DE102018204771A1 - Schaltungsmodul, Schaltungsanordnung, Lichtquelle und Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung von zumindest zwei elektrischen Einrichtungen - Google Patents

Schaltungsmodul, Schaltungsanordnung, Lichtquelle und Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung von zumindest zwei elektrischen Einrichtungen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul (10) zur Synchronisation der Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) des Schaltungsmoduls (10) mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) eines zweiten Schaltungsmoduls (10), wobei die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen und das Schaltungsmodul (10) eine Steuereinheit (28) zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) aufweist, mittels welcher an einem Ausgang (28a) der Steuereinheit (28) ein Steuersignal bereitstellbar ist, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt. Dabei weist das Schaltungsmodul (10) eine mit der Steuereinheit (28) gekoppelte Triggerleitung (30) auf, über welche die Steuereinheit (28) mit einer zweiten Steuereinheit (28) des zweiten Schaltungsmoduls (10) koppelbar ist, wobei durch die Steuereinheit (28) über die Triggerleitung (30) ein Synchronisationssignal an der zweiten Steuereinheit (28) bereitstellbar ist, welches mit dem Steuersignal zur Initiierung zumindest eines Wechsels der elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung des Schaltungsmoduls mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls. Dabei weist das Schaltungsmodul die mindestens eine elektrische Einrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten Zustand verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen, sowie eine Steuereinheit zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, an einem Ausgang der Steuereinheit ein Steuersignal bereitzustellen, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt. Zur Erfindung gehört auch eine Schaltungsmodulanordnung mit mehreren Schaltungsmodulen, eine Lichtquelle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung eines Schaltungsmoduls mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls. Die mindestens eine elektrische Einrichtung kann beispielsweise eine LED, das heißt eine Leuchtdiode, darstellen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Schaltungsmodule zur Ansteuerung von elektrischen Einrichtungen, wie beispielsweise LEDs, umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Sie dienen üblicherweise der Bereitstellung von Licht zum Zwecke der Beleuchtung. Zunehmend werden Leuchtdioden als Leuchtmittel eingesetzt, um unterschiedlichste Beleuchtungsszenarien in hochflexibler Weise einstellen zu können, energiesparend Licht bereitstellen zu können und/oder dergleichen. Mittlerweile verbreitet sich der Einsatz von Leuchtdioden als Leuchtmittel bei Leuchteneinrichtungen und Lichtquellen deutlich, wodurch sich auch neue Anwendungsfelder für leuchtdiodenbasierte Leuchteinrichtungen ergeben, unter anderem auch im Bereich eines Ersatzes von bestehenden Leuchtmitteln und Lichtquellen, die beispielsweise auf Glühlampen, Gasentladungslampen oder dergleichen basieren. Eine Leuchtdiode, insbesondere auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, kann eine LED sein, aber auch ein Laserdiode. In beiden Fällen können diese direkt abstrahlend sein oder mit einem Lichtkonverter, zum Beispiel einem Leuchtstoff, versehen sein, der Licht einer kleineren Wellenlänge in Licht einer größeren Wellenlänge umwandelt.
  • Der Einsatz von Lichtquellen, die auf Leuchtdioden basieren, erweist sich insbesondere bei Fahrzeugen, besonders bei Kraftfahrzeugen, als besonders vorteilhaft. Gerade hier zeigt sich der Vorzug einer Lichterzeugung mit hohem Wirkungsgrad, wobei eine vorgegebene Lichtabgabe mit geringem elektrischem Energieaufwand erreicht werden kann.
  • Um einen vorgegebenen Lichtstrom erreichen zu können, ist es beim Einsatz von Leuchtdioden häufig üblich, eine Mehrzahl von Leuchtdioden gemeinsam zu betreiben, die beispielsweise nach Art einer Matrix angeordnet sein können. Die Leuchtdioden können für die bestimmungsgemäße Lichtemission zum Beispiel in Reihe geschaltet sein und mit einem vorgegebenen Leuchtdiodenstrom beaufschlagt werden. Dadurch kann die Lichtabgabe in vorgegebener Weise erreicht werden.
  • Der Leuchtdiodenstrom ist in der Regel ein Gleichstrom, der die jeweils in Reihe geschalteten Leuchtdioden gemeinsam durchströmt. Dadurch ist jede der in Reihe geschalteten Leuchtdioden mit dem gleichen Leuchtdiodenstrom beaufschlagt, sodass eine im Wesentlichen gleiche Lichtemission erreicht werden kann. Der Leuchtdiodenstrom ist ein Gleichstrom, der gegebenenfalls zum Einstellen des Lichtstroms auch getaktet sein kann, beispielsweise gemäß einer Pulsweitenmodulation (PWM) oder dergleichen.
  • Um eine weitgehend gleichmäßige Lichtemission durch die in Reihe geschalteten Leuchtdioden erreichen zu können, wird der Leuchtdiodenstrom in der Regel mittels einer Stromquelleneinheit bereitgestellt, die einen vorgegebenen, vorzugsweise konstanten, Leuchtdiodenstrom bereitstellt. Innerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs, in dem die Stromquelleneinheit den Leuchtdiodenstrom im Wesentlichen in vorgegebener Weise bereitzustellen vermag, kann somit eine ebenfalls im Wesentlichen gleichmäßige Lichtemission erreicht werden. Zu diesem Zweck ist die Stromquelleneinheit zudem in Reihe geschalteten Leuchtdioden ebenfalls in Reihe geschaltet. Die hierdurch gebildete Reihenschaltungen wird insgesamt von einer elektrischen Energiequelle mit der elektrischen Versorgungsspannung beaufschlagt, wodurch die erforderliche elektrische Energie bereitgestellt wird.
