用于供給n個led單元的串聯(lián)電路的方法和電路裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于為η個LED單元和受控的電流源的串聯(lián)電路從電壓源供給波動的運行電壓的方法，在其中根據(jù)運行電壓的數(shù)額使單獨的LED單元短路。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于供給η個LED單元和受控的電流源的串聯(lián)電路并且利用電壓源供給波動的運行電壓的電路裝置，其中，LED單元和電流源的串聯(lián)電路聯(lián)接到電壓源，并且該電路裝置具有控制單元以用于操控電流源和與LED單元關(guān)聯(lián)的開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置具有受控的開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0003]LED單元在本發(fā)明的范圍中不僅可理解成單獨的發(fā)光二極管(LED)，而且可理解成包括多個并聯(lián)和/或串聯(lián)的LED的單元。
[0004]示例性地由文獻(xiàn)W0 2010/013177 A1得知一種開關(guān)矩陣，為其關(guān)聯(lián)有LED組或單獨的LED，并且該開關(guān)矩陣聯(lián)接到電壓源以及可控制的電流源處。此外，設(shè)置有控制單元，其可操控開關(guān)矩陣的單獨的開關(guān)以及電流源并且設(shè)立成比較電壓源的電壓與存儲在存儲器中的電壓閾值。為了確保即使在電壓源的嚴(yán)重波動的情況下令人滿意地供給LED，控制單元設(shè)立成，根據(jù)在電壓源處確定的電壓的數(shù)額將LED的所有部分或一部分切換成串聯(lián)或并聯(lián)，其中，事實上串聯(lián)/并聯(lián)電路的所有可想到的組合都是可行的。所闡明的解決方案一方面需要每個LED有三個受控的開關(guān)并且需要相應(yīng)復(fù)雜的操控邏輯，但尤其存在的缺點是，在運行電壓波動的情況下不能保證使用的LED的均勻的亮度，而是還保持一個或多個LED完全是暗的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，通過一種用于η個LED單元的串聯(lián)電路進(jìn)行供給的方法以及電路裝置，在其中以盡可能少地影響整個LED裝置的形象的方式補償運行電壓的波動，SP使出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動也是如此。
[0006]該目的利用開頭提及的類型的方法實現(xiàn)，在其中根據(jù)本發(fā)明至少取決于運行電壓的數(shù)額在每個LED單元的占空比為(n-k)/n時定時地(getaktet)且周期性地連續(xù)不斷變化地分別使串聯(lián)電路的k個LED單元短路，其中，同時保持(n-k)個LED單元有電流流經(jīng)。
[0007]適宜的是，在公稱運行電壓和公稱運行狀態(tài)的情況下選擇k=0并且為串聯(lián)電路供給恒定電流。
[0008]本發(fā)明的有利的實施方式的特征在于，在訪問存儲的記憶功能(Merkfunkt i on)的情況下進(jìn)行或通過隨機(jī)發(fā)生器控制被短路的一個/多個LED單元的選擇。
[0009]在一種非常適宜的變體中，在使LED單元短路的情況下操控電流源以改變恒定的電流到更高/更低的值上。
[0010]在此可規(guī)定，在運行電壓下降時提高通過串聯(lián)電路的電流和/或使LED單元中的至少一個周期性地連續(xù)不斷變化地短路。
[0011]在一種有意義的變體中規(guī)定，考慮通過串聯(lián)電路的電流的大小作為運行電壓的尺度。
[0012]為了保護(hù)所使用的LED，適宜的是根據(jù)對LED單元重要的溫度進(jìn)行電流提高。
[0013]在一種實際上適用的實施方案中將節(jié)拍的持續(xù)時間選擇在1 μ s與50ms之間，并且優(yōu)選選擇為5ms。
[0014]同樣，該目的利用上述類型的電路裝置實現(xiàn)，在其中根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)裝置包括各橋接LED單元的受控的η個開關(guān)，控制單元設(shè)立成比較運行電壓與可預(yù)定的閾值，并且設(shè)立成取決于該比較在每個LED單元的占空比為(n-k) /η時定時地且周期性地連續(xù)不斷變化地每次使串聯(lián)電路的k個LED單元通過相關(guān)聯(lián)的開關(guān)短路，其中，同時保持(n-k)個LED單元有電流流經(jīng)。
[0015]在實踐中有利的是，節(jié)拍的持續(xù)時間在1與50ms之間，并且優(yōu)選為5ms。
[0016]特別適宜的是，為控制單元關(guān)聯(lián)有存儲單元以用于保存關(guān)于最大電流、電壓和電流的相應(yīng)的實際值和確定的LED單元的優(yōu)先權(quán)的權(quán)重信息。
[0017]同樣可為有利的是，為控制單元關(guān)聯(lián)有隨機(jī)發(fā)生器。
[0018]本發(fā)明的一種適宜的改進(jìn)方案的特征在于，控制單元設(shè)立成在運行電壓下降時提高通過串聯(lián)電路的電流和/或使LED單元中的至少一個周期性地連續(xù)不斷變化地短路。
【附圖說明】
[0019]下面借助示例性的實施方式進(jìn)一步闡述在附圖中說明的本發(fā)明連同其他的優(yōu)點。其中，
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的方框電路圖，
圖2顯示了如圖1那樣的方框電路圖的一部分，然而在LED的操控方面有變化，
