DE102015008110A1

DE102015008110A1 - Method for monitoring at least two LED chains

Info

Publication number: DE102015008110A1
Application number: DE102015008110.1A
Authority: DE
Inventors: Andre Sudhaus
Original assignee: Elmos Semiconductor SE
Current assignee: Elmos Semiconductor SE
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-06-18
Also published as: DE102015008110B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der elektrischen Energieversorgung einer ersten LED-Kette (LED1) mit n LEDs aus einer ersten geregelten Stromquelle (I1) mit einem ersten Nennstrom (I10) und einer zweiten LED-Kette (LED2) mit m LEDs aus einer zweiten Stromquelle (I2) mit einem zweiten Nennstrom (I20). Das Verfahren umfasst als einen ersten Schritt das Erzeugen eines ersten Abgriffpotenzials als ersten Fehlererkennungsparameter an einem ersten Abgriff (ERR1) und als zweiten Schritt das Erzeugen eines zweiten Abgriffpotenzials als zweiten Fehlererkennungsparameter an einem zweiten Abgriff (ERR2). Die so erzeigten Abgriffspotenziale werden in einem nächsten Schritt dann mit der Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriffpotenzial und dem zweiten Abgriffpotenzial verglichen. Die so ermittelte Spannungsdifferenz wird dann mit einem ersten Schwellwert und einem zweiten Schwellwert, der vom ersten Schwellwert verschieden ist, durch eine Auswerteschaltung (AS) verglichen. Die Auswerteschaltung (AS) signalisiert sodann, ob die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt.The invention relates to a method for monitoring the electrical power supply of a first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I10) and a second LED chain (LED2) with m LEDs from one second current source (I2) with a second rated current (I20). The method comprises, as a first step, generating a first tap potential as first error detection parameter at a first tap (ERR1) and as a second step generating a second tap potential as a second error detection parameter at a second tap (ERR2). The tap potentials thus displayed are then compared in a next step with the voltage difference between the first tap potential and the second tap potential. The voltage difference thus determined is then compared with a first threshold value and a second threshold value, which is different from the first threshold value, by an evaluation circuit (AS). The evaluation circuit (AS) then signals whether the voltage difference lies between the first and the second threshold value.

Description

Einleitungintroduction

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung mindestens zweier LED-Ketten. Die zugehörige Vorrichtung wird ebenfalls beschrieben. Es stehen bei einer Kette von LEDs, die in der Automobilindustrie verwendet werden sollen, aus Fertigungsgründen meist LED-Träger mit lediglich zwei elektrischen Anschlüssen zur Verfügung. Dadurch sind Teile der Kette in der Regel für eine Zustandsbewertung der LED-Kette nicht erreichbar/messbar. Für eine Sichere Ausfallserkennung ist eine solche Zustandsermittlung jedoch notwendig. Aus dem Stand der Technik ist die US2006170287A1 bekannt. Dies ist eine der möglichen Lösungen zur Messung des Zustands einer einzelnen LED-Kette. Die Lösung erfordert jedoch je LED-Kette einen weiteren Anschluss. Die US2006170287A1 offenbart einen Beleuchtungskontrollschaltkreis für eine Kfz-Beleuchtungseinheit, beispielsweise Rückleuchten und Scheinwerfer, der sich dadurch auszeichnet, dass er eine Fehlererkennungsvorrichtung umfasst, die einen relativen Vergleich zwischen einer Spannung, die an allen Halbleiterlichtquellen anliegt und einer Spannung durchführt, die nur an einem Teil der Halbleiterlichtquellen anliegt, um einen Fehler in irgendeiner der Halbleiter-Lichtquellen zu detektieren. Dies ist typischerweise so zu verstehen, dass die US2006170287A1 Abgriffe in der jeweiligen LED-Kette, immer bezogen auf nur eine Kette, erfordert. Wie oben bereits erwähnt ist dies aber nicht immer möglich und sinnvoll.This invention relates to a method for monitoring at least two LED strings. The associated device will also be described. For production reasons, a chain of LEDs which are to be used in the automotive industry usually has LED carriers with only two electrical connections. As a result, parts of the chain are usually unachievable / measurable for a status evaluation of the LED string. For a reliable failure detection, however, such a state determination is necessary. From the prior art is the US2006170287A1 known. This is one of the possible solutions for measuring the state of a single LED string. However, the solution requires a further connection per LED chain. The US2006170287A1 discloses a lighting control circuit for a vehicle lighting unit, such as taillights and headlamps, characterized by comprising an error detecting device that makes a relative comparison between a voltage applied to all the semiconductor light sources and a voltage that is applied to only a part of the semiconductor light sources is applied to detect a fault in any of the semiconductor light sources. This is typically understood to mean that US2006170287A1 Taps in the respective LED chain, always referring to only one chain, requires. As mentioned above, this is not always possible and useful.

Aus der US2007159750A1 ist eine Fehlererkennungsvorrichtung für eine Kette von Leuchtdioden bekannt. Dabei umfasst die Kette der Leuchtdioden eine Mehrzahl seriell verbundener LEDSs, also eine einzige Kette. Dabei umfasst diese Fehlererkennungsvorrichtung der US2007159750A1 eine Spannungsmessvorrichtung, die den Spannungsabfall über mindestens eine LED der LED-Kette erfassen kann. Diese Spannung wird nun mehrfach gemessen und dynamisch über die Zeit bewertet.From the US2007159750A1 an error detection device for a chain of light-emitting diodes is known. In this case, the chain of light-emitting diodes comprises a plurality of serially connected LEDSs, ie a single chain. In this case, this error detection device comprises US2007159750A1 a voltage measuring device that can detect the voltage drop across at least one LED of the LED chain. This voltage is now measured several times and evaluated dynamically over time.

Es handelt sich also zum einen wieder um eine mögliche Lösung des technischen Problems mit den nicht gewünschten Abgriffen in der LED-Kette für eine einzelne Kette. Zum Zweiten handelt sich um den Versuch, aus transienter Änderungen des Spannungsabfalls über einen Teils der LED-Kette oder der LED-Kette selbst einen Fehlerfall, beispielsweise einen Einzelkurzschluss einer LED, zu erkennen. Die Idee der US2007159750A1 ist somit, dass die Spannung an der LED-Kette einmalig bei einem Fehler springt. Dieser Spannungssprung kann nach oben – z. B. bei einem ”open” Fehler – oder nach unten – z. B. bei einem partieller Kurzschluss einzelner LEDs der LED-Kette – erfolgen.On the one hand, this is again a possible solution to the technical problem with the unwanted taps in the LED chain for a single chain. Secondly, it is an attempt to detect an error case, for example a single short-circuit of an LED, from transient changes in the voltage drop across part of the LED chain or the LED chain itself. The idea of US2007159750A1 is thus that the voltage on the LED chain jumps once in case of an error. This voltage jump can go upwards - z. B. in an "open" error - or down - z. B. in a partial short circuit of individual LEDs of the LED chain - done.

Diese Methode hat den Nachteil, dass die Bewertung von solchen Einzelereignissen des Spannungsverlaufs des Spannungsabfalls über einen Teil der LED-Kette in automobilen Anwendungen in Anbetracht der bekannten und typischerweise vorhandenen Störpulse extrem kritisch und unzuverlässig zu bewerten ist. Dieses Verfahren der US2007159750A1 der transienten Bewertung einer Spannung erhöht schlicht die Unzuverlässigkeit im Hinblick auf elektromagnetische Verträglichkeit (passive EMV) im Hinblick auf parasitäre elektromagnetische Einstrahlungen.This method has the disadvantage that the evaluation of such individual events of the voltage drop across a part of the LED chain in automotive applications is extremely critical and unreliable in view of the known and typically existing interference pulses. This method of US2007159750A1 The transient evaluation of a voltage simply increases the unreliability with regard to electromagnetic compatibility (passive EMC) with regard to parasitic electromagnetic radiation.

