CN102159006B - 用于驱动发光二极管装置的方法以及电路装置 - Google Patents

用于驱动发光二极管装置的方法以及电路装置 Download PDF

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Abstract

在一种投影设备(100)中，其中控制单元(14)制定规定(V)，驱动器电路(12)将该规定实现为使得其对发光二极管(10)施加以发光二极管电流(ILED)，其中根据发光二极管(10)所发射的光的测量进行调节，在该调节中控制单元(14)相应地确定规定(V)：当发光二极管(10)的温度或者在发光二极管(10)上降落的电压(U)偏离标准值时，驱动器(12)进行校正性的介入。然而驱动器(12)使得检验脉冲(32)不变，由此通过驱动器(12)介入引起的发光二极管(10)的调光不通过调节被补偿。

Description

用于驱动发光二极管装置的方法以及电路装置
技术领域
本发明涉及一种用于驱动发光二极管装置的方法。本发明还涉及一种电路装置。
背景技术
发光二极管装置理解为一种具有至少一个发光二极管单元的装置。通常，发光二极管装置包括多个发光二极管单元。这种发光二极管装置例如是投影设备的一部分，借助其产生明亮的图像。相应的发光二极管单元通过驱动单元来供电。在投影设备中，控制单元确定针对相应的发光二极管单元的电流强度的值(电流强度值)。该值被传输给驱动单元并且由驱动单元实现。该实现通常包含以时间顺序来发出电流脉冲，其电流强度对应于由控制单元传输的电流强度值。在投影设备中的控制单元例如具有的任务是，确定所谓的色度坐标：如果发光二极管装置具有多个以不同颜色发射的发光二极管，则可以通过针对单个发光二极管单元的相应电流强度值来确定总体上形成的色彩。所发射的光的强度以及色度坐标的确定通常在如下规则的范围中进行：在合适的测量单元中存在光敏元件，该元件接收并测量发光二极管单元发射的光。测量值被输送给控制单元，并且控制单元必要时校正电流强度值，即该电流强度值于是根据至少一个测量值而预先给定到驱动单元上。
从WO 02/47438 A2中已知：测量发光二极管的温度并且将测量值输送给控制单元，该控制单元随后根据温度确定发射的强度。
在WO 2007/048747 A1中描述了：可以在发光二极管的驱动单元中将输送给驱动单元的数值相乘，其中根据这样计算的乘积来确定驱动单元的输出信号。这尤其是用于将各个光源的亮度比例因数以彼此确定的关系来设置。这在所发射的光的强度变化时是必要的，其中在此尤其是比例因数是可变的。
在文献DE 10 2005 061 204中描述了一种照明系统，其中由控制装置对3个彩色的和一个白色LED彼此独立地进行控制。
在文献DE 10 2004 060 890中描述了一种具有LED的机动车大灯元件，其中与测量量无关地控制LED。
文献DE 102 39 449描述了一种具有多个LED的LED发光装置，其色彩散射或者亮度散射被补偿。
在文献US 2009/0231354中公开了由LED发光装置发射的色彩的可定标的调节。
在发光二极管的工作中要避免的是，该发光二极管过度地发热，因为在此情况下会发生发光二极管的持久性损坏。
另一方面，控制单元的任务是，确定发光二极管所发射的光的色度坐标和强度。对发光二极管的监控并不属于与控制单元关联的任务。
发明内容
