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Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsmodul für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit einer Eigendiagnosefähigkeit sowie ein zugehöriges Verfahren.
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Beleuchtungsmodule mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden (LED) werden an verschiedenen Positionen an Kraftfahrzeugen zur Signalbeleuchtung oder auch Komfortbeleuchtung eingesetzt. Beispielsweise sind Instrumente im Innenraum von Fahrzeugen oder Warneinrichtungen mit hinterleuchteten Displays oder Bedieneinrichtungen ausgestaltet. Dabei werden oft mehrere Leuchtdioden in elektrischer Reihenschaltung eingesetzt. Diese in Reihe geschalteten Leuchtdioden bilden dann eine Leuchtioden-Gruppe und werden von einer gemeinsamen Stromquelle versorgt, wobei die Leuchtdioden regelmäßig mit einem Konstantstrom betrieben werden.
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Die Durchlassspannung beim Betrieb von Leuchtdioden wird insbesondere von der Temperatur und anderen Umgebungsbedingen sowie natürlich durch die Auswahl der Leuchtdioden bestimmt. Entsprechend kann der Strom durch derartige Leuchtdioden-Gruppen in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen variieren. Eine Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion der Leuchtdioden ist regelmäßig nur anhand der Ermittlung eines Spannungsabfalls über den Leuchtdioden möglich. Sinkt angesichts des Betriebs der Leuchtdioden mit einem Konstantstrom jedoch die Betriebsspannung aufgrund der Umgebungsbedingungen, so kann ein Fall eintreten, in dem eine ordnungsgemäße Diagnose nicht mehr möglich ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Diagnosefähigkeit von Beleuchtungsmodulen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Beleuchtungsmodul mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 7.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Beleuchtungsmodul für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welches eine Leuchtdioden-Gruppe mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Leuchtdiode aufweist. Diese Leuchtdioden sind zur Bildung der Leuchtdioden-Gruppe in Reihe geschaltet. Eine schaltbare Stromversorgung ist mit der Leuchtdioden-Gruppe gekoppelt.
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Außerdem ist eine Steuer- und Auswertevorrichtung vorgesehen, die sowohl mit der Stromversorgung als auch der Leuchtdioden-Gruppen gekoppelt ist. Diese Steuer- und Auswertevorrichtung ist ausgebildet, um die Stromversorgung ein- und auszuschalten und einen Spannungsabfall über der Leuchtdioden-Gruppe zu erfassen.
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Entsprechend sind Spannungsabgriffe vor und hinter der Leuchtdioden-Gruppe vorgesehen, welche einen Spannungsabgriff und damit eine Erfassung des Spannungsabfalls über der Leuchtdioden-Gruppe ermöglichen. Es ist dabei zu beachten, dass die Leuchtdioden-Gruppe zusammen mit weiteren Komponenten einer elektrischen Schaltung angeordnet sein kann. Wesentlich ist, dass der Spannungsabfall die Leuchtdioden-Gruppe derart erfasst, dass eine Ermittlung des gesamten Spannungsabfalls über die Leuchtdioden-Gruppe möglich ist.
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Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Beleuchtungsmodul wenigstens ein Verzögerungskondensator eingesetzt ist, welcher parallel zu der ersten Leuchtdiode und in Reihe zu der zweiten Leuchtdiode mit der Stromversorgung gekoppelt ist. Dieser Verzögerungskondensator dient insbesondere dazu, beim Einschalten der Stromversorgung den Stromfluss durch die erste Leuchtdiode zu verzögern. Der Kondensator weist eine Kapazität auf, die beim Einschalten der Gleichspannung der Stromversorgung für einen gewissen Zeitraum während der Aufladung des Kondensators einen geringen elektrischen Widerstand aufweist und daher einen widerstandsarmen Stromweg parallel zu der ersten Leuchtdiode bietet. Die in Reihe geschaltete zweite Leuchtdiode wird hingegen stromdurchflossen (sofern sie ordnungsgemäß funktioniert).
