DE102006033233A1

DE102006033233A1 - Light emitting diode operating method involves determining temperature of diode representing temperature signal by measuring and evaluating flux voltage of diode in activated operating condition for lighting or signaling purposes

Info

Publication number: DE102006033233A1
Application number: DE102006033233A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Greimel-Rechling
Original assignee: Austriamicrosystems AG
Current assignee: Ams AG
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-01-24

Abstract

The method involves determining a temperature (T) of a light emitting diode (4) representing temperature signal (ST) by measuring and evaluating a flux voltage (UF) of light emitting diode in an activated operating condition for lighting or signaling purposes. The temperature signal is provided in dependence to a value for a supply current (If) of the light emitting diode. An independent claim is also included for a switching arrangement for the operation of a light emitting diode.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchtdiode sowie eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtdiode.The The present invention relates to a method of operating a light emitting diode and a circuit arrangement for operating a light emitting diode.

Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Versorgung von Leuchtdioden finden beispielsweise Einsatz bei Hintergrundbeleuchtungen von Anzeigen, Automobilanwendungen und Blitzlichtanordnungen. Häufig werden dabei Leuchtdioden, abgekürzt LED, verwendet, die mit einem hohen Versorgungsstrom betrieben werden. Zur Überwachung einer Temperatur der Leuchtdiode wird dabei häufig ein Temperatursensor wie etwa ein NTC-Widerstand nahe der Leuchtdiode angeordnet.method and find circuitry for the supply of LEDs for example, use in backlit displays, Automotive applications and flash assemblies. Become frequent while light-emitting diodes, abbreviated LED, used, which are operated with a high supply current. For monitoring a temperature of the LED is often a temperature sensor such as close to an NTC resistor arranged the light emitting diode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Leuchtdiode bereitzustellen, die mit einem geringen Aufwand eine Temperatur der Leuchtdiode erfassen.task The present invention is a method and a circuit arrangement to provide for operating a light emitting diode with a low Expense a temperature of the LED capture.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und dem Gegenstand des Patentanspruches 11 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is with the method according to claim 1 and the The subject of claim 11 solved. Further developments and refinements are each subject of the dependent Claims.

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchtdiode folgende Schritte: Eine Flussspannung einer Leuchtdiode wird abgegriffen. Dazu wird die über der Leuchtdiode anfallende Spannung abgegriffen. Bei diesem Verfahrensschritt ist die Leuchtdiode in einem Betriebszustand, der für Beleuchtungs- oder Signalisierungszwecke vorgesehen ist. Die Leuchtdiode gibt somit Photonen während des Abgreifens der Flussspannung ab. Die Flussspannung wird ausgewertet und daraus ein Temperatursignal ermittelt, welches eine Temperatur der Leuchtdiode wiedergibt.According to the invention A method of operating a light emitting diode comprises the following steps: A Forward voltage of a light emitting diode is tapped. This will be over the LED voltage is tapped. In this process step the LED is in an operating condition suitable for lighting or signaling purposes is provided. The LED gives thus photons during the tapping of the forward voltage. The forward voltage is evaluated and determines therefrom a temperature signal which is a temperature of LED lights up.

Es ist ein Vorteil dieses Verfahrens, dass das Temperatursignal sehr schnell einem Temperaturanstieg in der Leuchtdiode folgen kann, dadurch dass die Temperatur direkt an dem Ort, an dem eine elektrische Leistung von der Leuchtdiode umgesetzt wird, durchgeführt wird und nicht in einem Abstand von der Leuchtdiode. Das Temperatursignal wird daher auch nicht von einem Temperaturgradienten zwischen Messort und Leuchtdiode beeinflusst. Es ist ein Vorteil des Verfahrens, dass zur Bestimmung der Temperatur der Leuchtdiode kein Temperatursensor wie etwa ein NTC-Widerstand benötigt wird. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist somit mit weniger Bauelementen und Verbindungsleitungen realisierbar und ist deswegen kosteneffektiver als eine Anordnung für ein Verfahren, bei dem die Temperatur der Leuchtdiode mit einem zusätzlichen Bauelement, nämlich einem Temperatursensor, ermittelt wird.It One advantage of this method is that the temperature signal is very high can quickly follow a temperature rise in the LED, in that the temperature is directly at the place where an electric Power is converted by the LED is implemented and not at a distance from the light emitting diode. The temperature signal is therefore not a temperature gradient between location and LED influenced. It is an advantage of the process that for determining the temperature of the LED no temperature sensor such as an NTC resistor needed becomes. An arrangement for implementation of the method is thus feasible with fewer components and connecting lines and is therefore more cost effective than an arrangement for a method in which the temperature of the LED with an additional Component, namely a temperature sensor is determined.

In einer Weiterbildung wird das Temperatursignal oder ein Wert der Temperatur unter Berücksichtigung eines Versorgungsstroms der Leuchtdiode ermittelt, welcher der durch die Leuchtdiode fließende Strom ist.In a training is the temperature signal or a value of Temperature under consideration a supply current of the LED determines which of the the LED is flowing Electricity is.

Eine in der Leuchtdiode umgesetzte elektrische Leistung ist näherungsweise gleich dem Produkt aus Flussspannung und Versorgungsstrom.A in the LED converted electrical power is approximately equal to the product of forward voltage and supply current.

Die Flussspannung weist eine Abhängigkeit von dem Versorgungsstrom und der Temperatur gemäß folgender Gleichung auf:

wobei Uf die Flussspannung, n ein Idealitätsfaktor, k die Bolzmannkonstante, T die Temperatur der Leuchtdiode, q die Elementarladung, If der Versorgungsstrom der Leuchtdiode, Io ein Sättigungssperrstrom der Leuchtdiode und Rs ein Bahnwiderstand der Leuchtdiode ist.The forward voltage has a dependence on the supply current and the temperature according to the following equation:

where Uf is the forward voltage, n is an ideality factor, k is the Bolt man constant, T is the temperature of the light emitting diode, q is the elementary charge, If the supply current of the light emitting diode, Io is a saturation blocking current of the light emitting diode and Rs is a track resistance of the light emitting diode.

Da der Versorgungsstrom der Leuchtdiode in einem aktiviertem Betriebszustand deutlich größer als der Sättigungssperrstrom ist, kann obige Gleichung vereinfacht werden zu:

Since the supply current of the light emitting diode in an activated operating state is significantly greater than the saturation blocking current, the above equation can be simplified to:

Bei Vernachlässigung des Bahnwiderstandes vereinfacht sich obige Gleichung zu folgender Gleichung:

Neglecting the sheet resistance, the above equation simplifies to the following equation:

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, den Versorgungsstrom der Leuchtdiode auf einen konstanten Wert einzustellen. Dazu kann die Leuchtdiode seriell zu einer Stromquelle, welche den vorgegebenen konstanten Wert des Versorgungsstroms abgibt, geschaltet sein.In a development is provided, the supply current of the light emitting diode to set to a constant value. For this purpose, the LED serially to a power source which is the predetermined constant Value of the supply current outputs, be switched.

