DE102015119241B4 - Current control circuit and circuitry therewith - Google Patents

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Abstract

Stromsteuerschaltung (30) zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle (P1) auf eine Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen (40) mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis, wobei die Stromsteuerschaltung (30) für jedes der Verbrauchernetze (40) jeweils aufweist:einen Leistungstransistor (T1), insbesondere Feldeffekttransistor, vorzugsweise MOSFET, in Reihe mit dem Verbrauchernetz (40);einen Arbeitswiderstand (R2) in Reihe mit dem Leistungstransistor (T1) auf dessen von dem Verbrauchernetz (40) abgewandten Seite, wobei zwischen dem Arbeitswiderstand (R2) und dem Leistungstransistor (T1) ein Arbeitspotential (V3) definiert ist;einen Steuerwiderstand (R4), dessen eine Seite mit einem für die gesamte Stromsteuerschaltung (30) einheitlichen Steuerreferenzpotential (V6) verbunden ist;einen Steuertransistor (T2), insbesondere Bipolartransistor, der in einem zwischen dem Arbeitspotential (V3) und der anderen, von dem Steuerreferenzpotential (V6) abgewandten Seite des Steuerwiderstands (R4) ausgebildeten Stromweg angeschlossen ist,wobei die Steuerelektrode, insbesondere Basis (b), des Steuertransistors (T2) mit den Steuerelektroden, insbesondere Basen, der Steuertransistoren (T2) aller anderen Verbrauchernetze (40) verbunden ist, um ein allen Steuertransistoren (T2) gemeinsames Basispotential (V7) auszubilden, das mit den Stromwegen zwischen dem Steuertransistor (T2) und dem Steuerwiderstand (R4) gekoppelt ist;und wobei eine Steuerelektrode des Leistungstransistors (T1) mit dem Stromweg zwischen dem Steuertransistor (T2) und dem Steuerwiderstand (R4), die für genau einen anderen der Verbrauchernetze (40) vorgesehen sind, verbunden ist.Current control circuit (30) for distributing a current from a common current source (P1) to a multiplicity of parallel consumer networks (40) with a predetermined current division ratio, the current control circuit (30) for each of the consumer networks (40) having:a power transistor (T1) , in particular field effect transistor, preferably MOSFET, in series with the load network (40);a load resistor (R2) in series with the power transistor (T1) on its side facing away from the load network (40), between the load resistor (R2) and the power transistor (T1) a working potential (V3) is defined;a control resistor (R4), one side of which is connected to a control reference potential (V6) which is uniform for the entire current control circuit (30);a control transistor (T2), in particular a bipolar transistor, which is connected in a between the working potential (V3) and the other side of the St, remote from the control reference potential (V6). is connected to a current path formed by a resistor (R4), the control electrode, in particular the base (b), of the control transistor (T2) being connected to the control electrodes, in particular bases, of the control transistors (T2) of all other load networks (40) in order to connect all control transistors ( T2) common base potential (V7) coupled to the current paths between the control transistor (T2) and the control resistor (R4);and wherein a control electrode of the power transistor (T1) is connected to the current path between the control transistor (T2) and the control resistor ( R4), which are provided for exactly one other of the consumer networks (40), is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromsteuerschaltung und eine Schaltungsanordnung mit der Stromsteuerschaltung und einer Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen, die jeweils eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden aufweisen. Die Stromsteuerschaltung dient der Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle auf die Vielzahl der Verbrauchernetze mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis.The present invention relates to a current control circuit and a circuit arrangement with the current control circuit and a multiplicity of parallel consumer networks, each of which has a multiplicity of series-connected light-emitting diodes. The current control circuit serves to distribute a current from a common current source to the multiplicity of consumer networks with a predetermined current division ratio.

In optischen Inspektionsvorrichtungen, insbesondere in optischen Spektrometern, werden Schaltungen verwendet, bei welchen mehrere Lichtquellen, die jeweils mehrere Dioden umfassen, Licht mit möglichst vordefinierter, insbesondere gleicher Leuchtstärke abgeben. Mit einer externen Konstantstromquelle wird eine vorbestimmte Stromstärke zugeführt. Damit durch alle Dioden der gleiche Strom fließt, ist es grundsätzlich wünschenswert, alle Dioden in einem einzigen Stromzweig anzuordnen. Dies ist aber nicht immer möglich, denn da sich die über die einzelnen Dioden abfallende Spannung (ca. 3 bis 4V) jeweils addieren würde, steigt die erforderliche Gesamtversorgungsspannung erheblich an. Aus Zulassungsgründen möchte man jedoch keine Spannungen über 48V verwenden. Deshalb kann es erforderlich sein, die Dioden auf mehrere, parallel geschaltete Stromzweige zu verteilen. Dabei ist die Genauigkeit der Aufteilung des Gesamtversorgungsstroms auf die Stromzweige über einen weiten Strombereich (etwa zum Dimmen der Helligkeit) wichtig.In optical inspection devices, in particular in optical spectrometers, circuits are used in which a number of light sources, each comprising a number of diodes, emit light with as much predefined light intensity as possible, in particular the same light intensity. A predetermined current is supplied with an external constant current source. So that the same current flows through all diodes, it is generally desirable to arrange all diodes in a single current path. However, this is not always possible, because since the voltage drop across the individual diodes (approx. 3 to 4V) would add up in each case, the total supply voltage required increases considerably. For approval reasons, however, one does not want to use voltages above 48V. It may therefore be necessary to distribute the diodes over several current branches connected in parallel. The accuracy of the distribution of the total supply current to the current branches over a wide current range (e.g. for dimming the brightness) is important.

Den Strom durch Dioden zu regeln ist nicht einfach, da das Verhalten der Dioden extrem nichtlinear ist. Je heißer eine Diode wird, desto besser leitet sie. Dadurch zieht sie mehr Strom, wodurch sie noch heißer werden würde. Eine aktive Regelung des Stromes ist deshalb notwendig.Controlling the current through diodes is not easy because the behavior of diodes is extremely non-linear. The hotter a diode gets, the better it conducts. As a result, it draws more current, which would make it even hotter. Active control of the current is therefore necessary.

Aus der US 2007/0 080 911 A1 geht eine Controller-Schaltung für Leuchtdioden (LED) hervor. Ein LED-Array weist mindestens eine erste Reihe von LEDs auf, die parallel geschaltet sind, von denen jede mindestens zwei LEDs enthält.From the US 2007/0 080 911 A1 a controller circuit for light-emitting diodes (LED) emerges. An LED array has at least a first row of LEDs connected in parallel, each containing at least two LEDs.

In der US 2014/0 062 314 A1 ist eine Stromaufteilungsschaltung für LED-Beleuchtung offenbart, um eine aktive Stromverteilung in Beleuchtungsanwendungen bereitzustellen.In the US 2014/0 062 314 A1 discloses a current sharing circuit for LED lighting to provide active current sharing in lighting applications.

Aus der WO 2011/150 772 A1 geht eine Leuchtdioden-Stromausgleichs-Steuerschaltung mit mehreren Zweigen hervor. Sie umfasst eine Konstantstromquelle und mehrere Leuchtdioden-Zweige, wobei jeder Leuchtdioden-Zweig einer Steuerschaltung entspricht.From the WO 2011/150 772 A1 discloses a multi-branch light emitting diode current balancing control circuit. It includes a constant current source and a plurality of light-emitting diode branches, each light-emitting diode branch corresponding to a control circuit.

In der WO 2014/053 933 A1 ist ein Stromausgleich für Lasten, die von einer Stromquelle gespeist werden, offenbart.In the WO 2014/053 933 A1 discloses power balancing for loads powered by a power source.

Aus der JP 2013-157493A geht eine LED-Treiberschaltung hervor, die in der Lage ist, Treiberströme auszugleichen, welche durch LEDs einer Vielzahl von LED-Strängen fließen, die parallel zu einer Konstantstromquelle verbunden sind.From the JP 2013-157493A discloses an LED driver circuit capable of balancing drive currents flowing through LEDs of a plurality of LED strings connected in parallel to a constant current source.

Für die beschriebene Anwendung ist es bekannt, einen Stromspiegel zu verwenden, bei dem ein LED-Ketten-Zweig den Strom des anderen Zweiges spiegelt. Dabei muss aber nach der Leiterkartenproduktion entschieden werden, welcher Zweig die Referenz ist, um den anderen dann gespiegelt zu betreiben. Die Entscheidung, sowie Dimensionierung der Spiegelung wird manuell mit Hilfe von Drahtbrücken nach der Produktion eingestellt.For the application described, it is known to use a current mirror in which one branch of the LED chain mirrors the current of the other branch. However, after the printed circuit board has been produced, a decision must be made as to which branch is the reference in order to then operate the other mirrored. The decision as well as the dimensioning of the mirroring is set manually with the help of jumpers after production.

Im Stand der Technik sind einige derartige Schaltungsvorschläge von Stromspiegeln bekannt, die aber allesamt keine automatische Stromteilung, mit dem die manuelle Kalibrierung nach der Produktion entfällt, ermöglichen. Es gibt zwar Schaltungsvorschläge für Stromteiler, aber es wurden keine identifiziert, die für Anwendungen der oben genannten Anforderungen mit großen Strömen verwendbar sind.A few circuit proposals of this type for current mirrors are known in the prior art, but none of them allow for automatic current division, with which manual calibration after production is no longer necessary. While circuit proposals for current dividers exist, none have been identified that are usable for large current applications of the above requirements.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromsteuerschaltung zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle in eine Vielzahl von parallelen Stromzweigen mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis jeweiliger Versorgungsströme in den Stromzweigen, um ein jeweiliges Verbrauchernetz in jedem Stromzweig durch den jeweiligen Versorgungsstrom zu versorgen, bereitzustellen, welche wenigstens eine der nachstehenden Anforderungen erfüllt:

  • - eine automatische Stromteilung;
  • - eine Verbesserung der Genauigkeit;
  • - Robustheit (beispielsweise gegenüber Stromstärke und Schaltungselement-Toleranzen);
  • - gutes dynamisches Verhalten (insbesondere beim Ein- und Ausschalten, sowie im Pulsbetrieb);
  • - Einfachheit im Aufbau;
  • - Wiederverwertbarkeit des gleichen LED-Ketten-Aufbaus wie in den bisherigen Beleuchtungen, sowie der gleichen Leistungstransistoren;
  • - hohe Effizienz (insbesondere kleine Verlustleistung der Regelschaltung)
  • - Anpassbarkeit an ungleiche Stromteilungsverhältnisse über einen weiten Bereich; sowie
  • - Erweiterbarkeit auf mehrere (mehr als zwei) LED-Ketten-Zweige.
It is therefore an object of the present invention to provide a current control circuit for distributing a current from a common current source into a plurality of parallel current branches with a predetermined current division ratio of respective supply currents in the current branches in order to supply a respective consumer network in each current branch with the respective supply current that meets at least one of the following requirements:
  • - an automatic current division;
  • - an improvement in accuracy;
  • - robustness (e.g. to current and circuit element tolerances);
  • - Good dynamic behavior (especially when switching on and off, as well as in pulse mode);
  • - Simplicity in construction;
  • - Recyclability of the same LED chain structure as in the previous lighting, as well as the same power transistors;
  • - high efficiency (especially small power loss of the control circuit)
  • - Adaptability to unequal current sharing ratios over a wide range; such as
  • - Expandability to multiple (more than two) LED chain branches.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausführungsformen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous further developments and embodiments form the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Stromsteuerschaltung zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle auf eine Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis bereitgestellt. Jedes der Verbrauchernetze weist insbesondere eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden auf. Die Stromsteuerschaltung weist für jedes der Verbrauchernetze jeweils einen selbstsperrenden Leistungstransistor, insbesondere Feldeffekttransistor, vorzugsweise MOSFET, in Reihe mit dem Verbrauchernetz; einen Arbeitswiderstand in Reihe mit dem Leistungstransistor auf dessen von dem Verbrauchernetz abgewandten Seite, wobei zwischen dem Arbeitswiderstand und dem Leistungstransistor ein Arbeitspotential definiert ist; einen Steuerwiderstand, dessen eine Seite mit einem für die gesamte Stromsteuerschaltung einheitlichen Steuerreferenzpotential verbunden ist, einen Steuertransistor, insbesondere Bipolartransistor, der in einem zwischen dem Arbeitspotential und der anderen, von dem Steuerreferenzpotential abgewandten Seite des Steuerwiderstands ausgebildeten Stromweg angeschlossen ist, auf. Dabei ist die Steuerelektrode des Steuertransistors mit den Steuerelektroden der Steuertransistoren aller anderen Verbrauchernetze verbunden, um ein allen Steuertransistoren gemeinsames Basispotential auszubilden. Eine Steuerelektrode des Leistungstransistors ist mit dem Stromweg zwischen dem Steuertransistor und dem Steuerwiderstand, die für genau einen anderen der Verbrauchernetze vorgesehen sind, verbunden.According to one aspect of the present invention, a current control circuit for distributing a current from a common current source to a plurality of parallel load networks with a predetermined current sharing ratio is provided. Each of the consumer networks has, in particular, a large number of light-emitting diodes connected in series. For each of the consumer networks, the current control circuit has a self-locking power transistor, in particular a field effect transistor, preferably a MOSFET, in series with the consumer network; a load resistor in series with the power transistor on its side facing away from the load network, with a load potential being defined between the load resistor and the power transistor; a control resistor, one side of which is connected to a control reference potential that is uniform for the entire current control circuit, a control transistor, in particular a bipolar transistor, which is connected in a current path formed between the working potential and the other side of the control resistor that is remote from the control reference potential. In this case, the control electrode of the control transistor is connected to the control electrodes of the control transistors of all other consumer networks in order to form a base potential common to all control transistors. A control electrode of the power transistor is connected to the current path between the control transistor and the control resistor provided for exactly one other of the load networks.

