DE102016111257A1

DE102016111257A1 - protection circuit

Info

Publication number: DE102016111257A1
Application number: DE102016111257.7A
Authority: DE
Inventors: Mathias Heyer; Benedikt Bez
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Es wird eine Schutzschaltung (2) zum Schutz einer Reihenschaltung von überbrückbaren Halbleiterlichtquellen einer Beleuchtungseinrichtung (101) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Die Schutzschaltung (2) umfasst eine Reihenschaltung eines Strommessglieds (8) und eines Stellglieds (10). Eine Z-Diode (18) ist zwischen einem Stellanschluss (22) des Stellglieds (10) und einem Eingang (9) des Stellglieds (10) angeordnet.A protective circuit (2) for protecting a series circuit of bridgeable semiconductor light sources of a lighting device (101) for a motor vehicle is proposed. The protection circuit (2) comprises a series circuit of a current measuring element (8) and an actuator (10). A Zener diode (18) is disposed between a control port (22) of the actuator (10) and an inlet (9) of the actuator (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a protective circuit according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2008 021 534 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, bei der einzelne Leuchtdioden oder einzelne Serienschaltungen von Leuchtdioden zumindest einer Leuchtdiodenanordnung gesondert zu- und abschaltbar sind. Es ist eine Regelanordnung zum Regeln einer Betriebsspannung in Abhängigkeit von einer an einer Stromquelle anliegenden Spannung vorgesehen.From the DE 10 2008 021 534 A1 a lighting device is known in which individual light-emitting diodes or individual series circuits of light-emitting diodes of at least one light-emitting diode arrangement separately switched on and off. A control arrangement is provided for regulating an operating voltage as a function of a voltage present at a current source.

Aus der DE 10 2011 005 582 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, bei der eine Serienschaltung von Lichtquellen über einen DC/DC-Schaltregler mit Strom versorgt wird. Über Lichtquellen-individuelle und parallel zu jeder Lichtquelle liegende Schaltelemente werden die jeweiligen Lichtquellen individuell ein- und ausgeschaltet. Die Schaltelemente werden mit einem Mikrocontroller gesteuert. Über eine Puls-Weiten-Modulation des Ansteuersignals können die Lichtquellen gedimmt werden.From the DE 10 2011 005 582 A1 a lighting device is known in which a series circuit of light sources via a DC / DC switching regulator is powered. About individual light sources and parallel to each light source switching elements, the respective light sources are switched on and off individually. The switching elements are controlled by a microcontroller. About a pulse-width modulation of the drive signal, the light sources can be dimmed.

Aus der DE 10 2009 060 791 A1 ist ein Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, das mehrere in Reihe geschaltete Halbleiterlichtquellen umfasst. Parallel zu jeweils mindestens einer der Halbleiterlichtquellen ist eine der mindestens einen Halbleiterlichtquelle zugeordnete Schaltungsanordnung geschaltet. Im Falle eines detektierten Fehlers einer der Halbleiterlichtquellen wird die defekte Halbleiterlichtquelle durch Mittel zur Überbrückung überbrückt.From the DE 10 2009 060 791 A1 For example, a light module for a lighting device is known which comprises a plurality of semiconductor light sources connected in series. Parallel to at least one of the semiconductor light sources, one of the at least one semiconductor light source associated circuitry is connected. In the case of a detected fault of one of the semiconductor light sources, the defective semiconductor light source is bridged by bridging means.

Es ist bekannt, dass Steuergeräte zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen eine Ausgangskapazität aufweisen.It is known that control devices for controlling semiconductor light sources have an output capacitance.

