DE102015006705B3 - Leuchtmittelsteuerung - Google Patents

Leuchtmittelsteuerung Download PDF

Info

Publication number
DE102015006705B3
DE102015006705B3 DE102015006705.2A DE102015006705A DE102015006705B3 DE 102015006705 B3 DE102015006705 B3 DE 102015006705B3 DE 102015006705 A DE102015006705 A DE 102015006705A DE 102015006705 B3 DE102015006705 B3 DE 102015006705B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
circuit
pulse width
width modulated
electronic switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102015006705.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Patentinhaber gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102015006705.2A priority Critical patent/DE102015006705B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015006705B3 publication Critical patent/DE102015006705B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/32Pulse-control circuits
    • H05B45/325Pulse-width modulation [PWM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1407General lighting circuits comprising dimming circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von Leuchtmitteln (L) eines Kraftfahrzeuges, zu deren Betrieb den Leuchtmitteln (L) aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges eine über eine Beleuchtungssteuerung (2) pulsweitenmodulierte Spannung (4) über einen ersten Stromkreis (5) zugeführt wird, welche zwischen Null und einem Maximalwert wechselt. Um beim Einsatz beispielsweise von LED-Leuchtmitteln ein Flackern oder Flimmern dieser Leuchtmittel zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem ersten Stromkreis (5) ein zweiter Stromkreis (6) parallel geschaltet ist, über welchen den Leuchtmitteln (L) parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung (4) aus dem Bordnetz eine konstante Betriebsspannung oder eine zur pulsweitenmodulierten Spannung (4) gegengetaktete Betriebsspannung zugeführt wird und dass der zweite Stromkreis (6) bei Abschaltung des ersten Stromkreises (5) durch einen durch die Spannung und/oder den Stromfluss des ersten Stromkreises (5) gesteuerten, elektronischen Schalter (V1, F1) abschaltbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von Leuchtmitteln eines Kraftfahrzeuges, zu deren Betrieb den Leuchtmitteln aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges eine über eine Beleuchtungssteuerung pulsweitenmodulierte Spannung über einen ersten Stromkreis zugeführt wird, welche zwischen Null und einem Maximalwert wechselt, wobei dem ersten Stromkreis ein zweiter Stromkreis parallel geschaltet ist, über welchen den Leuchtmitteln parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung aus dem Bordnetz zuführbar ist und wobei der zweite Stromkreis (6) bei Abschaltung des ersten Stromkreises durch einen durch die Spannung und/oder den Stromfluss des ersten Stromkreises gesteuerten, elektronischen Schalter abschaltbar ist.
  • Aus der JP 2014-148 253 A ist eine Steuerung bekannt, bei welcher zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung mit mehreren in Reihe geschalteten LED ein DC-DC-Wandler vorgesehen ist. Dieser DC-DC-Wandler liefert eine direkte Gleichstromspannung an die Beleuchtungseinrichtung. Dabei wird die Frequenz eines pulsweitenmodulierten Signals (PWM-Signal) zur Beleuchtungssteuerung mit einer möglichst hohen Frequenz eingesetzt. Auf Basis der Batteriespannung ist eine Konstantstromquelle parallel zu den LED geschaltet. Die Konstantstromquelle wird durch ein Steuerteil derart angesteuert, dass die Konstantstromquelle mit dem PWM-Signal ein- oder ausgeschaltet werden kann. Dabei wird der Stromwert der Konstantstromquelle auf einen geringeren Wert eingestellt, als der Wert des Steuerstroms, welcher der Beleuchtungseinrichtung zuzuführen ist. Mit dieser Anordnung soll eine von der PWM-Beleuchtungssteuerung abgeleitete Laständerung vermindert werden. Insbesondere kann bei dieser Steuerung die Frequenz des PWM-Signals derart erhöht werden, dass ein Flackern der LED-Leuchtmittel nicht erkennbar ist bzw. verhindert wird.
  • Bei der beschriebenen Steuerung sind dementsprechend zwei Stromkreise vorgesehen, über welche den Leuchtmitteln die erforderliche Betriebsspannung zuführbar ist. Über den ersten Stromkreis kann den Leuchtmitteln in Abhängigkeit des PWM-Signals eine entsprechende Spannung zugeführt werden. Zusätzlich zu dieser Spannung wird den Leuchtmitteln über die parallel geschaltete Konstantstromquelle eine zusätzliche Betriebsspannung als konstante Spannung zugeführt, welche geringer ist als die Spannung aus dem PWM-Signal. Damit soll erreicht werden, dass für die PWM-Signalabhängige Spannung eine äußert hohe Frequenz gewählt werden kann, wodurch ein Flackern der LED zumindest nicht mehr wahrnehmbar ist. Eine solche Steuerung ist äußerst aufwändig und kann nicht nach dem Umrüsten einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit herkömmlichen Glühbirnen auf LED eingesetzt werden. Zumindest dürfte es erforderlich sein, die ursprüngliche Steuerung umzuprogrammieren oder komplett auszutauschen.