Bei dieser Stromsteuerschaltung wird der Strom durch die einzelnen Verbrauchernetze mittels der Arbeitswiderstände erfasst und mittels der Steuertransistoren mit dem Leistungstransistor eines anderen Verbrauchernetzes gekoppelt. Durch diese Kreuz- oder Gegenkopplung wird selbständig das Verhältnis der Ströme durch die einzelnen Verbrauchernetze geregelt.In this current control circuit, the current through the individual consumer networks is detected by means of the load resistors and coupled to the power transistor of another consumer network by means of the control transistors. The ratio of the currents through the individual consumer networks is regulated independently by this cross-coupling or negative feedback.

Die Kopplung des gemeinsamen Basispotentials mit den Stromwegen zwischen dem Steuertransistor und dem Steuerwiderstand kann mittels Steuerdioden ausgebildet sein, wobei jeweils eine Steuerdiode zwischen jedem Stromweg zwischen dem Steuertransistor und dem Steuerwiderstand und dem Basispotential angeordnet ist. In diesem Stromweg liegt ein Gate-Potential zum Ansteuern des jeweiligen Leistungstransistors des anderen Verbrauchernetzes an. Durch die Kopplung des Basispotentials mittels der Steuerdioden ist das Basispotential an das jeweils größte Gate-Potential aller Verbrauchernetze gekoppelt.The common base potential can be coupled to the current paths between the control transistor and the control resistor by means of control diodes, one control diode being arranged between each current path between the control transistor and the control resistor and the base potential. A gate potential for driving the respective power transistor of the other consumer network is present in this current path. Due to the coupling of the base potential by means of the control diodes, the base potential is coupled to the respectively highest gate potential of all consumer networks.

Vorzugsweise sind die Steuerelektroden aller Stromzweige miteinander verbunden und bilden ein Referenzarbeitspotential, das mittels eines Ausgleichswiderstands mit dem Basispotential verbunden ist.The control electrodes of all current branches are preferably connected to one another and form a reference working potential which is connected to the base potential by means of a balancing resistor.

Ferner kann die Stromsteuerschaltung eine Zenerdiode aufweisen, die zwischen dem Steuerreferenzpotential und einem durch die miteinander verbundenen, von dem jeweiligen Leistungstransistor abgewandten Seiten der Arbeitswiderstände definierten Potential angeschlossen ist.Furthermore, the current control circuit can have a zener diode which is connected between the control reference potential and a potential defined by the sides of the load resistors which are connected to one another and are remote from the respective power transistor.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl eine Anzahl von zwei oder mehr. Die Vielzahl von Verbrauchernetzen ist vorzugsweise zwei, drei oder vier. Ein Verbrauchernetz ist im Sinne der Erfindung eine beliebige Schaltung, die der Versorgung mit einem Strom bedarf und einen Spannungsabfall bewirkt. Vorzugsweise weist das Verbrauchernetz eine Reihenschaltung einer Vielzahl von Leuchtdioden, also eine sogenannte LED-Kette, auf. Die Anwendung der Erfindung ist aber auf die Versorgung von LED-Ketten nicht beschränkt. Ein Leiterabschnitt kann dabei auf jede beliebige Art ausgebildet sein, etwa als Leiterbahn, Anschlussfleck oder Potentialsee auf einer gedruckten Platine, ein Kabel, eine Stromschiene, Litze, oder dergleichen. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung im körperlichen Sinne von einem bestimmten, konkret benannten Potential gesprochen wird, ist darunter ein Leiterabschnitt zu verstehen, der das so benannte Potential aufweist. Das heißt, wenn ein Schaltungselement mit einem Potential verbunden ist, ist das im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass das Schaltungselement mit dem das Potential aufweisenden Leiterabschnitt verbunden ist. Wenn zwei Schaltungselemente als parallel beschrieben sind, ist das im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass die Schaltungselemente zwischen einem ersten Leiterabschnitt (einem ersten Potential) und einem zweiten Leiterabschnitt (einem zweiten Potential) parallel geschaltet sind. Ein Stromsenkenpotential ist im Sinne der Erfindung ein Potential, das niedriger ist als ein Eingangspotential einer Schaltung. Konkret kann das Stromsenkenpotential ein Sammel-Senkenpotential einer Schaltungsanordnung mit den Verbrauchernetzen und der Stromsteuerschaltung sein. Insbesondere, aber nicht zwingend, ist das Stromsenkenpotential identisch mit dem Nullpotential (der „Masse“) der Stromquelle. Das Stromsenkenpotential kann aber auch durch einen Ohm'schen Widerstand von dem Nullpotential entkoppelt sein. Ein Steuerreferenzpotential ist im Sinne der Erfindung ein für die gesamte Stromsteuerschaltung, also bezüglich aller Zweige der Stromsteuerschaltung, gleiches äußeres Potential, das von den Verbrauchernetzen durch einen Ohm'schen Widerstand (Skalierwiderstand) entkoppelt ist. Wenn ein Schaltungselement als in einem Stromweg angeschlossen bzw. in Reihe geschaltet ist, bezieht sich dies beim Transistor auf den Anschluss der Hauptelektroden (Source/Drain für einen Feldeffekttransistor und Kollektor/Emitter für einen Bipolartransistor) in dem Stromweg, bei zweipoligen Schaltungselementen auf die beiden Pole. Sofern nichts anderes gesagt ist, können gleich benannte Schaltungselemente in allen Zweigen der Stromsteuerschaltung als gleich dimensioniert verstanden werden.For the purposes of the present invention, a plurality is a number of two or more. The plurality of consumer networks is preferably two, three or four. In the context of the invention, a consumer network is any circuit that requires a current supply and causes a voltage drop. The consumer network preferably has a series connection of a large number of light-emitting diodes, ie a so-called LED chain. However, the application of the invention is not limited to the supply of LED chains. A conductor section can be designed in any desired way, for example as a conductor track, connection pad or potential well on a printed circuit board, a cable, a busbar, stranded wire or the like. If, in the context of the invention, a certain, concretely named potential is spoken of in the physical sense, this is to be understood as meaning a conductor section that has the so-called has potential. This means that if a circuit element is connected to a potential, this is to be understood within the meaning of the invention in such a way that the circuit element is connected to the conductor section that has the potential. When two circuit elements are described as parallel, this is to be understood in the sense of the invention that the circuit elements are connected in parallel between a first conductor section (a first potential) and a second conductor section (a second potential). In terms of the invention, a current sink potential is a potential that is lower than an input potential of a circuit. Specifically, the current sink potential can be a collective sink potential of a circuit arrangement with the load networks and the current control circuit. In particular, but not necessarily, the current sink potential is identical to the zero potential (the "ground") of the current source. However, the current sink potential can also be decoupled from the zero potential by an ohmic resistor. According to the invention, a control reference potential is an external potential which is the same for the entire current control circuit, ie for all branches of the current control circuit, and which is decoupled from the consumer networks by an ohmic resistor (scaling resistor). When a circuit element is considered to be connected in a current path, or in series, it refers to the connection of the main electrodes (source/drain for a field effect transistor and collector/emitter for a bipolar transistor) in the current path for a transistor, or the two for two-terminal circuit elements Poles. Unless otherwise stated, identically named circuit elements in all branches of the current control circuit can be understood as having the same dimensions.

Durch die oben beschriebene Stromsteuerschaltung wird der Strom automatisch auf die Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen so verteilt, dass ein vorgegebenes Stromteilungsverhältnis mit hoher Genauigkeit und Stabilität eingehalten werden kann. Die Stromsteuerschaltung ist einfach aufgebaut und kann auf zwei oder mehr Verbrauchernetze angewendet werden. Sie ist robust gegenüber Stromstärke und Schaltungselement-Toleranzen und weist ein gutes dynamisches Verhalten und eine geringe Verlustleistung auf. Bei gleichen Arbeitswiderständen kann ein gleichmäßiges Stromteilungsverhältnis zwischen allen Verbrauchernetzen (50:50 bei zwei Verbrauchernetzen) verwirklicht werden. Die Schaltung ermöglicht eine Wiederverwendung der Leistungstransistoren von herkömmlichen Stromsteuerschaltungen und erfordert keine weiteren Änderungen am Aufbau von vorhandenen, in den Verbrauchernetzen vorgesehenen LED-Ketten.The current control circuit described above automatically distributes the current to the multiplicity of parallel consumer networks in such a way that a specified current division ratio can be maintained with high accuracy and stability. The current control circuit is simple in structure and can be applied to two or more consumer networks. It is robust against current strength and circuit element tolerances and has good dynamic behavior and low power dissipation. With the same working resistances, an even current sharing ratio between all consumer networks (50:50 with two consumer networks) can be achieved. The circuit allows reuse of the power transistors from conventional current control circuits and requires no further changes to the design of existing LED strings provided in the consumer networks.

Der Steuertransistor kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bipolartransistor sein. Diese können als npn-Transistor oder als pnp-Transistor aufgebaut sein. Je nach Bauart des Steuertransistors ist die Reihenfolge und Polarisierung der Schaltungselemente der Stromsteuerschaltung untereinander und bezüglich der Verbrauchernetze gegebenenfalls anzupassen.According to the present invention, the control transistor can be a bipolar transistor. These can be constructed as an npn transistor or as a pnp transistor. Depending on the design of the control transistor, the sequence and polarization of the circuit elements of the current control circuit may need to be adapted to one another and to the consumer networks.

Falls der Steuertransistor ein npn-Transistor ist, sind die Verbrauchernetze auf der Seite eines durch die Stromquelle gelieferten, gemeinsamen Hauptversorgungspotential vorgesehen und sind die Arbeitswiderstände mit einem gemeinsamen Stromsenkenpotential verbunden. Jeweils (d.h., in Bezug auf jedes einzelne der Verbrauchernetze) ist das Arbeitspotential ein Source-Potential des Leistungstransistors und mit einem Emitter des Steuertransistors verbunden, ist die Steuerelektrode des einem Verbrauchernetz zugeordneten Leistungstransistors mit dem Kollektor des einem anderen Verbrauchernetz zugeordneten Steuertransistors verbunden, ist der Steuerwiderstand mit dem Kollektor des Steuertransistors verbunden, das Steuerreferenzpotential über einen Skalierwiderstand mit dem Hauptversorgungspotential verbunden und ist die Steuerdiode so angeschlossen, dass ihre Durchflussrichtung auf das Referenzarbeitspotential hin weist. Ferner ist die Zenerdiode so angeschlossen, dass ihre Durchflussrichtung von dem Stromsenkenpotential zu dem Steuerreferenzpotential weist.If the control transistor is an npn transistor, the load networks are provided on the side of a common main supply potential supplied by the current source and the load resistors are connected to a common current sink potential. In each case (i.e., with respect to each one of the consumer networks), the working potential is a source potential of the power transistor and connected to an emitter of the control transistor, the control electrode of the power transistor assigned to one consumer network is connected to the collector of the control transistor assigned to another consumer network, is the The control resistor is connected to the collector of the control transistor, the control reference potential is connected to the main supply potential via a scaling resistor, and the control diode is connected in such a way that its flow direction points to the reference working potential. Furthermore, the zener diode is connected in such a way that its flow direction points from the current sink potential to the control reference potential.