本发明的任务是，提供一种根据本发明的用于驱动发光二极管装置的方法，其中通过简单的且并不复杂的方式实现发光二极管的可靠工作。在该方法中，所述发光二极管装置具有至少一个发光二极管单元，其中控制单元将针对相应的发光二极管单元的电流强度值发送给驱动单元，并且驱动单元根据所发送的电流强度值将电流脉冲的时间序列中的电流供应给发光二极管单元，其中在电流脉冲的时间序列中包含检验脉冲，并且其中测量单元对由于检验脉冲而由发光二极管单元发射的光进行测量，测量单元具有至少一个光敏元件，其中测量单元将测量值输送给控制单元，控制单元根据至少一个测量值来预先给定电流强度值，其中为了预先给定电流强度值仅仅使用表示检验脉冲的光的测量值；以及测量相应的发光二极管单元的温度和/或在该相应的发光二极管单元上降落的电压和/或驱动单元的温度，其中驱动单元借助所测量的温度和/或电压来确定主因数，将电流强度值与主因数相乘，其中根据这样得到的乘积来确定在时间序列中除了检验脉冲之外的所有电流脉冲的电流强度，并且其中直接根据电流强度值或者基于根据所测量的温度和/或电压来确定的并且不同于主因数的另外的因数来确定检验脉冲的电流强度。该任务的一部分是，为此以合适的方式改进根据本发明的电路装置。
同样，该任务在电路装置方面通过用于驱动具有至少一个发光二极管单元的发光二极管装置的电路装置来解决。在该电路装置中，控制单元将针对相应的发光二极管单元的电流强度值发送给驱动单元，并且驱动单元根据所发送的电流强度值将电流脉冲的时间序列中的电流供应给发光二极管单元，其中在电流脉冲的时间序列中包含检验脉冲，并且其中测量单元具有至少一个光敏元件，测量单元对发光二极管单元基于检验脉冲而发射的光进行测量，其中测量单元将测量值输送给控制单元，该控制单元根据至少一个测量值来预先给定电流强度值，其中为了预先给定电流强度值，控制单元仅仅使用表示检验脉冲的光的测量值；以及驱动单元确定主因数，该主因数取决于相应的发光二极管单元的温度和/或在该相应的发光二极管单元上降落的电压，其中驱动单元将电流强度值与主因数相乘，并且该相乘的积确定时间序列中除了检验脉冲之外的所有电流脉冲的电流强度，并且其中驱动单元直接根据电流强度值或者基于取决于所测量的温度和/或电压并且不同于主因数的另外的因数来确定检验脉冲的电流强度。
由此，根据本发明的方法包括：测量相应的发光二极管单元的温度和/或在该相应的发光二极管单元上降落的电压和/或驱动单元本身的温度。驱动单元借助所测量的温度和/或所测量的电压来确定(主)因数，将控制单元输送的电流强度值与该因数相乘。时间序列中的所有电流脉冲(除了检验脉冲)的电流强度根据这样得到的乘积来确定。而检验脉冲的电流强度直接根据电流强度值来确定。可替选地，检验脉冲的电流强度也可以与因数相乘，然而该因数不同于主因数。
检验脉冲的电流强度的确定尤其是以传统方式进行。因为通过具有至少一个光敏元件的测量单元的测量基于检验脉冲来进行，所以借助控制单元的调节以传统方式进行。当(主)因数本身变化时，控制单元并未“注意到”区别。其原因是，该因数只对时间序列中的并不导致测量单元的测量结果的电流脉冲有影响。通过引入(主)因数，可能的是，通过驱动单元进行校正，尤其是当发光二极管单元的温度和/或在该发光二极管单元上降落的电压离开期望范围时。
在根据本发明的方法的最简单的实现中，因数与来自控制单元的电流强度值的乘积正好是电流脉冲的电流强度。该因数于是在发光二极管单元的通常的工作温度和工作电压情况下设置为等于1。这意味着，驱动单元在通常的工作条件下正好实现在此所预先给定的电流强度值。而当存在损害发光二极管单元的持久功能性的工作温度或者工作电压时，或者当存在损害驱动单元的功能的温度时，将因数设置为小于1。换言之，于是降低对发光二极管单元供应或者施加的电流。由此，避免了对发光装置的进一步加热或者持久的损伤。所接受的是，在此情况下所发射的光的强度降低了。然而由于检验脉冲仍然对应于预先给定的电流强度值，所以借助控制单元的调节并未进行校正性的介入；即要不然在测量到过低的强度时该调节恰好又会提高电流强度。在检验脉冲也并不对应于预先给定的电流强度值的替选方案中，另一因数为此比主因数偏离1更少。于是，调节虽然介入，然而在某个时候会形成新的平衡。
