DE102016215568A1

DE102016215568A1 - Electrical consumption module for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102016215568A1
Application number: DE102016215568.7A
Authority: DE
Inventors: Markus Bauer; Thomas Lindner; Markus Müller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-02-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbrauchsmodul für ein Kraftfahrzeug. Das Verbrauchsmodul umfasst einen Transceiver (TR) zur Anbindung an eine LIN-Busleitung (LB), der über eine Bordspannung (VBN) eines fahrzeugseitigen Bordnetzes gespeist wird, wobei der Transceiver (TR) einen Analog-Digital-Wandler (AD) umfasst, um Spannungssignale entsprechend dem LIN-Protokoll auf der LIN-Busleitung (LB) in digitale Signale mit zwei Signalpegeln zu wandeln, wobei über dem Analog-Digital-Wandler (AD) zumindest ein Teil der Bordspannung (VBN) als Versorgungsspannung (VSUP) abfällt. Ferner beinhaltet das Verbrauchsmodul eine Treiberschaltung (DR), welche über die Bordspannung (VBN) gespeist wird und welche mittels der digitalen Signale des Analog-Digital-Wandlers (AD) einen oder mehrere elektrische Verbraucher (D1, D2, D3) ansteuert. Der Analog-Digital-Wandler (AD) umfasst einen Komparator (CP) mit einem ersten und einem zweiten Eingang (IN1, IN2) und einem Ausgang (OU), wobei der erste Eingang (IN1) mit der LIN-Busleitung (LB) verbunden ist und an dem zweiten Eingang (IN2) eine Referenzspannung (VREF) anliegt, die durch einen Spannungsteiler (PD) aus einer Bezugsspannung erzeugt wird, und wobei an dem Ausgang (OU) die gewandelten digitalen Signale ausgegeben werden. Der Komparator (CP) bewirkt einen Wechsel der digitalen Signale am Ausgang (OU) unter Verwendung einer ersten und einer zweiten Spannungsschwelle (TH1, TH2). Das elektrische Verbrauchmodul (LM) ist zum Betrieb mit Bordspannung (VBN) unter 8 V vorgesehen und der Spannungsteiler (PD) ist derart ausgestaltet, dass er die Referenzspannung (VREF) aus der Versorgungsspannung (VSUP) als Bezugsspannung mit einem Pegel erzeugt, so dass die erste Spannungsschwelle (TH1) zwischen 55% und 65% der Versorgungsspannung (VSUP) liegt.The invention relates to an electrical consumption module for a motor vehicle. The consumption module comprises a transceiver (TR) for connection to a LIN bus line (LB), which is fed via an on-board voltage (VBN) of an on-board vehicle electrical system, wherein the transceiver (TR) comprises an analog-to-digital converter (AD) Voltage signals according to the LIN protocol on the LIN bus line (LB) to convert into digital signals with two signal levels, wherein above the analog-to-digital converter (AD) at least part of the on-board voltage (VBN) drops as a supply voltage (VSUP). Furthermore, the consumption module includes a driver circuit (DR), which is fed via the on-board voltage (VBN) and which controls one or more electrical consumers (D1, D2, D3) by means of the digital signals of the analog-to-digital converter (AD). The analog-to-digital converter (AD) comprises a comparator (CP) having a first and a second input (IN1, IN2) and an output (OU), the first input (IN1) being connected to the LIN bus line (LB) and at the second input (IN2) is a reference voltage (VREF), which is generated by a voltage divider (PD) from a reference voltage, and wherein at the output (OU) the converted digital signals are output. The comparator (CP) causes a change of the digital signals at the output (OU) using a first and a second voltage threshold (TH1, TH2). The electrical consumption module (LM) is designed for operation with on-board voltage (VBN) below 8 V, and the voltage divider (PD) is designed such that it generates the reference voltage (VREF) from the supply voltage (VSUP) as a reference voltage at a level such that the first voltage threshold (TH1) is between 55% and 65% of the supply voltage (VSUP).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbrauchsmodul für ein Kraftfahrzeug sowie eine entsprechende Schaltungsanordnung mit einem oder mehreren solcher Verbrauchsmodule. The invention relates to an electrical consumption module for a motor vehicle and a corresponding circuit arrangement with one or more such consumption modules.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass elektrische Verbrauchsmodule in Kraftfahrzeugen über einen sog. LIN-Bus (LIN = Local Interconnect Network) angesteuert werden. Die einzelnen Verbrauchsmodule beinhalten hierzu einen sog. LIN-Transceiver, der u.a. die analogen Spannungssignale auf dem LIN-Bus in digitale Signale wandelt, welche von einer Treiberschaltung zur Ansteuerung entsprechender Verbraucher in dem Verbrauchsmodul genutzt werden. It is known from the prior art that electrical consumption modules in motor vehicles are controlled via a so-called LIN bus (LIN = Local Interconnect Network). The individual consumption modules include a so-called. LIN transceiver, which u.a. the analog voltage signals on the LIN bus convert into digital signals which are used by a driver circuit to drive corresponding consumers in the consumption module.

Gemäß der LIN-Spezifikation (Dokument „LIN Specification Package Revision 2.2A“) liegt die Betriebsspannung für einen LIN-Transceiver zwischen 8 V und 18 V. Diese relativ hohe Betriebsspannung führt dazu, dass in der Treiberschaltung eines Verbrauchsmoduls hohe Spannungsabfälle und hierdurch Verlustleistungen auftreten, so dass das Verbrauchsmodul mit einem schlechten Wirkungsgrad arbeitet. According to the LIN specification (document "LIN Specification Package Revision 2.2A"), the operating voltage for a LIN transceiver is between 8 V and 18 V. This relatively high operating voltage leads to high voltage drops and thus power losses in the driver circuit of a consumption module so that the consumption module operates with poor efficiency.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Verbrauchsmodul zu schaffen, das mit verminderter Betriebsspannung betrieben werden kann und dennoch Spannungssignale gemäß dem LIN-Protokoll verarbeiten kann. The object of the invention is to provide an electrical consumption module that can be operated with reduced operating voltage and yet can handle voltage signals according to the LIN protocol.

