DE102015219901B4 - Diagnosevorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden - Google Patents

Abstract

Diagnosevorrichtung (8) zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden (6), die zu einer einen ersten Versorgungsanschluss (4) mit einem zweiten Versorgungsanschluss (4) verbindenden Leuchtdiodenreihe (5) verschaltet sind, wobei jeder Leuchtdiode (6) ein Widerstandselement (10) parallel geschaltet ist und eine Messeinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, in einer Leuchtpause, während welcher keine der Leuchtdioden (6) leuchtet, einen Diagnosestrom (I_D) zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen (4) zu erzeugen, durch welchen sich an jedem Widerstandselement (10) eine Spannung kleiner als eine Vorwärtsspannung (U_F), ab welcher die jeweils parallel geschaltete Leuchtdiode (6) leuchtet, ergibt, und einen Spannungswert (19) einer zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) abfallenden Diagnosespannung (U) bereitzustellen, wobei eine Auswerteeinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Stromstärkewert (20) des Diagnosestroms (I_D) und des Spannungswerts (19) der Diagnosespannung (U) einen Gesamtwiderstandswert eines zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) wirksamen elektrischen Widerstands der Widerstandselemente (10) und der Leuchtdioden (6) zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Gesamtwiderstandswert ein Fehlersignal (17, 18) zu erzeugen, wobei für eine Erkennung, wie viele Leuchtdioden ausgefallen sind, in der Auswerteeinrichtung (16) mehrere überschneidungsfreie Werteintervalle definiert sind und die Auswerteeinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit davon, in welchem der Werteintervalle der Gesamtwiderstandswert liegt, eine Anzahl der defekten Leuchtdioden (6) mittels des Fehlersignals (17, 18) zu signalisieren.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden, die zu einer Leuchtdiodenreihe verschaltet sind, über welche zwei Versorgungsanschlüsse miteinander verbunden sind. Die Leuchtdiodenreihe kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug-Scheinwerfer bereitgestellt sein. Bei der Leuchtdiodenreihe kann es sich aber auch um einen Bestandteil einer Hausbeleuchtung oder einer anderen Beleuchtungsvorrichtung handeln.
• In LED-Leuchtmitteln (LED - Light Emitting Diode, Leuchtdiode) ist es üblich, einzelne Leuchtdioden in Serie zu schalten, um LED-Stränge oder Leuchtdiodenreihen zu bilden und diese aus einer Stromquelle zu versorgen. Eine einzelne Leuchtdiodenreihe kann dabei aus mehr als zehn in Reihe geschalteten Einzel-Leuchtdioden bestehen. Eine Leuchtdiodenreihe hat typischerweise nur zwei Versorgungsanschlüsse, um den Strom der Stromquelle durch die Leuchtdiodenreihe zu führen.
• In einer Diagnose der Leuchtdiodenreihe kann ein Defekt oder Ausfall einer einzelnen Leuchtdiode erkannt werden. Ein Defekt kann darin bestehen, dass die Leuchtdiode dauerhaft nicht-leitend wird, das heißt einen elektrischen Leerlauf darstellt. Dann fallen alle Leuchtdioden aus, da der Strom der Stromquelle nicht mehr geleitet werden kann. Ein Defekt kann auch darin bestehen, dass die defekte Leuchtdiode dauerhaft elektrisch leitend wird, also durchlegiert ist. Dann bleibt nur die defekte Leuchtdiode dunkel, während sie weiterhin den Strom leitet. Eine Diagnose zur Einzel-LED-Ausfallerkennung ist insbesondere bei LED-Leuchtmitteln für den Automobilbereich wichtig, um einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs davor zu warnen, dass sein Scheinwerfer nicht mehr die gesetzlich vorgeschriebene Mindesthelligkeit aufweist, da zumindest eine Leuchtdiode ausgefallen ist. In der Regel wird dann der gesamte Kraftfahrzeug-Scheinwerfer deaktiviert, um hierdurch eine durchgebrannte Glühbirne nachzubilden. Hierdurch wird dann der Fehler für den Fahrer erkennbar gemacht. Besonders entscheidend ist aber, dass ein Fehlersignal aktiviert oder erzeugt wird, um den Fahrer über das Armaturenbrett warnen oder informieren zu können.
• Daher ist eine Leuchtdioden-Ausfallerkennung oder eine Detektion eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden einer Leuchtdiodenreihe besonders sicherheitsrelevant.
• Die Erkennung eines Einzel-LED-Kurzschlusses, das heißt einer durchlegierten oder dauerhaft leitenden Leuchtdiode, ist bei Leuchtdiodenreihen mit vielen in Reihe geschalteten Leuchtdioden schwierig, da die durch einen Einzel-LED-Kurzschluss erzeugte Spannungsänderung zwischen den Versorgungsanschlüssen kleiner sein kann als die normalen Strangspannungsvariationen der gesamten Leuchtdiodenreihe. Strangspannungsvariationen von LED-Strängen oder Leuchtdiodenreihen werden im Wesentlichen durch folgende Einflüsse erzeugt: Fertigungsbedingte Variationen der LED-Vorwärtsspannung oder Flussspannung U_F , nicht-lineare Abhängigkeit der LED-Vorwärtsspannung U_F vom LED-Strom, nicht-lineare Abhängigkeit der LED-Vorwärtsspannung U_F von der LED-Sperrschichttemperatur, variable Spannungsabfälle an Steckkontakten und Leitungen, die zudem eine andere Temperaturabhängigkeit zeigen können als die LED-Vorwärtsspannungsänderungen aufgrund der LED-Sperrschichttemperaturänderung.
• Zusätzlich wird das Problem der Einzel-LED-Kurzschlusserkennung dadurch erschwert, dass nicht klar definierbar ist, auf welchen Spannungswert sich die LED-Vorwärtsspannung U_F im Kurzschlussfall reduziert.
• Aus der US 8 843 331 B2 ist hierzu bekannt, für eine Einzel-LED-Ausfallerkennung jeder Leuchtdiode einer Leuchtdiodenreihe eine Detektorschaltung parallel zu schalten, die eine über der jeweiligen Leuchtdiode abfallende elektrische Spannung auswertet. Jede Detektorschaltung erzeugt dann individuell ein Ausfallsignal, falls die parallel geschaltete Leuchtdiode als defekt erkannt wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass sich ein großer Verschaltungsaufwand ergibt, da jeder Leuchtdiode eine eigene Detektorschaltung parallel geschaltet sein muss.