Falls der Steuertransistor ein pnp-Transistor ist, sind die Arbeitswiderstände mit einem durch die Stromquelle gelieferten, gemeinsamen Hauptversorgungspotential verbunden und sind die Verbrauchernetze auf der Seite eines gemeinsamen Stromsenkenpotentials vorgesehen. Jeweils (d.h., in Bezug auf jedes einzelne der Verbrauchernetze) ist das Arbeitspotential ein Drain-Potential des Leistungstransistors und mit einem Kollektor des Steuertransistors verbunden, ist die Steuerelektrode des einem Verbrauchernetz zugeordneten Leistungstransistors mit dem Emitter des einem anderen Verbrauchernetz zugeordneten Steuertransistors verbunden, ist der Steuerwiderstand mit dem Emitter des Steuertransistors verbunden, ist das Steuerreferenzpotential über einen Skalierwiderstand mit dem Stromsenkenpotential verbunden, und ist die Steuerdiode so angeschlossen, dass ihre Durchflussrichtung von dem Referenzarbeitspotential weg weist. Ferner ist die Zenerdiode so angeschlossen, dass ihre Durchflussrichtung von dem Hauptversorgungspotential zu dem Steuerreferenzpotential weist.If the control transistor is a pnp transistor, the load resistors are connected to a common main supply potential supplied by the current source and the consumer networks are provided on the side of a common current sink potential. In each case (i.e., with respect to each one of the consumer networks), the working potential is a drain potential of the power transistor and connected to a collector of the control transistor, the control electrode of the power transistor assigned to one consumer network is connected to the emitter of the control transistor assigned to another consumer network, the The control resistor is connected to the emitter of the control transistor, the control reference potential is connected to the current sink potential via a scaling resistor, and the control diode is connected so that its flow direction points away from the reference working potential. Furthermore, the zener diode is connected in such a way that its flow direction points from the main supply potential to the control reference potential.

In einer Weiterbildung ist dem Ausgleichswiderstand ein Ausgleichskondensator parallel geschaltet. Durch die Dimensionierung des Ausgleichskondensators kann das dynamische Verhalten der Stromsteuerungsschaltung optimiert werden.In a development, a compensating capacitor is connected in parallel with the compensating resistor. The dynamic behavior of the current control circuit can be optimized by dimensioning the compensation capacitor.

Vorzugsweise ist die Stromquelle eine Gleichstromquelle. Alternativ kann die Stromquelle eine gepulste Stromquelle sein.Preferably the power source is a direct current source. Alternatively, the current source can be a pulsed current source.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arbeitswiderstände Festwiderstände. Durch die Dimensionierung der Arbeitswiderstände kann das Stromteilungsverhältnis festgelegt werden.In a preferred embodiment, the working resistors are fixed resistors. The current division ratio can be determined by dimensioning the working resistors.

In einer alternativen Ausführungsform sind die Arbeitswiderstände verstellbare Widerstände (d.h., Potentiometer). Dadurch ist eine Justierung des Stromteilungsverhältnisses möglich.In an alternative embodiment, the load resistors are variable resistors (i.e., potentiometers). This allows the current sharing ratio to be adjusted.

Die Arbeitswiderstände weisen also insbesondere ein Widerstandsverhältnis zueinander auf, das entsprechend dem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis ausgewählt sein kann.The working resistors therefore have in particular a resistance ratio to one another which can be selected in accordance with the predetermined current division ratio.

Das vorgegebene Stromteilungsverhältnis kann wahlweise ein gleichmäßiges oder ein ungleichmäßiges Stromteilungsverhältnis sein.The predetermined flow sharing ratio can be either a uniform or an uneven flow sharing ratio.

Vorzugsweise ist die Versorgungsspannung, die sich aus einer Differenz zwischen dem Hauptversorgungspotential und dem Stromsenkenpotential ergibt, kleiner als oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert. Der vorgegebene Grenzwert kann beispielsweise 48 V sein, was die Zulassung eines mit der Schaltung ausgestatteten Geräts erleichtert. Je nach den gesetzlichen oder freiwilligen industriellen Vorgaben kann der vorgegebene Grenzwert in anderen oder veränderten Legislaturen und/oder technischen Zusammenhängen auch abweichend gewählt werden.The supply voltage, which results from a difference between the main supply potential and the current sink potential, is preferably less than or equal to a predetermined limit value. The predetermined limit can be 48 V, for example, which facilitates the approval of a device equipped with the circuit. Depending on the legal or voluntary industrial requirements, the specified limit value can also be selected differently in other or changed legislation and/or technical contexts.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Schaltungsanordnung mit einer Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen, von denen jedes insbesondere eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden aufweist, und einer Stromsteuerschaltung zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle auf die Vielzahl der parallelen Verbrauchernetze mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis bereitgestellt. Erfindungsgemäß ist die Stromsteuerschaltung gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebaut.According to a further aspect of the present invention, a circuit arrangement with a multiplicity of parallel consumer networks, each of which in particular has a multiplicity of series-connected light-emitting diodes, and a current control circuit for distributing a current from a common power source to the multiplicity of parallel consumer networks with a provided predetermined current sharing ratio. According to the invention, the current control circuit is constructed as described above.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbrauchernetze identisch, insbesondere mit einer identischen Anzahl von Leuchtdioden identischen Typs, aufgebaut.In a preferred embodiment, the consumer networks are constructed identically, in particular with an identical number of light-emitting diodes of identical type.

Weitere Aufgaben, Merkmale, Eigenschafen und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den beigefügten Figuren veranschaulicht sind, deutlicher werden.

  • 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Stromsteuerschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Stromsteuerschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Stromsteuerschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Other objects, features, characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the description of preferred embodiments illustrated in the attached figures.
  • 1 shows a circuit arrangement with a current control circuit according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 shows a circuit arrangement with a current control circuit according to a second embodiment of the present invention.
  • 3 shows a circuit arrangement with a current control circuit according to a third embodiment of the present invention.

Die Figuren sind schematische Schaltbilder in üblicher symbolischer Darstellung der Schaltungselemente. In den Figuren können Bezugszeichen der Übersichtlichkeit halber ein alphabetisches Präfix je nach der Art des bezeichneten Schaltungselements oder der bezeichneten physikalischen Größe aufweisen. In den gezeigten Schaltungsanordnungen bezeichnet ein Präfix C einen Kondensator, bezeichnet ein Präfix D eine Diode, bezeichnet ein Präfix P eine Stromquelle, bezeichnet ein Präfix R einen Ohm'schen Widerstand, bezeichnet ein Präfix T einen Transistor, bezeichnet ein Präfix U eine elektrische Spannung und bezeichnet ein Präfix V ein elektrisches Potential. Die Zählung der Schaltungselemente bzw. physikalischen Größen mit einem bestimmten Präfix, also innerhalb einer bestimmten Gruppe von Schaltungselementen oder physikalischen Größen, ist funktionaler Natur und soll keinen Hinweis über die Anzahl der Schaltungselemente in der Schaltungsanordnung sein. Anders als bei einer üblichen Darstellung in Schaltplänen, in welchen jedes individuelle Schaltungselement einen eigenen Zähler aufweist, weisen in den hier vorliegenden Figuren alle Schaltungselemente gleicher oder vergleichbarer Funktion den gleichen Zähler auf. Es ist möglich, ggf. auch vorzuziehen, aber nicht in jedem Fall zwingend, dass Schaltungselemente mit gleichem Zähler gleiche Typisierung und/oder Dimensionierung aufweisen. Ebenso ist darauf hinzuweisen, dass physikalische Größen, die in den Figuren mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, veränderlich sein können und an unterschiedlichen Stellen in der Schaltungsanordnung unterschiedliche Werte annehmen können, aber nicht stets müssen.The figures are schematic circuit diagrams in the usual symbolic representation of the circuit elements. In the figures, for the sake of clarity, reference numbers may have an alphabetical prefix depending on the type of circuit element or physical quantity referred to. In the circuit arrangements shown, a prefix C denotes a capacitor, a prefix D denotes a diode, a prefix P denotes a current source, a prefix R denotes an ohmic resistor, a prefix T denotes a transistor, a prefix U denotes an electric voltage and a prefix V denotes an electric potential. The counting of the circuit elements or physical variables with a specific prefix, ie within a specific group of circuit elements or physical variables, is of a functional nature and is not intended to be an indication of the number of circuit elements in the circuit arrangement. In contrast to the usual representation in circuit diagrams, in which each individual circuit element has its own counter, in the figures presented here all circuit elements with the same or comparable function have the same counter. It is possible, possibly also preferable, but not mandatory in every case, for circuit elements with the same counter to be of the same type tion and/or dimensioning. It should also be pointed out that physical quantities that are provided with the same reference symbols in the figures can be variable and can assume different values at different points in the circuit arrangement, but this does not always have to be the case.

Zur Vereinfachung der Beschreibung und des Verständnisses wird hier davon ausgegangen, dass alle Leiterabschnitte der dargestellten Schaltungsanordnungen vergleichsweise kurz und wenigstens im Wesentlichen potentialverlustfrei sind. Somit kann ein Leiterabschnitt, der sich zwischen zwei oder mehreren Schaltungselementen erstreckt, durch sein als konstant angenommenes Potential angesprochen werden. Wenn also im Folgenden beispielsweise beschrieben wird, dass ein Schaltungselement mit einem bestimmten Potential verbunden ist, so ist dies so zu lesen, dass das Schaltungselement mit demjenigen Leiterabschnitt verbunden ist, der durch das bestimmte Potential angesprochen wird.To simplify the description and understanding, it is assumed here that all conductor sections of the circuit arrangements shown are comparatively short and at least essentially free of potential losses. Thus, a conductor section that extends between two or more circuit elements can be addressed by its potential, which is assumed to be constant. If, for example, it is described below that a circuit element is connected to a specific potential, this should be read in such a way that the circuit element is connected to that conductor section which is addressed by the specific potential.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung 100 mit einer Stromsteuerschaltung 30 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a circuit arrangement 100 with a current control circuit 30 according to a first embodiment of the present invention.

Gemäß der Darstellung in 1 sind in der Schaltungsanordnung 100 eine Versorgungsschaltung 10 (in der Figur strichpunktiert umzeichnet), zwei parallele Stromzweige 20, welche durch die Versorgungsschaltung 10 mit Strom versorgt werden, und eine Stromsteuerschaltung 30 (in der Figur strichpunktiert umzeichnet) vorgesehen.According to the illustration in 1 In the circuit arrangement 100, a supply circuit 10 (circled in dash-dotted lines in the figure), two parallel current branches 20 which are supplied with current by the supply circuit 10, and a current control circuit 30 (circled in dash-dotted lines in the figure) are provided.

Die Versorgungsschaltung 10 weist eine Stromquelle P1 auf, deren Minuspol mit einem Nullpotential V0 verbunden ist und deren Ausgangspotential über einen Vorschaltwiderstand R1 auf ein Hauptversorgungspotential V1 geführt wird, das allen Stromzweigen 20 und der Stromsteuerschaltung 30 gemeinsam ist.The supply circuit 10 has a current source P1 whose negative pole is connected to a zero potential V0 and whose output potential is led via a series resistor R1 to a main supply potential V1 that is common to all current branches 20 and the current control circuit 30 .

Jeder Stromzweig 20 zweigt von dem Hauptversorgungspotential V1 ab und weist jeweils ein Verbrauchernetz 40 (in der Figur strichpunktiert umzeichnet) auf. Jedes Verbrauchernetz 40 weist eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden D1 auf. Es ist anzumerken, dass die Verbrauchernetze 40 auf einer gleichen Platine wie die übrigen Teile der Schaltungsanordnung angeordnet sein können oder alternativ extern vorgesehen und mittels Anschlussklemmen 60 oder dergleichen in die Schaltungsanordnung 100 eingebunden sein können. An jeder der Leuchtdioden D1 der Verbrauchernetze 40 findet ein Spannungsabfall U1 statt, sodass an einem Ausgang der Verbrauchernetze 40 jeweils ein Verbraucherpotential V2 vorherrscht.Each current branch 20 branches off from the main supply potential V1 and each has a consumer network 40 (circled in the figure by dot-dashed lines). Each consumer network 40 has a large number of series-connected light-emitting diodes D1. It should be noted that the load networks 40 can be arranged on the same circuit board as the other parts of the circuit arrangement or alternatively can be provided externally and integrated into the circuit arrangement 100 by means of connection terminals 60 or the like. A voltage drop U1 occurs at each of the light-emitting diodes D1 of the consumer networks 40, so that a consumer potential V2 prevails at an output of the consumer networks 40 in each case.