Des Weiteren ist bekannt, dass Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge Reihenschaltungen von Halbleiterlichtquellen aufweisen, die zur Erzeugung von Animationen, einer Dimmung oder aber Lichteffekten wie beispielsweise einem wischenden Blinker einzeln oder über mehrere Halbleiterlichtquellen hinweg überbrückbar sind. Diese Überbrückung wird mittels elektronischer Schalter beispielsweise Transistoren durchgeführt. Das Zu- und Wegschalten einzelner Halbleiterlichtquellen stellt damit einen hochtransienten Vorgang dar.Furthermore, it is known that illumination devices for motor vehicles have series circuits of semiconductor light sources which can be bridged individually or over a plurality of semiconductor light sources for generating animations, dimming or else light effects such as, for example, a wiping turn signal. This bridging is carried out by means of electronic switches, for example transistors. The connection and disconnection of individual semiconductor light sources thus represents a highly transient process.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Betrieb der Reihenschaltung von überbrückbaren Halbleiterlichtquellen zu verbessern. The object of the invention is therefore to improve the operation of the series circuit of bridgeable semiconductor light sources.

Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe wird durch eine Schutzschaltung nach dem Anspruch 1 gelöst. The object underlying the invention is achieved by a protective circuit according to claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmal explizit hingewiesen wird.Advantageous developments are specified in the subclaims. Features which are important for the invention can also be found in the following description and in the drawings, wherein the features, both alone and in different combinations, can be important for the invention, without being explicitly referred to again.

Die Schutzschaltung zum Schutz einer Reihenschaltung von überbrückbaren Halbleiterlichtquellen einer Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Reihenschaltung eines Strommessglieds und einem Stellglieds. Eine Z-Diode ist zwischen einem Stellanschluss des Stellglieds und einem Eingang des Stellglieds angeordnet. Damit wird ein Ausgangsstrom in Richtung der Halbleiterlichtquellen begrenzt. Vorteilhaft können so Halbleiterlichtquellen vor einem Überstrom und damit vor einer Zerstörung bewahrt werden. Insbesondere in der Situation, in der eine erste Anzahl von Halbleiterlichtquellen überbrückt wird, kann eine zweite Anzahl von Halbleiterlichtquellen vor einem Überstrom durch die Begrenzung des Ausgangsstroms der Schutzschaltung geschützt werden. Gleichzeitig können am Eingang der Schutzschaltung auftretende Stromrippel mit dem Stellglied herausgefiltert werden, wodurch sich die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert.The protection circuit for protecting a series circuit of bridgeable semiconductor light sources of a lighting device for a motor vehicle comprises a series connection of a current measuring element and an actuator. A Zener diode is disposed between a control port of the actuator and an input of the actuator. This limits an output current in the direction of the semiconductor light sources. Advantageously, semiconductor light sources can thus be prevented from overcurrent and thus from destruction. Particularly in the situation where a first number of semiconductor light sources are bypassed, a second number of semiconductor light sources can be protected from overcurrent by limiting the output current of the protection circuit. At the same time occurring at the input of the protection circuit current ripple can be filtered out with the actuator, which improves the electromagnetic compatibility.