• Aus der DE 10 2015 100 605 A1 ist eine optoelektronische Baugruppe bekannt, aufweisend: wenigstens ein optoelektronisches Bauelement und einen Sensor-Schaltkreis, aufweisend: wenigstens einen Energieversorgungs-Schaltkreis und einen Ermittlungs-Schaltkreis mit wenigstens einer Energiespeichereinheit und einer Erfass-Einheit, wobei der Ermittlungs-Schaltkreis und das wenigstens eine optoelektronische Bauelement elektrisch parallel zueinander geschaltet sind, wobei der wenigstens eine Energieversorgungs-Schaltkreis eingerichtet ist zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement und die Energiespeichereinheit, wobei die in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird und wobei der Ermittlungs-Schaltkreis derart eingerichtet ist, dass die Erfass-Einheit eine Änderung der in der Energiespeichereinheit gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement gespeicherten Energie.
• Aus der DE 101 08 132 A1 ist eine Treiberschaltung zum Treiben eines spannungsempfindlichen Verbrauchers von einem entfernt liegenden Steuergerät aus bekannt. Dabei wird vorgeschlagen, die Treiberschaltung selbst zur Aufrechterhaltung eines sicheren Betriebszustands des Verbrauchers vorzusehen. Dies wird realisiert durch eine steuerbare Stromquelle, ein die Stromquelle ansteuerndes Regelelement mit einem ersten Eingang von einer vorgegebenen Referenzspannung und einen zweiten Eingang zur Zuführung der Regelspannung für den Verbraucher.
• Bei einer aus der DE 10 2009 017 989 A1 bekannten Beleuchtungsanordnung, die mehrere, vorzugsweise viele LEDs enthält, ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die an die Leitung angeschlossen ist, über die die LED-Anordnung von einem Vorschaltgerät mit Betriebsleistung versorgt wird. Die Überwachungseinrichtung überwacht zumindest eine an der Leitung erfassbare elektrische Größe, beispielsweise die an dem LED-Modul entstehende Spannung. Durch Überwachung des Spannungsverlaufs und insbesondere plötzliche Spannungsänderungen kann ein LED-Fehler erfasst und bei Bedarf signalisiert werden.
• Aus der DE 10 2008 016 153 A1 ist eine Lichtemissionsvorrichtung bekannt, die einen Lichtquellenblock mit Halbleiter-Lichtquellen, die in Reihe miteinander verbunden sind, enthält. Ein Widerstand ist parallel mit einer oder mehreren der Halbleiter-Lichtquellen verbunden und ist mit zwei Erfassungs-Zielabschnitten in Abschnitten verbunden, die mit jeweiligen Elektroden der Halbleiter-Lichtquellen verbunden sind. Eine Erdfehler-Erfassungsschaltung ist mit einem der zwei Erfassungs-Zielabschnitten verbunden, der an einer Erdpotentialseite angeordnet ist. Einer der Anschlüsse des Lichtquellenblocks ist mit einer Stromquelle verbunden und sein anderer Anschluss ist geerdet. Indem eine Änderung der Spannung über die Erdfehler-Erfassungsschaltung erfasst wird, kann ein Erdfehler erfasst werden.
• Aus der US 2012/0050697 A1 ist bekannt, an einer Reihenschaltung aus Leuchtdioden mit jeweils parallel geschaltetem Widerstandselement einen Gesamtspannungswert auszuwerten, der sich ergibt, während ein geringer Messstrom durch die Reihenschaltung fließt. Ist mindestens eine der Leuchtdioden dauerhaft kurzgeschlossen, so kann dies an dem Gesamtspannungswert ohne Einzelmessungen erkannt werden. Es ist davon die Rede, die Menge der kurzgeschlossenen Leuchtdioden zu bestimmen, wobei hierfür auf ein Verfahren gemäß JP 2007 - 165441 A verwiesen wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufwandsarm zu realisierende Detektion eines Defekts einer Leuchtdiode in einer Leuchtdiodenreihe bereitzustellen.
• Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche.
• Durch die Erfindung ist eine Diagnosevorrichtung zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden bereitgestellt, die zu einer Leuchtdiodenreihe oder einem Leuchtdioden-Strang zusammen verschaltet sind. Die Leuchtdiodenreihe verbindet einen ersten Versorgungsanschluss mit einem zweiten Versorgungsanschluss.
• Die Diagnosevorrichtung ist in der Lage, einen Defekt zumindest einer Leuchtdiode zu erkennen, ohne hierzu Einzelspannungen an den Leuchtdioden zu messen. Vielmehr muss lediglich die zwischen den Versorgungsanschlüssen abfallende elektrische Spannung gemessen werden, also die Strangspannung oder Summenspannung der über den einzelnen Leuchtdioden abfallenden Spannungen. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder Leuchtdiode ein Widerstandselement parallel geschaltet ist und eine Messeinrichtung bereitgestellt ist, dazu eingerichtet ist, in einer Leuchtpause, während welcher keine der Leuchtdioden leuchtet, einen Diagnosestrom zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen zu erzeugen. Ein Widerstandselement kann beispielsweise durch einen diskreten elektrischen Widerstand, beispielsweise ein SMD-Bauteil, realisiert sein. Es kann auch in jede Leuchtdiode ein Widerstandselement integriert sein.
• Der Diagnosestrom ist derart ausgelegt, dass sich durch ihn an jedem Widerstandselement eine Spannung kleiner als eine Vorwärtsspannung ergibt. Die Vorwärtsspannung ist diejenige Spannung, ab welcher die jeweils parallel geschaltete Leuchtdiode leuchtet. Durch die Messeinrichtung wird ein Spannungswert einer zwischen den Versorgungsanschlüssen abfallenden Diagnosespannung bereitgestellt oder erfasst. Die Diagnosevorrichtung sieht also insgesamt vor, der Leuchtdiodenreihe eine Reihe aus Widerstandselementen parallel zu schalten, wobei die jeweiligen Widerstandselemente über Querleitungen oder Verbindungsleitungen jeweils mit einer Anode und einer Kathode der zugehörigen Leuchtdiode elektrisch verbunden sind.
• Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Spannungswert der Diagnosespannung erzeugt durch einen Diagnosestrom von der Anzahl der defekten oder funktionsuntüchtigen Leuchtdioden in der Leuchtdiodenreihe abhängt und hierbei ein relativer Unterschied der Spannungswerte für eine unterschiedliche Anzahl defekter Leuchtdioden einfach ausgewertet werden kann, weil die Toleranzen für die Messung durch die Toleranzen der Parallel-Wiederstände, die z.B. problemlos mit ±1% Toleranz gewählt werden können, bestimmt werden und nicht durch die großen Toleranzen der LEDs.
• Die Diagnosevorrichtung ermöglicht die automatische Generierung eines Fehlersignals bei einem Defekt zumindest einer Leuchtdiode. Die Diagnosevorrichtung sieht dafür vor, dass eine Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Stromstärkewert des Diagnosestroms und eines Spannungswerts der Diagnosespannung einen Gesamtwiderstandswert eines zwischen den Versorgungsanschlüssen wirksamen elektrischen Widerstands der Widerstandselemente und der Leuchtdioden zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Gesamtwiderstandswert ein Fehlersignal zu erzeugen. Dies weist den Vorteil auf, dass der Gesamtwiderstandswert von dem jeweiligen Widerstandswert der Widerstandselemente abhängig ist und somit die Unwägbarkeiten, die sich bei einer Durchlegierung oder einem Kurzschluss einer einzelnen Leuchtdiode aufgrund der unbekannten Vorwärtsspannungen ergibt, durch die Wahl der Widerstandswerte der Widerstandselemente kompensiert werden kann. Das Fehlersignal kann erzeugt werden, wenn der Gesamtwiderstandswert kleiner ist als die Summe der Widerstandswerte der Widerstandselemente abzüglich eines vorbestimmten Toleranzwerts. Der Toleranzwert kann beispielsweise eine Messgenauigkeit der Messeinrichtung kompensieren. Das Fehlersignal signalisiert dann eine Durchlegierung oder einen Kurzschluss zumindest einer Leuchtdiode. Die besagte Auswerteeinrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage eines Mikroprozessors oder eines Mikrocontrollers realisiert sein.
• Anstelle des Diagnosestroms kann auch ein Betriebsstrom erzeugt werden, der derart groß ist, dass er alle funktionstüchtigen Leuchtdioden in einen Leuchtzustand versetzt. Ist dann eine der Leuchtdioden dahingehend defekt, dass sie dauerhaft einen Stromfluss blockiert (elektrischer Leerlauf), so ergibt sich ein Wert der Diagnosespannung, der größer als die Summe der Vorwärtsspannungen der Leuchtdioden ist. Somit kann auch dieser Defekt erkannt werden.
• Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung ermöglicht es sogar, zu erkennen, wie viele Leuchtdioden ausgefallen sind. Dazu sind in der Auswerteeinrichtung mehrere überschneidungsfreie Werteintervalle definiert. Die Auswerteeinrichtung ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit davon, in welchem der Werteintervalle der Gesamtwiderstandswert liegt, eine Anzahl der defekten Leuchtdioden mittels des Fehlersignals zu signalisieren. Sind alle Leuchtdioden funktionstüchtig, so ergibt der Gesamtwiderstandswert die Summe der Widerstandswerte der Widerstandselemente. Ist eine Leuchtdiode kurzgeschlossen oder durchlegiert, so ergibt der Gesamtwiderstandswert die Summe der Widerstandswerte der Widerstandselemente abzüglich des Widerstandswerts des durch die durchlegierte Leuchtdiode überbrückten Widerstandselements. Bei zwei defekten Leuchtdioden, die jeweils durchlegiert sind, verringert sich der Gesamtwiderstandswert entsprechend.
• Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.
• Eine Weiterbildung ermöglicht eine zuverlässige Detektion der zumindest einen defekten Leuchtdiode mit geringem technischem Aufwand. Bei dieser Weiterbildung weisen die Widerstandselemente eine Toleranz auf, die kleiner als 2 Prozent ist. Mit anderen Worten sind die Widerstandswerte der Widerstandselemente genauer als 2 Prozent bekannt. Widerstandselemente mit einer Toleranz kleiner als 2 Prozent sind kostengünstig erhältlich. Dennoch ist die Toleranz der Widerstandswerte ein wichtiger Aspekt, um einen deutlichen Unterschied im Spannungswert der Diagnosespannung zu erhalten, wie er sich bei einem Ausfall einer Leuchtdiode ergibt.
• Mit einer Weiterbildung ist der jeweilige Widerstandswert jedes Widerstandselements mindestens zehnmal, insbesondere fünfzig Mal, größer als ein jeweiliger Widerstandswert der parallel geschalteten Leuchtdiode in ihrem durchlegierten Defektzustand. Der Widerstandswert jedes Widerstandselements ist also deutlich größer als der zu erkennende LED-Widerstand im Fehlerfall. Unter deutlich größer versteht man mindestens eine Größenordnung d.h. mindestens einen Faktor 10. Insbesondere beträgt der jeweilige Widerstandswert jedes Widerstandselements mindestens 20 Ohm, insbesondere mindestens 50 Ohm. Das eigentliche Auslegungskriterium für den Parallel-Widerstand ist aber, dass er derart größer sein soll als der Widerstandswert der kurzgeschlossenen LED, dass deren Kurzschluss gerade noch erkannt werden kann. Geeignete Widerstandswerte können somit vom Fachmann anhand einfacher Versuche ermittelt werden. Ein Vorteil dieser Widerstandswerte ist, dass sich im Normalbetrieb, also während einer Leuchtphase, in welcher die funktionstüchtigen Leuchtdioden leuchten, eine geringe Verlustleistung an den jeweiligen Widerstandselementen ergibt. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich der Gesamtwiderstandswert zwischen den Versorgungsanschlüssen um nahezu den Widerstandswert ändert, falls eine Leuchtdiode dauerhaft durchlegiert oder elektrisch leitend ist. Eine solche defekte Leuchtdiode weist nämlich einen Widerstandswert auf, der kleiner als 5 Ohm, insbesondere kleiner als 2 Ohm, sein kann.
• Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Widerstandselemente alle den gleichen Widerstandswert aufweisen. Hierdurch ist die Auswertung der Diagnosespannung einfach. Es können dieselben Schwellenwerte oder Grenzwerte zum Detektieren einer defekten Leuchtdiode verwendet werden, da die sich ergebende Änderung der Diagnosespannung unabhängig davon ist, welche Leuchtdiode defekt ist.