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Im Rahmen dieser Anmeldung spielen die Zeitabläufe beim Laden und Entladen von Kondensatoren eine wesentliche Rolle. Es ist bekannt, dass ein Ladeverhalten eines Kondensators wesentlich von dessen Kapazität sowie auch von dazu in Reihe geschalteten Widerständen und elektronischen Bauteilen abhängt. Entsprechend können charakteristische Zeiten für den Ladevorgang berechnet werden, wobei eine einfache Beziehung einer Zeitkonstante für das Laden und Entladen in dem Ausdruck τ = R × C besteht. Dabei steht R für einen Reihenwiderstand zum Kondensator und C für die Kapazität des Kondensators. Da die Aufladung eines Kondensators gemäß einer Exponentialfunktion erfolgt ergibt sich, dass die am Kondensator abfallende Spannung beim Laden nach dem Verstreichen einer Zeitdauer, welche der einfachen Zeitkonstante τ entspricht, auf etwa 63 % der Endspannung ansteigt, nach 2 τ auf etwa 86 %, nach 3 τ auf etwa 95 %.
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Beim Entladen hingegen fällt die Spannung nach 1 τ auf etwa 37 % der Ausgangsspannung, nach 2 τ auf etwa 13 % und nach 3 τ auf etwa 5 % ab. Gemäß dieser theoretischen Betrachtungsweise würde ein Kondensator zwar nie vollständig geladen oder nie vollständig entladen, dies ist in der Praxis jedoch nicht der Fall und für diese Betrachtung unerheblich. Wenn in dieser Anmeldung nämlich von der Ladedauer eines Kondensators die Rede ist, ist damit die technische Aufladung gemäß der dreifachen Zeitkonstante gemeint, also die Dauer, innerhalb derer ein Kondensator zu mindestens 90 % geladen ist. Bei der Entladung ist entsprechend eine Zeitdauer gemeint, bei der ein Kondensator sich auf wenigstens 10 % des vollgeladenen Zustandes entladen hat.
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Gemäß der Erfindung ist die Steuer- und Auswertevorrichtung des Beleuchtungsmoduls so ausgebildet, dass sie die Stromversorgung der Leuchtdioden-Gruppe aktiviert und außerdem einen Zeitgeber startet. Nach einer vorgegebenen ersten Zeitdauer t1, gemessen von der Einschaltung der Stromversorgung, wird ein Spannungsabfall u1 über die Leuchtdioden-Gruppe erfasst. Die erste Zeitdauer t1 ist dabei so bemessen, dass der Verzögerungskondensator innerhalb dieser Zeitdauer noch nicht geladen ist. t1 ist also insbesondere kleiner als 3 τ. Die erste Zeitdauer kann jedoch auch deutlich kürzer als die Ladedauer sein, beispielsweise eine Zeitdauer betragen, die etwa der einfachen Zeitkonstante τ des Kondensators entspricht, also einen Zeitbereich, innerhalb dessen der Kondensator sich zu etwa 60 % auflädt. Auch noch deutlich niedrigere Ladezustände können die Zeitdauer t1 bestimmen. Wesentlich ist, dass der Kondensator noch soweit entladen ist, dass die an ihm abfallende Spannung unterhalb der Durchlassspannung der parallel geschalteten ersten Leuchtdiode bleibt und diese innerhalb dieses Zeitraumes durch den Verzögerungskondensator überbrückt wird. Zum Zeitpunkt der ersten Messung wird dann diejenige Spannung erfasst, die im Wesentlichen über die zweite Diode abfällt, da die erste Diode durch den Kondensator überbrückt ist.