  • Bei Kraftfahrzeugen sind bekannter Weise Leuchtmittel vorgesehen, welche beispielsweise in Frontscheinwerfern integriert sind. Des Weiteren verfügt ein solches Kraftfahrzeug über ein sogenanntes Bordnetz mit einer elektrischen Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V oder auch 24 V. Zur Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern sind in solchen Kraftfahrzeugen sogenannte Lichtmaschinen vorgesehen, welche einerseits zum Laden einer ebenfalls vorgesehenen Batterie sowie im laufenden Betrieb zur Stromversorgung von elektrischen Verbrauchern und somit auch von den genannten Leuchtmitteln dient. Die Lichtmaschine liefert insbesondere zum Laden der Batterie eine höhere Betriebsspannung, welche in der Größenordnung von 14,3 V bis 14,8 V liegt. Je nach Ladezustand der Batterie wirkt somit diese Ladespannung auch im gesamten Bordnetz des Kraftfahrzeuges.
  • Bei herkömmlichen Leuchtmitteln von Kraftfahrzeugen handelt es sich um sogenannte Halogenbirnen, welche in der Regel auf eine Betriebsspannung von 12 V ausgelegt sind. Liegt nun im Bordnetz die oben genannte höhere Ladespannung an, so sinkt dementsprechend die Lebensdauer solcher Halogenbirnen. Um einen vorzeitigen Ausfall solcher Leuchtmittel zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern, sind Beleuchtungssteuerungen vorgesehen, über welche die Leuchtmittel mittels PWM (Pulsweitenmodulation) angesteuert werden. Dies bedeutet, dass durch die Beleuchtungssteuerung die Maximalspannung von beispielsweise 14,4 V getaktet ”abgeschaltet” wird, so dass die Leuchtmittel im Mittel mit nicht mehr als 12 V betrieben werden. Die Leuchtmittel werden somit über diese Pulsweitenmodulation getaktet angesteuert, wobei die Betriebsspannung den Leuchtmitteln als Rechteckspannung zugeführt wird, welche vom Wert 0 V bis zum Maximalwert von beispielsweise 14,5 V wechselt.
  • Soll nun die Beleuchtung, insbesondere die Frontscheinwerfer, durch LED- oder Xenon-Scheinwerfer ersetzt werden, entstehen hier diverse Probleme, da solche Leuchtmittel aufgrund der getakteten Ansteuerung stark flackern oder im Extremfall sogar abschalten. Dies ist deshalb der Fall, weil die Beleuchtungssteuerung auch für den Einsatz von LED- oder XENON-Leuchtmitteln nicht umprogrammiert wird, sondern weiterhin bei Erreichen eines vorbestimmten Schwellwertes der Bordspannung, beispielweise von 12,8 V bei einer Nennspannung von 12 V, die den Leuchtmitteln zuzuführende Betriebsspannung pulsweitenmoduliert. Da insbesondere LED-Scheinwerfer bzw. deren LED-Leuchtmittel sehr schnell auf die getakteten Spannungsänderungen reagieren, ist ein Flimmern oder Flackern dieser Scheinwerfer im Betrieb festzustellen. Um dieses Flackern zu verhindern, sind am Markt sogenannte Flicker- Module bekannt, welche beim ”Nulldurchgang” der von der Beleuchtungssteuerung generierten pulsweitenmodulierten Rechteckspannung diesen Nulldurchgang überbrücken und somit dem Leuchtmittel zumindest einen annähernd kontinuierlichen Stromfluss zur Verfügung stellen.
  • Solche Flicker- Module sind in der Regel mit Kondensatoren ausgestattet, welche die ”Pausenzeiten” der Rechteckspannung überbrücken. Allerdings kann das Vorsehen von Flicker- Modulen bei LED-Scheinwerfern zu Problemen führen, so dass diese trotzdem flackern oder die Kapazitäten der Kondensatoren so groß gewählt werden müssen, dass sie beim Einschalten von der Fahrzeugelektronik oder der Beleuchtungssteuerung als Kurzschluss interpretiert werden und eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
  • Des Weiteren haben Kondensatoren auch keine unbegrenzte Lebensdauer, so dass die Lebensdauer stark von der Dimensionierung der Kondensatoren in einem Flicker- Modul abhängig ist. Werden die Kondensatoren nicht entsprechend dimensioniert, so erwärmen sich diese mit zunehmender Betriebsdauer, so dass auch deren Lebensdauer sinkt.
  • Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem Leuchtmittel ansteuerbar sind, ohne dass ein Flackern bei der Verwendung von LED-Leuchtmitteln zu beobachten ist, und auch ohne dass die Fahrzeugsteuerung bzw. die Beleuchtungssteuerung eine Fehlfunktion detektiert und als Fehlermeldung ausgegeben wird, wobei ein sicheres Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung gewährleistet sein soll.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zur Steuerung des elektronischen Schalters im ersten Stromkreis eine Eingangserkennung zur Strom- und/oder Spannungsdetektion vorgesehen ist, durch welche einer Logikschaltung mit Zeitglied bei anliegender pulsweitenmodulierter Spannung ein Steuersignal zugeführt wird, welches bewirkt, dass die Logikschaltung den elektronischen Schalter geschlossen hält und dass die Logikschaltung den elektronischen Schalter nach Abschalten der pulsweitenmodulierten Spannung zeitverzögert abschaltet.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist wesentlich, dass dem ersten Stromkreis, über welchen in herkömmlicher Weise den Leuchtmitteln die erforderliche Betriebsspannung zugeführt wird, ein zweiter Stromkreis parallel geschaltet ist. Über diesen zweiten Stromkreis kann in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 eine konstante Betriebsspannung parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung dem Leuchtmittel zugeführt werden. Da nunmehr dieses Leuchtmittel mit einer konstanten Betriebsspannung versorgt wird, ist ein Flackern oder Flimmern definitiv ausgeschlossen. Dabei ist des Weiteren vorgesehen, dass der zweite Stromkreis durch einen elektronischen Schalter schaltbar ist, welcher in Abhängigkeit der Aktivierung oder Deaktivierung des ersten Stromkreises den zweiten Stromkreis aktiviert oder auch deaktiviert. Da LED-Leuchtmittel auch mit einer höheren Betriebsspannung als beispielsweise 12 V betrieben werden können, kann theoretisch diese konstante Betriebsspannung auch den Maximalwert der Betriebsspannung des Bordnetzes aufweisen.
  • Als zweite Variante des Verfahrens kann gemäß Anspruch 2 vorgesehen sein vorgesehen sein, dass zur pulsweitenmodulierten Spannung eine gegengetaktete Betriebsspannung dem Leuchtmittel über den zweiten Stromkreis zugeführt wird. Dies bedeutet, dass beim ”Nulldurchgang” der pulsweitenmodulierten Spannung des ersten Stromkreises über den zweiten Stromkreis während der Dauer des Nulldurchganges die maximale Betriebsspannung des Bordnetzes zugeführt wird, wozu ebenfalls der elektronische Schalter vorgesehen ist. Somit wird auch in diesem Falle das LED-Leuchtmittel im Wesentlichen mit einer kontinuierlich anliegenden Betriebsspannung versorgt, so dass hier ebenfalls ein sichtbares Flackern oder Flimmern des LED-Leuchtmittels ausgeschlossen ist.
  • Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Steuerung des elektronischen Schalters im ersten Stromkreis eine Eingangserkennung zur Strom- und/oder Spannungsdetektion vorgesehen ist, durch welche der Logikschaltung mit Zeitglied bei anliegender pulsweitenmodulierten Spannung ein Steuersignal zugeführt wird, welches bewirkt, dass die Logikschaltung den elektronischen Schalter geschlossen hält und dass die Logikschaltung den elektronischen Schalter nach Abschalten der pulsweitenmodulierten Spannung zeitverzögert abschaltet.
  • Durch diese Ausgestaltung bleibt in der ersten Variante des Anspruches 2, d. h. bei Zuführen einer konstanten Betriebsspannung über den zweiten Stromkreis, der elektronische Schalter während der gesamten Betriebsdauer bzw. dem Einschalten des Leuchtmittels konstant geschlossen. Da in der Regel das Signal zur Ansteuerung des elektronischen Schalters im Nulldurchgang der pulsweitenmodulierten Spannung zu einem Abschalten des Schalters führen würde, ist eine Zeitverzögerung vorgesehen, so dass die Logikschaltung bei Anliegen der pulsweitenmodulierten Spannung den elektronischen Schalter dauernd durchschaltet. Wird die pulsweitenmodulierte Spannung beim Abschalten der Beleuchtungseinrichtung, d. h. des ersten Stromkreises abgeschaltet, so erhält die Logikschaltung über einen längeren Zeitraum, welcher länger ist als die Phasen der Rechteckspannung der pulsweitenmodulierten Spannung, zeitverzögert einen Abschaltimpuls, welcher zur Abschaltung des elektronischen Schalters führt. Somit wird einerseits durch das Abschalten des ersten Stromkreises und das etwas zeitverzögerte Abschalten des zweiten Stromkreises, das Leuchtmittel sicher ausgeschaltet.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen entnehmbar.