• Eine alternative Weiterbildung sieht dagegen vor, dass zumindest zwei, insbesondere alle Widerstandselemente unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass anhand des Gesamtwiderstandswerts erkannt oder abgeleitet oder hergeleitet werden kann, welche Leuchtdioden in der Leuchtdiodenreihe defekt ist.
• Eine Weiterbildung sieht vor, dass diejenige Stromquelle, die zum Erzeugen des Betriebsstroms für die Leuchtphase vorgesehen ist, auch den Diagnosestrom erzeugt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine zusätzliche Quelle zum Erzeugen des Diagnosestroms in der Diagnosevorrichtung bereitgestellt werden muss.
• Eine dazu alternative Weiterbildung sieht vor, dass eine von der Stromquelle verschiedene Spannungsquelle zum Erzeugen des Diagnosestroms vorgesehen ist. Die Diagnosevorrichtung weist somit in dieser Weiterbildung eine Stromquelle zum Erzeugen eines Betriebsstroms für eine Leuchtphase, in welcher die Leuchtdioden leuchten, und eine davon verschiedene Spannungsquelle zum Erzeugen des Diagnosestroms auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine schaltungstechnisch einfachere und/oder kostengünstigere Stromquelle zum Erzeugen des Betriebsstroms verwendet werden kann. Grund dafür ist, dass die Stromquelle die unterschiedlichen Stromstärkewerte, wie sie für den Betriebsstrom einerseits und den Diagnosestrom andererseits nötig sind, nicht beide bereitstellen können muss.
• Die Weiterbildung betreffend die zusätzliche Spannungsquelle weist gemäß einer Weiterbildung zusätzlich ein die Stromquelle und die Spannungsquelle elektrisch koppelndes Schaltelement auf. Die Messeinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, das Schaltelement in der Leuchtphase in einem elektrisch nicht-leitenden Zustand und in der Leuchtpause, während keine Leuchtdiode leuchtet, in einem elektrisch leitenden Zustand zu halten. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein Abfluss des Betriebsstroms über die Spannungsquelle vermieden.
• Mittels des beschriebenen Diagnosestroms in der Leuchtpause lässt sich eine durchlegierte Leuchtdiode in der Leuchtdiodenreihe detektieren. Eine Weiterbildung sieht zusätzlich vor, dass die Diagnosevorrichtung dazu eingerichtet ist, in der Leuchtphase einen Spannungssprung in einer zwischen den Versorgungsanschlüssen abfallenden Betriebsspannung zu detektieren, die der durch die leuchtenden Leuchtdioden fließende Betriebsstrom verursacht. Des Weiteren ist die Diagnosevorrichtung dazu eingerichtet, ein Ausfallsignal zu erzeugen, falls der Spannungssprung betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Der Spannungssprung kann ein Spannungsanstieg oder ein Spannungsabfall sein. Falls eine LED plötzlich hochohmig wird, erfolgt ein Spannungsanstieg. Falls eine LED plötzlich durchlegiert (Kurzschluss), erfolgt ein Spannungsabfall. Durch diese Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass auch im laufenden Betrieb, während die Leuchtdioden leuchten, eine Veränderung der Funktionstüchtigkeit der Leichtdioden detektiert wird, also ein Defekt zumindest einer Leuchtdiode anhand des Übergangs vom funktionstüchtigen in den defekten Zustand und der sich hieraus ergebenden Veränderung der Betriebsspannung, das heißt dem Spannungssprung, erkannt wird.
• Zum Erzeugen des Diagnosestroms ist eine Leuchtpause nötig. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Messeinrichtung dazu ausgelegt ist, den Diagnosestrom bei einem Start der Diagnosevorrichtung vor einer Inbetriebnahme der Leuchtdioden zu erzeugen. Der Start der Diagnosevorrichtung stellt den Übergang vom spannungslosen in den spannungsversorgten Zustand dar. Beispielsweise kann also bei einem Start eines Kraftfahrzeugs detektiert werden, wenn durch die Zündung des Kraftfahrzeugs eine Versorgungsspannung bereitgestellt wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass bei einer pulsweitenmodulierten Betriebsart der Leuchtdiodenreihe Austastperioden genutzt werden, während welcher alle Leuchtdioden nicht leuchten oder unbetrieben sind. Es wird also während einer PWM-Schaltpause (PWM - Pulsweitenmodulation) eines PWM-Betriebs der Leuchtdioden der Diagnosestrom erzeugt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zwischen zwei Betriebsphasen oder Leuchtphasen der Leuchtdiodenreihe eine Diagnose gestellt werden kann.
• Zu der Erfindung gehört auch eine Leuchtvorrichtung mit mehreren Leuchtdioden, die zu einer einen ersten Versorgungsanschluss mit einem zweiten Versorgungsanschluss verbindenden Leuchtdiodenreihe verschaltet sind, wobei eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung bereitgestellt ist. Die Leuchtvorrichtung weist somit eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung auf.
• Bevorzugt ist die Leuchtvorrichtung als Kraftfahrzeug-Scheinwerfer ausgebildet.
• Bei der Leuchtvorrichtung kann es sich aber auch um einen Bestandteil einer Hausbeleuchtung oder einer anderen Beleuchtungsvorrichtung handeln.
• Schließlich gehört zu der Erfindung auch ein Verfahren zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden, die zu einer Leuchtdiodenreihe verschaltet sind, durch welche ein erster Versorgungsanschluss mit einem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist. Das Verfahren geht davon aus, dass jeder Leuchtdiode ein Widerstandselement parallel geschaltet ist. Eine Messeinrichtung erzeugt in einer Leuchtpause, während welcher keine der Leuchtdioden leuchtet, einen Diagnosestrom zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen. Durch den Diagnosestrom ergibt sich an jedem Widerstandselement eine Spannung kleiner als eine Vorwärtsspannung, ab welcher die jeweils parallel geschaltete Leuchtdiode leuchtet. Eine zwischen den Versorgungsanschlüssen abfallende Diagnosespannung wird erfasst. Die Diagnosespannung stellt die Strangspannung oder Summenspannung dar. Durch das Verfahren ergibt sich ebenfalls der Vorteil, dass ein Spannungswert der Diagnosespannung von einer Anzahl der defekten Leuchtdioden abhängig ist und der Einfluss der Varianzen der Vorwärtsspannungen verringert ist. Eine Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von einem Stromstärkewert des Diagnosestroms und des Spannungswerts der Diagnosespannung einen Gesamtwiderstandswert eines zwischen den Versorgungsanschlüssen wirksamen elektrischen Widerstands der Widerstandselemente und der Leuchtdioden zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Gesamtwiderstandswert ein Fehlersignal zu erzeugen, wobei in der Auswerteeinrichtung mehrere überschneidungsfreie Werteintervalle definiert sind und die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit davon, in welchem der Werteintervalle der Gesamtwiderstandswert liegt, eine Anzahl der defekten Leuchtdioden mittels des Fehlersignals zu signalisieren.
• Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
• Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung.
• Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
• Die 1 zeigt eine Leuchtvorrichtung 1, die beispielsweise als Kraftfahrzeug-Scheinwerfer ausgestaltet sein kann. Dargestellt sind ein LED-Leuchtmittel 2 und ein LED-Steuergerät 3. Das LED-Leuchtmittel 2 ist über zwei Versorgungsanschlüsse 4 mit dem LED-Steuergerät 3 elektrisch verbunden. In dem LED-Leuchtmittel 2 ist zwischen die Versorgungsanschlüsse 4 eine Leuchtdiodenreihe 5 aus Leuchtdioden 6 geschaltet. Der Übersichtlichkeit halber sind nur einige der Leuchtdioden 6 mit einem Bezugszeichen versehen. Insgesamt weist die Leuchtdiodenreihe 5 eine Gesamtanzahl n Leuchtdioden 6 auf, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist. Das LED-Steuergerät 3 ist dazu ausgelegt, einen Strom I an den Versorgungsanschlüssen 4 bereitzustellen. Durch den Strom I wird zwischen den Versorgungsanschlüssen 4 eine Strangspannung oder kurz Spannung U hervorgerufen oder erzeugt. Für einen Betrieb, in welchem die Leuchtdioden 6 leuchten sollen, weist der Strom I einen Stromstärkewert auf, durch welchen über den Leuchtdioden 6 jeweils eine Flussspannung oder Vorwärtsspannung U_Fi abfällt. Der Index i repräsentiert dabei jeweils eine der Leuchtdioden 6, wobei der Index i einen Wert von 1 bis n aufweist. Der Strom I mit dem Stromstärkewert für den Betriebsstrom wird durch das LED-Steuergerät mittels einer Stromquelle 7 erzeugt.
• Bei der Leuchtvorrichtung 1 ist vorgesehen, das LED-Leuchtmittel 2 dahingehend zu überwachen, dass detektiert wird, ob zumindest eine der Leuchtdioden 6 defekt ist. Hierzu sind keine individuellen Diagnoseschaltungen für die einzelnen Leuchtdioden 6 nötig. Stattdessen ist eine Diagnosevorrichtung 8 vorgesehen, die folgenden Elemente aufweist. Zum einen ist eine Widerstandsreihe 9 aus Widerstandselementen 10 vorgesehen. Von den Widerstandselementen 10 sind der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen. Jedes Widerstandselement 10 kann beispielsweise als diskretes Bauelement, das heißt als elektrisches Widerstandsbauteil, bereitgestellt sein. Ein Widerstandselement 10 kann auch in die jeweilige Leuchtdiode 6 integriert sein. Die Widerstandselemente 10 weisen jeweils einen Widerstandswert R_i auf, wobei i wieder der Index für jedes Widerstandselement ist. Insgesamt sind n Widerstandselemente 10 bereitgestellt. Jedes Widerstandselement 10 ist jeweils einer der Leuchtdioden 6 parallel geschaltet. Die Diagnosevorrichtung 8 umfasst des Weiteren eine Messeinrichtung 11, die eine Spannungsmesseinheit 12 aufweist. Durch die Spannungsmesseinheit 12 wird in an sich bekannter Weise die Spannung U zwischen den Versorgungsanschlüssen 4 erfasst. Die Messeinrichtung 11 kann des Weiteren eine von der Stromquelle 7 verschiedene Spannungsquelle 13 aufweisen. Die Spannungsquelle 13 kann eine Testspannung U0 erzeugen. Alternativ dazu kann auch die Stromquelle 7 selbst einen Bestandteil der Messeinrichtung 11 darstellen.
• Optional kann ein Schalter 15 vorgesehen sein, welcher von der Messeinrichtung 11 steuerbar sein kann und dazu vorgesehen sein kann, die Stromquelle 7 und die Spannungsquelle 13 elektrisch voneinander zu entkoppeln. Durch den Schalter 15 kann abwechselnd die Stromquelle 7 und die Spannungsquelle 13 mit der Leuchtdiodenreihe 5 verschaltet oder gekoppelt oder elektrisch verbunden werden.
• Die Diagnosevorrichtung 8 kann des Weiteren eine Auswerteeinrichtung 16 umfassen, die beispielsweise auf der Grundlage eines Mikrocontrollers oder eines Mikroprozessors oder auch auf Grundlage einer analogen elektrischen Schaltung bereitgestellt sein kann. Die Auswerteeinrichtung 16 kann dazu ausgelegt sein, ein Fehlersignal 17 zu erzeugen, welches signalisiert, dass in der Leuchtdiodenreihe 5 zumindest eine Leuchtdiode 6 dauerhaft leitend oder durchlegiert ist. Die Auswerteeinrichtung 16 kann des Weiteren dazu ausgelegt sein, ein Ausfallsignal 18 zu erzeugen, welches signalisiert, dass eine der Leuchtdioden 6 dauerhaft durchlegiert oder dauerhaft elektrisch sperrend oder leerlaufend ist. Die Diagnoseeinrichtung 16 empfängt hierzu von der Spannungsmesseinheit 12 einen Spannungswert 19 der Spannung U. Des Weiteren wird ein Stromstärkewert 20 der Stromstärke des Stromes I bereitgestellt. Dieser kann im Voraus bekannt sein und fest in der Auswerteeinrichtung 16 gespeichert sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Stromstärkewert 16 durch die Messeinrichtung 11 mittels des Messwiderstandes Rmess ermittelt wird, falls der Strom I durch die Spannungsquelle erzeugt wird. Auf Grundlage der Testspannung U0 kann ebenfalls der Stromstärkewert I als I= (U0-U) Rmess berechnet werden.
• Um während einer Leuchtphase, während welcher mittels der Strom I durch die Stromquelle 7 als Betriebsstrom bereitgestellt wird und die Leuchtdioden 6 leuchten sollen, würde ein Ausfall einer Leuchtdiode 6 dazu führen, dass die Spannung U sich wie folgt ergibt: $$U<{\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{U}_{Fi}}$$