  • Leuchtdioden erlauben darüber hinaus auch besonders flexible Ansteuerungsmöglichkeiten, die sich nicht nur besonders vorteilhaft für Standardlichtfunktionen eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel Standlicht, Fernlicht, Abblendlicht, Nebellicht, usw., nutzen lassen, sondern beispielsweise auch für Signalleuchten, zum Beispiel für Polizeiwagen, Krankenwagen, Feuerwehr und dergleichen.
  • Besonders vorteilhaft wäre es zudem, wenn sich einzelne LED-Module zudem flexibel in beliebiger Weise kombinieren ließen. So könnte zum Beispiel für eine Lichtquelle mehr oder weniger solcher Module verwendet werden, je nach erforderlicher Größe oder gewünschter Beleuchtungsstärke der Lichtquelle. Eine solche modulare Ausbildung führt jedoch auch gerade bei Signallichtanwendungen zu Problemen.
  • Zur Bereitstellung eines solchen Signallichts ist es erforderlich, Leuchtdioden alternierend an und abzuschalten. Ein synchrones An- und Abschalten von in Reihe geschalteten Leuchtdioden ist dabei unproblematisch und kann ohne weiteres gleichzeitig erfolgen. Werden in einer Signalleuchte jedoch mehrere einzelne Module mit jeweiligen Leuchtdioden und jeweiligen Steuereinheiten verbaut, so ist eine entsprechende Synchronisation unter diesen Modulen erforderlich. Dies ist jedoch bislang nur in unzureichendem Ausmaß oder mit sehr hohem Aufwand möglich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltungsmodul, eine Schaltungsmodulanordnung, eine Lichtquelle und ein Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls bereitzustellen, welche eine Synchronisation auf möglichst einfache und kostengünstige Weise ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltungsmodul, eine Schaltungsmodulanordnung, eine Lichtquelle und ein Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung des Schaltungsmoduls mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
  • Ein erfindungsgemäßes Schaltungsmodul zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung des Schaltungsmoduls mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls weist dabei die mindestens eine elektrische Einrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen. Darüber hinaus weist das Schaltungsmodul eine Steuereinheit zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung auf. Dabei ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, an einem Ausgang der Steuereinheit ein Steuersignal bereitzustellen, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt. Darüber hinaus weist das Schaltungsmodul eine mit der Steuereinheit gekoppelte Triggerleitung auf, über welche die Steuereinheit mit einer zweiten Steuereinheit des zweiten Schaltungsmoduls koppelbar ist, wobei durch die Steuereinheit über die Triggerleitung ein Synchronisationssignal an der zweiten Steuereinheit bereitstellbar ist, welches mit dem Steuersignal zur Initiierung zumindest eines Wechsels der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist.
  • Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass sich mehrere Schaltungsmodule über die gemeinsame Triggerleitung selbst synchronisieren. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass das über die Triggerleitung bereitgestellte Synchronisationssignal mit dem Steuersignal zur Initiierung des Wechsels der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist. Sind also beispielsweise mehrere solcher Schaltungsmodule über die Triggerleitung miteinander gekoppelt, so wird durch dasjenige Schaltungsmodul, welches den Wechsel der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand zuerst initiiert, ein entsprechendes Synchronisationssignal an die übrigen Schaltungsmodule übermittelt, welche damit einhergehend ebenfalls diesen Wechsel der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand initiieren. Diese Art der Selbstsynchronisation hat den besonders großen Vorteil, dass keine übergeordnete Steuereinheit zur Synchronisation der einzelnen Schaltungsmodule erforderlich ist. Der Schaltungsaufwand kann somit auf ein Minimum reduziert werden, was zugleich eine besonders kostengünstige Ausgestaltung des Schaltungsmoduls erlaubt. Insbesondere lässt sich diese Selbstsynchronisation besonders einfach durch das Vorsehen einer gemeinsamen Triggerleitung, über welche die einzelnen Steuereinheiten der Schaltungsmodule zueinander parallel schaltbar sind, bewerkstelligen.
  • Wie eingangs erwähnt kann es sich bei der mindestens einen elektrischen Einrichtung, sowie auch bei der mindestens einen zweiten elektrischen Einrichtung um eine LED, d.h. eine Leuchtdiode, handeln. Das Prinzip dieser Selbstsynchronisation der einzelnen Schaltungsmodule lässt sich jedoch auch auf beliebige andere elektrische Einrichtungen anwenden, für welche eine Synchronisation vorteilhaft und gewünscht ist. Beispielsweise kann die mindestens eine elektrische Einrichtung auch einen Sensor darstellen, sodass durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen ebenso vorteilhaft eine Synchronisierung der Erfassung durch einzelne jeweiligen Schaltungsmodulen zugeordnete Sensoren umgesetzt werden kann.
  • Darüber hinaus kann das Schaltungsmodul auch mehrere elektrische Einrichtungen aufweisen. Diese können beispielsweise in Reihe zueinander geschaltet sein. Weiterhin kann die Steuereinheit zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung beispielsweise als elektronische Schaltung ausgebildet sein, insbesondere als integrierte Schaltung.
  • Diese einfache Synchronisationsmöglichkeit mehrerer Schaltungsmodule ermöglicht besonders flexible Anordnungen auf besonders kostengünstige Weise. Die Anordnungsmöglichkeiten mehrere elektrischer Einrichtungen, wie beispielsweise mehrere Leuchtdioden, ist damit nicht mehr auf deren Anordnung innerhalb eines Schaltungsmoduls beschränkt, sondern kann durch Kombination beliebig vieler Schaltungsmodule miteinander in beliebiger Art und Weise ausgestaltet werden. Somit lassen sich beispielsweise Lichtquellen die mehrere solcher Schaltungsmodule umfassen in beliebigen Größen und Formen gestalten, und dennoch eine Synchronisation der einzelnen Leuchtdioden der verschiedenen Schaltungsmodule auf besonders einfache und kostengünstige sowie auch zuverlässige Weise bereitstellen.