在根据本发明的电路装置中，驱动单元设计为：以时间序列来发出电流脉冲，其中检验脉冲始终具有与电流强度规定对应的电流强度，然而所有其他脉冲具有与预先给定的电流强度和与测量量相关的因数的乘积相关的电流强度。尤其在电路装置中优选提供有用于测量至少一个发光二极管单元的温度的测量装置或者用于测量在发光二极管单元上降落的电压的测量单元。
在驱动单元中提供测量值具有的优点是，无需如像将测量值输送给投影设备的控制单元的情况中那样复杂的布线。尤其是温度传感器可以容易地设置在发光二极管的区域中并且与驱动器电路耦合。同样地，容易地实现电压测量。温度测量或者电压测量甚至可以完全没有附加布线地在现有的驱动器电路本身中进行。
附图说明
下面将借助实施例详细阐述本发明。其中：
图1示意性地示出了投影设备的部件，其中可以使用根据本发明的方法；
图2A示意性地示出了如在正常工作条件下在执行根据本发明的方法情况下所发出的电流脉冲；以及
图2B示出了如在异常的条件下所发出的相同类型的电流脉冲。
具体实施方式
整体上用100表示的并且在图1中示意性示出的视频投影设备包括发光二极管，其中象征性地示出发光二极管10。驱动器电路12为这些发光二极管供应发光二极管电流ILED。电流强度ILED根据规定V来确定，该规定由驱动器12之外的控制单元14来制定并且输送给驱动器12。该规定确定了各个发光二极管10的电流强度，使得发光二极管所发射的光具有预先确定的色度坐标。即，色度坐标通过电流强度ILED来确定。
规定V在调节的范围中确定，即控制单元14根据发光二极管10所发射的光的预先确定的色度坐标或者预先确定的强度来进行调节。规定V可以包括针对多个脉冲的说明。光电检测器16测量发光二极管10所发射的光并且将测量结果输送给控制单元14。为了使得通过光电检测器16的测量是可能的，驱动器发出特别的检验脉冲。只有基于检验脉冲而发射的光确定调节。
现在可能的是，调节引起过高电流强度的电流流过发光二极管10。随后，发光二极管发热并且会遭受损伤。同样，在发光二极管10上降落的电压或者其变化也可以指示发光二极管的故障。如在图1中象征性示出的那样，通过测量装置18来测量发光二极管10上的温度T和电压U。这些值被输送给驱动器12中的内部控制装置20。
驱动器12的内部控制装置20现在在检验脉冲和其他脉冲之间进行区分。如象征性地通过方框22所示的那样，内部控制装置针对检验脉冲给出电流强度值ISoll，其始终相同。同样，内部控制装置分别针对其他脉冲给出期望电流强度ISoll，如通过方框24所示出的那样。然而，该值ISoll现在根据方框26与因数相乘，该因数与所测量的量T和U相关。
只要温度T和电压U具有正常值，在这些正常值的情况下保证发光二极管10的功能性(其可以由发光二极管10保证)，则驱动器12所发出的电流脉冲例如可以看起来如图2A所示的那样。电流脉冲28a具有第一电流强度，电流脉冲30a具有第二电流强度，检验脉冲32具有另外的电流强度，电流脉冲34a又具有另外的电流强度，电流脉冲36a还具有其他的电流强度。
现在当例如发光二极管10的温度极端地升高时，则不应再对发光二极管施加以如目前那样高的电流强度。相应地，替代电流脉冲28a发出电流脉冲28b，替代电流脉冲30a发出电流脉冲30b。而检验脉冲32保持不变。电流脉冲34a和36a改变为电流脉冲34b和36b。
因此，在大部分时间上电流强度降低。在此情况下，接受检验脉冲32保持相同。
通过与图2A相比根据图2B将电流强度降低而对发光二极管10调光。通常，控制单元14于是以提高规定V来反应。但是这在此被避免，因为检验脉冲32保持不变：因为只有在该检验脉冲的情况下发出的光在其测量之后确定调节，所以通过驱动器12降低电流强度对于控制单元14的行为没有影响。
根据本发明的装置具有的优点是，控制单元14始终被分配有其实际的任务，即针对色度坐标或者强度来进行调节；而在过高的温度T情况下或者指明LED故障的正向电压U的情况下通过驱动器12进行校正。在驱动器12的范围中，也可以以不费事的方式设置测量单元18式的测量单元。