  
• Eine Diagnose auf Grundlage des Unterschieds zwischen der Spannung U und der Summe der Vorwärtsspannungen U_Fi wäre dabei aber aufgrund der Toleranzen der Vorwärtsspannungen U_Fi unsicher. Um das Problem der großen Toleranzen der Vorwärtsspannungen zu umgehen, ist bei der Diagnosevorrichtung 8 parallel zu jeder Leuchtdiode 6 das jeweilige Widerstandselement 10 geschaltet. Diese Widerstandselemente 10 sind kostengünstig mit einer geringen Toleranz von weniger als 2 Prozent, beispielsweise 1 Prozent, beschaffbar. Bei der Dimensionierung dieser parallelen Widerstandselemente 10 ist für eine zuverlässige LED-Kurzschlusserkennung zu berücksichtigen, dass für die Widerstandswerte R_i der Widerstandselemente 10 die Bedingung R_i >> R_LED-short gelten sollte, was bedeutet, dass der Unterschied mindestens den Faktor 10 betragen sollte. Der Widerstandswert R_LED-short ist dabei der Widerstandswert einer kurzgeschlossen oder dauerhaft durchlegierten Leuchtdiode. Die Widerstandswerte R_i können entweder alle den gleichen Wert haben, was eine einfache Auswertung ermöglicht, oder sie können verschiedene Widerstandswerte aufweisen, was eine Zuweisung der Widerstandsänderung im Fehlerfall eines LED-Kurzschlusses zu einer bestimmten Leuchtdiode 6 ermöglicht.
• Für die Diagnose ist vorgesehen, dass der Strom I auf einen Stromstärkewert eingestellt wird, der kleiner als der Betriebsstrom ist. Dieser Strom ist hier als Diagnosestrom I_D bezeichnet. Bei diesem Diagnosestrom I_D ergeben sich über den Leuchtdioden 6 Teilspannungen der Spannung U, die kleiner als die Vorwärtsspannungen U_Fi sind. Somit ergibt sich eine Leuchtpause, das heißt die Leuchtdioden 6 leuchten nicht. Die Diagnose bei inaktiven Leuchtdioden kann entweder vor dem Einschalten des eigentlichen Betriebsstroms erfolgen oder im PWM-Betrieb der Leuchtdioden 6 während der PWM-Austastperioden oder PWM-Schaltpause.
• Für die Diagnosemessung sieht die Diagnosevorrichtung 8 vor, dass die Leuchtdiodenreihe 5 bei nicht aktiven Leuchtdioden, das heißt bei Diagnosestrom I_D aus entweder der Stromquelle 7 oder der Spannungsquelle 13 versorgt wird, so dass sich als Spannung U ein Spannungswert 19 einstellt, der kleiner als die Summe der Vorwärtsspannungen U_Fi ist. Die Spannung U stellt in diesem Fall die Diagnosespannung dar. Somit kann der verhältnismäßig kleine Diagnosestrom I_D entweder von der für den LED-Betrieb vorgehaltenen Stromquelle 7 selbst ausgegeben werden, oder, falls diese einen so geringen Strom nicht erzeugen kann, über einen Mess/Schutzwiderstand Rmess aus einer Spannungsquelle 13. Insbesondere ist der Diagnosestrom I_D derart ausgelegt, dass die Spannung U kleiner als 60 Prozent, insbesondere kleiner als 40 Prozent der Summe der Vorwärtsspannungen U_Fi ist. Ein von der Spannungsquelle 13 erzeugter Diagnosestrom I_D kann durch einen Messwiderstand Rmess fließen. Eine über dem Messwiderstand Rmess abfallende elektrische Spannung ist proportional zum Stromstärkewert des Diagnosestroms I_D .
• Indem die über den Leuchtdioden abfallenden Teilspannungen der Spannung U kleiner als die Vorwärtsspannungen U_Fi sind, also keine der Leuchtdioden 6 leuchtet, fließt der Großteil des Stromes I durch die Widerstandselemente 10. Somit ist der Spannungswert 19 der Spannung U hauptsächlich durch den Strom durch die Widerstandselemente R_i bis R_n bestimmt. Die durch den Diagnosestrom I_D entstehende Spannung U kann von der Auswerteeinrichtung 16 für die Erkennung eines LED-Kurzschlusses, das heißt eine Durchlegierung einer oder mehrerer Leuchtdioden, wie folgt verwendet werden. Voraussetzung hierbei ist, dass auch der Stromstärkewert 20 des Diagnosestroms I_D während der Leuchtpause bekannt ist. Die Erfassung kann in der beschriebenen Weise erfolgen.
• Zur Erkennung des LED-Kurzschlusses einer oder mehrerer Leuchtdioden ist die Auswerteeinrichtung 16 wie folgt ausgelegt. Im Falle ausschließlich fehlerfreier oder funktionstüchtiger Leuchtdioden 6 weist die Spannung U einen Spannungswert 19 auf, der sich wie folgt ergibt: $$U=I_D{\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{R}_i}$$