  • Um eine gegenseitige Synchronisation einzelner Schaltungsmodule zu ermöglichen, ist es nicht nur vorteilhaft, wenn das Schaltungsmodul dazu ausgelegt ist, am zweiten Schaltungsmodul über die Triggerleitung ein mit dem Steuersignal korreliertes Synchronisationssignal bereitzustellen, sondern auch ein entsprechendes Synchronisationssignal von dem zweiten Schaltungsmodul oder auch weiteren Schaltungsmodulen in entsprechender Weise zu empfangen. Daher stellt es eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn über die Triggerleitung ein von der zweiten Steuereinheit bereitstellbares Synchronisationssignal an einem Eingang der Steuereinheit anlegbar ist, wobei die Steuereinheit derart mit der Triggerleitung gekoppelt ist, dass durch Anlegen des Synchronisationssignals die Ausgabe des Steuersignals zur Initiierung des zumindest einen Wechsels der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand initiiert wird.
  • Wird also entsprechend von der Steuereinheit über die Triggerleitung von einem anderen Schaltungsmodul ein entsprechendes Synchronisationssignal empfangen, so initiiert auch die Steuereinheit des Schaltungsmoduls automatisch den Wechsel der mindestens einen elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand.
  • Während des Betriebs wird somit eine fortwährende Synchronisation der einzelnen Schaltungsmodule untereinander gewährleistet. Auch kleine Geschwindigkeitsunterschiede der Taktgeber der jeweiligen Schaltungsmodule bzw. der jeweiligen Steuereinheiten kann sich somit nicht negativ auf die synchronisierte Ansteuerung der elektrischen Einrichtungen auswirken. Auch temperatur- und toleranzbedingte zeitliche Abweichungen zwischen der Ansteuerung der einzelnen elektrischen Einrichtungen der jeweiligen Schaltungsmodule können somit vorteilhafterweise eliminiert werden. Mit anderen Worten triggert dasjenige Schaltungsmodul mit dem aktuell schnellsten Takt auch alle anderen Schaltungsmodule, die mit der gemeinsamen Triggerleitung verbunden sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, ein derartiges Steuersignal bereitzustellen, dass ein wiederholter, alternierender Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand gemäß mindestens einem vorbestimmten Wechsel-Muster erfolgt.
  • Gerade bei Anwendungen, bei welchem ein häufiger Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand der elektrischen Einrichtung, zum Beispiel einem blinkenden Betrieb von Leuchtdioden, erfolgt, ist eine Synchronisation besonders vorteilhaft, da gerade hier kleine zeitliche Abweichungen besonders stark ins Gewicht fallen. Handelt es sich bei der elektrischen Einrichtung also beispielsweise um eine Leuchtdiode, so kann das Wechsel-Muster zum Beispiel ein Blinkmuster darstellen. Die mindestens eine Leuchtdiode kann durch Ansteuerung durch die Steuereinheit beispielsweise definiert an- und ausgeschaltet werden, zum Beispiel mit einer bestimmten Frequenz. Gerade bei Anwendungen als Notsignalleuchte Warnsignalleuchte oder Ähnliches sind Frequenzen im Bereich zwischen 1 Hz und 10 Hz besonders vorteilhaft, insbesondere zwischen 1 Hz und 2 Hz. Die An- und Aus-Perioden, das heißt die Dauern des ersten und zweiten Zustands, müssen dabei nicht notwendigerweise gleich lang sein. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass sich die mindestens eine elektrische Einrichtung auch für unterschiedlich lange Zeitdauern im ersten und zweiten Zustand befinden kann. Beispielsweise kann eine Ein-Periode kürzer ausgestaltet sein als eine Aus-Periode oder umgekehrt.
  • Dabei kann es beispielsweise auch vorteilhaft sein, wenn die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, mehrere verschiedene vorbestimmte Wechsel-Muster zu speichern. Hierdurch wird ein besonders hohes Maß an Flexibilität und eine besonders gute Situationsanpassung ermöglicht, da so zum Beispiel je nach Situation ein geeignetes Blinksignal umgesetzt werden kann. So ist es möglich, verschiedene Betriebsmodi gemäß den unterschiedlichen Wechsel-Mustern zu speichern und bei Bedarf umzusetzen. Zudem kann auch die Wechselfrequenz, mit welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand gewechselt wird, einstellbar, insbesondere kontinuierlich einstellbar, sein. Auch dies ermöglicht wiederum viele Anpassungsmöglichkeiten. Die Steuereinheit kann zudem auch Eingangssignale aus verschiedenen anderen Signalquellen, insbesondere externen Signalquellen, empfangen, um in Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen eine Blinksequenzen bzw. im Allgemeinen eine Wechselsequenz zu initiieren, zu beenden, ein Wechsel-Muster aus mehreren gespeicherten Wechsel-Mustern auszuwählen und/oder die Wechselfrequenz einzustellen. Solche externen Signalquellen können zum Beispiel eine externe Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Notfalls oder eines Fehlerfalls innerhalb des Kraftfahrzeugs darstellen, in welchem das Schaltungsmodul Anwendung findet, oder ein durch einen Polizeiwagen bereitgestelltes Signal oder Warnlicht, welches mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs, in welchen das Schaltungsmodul Anwendung findet, detektiert wurde, oder andere externe Signale, die zum Beispiel mittels WLAN, Bluetooth, Lidar, Radar, Radio, usw. empfangen werden können.