DE102015116943B4

DE102015116943B4 - Detektion eines einzelnen LED-Fehlers in einer LED-Kette

Info

Publication number: DE102015116943B4
Application number: DE102015116943.6A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hopfgartner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: CN105491766A; CN105491766B; US9689930B2; DE102015116943A1; US20160097822A1

Abstract

Vorrichtung, die Folgendes umfasst:eine Halbleiterlichtquellen-Treiberschaltung (100, 300; 500;600; 700), die Folgendes umfasst:eine Treiberstromquelle (130; 330; 530) fürHalbleiterlichtquellen, die angeordnet ist, einer Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) an einem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) einen Halbleiterlichtquellenstrom (ISLS) bereitzustellen, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine Vielzahl von in Serie geschalteten Halbleiterlichtquellen (LD1, LD2, LD3) umfasst;eine Diagnosestromquelle (140; 340; 540), die angeordnet ist,einem Diagnosewiderstand (120; 320; 520) an einem Diagnosewiderstandsknoten (N2) einen Diagnosestrom (IDiag) bereitzustellen; undeine Vergleichsschaltung (150; 350; 550), die eingerichtet ist, einen Vergleich durchzuführen, um eineSerienhalbleiterlichtquellen-Spannung (VSLS) an dem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) mit einer Diagnosespannung (VDiag) an dem Diagnosewiderstandsknoten (N2) zu vergleichen und ein Statussignal (Status) basierend auf einem Ergebnis zumindest des Vergleichs auszugeben,sodass das Statussignal (Status) zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in derSerienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) vorliegt.

Description

Fachgebiet
Diese Offenbarung betrifft elektronische Schaltungen und ganz konkret Fehlerdetektion in Ketten von Leuchtdioden (LED) oder ähnlichen Arten von Lasten, z.B. andere Halbeiterlichtquellen.
Hintergrund
Beleuchtungsvorrichtungen (z.B. Lampen), die Leuchtdioden (LED) als leuchtende Bauteile umfassen, können nicht einfach mit einer Spannungsversorgung verbunden werden, sondern müssen durch spezielle Treiberschaltungen (oder Steuerschaltungen) angesteuert werden, die den LED einen definierten Laststrom bereitstellen, um eine gewünschte Strahlungskraft (einen gewünschten Strahlungsfluss) bereitzustellen. Da eine einzige LED verglichen mit gemeinhin verwendeten Versorgungsspannungen (z.B. 12 V, 24 V und 42 V bei Automobilanwendungen) nur kleine Durchlassspannungen aufweist (ab etwa 1,5 V bei Infrarot-GaAs-LED bis zu 4 V bei Violett- und Ultraviolett-InGaN-LED), werden mehrere LED in Serie geschaltet, um sogenannte LED-Ketten auszubilden.
Bei zahlreichen Anwendungen ist es erstrebenswert, eine in die Treiberschaltungen (oder Steuerschaltungen) integrierte Fehlerdetektion bereitzustellen, die es ermöglicht, defekte LED in den mit der Treiberschaltung verbundenen LED-Ketten zu detektieren. Eine LED kann als Zweipolnetzwerk angesehen werden. Eine defekte LED kann sich entweder in einem Leerlauf oder einem Kurzschluss zwischen den beiden Anschlüssen äußern. Falls eine LED einer LED-Kette als Leerlauf ausfällt, ist dies relativ leicht zu detektieren, weil die defekte LED den Strom für die gesamte LED-Kette unterbricht. Fällt eine LED einer LED-Kette als Kurzschluss aus, hört jedoch nur die defekte LED auf zu leuchten, was schwieriger zu detektieren sein kann.
Die US 2012 / 0 206 146 A1 offenbart eine Vorrichtung, die einen Strom für eine Serienhalbleiterlichtkette an einem Knoten bereitstellt, wobei die Serienhalbleiterlichtkette eine Vielzahl von in Serie geschalteten Halbleiterlichtquellen umfasst. Eine Spannung an dem Knoten wird mit einer Diagnosespannung verglichen, und basierend auf dem Vergleich wird ein Statussignal, das einen Fehler anzeigen kann, ausgegeben.
Eine ähnliche Vorrichtung ist auch in der Firmenschrift „LED Diagnosis in Automotive Applications“ der OSRAM Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Deutschland, Mai 2011 offenbart. Dabei wird eine Diagnosespannung mit Hilfe von Binning-Widerständen kodiert.
Die US 2009 / 0 033 243 A1 offenbart, einen maximalen Strom eines Leuchtdiodentreibers mit Hilfe eines Widerstands einzustellen.
Die DE 10 2013 202 282 A1 offenbart die Kodierung eines Leuchtdioden-Treiberstroms mit einem Binning-Widerstand.
Es ist daher eine Aufgabe, verbesserte Möglichkeiten der Fehlerdetektion für Halbleiterlichtquellenketten bereitzustellen.
Kurzfassung
Es werden eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 12 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
In manchen Beispielen betrifft die vorliegende Anmeldung Verfahren und Schaltungen, wobei eine Halbleiterlichtquellen-(SLS-) Treiberschaltung eine SLS-Treiberstromquelle umfasst. Die SLS-Treiberstromquelle ist angeordnet, einer Serien-SLS-Kette an einem Serien-SLS-Knoten einen SLS-Strom bereitzustellen. Die Serien-SLS-Kette umfasst eine Vielzahl von in Serie (d.h. in Reihe) geschalteten SLS. Außerdem umfasst die SLS-Treiberschaltung eine Diagnosestromquelle. Die Diagnosestromquelle ist angeordnet, einem Diagnosewiderstand an einem Diagnosewiderstandsknoten einen Diagnosestrom bereitzustellen. Außerdem umfasst die SLS-Treiberschaltung eine Vergleichsschaltung, die angeordnet ist, einen Vergleich durchzuführen, um eine Serien-SLS-Spannung an dem Serien-SLS-Knoten mit einer Diagnosespannung am Diagnosewiderstandsknoten zu vergleichen und ein Statussignal basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs auszugeben, sodass das Statussignal zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serien-SLS-Kette vorliegt.
In manchen Beispielen umfasst eine Vorrichtung eine SLS-Treiberschaltung. Die SLS-Treiberschaltung umfasst eine SLS-Treiberstromquelle, die angeordnet ist, einer Serien-SLS-Kette an einem Serien-SLS-Knoten einen SLS-Strom bereitzustellen. Ferner umfasst die SLS-Treiberschaltung eine Diagnosestromquelle, die angeordnet ist, einem Diagnosewiderstand an einem Diagnosewiderstandsknoten einen Diagnosestrom bereitzustellen. Außerdem umfasst die SLS-Treiberschaltung eine Vergleichsschaltung, die angeordnet ist, einen Vergleich durchzuführen, um eine Serien-SLS-Spannung am Serien-SLS-Knoten mit einer Diagnosespannung am Diagnosewiderstandsknoten zu vergleichen und ein Statussignal basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs auszugeben, sodass das Statussignal zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serien-SLS-Kette vorliegt.
