 306a und 306b in einer Richtung ausgerichtet (bezüglich zu Anode und Kathode der LEDs) zwischen Eingangs- und Ausgangsanschluss 304a und 304b, ebenso wie eine dritte und eine vierte LED-Gruppe 306c und 306d, die in eine entgegengesetzte Richtung von LED-Gruppen 306a und 306b zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 304a und 304b ausgerichtet sind. Jede LED-Gruppe 306a–306d in diesem Beispiel beinhalten nur eine LED.
Der Schaltkreis 308 in der Schaltung 302 beinhaltet zwei Schaltdioden D1 und D2 und Widerstände R3 bis einschließlich R6. Die Schaltdiode D1 ist zwischen den LED-Gruppen 306a und 306b, in dieselbe Richtung ausgerichtet, wie die LEDs (L1 bzw. L2) innerhalb dieser Gruppe, angeordnet, während die Schaltdiode D2 zwischen die LED-Gruppen 306c und 306d, in dieselbe Richtung ausgerichtet, wie die LEDs (L3 bzw. L4) innerhalb dieser Gruppe, geschaltet ist. Der Widerstand R3 ist mit LED-Gruppe 306a und der Schaltdiode D1 parallel geschaltet; der Widerstand R4 ist mit der LED-Gruppe 306b und er Schaltdiode D1 parallel geschaltet. Der Widerstand R5 ist mit LED-Gruppe 306d und Schaltdiode D2 parallel geschaltet; der Widerstand R6 ist mit LED-Gruppe 306c und der Schaltdiode D2 parallel geschaltet.
Für positive Perioden der angelegten Eingangsspannung (wenn die Spannung am Eingangsanschluss 304a positiv hinsichtlich der Spannung am Eingangsanschluss 304b ist), fließt ein Strom durch die LED-Gruppen 306a und 306b, die Schaltdiode D1 (wenn diese leitet) und die Widerstände R3 und R4 (wenn die Schaltdiode D1 nicht leitet). Während den negativen Perioden der angelegten Eingangsspannung fließt ein Strom durch die LED-Gruppen 306c und 306d, die Schaltdiode D2 (wenn diese leitet) und die Widerstände R5 und R6 (wenn die Schaltdiode D2 nicht leitet). Auf diese Art und Weise kann eine Beleuchtung während den sowohl positiven, als auch den negativen Perioden der angelegten Eingangsleistung erzielt werden.
Unter Bezugnahme von 4 wird ein alternative erweiterte Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Schaltung 402 beinhaltet Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 404a–404b, drei Leuchtdioden-Gruppen 406a–406c und einen Schaltkreis 408. Jede Leuchtdiodengruppe 406a, 406b und 406c beinhaltet in dem gezeigten Beispiel nur eine LED L1, L2 und L3, wenngleich jede Gruppe mehrere LEDs beinhalten kann.
Der Schaltkreis 408 beinhaltet: Eine Diode D1, die zwischen die LED-Gruppen 406a und 406b in Reihe geschaltet ist; eine Diode 2, die zwischen die LED-Gruppe 406b und 406c in Reihe geschaltet ist; einen Widerstand R3, der mit der LED-Gruppe 406a und der Diode D1 parallel geschaltet ist; einen Widerstand R4, der mit der LED-Gruppe 406c und der Diode D2 parallel geschaltet ist; einen Widerstand R5, der mit der LED-Gruppe 406a, der Diode D1, der LED-Gruppe 406b und der Diode D2 parallel geschaltet ist; einen Widerstand R6, der mit der Diode D1, der LED-Gruppe 406b, der Diode D2 und der LED-Gruppe 406c parallel geschaltet ist.
Um gleichzeitiges Umschalten von Reihen- zu Parallelschaltung zu erreichen, sollten die Widerstandswerte der Widerstände R5 und R6 gleich sein, die Widerstandswerte der Widerstände R3 und R4 sollten gleich sein und der kombinierte Widerstandswert der Widerstände R3 und R4 sollte dem Widerstandswert des Widerstandes R5 (oder R6) entsprechen. Ein verschobenes Schalten von Reihen- zu Parallelschaltung (bspw. schaltet die LED-Gruppe 406a von Reihenschaltung zu Parallelschaltung mit den LED-Gruppen 406b und 406c bei einem ersten Schwellenwert um, gefolgt von LED-Gruppe 406b, die von Reihenschaltung zu Parallelschaltung mit der LED-Gruppe 406c bei einem zweiten Schwellenwert umschaltet) wird, obwohl möglich, begleitet von einer Veränderung der LED-Leuchtkraft zwischen den verschiedenen LED-Gruppen 406a–406c.