Bei einem konstanten und bekannten Wert des Versorgungsstromes hängt die Flussspannung gemäß obigen Gleichungen nur noch von der Temperatur als variabler Größe ab. Die Temperatur ist somit mittels der obigen Gleichungen und den Werten für die Flussspannung und den Versorgungsstrom berechenbar.at a constant and known value of the supply current depends Forward voltage according to the above Equations only depend on the temperature as a variable size. The Temperature is thus by means of the above equations and the values for the Forward voltage and the supply current calculable.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, eine relative Änderung der Temperatur der Leuchtdiode zu bestimmen. Der Versorgungsstrom wird dabei auf einem konstantem Wert gehalten. Zu einem ersten Zeitpunkt wird ein erster Wert S1 der Flussspannung oder des Temperatursignals abgegriffen und gespeichert. Der Zeitpunkt kann beispielsweise unmittelbar nach dem Beaufschlagen der Leuchtdiode mit dem Versorgungsstrom vorgesehen sein. Ein zweiter Wert S2 der Flussspannung oder des Temperatursignals wird abgegriffen und ein Differenzwert DST = S2 – S1 mittels der beiden Werte S1, S2 ermittelt. Da gemäß diesem Verfahren ein Wert der Temperatur zu dem ersten Zeitpunkt nicht bekannt ist, stellt dies eine Bestimmung der relativen Änderung der Temperatur der Leuchtdiode dar.In a further development of the method is present seen to determine a relative change in the temperature of the LED. The supply current is kept at a constant value. At a first time, a first value S1 of the forward voltage or the temperature signal is tapped and stored. The time can be provided, for example, immediately after the application of the light emitting diode with the supply current. A second value S2 of the forward voltage or of the temperature signal is tapped and a difference value DST = S2-S1 is determined by means of the two values S1, S2. Since, according to this method, a value of the temperature at the first time is not known, this represents a determination of the relative change in the temperature of the light emitting diode.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, den Differenzwert mit einem Schwellwert zu vergleichen. Ist die Temperatur zu dem zweiten Zeitpunkt höher als die Temperatur der Leuchtdiode zu dem ersten Zeitpunkt und ist der Betrag des Differenzwertes größer als der Betrag des Schwellwertes, so wird gemäß dem Verfahren eine Aktion ausgelöst, wie etwa eine Abgabe eines Warnsignals, ein Ausschalten des Versorgungsstromes oder ein Einstellen des Versorgungsstromes derart, dass der Betrag des Schwellwertes nicht überschritten wird.In a development is provided, the difference value with a Threshold to compare. Is the temperature at the second time higher than the temperature of the LED at the first time and is the Amount of difference value greater than the amount of the threshold, then according to the method becomes an action fires such as delivering a warning signal, turning off the supply current or adjusting the supply current such that the amount of the threshold value is not exceeded becomes.

In einer Weiterbildung kann ein absoluter Wert der Temperatur der Leuchtdiode bestimmt werden, dadurch dass bei einem ersten Temperaturwert T1 ein erster Wert S1 der Flussspannung oder des Temperatursignals und bei einem zweiten Temperaturwert T2 ein zweiter Wert S2 der Flussspannung oder des Tempe ratursignals ermittelt und gespeichert werden, wobei der Versorgungsstrom konstant gehaltenen ist. Dies kann in einem Kalibrierschritt während oder nach der Herstellung der Leuchtdiode oder einer Schaltungsanordnung mit der Leuchtdiode durchgeführt werden. In einer Ausführungsform dieser Weiterbildung kann der erste und der zweite Temperaturwert mittels eines während der Kalibrierung nahe der Leuchtdiode angeordneten Temperatursensors ermittelt werden. Zur Einstellung zweier verschiedener Temperaturwerte bei einem konstanten Wert des Versorgungsstroms kann beispielsweise die Leuchtdiode auf einer geheizten Oberfläche oder in einer Temperaturkammer angeordnet sein. Die geheizte Oberfläche kann eine geheizte Oberfläche, englisch hot chuck, eines Waferprobers sein.In a development can be an absolute value of the temperature of the LED be determined, characterized in that at a first temperature value T1 a first value S1 of the forward voltage or the temperature signal and at a second temperature value T2, a second value S2 of Forward voltage or the Tempe ratursignals be determined and stored, wherein the supply current is held constant. This can be done in during a calibration step or after the manufacture of the light-emitting diode or a circuit arrangement performed with the LED become. In one embodiment This development can be the first and the second temperature value by means of a while the calibration near the light emitting diode arranged temperature sensor be determined. For setting two different temperature values at a constant value of the supply current, for example, the LED on a heated surface or in a temperature chamber be arranged. The heated surface can be a heated surface, English hot chuck, a wafer saver.

Im Betrieb kann gemäß dieser Weiterbildung ein aktueller Wert Ta der Temperatur mittels linearer Interpolation zwischen den beiden Stützstellen T1, T2 bestimmt werden. Der aktuelle Wert Ta der Temperatur kann somit gemäß der Gleichung ermittelt werden:

wobei Ta der absolute Wert der Temperatur der Leuchtdiode bei dem aktuellen Wert Sac der Flussspannung beziehungsweise des Temperatursignals, S1 und S2 der erste und der zweite Wert der Flussspannung beziehungsweise des Temperatursignals, T1 der erste Temperaturwert, vorliegend bei dem ersten Wert S1, und T2 der zweite Temperaturwert, vorliegend bei dem zweiten Wert S2, sind.In operation, according to this development, a current value Ta of the temperature can be determined by means of linear interpolation between the two interpolation points T1, T2. The current value Ta of the temperature can thus be determined according to the equation:

where Ta is the absolute value of the temperature of the light-emitting diode at the current value Sac of the forward voltage or the temperature signal, S1 and S2 the first and the second value of the forward voltage or the temperature signal, T1 the first temperature value, present at the first value S1, and T2 of second temperature value, in this case at the second value S2, are.

Mit Vorteil können der erste und der zweite Temperaturwert T1, T2 derart ausgewählt sein, dass die in einem realen Betrieb auftretenden Temperaturwerte Ta zwischen dem ersten und dem zweiten Temperaturwert T1, T2 oder in der Umgebung des ersten oder des zweiten Temperaturwertes T1, T2 sind.With Advantage can the first and second temperature values T1, T2 are selected such that that the temperature values occurring in a real operation Ta between the first and second temperature values T1, T2 or in the environment of the first or the second temperature value T1, T2 are.

In einer Ausführungsform kann im Betrieb die Leuchtdiode mit zwei oder mehr vorbestimmten Versorgungsströmen beaufschlagt sein. Zur Bestimmung der absoluten Temperatur im Betrieb können daher die Stützstellen für die lineare Interpolation gemäß obiger Gleichung für beide beziehungsweise für mehrere Werte des Versorgungsstromes ermittelt werden.In an embodiment In operation, the light emitting diode with two or more predetermined supply currents be charged. To determine the absolute temperature during operation can therefore the support points for the linear interpolation according to the above Equation for both or for several Values of the supply current can be determined.