In manchen Beispielen umfasst ein Verfahren das Bereitstellen eines SLS-Stroms an eine Serien-SLS-Kette an einem Serien-SLS-Knoten, wobei die Serien-SLS-Kette eine Vielzahl von in Serie geschalteten SLS umfasst. Das Verfahren kann auch das Bereitstellen eines Diagnosestroms an einen Diagnosewiderstand an einem Diagnosewiderstandsknoten; das Durchführen eines Vergleichs, um eine Serien-SLS-Spannung an dem Serien-SLS-Knoten mit einer Diagnosespannung am Diagnosewiderstandsknoten zu vergleichen, und das Ausgeben eines Statussignals basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs, sodass das Statussignal zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serien-SLS-Kette vorliegt.
Die Details eines oder mehrerer Beispiele der Offenbarung sind in den beigeschlossenen Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Patentansprüchen hervor.
Figurenliste
Nicht einschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsbeispiele sind unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.

1 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung zur Fehlerdetektion für eine Serien-SLS-Kette zeigt.
2 ist ein Flussbild, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Fehlerdetektion für eine Serien-SLS-Kette zeigt.
3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Schaltung nach 1 zeigt.
4 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das ein Beispiel für das Verfahren nach 2 zeigt, das durch ein Beispiel für die Schaltung nach 3 durchgeführt wird.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für die Schaltung nach 1 zeigt.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Schaltung nach 3 zeigt.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für die Schaltung nach 3 gemäß Aspekten der vorliegenden Anmeldung zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Diverse Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen in sämtlichen der diversen Ansichten für gleiche Teile, Komponenten und/oder Baugruppen stehen. Eine Bezugnahme auf diverse Beispiele schränkt den Schutzumfang dieser Anmeldung nicht ein, die nur durch den Schutzumfang der ihr beigeschlossenen Patentansprüche eingeschränkt ist. Außerdem sollen in dieser Beschreibung dargelegte Beispiele nicht einschränkend sein und legen lediglich manche der vielen möglichen Ausführungsbeispiele dar.
In der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen ist den folgenden Begriffen zumindest die hierin ausdrücklich beigefügte Meinung eigen, sofern der Kontext nichts anderes vorgibt. Die unten stehend identifizierten Bedeutungen schränken die Begriffe nicht zwingend ein, sondern stellen lediglich Anschauungsbeispiele für die Begriffe bereit. Die Bedeutung von „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ umfasst auch Pluralbezüge, und die Bedeutung von „in“ umfasst „in“ und „auf“. Die Wendung „in einer Ausführungsform“ oder „in einem Beispiel“ wie hierin verwendet bezieht sich nicht zwingend auf dieselbe Ausführungsform oder dasselbe Beispiel, wenngleich dies der Fall sein kann. Desgleichen bezieht sich die Wendung „in manchen Ausführungsformen“ oder „in manchen Beispielen“ wie hierin verwendet bei mehrmaliger Verwendung nicht zwingend, aber möglicherweise auf dieselben Ausführungsformen oder Beispiele. Hierin verwendet ist der Begriff „oder“ ein einschließender „oder“-Operator und dem Begriff „und/oder“ äquivalent, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Der Begriff „teilweise basierend auf“, „zumindest teilweise basierend auf“, „zumindest basierend auf“ oder „basierend auf“ ist nicht ausschließend und ermöglicht ein Basieren auf zusätzlichen, nicht beschriebenen Faktoren, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Sofern geeignet, soll der Begriff „Gate“ ein Oberbegriff sein, der sowohl „Gate“ als auch „Basis“ abdeckt; soll der Begriff „Source“ ein Oberbegriff sein, der sowohl „Source“ als auch „Emitter“ abdeckt; und soll der Begriff „Drain“ ein Oberbegriff sein, der sowohl „Drain“ als auch „Kollektor“ abdeckt. Der Begriff „gekoppelt“ bedeutet zumindest entweder eine direkte elektrische Verbindung zwischen den verbundenen Elementen oder eine indirekte Verbindung durch eine oder mehrere passive oder aktive Zwischenvorrichtungen. Der Begriff „Signal“ bedeutet zumindest ein Strom-, Spannungs-, Ladungs-, Temperatur-, Daten- oder sonstiges Signal.
1 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung (100) zur Fehlerdetektion für eine SerienHalbleiterlichtquellen- (-SLS-) Kette 110 und einen Diagnosewiderstand 120 zeigt. Die Schaltung 100 umfasst eine SLS-Treiberstromquelle 130, eine Diagnosestromquelle 140 und eine Vergleichsschaltung 150. Die Serien-SLS-Kette 110 umfasst zwei oder mehrere in Serie gekoppelte SLS. In manchen Beispielen umfassen die SLS in der SLS-Kette 110 Leuchtdioden (LED), wenngleich die Offenbarung nicht darauf beschränkt ist und in manchen Beispielen auch andere Halbleiterlichtquellen als LED zum Einsatz kommen können. In dem in 1 dargestellten konkreten Beispiel umfasst die Serien-SLS-Kette 110 drei SLS, LD1 bis LD3. In anderen Beispielen innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens der Offenbarung kann die SLS-Kette 110 eine andere Anzahl an SLS als drei in Serie gekoppelte SLS aufweisen, wie z.B. zwei in Serie gekoppelte SLS oder vier oder mehr in Serie gekoppelte SLS.
Die SLS-Treiberstromquelle 130 ist angeordnet, der Serien-SLS-Kette 110 am Knoten N1 den SLS-Strom I_SLS bereitzustellen. Die Diagnosestromquelle 140 ist angeordnet, dem Diagnosewiderstand 120 am Knoten N2 den Diagnosestrom IDiag bereitzustellen.
Die Vergleichsschaltung 150 ist angeordnet, einen Vergleich durchzuführen, um die Serien-SLS-Spannung VSLS am Knoten N1 mit der Diagnosespannung VDiag am Knoten N2 zu vergleichen und ein Signal Status am Knoten N3 basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs auszugeben, sodass das Signal Status zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serien-SLS-Kette 110 vorliegt.