Unter Bezugnahme von 5 wird ein weitere alternative erweiterte Einstellauflösungsschaltung für spannungsgesteuertes Dimmen von Leuchtdioden gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Schaltung 502 schaltet vier LED-Gruppen 506a–506d von Reihenschaltung zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 504a–504b um zu Parallelschaltung unter Verwendung des Schaltkreises 508. Für gleichzeitiges Umschalten von Parallel- zu Reihenschaltung (oder umgekehrt), sollten die Widerstände R3 und R4 denselben Widerstandswert haben, die Widerstände R5 und R6 denselben Widerstandswert und die Widerstände R7 und R8 denselben Widerstandswert haben. Zusätzlich sollte der kombinierte Widerstandswert der Widerstände R3 und R6 (und folglich der kombinierte Widerstandwert der Widerstände R5 und R4) dem Widerstandswert des Widerstandes R7 (oder R8) entsprechen.
Oberhalb des Kickover-Punktes werden alle Dioden D1 bis einschließlich D3 innerhalb des Schaltkreises 508 leiten, um eine Reihenschaltung durch die LED-Gruppen 506a–506d zu schaffen. Unterhalb es Kickover-Punktes wird keine der Dioden D1 bis einschließlich D3 leiten, um die vier parallelen Stromwege, wobei jeder eine der LED-Gruppen 506a–506d zusammen mit einem oder mehreren Widerständen einschließt, zu belassen.
Obwohl weder in 4, noch in 5 gezeigt, können Ruhestrom-(Shunt-)Widerstände und Überspannungsschutz (bspw. Zenerdioden parallel geschaltet mit den LED-Gruppen) optional zu irgendeiner Ausführung der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme eines bevorzugten Ausführungsbeispiels genau gezeigt und beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, dass ein Fachmann verschiedenartige Veränderungen in Gestaltung und Einzelheiten machen kann, ohne sich von der Erfindung zu entfernen.

Claims

Eine Schaltung zum spannungsgesteuerten Dimmen von Leuchtdioden (L1–L4), aufweisend: erste und zweite Leuchtdiodengruppen (106a, 106b, 306a, 306b, 406a, 406b, 506a, 506b), die zwischen einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss (104a und 104b) geschaltet sind; eine Schalteinrichtung (108), die an die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen gekoppelt ist, wobei die Schalteinrichtung die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung umschaltet; und einen Serienwiderstand (R2), der sowohl mit der ersten als auch der zweiten Leuchtdiodengruppe zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluss in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung weiter einen Shunt-Widerstand (R1, R5, R6, R7/R8) aufweist, der sowohl mit der ersten als auch der zweiten Leuchtdiodengruppe zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse parallel geschaltet ist, wobei Widerstandswerte für die Serien- und Shunt-Widerstände und die Schalteinrichtung ausgewählt werden, um innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen angelegten Spannungen einen Schaltspannungswert einzustellen, bei dem die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung umschalten.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung umschaltet wenn eine an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegte Spannung den Schaltspannungswert übersteigt.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Leuchtdiodengruppen jeweils zwei oder mehr Leuchtdioden beinhalten.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Leuchtdiodengruppen jeweils nur eine Leuchtdiode beinhalten.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Widerstandswerte für die Serien- und Shunt-Widerstände ausgewählt werden, um eine vorgewählte maximale Leuchtkraft zu erreichen, wenn eine erste vorbestimmte Spannung an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist und eine vorgewählte minimale Leuchtkraft wenn eine zweite vorbestimmte Spannung an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung weiter aufweist: eine Diode (D1), die in Reihe zwischen die ersten und die zweiten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen ersten Widerstand (R3), der mit der Diode und der ersten Leuchtdiodengruppe parallel geschaltet ist; und einen zweiten Widerstand (R4), der mit der Diode und der zweiten Leuchtdiodengruppe parallel geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Shunt-Widerstand ein Ruhestromwiderstand ist, der mit den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen und der Schalteinrichtung parallel geschaltet ist und der Serienwiderstand ein Strombegrenzungswiderstand ist, welcher entweder mit dem Eingangsanschluss oder dem Ausgangsanschluss in Reihe mit den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen, mit der Schalteinrichtung und dem Shunt-Widerstand geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 7, wobei die Widerstandswerte der Schalteinrichtung, des Ruhestromwiderstand und des Strombegrenzungswiderstands ausgewählt werden, um eine Leuchtkraft-Spannungs-Charakteristik von einer gesamten Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen als Funktion der zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen angelegen Spannung zu steuern.