Da die individuellen Spannungsabfälle U1 aufgrund der eingangs beschriebenen Nichtlinearität der LEDs D1 unterschiedlich sein können, wird sich in jedem Stromzweig 20 erfahrungsgemäß ein anderes Verbraucherpotential V2 einstellen, weshalb ohne eine aktive Stromsteuerung die Ströme I in den Verbrauchernetzen 40 unterschiedlich sein können. Die Stromsteuerschaltung 30 dient der Steuerung der in die Stromzweige 20 jeweils von dem Hauptversorgungspotential V1 aus geteilten Versorgungsströme I mit einem vorgegebenen, hier gleichmäßigen, Stromteilungsverhältnis. Die Stromsteuerschaltung 30 weist zwei Steuerzweige 50 auf, die jeweils einem der Stromzweige 20 zugeordnet sind und sowohl Schaltungselemente in dem jeweils zugeordneten Stromzweig 20 als auch Schaltungselemente außerhalb des jeweils zugeordneten Stromzweigs 20 aufweist.Since the individual voltage drops U1 can be different due to the non-linearity of the LEDs D1 described above, experience has shown that a different consumer potential V2 will occur in each current branch 20, which is why the currents I in the consumer networks 40 can be different without active current control. The current control circuit 30 serves to control the supply currents I divided into the current branches 20 in each case from the main supply potential V1 with a predetermined, here uniform, current division ratio. The current control circuit 30 has two control branches 50 which are each assigned to one of the current branches 20 and have both circuit elements in the respectively assigned current branch 20 and circuit elements outside of the respectively assigned current branch 20 .

So bilden ein Leistungstransistor T1 und ein Arbeitswiderstand R2, welche stromabwärts des Verbrauchernetzes 40 in Reihe in der angegebenen Reihenfolge in dem jeweiligen Stromzweig 20 eingebunden sind, wesentliche Bestandteile der Stromsteuerschaltung 30. Der Leistungstransistor T1 ist ein selbstsperrender Feldeffekttransistor, genauer gesagt ein selbstsperrender MOSFET, wobei der Schutzumfang der Erfindung aber nicht auf diesen speziellen Fall beschränkt ist. Der Leistungstransistor (MOSFET) T1 weist somit eine Source s und einen Drain d als Hauptelektroden und ein Gate g als Steuerelektrode auf. Dabei ist jeweils der Drain d des jeweiligen Leistungstransistors T1 mit dem stromabwärtigen Ende des jeweiligen Verbrauchernetzes 40 verbunden und liegt somit an dem Verbraucherpotential V2. Die Source s des Leistungstransistors T1 ist mit einer Seite des jeweiligen Arbeitswiderstands R2 verbunden und definiert somit ein Arbeitspotential V3 für den Arbeitswiderstand R2. Das andere Ende des Arbeitswiderstands R2 liegt an einem für alle Stromzweige 20 gemeinsamen Senkenpotential V4. Das Stromsenkenpotential V4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem Nullpotential V0 der Stromquelle P1 identisch, kann aber prinzipiell ein beliebiges Potential sein, das eine geeignete Senke für den Versorgungsstrom (also bezüglich des Hauptversorgungspotentials V1 unter Berücksichtigung der auftretenden Verbraucher) ist. Ein über den Arbeitswiderstand R2 auftretender Spannungsabfall U2 ist, wie später genauer beschrieben werden wird, eine wesentliche Größe für die Steuerung der Teilströme in den Stromzweigen 20.A power transistor T1 and a load resistor R2, which are connected in series in the specified order in the respective current branch 20 downstream of the load network 40, form essential components of the current control circuit 30. The power transistor T1 is a normally-off field effect transistor, more precisely a normally-off MOSFET, where however, the scope of the invention is not limited to this particular case. The power transistor (MOSFET) T1 thus has a source s and a drain d as main electrodes and a gate g as control electrode. In this case, the drain d of the respective power transistor T1 is connected to the downstream end of the respective load network 40 and is therefore at the load potential V2. The source s of the power transistor T1 is connected to one side of the respective working resistor R2 and thus defines a working potential V3 for the working resistor R2. The other end of the load resistor R2 is connected to a sink potential V4 common to all current branches 20 . In the present exemplary embodiment, the current sink potential V4 is identical to the zero potential V0 of the current source P1, but in principle it can be any potential that is a suitable sink for the supply current (i.e. with respect to the main supply potential V1, taking into account the consumers that occur). A voltage drop U2 occurring across the working resistor R2 is, as will be described in more detail later, an essential variable for the control of the partial currents in the current branches 20.

Die Stromsteuerschaltung 30 zweigt ebenfalls von dem Hauptversorgungspotential V1 ab und weist eingangs einen Skalierwiderstand R3 auf, um das Hauptversorgungspotential V1 auf ein verhältnismäßig niedrigeres Steuerhauptpotential V6 zu skalieren, von welchem aus jeder Steuerzweig 50 versorgt wird. Das Steuerhauptpotential V6 liegt ferner über eine in Sperr-Richtung geschaltete Zenerdiode D3 an dem gemeinsamen Stromsenkenpotential V4. Dies bedeutet mit anderen Worten auch, dass die senkenseitigen Seiten der Arbeitswiderstände R2 der Stromzweige 20 über die Zenerdiode D3 mit dem gemeinsamen Steuerhauptpotential V6 der Steuerzweige 50 verbunden sind. Jeder Steuerzweig 50 ist über einen Steuerwiderstand R4 an das Steuerhauptpotential V6 angebunden. Stromabwärts des Steuerwiderstands R4 ist ein Steuertransistor T2 vorgesehen. Der Steuertransistor T2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Bipolartransistor (BPT), genauer gesagt ein npn-Transistor. Mit anderen Worten, der Steuertransistor T2 weist einen Kollektor c und einen Emitter e als Hauptelektroden und eine Basis b als Steuerelektrode auf. Der Kollektor c des Steuertransistors T2 ist mit dem Steuerwiderstand R4 verbunden, und der Emitter des Steuertransistors T2 ist mit dem Arbeitspotential V3 des jeweiligen Stromzweigs 20 verbunden. Über den Emitter e des Steuertransistors T2 wird die Arbeitsspannung U2 als Spannungsabfall über dem Arbeitswiderstand R2 abgegriffen, da dieser Spannungsabfall der Differenz zwischen dem Arbeitspotential V3 und dem gemeinsamen Stromsenkenpotential V4 entspricht. Dies ist für die Stromsteuerung bedeutsam, da der Spannungsabfall über dem Arbeitswiderstand R2, mithin die Arbeitsspannung U2 und somit das Arbeitspotential V3, proportional zu dem in dem jeweiligen Stromzweig 20 fließenden Strom I ist.The current control circuit 30 also branches off from the main supply potential V1 and initially has a scaling resistor R3 in order to scale the main supply potential V1 to a relatively lower main control potential V6, from which each control branch 50 is supplied. The main control potential V6 is also connected to the common current sink potential V4 via a zener diode D3 switched in the blocking direction. In other words, this also means that the sink-side sides of the working resistors R2 of the current branches 20 are connected to the common main control potential V6 of the control branches 50 via the Zener diode D3. Each control branch 50 is connected to the main control potential V6 via a control resistor R4. A control transistor T2 is provided downstream of the control resistor R4. In the present exemplary embodiment, the control transistor T2 is a bipolar transistor (BPT), more precisely an npn transistor. In other words, the control transistor T2 has a collector c and an emitter e as main electrodes and a base b as a control electrode. The collector c of the control transistor T2 is connected to the control resistor R4, and the emitter of the control transistor T2 is connected to the working potential V3 of the current branch 20 in question. The working voltage U2 is tapped off as a voltage drop across the working resistor R2 via the emitter e of the control transistor T2, since this voltage drop corresponds to the difference between the working potential V3 and the common current sink potential V4. This is significant for the current control since the voltage drop across the working resistor R2, and consequently the working voltage U2 and thus the working potential V3, is proportional to the current I flowing in the respective current branch 20.

Die Basen b der Steuertransistoren T2 der beiden Steuerzweige 50 sind miteinander verbunden und weisen somit ein gemeinsames Basispotential V7 auf, über welches sie mit Strom versorgt werden. Zu diesem Zweck sind die Kollektorseiten c aller Steuerzweige 50 über eine jeweilige Steuerdiode D2 mit einem gemeinsamen Steuerhauptpotential V8 verbunden, das wiederum über eine Parallelschaltung eines Ausgleichskondensators C1 und eines Ausgleichswiderstands R5 auf das gemeinsame Basispotential V7 geführt ist.The bases b of the control transistors T2 of the two control branches 50 are connected to one another and thus have a common base potential V7, via which they are supplied with current. For this purpose, the collector sides c of all control branches 50 are connected via a respective control diode D2 to a common main control potential V8, which in turn is led to the common base potential V7 via a parallel connection of a compensation capacitor C1 and a compensation resistor R5.

Die Stromsteuerschaltung 30 wird dadurch vervollständigt, dass die Kollektorseite c des Steuertransistors T2 des einem Stromzweig 20 zugeordneten Steuerzweigs 50 mit dem Gate g des Leistungstransistors T1 des jeweils anderen Stromzweiges 20 verbunden ist.The current control circuit 30 is completed in that the collector side c of the control transistor T2 of the control branch 50 associated with a current branch 20 is connected to the gate g of the power transistor T1 of the other current branch 20 in each case.

Als beispielhafte Zusammenstellung von Schaltungselementen können folgende Typisierungen und Dimensionierungen angegeben werden:

C1
3 pF,
D1
LXK 2 - PW 14 (vorgegebener LED-Typ)
D2
1N914 (alternativ: 1/2 BAW 56),
D3
Z-Diode 15 V / 0,5 W (DFLZ33),
P1
PULSE (0 mA - 2000 mA für 1 µs - 1 µs bzw. 1 µs - 20 µs bzw. 140 µs -1s)
R1
0,001 Ω
R2
1 Ω,
R3
1 kΩ,
R4
10 kΩ,
R5
50 kΩ,
T1
PMV 31 XN
T2
BC547B (alternativ: BCM e 847 DS)
The following typifications and dimensionings can be specified as an example combination of circuit elements:
C1
3 pF,
D1
LXK 2 - PW 14 (default LED type)
D2
1N914 (alternatively: 1/2 BAW 56),
D3
Zener diode 15 V / 0.5 W (DFLZ33),
P1
PULSE (0 mA - 2000 mA for 1 µs - 1 µs or 1 µs - 20 µs or 140 µs -1s)
R1
0.001Ω
R2
1Ω,
R3
1kΩ,
R4
10kΩ,
R5
50kΩ,
T1
PMV 31 XN
T2
BC547B (alternative: BCM e 847 DS)

Die Eigenschaften der angegebenen Typisierungen können den einschlägigen Datenblättern der Hersteller entnommen werden und werden daher an dieser Stelle nicht ausführlich erläutert.The properties of the specified types can be found in the manufacturer's relevant data sheets and are therefore not explained in detail here.

Die automatische Steuerung der Ströme I der Stromzweige 20 spielt sich mit der oben beschriebenen Schaltungsanordnung wie folgt ab.The automatic control of the currents I of the current branches 20 takes place with the circuit arrangement described above as follows.

Wie oben beschrieben, wird das Arbeitspotential V3 jedes Stromzweigs 20 mittels einer Emitter-Schaltung mit den zwei Steuertransistoren T2 abgegriffen. Die beiden Steuertransistoren werden mit dem gleichen Basispotential V7 versorgt. In Abhängigkeit von den Spannungsabfällen U2 über die Arbeitswiderstände R2, also letztlich in Abhängigkeit von den Arbeitspotentialen V3, verteilt sich ein Basisstrom über die Steuertransistoren T2.As described above, the working potential V3 of each current branch 20 is tapped off by means of an emitter circuit with the two control transistors T2. The two control transistors are supplied with the same base potential V7. Depending on the voltage drops U2 over the working resistance stands R2, so ultimately depending on the working potentials V3, a base current is distributed over the control transistors T2.