In einer vorteilhaften Weiterbildung begrenzen die Z-Diode, das Stellglied und der Widerstand den Ausgangsstrom auf einen Maximalwert.In an advantageous development, the Zener diode, the actuator and the resistor limit the output current to a maximum value.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist in Sperrrichtung der Z-Diode ein weiterer Widerstand angeordnet, welcher in Reihe mit der Z-Diode an einen Eingang der Schutzschaltung geschaltet ist.In an advantageous development, a further resistor is arranged in the reverse direction of the Zener diode, which is connected in series with the Zener diode to an input of the protection circuit.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Stellglied ein pnp-Bipolartransistor. Die Verwendung des pnp-Bipolartransistors erlaubt vorteilhaft einen einfacheren Aufbau der Schutzschaltung. Darüber hinaus hat ein Bipolartransistor gegenüber einem Feldeffekttransistor den Vorteil, dass ein Bipolartransistor aufgrund geringerer Bauteiltoleranzen einen stabileren Betrieb unter vorgegebenen Betriebsbedingungen ermöglicht.In an advantageous development, the actuator is a pnp bipolar transistor. The use of the pnp bipolar transistor advantageously allows a simpler design of the protection circuit. In addition, a bipolar transistor has the advantage over a field effect transistor that a bipolar transistor enables more stable operation under given operating conditions due to smaller component tolerances.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Strommessglied ein Widerstand.In an advantageous embodiment, the current measuring element is a resistor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schutzschaltung Teil eines Lichtmoduls für eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. So wird ermöglicht, auch Steuergeräte, die eine Ausgangskapazität aufweisen zum Betrieb einer Reihenschaltung von einzeln überbrückbaren Halbleiterlichtquellen zu verwenden. In an advantageous embodiment, the protection circuit is part of a light module for a lighting device for a motor vehicle. This makes it possible to use control devices which have an output capacitance for operating a series connection of individually bridgeable semiconductor light sources.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schutzschaltung Teil eines Steuergeräts für ein Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. So kann vorteilhaft das Lichtmodul direkt an das Steuergerät angeschlossen werden, ohne dass eine Beschädigung oder Zerstörung der einzeln oder mehrfach überbrückbaren Halbleiterlichtquellen droht.In an advantageous embodiment, the protection circuit is part of a control device for a light module for a lighting device for a motor vehicle. Thus, advantageously, the light module can be connected directly to the control unit, without any risk of damage or destruction of the individually or multiply bridged semiconductor light sources.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnungen dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination dem Gegenstand der Erfindung, unabhängig von den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von Ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen und Merkmale in den Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung zeigen:Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawings. All described and illustrated features, alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing. The same reference numerals are used for functionally equivalent quantities and features in the figures, even in different embodiments. In the drawing show:

1 eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge; 1 a lighting device for motor vehicles;

2 eine Schutzschaltung; und 2 a protection circuit; and

3 und 4 jeweils eine schematische Ansicht eines Steuergeräts und eines Lichtmoduls. 3 and 4 in each case a schematic view of a control device and a light module.

In 1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet. Die Beleuchtungseinrichtung 101 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet. Selbstverständlich kann die Beleuchtungseinrichtung 101 auch als eine Leuchte oder ähnliches, die am Heck oder seitlich am Kraftfahrzeug angeordnet ist, ausgebildet sein. Insbesondere ist die Beleuchtungseinrichtung 101 ein Blinker für das Kraftfahrzeug. Der Scheinwerfer 101 umfasst ein Gehäuse 102, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. In einer Lichtaustrittsrichtung 103 weist das Scheinwerfergehäuse 102 eine Lichtaustrittsöffnung auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe 104 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe 104 ist aus farblosem Kunststoff oder Glas gefertigt. Die Scheibe 104 kann ohne optisch wirksame Profile (zum Beispiel Prismen) als sogenannte klare Scheibe ausgebildet sein. Alternativ kann die Scheibe 104 zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen, die insbesondere eine Streuung des hindurch tretenden Lichts in horizontaler Richtung bewirken, versehen sein.In 1 is a lighting device for motor vehicles in their entirety by the reference numeral 101 designated. The lighting device 101 is formed in the illustrated embodiment as a motor vehicle headlight. Of course, the lighting device 101 also as a lamp or the like, which is arranged at the rear or laterally on the motor vehicle, be formed. In particular, the lighting device 101 a turn signal for the motor vehicle. The headlight 101 includes a housing 102 , which is preferably made of plastic. In a light exit direction 103 has the spotlight housing 102 a light exit opening, through a transparent cover 104 is closed. The cover 104 is made of colorless plastic or glass. The disc 104 can be designed as a so-called clear disc without optically effective profiles (for example, prisms). Alternatively, the disc 104 be at least partially provided with optically effective profiles, which in particular cause a scattering of the light passing through in the horizontal direction.