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Nach einer zweiten Zeitdauer t2, gemessen von der Aktivierung der Stromversorgung, wird erneut der Spannungsabfall über die Leuchtdioden-Gruppe erfasst. Es wird also erfindungsgemäß erneut die Spannung an denselben Spannungsabgriffen erfasst, jedoch nach einer weiteren Verzögerung. Die zweite Zeitdauer t2 ist so bemessen, dass sie länger als die Ladedauer des Verzögerungskondensators ist. Wie oben beschrieben, bedeutet dies, dass die Ladung des Kondensators weitestgehend abgeschlossen ist, wobei beispielsweise die Zeitdauer t2 der Zeitkonstante τ oder einem Vielfachen der Zeitkonstante τ der Ladekurve des Kondensators beträgt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Verzögerungskondensator aufgeladen und wirkt angesichts der anliegenden Gleichspannung nichtleitend. Die parallel geschaltete erste Leuchtdiode wird hingegen mit der angewachsenen Spannung, die auch am Kondensator anliegt, versorgt und damit durchlässig.
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Die nun erfasst Spannung u2 stellt also diejenige Spannung dar, die an der Leuchtdioden-Gruppe abfällt, wobei nun beide Leuchtdioden durchlässig (leitend) sind. Auf diese Weise wurde also nach der Zeitdauer t1 eine Spannung u1 gemessen, welche der Durchlassspannung der zweiten Leuchtdiode zuzuordnen ist. Nach der Zeitdauer t2 wird hingegen eine Spannung u2 gemessen, welche der Reihenschaltung der beiden durchlässigen Leuchtdioden zuzuordnen ist.
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Zur Auswertung wird die erste Spannung u1 in der Steuer- und Auswerteschaltung mit einer erwarteten und gespeicherten Durchlassspannung der zweiten Leuchtdiode verglichen. Dabei ist zu beachten, dass die Durchlassspannung der zweiten Leuchtdiode durchaus in einem vorgegeben Toleranzbereich liegen kann, da diese abhängig von den Umgebungsbedingungen ist. Ergibt der Vergleich einen Spannungswert u1, der innerhalb des erwarteten Durchlassspannungsbereiches der zweiten Leuchtdiode liegt, so wird die ordnungsgemäße Funktion der zweiten Leuchtdiode festgestellt. Die ermittelte Spannung u2 (bei vollständig geladenem Verzögerungskondensator) wird mit der erwarteten Durchlassspannung der beiden in Reihe geschalteten Leuchtdioden, also der Summe der Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode und der zweiten Leuchtdiode, verglichen. Liegt dieser Spannungswert u2 in dem erwarteten Bereich der Summe der Durchlassspannungen, wird auf eine ordnungsgemäße Funktion beider Leuchtdioden geschlossen.
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Der Verzögerungskondensator ermöglicht erfindungsgemäß die Messung einer einzelnen der Leuchtdioden und, zeitlich verzögert, die Messung des Spannungsabfalls an der Reihenschaltung der Leuchtdioden. Durch einen ortsgleichen Spannungsabgriff kann auf diese Weise eine differenzierte Analyse der Fehlerfreiheit der Leuchtdioden ermittelt werden.
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Im Rahmen der Erfindung können zusätzlich in dem Beleuchtungsmodul weitere elektronische Bauteile vorgesehen sein. Insbesondere kann z. B. eine Verpolschutzdiode eingebracht werden oder auch ein Überspannungsschutz. Auch Vorwiderstände werden in der Praxis eingesetzt werden. Diese weiteren Komponenten ändern jedoch nichts an der grundsätzlichen Gestaltung des Beleuchtungsmoduls und dem beanspruchten Aufbau. Sofern diese Komponenten in den Spannungsabgriff einbezogen werden, sind sie bei der Auswertung zu berücksichtigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gibt im Wesentlichen die oben beschriebenen Schritte wieder, wobei insbesondere auch eine Vorrichtung gemäß der obigen Darstellung zum Einsatz kommen kann. Es handelt sich um ein Verfahren zum Prüfen von wenigstens zwei Leuchtdioden, welche in Reihe geschaltet sind. Dazu wird ein Verzögerungskondensator parallel zu der ersten Leuchtdiode mit einer Stromversorgung gekoppelt. Der Verzögerungskondensator ist in Reihe zu der zweiten Leuchtdiode gekoppelt. Dann wird erfindungsgemäß die Stromversorgung aktiviert und eine Zeitdauer t1 abgewartet, welche kürzer als eine Ladedauer des Verzögerungskondensators ist. Bei Ablauf der Zeitdauer wird der Spannungsabfall u1 über die Leuchtdioden-Gruppe erfasst. Sobald eine zweite Zeitdauer t2 (länger als die Ladedauer des Kondensators), gemessen ab der Aktivierung der Stromversorgung, abgelaufen ist, wird der Spannungsabfall erneut gemessen, wobei ein Spannungsabfall u2 ermittelt wird. Diese Werte u1 und u2 werden mit gespeicherten Werten von erwarteten Durchlassspannungen der ersten und zweiten Leuchtdiode verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird ein Fehlerzustand der ersten und der zweiten Leuchtdiode vorgenommen.