  • Des Weiteren kann gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein, dass eine Rückkopplung von Spannungen oder Strömen zur Beleuchtungssteuerung durch eine zwischen der Eingangserkennung und dem Eingang des ersten Stromkreises angeordnete Signalsperre in Form einer Diode, Schottkydiode oder eines Transistors verhindert wird. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass insbesondere aus dem ersten Stromkreis keinerlei Rückkopplung zur Beleuchtungssteuerung gelangt, so dass diese definitiv keine Fehlermeldung oder dergleichen erzeugt.
  • Gemäß Anspruch 4 kann vorgesehen sein, dass die konstante, parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung zugeführte Betriebsspannung etwa um 0,7 V bis 2 V geringer ist als der Maximalwert der pulsweitenmodulierten Spannung, so dass im Betrieb sichergestellt ist, dass im ersten Stromkreis stets ein ausreichender Strom fließt und von der Messeinrichtung detektiert wird. Durch diese Maßnahme ist somit sichergestellt, dass insbesondere die Messeinrichtung bei aktivem, ersten Stromkreis definitiv den eingeschalteten Zustand detektieren und an die Logikschaltung als Steuersignal weiterleiten kann. Aufgrund dessen, dass im zweiten Stromkreis eine geringere Betriebsspannung anliegt, fließt somit der ”Hauptstrom” zum Leuchtmittel stets über den ersten Stromkreis, so dass auch aufgrund dieser Maßnahme keinerlei Fehlermeldungen oder Fehlersignale an die Beleuchtungssteuerungen abgegeben werden können.
  • Zur Spannungsreduzierung können gemäß Anspruch 5 zwischen dem Bordnetz und dem elektronischen Schalter Widerstandselemente in Form einer oder mehrerer Dioden vorgesehen sein, welche eine Spannungsreduzierung der konstanten Betriebsspannung im zweiten Stromkreis bewirken.
  • Weiter kann gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein, dass im zweiten Stromkreis eine elektronische Schaltung vorgesehen ist, welche aus der anliegenden pulsweitenmodulierten Spannung ein Steuersignal generiert, durch welches der elektronische Schalter bei Anliegen der Maximalspannung der pulsweitenmodulierten Spannung sperrt und bei Anliegen der Nullspannung der pulsweitenmodulierten Spannung geschlossen wird, wodurch die zur pulsweitenmodulierten Spannung gegengetaktete Betriebsspannung generiert und den Leuchtmitteln zugeführt wird. D. h., dass durch diese elektronische Schaltung in Abhängigkeit vom Spannungswert der pulsweitenmodulierten Spannung der elektronische Schalter im zweiten Stromkreis stets derart geschaltet wird, dass dieser eingeschaltet ist, wenn die pulsweitenmodulierte Spannung auf dem Wert Null liegt und der elektronische Schalter ”ausgeschaltet” wird, sofern die pulsweitenmodulierte Spannung ihren Maximalwert aufweist.
  • Des Weiteren kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein, dass der gegengetaktete Spannungsverlauf der gegengetakteten Betriebsspannung durch das Schalten eines elektronischen Schalters in Form eines Transistors oder Feldeffekttransistors bewirkt wird. Dementsprechend wird dieser Transistor oder Feldeffekttransistor über die elektronische Schaltung getaktet angesteuert.
  • Weiter kann gemäß Anspruch 8 im ersten Stromkreis eine Messeinrichtung zur Spannungs- und/oder Stromdetektion vorgesehen sein, welche bei Abschaltung der pulsweitenmodulierten Spannung ein Steuersignal zur Abschaltung des elektronischen Schalters des zweiten Stromkreises erzeugt. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass die elektronische Schaltung ein Abschalten des zweiten Stromkreises bewirkt, wenn im ersten Stromkreis keinerlei Stromfluss mehr detektiert wird.
  • Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand zweier Grundschaltungen nachfolgend näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Schaltungsanordnung, welche zur Durchführung des Verfahrens dient, bei welchem dem Leuchtmittel parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung eine konstante Betriebsspannung zugeführt wird.
