DE10040155A1

DE10040155A1 - Leuchtreklame

Info

Publication number: DE10040155A1
Application number: DE10040155A
Authority: DE
Inventors: Hermann Grimm
Original assignee: WESTIFORM HOLDING AG NIEDERWAN
Current assignee: WESTIFORM HOLDING AG NIEDERWAN
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2002-03-07

Abstract

Eine Leuchtreklame, insbesondere eine Konturbeleuchtung (1), weist eine Mehrzahl von Leuchtdioden (3) auf, die von mindestens einer Spannungsquelle (11) gespeist sind. Letztere arbeitet mit einer Konstantstromschaltung (9) zur Vorgabe eines Versorgungsstroms für die Leuchtdioden (3) zusammen. Ein Temperatursensor (5) ist zur Messung einer mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden (3) korrelierten Temperatur vorgesehen. Die Konstantstromschaltung (9) ist durch den Temperatursensor (5) so steuerbar, daß der von ihr abgegebene Versorgungsstrom für die Leuchtdioden (3) eine Temperaturabhängigkeit besitzt. Dieser temperaturabhängige Versorgungsstrom kompensiert die Temperaturabhängigkeit der Lichtausbeute der Leuchtdioden (3) zumindest annähernd. Dies verhindert ein unerwünschtes Ansteigen der Helligkeit der Leuchtreklame bei sinkender Umgebungstemperatur.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtreklame, insbesondere eine Konturbeleuchtung, mit einer Mehrzahl von Leuchtdio den, die von mindestens einer mit einer Konstantstrom schaltung zur Vorgabe eines Versorgungsstroms für die Leuchtdioden zusammenarbeitenden Spannungsquelle gespeist sind.

Bei derartigen vom Markt her bekannten Leuchtreklamen werden Spannungsquellen mit einer im wesentlichen konstan ten Versorgungsspannung eingesetzt. Die Konstantstromquelle regelt geringfügige Schwankungen der Betriebsspannung aus und sorgt dafür, daß die Leuchtdioden von einem Strom durchflossen werden, der innerhalb bestimmter Grenzen der Betriebsspannung konstant ist.

Bekannte Konturbeleuchtungen sind so ausgelegt, daß sie bei normalen, insbesondere auch sommerlichen Temperaturen eine ausreichende Leuchtwirkung aufweisen. Da die Licht ausbeute der Leuchtdioden, d. h. ihre abgegebene Licht leistung bei gegebenem Diodenstrom, mit sinkender Tempe ratur zunimmt, erhöht sich die abgegebene Lichtleistung derartiger bekannter Leuchtreklamen bei sinkender Umge bungstemperatur, was unnötig ist und sogar zu einer störenden Blendwirkung der Leuchtreklame führt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtreklame der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Effizienz der Leuchtreklame verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) ein Temperatursensor vorgesehen ist, der eine mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden korrelierte Tempe ratur mißt, wobei
b) die Konstantstromschaltung durch den Temperatursensor so steuerbar ist, daß der von ihr abgegebene Versor gungsstrom für die Leuchtdioden eine Temperaturabhän gigkeit besitzt, welche die Temperaturabhängigkeit der Lichtausbeute der Leuchtdioden zumindest annähernd kompensiert.

Eine unnötig hohe Lichtleistung und ein damit verbundener Energieverbrauch bei niedrigen Temperaturen werden mit einer derart ausgeführten Leuchtreklame vermieden, da dort die Lichtleistung über den Versorgungsstrom an die die Arbeitstemperatur der Leuchtdioden beeinflussende Umgebung angepaßt ist. Ferner wird dadurch die störende Blendwirkung aufgrund einer zunehmenden Helligkeit der Konturbeleuchtung bei abnehmender Umgebungstemperatur vermieden.

Im einfachsten Fall ist die mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden korrelierte Temperatur die Umgebungstem peratur. Zu deren Messung kann der Temperatursensor ein fach an der Gebäudewand, an welcher die Leuchtreklame angebracht werden soll, befestigbar sein. Er kann sich dort in unmittelbarer Nähe zu dem Netzteil befinden, welches die Leuchtreklame bestromt. Die von ihm gemessene Tempe ratur stimmt dann zwar nicht mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden überein, ist aber mit dieser in so eindeu tiger Weise korreliert, daß sie zu Regelungszwecken herangezogen werden kann.