In einer alternativen Ausführungsform kann der absolute Wert der Temperatur dadurch ermittelt werden, dass bei einer konstanten Temperatur die Durchflussspannung oder das Temperatursignal bei mehreren vorbestimmten Werten des Versorgungsstroms ermittelt und gespeichert wird. Mittels eines aktuellen Wertes der Flussspannung beziehungsweise des Temperatursignals und den gespeicherten Werten kann der Absolutwert der Temperatur ermittelt werden.In an alternative embodiment the absolute value of the temperature can be determined by that at a constant temperature, the flow or the temperature signal at several predetermined values of the supply current is determined and stored. By means of a current value of Forward voltage or the temperature signal and the stored values the absolute value of the temperature can be determined.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der absolute Wert der Temperatur mit folgenden Schritten ermittelt werden: Die Parameter einer Näherungsfunktion zur Berechnung des Temperaturwerts aus der Flussspannung werden in einem Kalibriervorgang bei unterschiedlichen Versorgungsströmen ermittelt. Dazu werden mittels gemessener Werte der Flussspannung oder des Temperatursignals sowie der Temperatur und des Versorgungsstroms Parameter der Näherungsfunktion bestimmt. Die Messung kann bei unterschiedlichen Temperaturen mittels einer temperierbaren Anordnung erfolgen. Die Parameter werden gespeichert. Der aktuelle Wert der Flussspannung oder des Temperatursignals werden ermittelt. In Abhängigkeit des aktuellen Wertes und der gespeicherten Parameter wird der absolute Wert der Temperatur bestimmt. Zusätzlich kann der aktuelle Wert des Versorgungsstroms bei der Ermittlung des absoluten Wertes der Temperatur berücksichtigt werden.In a further embodiment of the method can be the absolute value of the temperature with the following Steps to be determined: The parameters of an approximation function for calculating the temperature value from the forward voltage determined in a calibration process at different supply currents. These are measured by means of measured values of the forward voltage or the Temperature signal and the temperature and the supply current Parameter of the approximation function certainly. The measurement can be carried out at different temperatures a temperature-controlled arrangement. The parameters are saved. Of the current value of the forward voltage or the temperature signal determined. Dependent on the current value and the stored parameter becomes the absolute Value of the temperature determined. Additionally, the current value the supply current in determining the absolute value of the temperature considered become.

Der Wert des Versorgungsstromes kann in einer Ausführungsform mittels einer Strommessung bestimmt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann als aktueller Wert des Versorgungsstromes ein vorbestimmter Wert der Stromquelle, welcher seriell zu der Leuchtdiode geschaltet ist, berücksichtigt werden.The value of the supply current can be determined in one embodiment by means of a current measurement. In an alternative embodiment form can be considered as the current value of the supply current, a predetermined value of the current source, which is connected in series with the light emitting diode.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Temperatursignal oder der aktuelle Temperaturwert mit einem Schwellwert verglichen. In einer Ausführungsform wird ein Warnsignal ausgegeben, sobald das Temperatursignal oder der aktuelle Temperaturwert den Schwellwert überschreitet. In einer alternativen Ausführungsform wird bei Überschreiten des Temperaturschwellwertes eine Versorgungsquelle, die mit der Leuchtdiode gekoppelt ist, oder die Stromquelle, die seriell zu der Leuchtdiode geschaltet ist, deaktiviert.In a development of the method is the temperature signal or the current temperature value is compared with a threshold value. In an embodiment A warning signal is issued as soon as the temperature signal or the current temperature value exceeds the threshold value. In an alternative embodiment is exceeded when the Temperature threshold, a supply source with the LED is coupled, or the power source that is serial to the light emitting diode is switched off.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird die Versorgungsquelle oder die Stromquelle derart eingestellt, dass das Temperatursignal oder der aktuelle Temperaturwert den Temperaturschwellwert nicht überschreiten. Nähert sich der aktuelle Temperaturwert dem Temperaturschwellwert, so kann beispielsweise der Versorgungsstrom mittels einer Regelungsanordnung derart verringert werden, dass die in der Leuchtdiode umgesetzte elektrische Leistung abnimmt, so dass der in der Leuchtdiode auftretende Temperaturwert den Temperaturschwellwert nicht überschreitet. Mit Vorteil kann somit eine Überhitzung der Leuchtdiode und damit eine Überhitzung der Umgebung der Leuchtdiode vermieden werden. Mit Vorteil wird somit eine längere Lebensdauer der Leuchtdiode erreicht.In a further alternative embodiment is the supply source or the power source set such that the temperature signal or the current temperature value the temperature threshold do not exceed. approaches the actual temperature value can be the temperature threshold, so can For example, the supply current by means of a control arrangement be reduced so that the converted in the LED electrical power decreases, so that the occurring in the LED Temperature value does not exceed the temperature threshold. With advantage can thus overheating the LED and thus overheating the environment of the LED can be avoided. With advantage thus a longer one Lifespan of the LED reached.

Erfindungsgemäß umfasst eine Schaltungsanordnung einen ersten Anschuss zum Anschließen einer Leuchtdiode und eine Messanordnung. Die Messanordnung weist einen ersten Eingang und einen Ausgang auf. Der erste Eingang der Messanordnung ist mit dem ersten Anschluss der Schaltungsanordnung verbunden.According to the invention a circuit arrangement a first connection for connecting a Light-emitting diode and a measuring arrangement. The measuring arrangement has a first input and an output on. The first input of the measuring arrangement is connected to the first terminal of the circuit arrangement.

Der erste Eingang der Messanordnung greift eine Flussspannung der Leuchtdiode oder ein von der Flussspannung abgeleitetes Signal ab. An dem Ausgang der Messanordnung wird ein Temperatursignal bereitgestellt, das eine Temperatur der Leuchtdiode wiedergibt. Das Temperatursignal wird von der Messanordnung mittels der gemessenen Flussspannung beziehungsweise mittels des gemessenen Signals, das von der Flussspannung abgeleitet ist, gebildet.Of the The first input of the measuring arrangement uses a forward voltage of the light-emitting diode or a signal derived from the forward voltage. At the exit the measuring arrangement is provided a temperature signal, the a temperature of the LED reflects. The temperature signal is from the measuring arrangement by means of the measured forward voltage or by means of the measured signal, that of the forward voltage is derived, formed.

Es ist ein Vorteil der Anordnung, dass zur Temperaturbestimmung kein weiteres Bauelement wie ein Temperatursensor benötigt wird.It is an advantage of the arrangement that for temperature determination no Another component as a temperature sensor is needed.

In einer Weiterbildung weist die Schaltungsanordnung eine Steuereinheit auf. Der Ausgang der Messanordnung ist mit einem Eingang der Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit kann eine analoge Schaltung umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit einen Digitalschaltkreis umfassen. Die Steuereinheit kann einen Mikrocontroller umfassen.In In a further development, the circuit arrangement has a control unit on. The output of the measuring arrangement is connected to an input of the control unit connected. The control unit may comprise an analog circuit. additionally or alternatively, the control unit may be a digital circuit include. The control unit may comprise a microcontroller.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen zweiten Anschluss zum Anschließen der Leuchtdiode. Dabei sind ein Anschluss der Leuchtdiode an dem ersten Anschluss der Schaltungsanordnung und ein weiterer Anschluss der Leuchtdiode an dem zweiten Anschluss der Schaltungsanordnung angeschlossen. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Messanordnung einen zweiten Eingang auf. Der zweite Eingang der Messanordnung ist mit dem zweiten Anschluss der Schaltungsanordnung verbunden.In an embodiment the circuit arrangement comprises a second connection for connecting the Led. In this case, a connection of the light-emitting diode to the first Connection of the circuit arrangement and another connection of the LED connected to the second terminal of the circuit arrangement. According to this embodiment the measuring arrangement has a second input. The second entrance the measuring arrangement is connected to the second terminal of the circuit arrangement connected.

