CN115039515A - 具有发光二极管矩阵和具有受控电流源的灯具、尤其是前照灯 - Google Patents
具有发光二极管矩阵和具有受控电流源的灯具、尤其是前照灯 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有发光二极管矩阵和可控电流源的、尤其用于前照灯的灯具，其中，发光二极管矩阵配备有：‑至少一个第一供电接头(Vcc)，‑数量m个第一开关(Q1至Q8)，所述第一开关具有与所述第一供电接头(Vcc)连接的第一接头，‑至少一个第二供电接头(GND)，‑数量n个第二开关(Q10至Q13)，所述第二开关具有与所述第二供电接头(GND)连接的第二接头，‑数量m*n个无机发光二极管(LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED47至LED40)，其中，每个发光二极管(LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED47至LED40)利用第一接头与所述第一开关(Q1至Q8)中的一个第一开关的第二接头连接并且利用第二接头与所述第二开关(Q10至Q13)中的一个第二开关的第一接头连接，并且‑其中，第一开关(Q1至Q8)的每个第二接头与数量n个所述发光二极管连接，‑其中，第二开关(Q10至Q13)的每个第一接头与数量m个发光二极管连接，‑其中，所述发光二极管中的通过其各自的第一接头与相同的第一开关(Q1至Q8)的第二接头连接的发光二极管通过其各自的第二接头与不同的第二开关(Q10至Q13)的第一接头连接，以及‑其中，所述发光二极管中的通过其各自的第二接头与相同的第二开关(Q10至Q13)的第一接头连接的发光二极管通过其各自的第一接头与不同的第一开关(Q1至Q8)的第二接头连接，并且所述可控电流源与第一供电接头(Vcc)和第二供电接头(GND)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有发光二极管矩阵和受控电流源的灯具，所述灯具尤其是前照灯。
背景技术
由文献DE 10 2010 060 857 A1和DE 10 2012 101 363 A1公知由无机发光二极管构成的电路，所述电路使用在机动车前照灯中。所述电路具有由无机发光二极管和受控开关组成的串联电路，其中，所述串联电路并联连接。利用该开关可以中断经过串联电路的电流。为了给LED供电，使用受控电流源，该受控电流源由并联电路供电。因此并联电路一方面与电流源连接并且另一方面至少间接地与接地电位连接。通过闭合开关，LED可以被接通。可以单独地接通和关断每个LED。同样，流经接通的LED的电流可以借助于受控电流源单独地调整。
可能的是，修改从文献DE 10 2010 060 857 A1和DE 10 2012 101363 A1中公知的电路，使得串联电路不并联连接并且与电流源连接。可以在每个串联电路中设置电流源。该电流源可以设置在阴极侧或者发光二极管的阳极侧。当电流源设置在阳极侧上时，阴极侧上的串联电路互相连接。于是称为共阴极电路。当电流源设置在阴极侧上时，阳极侧上的串联电路互相连接。于是称为共阳极电路。串联电路的共同接头不被连接。在这样的电路中，即使同时接通多个LED，也可以单独地调整每个LED的电流。
在将来，前照灯、尤其是具有数百个无机发光二极管的机动车前照灯以矩阵布置来实现。
在从现有技术中已知的电路中，大数量的LED导致同样大数量的开关并且可能也导致大数量的受控源。
发明内容
本发明基于此。
本发明的任务在于，能够实现具有数百个无机LED的电路，所述电路使得能够在没有同样大数量的开关和必要时大数量的受控源的情况下实现LED的单独操控。
所述任务通过一种具有根据权利要求1所述的发光二极管矩阵的灯具来解决。因此，该任务的根据本发明的解决方案是一种灯具，尤其是一种前照灯，其中，发光二极管矩阵配备有：
-至少一个第一供电接头，
-数量m个第一开关，所述第一开关具有与所述第一供电接头连接的第一接头，
-至少一个第二供电接头，
-数量n个第二开关，所述第二开关具有与所述第二供电接头连接的第二接头，
-数量m*n个无机发光二极管，其中，每个发光二极管利用第一接头与第一开关中的一个第一开关的第二接头连接并且利用第二接头与第二开关中的一个第二开关的第一接头连接，
并且
-其中，第一开关的每个第二接头与数量n个所述发光二极管连接，
-其中，第二开关的每个第一接头与数量m个发光二极管连接，
-其中，所述发光二极管中的通过其各自的第一接头与相同的第一开关的第二接头连接的发光二极管通过其各自的第二接头与不同的第二开关的第一接头连接，以及
-其中，所述发光二极管中的通过其各自的第二接头与相同的第二开关的第一接头连接的发光二极管通过其各自的第一接头与不同的第一开关的第二接头连接，