Der Diagnosewiderstand 120 kann ein ohmscher Widerstand mit jedwedem geeigneten Widerstand oder ein Satz an in Serie und/oder parallel gekoppelten ohmschen Widerständen sein, um einen äquivalenten Widerstand bereitzustellen und so die Spannung VDiag am Knoten N2 als Ergebnis des Empfangs des Diagnosestroms IDiag am Knoten N2 bereitzustellen.
In manchen Beispielen kann die Spannung VDiag durch ein Mittel zum Bereitstellen einer externen Spannung bereitgestellt und definiert werden, das anders ist als ein externer Widerstand, aber diesem ähnlich und/oder äquivalent. Die durch die externe Spannungsquelle bereitgestellte Spannung kann aus hierin angeführten ähnlichen Gründen auch einstellbar sein.
2 ist ein Flussbild, das ein Beispiel für ein Verfahren (260) zur Fehlerdetektion für eine Serien-SLS-Kette zeigt. Was folgt, ist ein Bespiel für das Verfahren 260, durchgeführt durch die Schaltung 100 nach 1. Die Offenbarung ist darauf jedoch nicht beschränkt, und auch andere geeignete Vorrichtungen und/oder Schaltungen können das Verfahren nach 2 in anderen Beispielen innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens der Offenbarung implementieren.
Nach einem Anfangsblock stellt die SLS-Treiberstromquelle 130 der Serien-SLS-Kette 110 am Knoten N1 den SLS-Strom I_SLS bereit (261). Die Diagnosestromquelle 140 stellt dem Diagnosewiderstand 120 am Knoten N2 den Diagnosestrom IDiag bereit (262). (In manchen Beispielen kann die Spannung VDiag wie oben stehend besprochen durch ein Mittel zum Bereitstellen einer externen Spannung bereitgestellt und definiert werden, das anders ist als ein externer Widerstand, aber diesem ähnlich und/oder äquivalent.) Die Vergleichsschaltung 150 führt einen Vergleich durch, um die Serien-SLS-Spannung VSLS am Knoten N1 mit der Diagnosespannung VDiag am Knoten N2 zu vergleichen (263). Die Vergleichsschaltung 150 gibt am Knoten N3 ein Signal Status basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs aus, sodass das Signal Status zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serien-SLS-Kette 110 vorliegt.
3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung 300 zeigt, die als Beispiel für eine Schaltung 100 nach 1 eingesetzt werden kann. In dem in 3 dargestellten konkreten Beispiel handelt es sich bei den SLS um LED.
In manchen Beispielen ist der Widerstand 320 ein externer Niedrigleistungswiderstand. In manchen Beispielen ist die LED-Treiberstromquelle 330 eine lineare Stromquelle. In anderen Beispielen ist die LED-Treiberstromquelle 330 angeordnet, der Serien-LED-Kette 310 einen geregelten Strom bereitzustellen. Beispielsweise umfasst in manchen Beispielen die LED-Treiberstromquelle 330 einen GS/GS-Spannungsregler. In manchen Beispielen ist die Diagnosestromquelle 340 eine interne Stromquelle, die einen relativ genauen, temperaturunabhängigen Strom z.B. basierend auf einer Bandabstandsreferenz bereitstellt.
In manchen Beispielen umfasst die Vergleichsschaltung 350 einen Komparator 351, einen Komparator 352, einen Logikblock 353, einen Spannungsoffsetblock 358 und einen Spannungsoffsetblock 359. In manchen Beispielen ist der Spannungsoffsetblock 358 angeordnet, eine erste Offsetspannung (-0,5 V in einem Beispiel) bereitzustellen, und ist der Spannungsoffsetblock 359 angeordnet, eine zweite Offsetspannung (+0,5 V in einem Beispiel) bereitzustellen. In manchen Beispielen ist der Logikblock 353 angeordnet, ein Signal Status basierend auf den Ausgaben des Komparators 351 und des Komparators 352 auszugeben. In manchen Beispielen besteht der Logikblock 353 ausschließlich aus einem ODER-Gate. In anderen Beispielen kann der Logikblock 353 andere geeignete Logik anstelle von und/oder zusätzlich zu einem ODER-Gate umfassen.
In manchen Beispielen ist der Komparator 351 angeordnet, eine Ausgabe mit einem Logikpegel, falls VLED größer ist als VDiag + 0,5V, und mit einem anderen Logikpegel, falls VLED geringer ist als VDiag + 0,5 V, bereitzustellen, und ist der Komparator 352 angeordnet, eine Ausgabe mit einem ersten Logikpegel, falls VLED größer ist als VDiag - 0,5V, und mit einem anderen Logikpegel, falls VLED geringer ist als VDiag - 0,5 V, bereitzustellen. In manchen Beispielen wirken der Komparator 351, der Komparator 352, der Logikblock 353, der Spannungsoffsetblock 358 und der Spannungsoffsetblock 359 zusammen als Fensterkomparator, sodass das Signal Status einen ersten Logikpegel aufweist, falls VLED um weniger als 0,5 V von VDiag abweicht. In manchen Beispielen weist die Schaltung 300 einen Ausgangsanschlussstift (AUS) am Knoten N1, einen Diagnoseanschlussstift (DIAG) am Knoten N2, einen Statusanschlussstift (STATUS) am Knoten N3 und einen Energieversorgungsanschlussstift für die Energieversorgung am Knoten N4.
Die Schaltung 300 ist angeordnet, die gesamte LED-Durchlassspannung VLED mit einer Referenzspannung zu vergleichen. Die Referenzspannung ist durch den Widerstand 320 definiert, der in manchen Beispielen gemäß der LED-Durchlassspannungseinteilungsklasse der LED LD1 bis LD3 ausgewählt sein kann. Anhand des Vergleichs von VLED mit der Referenzspannung kann die LED-Treiberschaltung 300 unterscheiden, ob VLED innerhalb oder außerhalb des nominellen Bereichs liegt. In manchen Beispielen ist die Referenzspannung VDiag und wird durch das Bereitstellen des Stroms IDiag an den Widerstand 320 erzeugt.
In manchen Beispielen stellt die Spannung VDiag die für die gesamte LED-Kette typische LED-Durchlassspannung dar. Die Spannung VDiag kann durch IDiag * RDiagSchw angegeben werden, wobei RDiagSchw der Widerstand oder ein äquivalenter Widerstand des Widerstands 320 ist. In manchen Beispielen kann ein geeigneter Widerstand 320 basierend auf der Serien-LED-Kette 310 z.B. unter Verwendung eines anderen Widerstands 320 je nach Einteilungsklasse der in der Serien-LED-Kette verwendeten LED 310, der Farbe der LED in der Kette, der Anzahl an LED in der Kette und/oder dergleichen ausgewählt werden. In manchen Beispielen kann der Widerstand 320 durch Berechnen eines gewünschten Widerstands für den Widerstand 320 je nach Serien-LED-Kette 310 ausgewählt werden.