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Triggerleitung über eine Schutzschaltung mit der Steuereinheit gekoppelt, wobei die Schutzschaltung zur definierten Spannungsbegrenzung und/oder Rauschunterdrückung ausgelegt ist. Somit können vorteilhafterweise Spannungsspitzen unterdrückt werden, Überspannungen und Überströme vermieden werden und/oder das Signal-RauschVerhältnis verbessert werden. Beispielsweise können eine oder mehrere Dioden und/oder Z-Dioden und/oder Widerstände zur Spannungsbegrenzung und zur Vermeidung von Spannungsspitzen in der Schutzschaltung verwendet werden. Darüber hinaus kann auch ein oder mehrere Kondensatoren zur Signalglättung und/oder Rauschunterdrückung verwendet werden. Insbesondere kann die Triggerleitung auch über einen Widerstand mit einem Eingang der Steuereinheit gekoppelt sein, der dem Eingangsstrom im Falle einer Überspannung begrenzt. Für eine weiter erhöhte Robustheit kann in Reihe zum Triggereingang zusätzlich auch ein PTC(Positive Temperature Coefficient)-Widerstand und/oder eine rückstellbare Sicherung angeordnet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt das Steuersignal zum Überführen der elektrischen Einrichtung vom ersten Zustand in den zweiten Zustand ein Aktiv-Low-Signal dar. Dies lässt sich schaltungstechnisch besonders einfach umsetzen. Insbesondere ermöglicht diese eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Ausgang der Steuereinheit einen Open-Kollektor-Ausgang dargestellt. Der Ausgang der Steuereinheit zur Ansteuerung der elektrischen Einrichtung ist also mithilfe eines Transistors realisiert, dessen Kollektor offen, also unbeschaltet bleibt. Der Emitter dieses Ausgangstransistors ist mit Masse verbunden. So kann durch ein High-Potenzial an der Basis des Transistors das Ausgangssignal der der Steuereinheit auf Masse gezogen werden. Dagegen wird bei einem Low-Potenzial an der Basis das Ausgangssignal durch einen geeigneten Pull-up-Widerstand auf die Betriebsspannung gezogen. Hierdurch lässt sich also auf einfache Weise ein geeignetes Steuersignal am Ausgang bereitstellen, um den Stromfluss durch die zumindest eine elektrische Einrichtung zu steuern bzw. an und abzuschalten. Insbesondere kann zu diesem Zweck der Steuerausgang der Steuereinheit mit einem Gate eines MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) verbunden sein, zum Beispiel einem p-Kanal-MOSFET, dessen Drain-Anschluss mit Masse verbunden ist und dessen Source-Anschluss über die mindestens eine elektrische Einrichtung mit der Betriebsspannung verbunden ist. Der Abgriff des oben genannten Pull-up-Widerstands kann sich dann zwischen dem Steuerausgang der Steuereinheit und dem Basis-Anschluss des MOSFETs befinden.
  • In gleicher Weise kann alternativ zu einem Open-Kollektor-Ausgang der Ausgang der Steuereinheit zur Ansteuerung der zumindest einen elektrischen Einrichtung auch als ein Tri-State-Ausgang realisiert sein.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine abfallende Signalflanke des Steuersignals das Synchronisationssignal zur flankengetriggerten Synchronisation auf der Triggerleitung bereitstellt. Sind also mehrere Steuereinheiten mehrerer verschiedener Schaltungsmodule über die Triggerleitung zueinander parallel geschaltet, so zieht also diejenige Steuereinheit, welche als erste in den Low-Zustand wechselt alle übrigen Steuereinheiten ebenfalls in den Low-Zustand, was durch die abfallende Signalflanke des Steuersignals getriggert wird. Damit erfolgt der Übergang vom ersten in den zweiten Zustand in allen gekoppelten Schaltungsmodulen synchron.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die mindestens eine elektrische Einrichtung eine LED, d.h. eine Leuchtdiode, dar. Wie eingangs bereits beschrieben gibt es gerade für Leuchtdioden eine Vielzahl nützlicher und vorteilhafter Anwendungsfälle, gerade im Bereich der Bereitstellung von Warn- und Blinksignalen, wie zum Beispiel bei Krankenwagen, Polizeiwagen, Feuerwehrwagen, Rettungsdrohnen oder Rettungsrobotern.
  • Stellt also die zumindest eine elektrisch Einrichtung eine Leuchtdiode dar, so stellt der erste Zustand einen Zustand dar, in welchem die mindestens eine LED nicht leuchtet, und der zweite Zustand stellt einen Zustand dar, in welchem die LED leuchtet. Gleiches gilt auch, wenn das Schaltungsmodul nicht nur eine einzelne Leuchtdiode, sondern beispielsweise mehrere in Reihe geschaltete Leuchtdioden aufweist. Gerade in Bezug auf Warnsignalleuchten ist es besonders vorteilhaft, wenn die mindestens eine Leuchtdiode darüber hinaus als eine blaue Leuchtdiode ausgebildet ist. Durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen lassen sich somit beliebige Leuchtdiodenkonfigurationen und Blinkmuster bereitstellen, die ein synchronisiertes Blinken ermöglichen.
  • In gleicher Weise kann das erfindungsgemäße Schaltungsmodul oder seine Ausgestaltungen jedoch auch dazu genutzt werden, um andere elektrische Einrichtungen synchronisiert zu betreiben, wie zum Beispiel Sensoren. Den Anwendungsmöglichkeiten ist hierbei keine Grenzen gesetzt. Auch kann die Erfindung und ihre Ausgestaltungen zum Beispiel zur Blitzlichtsteuerung für Smartphones und/oder Kameras verwendet werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Schaltungsmodul eine zur mindestens einen elektrischen Einrichtung in Reihe geschaltete steuerbare Stromquelleneinheit zum Beaufschlagen der mindestens einen elektrischen Einrichtung mit einem vorgebbaren elektrischen Strom auf. Die Stromquelleneinheit kann beispielsweise als elektronische Schaltung realisiert sein, die über einen bestimmten Betriebsspannungsbereich einen vorgebbaren Strom, zum Beispiel den Leuchtdiodenstrom, vorgibt. Dieser Strom kann innerhalb des Betriebsspannungsbereichs im Wesentlichen als konstanter Strom bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck können geeignete elektronische Schaltungen, beispielsweise unter Nutzung von Operationsverstärkern oder dergleichen, zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft eignen sich jedoch Transistorschaltungen, die zum Zwecke des Bereitstellens des vorgegebenen Stroms eine Regelungsfunktion umfassen. So kann beispielsweise der einzustellende Strom mittels eines Stromsensors, beispielsweise in Form eines Widerstands, an dem eine entsprechende elektrische Spannung abgegriffen wird, realisiert sein, dessen Sensorsignal, welches im letztgenannten Fall die elektrische Spannung am Widerstand ist, zum Einstellen des Stroms genutzt wird. Der Strom selbst wird vorzugsweise mittels eines Transistors, besonders bevorzugt mittels eines MOSFETs, eingestellt. Das Sensorsignal des Stromsensors wird zum Bereitstellen eines Steuersignals für den Transistor genutzt. Die Bereitstellung des Steuersignals kann weitere elektronische Komponenten, unter anderem auch einen oder mehrere weitere Transistoren, umfassen, um eine vorgebbare Regelungsfunktion ermöglichen zu können. Zugleich ermöglicht die Regelungsfunktion auch eine Einstellbarkeit des Stroms, zum Beispiel des Leuchtdiodenstroms.