In einer Ausführungsform weist die Schaltungsanordnung eine Versorgungsquelle auf, die ausgangsseitig an dem ersten Anschluss der Schaltungsanordnung angeschlossen ist.In an embodiment the circuit has a supply source on the output side is connected to the first terminal of the circuit arrangement.

In einer Weiterbildung umfasst die Schaltungsanordnung eine Stromquelle. In einer Ausführungsform ist die Stromquelle zwischen den zweiten Anschluss der Schaltungsanordnung und einem Bezugspotenzialanschluss geschaltet. Die Stromquelle kann zur Einstellung des Versorgungsstroms der Leuchtdiode verwendet werden. Die Stromquelle kann als Stromsenke ausgebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist die Stromquelle zwischen den ersten Anschluss der Schaltungsanordnung und der Versorgungsquelle geschaltet.In In a further development, the circuit arrangement comprises a current source. In one embodiment is the power source between the second terminal of the circuit and a reference potential connection switched. The power source can used to set the supply current of the LED become. The power source may be formed as a current sink. In an alternative embodiment is the power source between the first terminal of the circuit and the supply source switched.

In einer Ausführungsform weist die Messanordnung ein erstes und ein zweites Filter auf, die an den ersten und den zweiten Eingang der Messanordnung angeschlossen sind. Bevorzugt sind das erste und das zweite Filter als Tiefpass ausgebildet. Mit Vorteil können damit Störungen, wie sie beispielsweise durch einen gepulsten Betrieb der Versorgungsquelle hervorgerufen werden können, mittels der Tiefpässe verringert werden.In an embodiment the measuring arrangement has a first and a second filter which connected to the first and the second input of the measuring arrangement are. Preferably, the first and second filters are low pass educated. With advantage can with it disturbances, as for example by a pulsed operation of the supply source can be caused by means of low passes be reduced.

In einer Weiterbildung umfasst die Messanordnung einen Differenzverstärker, der an einem ersten und an einem zweiten Eingang mit einem Ausgang des ersten Filters beziehungsweise mit einem Ausgang des zweiten Filters verbunden ist.In In a further development, the measuring arrangement comprises a differential amplifier, the at a first and at a second input with an output of the first filter or with an output of the second filter connected is.

In einer Weiterbildung weist die Messanordnung einen Analog/Digital-Wandler auf, der zwischen einem Ausgang des Differenzverstärkers und dem Ausgang der Messanordnung geschaltet ist.In In a further development, the measuring arrangement has an analog / digital converter on, between an output of the differential amplifier and connected to the output of the measuring arrangement.

In einer Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Speicher zur Speicherung von Messwerten oder Parametern für die Auswertung auf. Der Speicher kann als elektrisch programmierter Speicher, englisch Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, abgekürzt EEPROM, oder mittels Sicherungen, englisch fuses, realisiert sein.In one embodiment, the control unit has a memory for storing measured values or parameters for the evaluation. The memory can be used as an electrically programmed memory English, Electrically Erasable Programmable read-only memory, abbreviated EEPROM, or by means of fuses, English fuses, be realized.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgangsseitig mit der Stromquelle zum Abschalten der Stromquelle oder zum Einstellen eines Stromwertes der Stromquelle verbunden. Die Steuereinheit kann alternativ auch mit der Versorgungsquelle zum Abschalten oder zum Einstellen der Versorgungsquelle verbunden sein. Die Steuereinheit, sofern sie zum Einstellen des Stromwertes der Stromquelle oder zum Einstellen der Versorgungsquelle eingesetzt ist, kann als Regeleinheit ausgebildet sein und einen Regelverstärker umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuereinheit an einem Ausgang ein Signal bereitstellen, das zu Warnzwecken oder zum Einschalten einer Kühlung wie beispielsweise einem Ventilator oder einem Peltierelement dient.In an embodiment the control unit is the output side with the power source to shut down the power source or to set a current value of the power source connected. The control unit may alternatively be connected to the supply source to shut down or to adjust the supply source connected be. The control unit, provided they adjust the current value the power source or to adjust the supply source used is, may be formed as a control unit and comprise a variable gain amplifier. In an alternative embodiment the control unit can provide a signal at an output, for warning purposes or for switching on a cooling such as a Fan or a Peltier element is used.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Schaltungsteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.The Invention will be described below in several embodiments with reference to the Figures closer explained. Function or effect same components carry the same Reference numerals. Insofar as circuit parts or components in Their description does not correspond to their function the following figures repeated.

1A und 1B zeigen beispielhafte Ausführungsformen einer Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtdiode nach dem vorgeschlagenen Prinzip, 1A and 1B show exemplary embodiments of a circuit arrangement for operating a light-emitting diode according to the proposed principle,

2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Messanordnung, 2 shows a further exemplary embodiment of a measuring arrangement,

3 zeigt eine Serienschaltung von mehreren Leuchtdioden, 3 shows a series connection of a plurality of light emitting diodes,

4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zum Betrieb mehrerer Leuchtdioden nach dem vorgeschlagenen Prinzip. 4 shows an exemplary embodiment of a circuit arrangement for operating a plurality of light-emitting diodes according to the proposed principle.

1A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtdiode 4 nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Schaltungsanordnung 1 weist einen ersten und einen zweiten Anschluss 2, 3 auf, zwischen denen die Leuchtdiode 4 geschaltet ist. Die Schaltungsanordnung umfasst darüber hinaus eine Versorgungsquelle 6, eine Stromquelle 5, eine Messanordnung 10 und eine Steuereinheit 40. Die Versorgungsquelle 6 ist ausgangsseitig mit dem zweiten Anschluss 2 der Schaltungsanordnung 1 verbunden. Der zweite Anschluss 3 der Schaltungsanordnung 1 ist über die Stromquelle 5 mit einem Bezugspotenzialanschluss 8 der Schaltungsanordnung verbunden. Die Messanordnung 10 ist an einem ersten Eingang 11 mit dem ersten Anschluss 2 und an einem zweiten Eingang 12 mit dem zweiten Anschluss 3 der Schaltungsanordnung verbunden. 1A shows an exemplary embodiment of the circuit arrangement for operating a light-emitting diode 4 according to the proposed principle. The circuit arrangement 1 has a first and a second port 2 . 3 on, between which the LED 4 is switched. The circuit arrangement further comprises a supply source 6 , a power source 5 , a measuring arrangement 10 and a control unit 40 , The supply source 6 is the output side with the second connection 2 the circuit arrangement 1 connected. The second connection 3 the circuit arrangement 1 is about the power source 5 with a reference potential connection 8th connected to the circuit arrangement. The measuring arrangement 10 is at a first entrance 11 with the first connection 2 and at a second entrance 12 with the second connection 3 connected to the circuit arrangement.

