DE102008039526A1 - Current supplying method for LED array in lighting unit i.e. headlight, of motor vehicle, involves controlling adjustable resistors using control electronics based on comparison of measured currents in individual LED branches - Google Patents
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- H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stromversorgung eines LED-Arrays sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The The present invention relates to a method of power supply an LED array and a circuit arrangement for implementation of the procedure.
Derartige Verfahren und Schaltungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.such Methods and circuits are known in the art already known in numerous design variants.
Beispielsweise
ist aus der
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Stromversorgung eines LED-Arrays anzugeben, bei dem eine symmetrische Stromaufteilung auf die einzelnen LED-Zweige sichergestellt ist.Of the present invention, the object is a method to provide power to an LED array, in which a symmetrical power distribution is ensured on the individual LED branches.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved. The subclaims relate to advantageous Further developments of the invention.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt insbesondere darin, dass im Unterschied zu dem bekannten Verfahren eine symmetrische Stromaufteilung auf die einzelnen LED-Zweige sichergestellt ist. Dies ist insbesondere für den Fall vorteilhaft, wenn ein LED-Zweig, beispielsweise durch eine defekte LED, hochohmig ausfällt, da dann auch der Strom in den übrigen LED-Zweigen soweit heruntergeregelt wird, dass diese LED-Zweige ebenfalls abgeschaltet sind. Eine einfache und eindeutige Fehlererkennung ist damit auch mit herkömmlichen Steuergeräten, die üblicherweise auf die Detektion eines Ausfalls von Glühlampen ausgelegt sind, ermöglicht. Die im Wesentlichen gleichen Teilströme in den einzelnen LED-Zweigen werden allein über den durch die Stromquelle eingeprägten Gesamtstrom bestimmt, der in weiten Grenzen variiert werden kann. Eine weitere Justierung ist nicht erforderlich. Unterschiede in den Vorwärtsspannungen der Lasten, hier LED's, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren automatisch kompensiert; gleiches gilt für dynamische Änderungen und Nichtlinearitäten. Mischbestücken mit LED's verschiedender Vorwärtsspannungen werden ebenfalls kompensiert.One significant advantage of the method lies in the fact that, in contrast to the known method Ensures a symmetrical distribution of power to the individual LED branches is. This is particularly advantageous in the case when an LED branch, for example, by a defective LED, high impedance fails, because then the current in the other LED branches as far downshifted that these LED branches also off are. A simple and clear error detection is thus synonymous with conventional control devices, usually designed to detect a failure of incandescent bulbs are possible. The essentially equal partial flows in the individual LED branches are alone on through the current source impressed total current determines the can be varied within wide limits. Another adjustment not necessary. Differences in forward voltages the loads, here LEDs, are by the invention Method automatically compensated; The same applies to dynamic changes and nonlinearities. Mixed components with LEDs various forward voltages are also compensated.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der regelbare Widerstand in dem LED-Zweig mit dem geringsten Stromfluss durch die Regelelektronik auf einen möglichst geringen Widerstandswert, insbesondere etwa 0 Ω, geregelt wird. Auf diese Weise ist die Verlustleistung der Schaltungsanordnung wirksam reduziert.A particularly advantageous development of the invention Procedure provides that the variable resistor in the LED branch with the least current flow through the control electronics to one the lowest possible resistance value, in particular approximately 0 Ω, is regulated. In this way, the power loss of the circuit arrangement effectively reduced.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestanden darin, eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Beleuchtungseinheit mit einer derartigen Schaltungsanordnung anzugeben.Further Objects of the present invention were to provide a circuit arrangement for Implementation of the method according to the invention and a lighting unit with such a circuit arrangement specify.
Diese Aufgaben werden durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 und einer Beleuchtungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.These Tasks are performed by a circuit arrangement with the features of claim 3 and a lighting unit with the features of Claim 7 solved. The dependent claims relate advantageous developments.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung liegt insbesondere darin, dass eine Stromquelle anstelle einer Spannungsquelle zur Stromversorgung eines LED-Arrays verwendet wird. Aufgrund des eingeprägten, genau definierten Stroms sind die gewünschten Leuchteigenschaften des LED-Arrays, wie zum Beispiel die Helligkeit, sichergestellt.One significant advantage of the switching device according to the invention is in particular that a power source instead of a voltage source used to power an LED array. Due to the embossed, well-defined currents are the desired ones Luminous properties of the LED array, such as the brightness, ensured.
