CN108966408A - 由多个光发射器共用的电流源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明模块(2)，其包括具有载体的光源和放置在所述载体上并且具有公共电极(4.2/6.1)的至少两个光发射器(4、6)；和用于为光发射器(4、6)供电的供电电路(8)。供电电路(8)包括经由开关(16、18、20、22)连接到光源的光发射器(4、6)的电流源(10)，以及控制电路(12)，所述控制电路(12)用于控制所述开关(16、18、20、22)，以便允许每个所述发射器(4、6)被电流源(10)选择性地供电。

Description

由多个光发射器共用的电流源
技术领域
本发明涉及照明和信号指示灯的领域，尤其用于机动车辆的照明和信号指示灯的领域。
背景技术
特别是在用于机动车辆的照明和信号指示灯领域，发光二极管(LED)光源越来越普遍地被使用。这种类型的光源被偏置，并且通常为其供电并管理流经其中的电流，以特别地控制其温度和颜色(针对颜色模型)或发射光谱(针对发射白光的模型)。为此目的，通常为一个LED提供一个电流源。
然而，电流源具有不可忽略的成本，这在包括许多光源的模块的情况下特别不利。
发明内容
本发明的目的是减轻上述现有技术的至少一个缺点。更具体地，本发明的目的是提供一种经济且有效的光源电源。
本发明的一个主题是照明模块，其包括：具有载体和至少两个光发射器的光源，所述至少两个光发射器放置在所述载体上并且具有公共电极；以及用于为光发射器供电的电路；其特征在于，供电电路包括经由开关连接到光源的光发射器的电流源和用于控制所述开关的电路，以允许每个所述发射器被电流源选择性地供电。
有利的是，控制电路被配置为在分开(即，不重叠)的周期期间向每个光发射器供电。
根据本发明的一个有利实施例，开关包括第一开关和第二开关，电流源包括分别通过第一开关和第二开关连接到电极的电流输入端子和电流输出端子，电极被光发射器共用。
根据本发明的一个有利实施例，光源的每个光发射器包括特定电极，该模块包括连接所述电极的电路，所述开关包括第三开关和第四开关，电流源的电流输入端子和电流输出端子分别通过第三开关和第四开关连接到所述连接电路。
根据本发明的一个有利实施例，第三开关和第四开关中的每一个被配置为在闭合状态下开启光发射器中的一个。
根据本发明的一个有利实施例，连接电路包括电压源。
根据本发明的一个有利实施例，光源的每个光发射器是具有阴极和阳极的发光二极管，光源的公共电极对应于所述发射器的阴极和阳极。
根据本发明的一个有利实施例，开关可以是绝缘栅极场效应晶体管。
根据本发明的一个有利实施例，用于控制开关的电路被配置为当每个光源的发射器的数量为两个时交替地向光发射器供电，或者当每个光源的发射器的数量为三个或更多个时，以至少为100Hz的频率连续地并且重复地向光发射器供电。
根据本发明的一个有利实施例，光源的光发射器被配置为发射具有彼此至少相差1000K的色温的白光光谱。
根据本发明的一个有利实施例，光源的光发射器被配置为分别发射不同的单色波长。
根据本发明的一个有利实施例，光源的光发射器被配置为分别发射红光，绿光和蓝光。
根据本发明的一个有利实施例，用于控制开关的电路被配置成经由脉宽调制信号向光源的光发射器供电。
根据本发明的一个有利实施例，所述模块包括多个光源，并且供电电路包括光源共用的电流源和用于将共用电流源电连接到每个光源的开关。
根据本发明的一个有利实施例，用于控制开关的电路为光源和电流源的开关共用。
根据本发明的一个有利实施例，光源可选择性地激活，该模块是自适应照明模块。
根据本发明的一个有利实施例，模块是用于机动车辆的车厢内部的照明模块，特别是舱顶灯。
本发明的措施是有利的，因为它们允许一个电流源被光源的多个光发射器共用。这种共用使得所需的电流源数量至少减半。在包括三个光发射器的光源的情况下，电流源数量的减少因此是3倍。另外，开关的控制电路可以通过脉宽调制来控制开关，以控制流过它们的电流。脉宽调制意味着在一个或每个光发射器的每个供电阶段期间的这种调制。
附图说明
根据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是根据现有技术的两个LED光源的供电电路图；和
-图2是根据本发明的相同光源的两个光发射器的供电电路图。
具体实施方式