Beispielweise kann die typische LED-Durchlassspannung einer roten LED einer bestimmten Einteilungsklasse rund 2,2 V betragen. Dementsprechend ist die erwartete Spannung von VLED für die drei LED LD1 bis LD3 für diese Einteilungsklasse VLED(Erwartung) = VDiag = 2,2 V * 3 = 6,6 V.
Falls der IDiag(Ref) = 100 µA ist, kann der Widerstand entsprechend als RDiagSchw = VDiag / IDiag(Ref) = 6,6 V / 100 µA = 66 kΩ berechnet werden.
Dementsprechend ist in manchen Beispielen der Widerstandswert RDiagSchw als proportional der Erwartungsspannung der Serien-LED-Kette 310 definiert.
Natürlich kann in diversen Beispielen RDiagSchw basierend auf einer Reihe unterschiedlicher Faktoren, wie z.B. der Anzahl an LED in der Serien-LED-Kette 310, der erwarteten möglichen Durchlassspannung der LED in der LED-Kette 310, des Werts des durch die Diagnosestromquelle 340 bereitgestellten Stroms und der Art und Weise, wie Offsetspannungen eingesetzt werden (z.B. durch die Offsetspannungsblöcke 358 und 359), eigens eingestellt werden.
Im Betrieb vergleichen in manchen Beispielen die beiden Komparatoren (351 und 352) VLED mit VDiag unter Verwendung eines oberen und eines unteren Grenzwerts. In dem in 3 dargestellten konkreten Beispiel liegt der Grenzwert bei ± 0,5 V. Dieser Grenzwert wird dazu verwendet, z.B. Produktionsspektren- und Temperaturabhängigkeiten zu berücksichtigen.
Falls die gemessene Spannung VLED außerhalb des zulässigen Spannungsbereichs (VDiag - 0,5 V) < VLED < (VDiag + 0,5 V) liegt, stellt in manchen Beispielen die LED-Treiberschaltung 300 eine Diagnoseausgabe als Signal Status über den STATUSAnschlussstift bereit, sodass das Signal Status eine Diagnose dahingehend bereitstellt, ob ein Fehlerzustand in der Serien-LED-Kette 310 vorliegt. In manchen Beispielen stellt das Signal Status eine Diagnose basierend nicht nur auf einer Serien-LED-Kette, sondern auf der Serien-LED-Kette 310 und einer oder mehreren weiteren (in 3 nicht dargestellten), durch die LED-Treiberschaltung 300 angetriebenen Serien-LED-Ketten bereit. Das Signal Status kann zur weiteren Verarbeitung herangezogen werden.
So wird das Signal Status bestätigt, wenn ein Fehlerzustand (z.B. ein Kurzschluss- oder Leerlaufzustand) auf einer der LED LD1 bis LD3 vorliegt, und bleibt das Signal Status ansonsten nicht bestätigt. Die Schaltung 300 kann in der Lage sein, Leerlaufzustände und Kurzschlusszustände zu detektieren, darunter die Detektion eines einzigen Kurzschlusses (d.h. die Detektion eines Kurzschlusses in nur einer der LED in der Serien-LED-Kette 310).
Die Vergleichsschaltung 350 kann dazu eingesetzt werden zu bestimmen, ob die Spannung VLED innerhalb oder außerhalb des zulässigen Spannungsbereichs (VDiag - 0,5 V) < VLED < (VDiag + 0,5 V) liegt. Ein Beispiel für die Vergleichsschaltung 350 ist in 3 dargestellt und setzt einen Fensterkomparator mit einem positiven Offset und einem Komparator zur Bestimmung, ob VLED über VDiag zuzüglich des Spannungsoffsets liegt, sowie einem negativen Offset und einem Komparator zur Bestimmung, ob VLED unter VDiag abzüglich des negativen Offsets liegt, ein, wobei VDiag so eingestellt ist, dass sie dem Erwartungswert von VLED gleich ist.
In anderen Beispielen jedoch kann es sein, dass nur ein Offset eingesetzt werden muss. Beispielsweise kann VDiag so eingestellt sein, dass sie im Wesentlichen gleich dem Erwartungswert von VLED - 0,5 V ist, wobei der Offsetblock 358 nicht eingeschlossen und der Offsetblock 359 auf +1,0 V eingestellt ist. In anderen Beispielen kann VDiag so eingestellt sein, dass sie im Wesentlichen gleich dem Erwartungswert von VLED + 0,5 V ist, wobei der Offsetblock 358 nicht eingeschlossen und der Offsetblock 359 auf -1,0 V eingestellt ist. Diese und weitere Beispiele liegen innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens der Offenbarung.
In manchen Beispielen für die Schaltung 300 wird wie oben stehend besprochen eine obere Spannungsschwelle von 0,5 V und eine untere Spannungsschwelle von 0,5 V eingesetzt. Das bedeutet, dass in manchen Beispielen die Vergleichsschaltung 350 angeordnet ist zu bestimmen, ob VLED innerhalb eines durch VLED_Erw + VSchw_oben am oberen Ende des Fensters und durch VLED_Erw - VSchw_unten am unteren Ende des Fensters definierten Fensters liegt. In dem oben stehend besprochenen konkreten Beispiel ist VSchw_oben 0,5 V und VSchw_unten 0,5 V. Diese Schwellenwerte definieren einen zulässigen Bereich bei Anwendung auf die obigen Gleichungen (VLED_Erw + VSchw_oben und VLED_Erw - VSchw_unten). In diesem Beispiel umfasst der zulässige Bereich 1,0 V. Der zulässige Bereich stellt eine Toleranz für die LED-Durchlassspannungen bereit, die sich aufgrund einer Reihe von hierin angeführten Faktoren (z.B. Produktionsspektrum, Temperatur etc.) ändern können. In anderen Beispielen können jedoch andere geeignete Werte für VSchw_oben und VSchw_unten zum Einsatz kommen, und VSchw_oben und VSchw_unten können gleich (z.B. beide 0,5 V wie im obigen Beispiel angegeben) oder in diversen Beispielen unterschiedlich sein. Dementsprechend ist der zulässige Bereich nicht auf 1,0 V beschränkt und kann auch ein anderer Wert sein. In manchen Beispielen für die Vergleichsschaltung 350 kann VSchw_oben durch die Offsetschaltung 359 und VSchw_unten durch die Offsetschaltung 358 eingestellt sein.