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Wie oben beschrieben, sollte die erste Spannung u1 in einem vorgegebenen variablen Wertebereich für Durchlassspannungen der zweiten Leuchtdiode liegen. Die ermittelte Spannung u2 hingegen sollte in dem vorgegebenen Bereich der akzeptablen Summe von Durchlassspannungen der ersten und zweiten Leuchtdiode liegen.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmoduls wird die Spannung über die Leuchtdioden-Gruppe ein drittes Mal gemessen. Dazu wird jedoch nach Durchführung der zweiten Messung der Spannung u2, nach Aufladung des Verzögerungskondensators, die Stromversorgung abgeschaltet (deaktiviert). Nach einer Zeitdauer t3 nach dieser Deaktivierung wird wiederum der Spannungsabfall über die Leuchtdioden-Gruppe erfasst, wobei ein Spannungswert u3 ermittelt wird. Die Zeitdauer t3 ist dabei kleiner als die Entladedauer des Verzögerungskondensators.
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Der Verzögerungskondensator ist, wie oben beschrieben, parallel zu der ersten Leuchtdiode geschaltet. Ein Abschalten der Versorgungsspannung führt dazu, dass die Durchlassspannung an der zweiten Leuchtdiode zurückgeht, näherungsweise auf 0 V. Da die Zeitdauer t3 jedoch kürzer ist als die Entladezeitdauer, hat nach Verstreichen dieser Zeitdauer der Verzögerungskondensator immer noch eine Ladungsmenge gespeichert und weist eine Spannung auf, welche repräsentativ für die Durchlassspannung der parallel geschalteten ersten Leuchtdiode ist. Im Idealfall entspricht bei zeitlich gelungenem Timing die gemessene Spannung weitgehend der Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode im Betrieb. Die Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode wird also gleichsam für eine kurze Zeitdauer nach Abschalten der Stromversorgung im parallel geschalteten Kondensator eingefroren und kann verzögert gemessen werden. Zusätzlich zu den erfassten Werten u1 und u2 bietet der Wert u3 also eine Möglichkeit, die Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode separat zu messen.
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Nach diesem Schema wird also eine zeitgesteuerte Zuschaltung der Stromversorgung und eine verzögerte Messung von zwei Spannungswerten durchgeführt, danach erfolgt eine Abschaltung der Stromversorgung und eine dazu verzögerte Messung eines weiteren Spannungswertes. Aus dieser Menge von Spannungswerten kann eine Diagnose der Betriebszustände der Leuchtdioden durchgeführt werden.