  • 2 betrifft eine Schaltungsanordnung, mit welcher über den zweiten Stromkreis dem Leuchtmittel eine zur pulsweitenmodulierten Spannung gegengetaktete Spannung zuführbar ist.
  • In Fig. ist eine Schaltungsanordnung 1 zusammen mit einer Beleuchtungssteuerung 2 dargestellt. Die Beleuchtungsteuerung wird aus dem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges über eine schaltbare Zuführleitung 3 mit der entsprechend notwendigen Energie zum Betreiben eines am Ausgang OUT der Schaltungsanordnung 1 angeschlossenen Leuchtmittels L versorgt. Die Beleuchtungssteuerung 2 generiert aus der konstant aus dem Bordnetz zugeführten, konstanten Betriebsspannung, sofern diese beispielsweise über 12,8 V liegt, eine pulsweitenmodulierte Spannung, welche in 1 schematisch als Rechteckspannung 4 dargestellt ist. Diese pulsweitenmodulierte Spannung wird über einen ersten Eingang IN der Schaltungsanordnung 1 zugeführt und über einen ersten Stromkreis 5 an den Ausgang OUT durchgeleitet.
  • Des Weiteren weist die Schaltungsanordnung 1 einen zweiten Eingang 30 auf, welchem ebenfalls die konstante Betriebsspannung aus dem Bordnetz zugeführt wird. Der zweite Eingang 30 steht über einen zweiten Stromkreis 6 ebenfalls mit dem Ausgang OUT in Verbindung.
  • Weiter ist im ersten Stromkreis 5 eine Eingangserkennung I1 in Form einer Strommessung integriert. Zwischen dieser Eingangserkennung I1 und dem ersten Eingang IN der Schaltungsanordnung 1 ist eine Signalsperre D1 in Form einer Diode, insbesondere einer Schottkydiode vorgesehen, durch welche ”Rückspannungen” und/oder ”Rückströme” zur Beleuchtungssteuerung 2 unterdrückt werden, so dass keine Fehlermeldungen durch die Beleuchtungssteuerung 2 ausgelöst werden können.
  • Weiter ist aus 1 erkennbar, dass die Last des zweiten Stromkreises 6 durch einen elektronischen Schalter V1 schaltbar ist, welcher wiederum durch eine Logikschaltung T1 aktivierbar und deaktivierbar ist. Der Logikschaltung T1 ist dabei über eine Signalleitung 7 von der Eingangserkennung I1 ein entsprechendes Ansteuersignal zuführbar. Die Logikschaltung ist mit einem ”Zeitglied” ausgestattet, welches beispielsweise ein aus dem pulsweitenmodulierten Strom im ersten Stromkreis 5 generiertes Steuersignal an den elektronischen Schalter V1 abgibt. Dieses gepulste Steuersignal wird durch das Zeitglied länger aufrecht erhalten als die ”Strompause” des pulsweitenmodulierten Stroms im ersten Stromkreis 5. Dadurch wird ein Abschalten des elektronischen Schalters V1 in den ”Strompausen” des pulsweitenmodulierten Stromes verhindert, da die Eingangserkennung aktiv bleibt, solange ein Ansteuersignal ankommt, bevor die Zeitspanne des gepulsten Steuersignals abgelaufen ist. Erst wenn am Eingang IN die pulsweitenmodulierte Spannung vollständig unterbrochen ist, das Leuchtmittel L also abgeschaltet werden soll, so erhält die Eingangserkennung I1 keine Stromimpulse mehr, so dass die Logikschaltung T1 ein Ausschalten des elektronischen Schalter V1 nach einer bestimmten Verzögerungsdauer, welche der Dauer des Steuersignals entspricht, bewirkt. Damit ist auch der zweite Stromkreis 6 unterbrochen und das Leuchtmittel L ausgeschaltet.
  • Im zweiten Stromkreis 6 sind zwischen dem zweiten Eingang 30 der Schaltungsanordnung 1 und dem elektronischen Schalter V1 Widerstandselemente beispielsweise in Form von zwei Dioden D2 und D3 angeordnet, durch welche ein Spannungsabfall im zweiten Stromkreis 6 bewirkt wird, so dass die am zweiten Eingang 30 anliegende Spannung des Bordnetzes, welche der Maximalspannung der pulsweitenmodulierten Spannung entspricht, um etwa 0,7 V bis 2 V reduziert wird.