Schaltung nach Anspruch 7, weiter beinhaltend: dritte und vierte Leuchtdiodengruppen (306d, 306c), die zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen mit einer Durchlassvorspannungsausrichtung geschaltet sind, die hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse entgegengesetzt einer Durchlassvorspannungsausrichtung der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen (306a, 306b) ist: wobei die Schalteinrichtung (308) an die ersten, zweiten, dritten und vierten Leuchtdiodengruppen gekoppelt ist, und wobei die Schalteinrichtung die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihen- und Parallelschaltung umschaltet und die dritten und vierten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihen- und Parallelschaltung umschaltet.
Schaltung nach Anspruch 9, wobei die Schalteinrichtung weiter beinhaltet: eine erste Diode (D1), die in Reihe zwischen die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist, wobei die erste Diode und alle Leuchtdioden innerhalb der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen eine erste Durchlassvorspannungsausrichtung hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse haben; eine zweite Diode (D2), die die Reihe zwischen die dritten und vierten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist, wobei die zweite Diode und alle Leuchtdioden innerhalb der dritten und vierten Leuchtdiodengruppe ein zweite Durchlassvorspannungsausrichtung hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse haben; ein erster Widerstand (R3), der parallel zu der ersten Leuchtdiodengruppe und der ersten Diode geschaltet ist; ein zweiter Widerstand (R4), der parallel zu der zweiten Leuchtdiodengruppe und der ersten Diode geschaltet ist; ein dritter Widerstand (R6), der parallel zu der dritten Leuchtdiodengruppe und der zweiten Diode geschaltet ist; und ein vierter Widerstand (R5), der parallel zu der vierten Leuchtdiodengruppe und der zweiten Diode geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 7, weiter beinhaltend: eine dritte Leuchtdiodengruppe (406c), die zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse geschaltet ist, wobei die Schalteinrichtung (408) an die zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen (406b, 406c) gekoppelt ist und die zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung umschalten.
Schaltung nach Anspruch 11, wobei die Schalteinrichtung weiter beinhaltet: eine erste Diode (D1), die in Reihe zwischen die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; eine zweite Diode (D2), die in Reihe zwischen die zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen ersten Widerstand (R3), der parallel zu der ersten Diode und der ersten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist; einen zweiten Widerstand (R5), der parallel zu der ersten und zweiten Diode und den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen dritten Widerstand (R6), der parallel zu den ersten und zweiten Dioden und den zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; und einen vierten Widerstand (R4), der parallel zu der zweiten Diode und der dritten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 11, weiter beinhaltend: eine vierte Leuchtdiodengruppe (506d), die zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse geschaltet ist, wobei die Schalteinrichtung (508) mit den dritten und der vierten Leuchtdiodengruppen (506c, 506d) gekoppelt ist und die dritten und vierten Leuchtdiodengruppen zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung umschalten.
Schaltung nach Anspruch 13, wobei die Schalteinrichtung weiter beinhaltet: eine erste Diode (D1), die in Reihe zwischen die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen (506a, 506b) geschaltet ist; eine zweite Diode (D2), die in Reihe zwischen die zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen (506b, 506c) geschaltet ist; eine dritte Diode (D3), die in Reihe zwischen die dritten und vierten Leuchtdiodengruppen (506c, 506d) geschaltet ist; einen ersten Widerstand (R3), der parallel zu der ersten Diode und der ersten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist; einen zweiten Widerstand (R5), der parallel zu der ersten und zweiten Diode und den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen dritten Widerstand (R7), der parallel zu der ersten, zweiten und dritten Diode und den ersten, zweiten und dritten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen vierten Widerstand (R8), der parallel zu der ersten, zweiten und dritten Diode und den zweiten, dritten und vierten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; einen fünften Widerstand (R6), der parallel zu der zweiten und dritten Diode und den dritten und vierten Leuchtdiodengruppen geschaltet ist; und einen sechsten Widerstand (R4), der parallel zu der dritten Diode und der vierten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 7, wobei die Widerstände der Schalteinrichtung, der Ruhestromwiderstand und der Strombegrenzungswiderstand ausgewählt werden, um mindestens drei vordefinierte Leuchtkraftwerte für die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen bei entsprechenden vordefinierten Steuerspannungswerten für die Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, zu erzeugen.
