CN110784969A - 用于调整电压供给装置的方法以及器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置(1)的电压供给装置(2)的方法，所述方法包括：查明如下LED(10)的数量，所述LED连接到多通道LED控制和电流供给装置(1)上或者是所述装置的部分，所述LED被多通道LED控制和电流供给装置(10)在一时刻接通且供应电流，以及根据被接通且供应电流的LED(10)的所查明的数量来调整对多通道LED控制和电流供给装置(1)供应的电压。

Description

用于调整电压供给装置的方法以及器件
技术领域
本发明涉及一种用于调整用于多通道LED控制及电流供给装置的电压供给装置的方法。
背景技术
在多通道LED控制和电流供给装置上连接有大量LED，这些LED可以由多通道LED控制和电流供给装置单独供应电流，并且特别是也可以单独接通和关断。目前已知用于给1024个LED供电的装置。然而，已经计划了用于给设置在集成电路中的直至100000个LED供电的装置。
概念“多通道”涉及：操控分别具有至少一个LED的多个(至少两个)通道/分支，其中，各LED分支彼此并联连接。优选地，按照本发明的多通道LED控制和电流供给装置涉及这样的LED布置结构，在所述LED布置结构中，在所述并联连接的分支中的每个分支中分别仅设置恰好一个LED。
在通常情况下，LED的正向电压例如为3.2V。
多通道LED控制和电流供给装置的电流源为了调节电流需要例如0.5伏特的电压。由于有时各个LED的偏差是可能的，例如电压从0.6V出发。
在电压供给装置的输出端与多通道LED控制和电流供给装置的输入端之间的电压降例如可以是1.54V。该电压降由在所述输出端与所述输入端之间的电流以及导线和接触电阻得出。所述电流与LED的电流消耗有关。
由多通道LED控制和电流供给装置例如给各LED供应15mA的电流。因此，在例如1024个LED或电流源的情况下，在电压供给装置的输出端与多通道LED控制和电流供给装置的输入端之间的电压降的值由1.54V＝1024*15mA*0.1Ohm得出，其中，在电压供给装置与多通道LED控制和电流供给装置的输入端之间的整个导线和接触电阻假定为0.1Ohm。
因此，在示例中电压供给装置在输出端必须提供3.2V+0.6V+1.54V的电压，以便能给所有1024个LED供应足够的电流。
如果接通较少的LED，则用于多通道LED控制和电流供给装置用于给各LED供电的电流需求降低。这导致，在多通道LED控制和电流供给装置中以及特别是在关断的LED所连接的电流源中，未由关断的LED消耗的功率将转换成功率损失、即热量。
所述热量积累在多通道LED控制和电流供给装置中并且必须被散发，以便避免多通道LED控制和电流供给装置由于升温而损害。
发明内容
本发明的目的在于，当不是所有要由多通道LED控制和电流供给装置供电的LED都接通时，避免所述多通道LED控制和电流供给装置的升温。
按照本发明，该目的通过一种用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置的电压供给装置的方法来实现，所述方法包括：
-查明如下LED的数量，所述LED连接到多通道LED控制和电流供给装置上或者是所述装置的部分，所述LED被多通道LED控制和电流供给装置在一个时刻接通且供应电流，以及
-根据所述LED的所查明的数量来调整对多通道LED控制和电流供给装置供应的电压。
按照本发明可以设有计数器，当接通一个LED时该计数器递增，而当关断一个LED时该计数器递减，或者该计数器仅递增或仅递减，其中，在每个周期之前该计数器重置到初始值、例如到零值。
按照本发明的方法可以使用寄存器。在该寄存器中可以规定：在下一时窗内应该接通哪些LED。如果录入促使在下一时窗内接通LED的寄存器值，则在填充(Füllen)该寄存器时可以使一开始初始化到初始值的计数器递增。所述初始值优选是零。于是，在下一时窗的开始时，可以根据计数器的值来调整用于对多通道LED控制和电流供给装置供应的电压。