Die Durchlassspannung einer LED hängt von der Art von LED und der Einteilungsklasse der LED ab. LED käuflich zu erwerben, die zu einer einzigen Einteilungsklasse gehören, ist im Allgemeinen nur zu relativ hohen Kosten möglich. Für jedes Teil, das LED antreibt, sollten alle LED aus derselben Einteilungsklasse stammen; unterschiedliche Teile, die derselben Art von Teil angehören, können für LED verwendet werden, die zu jeder aus einer Vielzahl unterschiedlicher Einteilungsklassen gehören könnten.
Die Schaltung 300 kann für LED unterschiedlicher Farbe und unterschiedlicher Einteilungsklassen einstellbar sein, indem ein geeigneter Widerstand 320 verwendet wird, der einem Widerstand 320 mit einem Widerstandswert RDiagSchw entsprechend den oben stehend besprochenen Widerstandsberechnungen entspricht. So gibt es für jede Einteilungsklasse einen entsprechenden Widerstand, der verwendet werden kann. In manchen Beispielen kann z.B. jeder Einteilungsklasse eine entsprechende Kategorie von Widerstand zugeordnet sein, z.B. sollte im Falle der Einteilungsklasse 3A der Widerstand S verwendet werden etc.
In manchen Beispielen kann wie oben stehend besprochen die Spannung VDiag durch ein Mittel zum Bereitstellen einer externen Spannung bereitgestellt und definiert werden, das anders ist als ein externer Widerstand, aber diesem ähnlich und/oder äquivalent. Die durch die externe Spannungsquelle bereitgestellte Spannung kann aus hierin angeführten ähnlichen Gründen auch einstellbar sein.
Die Verwendung des Widerstands 320, der außerhalb der Schaltung 300 liegt, ermöglicht die Verwendung einer einstellbaren Spannungsschwelle anstatt einer fixen Diagnosespannungsschwelle. Die Verwendung einer fixen, nicht einstellbaren Diagnosespannungsschwelle kann angesichts des Versorgungsspannungsbereichs, des LED-Durchlassspannungsproduktionsspektrums und der LED-Durchlassspannungstemperatureigenschaften unerwünscht sein. Die Verwendung des Widerstands 320 ermöglicht eine einstellbare Spannungsschwelle. Die Spannungsschwelle kann durch das Ersetzen des Widerstands 320 durch einen anderen Widerstand mit einem anderen Widerstandswert eingestellt werden.
Die für den Fenstervergleich herangezogenen Offsets können basierend auf den Worst-Case-Werten für die Durchlassspannungen der LED, einschließlich der Worst-Case-Temperaturen, eingestellt werden. Zusätzlich zur Berücksichtigung der Worst-Case-Temperaturen kann die Diagnoseschwelle auch Faktoren einschließen wie z.B. Alterungsauswirkungen, die Auswirkungen von Masseverschiebungen und Teilvariation, etwa des Widerstandswerts des Widerstands 320.
Die Schaltung 300 zeigt ein Beispiel, in dem die Serien-LED-Kette 310 zwischen den Ausgangsanschlussstift (AUS) und die Masse gekoppelt ist. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Serien-LED-Kette 310 kann in anderen Beispielen auf andere Arten und Weisen verbunden sein. In manchen Beispielen ist die LED-Kette 310 stattdessen mit der Versorgungsspannung gekoppelt und die Serien-LED-Spannung VLED mit der Versorgungsspannung referenziert, anstatt mit der Masse referenziert zu sein.
Die Schaltung 300 kann in einer Reihe unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt werden, darunter in manchen Beispielen in Automobilanwendungen. In manchen Beispielen kann ein Automobil eine Reihe von LED-Ketten als Scheinwerfer verwenden, wobei jede Serien-LED-Kette drei in Serie geschaltete LED aufweist. Für die Schaltung 300 gibt es neben Automobilanwendungen zahlreiche weitere Anwendungen, darunter Endkundenanwendungen für LED und gewerbliche Anwendungen für LED. Die Verfahren können auch mit anderen Schaltungselementen verwendet werden, die in einer Kette implementiert sind, darunter andere Arten von in Serie angeordneten SLS.
In vielen Anwendungen kann es erstrebenswert sein, eine in die LED-Treiberschaltungen eingebaute Fehlerdetektion aufzuweisen, die das Detektieren defekter LED in den mit der LED-Treiberschaltung verbundenen LED-Ketten ermöglicht. Eine defekte LED kann sich entweder in einem Leerlauf oder einem Kurzschluss zwischen den beiden Anschlüssen äußern. Falls eine LED einer LED-Kette als Leerlauf ausfällt, unterbricht die defekte LED den Strom für die gesamte LED-Kette, was relativ leicht zu detektieren ist, z.B. durch Überwachen des Laststroms der LED-Kette. Fällt eine LED einer LED-Kette als Kurzschluss aus, hört nur die defekte LED auf zu leuchten und nimmt der Gesamtspannungsabfall an der gesamten LED-Kette um die Durchlassspannung einer LED ab.
Kurzschlussdetektion ist schwieriger als Leerlaufdetektion, und diverse Mittel zur Kurzschlussdetektion bringen diverse Nachteile mit sich. Darüber hinaus kann die Detektion eines einzigen LED-Kurzschlusszustands besonders schwierig sein, ohne dass damit diverse Nachteile einhergehen. Die LED-Schaltung 300 jedoch ist zur Fehlerdetektion, einschließlich der Detektion eines einzigen Kurzschlusses, ohne bestimmte Nachteile in der Lage, die bei anderen Mitteln zur Kurzschlussdetektion bei Serien-LED-Ketten vorhanden sind.
4 ist ein Flussbild, das ein Beispiel für ein Verfahren (460) zur Fehlerdetektion für eine Serien-LED-Kette zeigt. In manchen Beispielen kann das Verfahren nach 4 durch ein Beispiel für eine Schaltung 300 nach 3 durchgeführt werden.
Nach einem Anfangsblock stellt die LED-Treiberstromquelle 330 der Serien-LED-Kette 310 am Knoten N1 den LED-Strom I_LED bereit, um die Serien-LED-Kette 310 anzutreiben (461). Die Diagnosestromquelle 340 stellt dem Diagnosewiderstand 320 am Knoten N2 den Diagnosestrom IDiag bereit (462). In manchen Beispielen kann die Vergleichsschaltung 350 eine Bestimmung dahingehend vornehmen, ob die Spannung VLED innerhalb des zulässigen Spannungsbereichs (VDiag - 0,5 V) < VLED < (VDiag + 0,5 V) (465) liegt. Wenn ja, gibt die Vergleichsschaltung 350 ein Signal Status mit einem ersten (d.h. bestätigten) Logikpegel aus (466). Dann kann das Verfahren bei einem Rückführungsblock fortgesetzt werden, an dem die weitere Verarbeitung wiederaufgenommen wird.