Schaltung nach Anspruch 15, wobei die Widerstände der Schalteinrichtung, der Ruhestromwiderstand und der Strombegrenzungswiderstand ausgewählt werden, um vier vordefinierte Leuchtkraftwerte für die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppe bei entsprechenden vordefinierten Steuerspannungswerten für die Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, zu erzeugen.
Schaltung nach Anspruch 16, bei welcher: wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, ungefähr 28 Volt erreicht, die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen ungefähr 300–500 Foot-Lambert erreicht; wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, ungefähr 14–15 Volt erreicht, die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen ungefähr 15–20 Foot-Lambert erreicht; wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, ungefähr 7–9 Volt erreicht, die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen ungefähr 1 Foot-Lambert erreicht; und wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, ungefähr 6,4 Volt erreicht, die gesamte Leuchtkraft der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen ungefähr 0,1 Foot-Lambert erreicht.
Schaltung nach Anspruch 17, wobei die Schalteinrichtung weiter beinhaltet: eine Diode (D1), die in Reihe zwischen die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen (106a, 106b) geschaltet ist; einen ersten Widerstand (R3), der parallel zu der Diode und der ersten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist; und einen zweiten Widerstand (R4), der parallel zu der Diode und der zweiten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist, wobei wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, weil vermindert durch die Widerstände der Schalteinrichtung, den Ruhestromwiderstand und den Strombegrenzungswiderstand, einen kombinierten Durchlassvorspannungsabfall für die Diode und die erste und zweiten Leuchtdiodengruppen erreicht oder überschreitet, die Diode leitet und eine Reihenschaltung zwischen den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen bereitstellt, und wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, weil vermindert durch die Widerstände der Schalteinrichtung, den Ruhestromwiderstand und den Strombegrenzungswiderstand, einen kombinierten Spannungsabfall in Durchlassrichtung für die Diode und die ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen nicht erreicht oder [nicht] überschreitet, die Diode nicht leitet, die erste Leuchtdiodengruppe und den zweiten Widerstand parallel geschaltet mit der zweiten Leuchtdiodengruppe und dem ersten Widerstand zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluss lassend.
Schaltung nach Anspruch 18, weiter beinhaltend: eine erste Zenerdiode (Z1), die parallel zu der ersten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist; und eine zweite Zenerdiode (Z2), die parallel zu der zweiten Leuchtdiodengruppe geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 19, wobei: die erste Leuchtdiodengruppe erste und zweite Leuchtdioden, die in Reihe geschaltet sind, umfasst; und die zweite Leuchtdiodengruppe dritte und vierte Leuchtdioden, die in Reihe geschaltet sind, umfasst.
Schaltung nach Anspruch 20, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Leuchtdioden jeweils einen Spannungsabfall in Durchlassrichtung von ungefähr 2,5–3,3 V haben, der erste und zweite Widerstand jeweils einen Widerstandswert von ungefähr 20 kΩ haben, der Ruhestromwiderstand einen Widerstandswert von ungefähr 4,32 kΩ, der Strombegrenzungswiderstand einen Widerstandswert von ungefähr 1,5 kΩ hat und die Zenerdioden auf etwa 6,6 V festgelegt sind.
Schaltung nach Anspruch 7, wobei: wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, eine Schwellenspannung erreicht oder überschreitet, die Schaltung in einer Betriebsart mit hoher Leuchtkraft arbeitet mit den ersten und zweiten Leuchtdiodengruppen in Reihe geschaltet, und wenn eine Spannung, die an die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse angelegt ist, die Schwellenspannung nicht erreicht oder [nicht] überschreitet, die Schaltung in einer Betriebsart mit niedriger Leuchtkraft arbeitet mit der ersten und zweiten Leuchtdiodengruppe parallel geschaltet.