Da die Kollektorseiten der Steuertransistoren T2 mit dem Gate eines Leistungstransistors T1 des jeweils anderen Stromzweiges 20 verbunden sind, wird ein Anstieg des Arbeitspotentials V3 eines Stromzweigs 20 über den jeweiligen Steuertransistor T2 verstärkt, wodurch der Stromfluss im jeweils anderen Stromzweig 20 erhöht wird.Since the collector sides of the control transistors T2 are connected to the gate of a power transistor T1 of the respective other current branch 20, an increase in the working potential V3 of a current branch 20 is amplified via the respective control transistor T2, as a result of which the current flow in the respective other current branch 20 is increased.

Mit dieser Kreuzkopplung wird der Strom I in einem der Stromzweige 20 als Arbeitspotential V3 abgegriffen, verstärkt und zur Steuerung des Stromflusses im anderen Stromzweig 20 verwendet.With this cross-coupling, the current I in one of the current branches 20 is tapped off as the working potential V3, amplified and used to control the current flow in the other current branch 20.

Das „Verstärken“ erfolgt, indem bei einer Erhöhung des Arbeitspotentials V3 die Potentialdifferenz (V7 - V3) zwischen der Basis und dem Emitter am Steuertransistor T2 verringert wird, sodass sich der elektrische Widerstand des Transistors T2 zwischen der Kollektorseite c und der Emitterseite e erhöht, wodurch sich auch der Spannungsabfall zwischen der Kollektorseite c und der Emitterseite e erhöht. Dieser zusätzliche Spannungsabfall addiert sich zum erhöhten Arbeitspotential V3 und bildet das Gate-Potential V5, mit dem der Leistungstransistor T1 des jeweils anderen Stromzweiges 20 angesteuert wird. Somit führt eine Erhöhung des Stroms in einem Stromzweig 20 zu einer Erhöhung des Stroms im jeweils anderen Stromzweig 20. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel die beiden Widerstände R2 der beiden Stromzweige identisch sind, werden die beiden Ströme in den beiden Stromzweigen 20 auf den gleichen Wert geregelt. Das Verhältnis der Ströme wird im Verhältnis der beiden Widerstände R2 eigestellt. Durch Verändern der beiden Widerstände R2 kann das Verhältnis der Ströme in den beiden Stromzweigen entsprechend abgeändert werden. Grundsätzlich kann man auch einen oder beide Widerstände R2 durch ein Potentiometer ausbilden, sodass das Stromverhältnis frei einstellbar ist.The "amplification" is carried out by reducing the potential difference (V7 - V3) between the base and the emitter at the control transistor T2 with an increase in the working potential V3, so that the electrical resistance of the transistor T2 between the collector side c and the emitter side e increases, which also increases the voltage drop between the collector side c and the emitter side e. This additional voltage drop is added to the increased working potential V3 and forms the gate potential V5, with which the power transistor T1 of the respective other current branch 20 is driven. Thus, an increase in the current in one current branch 20 leads to an increase in the current in the other current branch 20. Since the two resistors R2 of the two current branches are identical in the present exemplary embodiment, the two currents in the two current branches 20 are regulated to the same value. The ratio of the currents is set in the ratio of the two resistors R2. By changing the two resistors R2, the ratio of the currents in the two current branches can be changed accordingly. In principle, one or both resistors R2 can also be formed by a potentiometer, so that the current ratio can be freely adjusted.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass, wenn das Gate-Potential V5 eines Leistungstransistors T1 sich über einen bestimmten Bereich erhöht hat, es schwierig ist, gegenzuregeln und wieder ins Gleichgewicht zu kommen.It should be noted that once the gate potential V5 of a power transistor T1 has increased over a certain range, it is difficult to counteract and rebalance.

Deshalb wird das Gate-Potential V5 der Leistungstransistoren T1 jeweils mittels der Steuerdioden D2 auf das Referenzarbeitspotential V8 gelegt, wobei das Referenzarbeitspotential V8 dem jeweils höheren der beiden verstärkten Arbeitspotentiale V3, die die Gate-Potentiale V5 der Leistungstransistors T1 bilden, entspricht. Über den Ausgleichswiderstand R5 wird ein Basisstrom für die Steuertransistoren T2 aus dem Steuerhauptpotential V8 heraus erzeugt. Dies hat die Wirkung, dass, je größer das Steuerhauptpotential V8 ist, desto größer der Basisstrom an den Steuertransistoren T2 ist und desto stärker diese Transistoren T2 leiten. Hierdurch fällt mehr Spannung an den vorgeschalteten Steuerwiderständen R4 ab. Die Steuerwiderstände R4 werden vorzugsweise so eingestellt, dass die Gate-Spannung an den Leistungstransistoren T1 nicht über einen vorbestimmten Grenzwert hinausgehen kann, der im vorliegenden Fall bei etwa 1V liegt.The gate potential V5 of the power transistors T1 is therefore set to the reference working potential V8 by means of the control diodes D2, with the reference working potential V8 corresponding to the higher of the two amplified working potentials V3 that form the gate potentials V5 of the power transistor T1. A base current for the control transistors T2 is generated from the main control potential V8 via the compensating resistor R5. This has the effect that the greater the main control potential V8, the greater the base current at the control transistors T2 and the more these transistors T2 conduct. As a result, more voltage drops across the upstream control resistors R4. The control resistors R4 are preferably adjusted in such a way that the gate voltage at the power transistors T1 cannot exceed a predetermined limit value, which in the present case is approximately 1V.

In dem Steuerzweig 50 ist die Spannung durch die Zener-Diode D3 auf einen geeigneten Wert von etwa etwa 33V begrenzt. Hierdurch wird ein konstantes Verhalten der Schaltung unabhängig von der Potentialdifferenz V1-V4 und damit unabhängig vom Gesamtstrom der StromquelleP1 sichergestellt.In the control branch 50, the voltage is limited by the zener diode D3 to a suitable value of about 33V or so. This ensures a constant behavior of the circuit independent of the potential difference V1-V4 and thus independent of the total current of the current source P1.

Wie in 1 gezeigt, weist eines der Verbrauchernetze 40 (in der 1 das rechte Verbrauchernetz 40) eine Leuchtdiode D1 mehr auf als das andere Verbrauchernetz 40. Die zusätzliche Leuchtdiode D1 ist durch eine weitere Anschlussklemme 60 von den übrigen Leuchtdioden D1 abgesetzt. Von den zwei Anschlussklemmen 60, welche die zusätzliche Leuchtdiode D1 einklammern, zweigt jeweils eine Stichleitung ab, die zu jeweils einer weiteren Anschlussklemme 60 führt, über welche die zusätzliche Leuchtdiode D1 gebrückt werden kann. Die zusätzliche Leuchtdiode D1 kann beispielsweise zur Kontrolle des Stromflusses oder, etwa durch Hinzuschalten oder Überbrücken der zusätzlichen Leuchtdiode D1, zum Testen der Steuerschaltung verwendet werden.As in 1 shown, one of the consumer networks 40 (in Fig 1 the right-hand consumer network 40) has one light-emitting diode D1 more than the other consumer network 40. The additional light-emitting diode D1 is separated from the other light-emitting diodes D1 by a further connection terminal 60. From the two connection terminals 60 which bracket the additional light-emitting diode D1, a stub line branches off in each case and leads to a further connection terminal 60 in each case, via which the additional light-emitting diode D1 can be bridged. The additional light-emitting diode D1 can be used, for example, to check the current flow or, for example by connecting or bridging the additional light-emitting diode D1, to test the control circuit.

Das Schaltungskonzept trennt die Leistungssteuerung mit den Leistungstransistoren T1 von der Regelung der Stromstärke, die mit einem Steuertransistorpaar T2, T2 realisiert wird. Dadurch wird eine hohe Regelverstärkung realisiert, die eine sehr präzise Stromteilung/Spiegelung zur Folge hat. Das Steuertransistorpaar T2, T2 arbeitet mit gekoppelten Basen als Differenzverstärker. Die verstärkte Stromdifferenz, die als Spannung mittels der Emitter e über den Arbeitswiderständen R2 abgegriffen wird, wird dann über die Kollektor-Ausgänge c auf die Gates g der Leistungstransistoren T1 gelegt. Die Leistungstransistoren T1 wurden in der tatsächlichen Realisierung als selbstsperrende MOSFETs von einer bestehenden LED-Beschaltung übernommen. Es handelt sich um sogenannte „Digitale Leistungstransistoren“, die über einen kleinen Gate-Spannungsbereich vom Sperren zum Durchschalten zu bringen sind (hohe Verstärkung der Gate-Spannung auf den MOSFET-Durchlasswiderstand).The circuit concept separates the power control with the power transistors T1 from the regulation of the current intensity, which is implemented with a pair of control transistors T2, T2. This results in a high control gain, which results in very precise current division/mirroring. The control transistor pair T2, T2 works with coupled bases as a differential amplifier. The amplified current difference, which is tapped off as a voltage by means of the emitters e across the working resistors R2, is then applied to the gates g of the power transistors T1 via the collector outputs c. In the actual implementation, the power transistors T1 were taken over from an existing LED circuit as self-locking MOSFETs. These are so-called "digital power transistors" that have a small gate voltage range from blocking to switching on (high gain of the gate voltage on the MOSFET on-resistance).

Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt in der Definition des Referenzarbeitspotentials V8 (auch als Referenz-Arbeitspunkt bezeichnet), da die Versorgungsspannung in der Applikation über einen weiten Bereich variiert, um die LED-Stränge dimmen zu können. Der Referenz-Arbeitspunkt wird stabilisiert, um eine hohe Regelverstärkung zu erhalten. Die Arbeitspunktstabilisierung wird durch zwei Maßnahmen erreicht:

  1. 1. Auskopplung einer Konstant-Spannung V3 mittels der Zener-Diode D3
  2. 2. Rückkopplung der Kollektorspannungen auf die Basis des NPN-Paars T2, T2 mittels der Dioden D2, D2.
A special feature of the present invention lies in the definition of the reference working potential V8 (also referred to as the reference working point), since the supply voltage in the application varies over a wide range in order to be able to dim the LED strands. The reference operating point is stabilized in order to obtain a high control gain. The working point stabilization is achieved by two measures:
  1. 1. Extraction of a constant voltage V3 by means of the zener diode D3
  2. 2. Feedback of the collector voltages to the base of the NPN pair T2, T2 by means of the diodes D2, D2.

Es versteht sich, dass der Fachmann in der Lage sein wird, die Schaltungsanordnung je nach Typ und Anzahl der verwendeten LEDs (Vorgabe D1) in geeigneter Weise anzupassen und geeignete Schaltungselemente auszuwählen.It goes without saying that the person skilled in the art will be able to suitably adapt the circuit arrangement depending on the type and number of LEDs used (specification D1) and to select suitable circuit elements.

2 zeigt eine Schaltungsanordnung 200 mit einer Stromsteuerschaltung 30 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 shows a circuit arrangement 200 with a current control circuit 30 according to a second embodiment of the present invention.

Gemäß der Darstellung in 2 sind in der Schaltungsanordnung 200 eine Versorgungsschaltung 10, vier parallele Stromzweige 20, welche durch die Versorgungsschaltung 10 mit Strom versorgt werden, und eine Stromsteuerschaltung 30 vorgesehen.According to the illustration in 2 a supply circuit 10, four parallel current branches 20, which are supplied with current by the supply circuit 10, and a current control circuit 30 are provided in the circuit arrangement 200.

Anders als die Schaltungsanordnung 100 des ersten Ausführungsbeispiels weist die Stromsteuerschaltung 30 nicht zwei, sondern, entsprechend der Anzahl der zu versorgenden und zu steuernden Stromzweige 20, vier Steuerzweige 50 auf. Ansonsten gilt für den Aufbau und die Verschaltung jedes der Schaltungsteile 10, 20, 30, 40, 50 sinngemäß das für das vorhergehende Ausführungsbeispiel Gesagte, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen von einer erneute Beschreibung abgesehen wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in 2 auf eine Umzeichnung der Schaltungsteile 10, 30, 40 verzichtet.Unlike the circuit arrangement 100 of the first exemplary embodiment, the current control circuit 30 does not have two but four control branches 50, corresponding to the number of current branches 20 to be supplied and controlled. Otherwise, what was said for the previous exemplary embodiment applies to the structure and interconnection of each of the circuit parts 10, 20, 30, 40, 50, so that a renewed description is dispensed with in order to avoid repetition. For reasons of clarity, in 2 the circuit parts 10, 30, 40 are not redrawn.