图1示出了包括两个LED光源104和106的现有技术照明模块102。更具体地，图1示出了用于向所述模块的光源104和106供电的电路108。可以看出，供电电路108包括分别与光源104和106串联电连接的两个电流源110和112。光源和它们各自的电流源并联连接，并且供电电路108还包括并联连接光源和电流源的电路，连接电路在当前情况下包括电压源114。电流源110和112包括用于调节流过光源104和106的电流的装置，该电流由电压源114产生。这种电流调节装置本身对于本领域技术人员来说是公知的。
图2示出了根据本发明的照明模块的供电电路图8。类似于图1，模块包括两个LED光发射器4和6。然而，与图1相反，这两个光发射器4和6放置在相同的载体上并因此形成具有两个发光区域的光源4/6的相同组成部件的一部分，这两个区域可能独立供电。更确切地，第一发射器4包括阳极4.1和阴极4.2，并且类似地，第二发射器6包括阳极6.1和阴极6.2。第一发射器4的阴极4.2直接电连接到第二发射器的阳极6.1，然后形成公共电极。阳极4.1和阴极6.2然后形成光源的三个电极中的另外两个电极。
供电电路8包括共用电流源10，该电流源10某些时间向光发射器4供电且某些时间向光发射器6供电。在当前情况下，提供单个电流源10，但应该理解的是可以设想(特别是并联地)设置多个电流源，然后这些电流源为光发射器共用。电流源10通过开关16、18、20和22电连接到光源的电极。更确切地，电流源10包括第一电流输入端子10.1和第二电流输出端子10.2，这两个端子确保电流源的电气连接。每个端子10.1和10.2分别通过开关16和18电连接到光源的公共电极4.2/6.1。端子10.1和10.2也通过开关20和22连接到光源4/6的连接电路。更确切地，电流源10的电流输入端子10.1经由开关20连接到电压源14的正端子，使得所述开关的闭合使第一光发射器4短路。类似地，电流源10的电流输出端子10.2通过开关22连接到电压源14的负端子(在当前情况下是接地的)。然后该开关的闭合具有使第二光发射器6短路的效果。
供电电路8还包括用于控制开关16、18、20和22的控制电路12。如图2中可见，该电路可以被配置为选择性地控制开关16和22，以及开关18和20。这些开关可以有利地为绝缘栅场效应晶体管。在没有控制信号指示的情况下，它们是断开的，不会让电流通过。
在第一控制模式中，只有开关16和22闭合。这意味着由电压源14产生的电流仅经由电流源10流过第一光发射器4，从而确保电流的调节。在第二控制模式中，仅开关18和20闭合，意味着电流然后仅流过第二光发射器6。
控制电路12因此可以共用两个光发射器4和6之间的电流源10的连接时间。因此，单个电流源可以向多个光发射器供电，并且因此可以减少电流源的数量。特别是在通过脉宽调制(PWM)进行电流调节的情况下，这种共用特别有利。具体地，以这种方式向光源供电意味着仅使用一部分电源，使得在多个光发射器之间共用电流源更加有利。
控制电路12被配置为以给定频率(例如，高于或等于100Hz并且优选地高于或等于200Hz)在所讨论的两个模式之间进行切换。因此，光发射器给人的印象是即使它们仅在一些时间被供电时仍被持续开启。开关的控制信号指示还可以被脉宽调制，以便(除了设置电流源如何共用)来在每个共用模式期间调节电流装置。在这种情况下，可以以更简单的方式配置或构造电流源，例如以便传送恒定电流。
在刚刚描述的示例中，光源包括两个光发射器4和6。然而应当理解，它可以包括更多的光发射器，例如三个光发射器。在这种情况下，可以提供两个额外的开关。第三光发射器可以与第一发射器4和第二发射器6中的一个并联放置。然后可以放置额外的开关，使得一个开关存在于两个并联支路中的每一个中，然后这允许选择电流将流过的支路。还将理解，其他配置是可能的。
光源4/6可以是产生白光的类型。在这种情况下，光发射器可以被配置为产生具有不同色温的光，该差值可能大于或等于1000K。更确切地，发射器中的一个可以产生所谓的暖白光，即具有从2700K开始的色温，另一个可能产生所谓的冷白光，即具有结束于6500K处的色温。具体取决于电流源是如何共用的，向两个发射器供电然后产生具有中间色温的白光。
或者，光源可以是彩色类型的，即它可以产生各种准单色颜色。举例来说，它可以包括三个光发射器，即，产生红光的第一光发射器，产生绿光的第二光发射器和产生蓝光的第三光发射器。具体取决于如何在所讨论的三个发射器之间共用电流源，可以获得各种颜色。
还将注意到，照明模块可以包括多个或甚至许多光源以及对应的电流源。这些光源然后可以被布置成形成矩阵阵列。它们可以任意被供电。

Claims (15)

1.一种照明模块(2)，包括：
-光源，所述光源具有载体和至少两个光发射器(4、6)，所述至少两个光发射器放置在所述载体上并具有公共电极(4.2/6.1)；和