Die Messanordnung 10 weist ein erstes und ein zweites Filter 13, 14 sowie einen Differenzverstärker 15 auf. Ein Eingang des Differenzverstärkers 15 ist über das erste Filter 13 mit dem ersten Eingang 11 der Messanordnung 10 und ein zweiter Eingang des Differenzverstärkers 15 ist über das zweite Filter 14 mit dem zweiten Eingang 12 der Messanordnung verbunden. Das erste und das zweite Filter 13, 14 sind jeweils als Tiefpass ausgebildet. Das erste Filter 13 umfasst einen Widerstand 22 und einen Kondensator 23. Der erste Eingang 11 der Messanordnung 10 ist über den Widerstand 22 mit dem Ausgang des ersten Filters 13 verbunden. Der Ausgang des ersten Filters 13 ist über den Kondensator 23 mit dem Bezugspotenzialanschluss 8 gekoppelt. Das zweite Filter 14 weist einen Widerstand 24 und einen Kondensator 25 auf und ist analog zu dem ersten Filter 13 aufgebaut. Der Differenzverstärker 15 umfasst vier Widerstände 18, 19, 20, 21 und einen Verstärker 17. Ein invertierender Eingang des Verstärkers 17 ist über den Widerstand 18 mit dem ersten Eingang des Differenzverstärkers 15 und über den Widerstand 19 mit einem Ausgang des Verstärkers 17 verbunden. Ein nicht-invertierender Eingang des Verstärkers 17 ist über den Widerstand 20 mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers 15 und über den Widerstand 21 mit einem weiteren Bezugspotenzialanschluss 8' verbunden. Der Ausgang des Verstärkers ist mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 15 und damit mit dem Ausgang 16 der Messanordnung 10 verbunden.The measuring arrangement 10 has a first and a second filter 13 . 14 and a differential amplifier 15 on. An input of the differential amplifier 15 is about the first filter 13 with the first entrance 11 the measuring arrangement 10 and a second input of the differential amplifier 15 is about the second filter 14 with the second entrance 12 connected to the measuring arrangement. The first and the second filter 13 . 14 are each designed as a low pass. The first filter 13 includes a resistor 22 and a capacitor 23 , The first entrance 11 the measuring arrangement 10 is about the resistance 22 with the output of the first filter 13 connected. The output of the first filter 13 is over the capacitor 23 with the reference potential connection 8th coupled. The second filter 14 has a resistance 24 and a capacitor 25 on and is analogous to the first filter 13 built up. The differential amplifier 15 includes four resistors 18 . 19 . 20 . 21 and an amplifier 17 , An inverting input of the amplifier 17 is about the resistance 18 with the first input of the differential amplifier 15 and about the resistance 19 with an output of the amplifier 17 connected. A non-inverting input of the amplifier 17 is about the resistance 20 to the second input of the differential amplifier 15 and about the resistance 21 with another reference potential connection 8th' connected. The output of the amplifier is connected to the output of the differential amplifier 15 and thus with the output 16 the measuring arrangement 10 connected.

Die Steuereinheit 40 umfasst einen Speicher 41. Die Steuereinheit 40 ist ausgangsseitig mit der Versorgungsquelle 6 verbunden. Die Steuereinheit 40 ist ausgangsseitig mit einem Ausgang der Schaltungsanordnung 1 verbunden. Die Versorgungsquelle 6 ist an zwei Anschlüssen der Schaltungsanordnung 1 angeschlossen, zwischen denen eine Induktivität 9 geschaltet ist. Weiter ist die Versorgungsquelle 6 an einem Eingang der Schaltungsanordnung 1 angeschlossen, an den eine Spannungsquelle 7 angeschlossen ist.The control unit 40 includes a memory 41 , The control unit 40 is the output side with the supply source 6 connected. The control unit 40 is the output side with an output of the circuit arrangement 1 connected. The supply source 6 is at two terminals of the circuit 1 connected, between which an inductance 9 is switched. Next is the supply source 6 at an input of the circuit arrangement 1 connected to the one voltage source 7 connected.

Die Leuchtdiode 4 wird von der Versorgungsquelle 6 mit elektrischer Energie versorgt, so dass sie sich in einem aktivierten Betriebszustand befindet. Dabei stellt sich eine Temperatur T in der Leuchtdiode 4 ein. Eine Spannung, die zwischen den beiden Anschlüssen der Leuchtdiode 4 auftritt, kann zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 2, 3 als Flussspannung Uf abgegriffen werden. Ein Strom, der durch die Leuchtdiode 4 fließt, fließt als Versorgungsstrom If von der Versorgungsquelle 6 über den ersten Anschluss 2 der Schaltungsanordnung 1 zur Leuchtdiode 4 und von der Leuchtdiode 4 durch den zweiten Anschluss 3 der Schaltungsanordnung 1 über die Stromquelle 5 zu dem Bezugspotenzialanschluss 8. An dem ersten und dem zweiten Eingang 11, 12 der Messanordnung 10 liegt ebenfalls die Flussspannung Uf an. Die Eingänge 11, 12 der Messanordnung 10 sind hochohmig aufgebaut, so dass ein Stromfluss durch den ersten und den zweiten Eingang 11, 12 der Messanordnung gering gehalten ist.The light-emitting diode 4 is from the supply source 6 supplied with electrical energy so that it is in an activated operating state. This raises a temperature T in the LED 4 one. A voltage between the two terminals of the light emitting diode 4 occurs between the first and second ports 2 . 3 be tapped as the forward voltage Uf. A current passing through the light emitting diode 4 flows, flows as supply current If from the supply source 6 over the first connection 2 the circuit arrangement 1 to the LED 4 and from the light emitting diode 4 through the second connection 3 the circuit arrangement 1 via the power source 5 to the reference potential connection 8th , At the first and the second entrance 11 . 12 the measuring arrangement 10 is also the forward voltage Uf. The inputs 11 . 12 the measuring arrangement 10 are constructed high impedance, allowing a current flow through the first and the second input 11 . 12 the measuring arrangement is kept low.

Das erste und das zweite Filter 13, 14 dienen zum Verringern von Störungen, wie sie beispielsweise durch einen pulsartigen Betrieb der Versorgungsquelle 6 erzeugt werden. Das erste und das zweite Filter 13, 14 sind auf die Frequenzen der Störungen hin ausgelegt. Eine Grenzfrequenz des ersten und des zweiten Filters 13, 14 ist niedriger als einen Frequenz, die von dem pulsartigen Betrieb der Versorgungsquelle 6 generiert wird. Da die Flussspannung Uf die Differenz der Potenziale an dem ersten und an dem zweiten Eingang 11, 12 der Messanordnung 10 ist, umfasst die Messanordnung den Differenzverstärker 15, der an seinem Ausgang ein Spannungssignal bereit stellt, das auf ein Potenzial des weiteren Bezugspotenzialanschlusses 8' bezogen ist und die Flussspannung Uf repräsentiert. Das Potenzial des weiteren Bezugspotenzialanschlusses 8' ist von einem Potenzial des Bezugspotenzialanschlusses 8 verschieden.The first and the second filter 13 . 14 are used to reduce interference, such as by a pulse-like operation of the supply source 6 be generated. The first and the second filter 13 . 14 are designed for the frequencies of the disturbances. A cutoff frequency of the first and second filters 13 . 14 is lower than a frequency that depends on the pulsed operation of the supply source 6 is generated. Since the forward voltage Uf is the difference of the potentials at the first and at the second input 11 . 12 the measuring arrangement 10 is, the measuring arrangement comprises the differential amplifier 15 , which provides a voltage signal at its output that points to a potential of the further reference potential connection 8th' is and represents the forward voltage Uf. The potential of further reference potential connection 8th' is of a potential of the reference potential connection 8th different.

