DE102015219490A1 - Matrix circuit for a display device of a household appliance, display device and household appliance - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Matrixschaltung (3) für eine Anzeigevorrichtung (2) eines Haushaltsgerätes (1) mit einer vorbestimmten Anzahl an Leuchtdioden (D1 bis D9), welche über jeweilige Versorgungsleitungen (LZ, LS) zeilenweise (Z1, Z2, Z3) und spaltenweise (S1, S2, S3) verbunden sind. Dabei weisen die Spalten (S1, S2, S3) und Zeilen (Z1, Z2, Z3) jeweilige steuerbare Schaltelemente (4, 6) zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung (LS) der Spalte (S1, S2, S3) und einem Versorgungsanschluss (5) der Matrixschaltung (3) und zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung (LZ) einer Zeile (Z1, Z2, Z3) und einem Masseanschluss (7) der Matrixschaltung (3) auf. Die Matrixschaltung (3) weist für jede Spalte (S1, S2, S3) jeweils einen ersten Widerstand (R1) auf, welcher zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Versorgungsleitung (LS) mit dem Versorgungsanschluss (5) parallel zu dem steuerbaren Schaltelement (4) der jeweiligen Spalte (S1, S2, S3) geschaltet ist. Alternativ dazu weist die Matrixschaltung (3) für jede Spalte (S1, S2, S3) zumindest einen ersten Widerstand (R1) auf, welcher zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Versorgungsleitung (LS) mit dem Versorgungsanschluss (5) parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement (4) der jeweiligen Spalte (S1, S2, S3) schaltbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anzeigevorrichtung (2) sowie ein Haushaltsgerät (1).The invention relates to a matrix circuit (3) for a display device (2) of a household appliance (1) having a predetermined number of light-emitting diodes (D1 to D9), which are connected via respective supply lines (LZ, LS) line by line (Z1, Z2, Z3) and column by column (S1, S2, S3) are connected. The columns (S1, S2, S3) and rows (Z1, Z2, Z3) have respective controllable switching elements (4, 6) for switching an electrically conductive connection between the respective supply line (LS) of the gaps (S1, S2, S3). and a supply terminal (5) of the matrix circuit (3) and between the respective supply line (LZ) of a row (Z1, Z2, Z3) and a ground terminal (7) of the matrix circuit (3). The matrix circuit (3) has for each column (S1, S2, S3) in each case a first resistor (R1), which for electrically connecting the respective supply line (LS) to the supply terminal (5) parallel to the controllable switching element (4) respective column (S1, S2, S3) is connected. Alternatively, for each column (S1, S2, S3), the matrix circuit (3) has at least one first resistor (R1) which is connected in parallel to the first controllable switching element (6) to electrically connect the respective supply line (LS) to the supply terminal (5). 4) of the respective column (S1, S2, S3) is switchable. The invention also relates to a display device (2) and a household appliance (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Matrixschaltung für eine Anzeigevorrichtung eines Haushaltsgerätes mit einer vorbestimmten Anzahl an in Zeilen und Spalten angeordneten Leuchtdioden, wobei in jeder Zeile Kathoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind und in jeder Spalte Anoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind, und wobei jede Spalte jeweils ein erstes steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein erstes Potential umfasst, und jede Zeile jeweils ein zweites steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Masseanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein im Vergleich zum ersten Potential kleineres zweites Potential umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anzeigevorrichtung mit einer Matrixschaltung sowie ein Haushaltsgerät mit zumindest einer Anzeigevorrichtung. The invention relates to a matrix circuit for a display device of a household appliance having a predetermined number of light emitting diodes arranged in rows and columns, wherein in each row cathodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line and in each column anodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line, and each column each comprising a first controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a supply terminal of the matrix circuit having a first potential, and each row each having a second controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a ground terminal the matrix circuit comprises a smaller compared to the first potential second potential. The invention also relates to a display device with a matrix circuit and a household appliance with at least one display device.
Matrixschaltungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden dazu eingesetzt, mehrere Verbraucher, beispielsweise Leuchtdioden beziehungsweise LEDs, auf einfache Weise ansteuern zu können. Dazu werden die Leuchtdioden in Spalten und Zeilen angeordnet, wobei beispielsweise Anoden der Leuchtdioden spaltenweise verbunden werden und Kathoden der Leuchtdioden zeilenweise verbunden werden. Dabei können die Spalten über jeweils ein steuerbares Schaltelement, einen sogenannten Spaltentreiber, mit einem Versorgungsanschluss elektrisch verbunden werden und die Zeilen über jeweils ein steuerbares Schaltelement, einen sogenannten Zeilentreiber, mit einem Masseanschluss elektrisch verbunden werden. Wenn eine der Spalten über den zugehörigen Spaltentreiber mit dem Versorgungsanschluss und eine der Zeilen über den zugehörigen Zeilentreiber mit dem Masseanschluss verbunden wird, so wird die sich im Schnittpunkt der angeschlossenen Zeile und Spalte befindliche Leuchtdiode in Flussrichtung beziehungsweise Vorwärtsrichtung betrieben. Dadurch fließt ein elektrischer Strom durch diese Leuchtdiode und die Leuchtdiode leuchtet beziehungsweise emittiert Licht. Die anderen Leuchtdioden der Matrixanordnung befinden sich im Sperrbetrieb. Dabei fällt eine Sperrspannung über den Leuchtdioden ab und ein Leckstrom kann über die sich im Sperrbetrieb befindlichen Leuchtdioden fließen, welcher die Leuchtdioden schädigen oder zerstören kann. In der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie ein über Leuchtdioden einer Matrixschaltung fließender Leckstrom besser und einfacher vermieden werden kann. It is an object of the present invention to provide a solution, as a current flowing through light emitting diodes of a matrix circuit leakage current can be better and easier avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Matrixschaltung, eine Anzeigevorrichtung sowie ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. This object is achieved by a matrix circuit, a display device and a household appliance with the features according to the independent claims.
Eine erste erfindungsgemäße Matrixschaltung für eine Anzeigevorrichtung eines Haushaltsgerätes weist eine vorbestimmte Anzahl an in Zeilen und Spalten angeordneten Leuchtdioden auf, wobei in jeder Zeile Kathoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind und in jeder Spalte Anoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind. Dabei umfasst jede Spalte jeweils ein erstes steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein erstes Potential, und jede Zeile jeweils ein zweites steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Masseanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein im Vergleich zum ersten Potential kleineres zweites Potential. Darüber hinaus weist die Matrixschaltung für jede Spalte jeweils einen ersten Widerstand auf, welcher zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Versorgungsleitung mit dem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung und zum Einspeisen eines elektrischen Stromes von dem Versorgungsanschluss in die Versorgungsleitung parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement der jeweiligen Spalte geschaltet ist. A first matrix circuit according to the invention for a display device of a domestic appliance has a predetermined number of LEDs arranged in rows and columns, wherein in each row cathodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line and in each column anodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line. In this case, each column each comprises a first controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a supply terminal of the matrix circuit having a first potential, and each row each having a second controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a ground terminal the matrix circuit having a smaller compared to the first potential second potential. In addition, for each column, the matrix circuit has in each case a first resistor, which is connected in parallel with the first controllable switching element of the respective column for electrically connecting the respective supply line to the supply connection of the matrix circuit and for feeding an electric current from the supply connection into the supply line.