-供电电路(8)，所述供电电路(8)用于向光发射器(4、6)供电；
其特征在于：
供电电路(8)包括：电流源(10)，所述电流源经由开关(16、18、20、22)连接到光源的光发射器(4、6)；以及控制电路(12)，所述控制电路(12)用于控制所述开关(16、18、20、22)，以便允许每个所述发射器(4、6)被所述电流源(10)选择性地供电。
2.根据权利要求1所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述开关(16、18、20、22)包括第一开关(16)和第二开关(18)，所述电流源(10)包括电流输入端子(10.1)和电流输出端子(10.2)，所述电流输入端子(10.1)和电流输出端子(10.2)分别通过第一开关(16)和第二开关(18)连接到由光发射器(4，6)所共用的电极(4.2/6.1)。
3.根据权利要求2所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源的每个光发射器(4、6)包括特定电极(4.1、6.2)，所述照明模块(2)包括连接所述电极(4.1、6.2)的电路(14)，所述开关(16、18、20、22)包括第三开关(20)和第四开关(22)，电流源(10)的电流输入端子(10.1)和电流输出端子(10.2)分别通过第三开关和第四开关(20、22)连接到所述连接电路(14)。
4.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述第三开关和第四开关(20、22)中的每一个被配置为在闭合状态下使所述光发射器(4、6)中的一个短路。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述连接电路包括电压源(14)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源的每个光发射器(4、6)是具有阴极(4.2、6.2)和阳极(4.1、6.1)的发光二极管，光源的公共电极(4.2/6.1)对应于所述发射器(4、6)的阴极(4.2)和阳极(6.1)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述开关(16、18、20、22)是绝缘栅场效应晶体管。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
用于控制所述开关(16、18、20、22)的控制电路(12)被配置为当每个光源的发射器的数量为两个时，向光源的光发射器(4、6)交替供电，或者当每个光源的发射器的数量为三个或更多时，以至少200Hz的频率向光源的光发射器(4、6)连续地并且重复地供电。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源的光发射器(4、6)被配置为发射具有彼此相差至少1000K的色温的白光光谱。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源的光发射器(4、6)被配置为分别发射不同的单色波长。
11.根据权利要求10所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源的光发射器被配置为分别发射红光、绿光和蓝光。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
用于控制所述开关(16、18、20、22)的控制电路(12)被配置为通过脉宽调制信号对光源的光发射器(4、6)进行供电。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述照明模块包括多个光源(4/6)，并且所述供电电路(8)包括用于每个光源(4、6)的一个电流源(10)和用于将每个电流源(10)电连接到对应的光源(4/6)的开关(16、18、20、22)。
14.根据权利要求13所述的照明模块(2)，其特征在于，
用于控制所述开关(16、18、20、22)的控制电路(12)由所述光源和所述电流源的开关共用。
15.根据权利要求13和14中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，
所述光源(4/6)能够被选择性地激活，所述照明模块是自适应照明模块。
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