Zur Klarheit wird darauf hingewiesen, alle Stromzweige 20 wie auch die Stromsteuerschaltung 30 von dem durch die Versorgungsschaltung 10 gelieferten Hauptversorgungspotential V1 abzweigen, alle Steuerzweige 50 von dem durch den Skalierwiderstand 50 gelieferten Potential V6 abzweigen, die Basen aller vier Steuertransistoren T2 auf das gemeinsame Basispotential V7 führen und das Gate des Leistungstransistors T1 jedes Stromzweigs 20 mit dem Kollektor des Steuertransistors T2 genau eines einem anderen Stromzweig 20 zugeordneten Steuerzweigs 50 verbunden sind.For clarity, it is pointed out that all current branches 20 as well as the current control circuit 30 branch off from the main supply potential V1 supplied by the supply circuit 10, all control branches 50 branch off from the potential V6 supplied by the scaling resistor 50, the bases of all four control transistors T2 on the common base potential V7 lead and the gate of the power transistor T1 of each current branch 20 is connected to the collector of the control transistor T2 of exactly one control branch 50 assigned to another current branch 20 .

Mit anderen Worten, bei diesem Ausführungsbeispiel sind vier Verbrauchernetze 40 vorgesehen, in welchen jeweils mehrere Leuchtdioden D1 angeordnet sind. Die einzelnen Stromzweige 20 mit jeweiligem Verbrauchernetz 40 sind über einen jeweils zugeordneten Steuerzweig 50 der Stromsteuerschaltung 30 zirkulär gekoppelt. Ansonsten funktioniert diese Schaltungsanordnung 200 genauso wie mit zwei Stromzweigen 20.In other words, in this exemplary embodiment, four consumer networks 40 are provided, in each of which a plurality of light-emitting diodes D1 are arranged. The individual current branches 20 with the respective consumer network 40 are coupled in a circular manner via a respectively assigned control branch 50 of the current control circuit 30 . Otherwise, this circuit arrangement 200 works in exactly the same way as with two current branches 20.

Je mehr Stromzweige 20 vorhanden sind, desto diffiziler und empfindlicher wird eine stabile Stromsteuerung. Simulationen haben gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Schaltungskonzept die Ströme in drei oder vier Stromzweigen gut geregelt werden können.The more current branches 20 there are, the more difficult and sensitive stable current control becomes. Simulations have shown that the currents in three or four current branches can be regulated well with the circuit concept according to the invention.

3 zeigt eine Schaltungsanordnung 300 mit einer Stromsteuerschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 shows a circuit arrangement 300 with a current control circuit according to a third embodiment of the present invention.

Die in 3 gezeigte Schaltungsanordnung 300 dieses Ausführungsbeispiels ist der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung 100 des ersten Ausführungsbeispiels funktional gleichwertig mit dem Unterschied, dass anstelle eines NPN-Transistors ein PNP-Transistor als Steuertransistor T2 und anstelle des NMOS-Leistungstransistors ein PMOS-Leistungstransistor T1 verwendet werden. Dieser prinzipielle Unterschied bedingt eine Umkehrung des Schaltungsaufbaus, d.i., der Reihenfolge der Schaltungselemente. So liegt in jedem Stromzweig 20 zunächst der Arbeitswiderstand R2 an dem Hauptversorgungspotential V1, gefolgt von dem selbstsperrenden Leistungstransistor T1 mit Drain d und danach an dessen Source s das Verbrauchernetz 40, das schließlich auf das Stromsenkenpotential V4 fällt. Das Arbeitspotential V3 wird am Source s des Leistungstransistor T1 abgegriffen und liegt am Emitter e des Steuertransistors (PNP-Transistors) T2, dessen Kollektor c über den Steuerwiderstand R4 auf das gemeinsame Steuerhauptpotential V6 fällt. Der Skalierwiderstand R3 führt das gemeinsame Steuerhauptpotential V6 auf das Stromsenkenpotential V4. Die Steuerdiode D2 führt von dem gemeinsamen Referenzarbeitspotential V7 auf die Emitterseite e des jeweiligen Steuertransistors T2, und das Gate g des Leistungstransistors T1 liegt ebenfalls auf der Emitterseite e des Steuertransistors T2 des jeweils anderen Stromzweigs 20. Die Zenerdiode weist von dem Hauptversorgungspotential V1 auf das Steuerhauptpotential V6.In the 3 The circuit arrangement 300 shown in this exemplary embodiment is the one shown in FIG 1 The circuit arrangement 100 shown in the first exemplary embodiment is functionally equivalent, with the difference that a PNP transistor is used as control transistor T2 instead of an NPN transistor, and a PMOS power transistor T1 is used instead of the NMOS power transistor. This fundamental difference requires a reversal of the circuit structure, ie the order of the circuit elements. In each current branch 20, the working resistor R2 is initially at the main supply potential V1, followed by the self-locking power transistor T1 with drain d and then at its source s the consumer network 40, which finally falls to the current sink potential V4. The working potential V3 is tapped off at the source s of the power transistor T1 and is at the emitter e of the control transistor (PNP transistor) T2, whose collector c falls to the common main control potential V6 via the control resistor R4. Of the Scaling resistor R3 leads the common main control potential V6 to the current sink potential V4. The control diode D2 leads from the common reference working potential V7 to the emitter side e of the respective control transistor T2, and the gate g of the power transistor T1 is also located on the emitter side e of the control transistor T2 of the other current branch 20. The zener diode points from the main supply potential V1 to the main control potential V6

Mit anderen Worten wird das Arbeitspotential V3 jedes Stromzweigs 20 hier anders als in dem Fall einer Steuerung durch npn-Transistoren mittels einer Kollektor-Schaltung mit den zwei Steuertransistoren (pnp-Transistoren) T2 abgegriffen. Die beiden Steuertransistoren werden mit dem gleichen Basispotential V7 versorgt. In Abhängigkeit von den Spannungsabfällen U2 über die Arbeitswiderstände R2, also letztlich in Abhängigkeit von den Arbeitspotentialen V3, verteilt sich ein Basisstrom über die Steuertransistoren T2.In other words, the working potential V3 of each current branch 20 is tapped off here by means of a collector circuit with the two control transistors (pnp transistors) T2, unlike in the case of control by npn transistors. The two control transistors are supplied with the same base potential V7. Depending on the voltage drops U2 across the working resistors R2, ie ultimately depending on the working potentials V3, a base current is distributed across the control transistors T2.

Damit arbeitet die Stromsteuerschaltung 30 grundsätzlich ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel, nur mit umgekehrter Anordnungsrichtung. Eine ausführliche Beschreibung der Funktionsweise wird daher zur Vermeidung von Wiederholungen weggelassen, stattdessen auf die Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen, die analog anzuwenden ist. Anzumerken ist noch, dass sich die Arbeitsspannung U2 hier als Differenz zwischen dem Hauptversorgungspotential V1 und dem Arbeitspotential V3 ergibt, das hier als Source-Potential des Leistungstransistors T1 anfällt.Thus, the current control circuit 30 operates basically the same as in the first embodiment, only with the arrangement direction reversed. A detailed description of the mode of operation is therefore omitted in order to avoid repetition; instead, reference is made to the description of the first exemplary embodiment, which is to be applied analogously. It should also be noted that the working voltage U2 results here as the difference between the main supply potential V1 and the working potential V3, which occurs here as the source potential of the power transistor T1.

Die Schaltungsanordnungen 100, 200, 300 sind grundsätzlich für den Gleichstrombetrieb vorgesehen. Simulationen haben gezeigt, dass sie auch gepulst betrieben werden können. Die Schaltungen zeigen gutes dynamisches Verhalten.The circuit arrangements 100, 200, 300 are basically intended for direct current operation. Simulations have shown that they can also be operated in pulsed mode. The circuits show good dynamic behavior.

Mit unterschiedlichen Arbeitswiderständen R2 können unterschiedliche Stromverteilungen in den einzelnen Stromzweigen 20 eingestellt werden. Die Arbeitswiderstände R2 können auch durch Potentiometer verkörpert werden, so dass der Stromfluss in einzelnen Stromzweigen 20 von Hand individuell einstellbar ist.Different current distributions in the individual current branches 20 can be set with different working resistances R2. The working resistors R2 can also be embodied by potentiometers, so that the current flow in the individual current branches 20 can be set individually by hand.

Das oben beschriebene Schaltungskonzept wurde erst in einer Schaltungssimulationssoftware (LTSpice) simuliert, dann implementiert und getestet. Die Simulationen decken ungleiche Stromverhältnisse, sowie Erweiterung auf mehrere Zweige ab. Die Implementierung wurde für gleiche Stromverhältnisse und zwei Zweige durchgeführt.The circuit concept described above was first simulated in circuit simulation software (LTSpice), then implemented and tested. The simulations cover unequal current ratios as well as extension to multiple branches. The implementation was carried out for equal current ratios and two branches.

Die Schaltung wurde sowohl in der Simulation als auch in der Praxis getestet, indem eine einzelne LED D1 mal in einem, mal im anderen Stromzweig 20 überbrückt wurde. Die dadurch entstehende Asymmetrie der Gesamt-Flussspannungen der LED-Stränge würde ohne die erfindungsgemäße Stromsteuerschaltung 30 zu sehr unterschiedlichen Strömen in den beiden Stromzweigen 20 führen. Die nachstehende Tabelle 1 zeigt anhand eines Messprotokolls die Wirkung der erfindungsgemäßen Stromsteuerschaltung 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt und oben erläutert ist. Tabelle 1: Messergebnisse an der Schaltungsrealisierung Gesamtstrom I(R1) [mA] 200 600 1000 1400 1800 symmetrisch (keine LED gebrückt) Versorgungsspannung V1-V4 [V] 30,86 34,40 36,10 37,30 38,20 Arbeitsstrom linker Zweig I(R2) [mA] 102,3 303 504 705 907 Arbeitsstrom rechter Zweig I(R2) [mA] 101,9 303 504 705 907 Verlustspannung linker Zweig V2-V3 [V] 0,047 0,055 0,114 0,213 0,440 Verlustspannung rechter Zweig V2-V3 [V] 0,017 0,055 0,076 0,193 0,389 asymmetrisch (eine LED gebrückt) Versorgungsspannung V1-V4 [V] 30,86 34,40 36,10 37,30 38,20 Arbeitsstrom linker Zweig I(R2) [mA] 103,0 304 505 706 908 Arbeitsstrom rechter Zweig I(R2) [mA] 102,0 303 504 705 907 Verlustspannung linker Zweig V2-V3 [V] 2,836 2,974 3,103 3,242 3,388 Verlustspannung rechter Zweig V2-V3 [V] 0,017 0,055 0,104 0,153 0,209 The circuit was tested both in the simulation and in practice by bridging a single LED D1 in one branch 20 and in the other branch. Without the current control circuit 30 according to the invention, the resulting asymmetry of the total flow voltages of the LED strings would lead to very different currents in the two current branches 20 . Table 1 below uses a measurement protocol to show the effect of the current control circuit 30 according to the invention in accordance with the first exemplary embodiment, which is shown in 1 shown and explained above. Table 1: Measurement results on the circuit implementation total current I(R1) [mA] 200 600 1000 1400 1800 symmetrical (no LED bridged) Supply voltage V1-V4 [V] 30.86 34.40 36:10 37.30 38.20 Working current left branch I(R2) [mA] 102.3 303 504 705 907 Working current right branch I(R2) [mA] 101.9 303 504 705 907 Leakage voltage left branch V2-V3 [V] 0.047 0.055 0.114 0.213 0.440 Leakage voltage right branch V2-V3 [V] 0.017 0.055 0.076 0.193 0.389 asymmetrical (one LED bridged) Supply voltage V1-V4 [V] 30.86 34.40 36:10 37.30 38.20 Working current left branch I(R2) [mA] 103.0 304 505 706 908 Working current right branch I(R2) [mA] 102.0 303 504 705 907 Leakage voltage left branch V2-V3 [V] 2,836 2,974 3.103 3,242 3,388 Leakage voltage right branch V2-V3 [V] 0.017 0.055 0.104 0.153 0.209

Aus Tabelle 1 geht hervor, dass die Stromsteuerschaltung 30 die durch Brücken einer LED provozierte Asymmetrie zu nahezu 100% kompensiert. dies ist eine sehr sichere Abschätzung der Zuverlässigkeit der Stromsteuerung, denn in der praktischen Anwendung geht es eher um die Kompensation von unterschiedlich großen Flussspannungen einzelner Leuchtdioden D1, die sich in der Summe weit weniger drastisch auswirken als die Überbrückung einer Leuchtdiode D1.Table 1 shows that the current control circuit 30 compensates almost 100% for the asymmetry provoked by bridging an LED. This is a very safe estimate of the reliability of the current control, because in practical application it is more about the compensation of different forward voltages of individual light-emitting diodes D1, which have a much less drastic effect overall than bridging a light-emitting diode D1.