Die Widerstände 18, 20 weisen näherungsweise einen ersten Wert sowie die Widerstände 19, 21 näherungsweise einen zweiten Wert auf. Der Widerstand 19 weist einen größeren Wert als der Widerstand 18 auf, so dass die Spannung an dem Ausgang des Verstärkers 17 größer als die Flussspannung Uf ist. An dem Ausgang 16 der Messanordnung 10 ist ein Temperatursignal St abgreifbar, welches die Spannung an dem Ausgang des Differenzverstärkers 15 ist. Das Temperatursignal St wird der Steuereinheit 40 zugeführt. In der Steuereinheit 40 wird daraus ein aktueller Temperaturwert Ta ermittelt. Zur Ermittlung werden Speicherwerte vorangegangener Messungen oder Kalibrierdaten, welche in dem Speicher 41 abgelegt sind, eingesetzt. An dem Ausgang 42 der Steuereinheit 40 und damit an dem Ausgang der Schaltungsanordnung 1 ist ein Signal Sout abgreifbar, das von der Steuereinheit 40 in Abhängigkeit von dem Temperatursignal St gebildet und als Warnsignal ausgelegt ist. Über die Verbindung der Steuereinheit 40 mit der Versorgungsquelle 6 wird die Versorgungsquelle 6 ausgeschaltet, wenn der von der Steuereinheit 40 ermittelte Temperaturwert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Die Versorgungsquelle stellt die Durchflussspannung Uf und die Spannung, die über der Stromquelle 5 abfällt, ausgangsseitig unter Verwendung einer Batteriespannung Ub, die von der Spannungsquelle 7 abgegeben wird, zur Verfügung. Die Induktivität dient für einen Buck-, Boost- oder Buck-Boost-Betrieb der Versorgungsquelle 6.The resistors 18 . 20 have approximately a first value and the resistances 19 . 21 approximately a second value. The resistance 19 indicates a greater value than the resistance 18 on, so that the voltage at the output of the amplifier 17 greater than the forward voltage Uf. At the exit 16 the measuring arrangement 10 is a temperature signal St tapped off, which is the voltage at the output of the differential amplifier 15 is. The temperature signal St becomes the control unit 40 fed. In the control unit 40 From this, a current temperature value Ta is determined. For determination, stored values of previous measurements or calibration data stored in the memory 41 are stored. At the exit 42 the control unit 40 and thus at the output of the circuit 1 a signal Sout can be picked up by the control unit 40 formed as a function of the temperature signal St and is designed as a warning signal. About the connection of the control unit 40 with the supply source 6 becomes the supply source 6 turned off when the from the control unit 40 determined temperature value exceeds a predetermined threshold. The supply source sets the forward voltage Uf and the voltage across the power source 5 drops, on the output side using a battery voltage Ub, that of the voltage source 7 is made available. The inductance is used for buck, boost or buck-boost operation of the supply source 6 ,

Mit Vorteil ist mittels der Schaltungsanordnung 1 eine direkte Bestimmung der Temperatur T der Leuchtdiode 4 möglich. Es ist ein Vorteil der Schaltungsanordnung, dass dazu keine weiteren Bauelemente oder Verbindungsleitungen zu der Leuchtdiode 4 nötig sind.Advantageously, by means of the circuit arrangement 1 a direct determination of the temperature T of the LED 4 possible. It is an advantage of the circuit arrangement that there are no further components or connecting lines to the light-emitting diode 4 are necessary.

Alternativ kann anstelle einer Kopplung der Steuereinheit 40 mit der Versorgungsquelle 6 ein Ausgang der Steuereinheit 40 mit einem Eingang der Stromquelle 5 verbunden sein. Die Stromquelle 5 kann mittels des Steuersignals, welches von der Steuereinheit 40 bereitgestellt wird, in einen inaktiven Betriebszustand geschaltet werden, sofern der aktuelle Temperaturwert größer als der Temperaturschwellwert ist.Alternatively, instead of coupling the control unit 40 with the supply source 6 an output of the control unit 40 with an input of the power source 5 be connected. The power source 5 can by means of the control signal, which from the control unit 40 is provided, are switched to an inactive operating state, if the current temperature value is greater than the temperature threshold.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Stromquelle 5 derart eingestellt werden, dass der aktuelle Temperaturwert den Temperaturschwellwert nicht überschreitet. Dazu wird bei Annähern des aktuellen Temperaturwerts an den Temperaturschwellwert der in. der Stromquelle 5 eingestellte Versorgungsstrom If reduziert.In a further alternative embodiment, the power source 5 be set so that the current temperature value does not exceed the temperature threshold. To do this, as the current temperature value approaches the temperature threshold, the in 5 set supply current If reduced.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Ausgang des Differenzverstärkers 15 anstelle auf das Potenzial des weiteren Bezugspotenzialanschlusses 8' auf das Potenzial des Bezugspotenzialanschlusses 8 bezogen.In an alternative embodiment, the output of the differential amplifier 15 instead of the potential of the further reference potential connection 8th' on the potential of the reference potential connection 8th based.

1B zeigt eine alternative beispielhafte Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1. In der Schaltungsanordnung 1 gemäß 1B ist im Unterschied zu der Schaltungsanordnung nach 1A die Stromquelle 5 zwischen der Versorgungsquelle 6 und den ersten Anschluss 2 der Schaltungsanordnung 1 geschaltet. Der zweite Anschluss 3 der Schaltungsanordnung 1 ist direkt an dem Bezugspotenzialanschluss 8 angeschlossen. Die Messanordnung 10 umfasst das erste Filter 13 und eine Verstärkeranordnung 30. Die Verstärkeranordnung 30 weist einen Verstärker 26 sowie zwei Widerstände 27, 28 auf. Der Verstärker 26 ist an einem nicht-invertierenden Eingang mit dem Ausgang des ersten Filters 13 verbunden. Ein invertierender Eingang des Verstärkers 26 ist über den Widerstand 27 mit einem Ausgang des Verstärkers 26 und über den Widerstand 28 mit dem Bezugspotenzialanschluss 8 verbunden. Ein Ausgang des Verstärkers 26 ist mit dem Ausgang 16 der Messanordnung 10 verbunden. Die Versorgungsquelle 6 ist mit zwei Kondensatoren 60, 61 gekoppelt. Die Versorgungsquelle 6 ist als Ladungspumpe ausgelegt. 1B shows an alternative exemplary embodiment of the circuit arrangement 1 , In the circuit arrangement 1 according to 1B is in contrast to the circuit arrangement after 1A the power source 5 between the supply source 6 and the first connection 2 the circuit arrangement 1 connected. The second connection 3 the circuit arrangement 1 is directly at the reference potential connection 8th connected. The measuring arrangement 10 includes the first filter 13 and an amplifier arrangement 30 , The amplifier arrangement 30 has an amplifier 26 as well as two resistors 27 . 28 on. The amplifier 26 is at a non-inverting input to the output of the first filter 13 connected. An inverting input of the amplifier 26 is about the resistance 27 with an output of the amplifier 26 and about the resistance 28 with the reference potential connection 8th connected. An output of the amplifier 26 is with the exit 16 the measuring arrangement 10 connected. The supply source 6 is with two capacitors 60 . 61 coupled. The supply source 6 is designed as a charge pump.