Diese Aufgabe wird durch das elektrische Verbrauchsmodul gemäß Anspruch 1 bzw. gemäß Anspruch 4 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. This object is achieved by the electrical consumption module according to claim 1 or according to claim 4. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße elektrische Verbrauchsmodul umfasst einen Transceiver zur Anbindung an eine LIN-Busleitung, der über eine Bordspannung eines fahrzeugseitigen Bordnetzes gespeist wird, d.h. zumindest ein Teil der Bordspannung fällt über dem Transceiver ab. Der Transceiver umfasst einen Analog-Digital-Wandler, um (analoge) Spannungssignale entsprechend dem LIN-Protokoll auf der LIN-Busleitung in digitale Signale mit zwei Signalpegeln zu wandeln. Über dem Analog-Digital-Wandler fällt zumindest ein Teil der Bordspannung als Versorgungsspannung ab. Das LIN-Protokoll ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und in dem Dokument „LIN Specification Package Revision 2.2A“ (nachfolgend als LIN-Spezifikation bezeichnet) im Kapitel "LIN Protocol Specification" beschrieben. The electrical consumption module according to the invention comprises a transceiver for connection to a LIN bus line, which is fed via an on-board voltage of a vehicle-side vehicle electrical system, i. at least part of the on-board voltage drops over the transceiver. The transceiver includes an analog-to-digital converter to convert (analog) voltage signals into two-level digital signals in accordance with the LIN protocol on the LIN bus. About the analog-to-digital converter at least part of the on-board voltage drops as a supply voltage. The LIN protocol is known per se from the prior art and described in the document "LIN Specification Package Revision 2.2A" (hereinafter referred to as LIN specification) in the chapter "LIN Protocol Specification".

Das elektrische Verbrauchsmodul umfasst ferner eine Treiberschaltung, welche über die obige Bordspannung gespeist wird, d.h. zumindest ein Teil der Bordspannung fällt über der Treiberschaltung ab. Dier Treiberschaltung steuert mittels der digitalen Signale des Analog-Digital-Wandlers einen oder mehrere elektrische Verbraucher an. The electrical consumption module further comprises a driver circuit which is fed via the above on-board voltage, i. at least part of the on-board voltage drops over the driver circuit. The driver circuit controls one or more electrical consumers by means of the digital signals of the analog-to-digital converter.

Der obige Analog-Digital-Wandler umfasst einen Komparator mit einem ersten und einem zweiten Eingang, wobei der erste Eingang mit der LIN-Busleitung verbunden ist und an dem zweiten Eingang eine Referenzspannung anliegt, die durch einen Spannungsteiler aus einer Bezugsspannung erzeugt wird. Über den Ausgang des Komparators werden die gewandelten digitalen Signale ausgegeben. The above analog-to-digital converter comprises a comparator having first and second inputs, the first input being connected to the LIN bus and the second input being at a reference voltage generated by a voltage divider from a reference voltage. The output of the comparator outputs the converted digital signals.

Der Komparator des Analog-Digital-Wandlers ist derart ausgestaltet, dass das digitale Signal am Ausgang des Komparators von einem Signalpegel auf den anderen Signalpegel wechselt, wenn das Spannungssignal am ersten Eingang eine erste Spannungsschwelle gemäß einem ersten prozentualen Anteil der Bezugsspannung unterschreitet. Vorzugsweise erfolgt der Wechsel von einem hohen Spannungspegel (Logische Eins) auf einen niedrigen Spannungspegel (Logische Null). Darüber hinaus ist der Komparator derart ausgestaltet, dass das digitale Signal am Ausgang des Komparators von dem anderen Signalpegel auf den einen Signalpegel wechselt, wenn das Spannungssignal am ersten Eingang eine zweite Spannungsschwelle gemäß einem zweiten prozentualen Anteil der Bezugsspannung überschreitet. In diesem Fall wechselt das digitale Signal vorzugsweise von einem niedrigen Pegel (Logische Null) auf einen hohen Pegel (Logische Eins). Die zweite Spannungsschwelle ist höher als die erste Spannungsschwelle. Die Differenz zwischen der ersten und zweiten Spannungsschwelle liegt bei im Wesentlichen 20% der Bezugsspannung und ist somit konform mit der Spezifikation des LIN Physical Layers im Kapitel "Physical Layer Specification" der LIN-Spezifikation. The comparator of the analog-to-digital converter is designed such that the digital signal at the output of the comparator changes from one signal level to the other signal level when the voltage signal at the first input falls below a first voltage threshold according to a first percentage of the reference voltage. Preferably, the change occurs from a high voltage level (logic one) to a low voltage level (logic zero). In addition, the comparator is configured such that the digital signal at the output of the comparator changes from the other signal level to the one signal level when the voltage signal at the first input exceeds a second voltage threshold according to a second percentage of the reference voltage. In this case, the digital signal preferably changes from a low level (logic zero) to a high level (logical one). The second voltage threshold is higher than the first voltage threshold. The difference between the first and second voltage thresholds is essentially 20% of the reference voltage and is therefore in conformity with the specification of the LIN physical layer in the chapter "Physical Layer Specification" of the LIN specification.

Im Unterschied zu einem herkömmlichen elektrischen Verbrauchsmodul, das über eine Betriebsspannung gemäß der Spezifikation des LIN Physical Layers (d.h. zwischen 8 V und 18 V) betrieben wird, ist das erfindungsgemäße Verbrauchsmodul nunmehr zum Betrieb mit einer Bordspannung unter 8 V und insbesondere zwischen 6 V und 6,5 V vorgesehen. Das heißt, der Transceiver und die Treiberschaltung sind im bestimmungsmäßigen Betrieb zur Einspeisung einer Bordspannung in dieser Höhe vorgesehen. Das elektrische Verbrauchsmodul arbeitet somit bestimmungsgemäß bei der genannten Bordspannung und ermöglicht bei dieser Bordspannung auch die korrekte Auswertung von Spannungssignalen auf dem LIN-Bus entsprechend dem LIN-Protokoll. Um dies zu erreichen, ist der Spannungsteiler derart ausgestaltet, dass er die Referenzspannung aus der Versorgungsspannung als Bezugsspannung mit einem Pegel erzeugt, so dass die erste Spannungsschwelle zwischen 55% und 65% der Versorgungsspannung liegt. Mit diesen Spannungsschwellen wird von der Spezifikation des LIN Physical Layers abgewichen, wonach die erste Spannungsschwelle bei 40% liegt. Da jedoch die Bordspannung gegenüber der Spannung in der LIN-Spezifikation verringert ist, wird dennoch ein geeignetes Schaltverhalten des Komparators und damit eine korrekte Auswertung der Spannungssignale auf dem LIN-Bus erreicht. Im Unterschied zu herkömmlichen Verbrauchsmodulen hat man ferner den Vorteil, dass aufgrund der niedrigeren Bordspannung die Verluste der Treiberschaltung zur Ansteuerung des oder der Verbraucher verringert sind. In contrast to a conventional electrical consumption module which is operated via an operating voltage in accordance with the specification of the LIN physical layer (ie between 8 V and 18 V), the consumption module according to the invention is now for operation with an on-board voltage below 8 V and in particular between 6 V and 6.5V provided. That is, the transceiver and the driver circuit are provided in the intended operation for feeding an on-board voltage at this level. The electrical consumption module thus operates as intended at said on-board voltage and also allows the correct evaluation of voltage signals on the LIN bus according to the LIN protocol in this on-board voltage. To accomplish this, the voltage divider is configured to generate the reference voltage from the supply voltage as a reference voltage at a level such that the first voltage threshold is between 55% and 65% of the Supply voltage is. These voltage thresholds deviate from the specification of the LIN physical layer, according to which the first voltage threshold is 40%. However, since the on-board voltage is reduced compared to the voltage in the LIN specification, nevertheless a suitable switching behavior of the comparator and thus a correct evaluation of the voltage signals on the LIN bus is achieved. In contrast to conventional consumption modules, there is also the advantage that due to the lower on-board voltage, the losses of the driver circuit for driving the consumer or consumers are reduced.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verbrauchsmoduls liegt die erste Spannungsschwelle bei im Wesentlichen 60% der Versorgungsspannung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Spannungsteiler derart ausgestaltet, dass Referenzspannung zwischen 65% und 75%, vorzugsweise bei im Wesentlichen 70%, der Versorgungsspannung liegt. Der Wert der Spannungsteilung liegt somit mittig zwischen der ersten und der zweiten Spannungsschwelle. In a particularly preferred embodiment of the inventive consumption module described above, the first voltage threshold is substantially 60% of the supply voltage. In a further preferred embodiment, the voltage divider is designed such that reference voltage is between 65% and 75%, preferably at substantially 70%, of the supply voltage. The value of the voltage division is thus located centrally between the first and the second voltage threshold.