Die Matrixschaltung kann für die Anzeigevorrichtung des Haushaltsgerätes vorgesehen sein. Mittels der Anzeigevorrichtung können einem Nutzer des Haushaltsgerätes Informationen über das Haushaltsgerät, beispielsweise ein Betriebszustand des Haushaltsgerätes, angezeigt werden. Eine solche Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine Siebensegmentanzeige oder ein LED-Display sein. Die Matrixschaltung umfasst eine vorbestimmte Anzahl an Zeilen und Spalten, wobei jede Zeile und jede Spalte jeweils eine Versorgungsleitung aufweisen. Über die jeweilige Versorgungsleitung einer Spalte sind die Anoden aller der in dieser Spalte angeordneten Leuchtdioden elektrisch miteinander verbunden. Über die Versorgungsleitung einer Zeile sind die Kathoden aller sich in dieser Zeile befindlichen Leuchtdioden elektrisch miteinander verbunden. Außerdem weist jede Spalte jeweils ein erstes steuerbares Schaltelement beziehungsweise jeweils einen Spaltentreiber und jede Zeile jeweils ein zweites steuerbares Schaltelement beziehungsweise jeweils einen Zeilentreiber auf. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten steuerbaren Schaltelemente als Bipolartransistoren ausgebildet, welche beispielsweise durch eine Steuereinrichtung der Matrixschaltung geöffnet und geschlossen werden können. In einem geschlossenen Zustand eines der ersten steuerbaren Schaltelemente ist die jeweilige Versorgungsleitung der Spalte mit dem Versorgungsanschluss elektrisch verbunden und in einem geöffneten Zustand eines der ersten steuerbaren Schaltelemente ist die zugehörige Versorgungsleitung von dem Versorgungsanschluss getrennt beziehungsweise abgekoppelt. In einem geschlossenen Zustand eines der zweiten steuerbaren Schaltelemente ist die jeweilige Versorgungsleitung der Zeile mit dem Masseanschluss elektrisch verbunden und in einem geöffneten Zustand eines der zweiten steuerbaren Schaltelemente ist die Versorgungsleitung von dem Masseanschluss getrennt beziehungsweise abgekoppelt.The matrix circuit may be provided for the display device of the household appliance. By means of the display device, a user of the household appliance information about the household appliance, such as an operating state of the household appliance, are displayed. Such a display device may be, for example, a seven-segment display or an LED display. The matrix circuit comprises a predetermined number of rows and columns, each row and column each having a supply line. Via the respective supply line of a column, the anodes of all the light-emitting diodes arranged in this column are electrically connected to one another. About the supply line of a row, the cathodes of all located in this row LEDs are electrically connected. In addition, each column has in each case a first controllable switching element or respectively a column driver and each row has a second controllable switching element or respectively a row driver. Preferably, the first and second controllable switching elements are formed as bipolar transistors, which can be opened and closed for example by a control device of the matrix circuit. In a closed state of one of the first controllable switching elements, the respective supply line of the column is electrically connected to the supply terminal and in an open state of one of the first controllable switching elements, the associated supply line is disconnected or disconnected from the supply terminal. In a closed state of one of the second controllable switching elements, the respective supply line of the line is electrically connected to the ground terminal and in an open state of one of the second controllable switching elements, the supply line is disconnected or disconnected from the ground terminal.
Um nun beispielsweise eine der Leuchtdioden zum Emittieren von Licht anzusteuern, wird die Versorgungsleitung derjenigen Spalte mittels des ersten steuerbaren Schaltelementes mit dem Versorgungsanschluss verbunden, in welcher sich die zu betreibende Leuchtdiode befindet. Außerdem wird diejenige Zeile, in welcher sich diese Leuchtdiode befindet, mittels des zweiten steuerbaren Schaltelementes mit dem Masseanschluss verbunden. Damit wird die Anode der anzusteuernden Leuchtdiode an den Versorgungsanschluss angeschlossen und die Kathode der anzusteuernden Leuchtdiode an den Masseanschluss angeschlossen. Der Masseanschluss liegt auf einem Bezugspotential als das zweite Potential, beispielsweise 0 Volt. Der Versorgungsanschluss liegt auf einem Versorgungspotential als das erste Potential, beispielsweise 5 Volt. Zwischen dem Versorgungsanschluss und dem Masseanschluss ist somit eine Versorgungsspannung zum Versorgen der Leuchtdioden abgreifbar. Durch die Differenz beziehungsweise den Unterschied zwischen dem ersten Potential an der Anode der angesteuerten Leuchtdiode und dem zweiten Potential an der Kathode der angesteuerten Leuchtdiode fließt ein Strom, ein Vorwärtsleuchtstrom, durch die angesteuerte Leuchtdiode und bringt diese zum Leuchten. In order to control, for example, one of the light-emitting diodes for emitting light, the supply line of that column is connected by means of the first controllable switching element to the supply terminal in which the light-emitting diode to be operated is located. In addition, the line in which this light-emitting diode is connected by means of the second controllable switching element to the ground terminal. Thus, the anode of the light emitting diode to be controlled is connected to the supply terminal and the cathode of the LED to be controlled connected to the ground terminal. The ground terminal is at a reference potential as the second potential, for example, 0 volts. The supply terminal is at a supply potential as the first potential, for example 5 volts. Between the supply terminal and the ground terminal thus a supply voltage for supplying the LEDs can be tapped. By the difference or the difference between the first potential at the anode of the driven LED and the second potential at the cathode of the driven LED flows a current, a forward luminous flux, through the controlled LED and makes them light up.