Grundsätzlich ist das zumindest eine Strommessmittel nach Anzahl, Anordnung und Arbeitsweise in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein einziges Strommessmittel zur Messung jedes der Ströme in den einzelnen LED-Zweigen des LED-Arrays ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist jeweils zumindest ein Strommessmittel in jeweils einen LED-Zweig in Reihe mit der jeweils mindestens einen LED und dem regelbaren Widerstand geschaltet.in principle is that at least a current measurement by number, arrangement and Operation freely selectable within wide suitable limits. For example, it is conceivable that a single current measuring means for measuring each of the currents in the individual LED branches of the LED array is formed. Conveniently, is in each case at least one current measuring means in each case an LED branch in series with the at least one LED and the controllable one Resistor switched.
Die regelbaren Widerstände sind nach Art, Arbeitsweise, Material und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Vorteilhafterweise sind die regelbaren Widerstände als MOSFET oder Bipolar-Transistoren ausgebildet, da es sich dabei um kostengünstige und robuste Standardbauteile handelt.The Adjustable resistances are on the type, method of operation, material and arrangement freely selectable within wide suitable limits. Advantageously, the controllable resistors as MOSFET or bipolar transistors formed as it is inexpensive and robust standard components.
Die Schaltungsanordnung kann beispielsweise aus einzelnen Bauteilen oder Modulen bestehen.The Circuit arrangement can for example consist of individual components or modules.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Stromquelle und die restlichen Schaltungsteile als eine einzige integrierte Baugruppe ausgebildet sind. Hierdurch ist die Kompaktheit der Schaltungsanordnung erhöht sowie der Verdrahtungsaufwand verringert.A Particularly advantageous embodiment provides that the power source and the remaining circuit parts as a single integrated Assembly are formed. As a result, the compactness of the circuit arrangement increases and reduces the wiring costs.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt die einzigeBased the attached, rough schematic drawing is the Invention explained in more detail below. It shows the only
Fig. den Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.FIG. the circuit diagram of an embodiment of the invention Circuitry.
In
der Fig. ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung dargestellt. Die Schaltungsanordnung ist hier
Teil einer nicht näher dargestellten und als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildeten
Beleuchtungseinheit und weist eine Stromquelle
Das
LED-Array
Die
Stromquelle
Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Fig. näher erläutert.in the The process according to the invention will be described below explained in more detail with reference to FIGS.
Das
Abblendlicht des Kraftfahrzeugscheinwerfers wird auf dem Fachmann
bekannte Weise eingeschaltet, worauf die Stromquelle
Mittels
der Strommessmittel
Dies
geschieht somit unabhängig von dem durch die Stromquelle
Aufgrund
der Tatsache, dass hier beide regelbaren Widerstände
Aufgrund
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine symmetrische
Verteilung des Gesamtstroms auf die einzelnen LED-Zweige
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren und die Schaltungsanordnung zu dessen Durchführung auch bei anderen Beleuchtungseinheiten und auch auf anderen technischen Gebieten vorteilhaft einsetzbar. Auch die Anzahl der LED-Zweige sowie der LED's in den einzelnen Zweigen ist in weiten geeigneten Grenzen wählbar. Beispielsweise ist es ein Vorteil der Erfindung, dass sich die Anzahl der LED's je LED-Zweig voneinander unterscheiden kann. Auch ist es denkbar, dass in einem einzigen LED-Zweig oder auch in verschiedenen LED-Zweigen verschiedene Bauarten von LED's mit beispielsweise voneinander abweichenden Vorwärtsspannungen zum Einsatz kommen.The The invention is not limited to the present embodiment limited. For example, the inventive Method and the circuit arrangement for its implementation also with other lighting units and also on other technical Fields can be used advantageously. Also the number of LED branches as well as the LED's in the individual branches is in wide appropriate Borders selectable. For example, it is an advantage of Invention that the number of LEDs per LED branch from each other can differentiate. Also, it is conceivable that in a single LED branch or also in different LED branches different designs of LEDs with, for example, divergent forward voltages be used.
- 22
- Stromquellepower source
- 44
- LED-ArrayLED array
- 66
- LED-ZweigLED branch
- 88th
- LED-ZweigLED branch
- 1010
- LEDLED
- 1212
- Regelbarer Widerstandadjustable resistance
- 1414
- StrommessmittelCurrent measuring means
- 1616
- Regelelektronikcontrol electronics
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 1449408 B1 [0003, 0003] - EP 1449408 B1 [0003, 0003]
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