  • Weiter ist aus 1 erkennbar, dass die beiden Stromkreise 5 und 6 im Punkt K1 zusammengeführt sind, so dass deren Ströme bzw. Spannungen im geschalteten Zustand dem Ausgang OUT zugeführt werden, welcher wiederum das oder die Leuchtmittel L in Betrieb setzt.
  • Durch die Spannungsreduktion im zweiten Stromkreis 6 ist sichergestellt, dass bei Anliegen des Maximalwertes der pulsweitenmodulierten Spannung am Eingang IN der ”Hauptstrom” über den ersten Stromkreis 5 über den Ausgang OUT zum Leuchtmittel L fließt und somit der eingeschaltet Zustand durch die Eingangserkennung I1 stets detektierbar ist.
  • Die Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung nach 1 ist mit anderen Worten wie folgt zu beschreiben:
    Wenn die Beleuchtungssteuerung den ersten Eingang IN mit einer (pulsweitenmodulierten) Spannung beaufschlagt, so fließt ein Strom über die D1 über die Strommessung I1 des ersten Stromkreises 5 zum Ausgang OUT. Wenn dieser Strom eine vorgegebene Schwelle überschreitet, so wird der elektronische Schalter V1 über T1 angesteuert. Der elektronische Schalter V1 ist über zwei Dioden D1 und D2 an die Versorgungsspannung 30 angebunden. Diese Dioden haben den Zweck, dass der elektronische Schalter V1 mit einer geringeren Spannung als der Eingangsspannung am ersten Eingang IN versorgt wird. Der elektronische Schalter V1 schaltet nun ebenfalls Spannung auf den Ausgang OUT. Der Pfad IN/D1/I1 (erster Stromkreis 5) ist mit dem Ausgang des elektronischen Schalters V1 verbunden an K1. Da davon auszugehen ist dass die Ausgangsspannung des elektronischen Schalters V1 geringer ist, fließt der Strom (zumindest der größte Teil) über den ersten Stromkreis 5 nach OUT.
  • Kommt nun von der pulsweitenmodulierten Spannung am ersten Eingang IN eine Impulspause, so bricht der Stromfluss im ersten Stromkreis 5 über IN/I1 nach OUT ab. In diesem Fall ist nun die Spannung vom elektronischen Schalter V1 höher. Da dieser schon über T1 angesteuert wurde ist dieser schon leitend und der Strom fließt nun über den zweiten Stromkreis 6 über D2/D3/V1 nach OUT. Diese Spannung ist nun um ca. 0,7 V bis 2 V niedriger als die Maximalspannung, wenn diese direkt über den Eingang IN kommt. Da der elektronische Schalter V1 auch während der Impulszeit durchgeschaltet ist, entsteht keine zusätzliche Erwärmung durch EIN-Ausschaltverluste.
  • Die Logikschaltung T1 regelt den elektronischen Schalter V1, da dieser abschalten muss wenn das Leuchtmittel L nicht mehr angesteuert wird. Sonst würde der Ausgang OUT permanent an bleiben. Die Logikschaltung T1 hat eine Art Abfallverzögerung. Die Dauer der Abfallverzögerung kann an die Pausenzeit des Ansteuersignals der Eingangserkennung I1 angepasst werden oder auch länger sein.
  • Um erkennen zu können am ersten Eingang IN eine Spannung anliegt, ist die Eingangserkennung I1 vorgesehen, die hier vorzugsweise als eine Strommessung ausgebildet ist (könnte auch eine andere Erkennung sein optisch oder über die Spannung), da davon auszugehen ist, dass der Strom immer über den Eingang IN kommt. Bei einer Strommessung wird gleichzeitig auch eine Art Lasterkennung vorgenommen, welche sicherstellt dass eine mindestlast am Ausgang OUT angeschlossen ist.
  • Die Schaltungsanordnung 1/1 nach 2 funktioniert nach dem zweiten Verfahren, wonach der pulsweitenmodulierten Spannung im ersten Stromkreis 5 eine gegengetaktete Spannung im zweiten Stromkreis 6 parallel geschaltet ist. In 2 sind hierbei für die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie zu 1 eingetragen, so dass die Beschreibung zu diesen Bauteilen, soweit unten nicht anders dargestellt, auch auf 2 zu lesen ist.
  • Im ersten Stromkreis 5 ist ebenfalls, wie bei der vorangegangen beschriebenen Schaltungsanordnung nach 1, eine Signalsperre in Form einer Schottkydiode D1 sowie eine Eingangserkennung I1 angeordnet.