  • Der Ausgang der Steuereinheit kann, wie bereits beschreiben, mit dieser Stromquelleneinheit gekoppelt sein, insbesondere mit dem Gate des MOSFETs, um hierdurch den Strom durch die mindestens eine elektrische Einrichtung zu steuern und die elektrische Einrichtung dadurch ein- und auszuschalten oder im Allgemeinen vom ersten in den zweiten Zustand und umgekehrt zu überführen.
  • Im Übrigen kann die Versorgungsspannung zur Versorgung der Steuereinheit beispielsweise sehr einfach durch eine Zenerdiode und einen Widerstand bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Schaltungsmodulanordnung mit mehreren erfindungsgemäßen Schaltungsmodulen oder ihren Ausgestaltungen. Darüber hinaus sind die jeweiligen Steuereinheiten der Schaltungsmodule über die gemeinsame Triggerleitung zueinander parallel geschaltet. Dadurch lässt sich vorteilhafterweise eine Selbstsynchronisation der Ansteuerung der jeweiligen mindestens einen elektrischen Einrichtungen bereitstellen, ohne die Notwendigkeit einer übergeordneten Steuereinrichtung.
  • Insbesondere sind dabei die jeweiligen Steuereinheiten der Schaltungsmodule über die gemeinsame Triggerleitung derart parallel geschaltet, dass diejenige Steuereinheit mit dem aktuell schnellsten Takt das Synchronisationssignal auf der Triggerleitung bereitstellt.
  • Die für die erfindungsgemäße Schaltungsmodule und ihren Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten dabei in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Schaltungsmodulanordnung und ihre Ausgestaltungen.
  • Die einzelnen Steuereinheiten, insbesondere wenn mehr als zwei Steuereinheiten von entsprechenden Schaltungsmodulen über die Triggerleitung zueinander parallel geschaltet sind, können dabei gemäß einer sternförmigen oder seriellen Topologie miteinander über die Triggerleitung miteinander verschaltet sein.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Lichtquelle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsmodulanordnung oder eines ihrer Ausgestaltungen. Auch hier gelten die für das erfindungsgemäße Schaltungsmodule und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Lichtquelle.
  • Die Lichtquelle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, kann dabei zum Beispiel als Warnleuchte, Blinklicht oder auch als Scheinwerfer ausgebildet sein. Nichtsdestoweniger lassen sich durch die Erfindung aber auch Lichtquellen für andere Anwendungen, zum Beispiel für Drohnen, Smartphones, Kameras oder Ähnliches, bereitstellen.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung eines Schaltungsmoduls mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung eines zweiten Schaltungsmoduls, wobei das Schaltungsmodul die mindestens eine elektrische Einrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen. Darüber hinaus weist das Schaltungsmodul auch eine Steuereinheit zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung auf, wobei die Steuereinheit an einem Ausgang der Steuereinheit ein Steuersignal bereitstellt, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung von dem ersten Zustand in dem zweiten Zustand wechselt. Dabei weist das Schaltungsmodul weiterhin eine mit der Steuereinheit gekoppelte Triggerleitung auf, über welche die Steuereinheit mit einer zweiten Steuereinheit des zweiten Schaltungsmoduls koppelbar ist, wobei durch die Steuereinheit über die Triggerleitung ein Synchronisationssignal an der zweiten Steuereinheit bereitgestellt wird, welches mit dem Steuersignal zur Initiierung zumindest eines Wechsels der elektrischen Einrichtung vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist.
  • Die für das erfindungsgemäße Schaltungsmodule und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltungsmodul und seinen Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere korrespondierende Verfahrensschritte.
  • Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Schaltungsmoduls mit einer Triggerleitung zur Synchronisation mit anderen Schaltungsmodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine schematische Darstellung einer Schaltungsmodulanordnung mit mehreren Schaltungsmodulen, deren Steuereinheiten über eine gemeinsame Triggerleitung parallel geschaltet sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Schaltungsmoduls mit einer Triggerleitung zur Synchronisation mit weiteren Schaltungsmodulen und einer zusätzlichen Schutzschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Lichtquelle mit einem Montagesockel 36, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    • 5 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Leiterplatte der Lichtquelle aus 4.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltungsmoduls 10, welches in diesem Beispiel als Lichtmodul mit mehreren in Reihe geschalteten LEDs 12, 14, 16, 18 als die mindestens eine elektrische Einrichtung ausgebildet ist. Darüber hinaus ist eine Stromquelleneinheit 20 zu den Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 in Reihe geschaltet, um die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 mit einem vorgebbaren elektrischen Leuchtdiodenstrom 22 zu beaufschlagen.