Die Vermessung mehrerer Parallele LED-Ketten wird sowohl in der US2006170287A1 als auch in der US2007159750A1 nicht behandelt. Daher werden die hieraus resultierenden zusätzlichen Möglichkeiten nicht berücksichtigt.The measurement of several parallel LED chains is both in the US2006170287A1 as well as in the US2007159750A1 not treated. Therefore, the resulting additional options are not taken into account.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, das zum einen ohne Abgriffe innerhalb einer LED-Kette und zum anderen mittels einer EMV-robusten statischen Messung eine sichere Erkennung von Kurzschlüssen einzelner LEDs innerhalb von LED-Ketten und/oder von Erniedrigungen des Leitwertes einzelner LEDs innerhalb von mehreren parallelgeschalteten LED-Ketten ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.It is the object of the invention to provide a device and a method which, on the one hand without taps within an LED chain and on the other hand by means of an EMC-robust static measurement reliable detection of short circuits of individual LEDs within LED chains and / or degradations the conductance of individual LEDs within several parallel-connected LED chains allows. This object is achieved by a method according to claim 1.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwei LED-Stränge miteinander verglichen werden. Dabei können auch Teile dieser verschiedenen LED-Ketten als Referenzspannungsquellen genutzt werden. Die Erfindung wird zur Überwachung mindestens zweier verschiedener LED-Stränge eingesetzt. Es werden also im Gegensatz zur US2006170287A1 nicht Teile einer einzelnen LED-Kette miteinander verglichen, sondern verschiedene LED-Ketten. Dies ermöglicht es, LED-Ketten ohne Abgriffe einzusetzen. Es handelt sich somit erfindungsgemäß in einer ersten Ausprägung der Erfindung um eine Vorrichtung zur Überwachung der elektrischen Energieversorgung mindestens einer ersten LED-Kette (LED1) mit n LEDs aus einer ersten geregelten Stromquelle (I1) mit einem ersten Nennstrom (I₁₀) und mindestens einer zweiten LED-Kette (LED2) mit m LEDs aus einer zweiten Stromquelle (I2) mit einem zweiten Nennstrom (I₂₀). Vorzugsweise werden ähnliche LEDs verwendet. Dies ist im Stand der Technik insbesondere deshalb bereits heute üblich, da gleiche Leuchteigenschaften bevorzugt erzielt werden sollen. Daher fällt dann an jeder LED der ersten LED-Kette (LED1), wenn diese durch den ersten Nennstrom (I₁₀) der ersten Stromquelle (I1) durchströmt wird, eine erste Flussspannung (U_LED1) ab. Naturgegeben sind die Flussspannungen der verschiedenen LEDs in der Realität doch leicht verschieden. Als gleich im Sinne dieser Offenbarung sollen daher solche LEDs gelten, die bei Bestromung mit dem gleichen Nennstrom eine Flussspannung aufweisen, die um weniger als 20%, besser weniger als 10%, besser weniger als 5%, besser weniger als 2%, besser weniger als 1% von dem Mittelwert der Flussspannungen der anderen LEDs der ersten und zweiten LED-Kette (LED1, LED2) abweichen. Das gleiche soll für die LEDs der weiteren, zweiten LED-Kette gelten. In Ähnlicher Weise können weitere, über die besagten ersten zwei LED-Ketten hinausgehende LED-Ketten, beispielsweise eine dritte, vierte usw., überwacht werden. Weitere LED-Ketten sind dann vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, von allen anderen LED-Ketten verschieden. Um die LEDs versorgen zu können, sind die erste und die zweite LED-Kette (LED1, LED2) und die erste geregelte Stromquelle (I1) und die zweite geregelte Stromquelle (I2) mit einem gemeinsamen Knoten (GND) verbunden. Sofern sich zwischen diesem gemeinsamen Knoten und dem Anschluss der ersten und/oder zweiten Stromquelle (I1, I2) noch Widerstände oder andere Schaltungsteile befinden sollten, beispielsweise Drosseln und/oder Zuleitungswiderstände, so können diese im Sinne dieser Offenbarung vereinfacht als Teil der ersten bzw. zweiten Stromquelle betrachtet werden. Ggf. muss der Auswerteschaltkreis durch eine gesonderte Bezugspotenzialleitung mit dem gemeinsamen Knoten verbunden werden, um die Potenziale für die Bewertung der LED-Ketten richtig erfassen zu können. Erfindungsgemäß ist nun der ersten LED-Kette (LED) ein erster Spannungsteiler (RS1) mit einem ersten Gesamtwiderstand (R1) und der zweiten LED-Kette ein zweiter Spannungsteiler (RS2) mit einem zweiten Gesamtwiderstand (R2) parallelgeschaltet. Dabei beträgt der erste Gesamtwiderstand (R1) des ersten Spannungsteilers (RS1) das n-fache des durch m geteilten zweiten Gesamtwiderstands (R2). Vorzugsweise werden diese Spannungsteiler (RS1, RS2) relativ hochohmig ausgeführt, um die Stromquellen nicht zu belasten. Der erste Spannungsteiler (RS1) weit dabei einen ersten Abgriff (ERR1) in der Art auf, dass die Spannung (U1) zwischen diesem ersten Abgriff (ERR1) und dem gemeinsamen Knoten (GND) ein k-faches der ersten Flussspannung (U_LED1) beträgt, wenn die erste LED-Kette (LED1) vom ersten Nennstrom (I10) durchströmt wird. Der zweite Spannungsteiler (RS2) weist analog einen zweiten Abgriff (ERR2) in der Art auf, dass die Spannung (U2) zwischen diesem zweiten Abgriff (ERR2) und dem gemeinsamen Knoten (GND) ebenfalls ein k-faches der zweiten Flussspannung (U_LED2) beträgt, wenn die zweite LED-Kette (LED2) vom zweiten Nennstrom (I₂₀) durchströmt wird. Der erste Abgriff (ERR1) und der zweite Abgriff (ERR2) sind nun mit einem Auswerteschaltkreis (AS) verbunden. Eine sinnvolle Dimensionierung ist nun beispielsweise so, dass bei der Durchströmung der ersten LED-Kette mit dem ersten Nennstrom der erste Abgriff in etwa, bis auf Fertigungsschwankungen, das gleiche Potenzial hat, wie der zweite Abgriff (ERR2) des zweiten Spannungsteilers (RS2), wenn die zweite LED-Kette (LED2) mit dem zweiten Nennstrom durchströmt wird. Ist diese Differenz kleiner als ein vorgegebenes Toleranzband zwischen zwei Schwellwerten, so sind alle LEDs in Ordnung und nicht defekt. Liegt die Spannungsdifferenz jedoch außerhalb dieses Toleranzbandes, so liegt ein Defekt vor und ein Auswerteschaltkreis kann durch Vergleich mit zwei Schwellwerten dieses erkennen und ein Fehlersignal setzen. Erfindungsgemäß erzeugt daher der Auswerteschaltkreis (AS) in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriff (ERR1) und zweiten Abgriff (ERR2) ein Fehlersignal (FS). Statt der Ausgabe eines Signals sind natürlich auch andere Signalisierungen denkbar. Beispielsweise ist das Setzen eines Fehler-Flags in einem über einen Datenbus innerhalb des Auswerteschaltkreises möglich.The object according to the invention is achieved by comparing two LED strands with each other. Parts of these different LED chains can also be used as reference voltage sources. The invention is used to monitor at least two different LED strands. So it will be in contrast to US2006170287A1 not parts of a single LED chain compared to each other, but different LED chains. This makes it possible to use LED chains without taps. It is thus according to the invention in a first embodiment of the invention to a device for monitoring the electrical power supply at least a first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second current source (I2) with a second rated current (I ₂₀ ). Preferably, similar LEDs are used. This is already common practice in the prior art today, since the same luminous properties should preferably be achieved. Therefore, at each LED of the first LED chain (LED1), when it flows through the first rated current (I ₁₀ ) of the first current source (I1), a first _forward voltage (U _LED1 ) from. Of course, the flux voltages of the different LEDs are slightly different in reality. As such in the sense of this disclosure, therefore, such LEDs should apply, which have a forward voltage when energized with the same rated current by less than 20%, better less than 10%, better less than 5%, better less than 2%, better less than 1% of the mean value of the forward voltages of the other LEDs of the first and second LED chain (LED1, LED2). The same should apply to the LEDs of the other, second LED chain. In a similar manner, further LED strings extending beyond said first two LED strings, for example a third, fourth, etc., may be monitored. Other LED chains are then preferably, but not necessarily, different from all other LED chains. In order to power the LEDs, the first and second LED strings (LED1, LED2) and the first regulated current source (I1) and the second regulated current source (I2) are connected to a common node (GND). Insofar as resistors or other circuit parts should still be located between this common node and the connection of the first and / or second current source (I1, I2), for example, chokes and / or lead resistors, they can be simplified as part of the first or second power source are considered. Possibly. the evaluation circuit must be connected to the common node by a separate reference potential line in order to correctly detect the potentials for the evaluation of the LED chains. According to the invention, a first voltage divider (RS1) with a first total resistance (R1) and the second LED chain a second voltage divider (RS2) with a second total resistance (R2) are connected in parallel to the first LED chain (LED). The first total resistance (R1) of the first voltage divider (RS1) is n times the second total resistance (R2) divided by m. Preferably, these voltage dividers (RS1, RS2) are made relatively high impedance, so as not to burden the power sources. The first voltage divider (RS1) far a first tap (ERR1) in such a way that the voltage (U1) between this first tap (ERR1) and the common node (GND) k times the first _forward voltage (U _LED1 ) is when the first LED chain (LED1) flows through the first rated current (I10). The second voltage divider (RS2) analogously has a second tap (ERR2) in such a way that the voltage (U2) between this second tap (ERR2) and the common node (GND) is also k times the second _forward voltage (U _LED2 ) is, if the second LED chain (LED2) from the second rated current (I ₂₀ ) is flowed through. The first tap (ERR1) and the second tap (ERR2) are now connected to an evaluation circuit (AS). A meaningful dimensioning is now, for example, such that when the first LED chain flows through the first rated current, the first tap has approximately the same potential as the second tap (ERR2) of the second voltage divider (RS2), except for manufacturing variations. when the second LED chain (LED2) flows through the second rated current. If this difference is smaller than a specified tolerance band between two threshold values, all LEDs are in order and not defective. However, if the voltage difference is outside this tolerance band, then there is a defect and an evaluation circuit can recognize this by comparison with two thresholds and set an error signal. According to the invention, therefore, the evaluation circuit (AS) generates an error signal (FS) as a function of the voltage difference between the first tap (ERR1) and the second tap (ERR2). Of course, other signals are conceivable instead of the output of a signal. For example, it is possible to set an error flag in one via a data bus within the evaluation circuit.