  
• Misst die Messeinrichtung 11 dagegen eine Strangspannung U mit dem folgenden Wert: $$U=I_D{\displaystyle {\sum }_{i=1}^{n-1}{R}_i},$$

  

  dann ist ein Widerstandselement 10 kurzgeschlossen, das heißt es fehlt ein Widerstandswert R_i , das heißt es gibt in der Leuchtdiodenreihe 5 eine kurzgeschlossene Leuchtdiode. Damit es zu dieser deutlichen Änderung kommt, ist insbesondere vorgesehen, dass die Widerstandswerte R_i größer als ein jeweiliger Widerstandswert einer kurzgeschlossenen Leuchtdiode 6 sind. Auf jeden Fall ergibt sich bei einer kurzgeschlossenen Leuchtdiode eine Strangspannung U in einem Intervall, das zwischen den beiden angegebenen Werten für die Spannung U liegt und eine Intervallbreite aufweist, die sich berechnet aus I_D R₁ . Misst die Messeinrichtung 11 einen Spannungswert 19, der den folgenden Wert aufweist: $$U=I_D{\displaystyle {\sum }_{i=1}^{n-2}{R}_i},$$

  

  dann sind zwei Widerstandselemente 6 jeweils durch ihre parallel geschaltete Leuchtdiode 6 kurzgeschlossen, das heißt es gibt zwei defekte Leuchtdioden. Diese Diagnose kann für drei und mehr kurzgeschlossene Leuchtdioden fortgesetzt werden.
• Die Strangspannung U kann von der Auswerteeinrichtung 16 zusätzlich für die Erkennung einer dauerhaft elektrisch nicht-leitenden Leuchtdiode verwendet werden. Bei der Bestromung des Leuchtmittels 2 mit einem Strom I, der dem Betriebsstrom entspricht, so dass sich eine Leuchtphase ergibt, steigt die Strangspannung U auf einen Wert, der größer ist als die Summe der Vorwärtsspannungen U_Fi : $$U>{\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{U}_{Fi},}$$

  

  was von der Auswerteeinrichtung 16 ebenfalls mittels einer Schwellwertdetektion erkannt werden kann. In diesem Fall wird, falls erforderlich, bei Aktivierung des Ausfallsignals 18, durch die Auswerteeinrichtung 16 die Stromquelle 7 abgeschaltet, um eine Zerstörung von elektronischen Bauteilen durch Überspannung zu verhindern.
• Im Betrieb kann ein Kurzschluss von einer oder mehrerer Leuchtdioden 6 einfach über eine zeitliche Veränderung der gemessenen Strangspannung U erkannt werden. Dabei spielen die Toleranzen der Vorwärtsspannungen U_Fi keine Rolle, da die Auswerteeinrichtung nur auf eine Änderung oder Veränderung der Strangspannung U reagieren muss. Dabei können Änderungen der Vorwärtsspannungen U_Fi aufgrund von Erwärmung leicht über unterschiedliche Zeitkonstanten oder über eine Temperaturmessung von einem Defekt oder einem Ausfall einer Leuchtdiode aufgrund eines Kurzschlusses unterschieden werden.
• Vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Detektionsmethoden ist, dass die großen Toleranzen der Vorwärtsspannungen U_Fi eliminiert werden und dadurch eine zuverlässige Einzel-LED-Kurzschlusserkennung auch bei einem Leuchtdiodenstrang oder einer Leuchtdiodenreihe 5 mit einer großen Anzahl von Leuchtdioden 6 möglich ist. Es sind keine zusätzlichen Leitungen zwischen dem LED-Steuergerät 3 und dem LED-Leuchtmittel 2 erforderlich. Die Parallelwiderstände oder Widerstandselemente 10 sind kostengünstige Bauteile, da sie nur für eine kleine Leistung ausgelegt werden müssen, die wenig Platz im LED-Leuchtmittel 2 beanspruchen. Da der für die Diagnose verwendete Diagnosestrom I_D gering ist, können mögliche Spannungsabfälle an Stecker-Pins und Kabelbäumen für die Diagnose vernachlässigt werden. Durch die hohe Zuverlässigkeit des Verfahrens ist auch die Erfüllung von gesetzlichen Vorschriften für die Einzel-LED-Ausfallerkennung möglich.
• Der beschriebene optionale Schalter 15 kann für den Fall vorgesehen sein, dass verhindert werden soll, dass in dem Messwiderstand Rmess eine unerwünscht große Verlustleistung im Leuchtbetrieb oder in der Leuchtphase erzeugt wird. Mittels des Schalters 15 lässt sich die Spannungsquelle 13 temporär für die Diagnose zum Bereitstellen des Diagnosestromes I_D mit dem LED-Leuchtmittel 2 verschalten oder verbinden.
• Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine LED-Einzelausfallserkennung über Parallelwiderstände bereitgestellt werden kann.
• Bezugszeichenliste

1

Leuchtvorrichtung

2

LED-Leuchtmittel

3

LED-Steuergerät

4

Versorgungsanschluss

5

Leuchtdiodenreihe

6

Leuchtdiode

7

Stromquelle

8

Diagnosevorrichtung

9

Widerstandsreihe

10

Widerstandselement

11

Messeinrichtung

12

Spannungsmesseinrichtung

13

Spannungsquelle

15

Schaltelement

16

Auswerteeinrichtung

17

Fehlersignal

18

Fehlersignal

19

Spannungswert

20

Stromwert

I

Strom

I_D

Diagnosestrom

R_mess

Messwiderstand

U

Spannung

U0

Testspannung

Claims (13)