Falls jedoch am Entscheidungsblock 350 die Vergleichsschaltung 150 bestimmt, dass die Spannung VLED nicht innerhalb des zulässigen Spannungsbereichs (VDiag - 0,5 V) < VLED < (VDiag + 0,5 V) liegt, gibt die Vergleichsschaltung 350 das Signal Status mit einem zweiten Logikpegel aus (467). Dann wird das Verfahren an einem Rückführungsblock fortgesetzt, an dem die weitere Verarbeitung wiederaufgenommen wird.
Die Schaltung 300 ist ein Beispiele für eine LED-Treiberschaltung, die in der Lage ist, Fehlerzustände zu detektieren, darunter sowohl Kurzschlusszustände (durch das Bestimmen, ob VLED unter einer bestimmten Schwelle liegt) als auch Leerlaufzustände (durch das Bestimmen, ob VLED über einer bestimmten Schwelle liegt). In anderen Beispielen jedoch kann die Schaltung 300 lediglich Kurzschlusszustände detektieren und muss dementsprechend nur bestimmen, ob VLED unter einer bestimmten Schwelle liegt, und nicht, ob VLED über einer bestimmten Schwelle liegt, wie das in einem Beispiel unter Bezugnahme auf 5 dargestellt ist. In anderen Beispielen kann die Schaltung 300 nur Leerlaufzustände detektieren und muss daher nur bestimmen, ob VLED über einer bestimmten Schwelle liegt, und nicht, ob VLED unter einer bestimmten Schwelle liegt.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung 500 zeigt, die als Beispiel für die Schaltung 100 nach 1 eingesetzt werden kann. In der Schaltung 500 umfasst eine Vergleichsschaltung 550 einen Komparator 552.
Die Vergleichsschaltung 550 ist angeordnet zu bestimmen, ob VLED geringer ist als (VLED_Erw - VSchw), wobei VLED_Erw der Erwartungswert von VLED und VSchw die Spannungsschwelle zur Berücksichtigung von Faktoren ist wie der Worst-Case-Temperatur, einer Teilvariation, von Alterungsauswirkungen und/oder den Auswirkungen von Massepotentialverschiebungen. In einem Beispiel beträgt VSchw 0,5 V. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und auch andere geeignete Beispiele für VSchw können innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens der Offenbarung eingesetzt werden.
In manchen Beispielen ist der Widerstand des Widerstands 520 basierend auf VLED_Erw ausgewählt, sodass RDiagSchw, der Widerstand des Widerstands 520, so ausgewählt ist, dass VLED_Erw = IDiag * RDiagSchw ist, und umfasst die Vergleichsschaltung 550 einen durch VSchw gegebenen Spannungsoffset, sodass der Komparator 552 VLED mit VLED_Erw - VSchw vergleicht.
In anderen Beispielen ist der Widerstand des Widerstands 520 so ausgewählt, dass VLED_Erw - VSchw = IDiag * RDiagSchw ist, und vergleicht die Vergleichsschaltung 520 VLED mit VDiag.
Diverse oben stehend besprochene LED-Treiberschaltungen, darunter die LED-Treiberschaltung 300 aus 3, zeigen Beispiele für das Antreiben einer Serien-LED-Kette (z.B. der Serien-LED-Kette 310). In manchen Beispielen jedoch kann die LED-Treiberschaltung (z.B. 300) mehrere Serien-LED-Ketten antreiben, wie das gemäß 6 und 7 dargestellt ist, wie es in manchen Beispielen dargestellt ist.
Mehrere Serien-LED-Ketten können in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt werden. In einem Beispiel können die vorderen und rückwärtigen Scheinwerfer eines Automobils jeweils eine Reihe von LED verwenden, die als eine Reihe von Serien-LED-Ketten eingebaut werden können. In manchen Beispielen kann jede Serien-LED-Kette drei in Serie geschaltete LED umfassen. Die Offenbarung ist darauf jedoch nicht beschränkt, und die LED können in diversen Beispielen innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens der Offenbarung auf andere Arten und Weisen angeordnet sein. Beispiele für diese Offenbarung sind in der Lage, Fehlerzustände in jeder der LED zu detektieren, einschließlich der Detektion eines einzigen LED-Fehlers, einschließlich der Detektion eines einzigen Kurzschlusszustands, der in einer LED aus mehreren durch eine einzige LED-Treiberschaltung angetriebenen LED-Ketten auftritt.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung 600 zeigt, die als Beispiel für die Schaltung 300 nach 3 eingesetzt werden kann. Die Schaltung 300 treibt mehrere Serien-LED-Ketten durch mehrere Ausgangsanschlussstifte AUS1 bis AUSn an, wobei jede Serien-LED-Kette LED mit der gleichen Farbe und aus der gleichen Einteilungsklasse verwendet. Die Schaltung 300 umfasst n LED-Stromtreiberstromquellen 631 bis 63n, die jeweils einer entsprechenden Serien-LED-Kette an einem entsprechenden Ausgangsanschlussstifte AUS1 bis AUSn einen geregelten Strom bereitstellen. Die Schaltung 300 umfasst ferner die Dioden D1 bis Dn, eine Diode für jeden Ausgangsanschlussstift AUS1 bis AUSn.
Da jede Serien-LED-Kette LED mit derselben Farbe und aus derselben Einteilungsklasse verwendet, reicht ein Widerstand 620 für den Vergleich im Zusammenhang mit jeder der Serien-LED-Ketten aus.
Die Kathode jeder Diode D1 bis Dn ist mit nichtinvertierten Eingang des Komparators 651 gekoppelt, und die Anode jeder Diode D1 bis Dn ist mit einem entsprechenden Ausgangsanschlussstift AUS1 bis AUSn gekoppelt. Die Dioden D1 bis Dn sind ausgelegt, die maximale LED-Serienspannung aus jeder der Serien-LED-Spannungen D1 bis Dn (abzüglich des Durchlassspannungsabfalls über eine der Dioden D1 bis Dn) bereitzustellen. Der Spannungsoffsetblock 659 ist angeordnet, einen Spannungsabfall von +0,5 V - V_Abfall bereitzustellen, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Ausgabe an den nichtinvertierten Eingang des Komparators 651 geringer ist als die maximale Spannung aus den Serien-LED-Spannungen durch einen Durchlassspannungsabfall einer der Dioden D1 bis Dn.
Dementsprechend wird die Ausgabe des Komparators 651 bestätigt, falls eine der Serien-LED-Spannungen VDiag + 0,5 V überschreitet.