Im Übrigen ist dem Fachmann klar, dass ggf. andere Teilerverhältnisse für den Spannnugsteiler verwendet werden können, wenn die Flussspannungen der LEDs in den Ketten unterschiedlich sind, was der Fachmann wegen der damit verbundenen Temperaturprobleme typischerweise jedoch vermeiden wird. Somit können je nach Anwendung die Spannungsteiler alle Teilerverhältnisse von 100% bis hinunter zu knapp größer 0% aufweisen. Ganzzahlige Teilerverhältnisse sind aufgrund des Matchings zu bevorzugen.Incidentally, it is clear to the person skilled in the art that if necessary different divider ratios can be used for the clamping part divider, if the forward voltages of the LEDs in the chains are different, which the person skilled in the art will typically avoid because of the associated temperature problems. Thus, depending on the application, the voltage dividers can have all divider ratios of 100% down to just over 0%. Integer divider ratios are preferable due to matching.

In einer Variante der Erfindung fällt an jeder LED der ersten LED-Kette (LED1), wenn diese durch den ersten Nennstrom (I10) durchströmt wird, eine erste Flussspannung (U_LED1) ab, die um weniger als 20% und/oder weniger als 10% und/oder weniger als 5% und/oder weniger als 2% und/oder weniger als 1% von dem Mittelwert der Flussspannungen der anderen LEDs der ersten und zweiten LED-Kette (LED1, LED2) abweicht. Dabei fällt an jeder LED der zweiten LED-Kette (LED1), wenn diese durch den zweiten Nennstrom (I₂₀) durchströmt wird, eine zweite Flussspannung (LED2) ab, die um weniger als 20% und/oder weniger als 10% und/oder weniger als 5% und/oder weniger als 2% und/oder weniger als 1% von dem Mittelwert der Flussspannungen der anderen LEDs der ersten und zweiten LED-Kette (LED1, LED2) abweicht. Wieder sind die erste und die zweite LED-Kette (LED1, LED2) und die erste geregelte Stromquelle (I1) und die zweite geregelte Stromquelle (I2) mit einem gemeinsamen Knoten (GND) verbunden. Nun ist jedoch nur der zweiten LED-Kette ein zweiter Spannungsteiler (RS2) mit einem zweiten Gesamtwiderstand (R2) parallelgeschaltet. Die andere LED Kette ist direkt mit der Auswerteschaltung (AS) verbunden. Der besagte zweite Spannungsteiler (RS2) weist wieder einen zweiten Abgriff (ERR2) in der Art auf, dass die Spannung (U₂) zwischen diesem zweiten Abgriff (ERR2) und dem gemeinsamen Knoten (GND) ein n-faches der ersten Flussspannung (U_LED1) beträgt, wenn die zweite LED-Kette (LED2) vom zweiten Nennstrom (I₂₀) durchströmt wird. Der erste Abgriff (ERR1) und der zweite Abgriff (ERR2) sind wieder mit einem Auswerteschaltkreis (AS) verbunden. Wie zuvor erzeugt der Auswerteschaltkreis (AS) in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriff (ERR1) als erstem Fehlererkennungsparameter und zweiten Abgriff (ERR2) als zweiten Fehlererkennungsparameter ein Fehlersignal (FS) und/oder setzt ein Fehler-Flag und/oder ändert einen Registerinhalt.In a variant of the invention, at each LED of the first LED chain (LED1), when it is flowed through by the first rated current (I10), a first _forward voltage (U _LED1 ) _drops by less than 20% and / or less than 10% and / or less than 5% and / or less than 2% and / or less than 1% of the average of the forward voltages of the other LEDs of the first and second LED chain (LED1, LED2) is different. In this case, a second forward voltage (LED2) falls on each LED of the second LED chain (LED1) when the latter by the second rated current (I ₂₀₎ is flowed through from which less than 20% and / or less than 10% and / or less than 5% and / or less than 2% and / or less than 1% from the average of the forward voltages of the other LEDs of the first and second LED strings (LED1, LED2). Again, the first and second LED strings (LED1, LED2) and the first regulated current source (I1) and the second regulated current source (I2) are connected to a common node (GND). Now, however, only the second LED chain, a second voltage divider (RS2) with a second total resistance (R2) connected in parallel. The other LED chain is connected directly to the evaluation circuit (AS). The said second voltage divider (RS2) again has a second tap (ERR2) in such a way that the voltage (U ₂ ) between this second tap (ERR2) and the common node (GND) is n times the first _forward voltage (U _LED1 ) when the second LED string (LED2) is from the second Rated current (I ₂₀ ) is flowed through. The first tap (ERR1) and the second tap (ERR2) are again connected to an evaluation circuit (AS). As before, the evaluation circuit (AS) generates an error signal (FS) as a function of the voltage difference between the first tap (ERR1) as the first error detection parameter and the second tap (ERR2) as the second error detection parameter and / or sets an error flag and / or changes one content tab.

In einer weiteren Variante der Erfindung erzeugt der Auswerteschaltkreis (AS) ein Fehlersignal (FS) und/oder ändert den logischen Inhalt eines Fehler-Flags und/oder ändert einen Registerinhalt, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriff (ERR1) und zweiten Abgriff (ERR2) um mehr als 1% und/oder um mehr als 2% und/oder um mehr als 5% und/oder um mehr als 10% und/oder um mehr als 25% voneinander abweicht.In a further variant of the invention, the evaluation circuit (AS) generates an error signal (FS) and / or changes the logical content of an error flag and / or changes a register content if the voltage difference between the first tap (ERR1) and the second tap (ERR2 ) differs by more than 1% and / or more than 2% and / or more than 5% and / or more than 10% and / or more than 25%.