Durch das Anschließen der Spalte, in welcher sich die zu betreibende Leuchtdiode befindet, an den Versorgungsanschluss sind auch allen Anoden derjenigen Leuchtdioden, welche sich in derselben Spalte wie die angesteuerte Leuchtdiode befinden, an das erste Potential angeschlossen. Durch das Anschließen der Zeile, in welcher sich die zu betreibende Leuchtdiode befindet, an den Massenanschluss liegt das zweite Potential an allen Kathoden derjenigen Leuchtdioden, welche sich in derselben Zeile wie die angesteuerte Leuchtdiode befinden, an. Dabei kann es vorkommen, dass durch die nicht angesteuerten Leuchtdioden ein Leckstrom, also ein Strom in Rückwärtsrichtung beziehungsweise Sperrrichtung, fließen kann, welcher zur Zerstörung der Leuchtdioden führen kann. By connecting the column, in which the LED is to be operated, to the supply terminal are also all the anodes of those LEDs, which are located in the same column as the driven LED, connected to the first potential. By connecting the line in which the LED to be operated is connected to the ground terminal, the second potential is applied to all cathodes of those LEDs which are located in the same row as the activated LED. It may happen that a leakage current, that is a current in the reverse direction or reverse direction, can flow through the uncontrolled light-emitting diodes, which can lead to the destruction of the light-emitting diodes.
Um diesen Stromfluss zu vermeiden, sind die ersten Widerstände vorgesehen, wobei jeweils ein erster Widerstand parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement einer Spalte geschaltet ist. Über den ersten Widerstand ist die jeweilige Versorgungsleitung dauerhaft mit dem Versorgungsanschluss elektrisch verbunden, auch wenn das parallel geschaltete erste Schaltelement geöffnet ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass das erste steuerbare Schaltelement im geöffneten Zustand des ersten steuerbaren Schaltelementes von dem parallel geschalteten ersten Widerstand überbrückt ist. Der jeweils erste Widerstand ist also an das erste Potential beziehungsweise die Versorgungsspannung geschaltet. Dadurch wird dauerhaft ein Vorwärtsstrom an den ersten steuerbaren Schaltelementen vorbei in die Versorgungsleitungen der Spalten und damit in alle Leuchtdioden der Matrixschaltung, auch in die nicht angesteuerten Leuchtdioden, eingespeist. Anders ausgedrückt werden alle Leuchtdioden der Matrixschaltung dauerhaft in Vorwärtsrichtung betrieben. Der eingespeiste Vorwärtsstrom kann beispielsweise über die als Bipolartransistoren ausgebildeten zweiten Schaltelemente zu dem Masseanschluss abgeführt werden. Somit kann auf besonders einfache Weise ein Leckstrom durch die Leuchtdioden verhindert werden. Dabei ist in vorteilhafter Weise nur ein einziger erster Widerstand pro Spalte notwendig, sodass die Matrixschaltung besonders bauteilsparend und aufwandsarm ausgestaltet ist. To avoid this current flow, the first resistors are provided, wherein in each case a first resistor is connected in parallel to the first controllable switching element of a column. The respective supply line is permanently electrically connected to the supply terminal via the first resistor, even if the first switching element connected in parallel is open. In other words, this means that the first controllable switching element is bridged in the open state of the first controllable switching element of the parallel-connected first resistor. The respective first resistor is thus connected to the first potential or the supply voltage. This permanently feeds a forward current past the first controllable switching elements into the supply lines of the columns and thus into all light-emitting diodes of the matrix circuit, and also into the non-driven light-emitting diodes. In other words, all the LEDs of the matrix circuit are permanently operated in the forward direction. The fed forward current can be dissipated to the ground terminal, for example via the second switching elements designed as bipolar transistors. Thus, a leakage current can be prevented by the light-emitting diodes in a particularly simple manner. In this case, only a single first resistor per column is necessary in an advantageous manner, so that the matrix circuit is designed particularly component-saving and low effort.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kathoden der Leuchtdioden spaltenweise verbunden sind und die Anoden der Leuchtdioden zeilenweise verbunden sind. In diesem Fall werden die Zeilen über ein steuerbares Schaltelement an den Versorgungsanschluss angeschlossen und die Spalten über ein steuerbares Schaltelement an den Masseanschluss angeschlossen.It can also be provided that the cathodes of the light emitting diodes are connected in columns and the anodes of the light emitting diodes are connected in rows. In this case, the rows are connected via a controllable switching element to the supply terminal and the columns are connected via a controllable switching element to the ground terminal.