Im Vorangegangenen wurde das erfindungsgemäße Verbrauchsmodul anhand einer ersten Variante beschrieben, bei der der Betrieb des Verbrauchsmoduls mit Bordspannung unter 8 V über eine veränderte Referenzspannung ermöglicht wird, die durch Spannungsteilung der Versorgungsspannung erzeugt wird. In the foregoing, the consumption module according to the invention has been described with reference to a first variant, in which the operation of the consumption module with on-board voltage below 8 V is made possible via an altered reference voltage, which is generated by voltage division of the supply voltage.

In einer zweiten alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verbrauchsmoduls wird der Spannungsteiler nicht mehr durch die Versorgungsspannung gespeist. Stattdessen ist der Spannungsteiler derart ausgestaltet, dass er die Referenzspannung aus der maximalen Spannung auf der LIN-Busleitung als Bezugsspannung mit einem Pegel erzeugt, so dass die erste Spannungsschwelle im Wesentlichen bei 40% der maximalen Spannung der LIN-Busleitung liegt. Mit dieser zweiten Variante wird somit nicht auf das Spannungsverhältnis des Spannungsteilers Einfluss genommen, sondern der Spannungsteiler verwendet statt der Versorgungsspannung die maximale Spannung auf der LIN-Busleitung als Bezugsspannung. Dies ermöglicht es, dass der Wert von 40% der ersten Spannungsschwelle und damit einhergehend von 60% der zweiten Spannungsschwelle gemäß der Spezifikation des LIN Physical Layers weiterhin verwendet werden kann. Ansonsten wird wie bei der ersten Variante die korrekte Verarbeitung der Spannungssignale auf dem LIN-Bus bei gleichzeitig verringerter Bordspannung von unter 8 V (vorzugsweise zwischen 6 V und 6,5 V) gewährleistet. In a second alternative variant of the consumption module according to the invention, the voltage divider is no longer supplied by the supply voltage. Instead, the voltage divider is configured to generate the reference voltage from the maximum voltage on the LIN bus line as a reference voltage at a level such that the first voltage threshold is substantially at 40% of the maximum voltage of the LIN bus line. Thus, with this second variant, the voltage ratio of the voltage divider is not influenced, but instead of the supply voltage, the voltage divider uses the maximum voltage on the LIN bus line as the reference voltage. This allows the value of 40% of the first voltage threshold and, concomitantly, 60% of the second voltage threshold, to continue to be used in accordance with the specification of the LIN physical layer. Otherwise, as in the first variant, the correct processing of the voltage signals on the LIN bus is ensured with simultaneously reduced on-board voltage of less than 8 V (preferably between 6 V and 6.5 V).

In einer bevorzugten Ausgestaltung der soeben beschriebenen zweiten Variante der Erfindung ist der Spannungsteiler derart ausgestaltet, dass Referenzspannung bei im Wesentlichen 50% der maximalen Spannung auf der LIN-Busleitung liegt. In a preferred embodiment of the just described second variant of the invention, the voltage divider is configured such that the reference voltage lies at substantially 50% of the maximum voltage on the LIN bus line.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verbrauchsmoduls ist eine Messvorrichtung vorgesehen, über welche die maximale Spannung auf der LIN-Busleitung gemessen wird. Ferner ist ein Spannungswandler vorgesehen, der die gemessene maximale Spannung dem Spannungsteiler zuführt. Dieser Spannungswandler kann beispielsweise als Ladungspumpe ausgestaltet sein. In a further preferred embodiment of the second variant of the consumption module according to the invention, a measuring device is provided, via which the maximum voltage on the LIN bus line is measured. Furthermore, a voltage converter is provided, which supplies the measured maximum voltage to the voltage divider. This voltage converter can be configured for example as a charge pump.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der obigen ersten oder zweiten Variante der Erfindung ist der Komparator vorzugsweise ein Schmitt-Trigger. Ferner umfassen der oder die Verbraucher in dem Verbrauchsmodul vorzugsweise eine oder mehrere LEDs, insbesondere eine RGB-LED-Einheit. Diese LEDs werden vorzugsweise zu ambienten Innenraumbeleuchtung im Kraftfahrzeug verwendet. In a preferred embodiment of the above first or second variant of the invention, the comparator is preferably a Schmitt trigger. Furthermore, the consumer or consumers in the consumption module preferably comprise one or more LEDs, in particular an RGB LED unit. These LEDs are preferably used for ambient interior lighting in the motor vehicle.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der obigen ersten oder zweiten Variante der Erfindung umfasst die Treiberschaltung einen Linearregler mit zugeordneter Konstantstromquelle. Mittels der Erfindung wird dabei sichergestellt, dass durch eine verminderte Bordspannung ein geringerer Spannungsabfall über dem Linearregler erfolgt, wodurch die Verlustleistung vermindert wird. In a further preferred embodiment of the above first or second variant of the invention, the driver circuit comprises a linear regulator with an associated constant current source. By means of the invention, it is ensured that a lower voltage drop across the linear regulator takes place through a reduced on-board voltage, as a result of which the power loss is reduced.