In einer weiteren Ausprägung der Erfindung weist der Auswerteschaltkreis eine erfindungsgemäße zugehörige Teilvorrichtung auf, die diese Erkennung durch Vergleich des Spannungspotenzials des ersten Abgriffs (ERR1) und des Spannungspotenzials des zweiten Abgriffs (ERR2) mit einem ersten und zweiten Schwellwert durchführt. Hierzu weist sie beispielsweise einen ersten Komparator (CMP1) mit einem ersten Eingang und einem dritten Eingang und einem ersten Komparatorausgang auf. Der erste Komparator (CMP1) ist mit dem ersten Eingang mit dem ersten Abgriff (ERR1) verbunden.In a further embodiment of the invention, the evaluation circuit has an associated sub-device according to the invention, which performs this recognition by comparing the voltage potential of the first tap (ERR1) and the voltage potential of the second tap (ERR2) with a first and second threshold value. For this purpose, it has, for example, a first comparator (CMP1) with a first input and a third input and a first comparator output. The first comparator (CMP1) is connected to the first input to the first tap (ERR1).

Des Weiteren weist sie einen zweiten Komparator (CMP2) mit einem zweiten Eingang und einem vierten Eingang und einem zweiten Komparatorausgang auf. Der zweite Komparator (CMP2) ist mit dem zweiten Eingang mit dem zweiten Abgriff (ERR2) verbunden. Um den ersten Schwellwert einzustellen ist beispielsweise eine erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1), die Teil der Teilvorrichtung ist, auf der einen Seite mit dem ersten Abgriff (ERR1) und auf der anderen Seite mit dem vierten Eingang des zweiten Komparators (CMP2) verbunden. Andere Konstruktionen, die auf einen festen Spannungsversatz zwischen erstem Abgriff (ERR1) und dem vierten Eingang des zweiten Komparators (CMP2) hinauslaufen, sind denkbar und im Sinne dieser Offenbarung als erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1) zu betrachten.Furthermore, it has a second comparator (CMP2) with a second input and a fourth input and a second comparator output. The second comparator (CMP2) is connected to the second input to the second tap (ERR2). To set the first threshold, for example, a first offset voltage _source (V _ERR1 ) that is part of the subdevice is connected on one side to the first tap (ERR1) and on the other side to the fourth input of the second comparator (CMP2). Other constructions that result in a fixed voltage offset between the first tap (ERR1) and the fourth input of the second comparator (CMP2) are conceivable and considered to be the first offset voltage _source (V _ERR1 ) in the sense of this disclosure.

Des Weiteren verfügt sie über eine zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2), die auf der einen Seite mit dem zweiten Abgriff (ERR2) und auf der anderen Seite mit dem dritten Eingang verbunden ist. Andere Konstruktionen, die auf einen festen Spannungsversatz zwischen zweiten Abgriff (ERR2) und dem drittem Eingang des ersten Komparators (CMP1) hinauslaufen, sind denkbar und im Sinne dieser Offenbarung als zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2) zu betrachten.Furthermore, it has a second offset voltage _source (V _ERR2 ) connected on one side to the second tap (ERR2) and on the other side to the third input. Tantamount other constructions to a fixed offset voltage between the second tap (ERR2) and the third input of the first comparator (CMP1), are possible and within the meaning of this disclosure as the second offset voltage source (V _ERR2) to consider.

Um nun das Fehlersignal (FS) zu generieren, wird eine Logikschaltung (LG), vorzugsweise ein ODER-Gatter vorgesehen. Diese Logikschaltung (LG) verknüpft den ersten und zweiten Komparatorausgang der beiden Komparatoren (CMP1, CMP2) verknüpft, um daraus ein Fehlersignal (FS) zu erzeugen und/oder ein Fehler-Flag zusetzen und/oder einen Registerinhalt zu ändern.In order to generate the error signal (FS), a logic circuit (LG), preferably an OR gate, is provided. This logic circuit (LG) linked the first and second comparator output of the two comparators (CMP1, CMP2) linked to generate an error signal (FS) and / or set an error flag and / or change a register contents.

In einer weiteren Ausprägung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Teilvorrichtung mit einem ersten Komparator (CMP1) mit einem ersten Eingang und einem dritten Eingang und einem ersten Komparatorausgang auf, der mit dem ersten Eingang mit dem ersten Abgriff (ERR1) verbunden ist. Des Weiteren weist sie einen zweiten Komparator (CMP2) mit einem zweiten Eingang und einem vierten Eingang und einem zweiten Komparatorausgang auf, der mit dem zweiten Eingang mit dem zweiten Abgriff (ERR2) verbunden ist. Wie zuvor weist sie eine erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1) auf, die auf der einen Seite mit dem ersten Abgriff (ERR1) und auf der anderen Seite mit dem vierten Eingang verbunden ist. Diese erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1) dient wie zuvor der Darstellung eines ersten Schwellwertes mit dem das Potenzial am ersten Eingang des ersten Komparators durch den ersten Komparator (CMP1) verglichen wird. Hierdurch wird der erste Abgriff (ERR1) mit diesem ersten Schwellwert verglichen. Darüber hinaus weist sie eine zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2) auf, die auf der einen Seite mit dem zweiten Abgriff (ERR2) und auf der anderen Seite mit dem dritten Eingang verbunden ist. Diese zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2) dient wie zuvor der Darstellung eines zweiten Schwellwertes mit dem das Potenzial am zweiten Eingang des zweiten Komparators durch den zweiten Komparator (CMP2) verglichen wird. Hierdurch wird der zweite Abgriff (ERR2) mit diesem zweiten Schwellwert verglichen. Andere Realisierungen sind selbstverständlich möglich. Um das notwendige Ausgangssignal zu erzeugen verknüpft eine Logikschaltung den ersten und zweiten Komparatorausgang, um daraus ein Fehlersignal zu erzeugen und/oder ein Fehler-Flag zusetzen und/oder einen Registerinhalt zu ändern.In a further embodiment of the invention, the device according to the invention has a sub-device with a first comparator (CMP1) having a first input and a third input and a first comparator output, which is connected to the first input to the first tap (ERR1). Furthermore, it has a second comparator (CMP2) with a second input and a fourth input and a second comparator output which is connected to the second input with the second tap (ERR2). As before, it has a first offset voltage _source (V _ERR1 ) connected on one side to the first tap (ERR1) and on the other side to the fourth input. As before, this first offset voltage _source (V _ERR1 ) serves to display a first threshold value with which the potential at the first input of the first comparator is compared by the first comparator (CMP1). This compares the first tap (ERR1) with this first threshold. In addition, it has a second offset voltage _source (V _ERR2 ) which is connected on one side to the second tap (ERR2) and on the other side to the third input. As before, this second offset voltage _source (V _ERR2 ) serves to represent a second threshold value with which the potential at the second input of the second comparator is compared by the second comparator (CMP2). This compares the second tap (ERR2) with this second threshold. Other implementations are of course possible. To generate the necessary output signal, a logic circuit couples the first and second comparator outputs to produce an error signal and / or set an error flag and / or change register contents.