Im Inneren des Scheinwerfergehäuses 102 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Lichtmodule 105, 106 angeordnet. Die Lichtmodule 105, 106 sind fest oder relativ zu dem Gehäuse 102 bewegbar angeordnet. Durch eine Relativbewegung der Lichtmodule 105, 106 zum Gehäuse 102 in horizontaler Richtung kann beispielsweise eine dynamische Kurvenlichtfunktion realisiert werden. Bei einer Bewegung der Lichtmodule 105, 106 um eine horizontale Achse, also in vertikaler Richtung, kann eine Leuchtweitenregelung realisiert werden. Die Lichtmodule 105, 106 sind zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung, beispielsweise einer Abblendlicht-, einer Fernlicht-, einer Stadtlicht-, einer Landstraßenlicht-, einer Autobahnlicht-, einer Nebellicht-, einer statischen oder dynamischen Kurvenlicht- oder einer beliebig anderen statischen oder adaptiven Lichtverteilung ausgebildet. Die Lichtmodule 105, 106 erzeugen die gewünschte Lichtfunktion entweder alleine oder in Kombination miteinander, indem die von jedem einzelnen Lichtmodul 105; 107 gelieferten Teillichtverteilungen zu der gewünschten Gesamtlichtverteilung überlagert werden. Die Lichtmodule 105, 106 können als Reflexionsmodule und/oder als Projektionsmodule ausgebildet sein. Selbstverständlich können in dem Scheinwerfergehäuse 102 auch mehr oder weniger als die dargestellten zwei Lichtmodule 105, 106 vorgesehen sein.Inside the headlight housing 102 are in the illustrated embodiment, two light modules 105 . 106 arranged. The light modules 105 . 106 are fixed or relative to the housing 102 movably arranged. By a relative movement of the light modules 105 . 106 to the housing 102 in the horizontal direction, for example, a dynamic cornering function can be realized. During a movement of the light modules 105 . 106 around a horizontal axis, ie in the vertical direction, a headlight range control can be realized. The light modules 105 . 106 are designed to produce a desired light distribution, for example, a low beam, a high beam, a city light, a country road, a motorway light, a fog light, a static or dynamic Kurvenlicht- or any other static or adaptive light distribution. The light modules 105 . 106 generate the desired light function either alone or in combination with each other by the individual light module 105 ; 107 delivered partial light distributions are superimposed to the desired total light distribution. The light modules 105 . 106 can be designed as reflection modules and / or as projection modules. Of course, in the headlight housing 102 also more or less than the illustrated two light modules 105 . 106 be provided.

An der Außenseite des Scheinwerfergehäuses 102 ist ein Steuergerät 107 in einem Steuergerätegehäuse 108 angeordnet. Selbstverständlich kann das Steuergerät 107 auch an einer beliebig anderen Stelle des Scheinwerfers 101 angeordnet sein. Insbesondere kann für jedes der Lichtmodule 105, 106 ein eigenes Steuergerät vorgesehen sein, wobei die Steuergeräte integraler Bestandteil der Lichtmodule 105, 106 sein können. Selbstverständlich kann das Steuergerät 107 auch entfernt vom dem Scheinwerfer 101 angeordnet sein. Das Steuergerät 107 dient zur Steuerung und/oder Regelung der Lichtmodule 105, 106 bzw. von Teilkomponenten der Lichtmodule 105, 106, wie beispielsweise von Lichtquellen der Lichtmodule 105, 106. Die Ansteuerung der Lichtmodule 105, 106 bzw. der Teilkomponenten durch das Steuergerät 107 erfolgt über Verbindungsleitungen 110, die in 1 durch eine gestrichelte Linie lediglich symbolisch dargestellt sind. Über die Leitungen 110 erfolgt eine Versorgung der Lichtmodule 105, 106 mit elektrischer Energie. Die Leitungen 110 sind durch eine Öffnung im Scheinwerfergehäuse 102 in das Steuergerätegehäuse 108 geführt und dort an die Schaltung des Steuergerätes 107 angeschlossen. Falls mehrere Steuergeräte als integraler Bestandteil der Lichtmodule 105, 106 vorgesehen sind, können die Leitungen 110 und kann die Öffnung in dem Scheinwerfergehäuse 102 entfallen.On the outside of the spotlight housing 102 is a control unit 107 in a control unit housing 108 arranged. Of course, the controller 107 also at any other place of the headlight 101 be arranged. In particular, for each of the light modules 105 . 106 a separate control unit be provided, the control units integral part of the light modules 105 . 106 could be. Of course, the controller 107 also removed from the headlight 101 be arranged. The control unit 107 serves for controlling and / or regulating the light modules 105 . 106 or of subcomponents of the light modules 105 . 106 , such as from light sources of the light modules 105 . 106 , The control of the light modules 105 . 106 or the subcomponents by the control unit 107 via connection lines 110 , in the 1 are shown only symbolically by a dashed line. Over the lines 110 there is a supply of the light modules 105 . 106 with electrical energy. The wires 110 are through an opening in the headlight housing 102 in the control unit housing 108 guided and there to the circuit of the control unit 107 connected. If several control units as an integral part of the light modules 105 . 106 are provided, the lines can 110 and can the opening in the headlamp housing 102 omitted.