Neben dem oben beschriebenen elektrischen Verbrauchsmodul betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche ein oder mehrere elektrische Verbrauchsmodule gemäß der Erfindung bzw. einer oder mehrerer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung umfasst. Das oder die Verbrauchsmodule sind an eine LIN-Busleistung gekoppelt. Ferner beinhaltet die Schaltungsanordnung eine Spannungsquelle, welche die Bordspannung des Bordnetzes generiert, die nunmehr unter 8 V und vorzugsweise zwischen 6 V und 6,5 V liegt. Mit dieser Bordspannung werden die jeweiligen Verbrauchsmodule betrieben, d.h. der Transceiver und die Treiberschaltung der jeweiligen Verbrauchsmodule werden mit dieser Bordspannung gespeist. Vorzugsweise ist die Spannungsquelle der Schaltungsanordnung ein Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, der eine Spannung einer fahrzeugseitigen Batterie in die Bordspannung wandelt. In addition to the electrical consumption module described above, the invention relates to a circuit arrangement for a motor vehicle, which comprises one or more electrical power modules according to the invention or one or more preferred embodiments of the invention. The consumption module (s) are coupled to a LIN bus power. Furthermore, the circuit arrangement includes a voltage source which generates the on-board voltage of the electrical system, which is now below 8 V and preferably between 6 V and 6.5 V. With this on-board voltage, the respective consumption modules are operated, i. the transceiver and the driver circuit of the respective consumption modules are supplied with this on-board voltage. Preferably, the voltage source of the circuit arrangement is a DC-DC converter, which converts a voltage of an on-board battery into the on-board voltage.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug, welches die oben beschriebene erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten dieser Schaltungsanordnung beinhaltet. The invention further relates to a motor vehicle which includes the above-described circuit arrangement according to the invention or one or more preferred variants of this circuit arrangement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention are described below in detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, in der mehrere LIN-LED-Module an einen LIN-Bus gekoppelt sind; 1 a schematic representation of an embodiment of a circuit arrangement according to the invention, in which a plurality of LIN-LED modules are coupled to a LIN bus;

2 eine Darstellung, welche den Aufbau eines LIN-LED-Moduls aus 1 zeigt; 2 a representation showing the structure of a LIN LED module 1 shows;

3 eine Darstellung, welche den Aufbau des Transceivers des LIN-LED-Moduls aus 2 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt; 3 a representation of the structure of the transceiver of the LIN-LED module 2 according to a first embodiment of the invention reproduces;

4 ein Diagramm, welches die Festlegung einer dominanten und einer rezessiven Spannungsschwelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht; und 4 a diagram illustrating the definition of a dominant and a recessive voltage threshold according to the first embodiment of the invention; and

5 die Darstellung eines Transceivers in einem LIN-LED-Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 5 the representation of a transceiver in a LIN-LED module according to a second embodiment of the invention.

Die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung wird anhand eines elektrischen Verbrauchsmoduls in der Form eines LIN-LED-Moduls erläutert, welches als Verbraucher eine RGB-LED-Einheit aus einer roten, grünen und blauen Diode umfasst. In der schematischen Darstellung der 1 ist dabei eine Schaltungsanordnung gezeigt, welche mehrere solcher LIN-LED-Module LM umfasst. Die Module hängen an einer LIN-Busleitung LB, die als durchgezogene Linie dargestellt ist. Je nach Ausgestaltung kann eine unterschiedliche Anzahl von Modulen an den Bus gekoppelt sein (z.B. 26 LIN-LED-Module). Die LIN-LED-Module LM sind in einem Kraftfahrzeug verbaut und dienen zur ambienten Innenraumbeleuchtung. Die Ansteuerung der Module erfolgt über den LIN-Bus LB, wobei die Steuersignale von einem zentralen LIN-Master MA auf den LIN-Bus LB gegeben werden. Die jeweiligen LIN-LED-Module LM haben einen Eingangsanschluss LIN_IN und einen Ausgangsanschluss LIN_OUT für den Bus LB. Ferner werden die Module über den Spannungsanschluss V_IN mit einer Versorgungsspannung V_BN aus einem Bordnetz versorgt, welche über die Spannungsleitung VL auf Module gegeben wird. Die Spannungsleitung ist als strichpunktierte Linie angedeutet. Darüber hinaus ist jedes der Module über den Masseanschluss GD mit der Masseleitung GND des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Masseleistung ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die oben beschriebenen Anschlüsse sind in 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nur für das linke Module LM mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. The embodiment of the invention described here is explained with reference to an electrical consumption module in the form of a LIN-LED module, which comprises as consumer a RGB LED unit of a red, green and blue diode. In the schematic representation of 1 In this case, a circuit arrangement is shown which comprises a plurality of such LIN LED modules LM. The modules hang on a LIN bus LB, which is shown as a solid line. Depending on the configuration, a different number of modules may be coupled to the bus (eg, 26 LIN LED modules). The LIN LED modules LM are installed in a motor vehicle and serve for ambient interior lighting. The control of the modules via the LIN bus LB, wherein the control signals are given by a central LIN master MA on the LIN bus LB. The respective LIN LED modules LM have an input terminal LIN _IN and an output terminal LIN _OUT for the bus LB. Furthermore, the modules are supplied via the voltage terminal V _IN with a supply voltage V _BN from a vehicle electrical system, which is given to modules via the voltage line VL. The voltage line is indicated as a dotted line. In addition, each of the modules is connected via the ground terminal GD to the ground line GND of the motor vehicle. The mass output is indicated by a dashed line. The connections described above are in 1 for reasons of clarity only for the left module LM provided with corresponding reference numerals.