Eine zweite erfindungsgemäße Matrixschaltung für eine Anzeigevorrichtung eines Haushaltsgerätes weist eine vorbestimmte Anzahl an in Zeilen und Spalten angeordneten Leuchtdioden auf, wobei in jeder Zeile Kathoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind und in jeder Spalte Anoden der Leuchtdioden über eine Versorgungsleitung elektrisch verbunden sind. Dabei umfasst jede Spalte jeweils ein erstes steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein erstes Potential, und jede Zeile jeweils ein zweites steuerbares Schaltelement zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Versorgungsleitung und einem Masseanschluss der Matrixschaltung aufweisend ein im Vergleich zum ersten Potential kleineres zweites Potential. Darüber hinaus weist die Matrixschaltung für jede Spalte zumindest einen ersten Widerstand auf, welcher zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Versorgungsleitung mit dem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung und zum Einspeisen eines elektrischen Stromes von dem Versorgungsanschluss in die Versorgungsleitung parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement der jeweiligen Spalte schaltbar ist. A second matrix circuit according to the invention for a display device of a domestic appliance has a predetermined number of LEDs arranged in rows and columns, wherein in each row cathodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line and in each column anodes of the light emitting diodes are electrically connected via a supply line. In this case, each column each comprises a first controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a supply terminal of the matrix circuit having a first potential, and each row each having a second controllable switching element for switching an electrically conductive connection between the respective supply line and a ground terminal the matrix circuit having a smaller compared to the first potential second potential. In addition, the matrix circuit has at least a first one for each column Resistor, which is switchable for electrically connecting the respective supply line to the supply terminal of the matrix circuit and for supplying an electric current from the supply terminal to the supply line in parallel to the first controllable switching element of the respective column.
Zu der Beschreibung des Oberbegriffes der zweiten erfindungsgemäßen Matrixschaltung wird auf die Beschreibung zum Oberbegriff der ersten erfindungsgemäßen Matrixschaltung verwiesen. Die zweite erfindungsgemäße Matrixschaltung unterscheidet sich von der ersten erfindungsgemäßen Matrixschaltung dadurch, dass die ersten Widerstände nicht dauerhaft parallel zu den ersten Schaltelementen geschaltet sind und damit nicht dauerhaft ein Vorwärtsstrom in die Versorgungsleitungen für die Leuchtdioden der Matrixschaltung eingespeist wird. Insbesondere sind die ersten Widerstände nur dann parallel zu den ersten steuerbaren Schaltelementen der Spalten geschaltet, wenn zumindest eine der Leuchtdioden der Matrixschaltung zum Leuchten angesteuert wird, also wenn zumindest eines der ersten steuerbaren Schaltelemente geschlossen ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Matrixschaltung besonders einfach und energiesparend ausgebildet ist, da nur dann ein Vorwärtsstrom in die Leuchtdioden eingeprägt wird, wenn ein Vermeiden eines Leckstromes notwendig ist, also wenn die Matrixschaltung in Betrieb ist und zumindest eine der Leuchtdioden zum Leuchten angesteuert wird. For the description of the preamble of the second matrix circuit according to the invention, reference is made to the description of the preamble of the first matrix circuit according to the invention. The second matrix circuit according to the invention differs from the first matrix circuit according to the invention in that the first resistors are not permanently connected in parallel with the first switching elements and thus a forward current is not permanently fed into the supply lines for the light-emitting diodes of the matrix circuit. In particular, the first resistors are connected in parallel to the first controllable switching elements of the columns only if at least one of the light-emitting diodes of the matrix circuit is activated to glow, that is, if at least one of the first controllable switching elements is closed. This results in the advantage that the matrix circuit is designed to be particularly simple and energy-saving, since only a forward current is impressed in the LEDs, if it is necessary to avoid a leakage current, ie when the matrix circuit is in operation and at least one of the LEDs driven to light becomes.