Während die vorstehenden Ausführungsbeispiele und die Simulationen und Testschaltungen für eine Aufteilung 1 : 1 konzipiert sind, ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verteilung mit gleichem Stromverhältnis beschränkt. Für Aufteilung in ungleiche Ströme muss nur das Verhältnis der Arbeitswiderstände R2 entsprechend gewählt werden. Man kann dieses Verhältnis auch mittels unterschiedlicher Steuerwiderstände R4 variieren.While the above embodiments and the simulations and test circuits are designed for a 1:1 split, the application of the present invention is not limited to equal current ratio splitting. For division into unequal currents, only the ratio of the load resistances R2 must be selected accordingly. This ratio can also be varied by means of different control resistors R4.

Der Kondensator C1 kann gewählt werden, um die dynamischen Eigenschaften in der praktischen Schaltung zu optimieren.The capacitor C1 can be chosen to optimize the dynamic properties in the practical circuit.

Mit der oben anhand mehrerer Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltungsanordnungen 100, 200, 300 bzw. der dort vorgesehenen Stromsteuerschaltung 30 konnten nach den Simulations- und Testergebnissen

  • - eine automatische Stromteilung;
  • - eine Verbesserung der Genauigkeit (<5% Abweichung);
  • - eine Verbesserung der Robustheit gegenüber Stromstärke und Schaltungselement-Toleranzen;
  • - ein gutes dynamisches Verhalten beim Ein- und Ausschalten, sowie im Pulsbetrieb;
  • - ein einfacher Aufbau durch eine geringe Anzahl von Schaltungselementen;
  • - die Möglichkeit einer Wiederverwertung des gleichen LED-Ketten-Aufbaus wie in den bisherigen Beleuchtungen, sowie einer Wiederverwertung der gleichen Leistungstransistoren;
  • - eine hohe Effizienz aufgrund geringer Verlustleistung der Regelschaltung
erzielt werden. Die Schaltung hat des Weiteren den Vorteil, dass sie sich auch über einen weiten Bereich an ungleiche Stromteilungsverhältnisse anpassen kann, sowie auf mehrere (also zwei oder mehr) LED-Ketten-Zweige erweitert werden kann.According to the simulation and test results
  • - an automatic current division;
  • - an improvement in accuracy (<5% deviation);
  • - an improvement in robustness to current and circuit element tolerances;
  • - Good dynamic behavior when switching on and off, as well as in pulsed mode;
  • - A simple structure with a small number of circuit elements;
  • - the possibility of recycling the same LED chain structure as in the previous lighting, as well as recycling the same power transistors;
  • - High efficiency due to low power loss of the control circuit
be achieved. The circuit also has the advantage that it can also adapt to unequal current sharing ratios over a wide range and can be extended to several (i.e. two or more) LED chain branches.

Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele weisen eine Stromquelle P1 auf, welche Strompulse mit unterschiedlicher Dauer (1 µs -1s) und mit unterschiedlicher Stromstärke (0,1 nA - 2A) erzeugt. Die Erfindung kann auch mit einer Strom- bzw. Spannungsquelle mit einer konstanten Ausgangsspannung bzw. mit einem konstanten Stromsignal betrieben werden.The exemplary embodiments explained above have a current source P1 which generates current pulses with different durations (1 μs -1 s) and with different current strengths (0.1 nA - 2A). The invention can also be operated with a current or voltage source with a constant output voltage or with a constant current signal.

Selbst kurze Pulse können mit der erfindungsgemäßen Stromsteuerschaltung sicher und zuverlässig im gewünschten Verhältnis geregelt werden. Die erfindungsgemäße Stromsteuerschaltung zeigt somit ein sehr schnelles Ansprechverhalten.Even short pulses can be safely and reliably regulated in the desired ratio with the current control circuit according to the invention. The current control circuit according to the invention thus shows a very fast response.

Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen sind die Leistungstransistoren T1 als selbstsperrende Feldeffekttransistoren ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung können auch selbstleitende Transistoren verwendet werden, wobei das an der Gate-Elektrode anliegende Potential V4 dann entsprechend invertiert sein sollte. Bei selbstleitenden Feldeffekttransistoren kann es zweckmäßig sein, diese beim Einschalten der gesamten Stromsteuerschaltung zunächst mit einem Sperrpotential zu beaufschlagen, bevor die Regelung durch die Stromsteuerschaltung wirksam wird.In the exemplary embodiments explained above, the power transistors T1 are in the form of normally-off field-effect transistors. Within the scope of the invention, normally on transistors can also be used, in which case the potential V4 present at the gate electrode should then be correspondingly inverted. In the case of self-conducting field-effect transistors, it can be expedient first to apply a blocking potential to them when the entire current control circuit is switched on, before the regulation by the current control circuit becomes effective.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben, die sich auf die Verteilung eines Versorgungsstroms auf zwei oder mehr parallele Stromzweige 20 mit jeweiligen Verbrauchernetzen 40 beschrieben, wobei jedes der Verbrauchernetze 40 beispielhaft als LED-Kette mit einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden D1 aufgebaut ist. Die beschriebene Stromsteuerschaltung 30 ist jedoch auch auf andere Arten von parallel geschalteten Verbrauchernetzen 40 anwendbar, bei denen eine möglichst exakte Einhaltung eines bestimmten Stromteilungsverhältnisses gewünscht oder erforderlich ist. Es können nichtlineare Verbraucher verwendet werden und trotzdem wird eine vorbestimmte Verteilung erzielt.The present invention has been described on the basis of several exemplary embodiments, which relate to the distribution of a supply current to two or more parallel current branches 20 with respective consumer networks 40, each of the consumer networks 40 being constructed by way of example as an LED chain with a large number of light-emitting diodes D1 connected in series . The current control circuit described However, 30 can also be applied to other types of consumer networks 40 connected in parallel, in which it is desired or necessary to maintain a specific current division ratio as precisely as possible. Non-linear loads can be used and a predetermined distribution is still achieved.

Bei mehr als zwei Stromzweigen 20 ist es auch denkbar, eine verschachtelte Anordnung zu wählen, bei welcher jeweils zwei oder drei Stromzweige parallel zusammengefasst und gesteuert werden und mehrere solcher Parallelschaltungen zu einer Gesamtparallelschaltung zusammengefasst und gesteuert werden, anstelle alle Stromzweige 20 parallel zu verschalten und zu steuern. Mit anderen Worten, jede der Parallelschaltungen wird als ein Verbrauchernetz verstanden. Auf diese Weise kann eine zwei- oder mehrstufige Steuerung vorgenommen werden, die zwar einen komplexeren Schaltungsaufbau und mehr Schaltungselemente erfordern kann, aber möglicherweise regelungstechnische Vorteile aufweisen kann.If there are more than two current branches 20, it is also conceivable to select a nested arrangement in which two or three current branches are combined and controlled in parallel and several such parallel circuits are combined and controlled to form an overall parallel circuit, instead of connecting all current branches 20 in parallel and closing them Taxes. In other words, each of the parallel circuits is understood as a consumer network. In this way, a two-stage or multi-stage control can be carried out, which may require a more complex circuit structure and more circuit elements, but may have advantages in terms of control technology.

Im Rahmen dieser Anmeldung wird durchgehend der Begriff der Steuerung verwendet. Dieser Begriff unterscheidet im Rahmen dieser Anmeldung nicht zwischen einer einfachen Vorwärtssteuerung und einer Regelung mit Rückführung der Steuergröße.Within the scope of this application, the term control is used throughout. In the context of this application, this term does not differentiate between simple forward control and regulation with feedback of the controlled variable.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die qualitative Bezeichnung von Schaltungselementen wie etwa von Widerständen als Vorschaltwiderstand, Arbeitswiderstand, Skalierwiderstand, Steuerwiderstand, Ausgleichswiderstand, von Dioden als Steuerdioden, von Kondensatoren als Ausgleichskondensatoren, von Transistoren als Steuer- oder Leistungstransistoren lediglich der funktionalen Zuordnung innerhalb der Schaltungsanordnungen dient und keine Einschränkung hinsichtlich der Bauart, Typisierung und Dimensionierung dieser Schaltungselemente bedeuten muss, soweit dies nicht ausdrücklich im Zusammenhang erwähnt ist.It should also be pointed out that the qualitative designation of circuit elements such as resistors as ballast resistors, working resistors, scaling resistors, control resistors, equalizing resistors, diodes as control diodes, capacitors as equalizing capacitors, transistors as control or power transistors only indicates the functional assignment within the Circuit arrangements is used and does not have to mean any restriction with regard to the type, type and dimensioning of these circuit elements, unless this is expressly mentioned in the context.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Versorgungsschaltungsupply circuit
2020
Stromzweigpower branch
3030
Stromsteuerschaltungpower control circuit
4040
Verbrauchernetzconsumer network
5050
Steuerzweigcontrol branch
6060
Anschlussklemmeterminal block
100100
Schaltungsanordnungcircuit arrangement
200200
Schaltungsanordnungcircuit arrangement
300300
Schaltungsanordnung circuit arrangement
bb
BasisBase
cc
Kollektorcollector
di.e
Draindrainage
ee
Emitteremitter
gG
GateGate
ss
Source Source
C1C1
Ausgleichskondensator compensation capacitor
D1D1
Leuchtdiode (LED)light emitting diode (LED)
D2D2
Steuerdiodecontrol diode
D3D3
Zenerdiodezener diode
P1P1
Stromquellepower source
R1R1
Vorschaltwiderstandseries resistor
R2R2
Arbeitswiderstandworking resistance
R3R3
Skalierwiderstandscaling resistance
R4R4
Steuerwiderstandcontrol resistor
R5R5
Ausgleichswiderstand balancing resistance
T1T1
Leistungstransistor (Feldeffekttransistor, nsbesondere MOSFET)Power transistor (field effect transistor, nspecial MOSFET)
T2T2
Steuertransistor (Bipolartransis- tor npn oder pnp) Control transistor (bipolar transistor npn or pnp)
U1U1
Spannungsabfall über einer LEDVoltage drop across an LED
U2U2
Arbeitsspannung (Spannungsabfall über Arbeitswiderstand R2) Working voltage (voltage drop across working resistor R2)
V0V0
Nullpotentialzero potential
V1V1
Hauptversorgungspotentialmain supply potential
V2v2
Verbraucherpotentialconsumer potential
V3V3
Arbeitspotentialwork potential
V4V4
Stromsenkenpotentialcurrent sink potential
V5V5
Gate-Potentialgate potential
V6V6
Steuerhauptpotentialcontrol main potential
V7V7
Basispotentialbase potential
V8V8
Referenzarbeitspotentialreference work potential

Claims (18)