Neben dieser Vorrichtung umfasst daher die Erfindung auch ein Verfahren zur Überwachung der elektrischen Energieversorgung mindestens einer ersten LED-Kette (LED1) mit n LEDs aus einer ersten geregelten Stromquelle (I1) mit einem ersten Nennstrom (I₁₀) und mindestens einer zweiten LED-Kette (LED2) mit m LEDs aus einer zweiten Stromquelle (I2) mit einem zweiten Nennstrom (I₂₀). Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit dem Erzeugen eines ersten Abgriffpotenzials als ersten Fehlererkennungsparameter an einem ersten Abgriff (ERR1). Vorzugsweise ist das Abgriffpotenzial proportional von dem Spannungsabfall über die erste LED-Kette (LED1) abhängig. Zumindest sollte diese Abhängigkeit jedoch das streng monoton sein. Hierzu dient erfindungsgemäß der bevorzugte erste Spannungsteiler (RS1), wobei der erste Abgriff (ERR1) ggf. auch am Anfang der ersten LED-Kette (LED1) erfolgen kann. Als zweites wird analog dazu ein zweites Abgriffpotenzial als zweiter Fehlererkennungsparameter an einem zweiten Abgriff (ERR2) erzeugt. Auch hier wird wieder Proportionalität bevorzugt. Mindestens jedoch sollte dieses zweite Abgriffpotenzial das streng monoton von dem Spannungsabfall über die zweite LED-Kette (LED2) abhängen. Wierder ist ein Spannungsteiler, hier der zweite Spannungsteilers (RS2) die bevorzugte Realisierung. Auch hier kann der zweite Abgriff (ERR2) ggf. auch am Anfang der zweiten LED-Kette (LED2) erfolgen. In einem dritten Schritt folgt der Vergleich der Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriffpotenzial und dem zweiten Abgriffpotenzial, insbesondere durch eine Auswerteschaltung (AS) und insbesondere unter Bildung eines Spannungsdifferenzsignals, In einem vierten Schritt folgt das Vergleichen der so ermittelten Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abgriffpotenzial und dem zweiten Abgriffpotenzial, insbesondere in Form des Spannungsdifferenzsignals, mit einem ersten Schwellwert und einem zweiten Schwellwert. Letzterer sollte, um ein Toleranzfenster bilden zu können, vom ersten Schwellwert verschieden sein. Dieser Vergleich erfolgt bevorzugt wieder durch die Auswerteschaltung (AS), erfolgt. In einem fünften Schritt erfolgt die Nutzbarmachung des Vergleichsergebnisses durch die Auswerteschaltung (AS). Diese signalisiert, ob die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt, wobei die Signalisierung insbesondere durch ein Fehlersignal (FS) und/oder das Setzen eines Fehler-Flags und/oder das Ändern eines einen Registerinhalts erfolgen kann.In addition to this device, therefore, the invention also includes a method for monitoring the electrical power supply of at least a first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second current source (I2) with a second rated current (I ₂₀ ). The method according to the invention begins with the generation of a first tap potential as the first error detection parameter at a first tap (ERR1). Preferably, the tap potential is proportional to the voltage drop across the first LED string (LED1). At the very least, this dependency should be strictly monotone. According to the invention, the preferred first voltage divider (RS1) is used for this purpose, with the first tap (ERR1) possibly also being able to be made at the beginning of the first LED chain (LED1). Second, analogously, a second tap potential is generated as a second error detection parameter at a second tap (ERR2). Again, proportionality is preferred again. However, at least this second tap potential should depend strictly monotone on the voltage drop across the second LED string (LED2). Wierder is a voltage divider, here the second voltage divider (RS2) is the preferred realization. Here, too, the second tap (ERR2) may also take place at the beginning of the second LED chain (LED2). In a third step follows the comparison of the voltage difference between the first tap potential and the second tap potential, in particular by an evaluation circuit (AS) and in particular to form a voltage difference signal, in a fourth step follows the comparison of the thus determined voltage difference between the first tap potential and the second Tap potential, in particular in the form of the voltage difference signal, with a first threshold and a second threshold. The latter should be different from the first threshold in order to form a tolerance window. This comparison is preferably carried out again by the evaluation circuit (AS). In a fifth step, the utilization of the comparison result by the evaluation circuit (AS) takes place. This signals whether the voltage difference lies between the first and the second threshold value, wherein the signaling can be effected in particular by an error signal (FS) and / or the setting of an error flag and / or the changing of a register content.

In einer Variante des Verfahrens weichen der erste Schwellwert und der zweite Schwellwert um nicht mehr als 1% und/oder schlechter um nicht mehr als 2% und/oder schlechter um nicht mehr als 5% und/oder schlechter um nicht mehr als 10% und/oder schlechter um nicht mehr als 25% und/oder schlechter um nicht mehr als 50% voneinander ab. Hierbei hängt die Wahl der Breite des Toleranzfensters von der Fertigungsstreuung der Flussspannungen der LEDs ab.In a variant of the method, the first threshold value and the second threshold value do not differ by more than 1% and / or worse by not more than 2% and / or inferior by not more than 5% and / or worse by not more than 10% and / or worse by not more than 25% and / or worse by not more than 50%. In this case, the choice of the width of the tolerance window depends on the production spread of the forward voltages of the LEDs.

In einer weiteren Variante des Verfahrens wird mindestens ein weiterer Fehlererkennungsparameter durch eine Fehlererkennungsparametermessvorrichtung erfasst. Dies ist bevorzugt eine Temperatur (ϑ₁), die durch eine Temperaturmessvorrichtung (TM1) gemessen wird und an den Auswerteschaltkreis (AS) gegeben wird. Dabei wird zumindest ein Schwellwertes in Abhängigkeit von mindestens diesem einem weiteren Fehlererkennungsparameter, insbesondere durch zumindest einen Teil der Auswerteschaltung (AS), geändert.In a further variant of the method, at least one further error detection parameter is detected by an error detection parameter measuring device. This is preferably a temperature (θ ₁ ) which is measured by a temperature measuring device (TM1) and sent to the evaluation circuit (AS). In this case, at least one threshold value is changed as a function of at least one further error detection parameter, in particular by at least one part of the evaluation circuit (AS).

In einer weiteren Variante des Verfahrens erfolgt eine Bewertung der Fehlererkennungsparameter, insbesondere durch die Auswerteschaltung, in festen zeitlichem Zusammenhang mit einem Ein- oder Ausschaltsignal für die Stromquellen (I1, I2). Dies hat den Vorteil, dass Probleme mit der Versorgungsstabilität insbesondere in der Einschalt- und Ausschaltphase nicht zu fehlerhaften Fehlererkennungen führen.In a further variant of the method, an evaluation of the error detection parameters, in particular by the evaluation circuit, takes place in a fixed temporal relationship with an on or off signal for the current sources (I1, I2). This has the advantage that problems with the supply stability, especially in the switch-on and switch-off do not lead to erroneous error detection.

In einer weiteren Variante des verfahrens erfolgt ein Erfassen mindestens einer eine Temperatur (ϑ₁, ϑ₂), die in einem thermischen Wirkzusammenhang mit mindestens einer der LED-Ketten (LED1, LED2) steht, mittels einer Temperaturmessvorrichtung (TM1, TM2) als weiteren Fehlererkennungsparameter.In a further variant of the method of detecting is carried out at least one of a temperature (θ _1, θ ₂₎ which is in thermal operative connection with at least one of the LED strings (LED1, LED2) is, by means of a temperature measuring means (TM1, TM2) as a further error detection parameters.

In einer weiteren Variante des Verfahrens wird mindestens ein abgeleiteter weiterer Fehlererkennungsparameter, insbesondere durch die Auswerteschaltung (AS), aus mindestens einem ersten und/oder zweiten und/oder anderen weiteren Fehlererkennungsparameter abgeleitet. Das Ergebnis dieser Ableitung kann dabei einer der folgenden abgeleiteten weiteren Fehlererkennungsparameter sein kann:

a. eine erste und/oder höhere zeitliche Ableitung eines ersten und/oder zweiten und/oder weiteren Fehlererkennungsparameters und/oder
b. eine erste und/oder höhere zeitliche Integration eines ersten und/oder zweiten und/oder weiteren Fehlererkennungsparameters und/oder
c. eine Differenz und/oder mit reellen Faktoren gewichtete Summe mindestens zweier Fehlererkennungsparameter, insbesondere eine Temperaturdifferenz einer ersten Temperatur (ϑ₁) und einer zweiten Temperatur (ϑ₂).

In a further variant of the method, at least one derived further error detection parameter, in particular by the evaluation circuit (AS), is derived from at least one first and / or second and / or other further error detection parameter. The result of this derivation can be one of the following derived further error detection parameters:

a. a first and / or higher temporal derivative of a first and / or second and / or further error detection parameter and / or
b. a first and / or higher temporal integration of a first and / or second and / or further error detection parameter and / or
c. a difference and / or weighted with real factors sum of at least two fault detection parameters, in particular a temperature difference of a first temperature (θ ₁ ) and a second temperature (θ ₂ ).

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

1 zeigt beispielhaft die grundlegende Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten LED-Kette mit 4 LEDs und einer zweiten LED-Kette mit 6 LEDs. 1 shows by way of example the basic structure of a device according to the invention with a first LED chain with 4 LEDs and a second LED chain with 6 LEDs.