  • Die Stromquelleneinheit 20 weist vorliegend einen Widerstand R1 auf, der vom Leuchtdiodenstrom 22 durchströmt ist und der dem Erfassen des Leuchtdiodenstroms 22 dient. Entsprechend wird ein Spannungssignal als Leuchtdiodenstromsignal bereitgestellt, welches zum Regeln des Leuchtdiodenstroms 22 genutzt wird und zu diesem Zweck über einen Widerstand R2 einem Bipolar-Transistor Q1 an seiner Basis zugeführt wird. Dadurch wird die Leitfähigkeit des Transistors Q1 abhängig von dem Leuchtdiodenstromsignal gesteuert.
  • Ein Emitter des Transistors Q1 ist mit einem Bezugspotenzial 24 elektrisch gekoppelt, welches auch als Masse bezeichnet wird. Ein Kollektor des Transistors Q1 ist über einen Widerstand, insbesondere an dem Pull-up-Widerstand R4, an ein positives elektrisches Potenzial der Versorgungsspannung Ub angeschlossen, die durch eine Spannungsquelle 26 bereitgestellt wird. Die Versorgungsspannung Ub ist in Bezug auf das Bezugspotenzial 24 bestimmt. Das Bezugspotenzial 24 stellt somit ein negatives elektrisches Potenzial der Versorgungsspannung Ub bereit.
  • Darüber hinaus wird die Versorgungsspannung Ub vorliegend über eine Diode D1 des Schaltungsmoduls 10 zugeführt, um eine Verpolung zu vermeiden.
  • Am Kollektor des Transistors Q1 ist ferner ein erster Anschluss eines Widerstands R3 angeschlossen, der mit seinem zweiten Anschluss an ein Gate eines MOSFETs U1 angeschlossen ist. Der MOSFET U1 ist ebenfalls der Stromquelleneinheit 20 zugeordnet und dient dem Einstellen des Leuchtdiodenstroms 22. Hierdurch ist eine Regelschaltung gebildet. Die Funktion dieser Regelschaltung ergibt sich für den Fachmann anhand der Schaltungsstruktur und bedarf dem Grunde nach keiner weiteren Erläuterungen. Mit der Stromquelleneinheit 20 kann der Leuchtdiodenstrom 22 im Wesentlichen unabhängig von einem Spannungsabfall an der Stromquelleneinheit 20 innerhalb eines vorgegebenen Betriebsspannungsbereichs im Wesentlichen konstant gehalten werden. Der einzustellende Strom kann insbesondere durch einen Widerstandswert des elektrischen Widerstands R1 eingestellt sein.
  • Sobald also die Betriebsspannung Ub an den in Reihe geschalteten LEDs 12, 14, 16, 18 angelegt wird, fängt die Stromquelleneinheit 20 an, einen konstanten Leuchtdiodenstrom 22 durch die LEDs 12, 14, 16, 18 einzuregeln.
  • Zur Bereitstellung einer Blinksequenzen oder eines vorbestimmten Blinkmuster weist das Schaltungsmodul 10 weiterhin eine Steuereinheit 28 auf, die zum Beispiel als integrierte Schaltung ausgebildet sein kann. Ein Ausgang 28a der Steuereinheit ist dabei über den Widerstand R3 mit dem Gate des MOSFETs U1 gekoppelt. In Abhängigkeit von dem an dem Ausgang 28a der Steuereinheit 28 bereitgestellten Steuersignal kann somit vorteilhafterweise der Stromfluss durch die LEDs 12, 14, 16, 18 und damit die LEDs 12, 14, 16, 18 selbst an- und abgeschaltet werden.
  • Die Versorgungsspannung für die Steuereinheit 28 kann auf einfache Weise durch eine Z-Diode D2 und einen Widerstand R5, oder alternativ durch jede beliebige andere Versorgungsschaltung bereitgestellt werden. Der Widerstand R5 und die Z-Diode D2 sind hierbei in einer Reihenschaltung zwischen der Versorgungsspannung Ub und dem Referenzpotenzial 24 angeordnet, wobei ein Abgriff zwischen dem Widerstand R5 und der Z-Diode D2 einem Eingang 28b der Steuereinheit 28 zugeführt ist. Weiterhin ist ein weiterer Eingang 28c der Steuereinheit 28 mit dem Bezugspotenzial 24 verbunden. Darüber hinaus kann parallel zur Z-Diode D2 noch ein Kondensator C1 zur Glättung und Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses geschaltet sein.
  • Durch die Steuereinheit 28 können auch verschiedene Blinkmuster oder Blinksequenzen gespeichert werden, und je nach Situation durch ein geeignetes Steuersignal umgesetzt werden.
  • Der Ausgang 28a der Steuereinheit 28 ist vorzugsweise ein Open-Kollektor-Ausgang oder ein Tri-State-Ausgang.
  • Um nun mehrere solcher Schaltungsmodule 10 synchronisiert betreiben zu können, ist nun vorteilhafterweise eine Triggerleitung 30 vorgesehen. Durch diese Triggerleitung 30 können nun vorteilhafterweise die jeweiligen Steuereinheiten 28 jeweiliger Schaltungsmodule 10 zueinander parallel geschaltet werden, wie dies schematische in 2 dargestellt ist.
  • 2 zeigt dabei eine schematische Darstellung mehrerer Schaltungsmodule 10, die jeweils wie zu 1 beschrieben, oder auch wie noch zu 3 beschrieben, ausgebildet sein können. Für ein jeweiliges Schaltungsmodul 10 ist hierbei aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur die entsprechende Steuereinheit 28 dargestellt. Die Steuereinheiten 28 der jeweiligen Schaltungsmodule 10 sind also über eine gemeinsame Triggerleitung 30 zueinander parallel geschaltet. Die Verschaltung mittels der gemeinsamen Triggerleitung kann dabei Sterntopologie oder Kettentopologie aufweisen.
  • Das über diese Triggerleitung bereitgestellte Synchronisationssignal (Reset) stellt ein Low-Aktiv-Signal dar, welches mit dem Ausgangssignal, das aus dem Steuersignal am Ausgang 28a korreliert ist. Die Triggerpulse dieses Synchronisationssignals sind insbesondere mit der fallenden Flanke des Steuersignals korreliert. Durch diese Triggerleitung 30 können damit zeitliche Abweichungen bei der Ansteuerung aufgrund von Toleranzen und Temperatureffekten vermieden werden.