Für jeden Ausgangsanschlussstift AUS1 bis AUSn gibt es einen entsprechenden Komparator 652, 653, .... Der nichtinvertierte Eingang jedes Komparators ist mit dem Spannungsoffsetblock 658 gekoppelt, der einen Spannungsoffset von -0,5 V bereitstellt, wobei der Spannungsoffsetblock 658 zwischen den DIAG-Anschlussstift und jeden der nichtinvertierten Eingänge jedes der Komparatoren 652, 653, ... gekoppelt ist. Der invertierte Eingang jedes der Komparatoren 652, 653, ... ist mit dem entsprechenden Ausgangsanschlussstift AUS1 bis AUSn gekoppelt. So wird jeweils die Ausgabe jedes Komparators 652, 653, ... bestätigt, wenn die Spannung an dem entsprechenden Anschlussstift AUS1 bis AUSn geringer ist als VDiag - 0,5 V.
Dementsprechend bestätigt die Vergleichsschaltung 650 das Signal Status, wenn ein Fehlerzustand (ein Kurzschluss- oder Leerlaufzustand) in einer der LED in einer der Serien-LED-Ketten vorliegt, ansonsten bleibt es nicht bestätigt.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung 700 zeigt, die als weiteres Beispiel für die Schaltung 300 nach 3 eingesetzt werden kann. Die Schaltung 700 umfasst ferner einen Multiplexer 770 und umfasst eine Reihe von Ausgangsserien-LED-Ketten, wobei für jede der Serien-LED-Ketten ein entsprechender Ausgangsanschlussstift AUS1 bis AUSn in der LED-Schaltung 300 vorliegt.
Der Multiplexer 770 ist angeordnet, die Diagnose zu multiplexen. In diversen Beispielen kann der Multiplexer 770 mittels digitaler Anschlussstifte oder einer Kommunikationsschnittstelle, wie z.B. SPI oder dergleichen, konfiguriert sein. Der Multiplexer 770 wird dazu eingesetzt, die durchgeführten Vergleiche zeitlich zu multiplexen, sodass für jede Serien-LED-Kette eine Bestimmung dahingehend vorgenommen werden kann, ob ein Fehler in der Serien-LED-Kette vorliegt.
Beispielsweise kann der Multiplexer 770 angeordnet sein, jede der jeweils mit den entsprechenden Ausgangsanschlussstiften AUS1 bis AUSn verbundenen Serien-LED-Ketten zeitlich zu multiplexen, sodass der Multiplexer 770 der Vergleichsschaltung 750 eine momentane Serien-LED-Spannung bereitstellt, sodass die momentane Serien-LED-Spannung mit der Zeit variiert. Die Vergleichsschaltung 750 ist angeordnet, den Vergleich durchzuführen, um die momentane Serien-LED-Spannung mit der VDiag zu vergleichen, um zu bestimmen, ob ein Fehlerzustand in der momentanen Serien-LED-Kette vorliegt.
In manchen Beispielen können Informationen über jede Serien-LED-Kette in einem Logikblock 753 gespeichert sein und kann der Logikblock 753 das Signal Status basierend auf den gespeicherten Informationen ausgeben. In manchen Beispielen gibt der Logikblock 753 das Signal Status so aus, dass das Signal Status mit einem ersten Logikpegel ausgegeben wird, wenn auf keiner der Serien-LED-Ketten ein Fehlerzustand detektiert wurde, und mit einem zweiten Logikpegel, falls ein Fehlerzustand auf einer der Serien-LED-Ketten detektiert wurde.
Es wurden diverse Beispiele beschrieben. Beispielsweise werden Schaltungen zur Detektion eines Fehlers eines Satzes an in Serie oder Kette angeordneten Lasten beschrieben. Die Verfahren können in einer Reihe unterschiedlicher Anwendungen zum Einsatz kommen, darunter in manchen Beispielen Automobilanwendungen. Wie erwähnt, kann z.B. ein Automobil eine Reihe von Serien-LED-Ketten für Scheinwerfer verwenden, wobei jede Serien-LED-Kette drei in Serie gekoppelte LED aufweist. Es gibt auch zahlreiche weitere Anwendungen für Schaltungen und Verfahren dieser Offenbarung jenseits von Automobilanwendungen, darunter Endkundenanwendungen für LED und gewerbliche Anwendungen für LED. Darüber hinaus können die Verfahren dieser Offenbarung zur Fehlerdetektion von Kurzschlusszuständen oder Leerlaufzuständen auch mit anderen Schaltungselementen verwendet werden, die in einer Kette implementiert sind, darunter andere Arten von SLS.

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Halbleiterlichtquellen-Treiberschaltung (100, 300; 500; 600; 700), die Folgendes umfasst: eine Treiberstromquelle (130; 330; 530) für Halbleiterlichtquellen, die angeordnet ist, einer Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) an einem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) einen Halbleiterlichtquellenstrom (I_SLS) bereitzustellen, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine Vielzahl von in Serie geschalteten Halbleiterlichtquellen (LD1, LD2, LD3) umfasst; eine Diagnosestromquelle (140; 340; 540), die angeordnet ist, einem Diagnosewiderstand (120; 320; 520) an einem Diagnosewiderstandsknoten (N2) einen Diagnosestrom (IDiag) bereitzustellen; und eine Vergleichsschaltung (150; 350; 550), die eingerichtet ist, einen Vergleich durchzuführen, um eine Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) an dem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) mit einer Diagnosespannung (VDiag) an dem Diagnosewiderstandsknoten (N2) zu vergleichen und ein Statussignal (Status) basierend auf einem Ergebnis zumindest des Vergleichs auszugeben, sodass das Statussignal (Status) zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Halbleiterlichtquellen-Treiberschaltung (100, 300; 500; 600; 700) eine Leuchtdioden-Treiberschaltung ist und wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine Serienleuchtdiodenkette ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Treiberstromquelle (130; 330; 530) einen Gleichspannungs/Gleichspannungs-Spannungsregler umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine erste Serienhalbleiterlichtquellenkette aus einer Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten ist, die Treiberstromquelle (130; 330; 530) eine erste Treiberstromquelle aus einer Vielzahl von Treiberstromquellen für Halbleiterlichtquellen ist, jede Treiberstromquelle aus der Vielzahl von Treiberstromquellen angeordnet ist, einer entsprechenden Serienhalbleiterlichtquellenkette aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten einen entsprechenden Halbleiterlichtquellenstrom bereitzustellen, und wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) angeordnet ist, eine Vielzahl von Vergleichen durchzuführen, um jede Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen mit der Diagnosespannung zu vergleichen und das Statussignal basierend auf den Ergebnissen der Vergleiche derart auszugeben, dass das Statussignal (Status) auf einem ersten Logikpegel ist, wenn ein Fehlerzustand in einer der Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen vorliegt, und dass das Statussignal (Status) ansonsten auf einem zweiten Logikpegel ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine erste Serienhalbleiterlichtquellenkette aus einer Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten ist, die Halbleiterlichtquellen-Treiberschaltung (100, 300; 500; 600; 700) ferner einen Multiplexer (MUX) umfasst, der Multiplexer (MUX)angeordnet ist, jede der Serienhalbleiterlichtquellenketten aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten zeitlich zu multiplexen, sodass der Multiplexer (MUX) der Vergleichsschaltung (150; 350; 550) eine momentane Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung bereitstellt, sodass die momentane Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung mit der Zeit variiert, und wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) angeordnet ist, den Vergleich durchzuführen, um die momentane Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung mit der Diagnosespannung (VDiag) am Diagnosewiderstandsknoten (N2) zu vergleichen, um zu bestimmen, ob ein Fehlerzustand in der momentanen