2 zeigt beispielhaft die grundlegende Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten LED-Kette mit 2 LEDs und einer zweiten LED-Kette mit 4 LEDs. 2 shows by way of example the basic structure of a device according to the invention with a first LED chain with 2 LEDs and a second LED chain with 4 LEDs.

3 zeigt beispielhaft die grundlegende Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten LED-Kette mit 4 LEDs und einer zweiten LED-Kette mit 6 LEDs und einer dritten LED-Kette mit 5 LEDs. 3 shows by way of example the basic structure of a device according to the invention with a first LED chain with 4 LEDs and a second LED chain with 6 LEDs and a third LED chain with 5 LEDs.

4 zeigt beispielhaft die grundlegende Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten LED-Kette mit 2 LEDs und einer zweiten LED-Kette mit 4 LEDs, wobei nun auch weitere Spannungen der LED-Ketten als Referenzen benutzt werden. 4 shows by way of example the basic structure of a device according to the invention with a first LED chain with 2 LEDs and a second LED chain with 4 LEDs, now also other voltages of the LED chains are used as references.

5 zeigt die 1 mit zusätzlichen Temperaturmessvorrichtungen. 5 show the 1 with additional temperature measuring devices.

6 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Komparatorschaltung 6 shows an exemplary comparator according to the invention

7 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Komparatorschaltung für die kreuzweise Auswertung zweier Ketten mit Innenabgriffen. 7 shows an exemplary comparator according to the invention for the cross-evaluation of two chains with internal taps.

8 zeigt 5 mit dem Unterschied, dass der erste Abgriff (ERR1) nicht über einen Spannungsteiler erfolgt, sondern direkt am Anfang der ersten LED-Kette (LED1). 8th shows 5 with the difference that the first tap (ERR1) does not take place via a voltage divider, but directly at the beginning of the first LED chain (LED1).

Fig. 1Fig. 1

1 zeigt beispielhaft die grundlegende Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten LED-Kette mit 4 LEDs und einer zweiten LED-Kette mit sechs LEDs. Die erste geregelte Stromquelle (I1) spiest den ersten Nennstrom (I₁₀) in die erste LED-Kette aus hier beispielhaft sechs seriell hintereinander geschalteten LEDs ein. Die zweite geregelte Stromquelle (I2) spiest den zweiten Nennstrom (I₂₀) in die zweite LED-Kette aus hier beispielhaft sechs seriell hintereinander geschalteten LEDs ein. Die einzelnen LEDs einer LED-Kette sollen sich dabei vorzugsweise jeweils gleichen. Sofern dies nicht der Fall ist, muss der Auswerteschaltkreis (AS) diese Ungleichheit durch Messung weiterer Parameter (z. B. der LED-Temperatur mittels einer Temperaturmessvorrichtung) berücksichtigen. Es kann sich bei den in Serie geschalteten LEDs einer einzelnen LED-Kette der erfindungsgemäßen Vorrichtung statt um eine einzelne LED auch um je ein Modul parallelgeschalteter LEDs handeln, die hier wie eine LED in der Kette betrachtet werden. Wichtig ist nur, dass die LEDs in etwa die gleiche Flussspannung beim ersten und zweiten Nennstrom (I₁₀, I₂₀) zeigen. Da der erste und zweite Spannungsteiler (RS1, RS2) jeweils typischerweise möglichst hochohmig gewählt werden, fließt der Strom der ersten Stromquelle (I1) fast komplett durch die erste LED-Kette (LED1) und der Strom der zweiten Stromquelle (I2) fast komplett durch die zweite LED-Kette (LED2). In diesem Beispiel teilt der erste Spannungsteiler (RS1) die Spannung, die über die erste LED-Kette (LED1) abfällt im Verhältnis 1:4 herunter. Demgegenüber teilt der zweite Spannungsteiler (RS2) die Spannung, die über die zweite LED-Kette (LED2) abfällt im Verhältnis 1:6 herunter. Damit entspricht die Spannung am ersten Abgriff (ERR1) des ersten Spannungsteilers (RS1) in etwa der Flussspannung (U_LED1), die über eine LED innerhalb der ersten LED-Kette (LED1) abfällt. Die Spannung am zweiten Abgriff (ERR2) des zweiten Spannungsteilers (RS2) entspricht in diesem Beispiel ebenfalls in etwa der Flussspannung (U_LED2), die über eine LED innerhalb der zweiten LED-Kette (LED2) abfällt. Der Auswerteschaltkreis (AS) vergleicht in dieser beispielhaften Vorrichtung die Potenziale des ersten Abgriffs (ERR1) und des zweiten Abgriffs (ERR2) miteinander und erzeigt hieraus das vorzugsweise digitale Fehlersignal (FS). Wie bereits erwähnt ist es ggf. sinnvoll, wenn der Auswerteschaltkreis (AS) hierbei eine erste Temperatur (ϑ₁) in der Nähe der ersten LED-Kette (LED1) erfasst und/oder eine zweite Temperatur (ϑ₂) in der Nähe der zweiten LED-Kette (LED2) erfasst. Dies zeigt die 5. Typischerweise sollten die Flussspannungen (U_LED1, U_LED2) bei den jeweiligen Nennströmen (I₁₀, I₂₀) der LEDs in den mindestens zwei LED-Ketten (LED1, LED2) in etwa gleich sein. In dem Fall sollten die Potenziale des ersten Abgriffs (ERR1) und des zweiten Abgriffs (ERR2) somit in etwa gleich sein. Der Auswerteschaltkreis (AS) führt somit ein statisches Verfahren durch. Unterschiede in den Potenzialen an den beiden Abgriffen sind dann entweder auf Fertigungsschwankungen und/oder Temperaturunterschiede zurückzuführen. Letztere können durch Korrekturverfahren in dem erfindungsgemäßen Auswerteschaltkreis kompensiert werden. Der Fachmann wird bei der Auslegung der mindestens zwei Schwellwerte innerhalb der Auswerteschaltung (AS) dies durch geeignete Berechnung berücksichtigen, um falsche Fehlermeldungen bzw. eine Nichtauslösung von Fehlermeldungen zu vermeiden. Insbesondere werden die im Auswerteschaltkreis verwendeten Schwellwerte, die für die Entscheidung, das ein Fehlerfall vorliegt, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer oder mehreren Temperaturen (ϑ₁, ϑ₂), die in der Nähe der jeweiligen LED-Kette (LED1, LED2) gemessen worden sind, und/oder in Abhängigkeit von deren Temperaturdifferenzen modifiziert/angepasst. Typischerweise geschieht dies durch eine analoge und/oder digitale Polynomapproximation. 1 shows by way of example the basic structure of a device according to the invention with a first LED chain with 4 LEDs and a second LED chain with six LEDs. The first regulated current source (I1) spits the first rated current (I ₁₀ ) into the first LED chain from here, by way of example, six LEDs connected in series one after the other. The second regulated current source (I2) spits the second rated current (I ₂₀ ) into the second LED chain from here, for example, six LEDs connected in series one after the other. The individual LEDs of an LED chain should preferably be the same in each case. If this is not the case, the evaluation circuit (AS) must take this inequality into account by measuring further parameters (eg the LED temperature by means of a temperature measuring device). The series-connected LEDs of a single LED chain of the device according to the invention may also be a respective module of parallel-connected LEDs instead of a single LED, which are here regarded as an LED in the chain. It is only important that the LEDs show approximately the same forward voltage at the first and second rated current (I ₁₀ , I ₂₀ ). Since the first and second voltage divider (RS1, RS2) are each typically selected as high impedance as possible, the current of the first current source (I1) flows almost completely through the first LED chain (LED1) and the current of the second current source (I2) almost completely the second LED chain (LED2). In this example, the first voltage divider (RS1) divides the voltage falling across the first LED string (LED1) by a ratio of 1: 4. In contrast, the second voltage divider (RS2) divides the voltage that drops across the second LED chain (LED2) in a ratio of 1: 6. Thus, the voltage at the first tap (ERR1) of the first voltage divider (RS1) corresponds approximately to the _forward voltage (U _LED1 ), which _drops via an LED within the first LED chain (LED1). The voltage at the second tap (ERR2) of the second voltage divider (RS2) in this example also corresponds approximately to the _forward voltage (U _LED2 ), which _drops via an LED within the second LED chain (LED2). The evaluation circuit (AS) compares the potentials of the first tap (ERR1) and the second tap (ERR2) with each other in this exemplary device and produces therefrom the preferably digital error signal (FS). As already mentioned, it may be useful if the evaluation circuit (AS) detects a first temperature (θ ₁ ) in the vicinity of the first LED chain (LED1) and / or a second temperature (θ ₂ ) in the vicinity of the second one LED chain (LED2) detected. This shows the 5 , Typically, the flux voltages (U _LED1 , U _LED2 ) at the respective nominal currents (I ₁₀ , I ₂₀ ) of the LEDs in the at least two LED chains (LED1, LED2) should be approximately the same. In that case, the potentials of the first tap (ERR1) and the second tap (ERR2) should thus be approximately equal. The evaluation circuit (AS) thus performs a static procedure. Differences in the potentials at the two taps are then either due to manufacturing fluctuations and / or temperature differences. The latter can be compensated by correction methods in the evaluation circuit according to the invention. When designing the at least two threshold values within the evaluation circuit (AS), the person skilled in the art will take this into account by suitable calculation in order to avoid false error messages or non-triggering of error messages. In particular, the threshold values used in the evaluation circuit, which are for the decision that an error occurs, preferably in response to one or more temperatures (θ ₁ , θ ₂ ), which have been measured in the vicinity of the respective LED chain (LED1, LED2) are, and / or modified / adjusted depending on their temperature differences. Typically this is done by an analog and / or digital polynomial approximation.