  • Der zweite Stromkreis 6 ist über einen elektronischen Schalter F1 schaltbar, welcher beispielweise als FET ausgebildet sein kann. Dieser FET wird durch eine Logikschaltung T1 derart angesteuert, dass beim ”Nulldurchgang” einer pulsweitenmodulierten Spannung am Eingang IN der FET über die Dauer dieses Nulldurchganges durchgeschaltet wird und somit vom zweiten Eingang 30 über den FET die erforderliche Betriebsspannung aus dem Bordnetz an den Ausgang OUT geleitet wird. Mit Erreichen der Maximalspannung der pulsweitenmodulierten Spannung am ersten Eingang IN wird der FET durch die Logikschaltung T1 wieder ”abgeschaltet”, so dass die Spannungsversorgung des Leuchtmittels L über den Ausgang OUT nur noch über den ersten Stromkreis 5 erfolgt. D. h. dass der zweite Stromkreis 6 der pulsweitenmodulierten Spannung am Eingang des ersten Stromkreise ”gegengetaktet” und permanent ein- und ausgeschaltet wird. Auch ist in 2 noch die Beleuchtungsteuerung 2 und die generierte Rechteckspannung 4 der pulsweitenmodulierten Spannung erkennbar.
  • Da der FET bei einem Nulldurchgang der pulsweitenmodzulierten Spannung am ersten Eingang IN durchgeschaltet wird, würde dieser eingeschaltet bleiben, wenn am Eingang IN diese pulsweitenmodulierte Spannung ”abgeschaltet” ist. Die Abschaltung der pulsweitenmodulierten Spannung soll aber ein Ausschalten des Leuchtmittels L bewirken, was zur Folge hat, dass auch der zweite Stromkreis 6 abgeschaltet werden muss. Dies kann über die Eingangserkennung I1 erfolgen, welche ein entsprechendes ”Abschaltsignal” über die Signalleitung 7 an die Logikschaltung T1 übermittelt, sobald im ersten Stromkreis 5 kein Stromfluss mehr detektierbar ist. Bei Anliegen eines solchen Abschaltsignals wird der FET unterbrochen, so das auch über den zweiten Stromkreis 6 dem Ausgang OUT keine Spannung mehr zugeführt wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Ansteuerung von Leuchtmitteln (L) eines Kraftfahrzeuges, zu deren Betrieb den Leuchtmitteln (L) aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges eine über eine Beleuchtungssteuerung (2) pulsweitenmodulierte Spannung (4) über einen ersten Stromkreis (5) zugeführt wird, welche zwischen Null und einem Maximalwert wechselt, wobei dem ersten Stromkreis (5) ein zweiter Stromkreis (6) parallel geschaltet ist, über welchen den Leuchtmitteln (L) parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung (4) aus dem Bordnetz eine Betriebsspannung zugeführt wird und wobei der zweite Stromkreis (6) bei Abschaltung des ersten Stromkreises (5) durch einen durch die Spannung und/oder den Stromfluss des ersten Stromkreises (5) gesteuerten, elektronischen Schalter (V1, F1) abschaltbar ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des elektronischen Schalters (V1) im ersten Stromkreis (5) eine Eingangserkennung (I1) zur Strom- und/oder Spannungsdetektion vorgesehen ist, durch welche einer Logikschaltung (T1) mit Zeitglied bei anliegender pulsweitenmodulierter Spannung ein Steuersignal zugeführt wird, welches bewirkt, dass die Logikschaltung (T1) den elektronischen Schalter (V1) geschlossen hält und dass die Logikschaltung (T1) den elektronischen Schalter (V1) nach Abschalten der pulsweitenmodulierten Spannung (4) zeitverzögert abschaltet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspannung eine konstante Betriebsspannung oder eine zur pulsweitenmodulierten Spannung (4) gegengetaktete Betriebsspannung ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückkopplung von Spannungen oder Strömen zur Beleuchtungssteuerung (2) durch eine zwischen der Eingangserkennung (I1) und dem Eingang (IN) des ersten Stromkreises (5) angeordnete Signalsperre (D1) in Form einer Diode, Shottkydiode oder eines Transistors verhindert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konstante parallel zur pulsweitenmodulierten Spannung (4) zugeführte Betriebsspannung etwa um 0,7 V bis 2 V geringer ist als der Maximalwert der pulsweitenmodulierten Spannung, so dass im Betrieb sichergestellt ist, dass im ersten Stromkreis (5) stets ein ausreichender Strom fließt und von der Eingangserkennung (I1) detektiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bordnetz und dem elektronischen Schalter (V1) Widerstandelemente in Form von einer oder mehreren Dioden (D2, D3) vorgesehen sind, welche eine Spannungsreduzierung der konstanten Betriebsspannung im zweiten Stromkreis (6) bewirken.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Stromkreis eine elektronische Schaltung vorgesehen ist, welche aus der anliegenden pulsweitenmodulierten Spannung ein Steuersignal generiert, durch welches der elektronische Schalter bei anliegen der Maximalspannung der pulsweitenmodulierten Spannung sperrt und bei anliegen der Nullspannung der pulsweitenmodulierten Spannung geschlossen wird, wodurch die zur pulsweitenmodulierten Spannung gegengetaktete Betriebspannung generiert und den Leuchtmitteln zugeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gegengetaktete Spannungsverlauf der gegengetakteten Betriebsspannung durch das Schalten eines elektronischen Schalters in Form eines Transistors oder Feldeffekttransistors bewirkt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Stromkreis eine Messeinrichtung zur Spannungs- und/oder Stromdetektion vorgesehen ist, welche bei Abschaltung der pulsweitenmodulierten Spannung ein Steuersignal zur Abschaltung des elektronischen Schalters erzeugt.