圖3示例性地顯示了 LED前大燈單元的光分布，
圖4顯示了關(guān)于按照根據(jù)本發(fā)明的方法的第一變體的四個LED的操控的時間上的過程的圖，
圖5顯示了關(guān)于按照根據(jù)本發(fā)明的方法的第二變體的五個LED的操控的時間上的過程的圖，
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一實施方案的流程圖，以及圖7以四個圖顯示了在通過電流同時調(diào)整亮度波動時操控四個LED的時間上的過程。
【具體實施方式】
[0020]圖1以操控四個發(fā)光二極管(下面稱為LED)的示例顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第一實施方式的方框電路圖。在該示例中在機(jī)動車中借助于未進(jìn)一步示出的能量管理系統(tǒng)1 (其首先含有發(fā)電機(jī)和充電調(diào)節(jié)器)將車輛電池2盡可能保持在具有例如12伏的額定電壓的加載狀態(tài)中。實際的電池電壓利用UB表示，其在車輛運行期間通常為13.5至15伏。
[0021]此時利用該電壓UB為四個串聯(lián)連接的LED單元LED1、LED2、LED3和LED4進(jìn)行供給，LED單元在最簡單的情況下由單獨的LED構(gòu)成并且為了簡化也如此來表示，然而應(yīng)清楚的是，LED單元還可相應(yīng)包括多個、尤其整合到芯片中的LED。為LED單元LED1、LED2、LED3和LED4關(guān)聯(lián)有受控制單元3操控的開關(guān)單元4，其中，為了為串聯(lián)電路供給恒定電流而設(shè)置有受控的電流源5。開關(guān)單元4至少提供這樣的可行性:通過開關(guān)Sr-S4可選地使四個LED單元中的每個短路且使之短路確定的持續(xù)時間。開關(guān)S^*S4通常通過開關(guān)晶體管實現(xiàn)。對控制單元供應(yīng)由參考電壓單元6提供的參考電壓Uraf并且控制單元3還與存儲單元7連接，在存儲單元中可存儲關(guān)于最大電流、電壓和電流的相應(yīng)的實際值、確定的LED單元在其優(yōu)先權(quán)方面的權(quán)重、操控時間、最大溫度、最后操控的開關(guān)等的信息。
[0022]對于在圖2中示出的變體規(guī)定，多個發(fā)光二極管更確切地說LED單元D1至D6 (在該示例中六個LED)分別以其兩個接頭引導(dǎo)至開關(guān)矩陣4’，該開關(guān)矩陣具有這樣的數(shù)量的受控的開關(guān)SpS卩，LED D1至D6原則上可以任意方式并聯(lián)或串聯(lián)連接。這就此而言相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，例如根據(jù)開頭提及的W02010/013177A1。在圖2中右邊示例性地顯示了針對確定的運行情況連接的串聯(lián)電路D1-D2//D3-D4-D5//D6。如下面進(jìn)一步更詳細(xì)地闡述的那樣，在此開關(guān)矩陣4’用于實現(xiàn)應(yīng)急照明功能。
[0023]圖3示意性地顯示了近光燈的光分布，其中，該近光燈由多個LED單元形成。在該情況下存在四個LED單元HD1、HD2、ASYM和VF，其中，其中的一個形成前場VF，其他的兩個形成水平的明暗邊界HD1和HD2，并且第四個LED單元形成近光燈的不對稱性ASYM。因此，在該情況下，名稱HD1、HD2、ASYM和VF不僅用于LED單元，而且用于相應(yīng)照亮的區(qū)域。這相應(yīng)于在實踐中使用的典型的LED近光燈模塊，其構(gòu)造為帶有多腔反射器(Mehrkammerreflektor)的投射系統(tǒng)，其中，為腔分別關(guān)聯(lián)有LED單元并且總地形成近光燈。
[0024]這意味著，部分光分布的數(shù)量取決于模塊的結(jié)構(gòu)形式，其中，如已經(jīng)提高的那樣，LED單元還可由多個LED構(gòu)成，其可根據(jù)期望在本發(fā)明的意義中一起連接地用作LED單元，以便可因此又提供限定數(shù)量的部分光分布。在此應(yīng)注意到的是，LED以確定的實施方案的聯(lián)接引起LED單元的不同的正向電壓或總電壓。因此，可分別切換的部分光分布的數(shù)量一方面取決于模塊，并且另一方面取決于聯(lián)接方式，然而部分光分布可在確定的范圍內(nèi)變化。
[0025]無論如何，在目前的LED模塊中，光圖像總是由相應(yīng)形成部分光分布的多個LED單元形成，從而對LED前大燈來說，產(chǎn)生的光圖像總是由多個部分光分布構(gòu)成，其中確定的部分光分布為了相對于其他的交通參與者的能見度比其他的部分光分布更重要。與此相應(yīng)地，可為單獨的部分光分布安排一定的權(quán)重/優(yōu)先權(quán)，其在確定的低電壓的情況下引起至少保證相對于其他的交通參與者的能見度。
[0026]總之可以說，最靠近HV點(其在在光束的中部中在明暗界限之上25cm，機(jī)動車光學(xué)技術(shù)的一個重要的概念，在光圖像中水平線和豎直線在該處相交的點，即0° /0°點)的區(qū)域(部分光分布)優(yōu)選地設(shè)置必須在水平的0°線上最高優(yōu)選化/加權(quán)一些度，因為該區(qū)域相應(yīng)于這樣的區(qū)域，在其中最可能存在其他的交通參與者或在該區(qū)域中存在出現(xiàn)其他的交通參與者的最大的風(fēng)險。根據(jù)情況同樣可為有利的是，恰好使從駕駛員的角度來看顯現(xiàn)得很重要的區(qū)域優(yōu)選化得更高，因此該區(qū)域不是用于相對于其他的交通參與者的能見度，而是更多地為了照亮用于駕駛員的確定的區(qū)域而本身顯現(xiàn)為很重要。示例性地