Da der zweite Eingang 12 der Messanordnung 10 sich auf dem Potenzial des Bezugspotenzialanschluss 8 befindet, liegt an dem ersten Eingang 11 der Messanordnung 10 die Flussspannung Uf an und ist eine Verstärkeranordnung 30 anstelle des Differenzverstärkers 15 vorgesehen, um das Temperatursignal St bereitzustellen.Because the second entrance 12 the measuring arrangement 10 on the potential of the reference potential connection 8th is located at the first entrance 11 the measuring arrangement 10 the forward voltage Uf and is an amplifier arrangement 30 instead of the Dif conference amplifier 15 provided to provide the temperature signal St.

Mit Vorteil kann auch bei der Anordnung der Stromquelle 5 zwischen der Leuchtdiode 4 und der Versorgungsquelle 6 die Flussspannung Uf der Leuchtdiode 4 abgegriffen werden und daraus ein Temperatursignal St und ein aktueller Temperaturwert Ta erzeugt werden.Advantageously, even with the arrangement of the power source 5 between the LED 4 and the supply source 6 the forward voltage Uf of the LED 4 are tapped and from a temperature signal St and a current temperature value Ta are generated.

2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Messanordnung 10, wie sie beispielsweise als Messanordnung 10 in 1A eingesetzt werden kann. Im Unterschied zu der Messanordnung gemäß 1A weist die Messanordnung gemäß 2 einen Analog/Digital-Wandler 31 auf, der zwischen den Differenzverstärker 15 und den Ausgang 16 der Messanordnung 10 geschaltet ist. An dem Ausgang des Analog/Digital- Wandlers 31 ist somit das Temperatursignal St in digitalisierter Form abgreifbar. 2 shows a further exemplary embodiment of a measuring arrangement 10 , as for example as a measuring arrangement 10 in 1A can be used. In contrast to the measuring arrangement according to 1A indicates the measuring arrangement according to 2 an analog / digital converter 31 on that between the differential amplifier 15 and the exit 16 the measuring arrangement 10 is switched. At the output of the analog / digital converter 31 Thus, the temperature signal St can be tapped in digitized form.

Entsprechend kann auch die Messanordnung 10 gemäß 1B in einer alternativen Ausführungsform einen Analog/Digital-Wandler aufweisen, der zwischen der Verstärkeranordnung 30 und den Ausgang 16 der Messanordnung 10 geschaltet ist.Accordingly, the measuring arrangement 10 according to 1B in an alternative embodiment, have an analog-to-digital converter connected between the amplifier arrangement 30 and the exit 16 the measuring arrangement 10 is switched.

3 zeigt eine Serienschaltung von Leuchtdioden 4, 60, 61, 62, die zwischen den ersten und den zweiten Anschluss 2, 3 der Schaltungsanordnung 1 geschaltet werden können. Durch jede dieser Leuchtdioden 4, 60, 61, 62 fließt der Versorgungsstrom If. Zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 2, 3 der Schaltungsanordnung 1 ist eine Flussspannung Uf abgreifbar, die die Summe der Flussspannungen der vier Dioden 4, 60, 61, 62 ist. Mit einer Messanordnung, wie sie beispielhaft in 1A, 1B und 2 gezeigt ist, kann ein Temperatursignal St ermittelt werden, das einen mittleren Temperaturwert der vier Leuchtdioden repräsentiert. 3 shows a series connection of LEDs 4 . 60 . 61 . 62 that between the first and the second connection 2 . 3 the circuit arrangement 1 can be switched. Through each of these light emitting diodes 4 . 60 . 61 . 62 the supply current If flows. Between the first and the second connection 2 . 3 the circuit arrangement 1 is a forward voltage Uf tapped, which is the sum of the forward voltages of the four diodes 4 . 60 . 61 . 62 is. With a measuring arrangement, as exemplified in 1A . 1B and 2 is shown, a temperature signal St can be determined, which represents a mean temperature value of the four LEDs.

Mit Vorteil ist die Erfassung einer mittleren Temperatur auch von mehreren, seriell geschalteten Leuchtdioden möglich.With Advantage is the detection of a medium temperature also of several, serially connected LEDs possible.

4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1 nach dem vorgeschlagenen Prinzip, die eine Weiterentwicklung der Schaltungsanordnung 1 gemäß 1A ist. Die Schaltungsanordnung 1 dient zum Betrieb von vier Leuchtdioden 4, 60, 61, 62. Die äußeren Anschlüsse dieser Serienschaltung sind mit den beiden Anschlüssen 2, 3 der Schaltungsanordnung 1 verbunden. Ebenso sind Knoten zwischen den vier Leuchtdioden 4, 60, 61, 6 an drei weiteren Anschlüssen der Schaltungsanordnung 1 angeschlossen. Die Schaltungsanordnung 1 umfasst vier Messanordnungen 10, 53, 54, 55, die ein gangsseitig mit dem ersten und dem zweiten Anschluss 2, 3 und den drei weiteren Anschlüssen der Schaltungsanordnung 1 verbunden sind. Ausgangsseitig sind an den vier Messanordnungen 10, 53, 54, 55 vier Temperatursignale St, St1, St2, St3 abgreifbar, welche die Temperaturen T, T', T'', T''' der entsprechenden Leuchtdioden 4, 60, 61, 62 wiedergeben. 4 shows a further exemplary embodiment of the circuit arrangement 1 according to the proposed principle, which is an evolution of the circuit 1 according to 1A is. The circuit arrangement 1 serves to operate four LEDs 4 . 60 . 61 . 62 , The external connections of this series connection are with the two connections 2 . 3 the circuit arrangement 1 connected. Likewise, there are nodes between the four LEDs 4 . 60 . 61 . 6 at three other terminals of the circuit arrangement 1 connected. The circuit arrangement 1 includes four measuring arrangements 10 . 53 . 54 . 55 , which one side with the first and the second connection 2 . 3 and the other three terminals of the circuit arrangement 1 are connected. On the output side are at the four measuring arrangements 10 . 53 . 54 . 55 four temperature signals St, St1, St2, St3 tapped, which the temperatures T, T ', T'',T''' of the corresponding light-emitting diodes 4 . 60 . 61 . 62 play.

Mit Vorteil kann somit die Temperatur jeder einzelnen der vier seriell geschalteten Leuchtdioden 4, 60, 61, 62 ermittelt werden. Somit ist ein Ausschalten der Versorgungsquelle 6 oder der Stromquelle 5 sowie ein Einstellen der Versorgungsquelle 6 oder der Stromquelle 5 derart möglich, dass bei keiner der vier Leuchtdioden 4, 60, 61, 62 der Temperaturwert den Temperaturschwellwert überschreitet.Advantageously, therefore, the temperature of each of the four series-connected LEDs 4 . 60 . 61 . 62 be determined. Thus, turning off the power source 6 or the power source 5 and adjusting the supply source 6 or the power source 5 so possible that in none of the four LEDs 4 . 60 . 61 . 62 the temperature value exceeds the temperature threshold.

Somit kann auch bei einer Serienschaltung von Leuchtdioden ein sicherer Betrieb der Leuchtdioden gewährleistet und eine Übertemperatur vermieden werden.Consequently can be a safe even with a series connection of LEDs Operation of the LEDs ensured and an over-temperature be avoided.