Claims (4)

1.一种用于驱动发光二极管装置的方法，所述发光二极管装置具有至少一个发光二极管单元(10)，其中控制单元(14)将针对相应的发光二极管单元的电流强度值发送给驱动单元(12)，并且驱动单元(12)根据所发送的电流强度值将电流脉冲(28a，28b；30a，30b；32；34a，34b；36a，36b)的时间序列中的电流供应给发光二极管单元(10)，其中在电流脉冲(28a，28b；30a，30b；32；34a，34b；36a，36b)的时间序列中包含检验脉冲(32)，并且其中测量单元(16)对基于检验脉冲(32)而由发光二极管单元发射的光进行测量，测量单元(16)具有至少一个光敏元件，其中测量单元(16)将测量值输送给控制单元(14)，控制单元(14)根据至少一个测量值来预先给定电流强度值(V)，
其特征在于，为了预先给定电流强度值(V)仅仅使用表示检验脉冲的光的测量值；以及
测量相应的发光二极管单元(10)的温度和/或在该相应的发光二极管单元上降落的电压和/或驱动单元(12)的温度，其中驱动单元(12)借助所测量的温度和/或电压来确定主因数，将电流强度值与主因数相乘，其中根据这样得到的乘积来确定在时间序列中除了检验脉冲(32)之外的所有电流脉冲的电流强度，并且其中直接根据电流强度值或者基于根据所测量的温度和/或电压来确定的并且不同于主因数的另外的因数来确定检验脉冲的电流强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中因数与电流强度值的乘积正好确定电流脉冲的电流强度，并且其中在发光二极管单元(10)的通常的工作温度和工作电压情况下将主因数设置为等于1，而在对发光二极管单元(10)的持久的功能性有损害的工作温度或者工作电压的情况下将主因数设置为小于1。
3.一种用于驱动具有至少一个发光二极管单元(10)的发光二极管装置的电路装置，其中控制单元(14)将针对相应的发光二极管单元的电流强度值(V)发送给驱动单元(12)，并且驱动单元(12)根据所发送的电流强度值将电流脉冲(28a，28b；30a，30b；32；34a，34b；36a，36b)的时间序列中的电流供应给发光二极管单元(10)，其中在电流脉冲(28a，28b；30a，30b；32；34a，34b；36a，36b)的时间序列中包含检验脉冲(32)，并且其中测量单元(16)具有至少一个光敏元件，测量单元(16)对发光二极管单元基于检验脉冲(32)而发射的光进行测量，其中测量单元(16)将测量值输送给控制单元(14)，该控制单元根据至少一个测量值来预先给定电流强度值(V)，
其特征在于，
为了预先给定电流强度值(V)，控制单元(14)仅仅使用表示检验脉冲的光的测量值；以及
驱动单元(12)确定主因数，该主因数取决于相应的发光二极管单元(10)的温度和/或在该相应的发光二极管单元上降落的电压，其中驱动单元将电流强度值与主因数相乘，并且该相乘的积确定时间序列中除了检验脉冲(32)之外的所有电流脉冲的电流强度，并且其中驱动单元(12)直接根据电流强度值或者基于取决于所测量的温度和/或电压并且不同于主因数的另外的因数来确定检验脉冲的电流强度。
4.根据权利要求3所述的电路装置，其中设计有用于测量至少一个发光二极管单元(10)的温度的测量装置(18)；和/或设计有用于测量在发光二极管单元(10)上降落的电压的测量装置；和/或设计有用于测量驱动单元(12)的温度的测量装置。
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