  • Mit anderen Worten triggert dasjenige Schaltungsmodul 10 mit dem schnellsten Takt auch alle anderen Schaltungsmodule 10, die an die gemeinsame Triggerleitung 30 angeschlossen sind, wodurch vorteilhafterweise eine synchrone Blinksequenz der jeweiligen LEDs 12, 14, 16, 18 der jeweiligen Schaltungsmodule 10 bereitgestellt werden kann und ein zeitliches auseinanderlaufen der Pulse vermieden werden kann.
  • Im Falle, dass die Trägerleitung 30 nicht angeschlossen ist, triggern sich die jeweiligen der Schaltungsmodule 10 selbst, was ebenfalls nützlich sein kann, zum Beispiel falls keine Notwendigkeit der Synchronisation besteht oder falls nur ein einzelnes Schaltungsmodul 10 verwendet wird. Somit lassen sich die Schaltungsmodule 10 in einfacher Weise beliebig miteinander kombinieren oder einzeln verwenden, wobei, falls eine Synchronisation zwischen den einzelnen Schaltungsmodulen 10 gewünscht ist, diese einfach über die gemeinsame Triggerleitung 30 miteinander verbunden werden können.
  • Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Triggerleitung 30 über eine Schutzschaltung 32 mit der Steuereinheit 28 gekoppelt ist, was in 3 schematisch dargestellt ist.
  • 3 zeigt dabei insbesondere wieder ein als Lichtmodul ausgebildetes Schaltungsmodul 10, welches wie zu 1 beschrieben ausgebildet sein kann bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede.
  • Die Triggerleitung 30 ist hierbei nun über eine Schutzschaltung 32 mit der Steuereinheit 28 gekoppelt, welche weitere Wiederstände R6, R8, Dioden D3, D4, eine weitere Z-Diode D5, und weitere Kondensatoren C2, C3 aufweist. Der Kondensator C3 und die Z-diode sind dabei jeweils parallel zur Reihenschaltung der LEDs 12, 14, 16, 18 und der Stromquelleneinheit 20 geschaltet. Durch die Dioden D2 und D3 lässt sich eine Überspannung an der Steuereinheit 28 vermeiden, und mittels der Diode D4 kann eine negative Spannung vermieden werden. Durch den Kondensator C2 können Spannungsspitzen vermieden werden und Rauschen unterdrückt oder vermindert werden, das zu einem falschen Trigger führen könnte. Der Widerstand R6 dient zur Begrenzung des Eingangsstroms im Fall einer Überspannung. Zusätzlich kann auch ein PTC-Widerstand und/oder eine rücksetzbare Sicherung R7 zusätzlich in Reihe zum Triggereingang der Steuereinheit 28 geschaltet sein.
  • Dies stellt nur ein Beispiel einer möglichen Schutzschaltung 32 dar. Denkbar sind auch vielzählige andere Maßnahmen zur Spannungsbegrenzung und/oder Rauschunterdrückung.
  • 4 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Lichtquelle 34 mit einem Montagesockel 36, die zum Beispiel als Lichtquelle für das beschriebene Lichtmodul eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Die Lichtquelle 34 hat einen Montagesockel 36, über den die Lichtquelle 34 an einer nicht weiter dargestellten Fassung befestigt werden kann. Der Montagesockel 36 hat eine etwa kreiszylindrische Außenmantelfläche 38, von der aus sich vier Schlüssellaschen 40 radial nach außen erstrecken. Stirnseitig hat der Montagesockel 36 eine kreiszylindrische Aussparung, in welcher eine Leiterplatte 42, auf welcher das Schaltungsmodul 10 realisiert ist, angeordnet ist. Beabstandet zu den Schlüssellaschen 40 ist der Montagesockel 36 von einem Dichtring 43 umgriffen.
  • Des Weiteren erstreckt sich vom Montagesockel 36 ein Kühlkörper 44. Dieser hat eine Mehrzahl von Kühlrippen, die sich entgegengesetzt zu einer Richtung, in die vom Schaltungsmodul 10 Licht abgegeben wird, axial vom Montagesockel 36 weg erstrecken. Die Kühlrippen umgreifen dabei einen Anschluss 46 für die Lichtquelle 34, der für die elektrische Kontaktierung vorgesehen ist.