Zur besseren EMV-Abschirmung besteht das Steuergerätegehäuse 108 aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium-Druckguss. Ebenfalls zur besseren EMV-Abschirmung sind die Leitungen 110 abgeschirmt, insbesondere mittels eines die Leitungen 110 umgebenden Metallgeflechts oder eines Metall-Kunststoff-Geflechts. In dem Steuergerätegehäuse 108 ist des Weiteren eine Öffnung vorgesehen, in der ein Stecker-/Buchsenelement 109 angeordnet ist. Über das Stecker-/Buchsenelement 109 kann das Steuergerät 107 mit einem übergeordneten Steuergerät (zum Beispiel einen sogenannten Body-Controller) und/oder einer Energieversorgung des Kraftfahrzeugs (zum Beispiel einer Fahrzeugbatterie) verbunden sein.For better EMC shielding there is the control unit housing 108 of an electrically conductive material, in particular of metal, preferably of die-cast aluminum. Also for better EMC shielding are the lines 110 shielded, in particular by means of one of the lines 110 surrounding metal mesh or a metal-plastic braid. In the control unit housing 108 Furthermore, an opening is provided in which a male / female element 109 is arranged. About the male / female element 109 can the controller 107 be connected to a higher-level control unit (for example, a so-called body controller) and / or a power supply of the motor vehicle (for example, a vehicle battery).

Die Lichtmodule 105, 106 der Beleuchtungseinrichtung 101 nutzen als Lichtquellen eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden (LEDs). LED-Scheinwerfer 101, die eine Vielzahl von LEDs aufweisen, finden verstärkt Einsatz. Durch Aus- und Einschalten einzelner LEDs oder einzelner LED-Gruppen können variable Lichtverteilungen erzielt werden. Üblicherweise sind jeweils mehrere LEDs in einer Reihenschaltung (auch Zweig oder Kette) geschaltet. Selbstverständlich können die mehreren LEDs in der Reihenschaltung nicht nur einzeln sondern auch mehrfach überbrückt werden.The light modules 105 . 106 the lighting device 101 use as light sources one or more semiconductor light sources, in particular light-emitting diodes (LEDs). LED headlights 101 , which have a variety of LEDs, are increasingly used. By switching individual LEDs or individual LED groups off and on, variable light distributions can be achieved. Usually several LEDs are connected in a series circuit (also branch or chain). Of course, the plurality of LEDs in the series circuit can be bridged not only individually but also several times.