Der LIN-Master MA wird mit einer Batteriespannung V_BAT des Kraftfahrzeugs versorgt, welche bei ca. 13,5 V liegt und sich damit in dem Spannungsbereich zwischen 8 V und 18 V gemäß der LIN-Spezifikation (d.h. der Spezifikation des LIN Physical Layers) befindet. Herkömmlicherweise liegt diese Batteriespannung auch auf der Leitung VL der 1. Erfindungsgemäß wird hiervon abgewichen und eine geringere Spannung V_BN eines eigenen Bordnetzes auf die LIN-LED-Module LM gegeben. Jedoch wird trotz Abweichung von der LIN-Spezifikation sichergestellt, dass die Spannungssignale gemäß dem LIN-Protokoll, die vom Master MA stammen, richtig durch die einzelnen Module ausgewertet werden können. Mit anderen Worten versteht jedes Modul die Signale des Masters MA, die dem LIN-Protokoll entsprechen, obwohl die Spannung auf der Leitung VL außerhalb der LIN-Spezifikation liegt. Der Aufbau des Masters bleibt identisch und die Parametrierung erfolgt mit den in der LIN-Spezifikation definierten Werten. Die Kommunikation ist aufgrund der quasi-statischen, niedrigen Versorgungsspannung (6–6,5 V) auch vom LIN-LED-Modul zum Master möglich, weil der Master das maximale Potential auf dem Bus aufgrund einer niederohmigeren Anbindung im Vergleich zum LIN-LED-Modul definiert. The LIN master MA is supplied with a battery voltage V _{BAT of} the motor vehicle, which is approximately 13.5 V, and thus in the voltage range between 8 V and 18 V according to the LIN specification (ie the specification of the LIN Physical Layer). located. Conventionally, this battery voltage is also on the line VL of 1 , According to the invention deviates from this and given a lower voltage V _BN of its own on-board network to the LIN LED modules LM. However, despite deviation from the LIN specification, it is ensured that the voltage signals according to the LIN protocol originating from the master MA can be correctly evaluated by the individual modules. In other words, each module understands the signals of the master MA that correspond to the LIN protocol, although the voltage on the line VL is outside the LIN specification. The structure of the master remains identical and the parameterization takes place with the values defined in the LIN specification. Due to the quasi-static, low supply voltage (6-6.5 V), communication is also possible from the LIN LED module to the master because the master has the maximum potential on the bus due to a lower-resistance connection compared to the LIN LED. Module defined.

Die Spannung V_BN wird in der Ausführungsform der 1 mit einem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler CON erzeugt, der die Batteriespannung V_BAT in eine niedrigere Spannung konvertiert. Mit anderen Worten wird ein separates Bordnetz zur Spannungsversorgung der LIN-LED-Module LM verwendet. Der Nennspannungsbereich für die Spannung V_BN dieses Bordnetzes liegt in der hier beschriebenen Ausführungsform zwischen 6 V und 6,5 V. Durch die niedrigere Spannung wird es ermöglicht, dass die weiter unten beschriebene Treiberschaltung zum Antreiben der einzelnen LEDs wesentlich geringere Verlustleistung mit sich bringt und hierdurch der Wirkungsgrad erhöht wird, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird. The voltage V _BN is in the embodiment of the 1 generated with a DC-DC converter CON, which converts the battery voltage V _BAT to a lower voltage. In other words, a separate vehicle electrical system is used to supply power to the LIN LED modules LM. The rated voltage range for the voltage V _{BN of} this vehicle electrical system is in the embodiment described here between 6 V and 6.5 V. The lower voltage, it allows the driver circuit described below for driving the individual LEDs brings much lower power loss and As a result, the efficiency is increased, as will be described in more detail below.

2 zeigt den Aufbau eines der LIN-LED-Module LM aus 1. Dabei werden nur die erfindungswesentlichen Komponenten dieses Moduls erläutert. Wie bereits in 1 gezeigt, umfasst das LIN-LED-Modul die Anschlüsse V_IN, LIN_IN, LIN_OUT und GD. Über V_IN wird die Spannung V_BN zugeführt. Diese gelangt zu einem sog. Transceiver TR des LIN-LED-Moduls, der weiter unten anhand von 3 näher erläutert wird. Ferner wird die Spannung dem LED-Treiber DR zugeführt, der die dargestellten drei LEDs D1, D2 und D3 antreibt. Die LED D1 ist eine rote LED, die LED D2 eine grüne LED und die LED D3 eine blaue LED. Diese LEDs bilden zusammen eine RGB-LED-Einheit, welche zur ambienten Beleuchtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Die LEDs werden über Strom aus einer Konstantstromquelle KS gespeist, wobei der den einzelnen LEDs zugeführte Strom über einen Linearregler LR in der Form eines Transistors mittels Pulsweitenmodulation PWM variiert wird. Der Tastgrad der Pulsweitenmodulation ergibt sich aus digitalen Signalen, welche durch den Transceiver TR entsprechend den analogen LIN-Spannungssignalen auf dem LIN-Bus generiert werden. 2 shows the structure of one of the LIN LED modules LM 1 , Only the essential components of this module will be explained. As already in 1 As shown, the LIN LED module includes the terminals V _IN , LIN _IN , LIN _OUT, and GD. Via V _IN , the voltage V _{BN is} supplied. This arrives at a so-called transceiver TR of the LIN-LED module, which is described below on the basis of 3 is explained in more detail. Further, the voltage is supplied to the LED driver DR, which drives the illustrated three LEDs D1, D2 and D3. The LED D1 is a red LED, the LED D2 a green LED and the LED D3 a blue LED. These LEDs together form an RGB LED unit, which is used for ambient lighting in the interior of the motor vehicle. The LEDs are powered by current from a constant current source KS, wherein the individual LEDs supplied current is varied via a linear regulator LR in the form of a transistor by means of pulse width modulation PWM. The duty cycle of the pulse width modulation results from digital signals, which are generated by the transceiver TR corresponding to the analog LIN voltage signals on the LIN bus.

Aufgrund der Tatsache, dass nunmehr eine verringerte Spannung V_BN von etwa 6 V verwendet wird, ist der Spannungsabfall über dem Linearregler LR stark vermindert, wodurch die Verlustleistung herabgesetzt und der Wirkungsgrad erhöht wird. Herkömmlicherweise liegt an dem Eingang V_IN eine Spannung von etwa 13,5 V an. In einem solchen Fall ergibt sich unter Berücksichtigung der Spannungsabfälle über der Verpolschutzdiode am Spannungseingang und über der entsprechend angesteuerten LED ein Spannungsabfall von etwa 11 V über dem Linearregler LR. Erfindungsgemäß kann dieser Spannungsabfall auf 4 V bei einer Spannung V_BN von 6,5 V herabgesetzt werden. Je nach Farbe und Helligkeit der angesteuerten LED kann der Spannungsabfall auch noch weiter herabgesetzt werden. Due to the fact that now a reduced voltage V _BN of about 6 V is used, the voltage drop across the linear regulator LR is greatly reduced, whereby the power loss is reduced and the efficiency is increased. Conventionally, a voltage of about 13.5 V is applied to the input V _IN . In such a case, taking into account the voltage drops across the polarity reversal diode at the voltage input and above the correspondingly driven LED results in a voltage drop of about 11 V above the linear regulator LR. According to the invention, this voltage drop can be reduced to 4 V at a voltage V _BN of 6.5 V. Depending on the color and brightness of the LED, the voltage drop can be reduced even further.