Fig. 2Fig. 2

2 entspricht im Wesentlichen 1 mit dem Unterschied, dass die erste LED-Kette nur zwei LEDs umfasst und der zugehörige erste Spannungsteiler demzufolge nur eine Reduktion der Spannung, die über die erste LED-Kette (LED1) abfällt um den Faktor 1:2 vornimmt. Die zweite LED-Kette (LED2) umfasst vier LEDs. Der zweite Spannungsteiler reduziert entsprechend die Spannung, die über die zweite LED-Kette (LED2) abfällt, um einen Faktor 1:6. 2 essentially corresponds 1 with the difference that the first LED chain comprises only two LEDs and the associated first voltage divider therefore only makes a reduction of the voltage that drops across the first LED chain (LED1) by a factor of 1: 2. The second LED chain (LED2) comprises four LEDs. The second voltage divider accordingly reduces the voltage that drops across the second LED chain (LED2) by a factor of 1: 6.

Fig. 3Fig. 3

3 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung mit drei LED-Ketten. Während die erste und die zweite LED-Kette der 1 entsprechen, wird die dritte LED-Kette (LED3) durch eine geregelte dritte Stromquelle (I3) mit einem dritten Nennstrom (I₃₀) versorgt. Ein dritter Spannungsteiler reduziert die Spannung, die über die dritte LED-Kette (LED3) abfällt um den Faktor 1:5. Damit sollte das Potenzial des dritten Abgriffs (ERR3) dem des ersten Abgriffs (ERR1) und des zweiten Abgriffs (ERR2) entsprechen. Der Auswerteschaltkreis vergleicht diese drei Potenziale der drei Abgriffe (ERR1, ERR2, ERR3) mit mindestens zwei Schwellwerten und signalisiert über das Fehlersignal (FS) nach außen, wenn mindestens eine der drei Potenzialdifferenzen zwischen diesen drei Potenzialen der drei Abgriffe (ERR1, ERR2, ERR3) außerhalb des durch die beiden Schwellwerte vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. 3 shows an exemplary device with three LED chains. While the first and the second LED chain the 1 corresponding to the third LED chain (LED3) through a controlled third current source (I3) having a third nominal current (I ₃₀₎ is supplied. A third voltage divider reduces the voltage that drops across the third LED chain (LED3) by a factor of 1: 5. Thus, the potential of the third tap (ERR3) should correspond to that of the first tap (ERR1) and the second tap (ERR2). The evaluation circuit compares these three potentials of the three taps (ERR1, ERR2, ERR3) with at least two threshold values and signals to the outside via the error signal (FS) if at least one of the three potential differences between these three potentials of the three taps (ERR1, ERR2, ERR3 ) is outside the tolerance range given by the two thresholds.

Fig. 4Fig. 4

4 entspricht 2 mit dem Unterschied, dass ein dritter Abgriff (ERR3) eines dritten Potenzials direkt in der ersten LED-Kette (LED1) erfolgt und dass ein vierter Abgriff (ERR4) eines vierten Potenzials direkt in der zweiten LED-Kette (LED1) erfolgt. Der Auswerteschaltkreis vergleicht diese vier Potenziale der vier Abgriffe (ERR1, ERR2, ERR3, ERR4) mit mindestens zwei Schwellwerten und signalisiert über das Fehlersignal (FS) nach außen, wenn mindestens eine der vier Potenzialdifferenzen zwischen diesen vier Potenzialen der vier Abgriffe (ERR1, ERR2, ERR3, ERR4) außerhalb des durch die beiden Schwellwerte vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. 4 corresponds to 2 with the difference that a third tap (ERR3) of a third potential occurs directly in the first LED string (LED1) and a fourth tap (ERR4) of a fourth potential occurs directly in the second LED string (LED1). The evaluation circuit compares these four potentials of the four taps (ERR1, ERR2, ERR3, ERR4) with at least two thresholds and signals outwards via the error signal (FS) if at least one of the four potential differences between these four potentials of the four taps (ERR1, ERR2 , ERR3, ERR4) is outside the tolerance range specified by the two thresholds.

Fig. 5Fig. 5

5 entspricht der 1 mit dem Unterschied, dass sie eine erste und deine zweite Temperaturmessvorrichtung (TM1, TM2) aufweist. Diese erfassen hier beispielhaft als weitere Fehlererkennungsparameter eine erste Temperatur (ϑ₁) der ersten LED-Kette (LED1) und eine zweite Temperatur (ϑ₂) der zweiten LED-Kette (LED2). Die Schwellwerte für die Erkennung eines Fehlerfalls hängen hier nun vorzugsweise von diesen zusätzlichen Fehlererkennungsparametern und/oder daraus abgeleiteten Fehlererkennungsparameter, beispielsweise deren Differenz und/oder erster und/oder weiterer zeitlicher Ableitungen ab. 5 equals to 1 with the difference that it has a first and your second temperature measuring device (TM1, TM2). By way of example, these detect, as further error detection parameters, a first temperature (θ ₁ ) of the first LED chain (LED1) and a second temperature (θ ₂ ) of the second LED chain (LED2). The threshold values for the detection of an error case depend here now preferably on these additional error detection parameters and / or derived therefrom error detection parameters, such as their difference and / or first and / or other time derivatives.

Fig. 6Fig. 6

6 zeigt die beispielhafte erfindungsgemäße Komparatorschaltung, wie zuvor erläutert. 6 shows the exemplary comparator circuit according to the invention, as previously explained.

Diese beispielhafte Teilvorrichtung verfügt beispielhaft über einem ersten Komparator (CMP1) mit einem ersten Eingang und einem dritten Eingang und einem ersten Komparatorausgang, der mit dem ersten Eingang mit dem ersten Abgriff (ERR1) verbunden ist.By way of example, this exemplary sub-device has a first comparator (CMP1) with a first input and a third input and a first comparator output which is connected to the first input with the first tap (ERR1).

Des Weiteren weist sie einen zweiten Komparator (CMP2) mit einem zweiten Eingang und einem vierten Eingang und einem zweiten Komparatorausgang auf, der mit dem zweiten Eingang mit dem zweiten Abgriff (ERR2) verbunden ist.Furthermore, it has a second comparator (CMP2) with a second input and a fourth input and a second comparator output which is connected to the second input with the second tap (ERR2).