2 zeigt eine Schutzschaltung 2, bei der zwischen einem Eingang 4 und einem Ausgang 6 ein Strommessglied 8, das auch als erster Widerstand bezeichnet wird, und ein Stellglied 10 in Form eines pnp-Bipolartransistors in Reihe geschaltet sind. Das Stellglied weist einen Eingang 9, einen Ausgang 11 und einen Stellanschluss 22 auf. Der Eingang 9 ist vorliegend auch als Emitter bezeichenbar. Der Ausgang 11 ist vorliegend auch als Kollektor bezeichenbar. Der Stellanschluss 22 ist vorliegend auch als Basis bezeichenbar. Die Reihenschaltung des Strommessglieds 8 und des Stellglieds 10 ist zwischen einer ersten Eingangsklemme 12 und einer ersten Ausgangsklemme 14 angeordnet. 2 shows a protection circuit 2 in which between an entrance 4 and an exit 6 a current measuring element 8th , which is also referred to as a first resistor, and an actuator 10 are connected in series in the form of a pnp bipolar transistor. The actuator has an input 9 , an exit 11 and a control terminal 22 on. The entrance 9 In the present case, it can also be designated as an emitter. The exit 11 in the present case can also be labeled as a collector. The control connection 22 In the present case, it can also be called a base. The series connection of the current measuring element 8th and the actuator 10 is between a first input terminal 12 and a first output terminal 14 arranged.

Selbstverständlich lässt sich eine Schutzschaltung 2 auch mittels eines npn-Bipolartransistors als Stellglied 10 aufbauen, um den Betrieb der Reihenschaltung von überbrückbaren Halbleiterlichtquellen zu verbessern.Of course, can be a protection circuit 2 also by means of an npn bipolar transistor as an actuator 10 to improve the operation of the series connection of bridgeable semiconductor light sources.

Zwischen der ersten Eingangsklemme 12 und einer zweiten Eingangsklemme 16 sind eine Z-Diode 18 und ein zweiter Widerstand 20 in Reihe geschaltet. Die Z-Diode 18 ist auf einer dem Stellglied 10 abgewandten Seite des Strommessglieds 8 mit dem Strommessglied 8 verbunden. Ein Mittenabgriff zwischen der Z-Diode 18 und dem zweiten Widerstand 20 ist mit dem Stellanschluss 22 des Stellglieds 10 verbunden. Den Ausgang 6 bilden die erste Ausgangsklemme 14 und eine zweite Ausgangsklemme 24. Mithin ist die Z-Diode 18 zwischen den Stellanschluss 22 des Stellglieds 10 und dem Eingang 9 des Stellglieds 10 angeordnet. Ausgehend von dem Eingang 9 des Stellglieds 10 hin zu dem Stellanschluss 22 des Stellglieds 10 ist die Z-Diode 18 in Sperrrichtung geschaltet.Between the first input terminal 12 and a second input terminal 16 are a zener diode 18 and a second resistor 20 connected in series. The Zener diode 18 is on one the actuator 10 opposite side of the current measuring element 8th with the current measuring element 8th connected. A center tap between the Zener diode 18 and the second resistor 20 is with the control connection 22 of the actuator 10 connected. The exit 6 form the first output terminal 14 and a second output terminal 24 , Consequently, the Zener diode 18 between the control connection 22 of the actuator 10 and the entrance 9 of the actuator 10 arranged. Starting from the entrance 9 of the actuator 10 towards the control connection 22 of the actuator 10 is the zener diode 18 switched in the reverse direction.

In Sperrrichtung der Z-Diode 18 ist eine Durchbruchspannung U18 eingezeichnet, ab der die Z-Diode 18 in Sperrrichtung leitet. An dem Strommessglied 8 fällt eine Spannung U8 ab. Das Stellglied 10 in Form des pnp-Bipolartransistors weist eine Basis-Emitter-Spannung UBE auf. Durch die Z-Diode 18 zwischen dem Eingang 4 der Schutzschaltung 2 und dem entsprechend betriebenen Stellanschluss 22 des Stellgliedes 10 wird ein Ausgangsstrom IA der Schutzschaltung 2 auf einen Maximalwert Imax begrenzt. Der Maximalwert Imax ergibt sich gemäß der nachfolgenden Gleichung 1. Das Strommessglied 8 weist einen Widerstandswert R8 auf. Imax = (U18 – UBE)/R8 (1) In the reverse direction of the Zener diode 18 is a breakdown voltage U18 plotted, starting from the Zener diode 18 conducts in the reverse direction. At the current measuring element 8th drops a voltage U8. The actuator 10 in the form of the pnp bipolar transistor has a base-emitter voltage UBE. Through the Z-diode 18 between the entrance 4 the protection circuit 2 and the appropriately operated control connection 22 of the actuator 10 becomes an output current IA of the protection circuit 2 limited to a maximum value Imax. The maximum value Imax is given by the following equation 1. The current measuring element 8th has a resistance R8. Imax = (U18 - UBE) / R8 (1)