Serienhalbleiterlichtquellenkette vorliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Diagnosestromquelle (140; 340; 540) eine Bandlückenspannungsreferenz umfasst und wobei die Diagnosestromquelle (140; 340; 540) angeordnet ist, den Diagnosestrom (IDiag) derart bereitzustellen, dass der Diagnosestrom (IDiag) ein im Wesentlichen konstanter, im Wesentlichen temperaturunabhängiger Strom ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) einen Fensterkomparator umfasst, der angeordnet ist, zu bestimmen, ob die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) innerhalb eines Spannungsfensters liegt, und wobei ein oberes Ende des Spannungsfensters ein Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) zuzüglich einer oberen Spannungsschwelle ist und ein unteres Ende des Spannungsfensters der Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung abzüglich einer unteren Spannungsschwelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) einen Komparator umfasst, der angeordnet ist, zu bestimmen, ob die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) geringer ist als ein Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) abzüglich einer Spannungsschwelle.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) angeordnet ist, das Statussignal (Status) an einem Statusknoten (N3) auszugeben, und wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) Folgendes umfasst: einen ersten Komparator (351), der einen ersten Eingang, der mit dem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) gekoppelt ist, einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweist; einen zweiten Komparator (352), der einen ersten Eingang, der mit dem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) gekoppelt ist, einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweist; und einen Logikblock (357) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des ersten Komparators (351) gekoppelt ist, einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Komparators (352) gekoppelt ist, und einem Ausgang, der mit dem Statusknoten (N3) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Logikblock (357) ein ODER-Gatter mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des ersten Komparators (351) gekoppelt ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Komparators (352) gekoppelt ist, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Vergleichsschaltung (150; 350; 550) ferner Folgendes umfasst: eine erste Spannungsoffsetschaltung (359), die zwischen den zweiten Eingang des ersten Komparators (351) und den Diagnosewiderstandsknoten (N2) gekoppelt ist, und eine zweite Spannungsoffsetschaltung (358), die zwischen den zweiten Eingang des zweiten Komparators (352) und den Diagnosewiderstandsknoten (N2) gekoppelt ist.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Halbleiterlichtquellenstroms (I_SLS) an eine Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) an einem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1), wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine Vielzahl von in Serie geschalteten Halbleiterlichtquellen (LD1, LD2, LD3) umfasst; Bereitstellen eines Diagnosestroms (IDiag) an einen Diagnosewiderstand (120; 320; 520) an einem Diagnosewiderstandsknoten (N2); Durchführen eines Vergleichs, um eine Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) an dem Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) mit einer Diagnosespannung (VDiag) an dem Diagnosewiderstandsknoten (N2) zu vergleichen; und Ausgeben eines Statussignals (Status) basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs, sodass das Statussignal (Status) zumindest teilweise darauf basiert, ob ein Fehlerzustand in der Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Halbleiterlichtquellenstrom (I_SLS) ein Leuchtdiodenstrom ist, die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine Leuchtdiodenkette ist, der Serienhalbleiterlichtquellenknoten (N1) ein Serienleuchtdiodenknoten ist und die Vielzahl von in Serie geschalteten Halbleiterlichtquellen (LD1, LD2, LD3) eine Vielzahl von in Serie geschalteten Leuchtdioden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine erste Serienhalbleiterlichtquellenkette aus einer Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten ist, wobei das Verfahren ferner ein Bereitstellen von Strom an jede aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten umfasst, wobei das Durchführen des Vergleichs ein Durchführen einer Vielzahl von Vergleichen umfasst, um jede Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen mit der Diagnosespannung zu vergleichen, und wobei das Ausgeben des Statussignals (Status) so durchgeführt wird, dass das Statussignal einen vorgegebenen Logikpegel annimmt, falls in einer der Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellen-Spannungen ein Fehlerzustand vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Serienhalbleiterlichtquellenkette (110; 310; 510) eine erste Serienhalbleiterlichtquellenkette aus einer Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten ist, wobei das Verfahren ferner ein Zeit-Multiplexen jeder der Serienhalbleiterlichtquellenketten aus der Vielzahl von Serienhalbleiterlichtquellenketten umfasst, sodass eine momentane Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung derart zum Vergleich bereitgestellt wird, sodass die momentane Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung mit der Zeit variiert, wobei das Durchführen des Vergleichs das Vergleichen der momentanen Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung mit der Diagnosespannung an dem Diagnosewiderstandsknoten umfasst, um zu bestimmen, ob ein Fehlerzustand in der momentanen Serienhalbleiterlichtquellenkette vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12-15, wobei das Durchführen des Vergleichs ein Bestimmen umfasst, ob die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) innerhalb eines Spannungsfensters liegt, sodass ein oberes Ende des Spannungsfensters ein Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) zuzüglich einer oberen Spannungsschwelle ist und ein unteres Ende des Spannungsfensters der Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) abzüglich einer unteren Spannungsschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Ausgeben des Statussignals das Ausgeben des Statussignals (Status) mit einem ersten Logikpegel, wenn die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) innerhalb des Spannungsfensters liegt, und das Ausgeben des Statussignals (Status) mit einem zweiten Logikpegel, wenn die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) außerhalb des Spannungsfensters liegt, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12-17, wobei das Durchführen des Vergleichs ein Bestimmen umfasst, ob die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) geringer ist als ein Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) abzüglich einer Spannungsschwelle.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ausgeben des Statussignals (Status) das Ausgeben des Statussignals (Status) mit einem ersten Logikpegel, wenn die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) höher ist als der Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) abzüglich der Spannungsschwelle, und das Ausgeben des Statussignals (Status) mit dem zweiten Logikpegel, wenn die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) geringer ist als der Erwartungswert für die Serienhalbleiterlichtquellen-Spannung (V_SLS) abzüglich der Spannungsschwelle, umfasst.