如果已知接通的LED的数量，可以如下求出用于给多通道LED控制和电流供给装置供电而提供在电压供给装置的输出端上的电压VA：
VA＝VFmax+VQ+n*I*RL
其中，
VA：在电压供给装置的输出端上的电压，
VFmax：连接到多通道LED控制和电流供给装置上的LED的最大正向电压，
VQ：多通道LED控制和电流供给装置为了调整用于LED的输出电流所必需的电压，
n：接通的LED的数量，
I：单个LED的电流，以及
RL：在电压供给装置的输出端与多通道LED控制和电流供给装置的输入端之间的欧姆电阻。
本发明的目的也通过用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置的电压供给装置的器件来实现。所述器件具有计数器输入端、计数器输出端以及计数器，其中，该器件设置为使得能在计数器输入端施加如下信号，所述信号当接通或者关断一个LED时提供一个脉冲，其中，所述计数器在存在一个接通脉冲时递增而在存在一个关断脉冲时递减，并且其中能通过计数器输出端读取计数器的值。
按照本发明的用于调整电压供给装置的器件除了计数器输入端、计数器输出端和计数器以外可以具有接收信号输入端。于是，所述器件可以设置为使得能在计数器输入端施加如下信号，所述信号针对一个要接通的LED提供一个脉冲，其中，只要在接收输入端上存在接收信号，那么在计数器输入端上存在一个脉冲时计数器就递增，并且其中能通过计数器输出端读取计数器的值。所述计数器在读取了值之后与接收信号一起重置为初始值。
在计数器与计数器输出端之间可以设有寄存器，在存在接收信号时将计数器读数传输到该寄存器中。于是，可以通过该器件的计数器输出端从该计数器寄存器里调用计数器读数。
按照本发明的用于LED前照灯的控制器可以具有按照本发明的用于调整电压供给装置的器件，所述LED前照灯具有多通道LED控制和电流供给装置以及用于多通道LED控制及电流供给装置的电压供给装置。按照本发明的器件可以集成到多通道LED控制和电流供给装置中，或者可以是按照本发明的设备的独立的部分。按照本发明的器件也可以是微控制器的部分。所述微控制器与多通道LED控制和电流供给装置配合作用。
附图说明
借助附图以下更详细地阐述本发明。图中：
图1示出设备的强烈简化的框图，所述设备包括多通道LED控制和电流供给装置、用于多通道LED控制和电流供给装置的电压供给装置以及用于电压供给装置的控制器。
具体实施方式
所述按照本发明的设备具有：
-多通道LED控制和电流供给装置1，
-用于多通道LED控制和电流供给装置1的电压供给装置2，以及
-用于电压供给装置2的控制器3。
电压供给装置2可以连接在直流电网上，例如连接在机动车的车载电网上。电压供给装置2将在输入端侧上的初级直流电压转换成在输出端侧的次级直流电压。所述次级直流电压的理论值由控制器3预定。
次级直流电压给多通道LED控制和电流供给装置1供电。所述多通道LED控制和电流供给装置具有数量为N的LED 10，这些LED由N个电流源11供应电流。电流源11可以接通和关断，以便接通和关断所连接的LED 10。
所述LED 10或电流源11的开关状态由第一寄存器12预定。在所述第一寄存器12中规定是否接通LED 10。
在第一寄存器12中的值由外部预定。为了将所述值录入到第一寄存器12中，首先使用第二寄存器、移位寄存器13。通过多通道LED控制和电流供给装置1的输入端SI从外部将理论开关状态串行录入到移位寄存器13中。如果已经将N个理论开关状态录入到移位寄存器13中，则通过在多通道LED控制和电流供给装置1的输入端UPD上的信号使移位寄存器13的内容接收到第一寄存器12中，这直接导致，按照在第一寄存器12中规定的理论开关状态来调整电流源11。
在所述寄存器内容被接收到第一寄存器中的同时，用于给多通道LED控制和电流供给装置1供电的、由电压供给装置2所提供的电压适配于电流源的功率需求。为此，电压供给装置2的控制器3从多通道LED控制和电流供给装置1获得信号，所述信号规定：接通多少个LED 10。该信号由计数器14提供。