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Es ist besonders bevorzugt, wenn der Verzögerungskondensator eine Kapazität zwischen 100 nF und 900 nF aufweist. Eine derartige Bemessung des Verzögerungskondensators ist für die gängigen Leuchtdiodentypen mit Durchlassspannungen im Bereich von einigen Volt (z. B. 3 V bis 5 V) besonders geeignet, da er ein optimiertes Zeitverhalten zur Durchführung des beschriebenen Diagnoseverfahrens bietet.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein zweiter Kondensator als Schutzkondensator parallel zu der Leuchtdioden-Gruppe mit der Stromversorgung gekoppelt. Die Kapazität des zweiten Kondensators ist geringer als die Kapazität des Verzögerungskondensators. Der zweite Kondensator kann beispielsweise als Schutz vor statischen Aufladungen parallel zur Leuchtdioden-Gruppe und damit auch parallel zum Verzögerungskondensator geschaltet sein. Durch die geringere Kapazität wird gewährleistet, dass die Zeitkonstante und damit auch Lade- und Entladevorgänge des zweiten Kondensators rascher ablaufen als beim Verzögerungskondensator. Dies erleichtert die Auswertung in der oben beschriebenen Weise. Es ist besonders bevorzugt, dass die Kapazität des zweiten Kondensators höchstens 1/10 der Kapazität des Verzögerungskondensators beträgt. Auf diese Weise stellt der zweite Kondensator zwar seinen Schutz zur Verfügung, beeinflusst jedoch die Auswertung der Ladevorgänge und Entladevorgänge des Verzögerungskondensators nur geringfügig.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein ohmscher Widerstand parallel zu der zweiten Leuchtdiode mit der Stromversorgung gekoppelt, wobei der ohmsche Widerstand in Reihe mit dem Verzögerungskondensator gekoppelt ist. Diese Gestaltung ermöglicht es, bei einem Ausfall der zweiten Leuchtdiode dennoch eine Stromversorgung der ersten Leuchtdiode zur Verfügung zu stellen.
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sDie Erfindung wird nun anhand der beiliegend Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt einen beispielhaften Spannungsverlauf bei fehlerfreien Leuchtdioden;
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3 zeigt den Vergleich verschiedener Signalverläufe mit unterschiedlichen Diodenunterbrechungen;
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4 zeigt den Vergleich mehrere Signalverläufe mit unterschiedlichen Diodenkurzschlüssen.
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In 1 ist beispielhaft eine Schaltung zur Bildung eines Beleuchtungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Eine Stromquelle 1 ist mit einer Steuer- und Auswertevorrichtung 2 gekoppelt. Die Steuer- und Auswertevorrichtung 2 kann die Stromquelle 1 zur Spannungs- und Stromversorgung der Schaltung aktivieren und deaktivieren. Die Steuer- und Auswertevorrichtung weist außerdem zwei Spannungsabgriffe 3 und 4 auf, über welche ein Spannungsabfall über die Leuchtdioden 5 und 6 gemessen werden kann. Die Steuer- und Auswerteschaltung enthält eine Schaltung, welche zu vorgegebenen Verzögerungszeiten Spannungswerte an den Abgriffen 3 und 4 ausliest.
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Die Leuchtdioden 5 und 6 sind als Leuchtdioden-Gruppe in Reihe geschaltet und werden über einen Reihenwiderstand 7 stromversorgt. Parallel zu der ersten Leuchtdiode 5 ist ein Verzögerungskondensator 8 geschaltet. Der Verzögerungskondensator 8 ist in Reihe mit der zweiten Leuchtdiode 6 geschaltet. Außerdem ist ein weiterer ohmscher Widerstand 9 in Reihe zu dem Verzögerungskondensator 8 geschaltet und parallel zu der zweiten Leuchtdiode 6.
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Ein Kondensator 10 ist parallel zu der gesamten Leuchtdioden-Gruppe geschaltet und dient dem Schutz vor elektrostatischen Störungen.
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Als lediglich beispielhafte Werte kann als Widerstand 7 ein Widerstand von lediglich einigen Ohm, beispielsweise 18 Ω eingesetzt werden. Der Schutzkondensator 10 kann beispielsweise mit einem Kondensator einer Kapazität von 10 nF realisiert werden. Der Verzögerungskondensator 8 weist eine größere Kapazität als der Schutzkondensator 10 auf, er kann z.B. eine Kapazität von 470 nF aufweisen. Der Widerstand 9 kann mit 1 kOhm bemessen werden. Die Stromquelle 1 liefert einen Konstantstrom, abgestimmt auf die eingesetzten Leuchtdioden 5 und 6.