3 zeigt den Schaltungsaufbau des in 2 gezeigten Transceivers TR des LIN-LED-Moduls LM. Der Transceiver TR umfasst in an sich bekannter Weise einen Transmitter zur Ausgabe von Signalen auf den LIN-Bus. Der Aufbau dieses Transmitters unterscheidet sich nicht von einem Transmitter in einem herkömmlichen Transceiver. Deshalb ist der Transmitter nicht wiedergegeben. Darüber hinaus beinhaltet der Transceiver einen Empfänger für die Spannungssignale auf dem LIN-Bus, dessen Aufbau aus 3 ersichtlich ist. Der Empfänger ist zwischen zwei Widerständen R3 und R4 geschaltet. Der Widerstand R3 ist an die Spannungsleitung VL gekoppelt, über welche die Bordspannung V_BN zugeführt wird. Demgegenüber ist der Widerstand R4 mit der Masseleitung GND verbunden. Der Empfänger beinhaltet neben der Diode DI einen Analog-Digital-Wandler AD. Über diesem Wandler fällt ein Teil der Spannung V_BN als Versorgungsspannung V_SUP ab. Weitere Spannungsabfälle entstehen an den beiden Widerständen R3 und R4 sowie an der Diode DI. 3 shows the circuit structure of in 2 shown transceivers TR of the LIN-LED module LM. The transceiver TR comprises, in a manner known per se, a transmitter for outputting signals onto the LIN bus. The structure of this transmitter does not differ from a transmitter in a conventional transceiver. Therefore, the transmitter is not played. In addition, the transceiver includes a receiver for the voltage signals on the LIN bus, its structure out 3 is apparent. The receiver is connected between two resistors R3 and R4. The resistor R3 is coupled to the voltage line VL, via which the on-board voltage V _{BN is} supplied. In contrast, the resistor R4 is connected to the ground line GND. The receiver includes in addition to the diode DI an analog-to-digital converter AD. About this converter, a part of the voltage V _BN drops as the supply voltage V _SUP . Further voltage drops occur at the two resistors R3 and R4 and at the diode DI.

Der Analog-Digital-Wandler AD beinhaltet einen Komparator CP in der Form eines Schmitt-Triggers mit Hystereseverhalten. Dem ersten Eingang IN1 des Komparators wird über den Anschluss LIN_IN das Signal auf der LIN-Busleitung LB zugeführt. Ferner umfasst der Komparator CP den zweiten Eingang IN2, an dem eine Referenzspannung V_REF anliegt. Diese Referenzspannung wird aus der Versorgungsspannung V_SUP über einen Spannungsteiler PD mittels der Widerstände R1 und R2 generiert. Der Komparator bzw. Schmitt-Trigger umfasst ferner den digitalen Ausgang OU, an dem digitale Signale in der Form von hohen Pegeln (Logische Eins) und niedrigen Pegeln (Logische Null) ausgegeben werden. Diese Signale wurden basierend auf die Spannungspegeln auf dem LIN-Bus LB erzeugt und werden dazu verwendet, den Linearregler LR der Treiberschaltung DR aus 2 geeignet anzusteuern. The analog-to-digital converter AD includes a comparator CP in the form of a Schmitt trigger with hysteresis behavior. The first input IN1 of the comparator is supplied via the terminal LIN _IN, the signal on the LIN bus LB. Furthermore, the comparator CP comprises the second input IN2, to which a reference voltage V _REF is applied. This reference voltage is generated from the supply voltage V _SUP via a voltage divider PD by means of the resistors R1 and R2. The comparator or Schmitt trigger further comprises the digital output OU, at which digital signals in the form of high levels (logic one) and low levels (logical zero) are output. These signals were generated based on the voltage levels on the LIN bus LB and are used to drive the linear regulator LR of the driver circuit DR 2 suitable to control.

Der Schmitt-Trigger CP gemäß 3 arbeitet derart, dass er eine logische Null am Ausgang OU auf eine logische Eins zieht, wenn der Spannungspegel auf der Busleitung LB eine sog. rezessive Schwelle überschreitet. Demgegenüber wird an dem Ausgang OU von einer logischen Eins auf eine logische Null übergegangen, wenn der Spannungspegel auf der Leitung LB unter eine sog. dominante Schwelle sinkt, die aufgrund des Hystereseverhaltens des Schmitt-Triggers niedriger als die rezessive Schwelle ist. Die dominante und rezessive Schwelle stellen jeweils einen prozentualen Wert der Versorgungsspannung V_SUP dar, wobei die jeweiligen prozentualen Werte über die durch den Spannungsteilen PD erzeugte Referenzspannung V_REF bestimmt sind. The Schmitt trigger CP according to 3 operates to pull a logic zero on the output OU to a logic one when the voltage level on the bus LB exceeds a so-called recessive threshold. In contrast, at the output OU, a logical one transitions to a logical zero when the voltage level on the line LB falls below a so-called dominant threshold, which is lower than the recessive threshold due to the hysteresis behavior of the Schmitt trigger. The dominant and recessive thresholds each represent a percentage value of the supply voltage V _SUP , the respective percentage values being determined by the reference voltage V _REF generated by the voltage parts PD.

In einem herkömmlichen LIN-LED-Modul, bei dem eine LIN-konforme Spannung zwischen 8 V und 18 V auf der Leitung VL liegt, wird über den Spannungsteiler PD am Eingang IN2 eine Referenzspannung V_REF von 50% der Versorgungsspannung V_SUP erzeugt. Dies hat zur Folge, dass die dominante Schwelle für den Schmitt-Trigger bei 40% von V_SUP und die rezessive Schwelle des Schmitt-Triggers bei 60% von V_SUP liegt. Bei der Verwendung solcher Schwellen bei Einspeisung einer verminderten Spannung V_BN von 6 V bis 6,5 V über die Leitung VL würde dies dazu führen, dass die Absolutwerte der Schwellen herabgesetzt werden, so dass keine LIN-konforme Wandlung der Spannungssignale auf dem LIN-Bus in digitale Signale erfolgen kann. Um dieses Problem zu lösen, wurde erfindungsgemäß der Spannungsteiler PD derart angepasst, dass er eine erhöhte Referenzspannung V_REF am Eingang IN2 erzeugt. Hierdurch werden die Absolutwerte der rezessiven und dominanten Spannungsschwelle wieder heraufgesetzt. Es hat sich gezeigt, dass ein Wert von etwa 70% der Versorgungsspannung V_SUP als Referenzspannung V_REF dazu geeignet ist, dass die Spannungssignale des LIN-Masters auf dem LIN-Bus LB richtig ausgewertet werden können und somit trotz verminderter Spannung auf der Leitung VL eine Kommunikation basierend auf dem LIN-Protokoll möglich ist. In a conventional LIN LED module in which a LIN-conforming voltage between 8 V and 18 V is on the line VL, a reference voltage V _REF of 50% of the supply voltage V _{SUP is} generated via the voltage divider PD at the input IN2. As a result, the dominant threshold for the Schmitt trigger is 40% of V _SUP and the recessive threshold of the Schmitt trigger is 60% of V _SUP . Using such thresholds when feeding a reduced voltage V _BN from 6 V to 6.5 V via the line VL would cause the absolute values of the thresholds to be lowered, so that no LIN-conforming conversion of the voltage signals is possible on the LIN. Bus can be made into digital signals. In order to solve this problem, according to the invention, the voltage divider PD has been adapted such that it generates an increased reference voltage V _REF at the input IN2. As a result, the absolute values of the recessive and dominant voltage threshold are increased again. It has been found that a value of about 70% of the supply voltage V _SUP as a reference voltage V _REF is suitable for correctly evaluating the voltage signals of the LIN master on the LIN bus LB, and thus in spite of a reduced voltage on the line VL Communication based on the LIN protocol is possible.

