CN112534966A - 用于调节用于发光二极管阵列的电源的方法和器件 - Google Patents

用于调节用于发光二极管阵列的电源的方法和器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有由发光二极管(LED)组成的发光二极管阵列的布置系统，其中，每个发光二极管(LED)能够借助可控制的开关接通和断开；并且所述布置系统具有用于为发光二极管阵列供应电流的电源(Q)，其中，所述布置系统具有接口(IF)，在所述接口上能够施加具有有关可借助发光二极管阵列显示的图像的图像信息的输入信号并且所述接口(IF)将输入信号转换成数字信号(CLK、DATA、ENA、LD)，在所述数字信号中包含有关接通和断开可控制开关的信息，以及所述布置系统具有计数器(COUNTER)，借助所述计数器能够检测，在一个时钟节拍内多少开关是闭合的或者应当闭合，以及能够根据计数器读数控制由电源(Q)提供的电流。

Description

用于调节用于发光二极管阵列的电源的方法和器件
技术领域
本发明涉及用于调节用于发光二极管阵列的电源的方法和器件。
背景技术
从文献DE 10 2010 060 857 A1中已知用于调节用于为发光二极管阵列供电的电源的方法和装置。借助在文献DE 10 2010 060 857 A1中所述的电流供应接受电能供应的发光二极管阵列通常具有数量高达20的发光二极管，这些发光二极管一部分具有不同的流电压，这在相同电流的情况下导致发光二极管的亮度的差异。但是为了获得发光二极管阵列的均匀的外观，重要的是发光二极管阵列的所有发光二极管都给观察者留下相同的亮度印象。为了实现该目标使用PWM(脉冲宽度调制)。借助PWM将开关与LED串联地接通和断开，使得发光二极管的平均亮度相同。由于对发光二极管的亮度的PWM控制，发光二极管阵列为实现期望亮度所需的电流会波动。因此，用于为发光二极管阵列供电的电源必须持续地根据接通的发光二极管进行调节。
在较新的应用中使用具有明显更多发光二极管的发光二极管阵列。因此，具有超过一千个发光二极管的发光二极管阵列不再少见。在如此大量的发光二极管的情况下，单个发光二极管对发光二极管阵列的亮度印象的影响不太重要。因此能够取消对每个单个发光二极管亮度的高耗费的PWM控制。均匀的亮度印象通过多个发光二极管确保。
如果在机动车辆的尾部区域中运行发光二极管阵列，则这能够借助小于在前部区域中使用的情况下的电流实现。借助小的电流运行的发光二极管具有明显更高的差分电阻。此外，基于所述更高的差分电阻，这种发光二极管阵列的各发光二极管的流电压的差异产生的影响比在借助较高的(例如3A的)电流运行的发光二极管的情况下小得多。
为此，如今已知的发光二极管在机动车辆中不仅被用于提供具有功能的灯。非常常见的是，发光二极管阵列是所谓的组合灯的部件，所述组合灯在机动车辆的情况下承担多种照明功能。对于发光二极管阵列的不同功能(例如作为位置灯、转向灯、制动信号灯、后雾灯等)常见的是，将发光二极管阵列的各发光二极管分别接通和断开。因此也能够借助发光二极管阵列显示符号。
也就是说，即使在较新的、较大的发光二极管阵列的情况下原则上也仍然必须能够分别接通和断开各发光二极管。与此相应地，在所述较新的、较大的发光二极管阵列的情况下合理的是，能够调节用于供应发光二极管阵列的电流，所述电流实现发光二极管的所需的亮度。
本发明由此出发。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种简单的、用于调节用于为发光二极管阵列供电的电源的方法。
根据本发明，该任务通过如下方式实现：
-所述布置系统具有接口，在所述接口上能够施加具有关于可借助发光二极管阵列显示的图像的图像信息的输入信号，并且该接口将输入信号转换成数字信号，在所述数字信号中包含关于接通和断开可控制开关的信息，以及
-所述布置系统具有计数器，借助该计数器能够检测，在一个时钟节拍内多少开关是闭合的或者应当闭合，以及
-能够根据计数器读数控制由电源提供的电流。
具有图像信息的输入信号预先给定，发光二极管阵列的哪些发光二极管应当接通或者断开。在这些信息中所包含的图像能够预先给定，应当接通发光二极管的所有发光二极管或者仅部分发光二极管。如果只应当接通发光二极管阵列的发光二极管的一部分，则这些发光二极管能够设置在发光二极管阵列的关联区域中。但是也可行的是，所述图像信息预先给定，通过发光二极管阵列显示图案并且为此将特别挑选出的发光二极管接通。