Dazu ist vorzugsweise der zumindest eine erste Widerstand jeder Spalte elektrisch mit der Versorgungsleitung der jeweiligen Spalte verbunden. Zum Parallelschalten der Versorgungsleitung und des ersten steuerbaren Schaltelementes der jeweiligen Spalte ist der zumindest eine erste Widerstand elektrisch mit dem Versorgungsanschluss verbindbar. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass ein erster Anschluss des zumindest einen ersten Widerstands einer Spalte dauerhaft mit der Versorgungsleitung der Spalte elektrisch verbunden ist und ein zweiter Anschluss des zumindest einen ersten Widerstandes bei Bedarf zum Einspeisen des Vorwärtsstromes elektrisch mit dem Versorgungsanschluss der Matrixschaltung verbunden wird. Der zweite Anschluss des zumindest einen ersten Widerstandes wird insbesondere erst dann an das erste Potential beziehungsweise die Versorgungsspannung angeschlossen, wenn die Matrixschaltung in Betrieb ist und zumindest eines der ersten steuerbaren Schaltelemente geschlossen ist.For this purpose, preferably the at least one first resistor of each column is electrically connected to the supply line of the respective column. For parallel connection of the supply line and the first controllable switching element of the respective column, the at least one first resistor can be electrically connected to the supply connection. In other words, this means that a first terminal of the at least one first resistor of a column is permanently electrically connected to the supply line of the column and a second terminal of the at least one first resistor is electrically connected to the supply terminal of the matrix circuit as needed for feeding the forward current. The second terminal of the at least one first resistor is in particular only then connected to the first potential or the supply voltage when the matrix circuit is in operation and at least one of the first controllable switching elements is closed.
In einer Weiterbildung der zweiten erfindungsgemäßen Matrixschaltung ist die Versorgungsleitung jeder Spalte über jeweils einen der ersten Widerstände der jeweiligen Spalte mit den Versorgungsleitungen der anderen Spalten elektrisch verbunden, wobei einer der ersten Widerstände einer Spalte nur parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement dieser Spalte geschaltet ist, wenn ein erstes steuerbares Schaltelement zumindest einer anderen Spalte geschlossen ist und dadurch der erste Widerstand mit dem Versorgungsanschluss verbunden ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Versorgungsleitung jeder Spalte über jeweils einen der ersten Widerstände der jeweiligen Spalte mit den Versorgungsleitungen der anderen Spalten elektrisch verbunden ist, wobei jeder der ersten Widerstände einer Spalte nur parallel zu dem ersten steuerbaren Schaltelement dieser Spalte geschaltet ist, wenn dasjenige erste steuerbare Schaltelement der mit diesem ersten Widerstand verbundenen Versorgungsleitung einer anderen Spalte geschlossen ist und dadurch dieser erste Widerstand über das erste Schaltelement dieser anderen Spalte mit dem Versorgungsanschluss verbunden ist. Wenn also die Matrixschaltung in Betrieb ist und das erste steuerbare Schaltelement zumindest einer Spalte geschlossen ist, ist dadurch jeweils ein erster Widerstand zu den ersten steuerbaren Schaltelementen der anderen Spalten parallel geschaltet. Die ersten Anschlüsse der ersten Widerstände sind also mit einer Versorgungsleitung elektrisch verbunden und die zweiten Anschlüsse werden also über eines der ersten Schaltelemente einer anderen Versorgungsleitung an den Versorgungsanschluss angeschlossen. Die Matrixschaltung ist somit besonders einfach gestaltet, da keine separate Ansteuerung zum Anschließen der ersten Widerstände an den Versorgungsanschluss notwendig ist. In a development of the second matrix circuit according to the invention, the supply line of each column is electrically connected to the supply lines of the other columns via one of the first resistors of the respective column, wherein one of the first resistors of a column is connected only parallel to the first controllable switching element of this column, if a first controllable switching element is closed at least one other column and thereby the first resistor is connected to the supply terminal. In other words, this means that the supply line of each column is electrically connected via a respective one of the first resistors of the respective column to the supply lines of the other columns, wherein each of the first resistors of a column is connected only in parallel to the first controllable switching element of this column, if that first controllable switching element of the supply line of another column connected to this first resistor is closed and thereby this first resistor is connected to the supply connection via the first switching element of this other column. Thus, when the matrix circuit is in operation and the first controllable switching element of at least one column is closed, in each case a first resistor is connected in parallel to the first controllable switching elements of the other columns. The first terminals of the first resistors are thus electrically connected to a supply line and the second terminals are thus connected via one of the first switching elements of another supply line to the supply terminal. The matrix circuit is therefore particularly simple, since no separate control for connecting the first resistors to the supply connection is necessary.