Wie anhand von 3 erläutert wurde, zeichnet sich diese Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, dass der Spannungsteiler gegenüber einem herkömmlichen Transceiver TR dahingehend verändert wird, dass die von ihm generierte Referenzspannung V_REF auf 70% der Versorgungsspannung V_SUP gesetzt wird. Dies hat wiederum Auswirkung auf die prozentualen Werte der dominanten und rezessiven Schwelle des Schmitt-Triggers, wie in 4 verdeutlicht ist. As based on 3 has been explained, this embodiment of the invention is characterized in that the voltage divider over a conventional transceiver TR is changed so that the reference voltage V _REF generated by it is set to 70% of the supply voltage V _SUP . This in turn affects the percentage values of the dominant and recessive threshold of the Schmitt trigger, as in 4 is clarified.

4 zeigt für den Schmitt-Trigger aus 3 die Lage der dominanten Spannungsschwelle TH1 und der rezessiven Spannungsschwelle TH2 in Bezug auf die Versorgungsspannung V_SUP. Wie man erkennt, liegt die dominante Spannungsschwelle TH1 bei 60% und die rezessive Spannungsschwelle TH2 bei 80%, was daraus resultiert, dass die Referenzspannung V_REF, welche durch den Spannungsteiler PD erzeugt wird, bei 70% von V_SUP liegt. Wie bereits oben erwähnt, liegt in einem herkömmlichen Transceiver ohne angepasste Referenzspannung die dominante Schwelle TH1 bei 40% und die rezessive Schwelle TH2 bei 60% der Versorgungsspannung V_SUP. In diesem Fall liegt die Spannung V_REF des Spannungsteilers PD bei 50% von V_SUP. 4 shows for the Schmitt trigger 3 the position of the dominant voltage threshold TH1 and the recessive voltage threshold TH2 with respect to the supply voltage V _SUP . As can be seen, the dominant voltage threshold TH1 is 60% and the recessive voltage threshold TH2 is 80%, resulting from the reference voltage V _REF generated by the voltage divider PD being at 70% of V _SUP . As already mentioned above, in a conventional transceiver without an adjusted reference voltage, the dominant threshold TH1 is 40% and the recessive threshold TH2 is 60% of the supply voltage V _SUP . In this case, the voltage V _{REF of} the voltage divider PD is 50% of V _SUP .

5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Transceivers TR aus 3, welche ebenfalls die Kommunikation über das LIN-Protokoll bei gleichzeitig verminderter Bordspannung V_BN gewährleistet. Im Unterschied zu 3 wird dies nicht durch eine Anpassung des Spannungsteilers erreicht, sondern dadurch, dass der Spannungsteiler über die maximale Spannung auf der LIN-Busleitung LB gespeist wird. Dies wird aus 5 ersichtlich. Der dort gezeigte Transceiver ist großteils wie ein herkömmlicher Transceiver mit entsprechendem Schmitt-Trigger CP und Spannungsteiler PD aufgebaut. Im Besonderen wird wie bei einem herkömmlichen Transceiver durch den Spannungsteiler PD eine Spannungsteilung von 50% bewirkt. 5 shows an alternative embodiment of the transceiver TR 3 , which also ensures communication via the LIN protocol with simultaneously reduced vehicle voltage V _BN . In contrast to 3 This is not achieved by an adaptation of the voltage divider, but in that the voltage divider is fed via the maximum voltage on the LIN bus line LB. This is going out 5 seen. The transceiver shown there is largely constructed like a conventional transceiver with corresponding Schmitt trigger CP and voltage divider PD. In particular, as in a conventional transceiver, the voltage divider PD effects a voltage division of 50%.

Im Unterschied zu einem herkömmlichen Transceiver wird dem Spannungsteiler PD nunmehr nicht mehr die Versorgungsspannung V_SUP zugeführt, sondern die maximal auftretende Spannung V_MAX auf den LIN-Bus LB. Hierfür ist der Widerstand R1 des Spannungsteilers PD über eine Messvorrichtung MV und eine Ladungspumpe LP an der LIN-Busleitung LB angeschlossen. Die Messvorrichtung MV misst den maximalen Spannungspegel V_MAX. Gemäß diesem gemessenen Spannungspegel erzeugt die Ladungspumpe LP die entsprechend gemessene Spannung, die dann dem Widerstand R1 und damit dem Spannungsteiler PD zugeführt wird. Als Folge wird die Spannung am Eingang IN2 des Schmitt-Triggers CP geeignet angehoben, da sie nunmehr von der größeren Spannung auf den LIN-Bus und nicht mehr von der Versorgungsspannung V_SUP abhängt. Auf diese Weise kann wiederum eine korrekte Verarbeitung der Signale auf den LIN-Bus LB erfolgen, wobei in diesem Fall die prozentualen Werte von 40% bzw. 60% der dominanten bzw. rezessiven Spannungsschwelle unverändert bleiben können. In contrast to a conventional transceiver, the voltage divider PD is no longer supplied with the supply voltage V _SUP , but instead with the maximum occurring voltage V _MAX on the LIN bus LB. For this purpose, the resistor R1 of the voltage divider PD via a measuring device MV and a charge pump LP is connected to the LIN bus line LB. The measuring device MV measures the maximum voltage level V _MAX . In accordance with this measured voltage level, the charge pump LP generates the correspondingly measured voltage, which is then supplied to the resistor R1 and thus to the voltage divider PD. As a result, the voltage at the input IN2 of the Schmitt trigger CP is appropriately raised, since it now depends on the larger voltage on the LIN bus and no longer on the supply voltage V _SUP . In this way, in turn, a correct processing of the signals on the LIN bus LB done, in which case the percentage values of 40% and 60% of the dominant or recessive voltage threshold can remain unchanged.

Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird ein LIN-LED-Modul geschaffen, welches mit einer geringeren Spannung als in der LIN-Spezifikation festgelegt betrieben werden kann. Nichtsdestotrotz wird die Kommunikation über das LIN-Protokoll dadurch ermöglicht, dass die Spannungsteilung im Transceiver des Moduls angepasst wird bzw. eine andere Bezugsspannung für den Spannungsteiler genutzt wird. Durch die Verwendung einer niedrigeren Betriebsspannung für die LIN-LED-Module wird die Verlustleistung der Treiberschaltung, die zur Ansteuerung der LEDs genutzt wird, aufgrund eines geringeren Spannungsabfalls deutlich herabgesetzt. The embodiments of the invention described above have a number of advantages. In particular, a LIN LED module is provided which can be operated at a lower voltage than specified in the LIN specification. Nevertheless, communication via the LIN protocol is made possible by adjusting the voltage division in the transceiver of the module or by using a different reference voltage for the voltage divider. By using a lower operating voltage for the LIN LED modules, the power loss of the driver circuit, which is used to drive the LEDs, significantly reduced due to a lower voltage drop.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

LM

LIN LED modules

MA

master

CON

DC converter

LIN IN , LIN OUT , V IN , GD

Connections of the LIN LED module

VL

voltage line

V BN

board voltage

LB

LIN bus

GND

ground line

V BAT

battery voltage

TR

transceiver

DR

driver circuit

D1, D2, D3

LEDs

LR

linear regulators

KS

Constant current source

AD

Analog to digital converter

PD

voltage divider

R1, R2, R3, R4

resistors

DI

diode

CP

Schmitt trigger

IN1, IN2

Inputs of the Schmitt trigger

OU

Output of the Schmitt trigger

V SUP

supply voltage

TH1

dominant voltage threshold

TH2

recessive voltage threshold

MV

measuring device

LP

charge pump

V BAT

maximum voltage on the LIN bus

Claims

Electrical consumption module for a motor vehicle, comprising - a transceiver (TR) for connection to a LIN bus line (LB), which has an on-board voltage (V _BN ) a vehicle-side vehicle electrical system, wherein the transceiver (TR) comprises an analog-to-digital converter (AD) to convert voltage signals according to the LIN protocol on the LIN bus line (LB) into digital signals with two signal levels, wherein above the Analog-to-digital converter (AD) at least part of the on-board voltage (V _BN ) drops as a supply voltage (V _SUP ); - A driver circuit (DR), which is fed via the on-board voltage (V _BN ) and which by means of the digital signals of the analog-to-digital converter (AD) one or more electrical loads (D1, D2, D3) drives; - wherein the analog-to-digital converter (AD) comprises a comparator (CP) having a first and a second input (IN1, IN2) and an output (OU), wherein the first input (IN1) to the LIN bus line (LB. ) and at the second input (IN2) a reference voltage (V _REF ) is applied, which is generated by a voltage divider (PD) from a reference voltage, and wherein at the output (OU) the converted digital signals are output; - wherein the comparator (CP) is designed such that the digital signal at the output (OU) of the comparator (CP) changes from one signal level to the other signal level when the voltage signal at the first input (IN1) a first voltage threshold (TH1) according to falls below a first percentage of the reference voltage, and the digital signal at the output (OU) of the comparator (CP) from the other signal level to the one signal level, when the voltage signal at the first input (IN1) a second voltage threshold (TH2) according to a second wherein the second voltage threshold (TH2) is higher than the first voltage threshold (TH1) and the difference between the first and second voltage thresholds (TH1, TH2) is substantially equal to 20% of the reference voltage; characterized in that the electrical consumption module (LM) for operation with on-board voltage (V _BN ) is provided below 8 V and the voltage divider (PD) is designed such that it the reference voltage (V _REF ) from the supply voltage (V _SUP ) as a reference voltage generated at a level such that the first voltage threshold (TH1) is between 55% and 65% of the supply voltage (V _SUP ).

Electrical consumption module according to claim 1, characterized in that the first voltage threshold (TH1) is substantially 60% of the supply voltage (V _SUP ).

Electrical consumption module according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage divider (PD) is designed such that the reference voltage (V _REF ) is between 65% and 75%, preferably at substantially 70%, of the supply voltage (V _SUP ).

Electrical consumption module according to the preamble of claim 1, characterized in that the electrical consumption module (LM) for operation with on-board voltage (V _BN ) is provided below 8V and the voltage divider (PD) is designed such that it _outputs the reference voltage (V _REF ) the maximum voltage (V _MAX ) on the LIN bus line (LB) is generated as a reference voltage with a level such that the first voltage threshold (TH1) substantially at 40% of the maximum voltage (V _MAX ) on the LIN bus line (LB) lies.

Electrical consumption module according to claim 4, characterized in that the voltage divider (PD) is designed such that the reference voltage is at substantially 50% of the maximum voltage (V _MAX ) on the LIN bus line (LB).

Electrical consumption module according to claim 4 or 5, characterized in that a measuring device (MV) is provided, via which the maximum voltage (V _MAX ) on the LIN bus line (LB) is measured, and a voltage converter (LP), the measured maximum voltage is supplied to the voltage divider (PD).

Electrical consumption module according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical consumption module (LM) is provided for operation with on-board voltage (V _BN ) between 6 V and 6.5 V.

Electrical consumption module according to one of the preceding claims, characterized in that the comparator (CP) is a Schmitt trigger.

Electrical consumption module according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more consumers (D1, D2, D3) comprise one or more LEDs, in particular an RGB LED unit.

Electrical consumption module according to one of the preceding claims, characterized in that the driver circuit (DR) comprises a linear regulator (LR) with associated constant current source (KS).

Circuit arrangement for a motor vehicle, characterized in that the circuit arrangement comprises one or more electrical consumption modules (LM) according to one of the preceding claims, which are coupled to a LIN bus line (LB), and a voltage source (CON), which the on-board voltage (V _BN ) of the electrical system generated, with which the respective consumption modules (LM) are operated.

Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the voltage source (CON) is a DC-DC converter, which converts a voltage (V _BAT ) of a vehicle-side battery into the on-board voltage (V _BN ).

Motor vehicle, characterized in that the motor vehicle comprises a circuit arrangement according to claim 11 or 12.