输入信号可能是视频信号、例如RGB信号或者单色信号。接口与此相应地可以是视频接口。但是也可行的是，接口是SPI(Serial Peripheral Interface：串行外围设备接口)。
计数器可以是数字计数器，其数字化地提供计数器读数。
优选地在计数器下游连接有寄存器，计数器读数能够传输到该寄存器中并且能够从该寄存器中调取计数器读数。计数器读数能够留存在寄存器中以备调取，直至寄存器的内容被覆写。计数器能够在将计数器读数传输到寄存器中之后重置并且供新的计数过程使用。
根据本发明的布置系统能够具有数字-模拟转换器，以便将计数器读数转换成用于控制电源的模拟信号。为此，数字-模拟转换器能够与计数器或者与连接在计数器下游的寄存器相连接。
优选地，根据本发明的布置系统具有用于调节开关的器件。所述用于调节开关的器件能够具有第一寄存器，能够将开关的开关状态输入到该第一寄存器中。第一寄存器能够间接或者直接与所述可控制开关的控制输入端相连接。由此能够与寄存器内容相应地将开关接通或者断开或者保持其状态。
所述用于调节开关的器件优选地具有第二寄存器，该第二寄存器与接口和第一寄存器相连接。
接口的数字信号能够包括接通与断开信号，在所述接通与断开信号中说明了应当由发光二极管具有的发光二极管的开关状态。
接口的数字信号能够包括预先给定时钟节拍的时钟信号。
在接通与断开信号中能够依次或者串行传输开关应当具有的开关状态。
当所述接通与断开信号显示发光二极管的开关状态为“接通”或者开关状态为“断开”时，计数器能够从初始值出发递增或者递减。
只有当所述接通与断开信号显示发光二极管的开关状态为“接通”或者开关状态为“断开”时，计数器才能够从初始值出发递增或者递减。
所述用于调节开关的器件的第二寄存器可以是移位寄存器，能够由进入所述移位寄存器中的接通与断开信号将开关应当具有的开关状态依次或者串行传输到移位寄存器中。
数字信号能够包括接收信号，在存在所述接收信号的情况下，当前的计数器读数能够被传输到计数器的寄存器中和/或在存在所述接收信号的情况下应当将第二寄存器的内容传输到第一寄存器中。
附图说明
下面根据附图更详细地阐述本发明。附图如下：
图1示出根据本发明的布置系统的示意图。
具体实施方式
根据本发明的布置系统用于控制发光二极管阵列的发光二极管LEDs。
在图1中示出的根据本发明的布置系统具有接口，能够向该接口施加包含图像信息的输入信号。所述接口将输入信号转换成数字信号，所述数字信号包括接通与断开信号D、接收信号LD和时钟信号CLK。此外能够设有激活与停用信号ENA，但是该激活与停用信号对于本示例不具有特殊意义。
将所述数字信号输送至用于调节开关的器件SR/L，该器件具有第一寄存器和第二寄存器，该第二寄存器是移位寄存器。将在接通与断开信号D中编码的、发光二极管LEDs应当具有的开关状态依次输入到移位寄存器中。
一旦其在接收信号LD中显示，就将移位寄存器的内容传输到第一寄存器中。第一寄存器与发光二极管阵列的可控制开关的控制输入端相连接，借助所述控制输入端能够将各发光二极管LEDs单独接通或者断开。在第一寄存器中备用的数据字于是对应于发光二极管的开关状态。
所述接通与断开信号D连同在其中编码的开关状态也被串行传输至计数器。一旦传输接通信号，计数器就从初始值(优选为零)开始递增。一旦接收信号LD显示应当将移位寄存器的内容传输到第一寄存器中，就将计数器的计数器读数传输到连接在计数器下游的寄存器中并且将计数器重置为初始值。所传输的计数器读数于是留存在寄存器中以备调取。
连接在计数器下游的寄存器与数字-模拟转换器R2R相连接。其将数字化的计数器读数转换成对应于计数器读数的模拟信号。将该模拟信号作为参考变量REF输入电源中并且这样控制该电源，使其对通过参考变量预先给定的电流进行调节，以便为发光二极管阵列的连接至电源的发光二极管LEDs供应电流。
在根据本发明的布置系统的情况下确保，电源始终提供发光二极管阵列的发光二极管的正常运行所需的电流。
附图标记列表
IF 接口
CLK 时钟信号
D 接通与断开信号
ENA 激活信号
LD 接收信号
SR/L 用于调节开关的器件
n 发光二极管的数量
LEDs 发光二极管阵列的发光二极管
C 计数器
m 计数器读数
R2R 数字-模拟转换器
REF 参考变量
Q 电源