-并且可控电流源与第一供电接头和第二供电接头连接。
灯矩阵的发光二极管可以通过第一开关中的一个第一开关和第二开关中的一个第二开关单独地接通和断开。因此可能的是，从受控电流源向LED提供单独的电流。然而，来自受控源的单独供电对于多个LED而言不是同时可能的。然而，通过在彼此相继的周期内依次接通LED，能够为LED供应单独的电流，使得LED能够产生具有不同亮度的光。周期为此被划分成阶段，在所述阶段中，没有或分别仅一个LED或多个连接到第二开关中的一个第二开关上的LED运行。
尤其从文献EP 1 469 450 A1中已知由能够用于显示器中的有机发光二极管构成的矩阵。该矩阵的有机发光二极管与根据本发明的矩阵的无机发光二极管一样布置。有机发光二极管(OLED)不相同。三原色中的OLED分别以其第一接头连接到第一开关上。他们一起形成像素。通过借助第一和第二开关(OLED与其连接)单独操控像素的各个OLED，可以这样混合像素的OLED的光，使得基本可以设定每种颜色。因此，在文献EP 1 469 450 A1中公开的由有机发光二极管构成的发光二极管矩阵尤其是适合于显示器并且也用于这种显示器中。
相反，在根据本发明的灯具的发光二极管矩阵中，优选使用产生相同颜色的光的无机发光二极管，因为产生颜色可变化的光尤其是在应用于机动车前照灯中时并不重要。优选地，在根据本发明的灯具的发光二极管矩阵中使用相同的发光二极管。
发光二极管的第一接头能够是阳极并且发光二极管的第二接头能够是阴极。也可以采用相反的接头。于是发光二极管的第一接头是阴极并且发光二极管的第二接头是阳极。根据发光二极管的阳极或阴极通过第二开关与接地电位连接，存在所谓的共阳极电路或共阴极电路。
根据本发明的灯具可以是前照灯，尤其是机动车前照灯。
根据本发明的灯具可以具有控制装置，借助该控制装置可以控制发光二极管矩阵的第一开关和第二开关。利用这种控制装置可以如此操控开关，使得在周期的m*n个彼此相继的阶段期间分别闭合第一开关中的一个第一开关并且没有或至少分别闭合第二开关中的一个第二开关。电流可以流过与闭合的第一开关和闭合的第二开关连接的发光二极管，以便使用该LED产生光。因此在一个周期期间在该周期的m*n个阶段的情况下，激发发光二极管发光的电流可以流过每个发光二极管。
控制装置可以被设置成使得所述周期的阶段是不同长度的。因此可以实现，由发光二极管在每个周期产生不同量的光。不同的光量可能作为亮度差被人眼感知。可以利用控制装置从一个周期到另一个周期地改变阶段的长度。
但也可能的是，周期的阶段同样长。通过单独地为每个阶段利用可控电流源调整电流，能够改变LED的亮度。为此，控制装置可以与可控电流源的控制接头连接。控制装置可以被设置成，使得由电流源提供的电流的电流强度对于周期的每个阶段是可调整的。同样可能的是，设置PWM，以便调整发光二极管的亮度。
附图说明
下面借助附图更详细阐述本发明。在此，示出：
图1示出根据本发明的灯具的发光二极管矩阵的电路图。
具体实施方式
在图1中示出的发光二极管矩阵被设置用于机动车前照灯。矩阵具有第一供电接头Vcc和第二供电接头GND，通过所述第一供电接头和第二供电接头可以将发光二极管矩阵与可控的电流源连接。该示例具有32个无机发光二极管LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED47至LED40。每个发光二极管LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED47至LED40具有作为第一接头的阳极和作为第二接头的阴极。
通过八个第一开关Q1至Q8中的第一开关，每个发光二极管的第一接头与第一供电接头Vcc连接。为此，每个第一开关Q1至Q8的第一接头与第一供电接头Vcc连接，而第一开关Q1至Q8的第二接头与发光二极管中的四个发光二极管的第一接头连接。
经由四个第二开关Q10至Q13中的第二开关，每个发光二极管的第二接头与第二供电接头GND连接。为此，每个第二开关Q10至Q13的第二接头与第二供电接头GND连接，而第二开关Q10至Q13的第一接头与发光二极管中的八个发光二极管的第二接头连接。
通过其各自的第一接头与相同的第一开关Q1至Q8的第二接头连接的所有发光二极管通过其各自的第二接头与不同的第二开关Q10至Q13的第一接头连接。同样地，通过其各自的第二接头与相同的第二开关Q10至Q13的第一接头连接的所有发光二极管通过其各自的第一接头与不同的第一开关Q1至Q8的第二接头连接。因此，发光二极管既不并联也不串联。
第一开关Q1至Q8以及第二开关Q10至Q13(它们是晶体管)具有控制接头，他们通过该控制接头与未示出的控制装置连接。通过对控制装置进行编程，可以以期望的方式闭合和断开开关Q1至Q8、Q10至Q13以产生光。