  • 5 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung der Leiterplatte 42 der Lichtquelle 34 gemäß 4. Auf der Leiterplatte 42 ist ein Schaltungsmodul 10 gemäß einem Beispiel der Erfindung realisiert. In diesem Beispiel umfasst das Schaltungsmodul exemplarisch nur drei LEDs 12, 14, 16. Die Leiterplatte 42 umfasst als Bestückungsseite eine erste Leiterplattenfläche 48 sowie auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Leiterplattenfläche, die vorliegend nicht weiter dargestellt ist. Auf der Leiterplattenoberseite (Top Layer), welche durch die erste Leiterplattenfläche 48 gegeben ist, sind somit neben den Leuchtdioden 12, 14, 16 weitere elektronische Bauelemente (nicht dargestellt) bestückt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schaltungsmodul
    12
    Leuchtdiode
    14
    Leuchtdiode
    16
    Leuchtdiode
    18
    Leuchtdiode
    20
    Stromquelleneinheit
    22
    Leuchtdiodenstrom
    24
    Bezugspotential
    26
    Spannungsquelle
    28
    Steuereinheit
    28a
    Ausgang der Steuereinheit
    28b
    Eingang der Steuereinheit
    28c
    Eingang der Steuereinheit
    30
    Triggerleitung
    32
    Schutzschaltung
    34
    Lichtquelle
    36
    Montagesockel
    38
    Außenmantelfläche
    40
    Schlüssellaschen
    42
    Leiterplatte
    43
    Dichtring
    44
    Kühlkörper
    46
    Anschluss
    48
    erste Leiterplattenfläche
    C1
    Kondensator
    C2
    Kondensator
    C3
    Kondensator
    D1
    Diode
    D2
    Z-Diode
    D3
    Diode
    D4
    Diode
    D5
    Z-Diode
    R1
    Widerstand
    R2
    Widerstand
    R3
    Widerstand
    R4
    Widerstand
    R5
    Widerstand
    R6
    Widerstand
    R7
    Sicherung
    Ub
    Betriebsspannung
    U1
    MOSFET
    Q1
    Bipolar-Transistor

Claims (15)

  1. Schaltungsmodul (10) zur Synchronisation der Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) des Schaltungsmoduls (10) mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) eines zweiten Schaltungsmoduls (10), wobei das Schaltungsmodul (10) aufweist: - die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18), die dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen; - eine Steuereinheit (28) zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18), wobei die Steuereinheit (28) dazu ausgelegt ist, an einem Ausgang (28a) der Steuereinheit (28) ein Steuersignal bereitzustellen, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt; dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungsmodul (10) eine mit der Steuereinheit (28) gekoppelte Triggerleitung (30) aufweist, über welche die Steuereinheit (28) mit einer zweiten Steuereinheit (28) des zweiten Schaltungsmoduls (10) koppelbar ist, wobei durch die Steuereinheit (28) über die Triggerleitung (30) ein Synchronisationssignal an der zweiten Steuereinheit (28) bereitstellbar ist, welches mit dem Steuersignal zur Initiierung zumindest eines Wechsels der elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist.
  2. Schaltungsmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Triggerleitung (30) ein von der zweiten Steuereinheit (28) bereitstellbares Synchronisationssignal an einem Eingang der Steuereinheit (28) anlegbar ist, wobei die Steuereinheit (28) derart mit der Triggerleitung (30) gekoppelt ist, dass durch Anlegen des Synchronisationssignals die Ausgabe des Steuersignals zur Initiierung des zumindest einen Wechsels der elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) vom ersten in den zweiten Zustand initiiert wird.
  3. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) dazu ausgelegt ist, ein derartiges Steuersignal bereitzustellen, dass ein wiederholter, alternierender Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand gemäß mindestens einem vorbestimmten Wechsel-Muster erfolgt.
  4. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) dazu ausgelegt ist, mehrere verschiedene vorbestimmte Wechsel-Muster zu speichern.
  5. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerleitung (30) über eine Schutzschaltung (32) mit der Steuereinheit (28) gekoppelt ist, wobei die Schutzschaltung (32) zur definierten Spannungsbegrenzung und/oder Rauschunterdrückung ausgelegt ist.
  6. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zum Überführen der elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) vom ersten Zustand in den zweiten Zustand ein Aktiv-Low-Signal darstellt.
  7. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (28a) der Steuereinheit (28) einen Open-Kollektor-Ausgang oder einen Tri-State-Ausgang darstellt.
  8. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine abfallende Signalflanke des Steuersignals das Synchronisationssignal zur flankengetriggerten Synchronisation auf der Triggerleitung (30) bereitstellt.
  9. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) eine LED 12, 14, 16, 18) darstellt.
  10. Schaltungsmodul (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand einen Zustand darstellt, in welchem die mindestens eine LED 12, 14, 16, 18) nicht leuchtet, und der zweite Zustand einen Zustand darstellt, in welchem die LED 12, 14, 16, 18) leuchtet.
  11. Schaltungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungsmodul (10) eine zur mindesten einen elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) in Reihe geschalteten steuerbaren Stromquelleneinheit (20) zum Beaufschlagen der mindestens einen elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) mit einem vorgebbaren elektrischen Strom (22) aufweist.
  12. Schaltungsmodulanordnung mit mehreren Schaltungsmodulen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Steuereinheiten der Schaltungsmodule (10) über die gemeinsame Triggerleitung (30) zueinander parallel geschaltet sind.
  13. Schaltungsmodulanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Steuereinheiten (28) der Schaltungsmodule (10) über die gemeinsame Triggerleitung (30) derart parallel geschaltet sind, dass diejenige Steuereinheit (28) mit dem aktuell schnellsten Takt das Synchronisationssignal auf der Triggerleitung (30) bereitstellt.
  14. Lichtquelle (34), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schaltungsmodulanordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13.
  15. Verfahren zur Synchronisation der Ansteuerung mindestens einer elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) eines Schaltungsmoduls (10) mit mindestens einer zweiten elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) eines zweiten Schaltungsmoduls (10), wobei das Schaltungsmodul (10): - die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) aufweist, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Zustand und einen vom ersten verschiedenen zweiten Zustand anzunehmen; und - eine Steuereinheit (28) zum Steuern der mindestens einen elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18), wobei die Steuereinheit (28) an einem Ausgang der Steuereinheit (28) ein Steuersignal bereitstellt, in Abhängigkeit von welchem die mindestens eine elektrische Einrichtung (12, 14, 16, 18) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt; dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungsmodul (10) eine mit der Steuereinheit (28) gekoppelte Triggerleitung (30) aufweist, über welche die Steuereinheit (28) mit einer zweiten Steuereinheit (28) des zweiten Schaltungsmoduls (10) koppelbar ist, wobei durch die Steuereinheit (28) über die Triggerleitung (30) ein Synchronisationssignal an der zweiten Steuereinheit (28) bereitstellgestellt wird, welches mit dem Steuersignal zur Initiierung zumindest eines Wechsels der elektrischen Einrichtung (12, 14, 16, 18) vom ersten in den zweiten Zustand korreliert ist.
DE102018204771.5A 2018-03-28 2018-03-28 Schaltungsmodul, Schaltungsanordnung, Lichtquelle und Verfahren zur Synchronisation einer Ansteuerung von zumindest zwei elektrischen Einrichtungen Pending DE102018204771A1 (de)

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