Vorzugsweise sind dabei jeweils zwei Versorgungsleitungen der Matrixschaltung über genau einen ersten Widerstand miteinander verbunden. Wenn also das erste Schaltelement einer ersten Spalte geschlossen wird, so wird der erste Widerstand parallel zu dem ersten Schaltelement einer zweiten Spalte geschaltet. Wenn das erste Schaltelement der zweiten Spalte geschlossen wird, so wird der erste Widerstand parallel zu dem ersten Schaltelement der ersten Spalte geschaltet. Die Anzahl der ersten Widerstände berechnet sich hier über die Formel k = n(n – 1)/2, wobei k die Anzahl an ersten Widerständen und n die Anzahl an Spalten der Matrixschaltung ist. Somit kann die Anzahl an Widerständen reduziert werden und die Matrixschaltung gleichzeitig besonders energieeffizient ausgebildet werden.In each case, two supply lines of the matrix circuit are preferably connected to one another via exactly one first resistor. Thus, when the first switching element of a first column is closed, the first resistor is connected in parallel with the first switching element of a second column. When the first switching element of the second column is closed, the first resistor is connected in parallel with the first switching element of the first column. The number of first resistors is calculated here by the formula k = n (n-1) / 2, where k is the number of first resistors and n is the number of columns of the matrix circuit. Thus, the number of resistors can be reduced and the matrix circuit can be designed to be particularly energy-efficient at the same time.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die ersten Widerstände so dimensioniert, dass ein von dem Versorgungsanschluss über den jeweils ersten Widerstand zu den Leuchtdioden und von den Leuchtdioden zu dem Masseanschluss fließender elektrischer Strom unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass ein elektrischer Widerstandswert der ersten Widerstände so gewählt wird, dass kein Leuchten der Leuchtdioden durch den von dem Versorgungsanschluss über die ersten Widerstände fließenden Strom hervorgerufen wird beziehungsweise dass ein Leuchten der Leuchtdioden von einem die Matrixschaltung betrachtenden Nutzer nicht oder nur kaum optisch wahrnehmbar ist. Der erste Widerstand kann beispielsweise einen elektrischen Widerstandswert zwischen 100 Kiloohm und einem Megaohm aufweisen. Der Grenzwert kann beispielsweise 1 Mikroampere betragen. Der Strom dient also nur zum Vermeiden beziehungsweise Verhindern des Leckstromes.In one development of the invention, the first resistors are dimensioned such that a current flowing from the supply connection via the respective first resistor to the light emitting diodes and from the light emitting diodes to the ground connection lies below a predetermined limit value. In other words, this means that an electrical resistance value of the first resistors is selected so that no illumination of the LEDs by the of the Supply connection is caused by the current flowing through the first resistors or that a light of the LEDs from a matrix circuit viewing users is not or only slightly visually perceptible. For example, the first resistor may have an electrical resistance between 100 kilohms and one megohm. The limit value can be, for example, 1 microampere. The current thus serves only to avoid or prevent the leakage current.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn jede Zeile jeweils einen zweiten Widerstand aufweist, welcher zum Leiten eines elektrischen Stromes von der Versorgungsleitung zu dem Masseanschluss elektrisch mit der Versorgungsleitung der jeweiligen Zeile und mit dem Masseanschluss verbunden ist und damit parallel zu dem zweiten steuerbaren Schaltelement der jeweiligen Zeile geschaltet ist. Durch den jeweils zweiten Widerstand kann das Potential der Kathoden auf einem geringeren Wert gehalten werden als das Potential der Anoden, falls ein Sperrstrom des beispielsweise als Bipolartransistor ausgestalteten zweiten steuerbaren Schaltelementes zu niedrig ist. Der über die ersten Widerstände eingeprägte Strom fließt also gemäß dieser Ausführungsform über den jeweils zweiten Widerstand zu dem Masseanschluss. Dabei ist vorzugsweise ein elektrischer Widerstandswert der ersten Widerstände größer oder gleich als ein elektrischer Widerstandswert der zweiten Widerstände. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Strom in Vorwärtsrichtung von dem Versorgungsanschluss über die ersten Widerstände, die Leuchtdioden und die zweiten Widerstände zu dem Masseanschluss fließt.It proves to be advantageous if each row each has a second resistor which is electrically connected to the supply line of the respective row and to the ground terminal for conducting an electric current from the supply line to the ground terminal and thus parallel to the second controllable switching element of the respective Line is switched. By the respective second resistor, the potential of the cathode can be kept at a lower value than the potential of the anodes, if a reverse current of the example designed as a bipolar transistor second controllable switching element is too low. The current impressed via the first resistors thus flows according to this embodiment via the respective second resistor to the ground terminal. In this case, an electrical resistance value of the first resistors is preferably greater than or equal to an electrical resistance value of the second resistors. As a result, it can be ensured that the forward current flows from the supply terminal via the first resistors, the light-emitting diodes and the second resistors to the ground terminal.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Anzeigevorrichtung für ein Haushaltsgerät aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Matrixschaltung. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise als eine Siebensegmentanzeige oder ein LED-Display ausgebildet sein.The invention also relates to a display device for a household appliance having at least one matrix circuit according to the invention. The display device can be designed, for example, as a seven-segment display or an LED display.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät umfasst eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung. Das Haushaltsgerät kann beispielsweise als ein Haushaltsgerät zum Reinigen oder Trocknen von Wäschestücken, beispielsweise als einer Waschmaschine oder ein Wäschetrockner, als ein Haushaltsgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, beispielsweise als ein Backofen oder ein Herd, als ein Haushaltsgerät zum Konservieren und Lagern von Lebensmitteln, beispielsweise als ein Kühlschrank, eine Gefriertruhe oder eine Kühl-Gefrierkombination, als ein Haushaltsgerät zum Reinigen von Geschirr, beispielsweise als eine Spülmaschine, als eine Dunstabzugshaube oder als ein Kaffeevollautomat ausgestaltet sein. An inventive household appliance comprises a display device according to the invention. The household appliance can be used, for example, as a domestic appliance for cleaning or drying items of laundry, for example as a washing machine or a tumble dryer, as a domestic appliance for preparing food, for example as an oven or a stove, as a household appliance for preserving and storing food, for example as a refrigerator, a freezer or a fridge-freezer, be designed as a household appliance for cleaning dishes, for example as a dishwasher, as a cooker hood or as a coffee machine.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Matrixschaltung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung sowie für das erfindungsgemäße Haushaltsgerät. The preferred embodiments presented with reference to the matrix circuit according to the invention and their advantages apply correspondingly to the display device according to the invention and to the household appliance according to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention. Thus, embodiments of the invention are to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim.
Dabei zeigen:Showing:
In den Fig. sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Eine Matrixschaltung
Außerdem weist jede der Spalten S1, S2, S3 jeweils ein erstes steuerbares Schaltelement
Dadurch dass sich die Leuchtdiode D2 ebenfalls in der ersten Spalte S1 befindet, wird durch das Schließen des ersten steuerbaren Schaltelementes
Außerdem weist hier jede Zeile Z1, Z2, Z3 einen zweiten Widerstand R2 auf, welcher parallel zu dem zweiten steuerbaren Schaltelement
Wenn nun beispielsweise das erste steuerbare Schaltelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Haushaltsgerät household appliance
- 22
- Anzeigevorrichtung display device
- 3´, 33', 3
- Matrixschaltung matrix circuit
- 44
- erstes steuerbares Schaltelement first controllable switching element
- 55
- Versorgungsanschluss supply terminal
- 66
- zweites steuerbares Schaltelement second controllable switching element
- 77
- Masseanschluss ground connection
- 88th
- Bipolartransistor bipolar transistor
- 9, 10, 11, 12, 13, 149, 10, 11, 12, 13, 14
- elektrische Ströme electrical currents
- VCCVCC
- erstes Potential first potential
- D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9 D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9
- Leuchtdioden LEDs
- AA
- Anode anode
- KK
- Kathode cathode
- R1, R2, RZR1, R2, RZ
- Widerstände resistors
- LS, LZLS, LZ
- Versorgungsleitungen supply lines
- S1, S2, S3S1, S2, S3
- Spalten columns
- Z1, Z2, Z3Z1, Z2, Z3
- Zeilen row
- BB
- Basis Base
- Ee
- Emitter emitter
- CC
- Kollektor collector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R003 | Refusal decision now final |