所述计数器14在移位寄存器13初始化时计数：应该接通多少个LED 10。对于每个应该接通的LED 10，所述计数器由零出发递增。只要在输入端UPD上存在用于从移位寄存器13将寄存器内容接收到第一寄存器12的信号，那么由计数器14向控制器3发出计数器读数，并且将计数器读数重置为零。
附图标记列表
1 多通道LED控制和电流供给装置
10 LED
11 电流源
12 第一寄存器
13 移位寄存器
14 计数器
UPD 用于接收信号的输入端
SI 用于理论开关状态的输入端
2 电压供给装置
3 控制器

Claims (9)

1.用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置(1)的电压供给装置(2)的方法，所述方法包括：
-查明如下LED(10)的数量，所述LED连接到多通道LED控制和电流供给装置(1)上或者是所述装置的部分，所述LED被多通道LED控制和电流供给装置(1)在一个时刻接通且供应电流，以及
-根据被接通且供应电流的LED(10)的所查明的数量来调整对多通道LED控制和电流供给装置(1)供应的电压。
2.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，设有计数器(14)，当接通一个LED(10)时该计数器递增，而当关断一个LED(10)时该计数器递减，或者当接通一个LED(10)时该计数器由初始值出发仅递增，或者当关断一个LED(10)时该计数器由初始值出发仅递减。
3.按照权利要求1的所述方法，其特征在于，在寄存器(13)中规定：在下一时窗内应该接通哪些LED(10)，并且如果录入促使在下一时窗内接通一个LED(10)的寄存器值，则在填充寄存器(13)时，使一开始初始化到初始值的计数器(14)递增。
4.按照权利要求2的所述方法，其特征在于，在下一时窗开始时，根据所述计数器(14)的值来调整用于给多通道LED控制和电流供给装置(1)供电的电压。
5.按照权利要求1至4之一的所述方法，其特征在于，如下求出用于给多通道LED控制和电流供给装置(1)供电而提供在电压供给装置(2)的输出端上的电压VA：
VA＝VFmax+VQ+n*I*RL
其中，
VA：在电压供给装置的输出端上的电压，
VFmax：所有连接到多通道LED控制和电流供给装置上的LED的最大正向电压，
VQ：由多通道LED控制及电流供给装置为了调整用于LED的输出电流所必需的电压，
n：接通的LED的数量，
I：单个LED的电流，以及
RL：在电压供给装置的输出端与多通道LED控制和电流供给装置的输入端之间的欧姆电阻。
6.用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置(1)的电压供给装置的器件，其特征在于，所述器件具有计数器输入端、计数器输出端以及计数器，其中，该器件设置为使得能在计数器输入端上施加如下信号，所述信号当接通或者关断一个LED时提供一个脉冲，其中，所述计数器在存在一个接通脉冲时递增而在存在一个关断脉冲时递减，并且其中，能通过计数器输出端读取计数器的值。
7.用于调整用于多通道LED控制和电流供给装置的电压供给装置的器件，其特征在于，所述器件具有计数器输入端、计数器输出端、计数器和接收信号输入端，其中，所述器件设置为使得能在计数器输入端上施加如下信号，所述信号针对一个要接通的LED提供一个脉冲，其中，只要在接收输入端上存在接收信号，那么在计数器输入端上存在一个脉冲时计数器就递增，并且能通过计数器输出端读取计数器的值。
8.按照权利要求7所述的器件，其特征在于，与所述接收信号一起，所述计数器在读取完所述值之后能重置为初始值。
9.用于LED前照灯的设备，所述设备具有多通道LED控制和电流供给装置、具有用于多通道LED控制和电流供给装置的电压供给装置以及具有控制器，其特征在于，所述设备具有按照权利要求6至8之一所述的器件。
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