1. Diagnosevorrichtung (8) zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden (6), die zu einer einen ersten Versorgungsanschluss (4) mit einem zweiten Versorgungsanschluss (4) verbindenden Leuchtdiodenreihe (5) verschaltet sind, wobei jeder Leuchtdiode (6) ein Widerstandselement (10) parallel geschaltet ist und eine Messeinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, in einer Leuchtpause, während welcher keine der Leuchtdioden (6) leuchtet, einen Diagnosestrom (I_D) zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen (4) zu erzeugen, durch welchen sich an jedem Widerstandselement (10) eine Spannung kleiner als eine Vorwärtsspannung (U_F), ab welcher die jeweils parallel geschaltete Leuchtdiode (6) leuchtet, ergibt, und einen Spannungswert (19) einer zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) abfallenden Diagnosespannung (U) bereitzustellen, wobei eine Auswerteeinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Stromstärkewert (20) des Diagnosestroms (I_D) und des Spannungswerts (19) der Diagnosespannung (U) einen Gesamtwiderstandswert eines zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) wirksamen elektrischen Widerstands der Widerstandselemente (10) und der Leuchtdioden (6) zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Gesamtwiderstandswert ein Fehlersignal (17, 18) zu erzeugen, wobei für eine Erkennung, wie viele Leuchtdioden ausgefallen sind, in der Auswerteeinrichtung (16) mehrere überschneidungsfreie Werteintervalle definiert sind und die Auswerteeinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit davon, in welchem der Werteintervalle der Gesamtwiderstandswert liegt, eine Anzahl der defekten Leuchtdioden (6) mittels des Fehlersignals (17, 18) zu signalisieren.
2. Diagnosevorrichtung (8) nach Anspruch 1, wobei die Widerstandselemente (10) eine Toleranz aufweisen, die kleiner als 2 Prozent ist.
3. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Widerstandswert (R₁) jedes Widerstandselements (10) mindestens zehnmal größer ist als ein jeweiliger Widerstandswert der parallel geschalteten Leuchtdiode in ihrem durchlegierten Defektzustand.
4. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Widerstandselemente (10) alle den gleichen Widerstandswert (R₁) aufweisen.
5. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens zwei, insbesondere alle, Widerstandselemente (10) unterschiedliche Widerstandswerte (R_i) aufweisen.
6. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stromquelle (7) zum Erzeugen eines Betriebsstroms (I) für eine Leuchtphase, in welcher die Leuchtdioden (6) leuchten, dazu ausgelegt ist, den Diagnosestrom (I_D) zu erzeugen.
7. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend eine Stromquelle (7) zum Erzeugen eines Betriebsstroms (I) für eine Leuchtphase, in welcher die Leuchtdioden (6) leuchten, und eine davon verschiedene Spannungsquelle (13) zum Erzeugen des Diagnosestroms (I_D).
8. Diagnosevorrichtung (8) nach Anspruch 7, aufweisend ein die Stromquelle (7) und die Spannungsquelle (13) koppelndes Schaltelement (15), wobei die Messeinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, das Schaltelement (15) in der Leuchtphase in einem nicht-leitenden Zustand und in der Leuchtpause in einem leitenden Zustand zu halten.
9. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Diagnosevorrichtung (8) dazu eingerichtet ist, in der Leuchtphase einen Spannungssprung in einer zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) abfallenden Betriebsspannung (U) zu detektieren und ein Ausfallsignal (18) zu erzeugen, falls der Spannungssprung betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
10. Diagnosevorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, den Diagnosestrom (I_D) bei einem Start der Diagnosevorrichtung (8) vor einer Inbetriebnahme der Leuchtdioden (6) und/oder während einer PWM-Schaltpause eines PWM-Betriebs der Leuchtdioden (6) zu erzeugen.
11. Leuchtvorrichtung (1) mit mehreren Leuchtdioden (6), die zu einer einen ersten Versorgungsanschluss (4) mit einem zweiten Versorgungsanschluss (4) verbindenden Leuchtdiodenreihe (5) verschaltet sind, wobei die Leuchtvorrichtung (1) eine Diagnosevorrichtung (8) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
12. Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die Leuchtvorrichtung (1) als Kraftfahrzeug-Scheinwerfer ausgebildet ist.
13. Verfahren zum Detektieren eines Defekts von zumindest einer aus mehreren Leuchtdioden (6), die zu einer einen ersten Versorgungsanschluss (4) mit einem zweiten Versorgungsanschluss (4) verbindenden Leuchtdiodenreihe (5) verschaltet sind, wobei jeder Leuchtdiode (6) ein Widerstandselement (10) parallel geschaltet ist und eine Messeinrichtung (11) in einer Leuchtpause, während welcher keine der Leuchtdioden (6) leuchtet, einen Diagnosestrom (I_D) zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen (4) erzeugt, durch welchen sich an jedem Widerstandselement (10) eine Spannung kleiner als eine Vorwärtsspannung (U_F), ab welcher die jeweils parallel geschaltete Leuchtdiode (6) leuchtet, ergibt, und einen Spannungswert (19) einer zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) abfallenden Diagnosespannung (U) bereitstellt, wobei eine Auswerteeinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem Stromstärkewert (20) des Diagnosestroms (I_D) und des Spannungswerts (19) der Diagnosespannung (U) einen Gesamtwiderstandswert eines zwischen den Versorgungsanschlüssen (4) wirksamen elektrischen Widerstands der Widerstandselemente (10) und der Leuchtdioden (6) zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Gesamtwiderstandswert ein Fehlersignal (17, 18) zu erzeugen, wobei für eine Erkennung, wie viele Leuchtdioden ausgefallen sind, in der Auswerteeinrichtung (16) mehrere überschneidungsfreie Werteintervalle definiert sind und die Auswerteeinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit davon, in welchem der Werteintervalle der Gesamtwiderstandswert liegt, eine Anzahl der defekten Leuchtdioden (6) mittels des Fehlersignals (17, 18) zu signalisieren.

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