3 zeigt einer schematischen Ansicht das Steuergerät 107, welches mit dem Lichtmodul 106 über die Verbindungsleitungen 110 verbunden ist. Ein Eingang des Steuergeräts 107 und dessen Eingangsklemmen 26 und 28 sind mit einem nicht gezeigten Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Ausgangsklemmen 30 und 32 des Steuergeräts 107 sind mit den Verbindungsleitungen 110 verbunden. Das Steuergerät 107 umfasst einen Tiefsetzsteller, der einen Schalter 34, eine Diode 36 und eine Spule 38 umfasst. Des Weiteren umfasst das Steuergerät 107 einen Ausgangskondensator 40 und einen Eingangskondensator 42. 3 shows a schematic view of the controller 107 , which with the light module 106 over the connecting lines 110 connected is. An input of the controller 107 and its input terminals 26 and 28 are connected to a vehicle electrical system, not shown. The output terminals 30 and 32 of the control unit 107 are with the connecting lines 110 connected. The control unit 107 includes a buck converter that includes a switch 34 , a diode 36 and a coil 38 includes. Furthermore, the control unit includes 107 an output capacitor 40 and an input capacitor 42 ,

Das Lichtmodul 106 umfasst die Schutzschaltung 2, wobei die Eingangsklemmen 12 und 16 mit dem Eingang des Lichtmoduls 106 zusammenfallen. Am Ausgang der Schutzschaltung 2 sind Halbleiterlichtquellen 44–48 angeordnet, die in Reihe geschaltet sind. Die Halbleiterlichtquellen 44–48 lassen sich mittels zugeordneter Schalter 54–58 einzelnen überbrücken. Selbstverständlich können auch mehrere Halbleiterlichtquellen 44–48 in nicht gezeigter Form mittels eines gemeinsamen Schalters gemeinsam überbrückbar sein.The light module 106 includes the protection circuit 2 , where the input terminals 12 and 16 with the input of the light module 106 coincide. At the output of the protection circuit 2 are semiconductor light sources 44 - 48 arranged in series. The semiconductor light sources 44 - 48 can be set by means of assigned switches 54 - 58 individual bridge. Of course, a plurality of semiconductor light sources 44 - 48 be bridged together in a manner not shown by means of a common switch.

Durch die Begrenzung des Ausgangsstroms IA der Schutzschaltung 2 können nunmehr beliebige Schaltzustände der Schalter 54–58 durchgeführt werden. Mithin werden vorteilhaft die Ansteuerung der Schalter 54–58 von einem Verhalten des Steuergeräts 107 entkoppelt. Insbesondere ein Entladen des Ausgangskondensators 40 führt zu keinem erhöhten Strom durch die nicht überbrückten Halbleiterlichtquellen 44–48, nachdem ein Teil der Halbleiterlichtquellen 44–48 überbrückt wurde. Vielmehr wird durch die Schutzschaltung 2 der vom Steuergerät 107 ausgehende Strom begrenzt. Darüber hinaus können Stromrippel, die durch den Tiefsetzsteller erzeugt werden durch die Schutzschaltung 2 geglättet werden.By limiting the output current IA of the protection circuit 2 Now any switching states of the switch 54 - 58 be performed. Consequently, the control of the switches are advantageous 54 - 58 from a behavior of the controller 107 decoupled. In particular, a discharge of the output capacitor 40 does not lead to increased current through the unbridged semiconductor light sources 44 - 48 After a part of the semiconductor light sources 44 - 48 was bridged. Rather, the protection circuit 2 from the control unit 107 outgoing electricity limited. In addition, current ripple generated by the buck converter can be generated by the protection circuit 2 be smoothed.