Stromsteuerschaltung (30) zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle (P1) auf eine Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen (40) mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis, wobei die Stromsteuerschaltung (30) für jedes der Verbrauchernetze (40) jeweils aufweist: einen Leistungstransistor (T1), insbesondere Feldeffekttransistor, vorzugsweise MOSFET, in Reihe mit dem Verbrauchernetz (40); einen Arbeitswiderstand (R2) in Reihe mit dem Leistungstransistor (T1) auf dessen von dem Verbrauchernetz (40) abgewandten Seite, wobei zwischen dem Arbeitswiderstand (R2) und dem Leistungstransistor (T1) ein Arbeitspotential (V3) definiert ist; einen Steuerwiderstand (R4), dessen eine Seite mit einem für die gesamte Stromsteuerschaltung (30) einheitlichen Steuerreferenzpotential (V6) verbunden ist; einen Steuertransistor (T2), insbesondere Bipolartransistor, der in einem zwischen dem Arbeitspotential (V3) und der anderen, von dem Steuerreferenzpotential (V6) abgewandten Seite des Steuerwiderstands (R4) ausgebildeten Stromweg angeschlossen ist, wobei die Steuerelektrode, insbesondere Basis (b), des Steuertransistors (T2) mit den Steuerelektroden, insbesondere Basen, der Steuertransistoren (T2) aller anderen Verbrauchernetze (40) verbunden ist, um ein allen Steuertransistoren (T2) gemeinsames Basispotential (V7) auszubilden, das mit den Stromwegen zwischen dem Steuertransistor (T2) und dem Steuerwiderstand (R4) gekoppelt ist; und wobei eine Steuerelektrode des Leistungstransistors (T1) mit dem Stromweg zwischen dem Steuertransistor (T2) und dem Steuerwiderstand (R4), die für genau einen anderen der Verbrauchernetze (40) vorgesehen sind, verbunden ist.Current control circuit (30) for distributing a current from a common current source (P1) to a plurality of parallel consumer networks (40) with a predetermined current division ratio, the current control circuit (30) for each of the consumer networks (40) having: a power transistor (T1), in particular a field effect transistor, preferably a MOSFET, in series with the consumer network (40); a working resistor (R2) in series with the power transistor (T1) on its side remote from the load network (40), a working potential (V3) being defined between the working resistor (R2) and the power transistor (T1); a control resistor (R4), one side of which is connected to a control reference potential (V6) which is uniform for the entire current control circuit (30); a control transistor (T2), in particular a bipolar transistor, which is connected in a current path formed between the working potential (V3) and the other side of the control resistor (R4) which is remote from the control reference potential (V6), wherein the control electrode, in particular base (b), of the control transistor (T2) is connected to the control electrodes, in particular bases, of the control transistors (T2) of all other consumer networks (40) in order to form a base potential (V7) common to all control transistors (T2), coupled to the current paths between the control transistor (T2) and the control resistor (R4); and wherein a control electrode of the power transistor (T1) is connected to the current path between the control transistor (T2) and the control resistor (R4) provided for exactly one other of the load networks (40). Stromsteuerschaltung (30) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung des gemeinsamen Basispotentials (V7) jeweils mittels einer Steuerdiode (D2) zwischen dem Stromweg zwischen dem Steuertransistor (T2) und dem Steuerwiderstand (R4) und dem Basispotential (V7) ausgebildet ist.Current control circuit (30) according to claim 1 , characterized in that the coupling of the common base potential (V7) is formed in each case by means of a control diode (D2) between the current path between the control transistor (T2) and the control resistor (R4) and the base potential (V7). Stromsteuerschaltung (30) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdioden (D2) aller Stromzweige miteinander verbunden sind und ein Referenzarbeitspotential (V8) bilden, das mittels eines Ausgleichswiderstands (R5) mit dem Basispotential (V7) verbunden ist.Current control circuit (30) according to claim 2 , characterized in that the control diodes (D2) of all current branches are connected to one another and form a reference working potential (V8) which is connected to the base potential (V7) by means of a compensating resistor (R5). Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromsteuerschaltung (30) eine Zenerdiode (D3) aufweist, die zwischen dem Steuerreferenzpotential (V6) und einem durch die miteinander verbundenen, von dem jeweiligen Leistungstransistor (T1) abgewandten Seiten der Arbeitswiderstände (R2) definierten Potential angeschlossen ist.Current control circuit (30) according to any one of Claims 1 until 3 , characterized in that the current control circuit (30) has a zener diode (D3) which is connected between the control reference potential (V6) and a potential defined by the interconnected sides of the load resistors (R2) remote from the respective power transistor (T1). Stromsteuerschaltung (30) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertransistor (T2) ein npn-Transistor ist, wobei die Verbrauchernetze (40) auf der Seite eines durch die Stromquelle (P1) gelieferten, gemeinsamen Hauptversorgungspotential (V1) vorgesehen sind, die Arbeitswiderstände (R2) mit einem gemeinsamen Stromsenkenpotential (V4) verbunden sind, wobei bezüglich jedes der Verbrauchernetze (40) jeweils das Arbeitspotential (V3) ein Source-Potential des Leistungstransistors (T1) ist und mit einem Emitter (e) des Steuertransistors (T2) verbunden ist, die Steuerelektrode des einem Verbrauchernetz (40) zugeordneten Leistungstransistors (T1) mit dem Kollektor (c) des einem anderen Verbrauchernetz (40) zugeordneten Steuertransistors (T2) verbunden ist, der Steuerwiderstand (R4) mit dem Kollektor (c) des Steuertransistors (T2) verbunden ist, das Steuerreferenzpotential (V6) über einen Skalierwiderstand (R3) mit dem Hauptversorgungspotential (V1) verbunden ist, und die Durchflussrichtung der Steuerdiode (D2) auf das Referenzarbeitspotential (V8) hinweist, und wobei die Durchflussrichtung der Zenerdiode (D3) von dem Stromsenkenpotential (V4) zu dem Steuerreferenzpotential (V6) weist.Current control circuit (30) according to claim 3 or 4 , characterized in that the control transistor (T2) is an npn transistor, the load networks (40) being provided on the side of a common main supply potential (V1) supplied by the current source (P1), the load resistors (R2) having a common current sink potential (V4), with respect to each of the consumer networks (40) in each case the working potential (V3) is a source potential of the power transistor (T1) and is connected to an emitter (e) of the control transistor (T2), the control electrode of one power transistor (T1) assigned to the consumer network (40) is connected to the collector (c) of the control transistor (T2) assigned to another consumer network (40), the control resistor (R4) is connected to the collector (c) of the control transistor (T2) which Control reference potential (V6) is connected to the main supply potential (V1) via a scaling resistor (R3), and the flow direction of the control diode (D2) to the Reference working potential (V8) indicates, and wherein the flow direction of the zener diode (D3) from the current sink potential (V4) to the control reference potential (V6) has. Stromsteuerschaltung (30) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertransistor (T2) ein pnp-Transistor ist, wobei die Arbeitswiderstände (R2) mit einem durch die Stromquelle (P1) gelieferten, gemeinsamen Hauptversorgungspotential (V1) verbunden sind, die Verbrauchernetze (40) auf der Seite eines gemeinsamen Stromsenkenpotentials (V4) vorgesehen sind, wobei bezüglich jedes der Verbrauchernetze (40) jeweils das Arbeitspotential (V3) ein Source-Potential des Leistungstransistors (T1) ist und mit einem Emitter (e) des Steuertransistors (T2) verbunden ist, die Steuerelektrode des einem Verbrauchernetz (40) zugeordneten Leistungstransistors (T1) mit dem Kollektor (c) des einem anderen Verbrauchernetz (40) zugeordneten Steuertransistors (T2) verbunden ist, der Steuerwiderstand (R4) mit dem Kollektor (c) des Steuertransistors (T2) verbunden ist, das Steuerreferenzpotential (V6) über einen Skalierwiderstand (R3) mit dem Stromsenkenpotential (V4) verbunden ist, und die Durchflussrichtung der Steuerdiode (D2) von dem Referenzarbeitspotential (V8) weg weist, und wobei die Durchflussrichtung der Zenerdiode (D3) von dem Hauptversorgungspotential (V1) zu dem Steuerreferenzpotential (V6) weist.Current control circuit (30) according to claim 3 or 4 , characterized in that the control transistor (T2) is a pnp transistor, the load resistors (R2) being connected to a common main supply potential (V1) supplied by the current source (P1), the consumer networks (40) on the side of a common Current sink potential (V4) are provided, with respect to each of the consumer networks (40) in each case the working potential (V3) is a source potential of the power transistor (T1) and is connected to an emitter (e) of the control transistor (T2), the control electrode of one power transistor (T1) assigned to the consumer network (40) is connected to the collector (c) of the control transistor (T2) assigned to another consumer network (40), the control resistor (R4) is connected to the collector (c) of the control transistor (T2) which Control reference potential (V6) is connected to the current sink potential (V4) via a scaling resistor (R3), and the flow direction of the control diode (D2) depends on the Refe enzarbeitspotential (V8) points away, and wherein the flow direction of the zener diode (D3) from the main supply potential (V1) to the control reference potential (V6) has. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgleichswiderstand (R5) ein Ausgleichskondensator (C1) parallel geschaltet ist.Current control circuit (30) according to any one of the preceding claims 3 , 5 or 6 , characterized in that the compensating resistor (R5) is connected in parallel with a compensating capacitor (C1). Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (P1) eine Gleichstromquelle ist.A power control circuit (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the power source (P1) is a direct current source. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (P1) eine gepulste Stromquelle (P1) ist.Current control circuit (30) according to any one of Claims 1 until 7 , characterized in that the current source (P1) is a pulsed current source (P1). Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswiderstände (R2) Festwiderstände sind.Current control circuit (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the load resistors (R2) are fixed resistors. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswiderstände (R2) verstellbare Widerstände sind.Current control circuit (30) according to any one of Claims 1 until 9 , characterized in that the working resistors (R2) are adjustable resistors. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswiderstände (R2) ein Widerstandsverhältnis zueinander aufweisen, das entsprechend dem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis ausgewählt ist.Current control circuit (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the load resistors (R2) have a resistance ratio to one another which is selected in accordance with the predetermined current division ratio. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Stromteilungsverhältnis ein gleichmäßiges Stromteilungsverhältnis ist.A current control circuit (30) as claimed in any preceding claim, characterized in that the predetermined current sharing ratio is an equal current sharing ratio. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Stromteilungsverhältnis ein ungleichmäßiges Stromteilungsverhältnis ist.Current control circuit (30) according to any one of Claims 1 until 12 , characterized in that the predetermined flow sharing ratio is a non-uniform flow sharing ratio. Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsspannung, die sich aus einer Differenz zwischen dem Hauptversorgungspotential (V1) und dem Stromsenkenpotential (V4) ergibt, kleiner als oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist, wobei der vorgegebene Grenzwert insbesondere 48 V ist.Current control circuit (30) according to one of the preceding claims, characterized in that a supply voltage resulting from a difference between the main supply potential (V1) and the current sink potential (V4) is less than or equal to a predetermined limit value, the predetermined limit value in particular is 48V. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) mit einer Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen (40), von denen jedes eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leuchtdioden (D1) aufweist, und mit einer Stromsteuerschaltung (30) zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle (P1) auf die Vielzahl der parallelen Verbrauchernetze (40) mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis, wobei die Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche aufgebaut ist.Circuit arrangement (100; 200; 300) with a multiplicity of parallel load networks (40), each of which has a multiplicity of series-connected light-emitting diodes (D1), and with a current control circuit (30) for distributing a current from a common current source (P1 ) to the plurality of parallel consumer networks (40) with a predetermined current division ratio, wherein the current control circuit (30) is constructed according to one of the preceding claims. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchernetze (40) identisch, insbesondere mit einer identischen Anzahl von Leuchtdioden (D1) identischen Typs, aufgebaut sind.Circuit arrangement (100; 200; 300) according to Claim 16 , characterized in that the consumer networks (40) are constructed identically, in particular with an identical number of light-emitting diodes (D1) of the same type. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) mit einer Vielzahl von parallelen Verbrauchernetzen (40) und mit einer Stromsteuerschaltung (30) zur Verteilung eines Stroms aus einer gemeinsamen Stromquelle (P1) auf die Vielzahl der parallelen Verbrauchernetze (40) mit einem vorgegebenen Stromteilungsverhältnis, wobei die Stromsteuerschaltung (30) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 15 aufgebaut ist und wobei jedes der Verbrauchernetze einen nichtlinearen Verbraucher, insbesondere eine Leuchtdiode, aufweist.Circuit arrangement (100; 200; 300) with a multiplicity of parallel load networks (40) and with a current control circuit (30) for distributing a current from a common power source (P1) to the multiplicity of parallel load networks (40) with a predetermined current division ratio, wherein the current control circuit (30) according to any one of the preceding Claims 1 until 15 is constructed and each of the consumer networks has a non-linear consumer, in particular a light-emitting diode.
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