利用未示出的控制装置可以操控第一开关Q1至Q8和第二开关Q10至Q13以闭合和断开，使得没有、仅有一个或多个连接到第二开关Q10至Q13中的一个第二开关上的LED被提供来自可控电流源的电流。是否没有、仅一个或多个LED被供应电流取决于是否没有、仅一个或多个第一开关Q1至Q8被操控成闭合。如果仅操控第一开关以闭合，则可以通过操控可控电流源来单独调整电流的大小。
附图标记列表
LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED47至LED40 发光二极管
Q1至Q8 第一开关
Q10至Q13 第二开关
Vcc 第一供电接头
GND 第二供电接头。
Claims (10)
1.一种灯具，所述灯具具有发光二极管矩阵和可控电流源，所述灯具尤其是用于前照灯的灯具，其中，所述发光二极管矩阵配备有：
-至少一个第一供电接头(Vcc)，
-数量m个第一开关(Q1至Q8)，各所述第一开关具有与第一供电接头(Vcc)连接的第一接头，
-至少一个第二供电接头(GND)，
-数量n个第二开关(Q10至Q13)，各所述第二开关具有与第二供电接头(GND)连接的第二接头，
-数量m*n个无机发光二极管(LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED37至LED40)，其中，每个发光二极管(LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED37至LED40)利用第一接头与一个所述第一开关(Q1至Q8)的第二接头连接并且利用第二接头与一个所述第二开关(Q10至Q13)的第一接头连接，
并且
-其中，每个第一开关(Q1至Q8)的第二接头与数量n个发光二极管连接，
-其中，每个第二开关(Q10至Q13)的第一接头与数量m个发光二极管连接，
-其中，各所述发光二极管中的通过其各自的第一接头与相同的第一开关(Q1至Q8)的第二接头连接的发光二极管通过其各自的第二接头与不同的第二开关(Q10至Q13)的第一接头连接，并且
-其中，各所述发光二极管中的通过其各自的第二接头与相同的第二开关(Q10至Q13)的第一接头连接的发光二极管通过其各自的第一接头与不同的第一开关(Q1至Q8)的第二接头连接，
并且所述可控电流源与第一供电接头(Vcc)和第二供电接头(GND)连接。
2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，各所述发光二极管(LED2至LED5、LED7至LED10、LED12至LED15、LED17至LED20、LED22至LED25、LED27至LED30、LED32至LED35、LED37至LED40)是相同的。
3.根据权利要求1或2所述的灯具，其特征在于，各所述发光二极管的第一接头是阳极，并且各所述发光二极管的第二接头是阴极。
4.根据权利要求1或2所述的灯具，其特征在于，各所述发光二极管的第一接头是阴极，并且各所述发光二极管的第二接头是阳极。
5.根据权利要求1或2所述的具有发光二极管矩阵的灯具，其特征在于，所述灯具具有控制装置，利用所述控制装置能够控制所述发光二极管矩阵的第一开关(Q1至Q8)和第二开关(Q10至Q13)，其中，所述控制装置被设置成，使得在周期的m*n个彼此相继的阶段中的一个阶段期间，没有任一个所述第一开关闭合，或者有一个或多个所述第一开关(Q1至Q8)闭合并且相应一个所述第二开关(Q10至Q13)闭合。
6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述控制装置被设置成，使得所述周期的各阶段是不一样长的。
7.根据权利要求5或6所述的灯具，其特征在于，所述控制装置被设置成，使得各所述阶段的长度能够从一个周期到另一个周期地改变。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的灯具，其特征在于，所述控制装置与所述可控电流源的控制接头连接，并且所述控制装置被设置成，使得对于所述周期的每个阶段能调整由所述电流源提供的电流的电流强度。
9.一种用于运行根据权利要求5至8中任一项所述的灯具的方法，其特征在于，所述控制装置操控第一开关(Q1至Q8)和第二开关(Q11至Q13)，使得在所述周期m*n的m*n个阶段中的一个阶段期间，没有任一个第一开关闭合，或至少各一个第一开关(Q1至Q8)并且各一个第二开关(Q11至Q13)闭合。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制装置为所述m*n个阶段中的每个阶段确定额定电流强度，并且操控所述电流源，使得对于所述m*n个阶段中的每个阶段，调整所述电流源的额定电流强度。
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