11: Schaltungsanordnungcircuitry
22: erster Anschlussfirst connection
33: zweiter Anschlusssecond connection
44: Leuchtdiodeled
55: Stromquellepower source
66: Versorgungsquellesource
77: Batteriebattery
88th: BezugspotenzialanschlussReference potential terminal
8'8th': weiterer BezugspotentialanschlussAnother Reference potential terminal
1010: Messanordnungmeasuring arrangement
1111: erster Eingangfirst entrance
1212: zweiter Eingangsecond entrance
1313: erstes Filterfirst filter
1414: zweites Filtersecond filter
1515: Differenzverstärkerdifferential amplifier
1616: Ausgangoutput
1717: Verstärkeramplifier
18-2118-21: Widerstandresistance
2222: Widerstandresistance
2323: Kondensatorcapacitor
2424: Widerstandresistance
2525: Kondensatorcapacitor
2626: Verstärkeramplifier
27, 2827 28: Widerstandresistance
3030: Verstärkeranordnungamplifier arrangement
3131: Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
4040: Steuereinheitcontrol unit
4141: SpeicherStorage
4242: Ausgangoutput
53-5553-55: Messanordnungmeasuring arrangement
56-5856-58: weiterer AnschlussAnother connection
60-6260-62: Leuchtdiodeled
101-103101-103: Messanordnungmeasuring arrangement
IfIf: Versorgungsstromsupply current
SoutSout: verarbeitetes Temperatursignalprocessed temperature signal
St, St1, St2, St3St, St1, St2, St3: Temperatursignaltemperature signal
T, T', T'', T'''T T ', T' ', T' '': Temperaturtemperature
Ubub: Batteriespannungbattery voltage
UfUf: Flussspannungforward voltage

Claims

Method for operating a light-emitting diode, characterized by determining a temperature (T) of a light-emitting diode ( 4 ) representing temperature signal (ST) by tapping and evaluating a forward voltage (Uf) of this LED ( 4 ) in an activated for lighting or signaling purposes operating state.

Method according to Claim 1, characterized by providing the temperature signal (ST) as a function of a value for a supply current (If) of the light-emitting diode ( 4 ).

Method according to Claim 1 or 2, characterized by setting a supply current (If) of the light-emitting diode ( 4 ) by means of a power source ( 5 ).

Method according to Claim 2 or 3, characterized by determining a relative change in the temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ), comprising the following steps: - picking up and storing a first value S1 of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at a predetermined value for the supply current (If), - picking up a second value S2 of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at the predetermined value for the supply current (If), - determining a difference value DST from the first value S1 and the second value S2.

Method according to Claim 2 or 3, characterized by determining an absolute value Ta of the temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ), comprising the following steps: determining and storing a first value S1 of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at a predetermined value of the supply current (If) and at a first temperature value T1, determining and storing a second value S2 of Forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at the predetermined value of the supply current (If) at a second temperature value T2, - determining the absolute value Ta of the temperature (T) by means of a current value Sac of the forward voltage (Uf) or the temperature signal ( ST), the first and second values S1, S2 of the forward voltage (Uf) or of the temperature signal (ST) and of the first and second temperature values T1, T2.

A method according to claim 5, characterized by determining the absolute value Ta of the temperature (T) using the procedure

where Ta is the absolute value of the temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ) at the current value Sac, T1 is the first temperature value, present at the first value S1, and T2 is the second temperature value, present at the second value S2.

Method according to Claim 2 or 3, characterized by determining an absolute value Ta of the temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ), comprising the following steps: - determining and storing a first value S1 of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at a first value of the supply current (If) and at a temperature value T1, - determining and storing a second value S2 of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) at a second value of the supply current (If) at the temperature value T1, - Determining the absolute value Ta of the temperature (T) by means of a current value Sac of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) , the first and the second value S1, S2 of the forward voltage (Uf) or of the temperature signal (ST) and of the first and the second value of the supply current (If).

Method according to Claim 2 or 3, characterized by determining an absolute value Ta of the temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ), comprising the following steps: determining at least two parameters of an approximation function for determining the temperature value as a function of the forward voltage (Uf) at different supply currents (If), storing the at least two parameters, determining the current value of the forward voltage (Uf) or Temperature signal (ST) and determining the absolute value (Ta) of the temperature (T) by means of the at least two parameters and the current value Sac of the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST).

Method according to one of claims 1 to 8, characterized by comparing the temperature signal (ST) or the current one Temperature value with a temperature threshold.

Method according to claim 9, characterized by controlling a supply source ( 6 ) connected to the LED ( 4 ), or a power source ( 5 ) connected in series with the light emitting diode ( 4 ) is switched, such that the temperature threshold is not exceeded.

Circuit arrangement for operating a light-emitting diode, comprising - a first connection ( 2 ) for connecting a light emitting diode ( 4 ) and - a measuring arrangement ( 10 ) - a first entrance ( 11 ) connected to the first port ( 2 ) of the circuit arrangement ( 1 ) for picking up a forward voltage (Uf) of the light-emitting diode ( 4 ) or a signal derived from the forward voltage (Uf) is coupled, and - an output ( 16 ) for outputting a temperature (T) of the light-emitting diode ( 4 ), which is provided as a function of the measured forward voltage (Uf) or of the measured signal derived from the forward voltage (Uf).

Circuit arrangement according to Claim 11, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) a control unit ( 40 ), the input side with the output ( 16 ) of the measuring arrangement ( 10 ) is coupled.

Circuit arrangement according to Claim 12, characterized in that the control unit ( 40 ) a memory ( 41 ) for storing determined values for the forward voltage (Uf) or the temperature signal (ST) or from parameters of an approximation function for temperature determination.

Circuit arrangement according to Claim 12 or 13, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) a supply source ( 6 ) associated with the first port ( 2 ) of the circuit arrangement ( 1 ), the control unit ( 40 ) on the output side with the supply source ( 6 ) is coupled.

Circuit arrangement according to one of claims 11 to 14, characterized in that the measuring arrangement ( 10 ) a first filter ( 13 ) associated with the first input ( 11 ) of the measuring arrangement ( 10 ) is connected downstream.

Circuit arrangement according to one of claims 11 to 15, characterized in that - the circuit arrangement ( 1 ) a second port ( 3 ) for connecting the LED ( 4 ), wherein the light-emitting diode ( 4 ) between the first port ( 2 ) of the circuit arrangement ( 1 ) and the second connection ( 3 ) of the circuit arrangement ( 1 ), and - the measuring arrangement ( 10 ) a second input ( 12 ) connected to the second port ( 3 ) of the circuit arrangement ( 1 ) is coupled.

Circuit arrangement according to Claim 16, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) a power source ( 5 ) connected to the second port ( 3 ) of the circuit arrangement ( 1 ) is connected to adjust the supply current (If) of the LED ( 4 ).

Circuit arrangement according to Claim 17, if dependent on Claim 12, characterized in that the control unit ( 40 ) on the output side with the current source ( 5 ) is coupled.

Circuit arrangement according to one of Claims 16 to 18, characterized in that the measuring arrangement ( 10 ) a differential amplifier ( 15 ), the input side with the first and the second input ( 11 . 12 ) of the measuring arrangement ( 10 ) and the output side with the output ( 16 ) of the measuring arrangement ( 10 ) is coupled.

Circuit arrangement according to one of claims 11 to 19, characterized in that the measuring arrangement ( 10 ) an analog / digital converter ( 16 ), which corresponds to the exit ( 16 ) of the measuring arrangement ( 10 ) is connected upstream.