Alternativ ist es möglich, den Temperatursensor in dem Gehäuse anzuordnen und die dort herrschende Temperatur zu messen. Dies hat den Vorteil, daß die gemessene und zu Regelungszwecken genutzte Temperatur nicht so stark von Winden oder anderen die Temperaturmessung verfäl schenden Umwelteinflüssen abhängt.

Zweckmäßigerweise ist die Konstantstromschaltung bei Überschreiten eines von dem Temperatursensor gemessenen Maximalwertes der Temperatur abschaltbar. Hierdurch werden die Leuchtdioden bei zu hohen Temperaturen geschützt, was deren Lebensdauer verlängert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: ein schematisches Diagramm der Abhängigkeit der Lichtleistung einer Leuchtdiode vom Dioden strom;

Fig. 2: ein schematisches Diagramm der Abhängigkeit der Lichtleistung der Leuchtdiode von der Diodentemperatur bei verschiedenen konstanten Diodenströmen;

Fig. 3: ein schematisches Diagramm der Abhängigkeit des Diodenstroms von der Diodentemperatur zur Einstellung einer konstanten Lichtleistung;

Fig. 4: ein Blockschaltbild einer Konturbeleuchtung; und

Fig. 5: ein Ausführungsbeispiel eines detaillierteren Schaltbilds der Konturbeleuchtung gemäß Fig. 4.

Die in Fig. 4 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeich nete Konturbeleuchtung setzt sich aus einer Vielzahl von Leuchtdioden-bestückten Platinen (LED-PCBs) 2 zusammen, von denen in Fig. 4 eine schematisch als Block dargestellt ist. Jede LED-PCB 2 enthält eine Mehrzahl von Leuchtdioden (vgl. die Leuchtdioden 3 in Fig. 5), z. B. zwölf Leucht dioden 3.

Typische Charakteristika der Leuchtdioden 3 sind in den Fig. 1 bis 3 zusammengefaßt. Da alle Leuchtdioden 3 die gleiche Charakteristik aufweisen, können die Dia gramme der Fig. 1 bis 3, da sie lediglich qualitativ zu verstehen sind, auch zur Beschreibung des gesamten LED-PCBs 2 herangezogen werden.

Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Lichtleistung L einer Leuchtdiode 3 vom Diodenstrom I bei konstanter Diodentempe ratur. Mit steigendem Diodenstrom I steigt die Lichtlei stung L innerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs monoton. Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit der Lichtleistung einer Leuchtdiode 3 von der Temperatur der Leuchtdiode 3 bei verschiedenen, jeweils konstanten Diodenströmen I₁ bis I₃, wobei gilt: I₁ < I₂ < I₃. Mit sinkender Dioden temperatur T steigt die Lichtleistung bei konstantem Diodenstrom I an. Um eine vorgegebene Lichtleistung L₀ für eine Leuchtdiode 3 zu erzielen, ist bei einer ersten, tiefen Diodentemperatur T₁ der kleinste Diodenstrom I₁ ausreichend. Bei einer mittleren Diodentemperatur T₂ ist dazu der Strom I₂ erforderlich, der größer ist als der Strom I₁. Für eine hohe Diodentemperatur T₃ ist für die Lichtleistung L₀ der höchste Diodenstrom I₃ erforderlich.

Die generelle Abhängigkeit des Diodenstroms I von der Diodentemperatur T zur Erzielung einer konstanten Licht leistung L₀ einer Leuchtdiode 3 ist in Fig. 3 wiederge geben. Der erforderliche Diodenstrom I sinkt mit abnehmender Diodentemperatur T. Dies liegt daran, daß die Lichtausbeute der Leuchtdiode 3 mit abnehmender Diodentemperatur wächst.

