CN107222955A - 包括半导体构件光源的发光机动车辆模块中的二进制信息的管理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过单个电子电路采集识别用于机动车辆的发光模块中的半导体构件光源的二进制信息，在单个电子电路中，光源和与光源关联的二进制信息被执行。因为用于配置供应装置所需的二进制信息在光源的供应线路上被主动地采集，因此本发明允许减少在供应装置和包括根据本发明的电子电路的印刷电路板之间的布线。

Description

包括半导体构件光源的发光机动车辆模块中的二进制信息的 管理
技术领域
本发明涉及特别用于机动车辆的前灯的领域。本发明特别涉及用于这种前灯的发光模块，所述模块配置有半导体构件光源，半导体构件光源的二进制信息必须可用于配置前灯。
背景技术
发光二极管(LED)是当电流流动通过其中时能够发光的电子构件。由LED发出的光强度取决于流动通过其中的电流的强度。换句话说，LED的特征在于电流阈值。此最大正向电流通常随着温度增加而减少。同样地，当LED发光时，在其端子两侧观察到等于其正向电压的电压降。在机动车辆领域中，LED技术逐渐用于各种发光信号解决方案中。LEDs用于提供诸如日间行车灯、信号灯等的发光功能。但是，在规定生产批次中制造的LED构件可能具有不同的特性(发光能力、正向电压等)。为了将具有类似特性的构件分组到一起，生成的LEDs被分类到又称为二进制的组中，每个二进制包括具有类似特性的LEDs。
在本领域已知的是使用控制电路以控制一组或一系列LEDs的供应。电路限定应用于负载安装式支路的电压，所述负载安装式支路包括串联连接的一组LEDs。在用于机动车辆的发光装置的技术领域中，特别重要的是能够确保恒定光度以保证车辆的用户和其它道路用户的安全。为了传输恒定的供应，已知的控制电路使用各种类型的转换器(DC/DC转换器、线性转换器、电阻转换器等)以将例如由汽车电池传送的DC电压转换成DC负载电压，DC负载电压取决于提供的LEDs的数量。传输的电流还依赖于提供的LEDs的二进制。因此，在已知的组装方法中，需要获得对应于使用的LEDs的二进制信息，以正确地编程或调节使用的控制电路以便给LEDs供应电流。通常地，使用具有预设电阻的电阻器来编码二进制信息，电阻器放置在承载所讨论的LEDs的印刷电路板上，印刷电路板与包括光源的负载支路绝缘。用于控制这些LEDs的供应的电路由专用连接电线连接到承载LEDs的印刷电路板以获得所讨论的电阻器的电阻，并且据此推断二进制信息。由于由LEDs执行的发光功能的数量的增加，和根据需要传输二进制信息的目标，连接电路以用于控制对承载LEDs的印刷电路板的供应的连接电缆的数量已经快速增加。因为必须容纳发光装置的所有模块的有限空间被该布线减少，因此这不仅在生产用于机动车辆的前灯的过程中导致较大的成本，还产生大量的设计限制条件。
发明内容
本发明的目的是减轻现有技术提出的至少一个问题。更精确地，本发明的目的是提供一种包括LED光源的发光模块，该发光模块减少在模块和其电源控制电路之间需要的布线。
本发明的一个主题是用于机动车辆的发光模块的电子电路，所述电路包括用于将电流供应至电路的两个端子，所述电路包括形成第一电路支路的部分的至少一个半导体构件光源，和形成第二电路支路的部分的构件Rbin，并且包括电阻器，所述电阻器的电阻表示至少一个光源的特性。所述电子电路的特征在于，所述电路包括开关单元，所述开关单元用于根据传送至电路的电流的强度为所述第二支路供电。
开关单元可以优选地被构造成使得，当低于第一预设阈值的强度的电流通过电路时，第二支路被专门地供应。
优选地，当传送至电子电路的全部或几乎全部电流流过第二支路时，满足第二支路被专门供应的条件。
优选地，开关单元被构造成使得，当高于第二预设阈值的强度的电流被应用于电子电路时，第一支路被特别专门地供应，所述第二阈值高于或等于第一阈值。
第一阈值可以优选地低于10mA并且优选地低于5mA。例如，第一阈值可以是1mA。
第一电路支路可以优选地安装成与第二电路支路并联。
可选地，第一电路支路可以安装成与第二电路支路串联。
开关单元可以优选地包括提供NOT逻辑功能的电路，所述电路的输出控制开关构件，第二电路支路的供应根据所述开关构件的状态。
优选地，提供NOT逻辑功能的电路可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)逆变器。
开关构件可以优选地包括晶体管。开关构件可以例如是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
光源可以优选地包括发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或激光二极管。
电阻器Rbin的电阻可以优选地表示电路的光源的二进制值。
本发明的另一主题是用于机动车辆的发光模块，包括用于控制对少一个半导体构件光源的电源的机构。发光模块的特征在于，其包括根据本发明的电子电路，包括所述光源。
本发明的另一主题是一种用于控制根据本发明的发光模块中的电源的方法。所述方法的特征在于，其包括以下步骤:
a)使用低于预设阈值的第一强度的电流供应电子电路；
b)测量步骤(a)中的电压降；
c)然后，使用第二强度的电流供应电子电路，第二强度取决于在步骤(b)中测量的电压降。
优选地，第一步骤具有比20ms短并且优选地比10ms短的持续时间。
使用本发明提出的措施，相对于已知的现有技术，可以减少用于控制光源的电源的装置和包括所述光源的印刷电路板之间的布线。通常地，第一电缆用于保证光源的供应，并且专用的第二电缆用于采集光源的二进制信息，光源例如是发光二极管(LEDs)。具体地，此二进制信息用于正确地控制LEDs的供应。根据本发明，因为借助于用于供应包含在电路中的LEDs的单个电缆，根据通过装置注入根据本发明的电子电路中的电流的强度，二进制信息可以被电源控制装置采集，因此专用的第二电缆变得多余并且可以移除。在机动车辆灯的设计的情况下，布线的减少是特别好的，其中一个控制装置可以用于供应车辆的多个发光功能，要求对应量的二进制信息被采集。布线数量的减少使生产成本下降，并且还减少了在其设计过程中针对发光模块的电磁兼容性必须考虑的因素数量。
附图说明
通过示例性描述和附图将更好理解本发明的其它特征和优点，其中:
-图1示出根据本发明的发光模块的示意图，包括根据本发明的一个优选实施例的电子电路；
-图2示出在一个优选实施例中的根据本发明的电子电路；
-图3示出在一个优选实施例中的根据本发明的电子电路。
具体实施方式
除非另有规定，针对一个规定实施例具体地描述的技术特征可以与在通过非限制性示例描述的其它实施例的情况下描述的技术特征组合。在本发明的各种实施例中，相似的附图标记将用于表示相似的概念。例如，标记100、200和300表示在三个描述的实施例中的根据本发明的电子电路。
图1给出了本发明的一个优选的实施例的视图。电子电路100包括两个连接端子102、104，两个连接端子用于将电子电路连接到电源机构10。电路包括至少一个第一支路，第一支路包括串联安装的光源112。通过非限制性示例，这可以是发光二极管(LEDs)的问题。
在用于机动车辆的发光模块的电子电路100的情况下，电源机构10可以包括执行用于控制LEDs的供应的功能的电子电路或微控制器构件。这种电路和/或微控制器构件在本领域本身是已知的并且在本发明的上下文中将不被具体地描述。
电子电路100包括第二支路120，第二支路120包括例如电阻器Rbin的电阻构件。电阻器Rbin的电阻编码或表示一个或多个光源112的特性。这例如是识别LEDs的二进制信息的问题。因为待被传送至LEDs的正向电流的强度由二进制信息规定，因此该信息特别允许电源机构被配置。当预设强度的电流流过电阻器Rbin时，跨越电阻器Rbin的端子的电压降可以被测量。据此测量值，电阻器的电阻可以被导出并且与一组预设值相比较。所有的预设值涉及对应的直流电压和二进制信息。测量跨越电阻器Rbin的端子两端的电压降因此允许二进制信息和与之相关联的正向电压被识别。因而，跨越Rbin的端子两端的电压降的读出访问二进制信息并且允许电源机构被正确地配置。通过在电源机构10的微控制器构件中编程，电阻器Rbin的预设电阻和二进制信息和与之相关联的正向电流值优选地被预先记录。可选地，这些数据被记录在存储器构件中，电源机构读取访问所述存储器构件。
开关单元130用于根据由电源机构传送至电路的电流的强度，为包括电阻器Rbin的所述第二支路120供电。
电子电路100允许Rbin信息以如下方式被获得。在第一步骤中，电源机构10将称为采样电流的第一预设强度的电流注入电子电路中。第一电流强度低于预设阈值。第一电流强度可以例如低于10、5或1mA。第一强度明显低于通常的LEDs的正向电流的强度。开关单元130被构造成使得，当具有第一预设强度的电流被注入电子电路100中时，电路的第二支路120被供电。在采样电流通过电阻器Rbin的同时，电源机构10测量跨越该电阻器的端子两端的电压降。因而测量的电压降允许使用预先记录的参数而导出二进制值。
因而采集的二进制值允许电源机构10选择正向电流强度以传送到电子电路100，以供应第一电路支路的光源112。在第二步骤中，电源机构向电子电路100传输至少具有因而识别的正向电流的强度的电流。由于在该步骤中流过电子电路100的电流的强度高于阈值，所以开关单元从被供应电路排除包括电阻器Rbin的第二电路支路。由于流过电子电路100的电流的强度至少对应于光源112的正向电流，所以光源112被充分供应。
注入采样电流的步骤可以优选地是比20、10或5ms更短的持续时间，并且其可以优选地周期性地重复，或每次由光源112提供的发光功能被开启时重复。
在图2的实施例中，电子电路200包括两个连接端子202、204，两个连接端子用于将电子电路连接到电源机构(未示出)。电路包括第一支路210，第一支路210包括串联安装的光源212。第二电路支路220包括电阻器Rbin。两个支路210、220并联安装并且电阻器Rbin的电阻对识别LEDs212的二进制信息进行编码。开关单元230用于根据由电源机构传送至电路的电流的强度，为包括电阻器Rbin的所述第二支路220供电。开关单元230包括提供NOT逻辑功能的CMOS逆变电路，CMOS逆变电路的输出控制描述的已经使用晶体管Q3的开关构件的状态。当采样电流注入电子电路200中时，晶体管Q1关闭，表示晶体管Q3也关闭并且采样电流流过电阻器Rbin。当在第二阶段时，较大强度的电流注入电子电路200中，这导致在跨越CMOS逆变器的端子两端出现更高的电压。结果，晶体管Q2关闭，但是晶体管Q1打开。因此，晶体管Q3也打开并且电流不流过电阻器Rbin。当电流高于LEDs212的正向电流时，仅LEDs212被供应并且在电阻器Rbin中没有电力的损耗。优选地，电阻R1和R2是较高的，以尽可能最小化其电流消耗。