4 zeigt in schematischer Ansicht das Steuergerät 107, das die Schutzschaltung 2 umfasst. Das Lichtmodul 106 vereinfacht sich dadurch und umfasst somit die Reihenschaltung von Halbleiterlichtquellen 44–48 sowie die zugeordneten Schalter 54–58. Das Steuergerät 107 und das Lichtmodul 106 sind mit den Verbindungsleitungen 110 verbunden, wobei Eingangsklemmen 70 und 72 des Lichtmoduls 106 über die Verbindungsleitungen 110 mit den Ausgangsklemmen 14 und 24 des Steuergeräts 107 verbunden sind. Die Ausgangsklemmen 14 und 24 der Schutzschaltung 2 fallen mit den Ausgangsklemmen des Steuergeräts 107 zusammen. Mittels der Schutzschaltung 2 wird vorliegend ein Kurzschlussschutz zwischen den Ausgangsklemmen 14 und 24 bereitgestellt. Das Steuergerät 107 weist in der 4 den Ausgangskondensator 40 auf, der durch das Vorsehen der Schutzschaltung 2 eine geringere Kapazität aufweisen kann. 4 shows a schematic view of the controller 107 that the protection circuit 2 includes. The light module 106 This simplifies and thus includes the series connection of semiconductor light sources 44 - 48 as well as the assigned switches 54 - 58 , The control unit 107 and the light module 106 are with the connecting lines 110 connected, with input terminals 70 and 72 of the light module 106 over the connecting lines 110 with the output terminals 14 and 24 of the control unit 107 are connected. The output terminals 14 and 24 the protection circuit 2 fall with the output terminals of the controller 107 together. By means of the protection circuit 2 In the present case, a short-circuit protection between the output terminals 14 and 24 provided. The control unit 107 points in the 4 the output capacitor 40 due to the provision of the protection circuit 2 may have a lower capacity.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008021534 A1 [0002]
DE 102011005582 A1 [0003]
DE 102009060791 A1 [0004]

Claims

A protection circuit ( 2 ) for protecting a series circuit of bridgeable semiconductor light sources ( 44 - 48 ) a lighting device ( 101 ) for a motor vehicle, characterized in that the protection circuit ( 2 ) a series connection of a current measuring element ( 8th ) and an actuator ( 10 ), and that a Zener diode ( 18 ) between a control connection ( 22 ) of the actuator ( 10 ) and an entrance ( 9 ) of the actuator ( 10 ) is arranged.

The protection circuit ( 2 ) according to claim 1, wherein the Z-diode ( 18 ), the actuator ( 10 ) and the current measuring element ( 8th ) limit an output current (IA) to a maximum value (Imax).

The protection circuit ( 2 ) according to claim 1 or 2, wherein in the reverse direction of the Zener diode ( 18 ) a resistor ( 20 ) arranged in series with the Zener diode ( 18 ) to an entrance ( 4 ) of the protection circuit ( 2 ) is switched.

The protection circuit ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the actuator ( 10 ) is a pnp bipolar transistor.

The protection circuit ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the current measuring element ( 8th ) is a resistor.

A light module ( 106 ) for a lighting device ( 101 ) for a motor vehicle comprising the protective circuit ( 2 ) according to any one of the preceding claims.

A control unit ( 107 ) for a lighting device ( 101 ) for a motor vehicle comprising the protective circuit ( 2 ) according to one of claims 1 to 5.

A control unit ( 107 ) for a lighting device ( 101 ) for a motor vehicle, wherein the light module according to claim 6 to the control unit ( 107 ) is connectable.

A lighting device ( 101 ) for a motor vehicle comprising a control unit ( 107 ) according to claim 8, to which a light module ( 106 ) is connected according to claim 6.

A lighting device ( 101 ) for a motor vehicle comprising a control unit ( 107 ) according to claim 7, to which a light module ( 106 ) connected.