DE102015006705.2A 2015-05-23 2015-05-23 Leuchtmittelsteuerung Active DE102015006705B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015006705.2A DE102015006705B3 (de) 2015-05-23 2015-05-23 Leuchtmittelsteuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015006705.2A DE102015006705B3 (de) 2015-05-23 2015-05-23 Leuchtmittelsteuerung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015006705B3 true DE102015006705B3 (de) 2016-09-15

Family

ID=56800785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015006705.2A Active DE102015006705B3 (de) 2015-05-23 2015-05-23 Leuchtmittelsteuerung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015006705B3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018005663A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-23 Thomas Kliem Glühlampensimulationsschaltung und Verfahren

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122409A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-21 Hella Kg Hueck & Co Verfahren und Schaltung zur Regelung einer elektrischen Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs
DE10351890A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer Vorrichtung
JP2014148253A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Koito Mfg Co Ltd 駆動回路、車輌用灯具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122409A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-21 Hella Kg Hueck & Co Verfahren und Schaltung zur Regelung einer elektrischen Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs
DE10351890A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer Vorrichtung
JP2014148253A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Koito Mfg Co Ltd 駆動回路、車輌用灯具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018005663A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-23 Thomas Kliem Glühlampensimulationsschaltung und Verfahren

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19841490B4 (de) Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchdioden vor dem Ausfall
EP2011212B1 (de) Spannungsversorgung für eine steuereinheit eines notlichtgeräts
DE102005012625B4 (de) Verfahren sowie Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Leuchtdioden
DE112014000785B4 (de) Energieversorgungsvorrichtung
DE102015217712A1 (de) Beleuchtungsschaltkreis und Fahrzeugleuchte, die einen solchen aufweist
DE102018208177B4 (de) Lichtemissions-Ansteuervorrichtung und Fahrzeugleuchte
WO2014071427A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur datenübertragung über eine lastleitung und beleuchtungssystem
EP3549233B1 (de) Betriebsgerät mit testschalter und statusanzeige
EP4221464A1 (de) Getaktete sperrwandlerschaltung
DE102016111503A1 (de) Schaltungsvorrichtung, Beleuchtungsvorrichtung und Verwendung derselben in einem Fahrzeug
DE102015006705B3 (de) Leuchtmittelsteuerung
EP2745627B1 (de) Led-ansteuerung für lauflicht-blinker
DE202014001507U1 (de) Schaltung zum Betrieb und der Vermessung von einer oder mehreren LED mit einem Microcontroler
DE102008004791B4 (de) Lasterkennungsschaltung für dimmbare LED
DE102011007339A1 (de) Versorgungsschaltungsanordnung
DE102011112455A1 (de) Verfahren und elektronische Schaltung zur Stromversorgung für eine gepulste Beleuchtungsquelle
EP3597485A1 (de) Glühlampensimulationsschaltung und verfahren
EP2992738B1 (de) Fehlererkennung für led
EP3313148A1 (de) Schaltungsanordnung einer beleuchtungseinrichtung eines kfz sowie signalwandler und verfahren zur ansteuerung eines schaltelements
DE10211497B4 (de) Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Halbleiterleistungsschalters
AT511094B1 (de) Anordnung zur zustandsüberwachung eines leuchtmittels
EP2702838A1 (de) Elektronisches vorschaltgerät für ein beleuchtungsgerät
EP3163980B1 (de) Ein lichtmodul und ein verfahren zum betreiben eines lichtmoduls
WO2016062738A1 (de) Betriebsgerät für leds
EP2224792B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät und Beleuchtungsgerät

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER &, DE