Claims (14)

1.具有由发光二极管(LED)组成的发光二极管阵列的布置系统，其中，每个发光二极管(LED)能够借助可控制开关接通和断开，并且所述布置系统具有用于为发光二极管阵列供应电流的电源(Q)，其特征在于，
-所述布置系统具有接口(IF)，在该接口上能够施加具有关于能借助发光二极管阵列显示的图像的图像信息的输入信号，并且所述接口(IF)将输入信号转换成数字信号(CLK、D、ENA、LD)，在所述数字信号中包含关于可控制开关的接通和断开的信息，并且
-所述布置系统具有计数器(C)，借助所述计数器能够检测，在一个时钟节拍内多少开关是闭合的或者应当闭合，并且
-能够根据计数器读数控制由电源(Q)提供的电流。
2.根据权利要求1所述的布置系统，其特征在于，所述计数器(C)是数字计数器，所述数字计数器数字化地提供计数器读数。
3.根据权利要求2所述的布置系统，其特征在于，在所述计数器上连接有寄存器，能够将计数器读数传输到所述寄存器中并且能够从所述寄存器中调取计数器读数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述布置系统具有数字-模拟转换器(R2)，以便将计数器读数转换成用于控制电源(Q)的模拟信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述布置系统具有用于调节开关的器件(SR/L)。
6.根据权利要求5所述的布置系统，其特征在于，所述用于调节开关的器件(SR/L)具有第一寄存器，所述开关的开关状态能够输入到所述第一寄存器中。
7.根据权利要求6所述的布置系统，其特征在于，所述第一寄存器间接地或者直接地与可控制开关的控制输入端相连接。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述用于调节开关的器件(SR/L)包括第二寄存器，所述第二寄存器与所述接口和第一寄存器相连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述接口(IF)的数字信号包括接通与断开信号(D)，其中说明了应当由发光二极管具有的发光二极管(LED)的开关状态。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述接口的数字信号包括预先给定时钟节拍的时钟信号(CLK)。
11.根据权利要求10所述的布置系统，其特征在于，在所述接通与断开信号(D)中能够依次传输开关应当具有的开关状态。
12.根据权利要求11所述的布置系统，其特征在于，当所述接通与断开信号显示发光二极管的开关状态为“接通”或者开关状态为“断开”时，计数器(C)从初始值出发递增或者递减，或者仅当所述接通与断开信号显示开关状态为“接通”时，计数器才递增，或者当所述接通与断开信号显示开关状态为“断开”时，计数器才递减。
13.根据权利要求11或12所述的布置系统，其特征在于，所述用于调节开关的器件(SR/L)的第二寄存器是移位寄存器，能够由进入所述移位寄存器中的接通与断开信号依次将开关应当具有的开关状态传输到所述移位寄存器中。
14.根据权利要求3至13中任一项所述的布置系统，其特征在于，所述数字信号包括接收信号(LD)，在存在所述接收信号的情况下能够将当前的计数器读数传输到计数器的寄存器中和/或在存在所述接收信号的情况下应当将第二寄存器的内容传输到第一寄存器中。
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