Sie weist eine erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1) auf, die auf der einen Seite mit dem ersten Abgriff (ERR1) und auf der anderen Seite mit dem vierten Eingang verbunden ist. Diese erste Offsetspannungsquelle (V_ERR1) dient wie zuvor der Darstellung eines ersten Schwellwertes mit dem das Potenzial am ersten Eingang des ersten Komparators durch den ersten Komparator (CMP1) verglichen wird. Hierdurch wird der erste Abgriff (ERR1) mit diesem ersten Schwellwert verglichen. Darüber hinaus weist sie eine zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2) auf, die auf der einen Seite mit dem zweiten Abgriff (ERR2) und auf der anderen Seite mit dem dritten Eingang verbunden ist. Diese zweite Offsetspannungsquelle (V_ERR2) dient wie zuvor der Darstellung eines zweiten Schwellwertes mit dem das Potenzial am zweiten Eingang des zweiten Komparators durch den zweiten Komparator (CMP2) verglichen wird. Hierdurch wird der zweite Abgriff (ERR2) mit diesem zweiten Schwellwert verglichen. Andere Realisierungen sind selbstverständlich möglich. Um das notwendige Ausgangssignal zu erzeugen verknüpft eine Logikschaltung den ersten und zweiten Komparatorausgang, um daraus ein Fehlersignal zu erzeugen und/oder ein Fehler-Flag zusetzen und/oder einen Registerinhalt zu ändern.It has a first offset voltage _source (V _ERR1 ) which is connected on one side to the first tap (ERR1) and on the other side to the fourth input. As before, this first offset voltage _source (V _ERR1 ) serves to display a first threshold value with which the potential at the first input of the first comparator is compared by the first comparator (CMP1). This compares the first tap (ERR1) with this first threshold. In addition, it has a second offset voltage _source (V _ERR2 ) which is connected on one side to the second tap (ERR2) and on the other side to the third input. As before, this second offset voltage _source (V _ERR2 ) serves to represent a second threshold value with which the potential at the second input of the second comparator is compared by the second comparator (CMP2). This compares the second tap (ERR2) with this second threshold. Other implementations are of course possible. To generate the necessary output signal, a logic circuit couples the first and second comparator outputs to produce an error signal and / or set an error flag and / or change register contents.

Fig. 7Fig. 7

7 entspricht 6 mit dem beispielhaften Unterschied, dass die Schaltung zusätzlich Abgriffe innerhalb der Ketten über Kreuz auswertet. Die entsprechende externe Verschaltung ist beispielhaft in 4 Dargestellt. 7 corresponds to 6 with the exemplary difference that the circuit additionally evaluates taps within the chains crosswise. The corresponding external interconnection is exemplary in 4 Shown.

Fig. 8Fig. 8

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die Erfindung ermöglicht die Überwachung der Funktion der LEDs in automobilen Anwendungen wie beispielsweise Bremsleuchten, Blinkern und Rückleuchten etc.The invention enables the monitoring of the function of the LEDs in automotive applications such as brake lights, turn signals and taillights etc.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

AS

evaluation circuit

CMP 1

first comparator

CMP2

second comparator

CMP 3

third comparator

CMP 4

fourth comparator

ERR1

first tap

ERR2

second tap

ERR3

third tap

ERR4

fourth tap

FS

error signal

GND

common node (reference potential)

I1

first regulated power source

I 10

first rated current that provides the first current source (I1) for the first LED string (LED1).

I2

second regulated power source

I 20

second rated current that provides the second current source (I2) for the second LED string (LED2).

I3

third regulated power source

I 30

third rated current, which provides the third current source (I3) for the third LED chain (LED3).

LED1

first LED chain

LED2

second LED chain

LED3

third LED chain

LG

logic circuit

R

ground resistance

R1

first total resistance of the first voltage divider (RS1)

RS1

first voltage divider with first total resistance (R1)

R2

second total resistance of the second voltage divider (RS2)

RS2

second voltage divider with second total resistance (R2)

R3

third total resistance of the third voltage divider (RS3)

RS3

third voltage divider with third total resistance (R3)

θ 1

in the vicinity of the first LED chain (LED1) measured first temperature or first temperature measurement signal that represents this first temperature.

θ 2

measured in the vicinity of the second LED chain (LED2) second temperature or second temperature measurement signal that represents this second temperature.

TM1

first temperature measuring device for measuring the first temperature (θ 1 )

TM2

second Temperaurmessvorrichtung for measuring the second temperature (θ 2)

U1

Voltage (U1) between this first tap (ERR1) and the common node (GND)

U2

Voltage (U2) between this second tap (ERR2) and the common node (GND)

U3

Voltage (U3) between this third tap (ERR3) and the common node (GND)

U LED1

first forward voltage of the LEDs of the first LED chain (LED1)

U LED2

second forward voltage of the LEDs of the second LED chain (LED2)

U LED3

third forward voltage of the LEDs of the third LED chain (LED3)

V ERR1

first offset voltage source

V ERR2

second offset voltage source

V ERR3

third offset voltage source

V ERR4

fourth offset voltage source

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2006170287 A1 [0001, 0001, 0001, 0005, 0007]
US 2007159750 A1 [0002, 0002, 0003, 0004, 0005]

Claims

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one Current source (I2) having a second rated current (I ₂₀ ) comprising the steps of: a generating a first tap potential as a first fault detection parameter at a first tap (ERR1) that strictly depends monotonically on the voltage drop across the first LED string (LED1), in particular by means of a first voltage divider (RS1), wherein the first tap (ERR1) may possibly also take place at the beginning of the first LED chain (LED1); a generating a second tap potential as a second fault detection parameter at a second tap (ERR2), which strictly monotonically depends on the voltage drop across the second LED string (LED2), in particular by means of a second voltage divider (RS2), the second tap (ERR2) possibly can also be done at the beginning of the second LED chain (LED2); b comparing the voltage difference between the first tap potential and the second tap potential, in particular by an evaluation circuit (AS) and in particular to form a voltage difference signal; c comparing the thus determined voltage difference between the first tap potential and the second tap potential, in particular in the form of the voltage difference signal, with a first threshold value and a second threshold value which is different from the first threshold value, the comparison taking place in particular by the evaluation circuit (AS); d signaling, in particular by the evaluation circuit (AS), whether the voltage difference between the first and the second threshold, wherein the signaling in particular by an error signal (FS) and / or setting an error flag and / or changing a register contents can be done.

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one current source (I2) having a second rated current (I ₂₀₎ of claim 1 characterized in a that the first threshold and the second threshold value by no more than 1% different from each other and / or differ by no more than 2% of each other and / or to not more than 5% and / or not deviate from each other by more than 10% and / or differ by more than 25% from each other and / or differ by no more than 50%.

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one Current source (I2) with a second rated current (I ₂₀ ) according to claim 1 with the further step, a detecting at least one further error detection parameter, in particular a temperature (θ ₁ ) by an error detection parameter measuring device, in particular a temperature measuring device (TM1); b changing at least one threshold value as a function of at least one further error detection parameter, in particular by at least one part of the evaluation circuit (AS).

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one Current source (I2) having a second rated current (I ₂₀ ) according to claim 1 with the additional step, a evaluation of the error detection parameters, in particular by the evaluation circuit, in fixed temporal relationship with an on or off signal for the current sources (I1, I2);

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one Current source (I2) having a second rated current (I ₂₀ ) according to claim 4 with the additional step, a detecting at least one of a temperature (θ ₁ , θ ₂ ), in a thermal operative relationship with at least one of the LED chains (LED1, LED2 ) stands by means of a temperature measuring device (TM1, TM2) as another error detection parameter.

Method for monitoring the electrical power supply of at least one first LED chain (LED1) with n LEDs from a first regulated current source (I1) with a first rated current (I ₁₀ ) and at least one second LED chain (LED2) with m LEDs from a second one Current source (I2) with a second rated current (I ₂₀ ) according to claim 4 and / or 5 with the additional step, a deriving a derived further error detection parameter, in particular by the evaluation circuit (AS), at least a first and / or or second and / or other further error detection parameters, wherein the result of this derivation may in particular be one of the following derived further error detection parameters: a. a first and / or higher time derivative of a first and / or second and / or further error detection parameter and / or b. a first and / or higher temporal integration of a first and / or second and / or further error detection parameter and / or c. a difference and / or weighted with real factors sum of at least two fault detection parameters, in particular a temperature difference of a first temperature (θ ₁ ) and a second temperature (θ ₂ ).