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In 2 ist ein Spannungsverlauf gezeigt, der sich bei der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung und bei der in Betriebnahme des erfindungsgemäßen Sensormoduls zwischen den Abgriffen 3 und 4 zeigt.
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Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 2 schaltet zum Zeitpunkt t = 0 die Stromquelle 1 aktiv. Nach dem eigentlichen Schaltvorgang wird der Kondensator 8 gemäß seiner Kapazität und der anliegenden Spannung aufgeladen, was sich in dem Spannungsanstieg zeigt. In Abhängigkeit von der Kapazität des Kondensators 8 wird eine Zeitspanne t1 so gewählt, dass eine Spannung u1 nach Verstreichen der Zeit t1 ab dem Schaltzeitpunkt der Stromquelle 1 erfasst wird. Dies ist in 2 gezeigt. In diesem Beispiel wird als Zeitspanne t1 eine Spanne von etwa 10 µs gewählt, was einem frühen Punkt der Ladekurve des Kondensators 8 entspricht. Zu diesem Zeitpunkt hat der Kondensator noch einen geringen Widerstand und Spannungsabfall und überbrückt die erste Leuchtdiode 5. Die Spannung u1 kann erfasst werden und später mit der Durchlassspannung der zweiten Leuchtdiode 6, welche bereits aktiv ist, verglichen werden. Nach einem Zeitpunkt t2 ist der Verzögerungskondensator 8 vollständig aufgeladen und es wird eine Spannung u2 gemessen. Bei den oben genannten beispielhaften Daten findet diese Messung zum Beispiel nach etwa 300 bis 350 µs statt.
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Bereits anhand dieser Messungen kann eine Auswertung vorgenommen werden. Der geladene Kondensator 8 sperrt den Gleichstrom und die Spannung u2 sollte innerhalb von Toleranzgrenzen den Durchlassspannungen der in Reihe geschalteten Leuchtdioden 5 und 6 entsprechen.
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Es ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jedoch auch möglich, dass die Steuer- und Auswertevorrichtung 2 nach erfolgter Messung zum Zeitpunkt t2 die Stromversorgung 1 wieder abschaltet und zum Zeitpunkt t3 (z. B. nach 450 µs bei Abschaltung nach 350 µs) eine dritte Spannung u3 misst. Nach der Abschaltung entlädt sich der Kondensator 10 innerhalb von 30 bis 40 µs und die Durchlassspannung an der zweiten Leuchtdiode 6 geht auf etwa 0 V zurück. Wenn dann zum Zeitpunkt t3 gemessen wird, ist der Verzögerungskondensator 8 noch nahezu mit der Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode 5 geladen und eine Messung kann unter Berücksichtigung des Widerstandes 9 erfolgen, um die Durchlassspannung der ersten Leuchtdiode 5 zu ermitteln. Wesentlich ist, dass der Zeitpunkt t3 innerhalb einer Zeitspanne nach der Abschaltung der Stromquelle 1 liegt, welche geringer ist als die Entladedauer des Verzögerungskondensators (z.B. geringer als die Zeitkonstante des Kondensators 8 unter Berücksichtigung der Widerstände 7 und 9).
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In 3 sind beispielhafte Signalverläufe für mehrere verschiedene Fälle gezeigt. Die Kurve 20 entspricht der Spannungskurve, die bei einer vollständig intakten LED-Gruppe gemessen wird (entspricht also 2). In diesem Fall sind also sowohl die erste Leuchtdiode 5 als auch die zweite Leuchtdiode 6 intakt. Die zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3 gemessenen Spannungswerte stimmen mit den erwarteten Spannungswerten überein.