图3示出可替换的实施例，其中电子电路300包括两个连接端子302、304，所述两个连接端子用于将电子电路连接到电源机构(未示出)。电路包括第一支路310，第一支路210包括串联安装的光源312。第二电路支路320包括电阻器Rbin。在本实施例中，两个支路310、320并联安装并且电阻器Rbin的电阻将识别LEDs312的二进制信息进行编码。举例来说，图示的开关单元330还包括CMOS逆变器。
不言而喻，电气构件的规范和电流的阈值取决于目标应用。本领域技术人员将能够基于上述描述修改描述的构件以修改根据本发明的电子电路从而满足特定应用的需要。尽管如此，这样的修改仍包括在本发明的范围中。
将理解，涉及整体形成至电子电路中的电阻器中的电子电路100、200、300的构件的存储信息的原理还可以应用于不是光源的构件，或应用于不是二进制信息的信息，同时仍然考虑如上所述的本发明的原理。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的发光模块的电子电路(100、200、300)，所述电路包括用于将电流供应至电路的两个端子(102、104；202、204；302、304)，所述电路包括形成第一电路支路(110、210、310)的部分的至少一个半导体构件光源(112、212、312)，和形成第二电路支路(120、220、320)的部分并且包括电阻器的构件(Rbin)，所述电阻器的电阻表示至少一个光源的特性，其特征在于，
所述电路包括开关单元(130、230、330)，所述开关单元用于根据传送至电路的电流的强度为所述第二支路(120、220、320)供电。
2.根据权利要求1所述的电子电路，其特征在于：
所述开关单元(130、230、330)被构造成使得当低于第一预设阈值的强度的电流通过电路时，第二支路(120、220、320)被专门地供电。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述第一阈值低于10mA并且优选地低于5mA。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述第一电路支路(110、210)被安装成与第二电路支路(120、320)并联。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述第一电路支路(310)被安装成与第二电路支路(320)串联。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述开关单元(230，330)包括提供NOT逻辑功能的电路，所述电路的输出控制开关构件(Q3)，第二电路支路(220、320)的供电取决于所述开关构件(Q3)的状态。
7.根据权利要求6所述的电子电路，其特征在于：
所述提供NOT逻辑功能的电路包括互补金属氧化物半导体(CMOS)逆变器。
8.根据权利要求6和7中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述开关构件(Q3)包括晶体管。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述光源包括发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或激光二极管。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电子电路，其特征在于：
所述电阻器(Rbin)的电阻表示电路的光源的二进制值。
11.一种用于机动车辆的发光模块，包括用于控制至少一个半导体构件光源(112)的电源(10)的机构，其特征在于：
所述模块包括根据权利要求1至10中的任一项所述的电子电路(100)，所述电子电路包括所述光源(112)。
12.一种用于控制根据权利要求11所述的发光模块中的电源的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤:
a)使用低于预设阈值的第一强度的电流供给所述电子电路；
b)测量步骤(a)中的电压降；
c)然后，使用第二强度的电流供给所述电子电路，所述第二强度取决于在步骤(b)中测量的电压降。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
第一步骤具有比20ms短并且优选地比10ms短的持续时间。
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