Mit der Schaltungsanordnung für die Konturbeleuchtung 1, die schematisch in Fig. 4 und detaillierter in Fig. 5 dargestellt ist, wird eine konstante Lichtleistung bei veränderlicher Umgebungstemperatur und damit auch veränder licher Temperatur der Leuchtdioden 3 erzielt. Dies ge schieht wie folgt:
Zur Versorgung der Leuchtdioden 3 mit dem Diodenstrom I dient eine Spannungsquelle 11. Diese arbeitet über eine Leitung 10 mit einer Konstantstromschaltung 9 zusammen, auf deren Ausgangsleitung 12 ein konstanter Diodenstrom I für die Leuchtdioden 3 abgegeben wird. Der Strom ist in dem Sinne konstant, als er weitgehend von Spannungs schwankungen der Spannungsquelle 11 unabhängig ist. Der Wert, auf den der Strom geregelt wird, ist jedoch in einer Weise veränderbar, die weiter unten näher erläutert wird. Hierzu weist die Konstantstromschaltung 9 einen Steuerein gang 20 auf.

Ein Temperatursensor 5 ist in dem Gehäuse der Leuchtreklame angeordnet und mißt die hier herrschende Temperatur, die mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden 3 in eindeu tiger Weise korreliert ist. Alternativ kann der Tempera tursensor 5 auch an der Gebäudewand hinter der Leuchtrek lame angebracht sein und die dort herrschende Umgebungs temperatur messen. Der Temperatursensor 5 ist mit dem Steuereingang 20 der Konstantstromschaltung 9 verbunden.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung ist folgende:
Bei einer bestimmten ersten vom Temperatursensor 5 gemes senen Temperatur der Leuchtdioden 3 liefert die Konstant stromschaltung 9 einen konstanten Diodenstrom I für das Leuchtdiodenarray 2 auf der Ausgangsleitung 12, mit der eine gewünschte Lichtstärke erzielt wird. Wenn die vom Temperatursensor 5 gemessene Temperatur sich ändert, z. B. aufgrund abendlich sinkender Außentemperaturen geringer wird, steuert der Temperatursensor 5 die Konstantstrom schaltung 9 nun gemäß der in Fig. 3 schematisch darge stellten Temperatur/Strom-Kennlinie derart an, daß der Diodenstrom I sinkt. Die Lichtleistung L₀ der Leuchtdioden 3 bleibt dann entsprechend den obigen Ausführungen zu den Fig. 1 bis 3 konstant.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanord nung von Fig. 1 detaillierter dargestellt:
Mitsamt dem Temperatursensor 5 stellt die Konstantstrom schaltung 9 eine Konstantstromquelle mit zwei Transistoren 13, 14 sowie zwei Widerständen, nämlich dem Temperatur sensor 5 und einem weiteren Steuerwiderstand 15, dar. Die Wahl der Transistoren 13, 14 und der Arbeitswiderstände 5, 15 ist derart, daß die gewünschte Temperatur/Strom charakteristik erzielt wird.

Zusätzlich enthält die Schaltungsanordnung einen nicht gezeichneten Komparator. Dieser vergleicht das vom Tempe ratursensor 5 kommende Signal mit einem abgespeicherten Wert, welcher für eine maximale Arbeitstemperatur der Leuchtreklame repräsentativ ist. Wird diese Maximaltempe ratur überschritten, gibt der Komparator ein Signal ab, welches die gesamte Schaltungsanordnung, zumindest aber die Konstantstromschaltung 9, abschaltet.

Claims

1. Leuchtreklame, insbesondere Konturbeleuchtung, mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden, die von mindestens einer mit einer Konstantstromschaltung zur Vorgabe eines Versorgungsstroms für die Leuchtdioden zusammenarbeitenden Spannungsquelle gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Temperatursensor (5) vorgesehen ist, der eine mit der Arbeitstemperatur der Leuchtdioden (3) korre lierte Temperatur mißt, wobei
b) die Konstantstromschaltung (9) durch den Temperatursen sor (5) so steuerbar ist, daß der von ihr abgegebene Versorgungsstrom für die Leuchtdioden (3) eine Tempera turabhängigkeit besitzt, welche die Temperaturabhängig keit der Lichtausbeute der Leuchtdioden (3) zumindest annähernd kompensiert.

2. Leuchtreklame nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (5) an der Fassade des Gebäudes, an welchem die Leuchtreklame angebracht werden soll, befestigbar ist und die Umgebungstemperatur mißt.

3. Leuchtreklame nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Temperatursensor (5) im Gehäuse der Leuchtreklame angeordnet ist und die dort herrschende Temperatur mißt.

4. Leuchtreklame nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromschaltung (9) bei Überschreiten eines von dem Temperatursensor (5) gemessenen Maximalwertes der Temperatur abschaltbar ist.