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Die Kurve 21 zeigt einen Fall, bei dem die Schaltung bei der ersten Leuchtdiode 5 unterbrochen ist. Die erste Leuchtdiode 5 ist also defekt und weist eine Unterbrechung auf. Die zweite Leuchtdiode 6 ist hingegen intakt. In diesem Fall wird aufgrund des fehlenden parallelen Strangs zu dem Verzögerungskondensator 8 der Kondensator stärker aufgeladen als bei einer intakten ersten Leuchtdiode 5. Während zum Zeitpunkt t1 noch ein Messergebnis erzielt wurde, welches die Fehlerfreiheit der zweiten Leuchtdiode 6 anzeigte, ist zum Zeitpunkt t2 die gemessene Spannung oberhalb eines Toleranzwertes für die Summe der Durchlassspannungen der Leuchtdioden 5 und 6. Daraus kann geschlossen werden, dass die erste Leuchtdiode eine Unterbrechung aufweist und die zweite Leuchtdiode intakt ist. Die Spannung zum Zeitpunkt t3 ist ebenfalls oberhalb des tolerablen Bereichs.
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Ist hingegen die erste Leuchtdiode 5 intakt und weist die zweite Leuchtdiode 6 eine Unterbrechung auf, zeigt sich ein Spannungsverlauf gemäß der Linie 22. Die Spannung steigt zum Zeitpunkt t1 erheblich steiler an und liegt bereits dort außerdem des tolerablen Bereiches. Zum Zeitpunkt t3 ist die Spannung jedoch wieder in den Normbereich gesunken, so dass ein Rückschluss auf eine Unterbrechung in der zweiten Leuchtdiode 6 getroffen werden kann.
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Der Spannungsverlauf 23 zeigt hingegen Unterbrechungen bei beiden Leuchtdioden, die Spannung sinkt zum Zeitpunkt t3 nicht wieder in den erwarteten Bereich ab.
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Der Verlauf der Spannungen in 4 zeigt Fehlerfälle, in welchem Kurzschlüsse in den Leuchtdioden auftreten.
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Die Kurve 25 zeigt wiederum einen Spannungsverlauf einer intakten Leuchtdiodenanordnung (der Maßstab wurde gegenüber den vorigen Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit verändert).
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Der Spannungsverlauf 26 zeigt einen Kurzschluss in der ersten Leuchtdiode 5 an. In diesem Fall kommt es nicht zu einer Aufladung des Kondensators, da parallel zum Kondensator ein Kurzschluss vorliegt. Die Spannung kann entsprechend zum
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Zeitpunkt t2 nicht auf die erwarteten Spannungswerte steigen. Außerdem ist zum Zeitpunkt t3 die Spannung wesentlich stärker zurückgegangen als bei einem aufgeladenen Verzögerungskondensator 8 zu erwarten wäre.
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Die Spannungsverlauf 27 zeigt eine intakte erste Leuchtdiode 5, jedoch einen Kurzschluss bei der zweiten Leuchtdiode 6. Der Kondensator wird hier wiederum aufgeladen, jedoch nur auf einen Spannungswert wie etwa in dem Fall des Spannungsverlaufes 26. Allerdings sinkt die Spannung zum Zeitpunkt t3 wieder auf den erwarteten Bereich. Aus dieser Kombination von Werten kann auf den Kurzschluss in der zweiten Leuchtdiode 6 zurückgeschlossen werden. Die Kurve 28 schließlich zeigt einen Kurzschluss sowohl in der ersten Leuchtdiode 5 als auch der zweiten Leuchtdiode 6.
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Anhand dieser Beispiele ist gut zu erkennen, dass die Messung von zwei oder drei Spannungswerten zu vorgegebenen Zeitpunkten, welche auf die verwendeten elektronischen Komponenten abgestimmt sind, eine differenzierte Analyse von Fehlerzuständen in Leuchtdioden vorgenommen werden kann. Es genügt, wenn diese Messungen an einheitlichen Spannungsabgriffen vorgenommen werden, um durch Vergleich mit gespeicherten Werten eine Fehlerdiagnose im Beleuchtungsmodul durchzuführen.
