DE10201906A1

DE10201906A1 - Lamp for emitting a signal has a circuit board with LEDs in parallel serial circuits each controlled by a transistor connected as a current supply.

Info

Publication number: DE10201906A1
Application number: DE10201906A
Authority: DE
Inventors: Reiner Kirschke; Fabian Zink
Original assignee: STUEHRENBERG GmbH
Current assignee: STUEHRENBERG GmbH
Priority date: 2002-01-19
Filing date: 2002-01-19
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2022-01-20
Also published as: DE10201906B4

Abstract

Each source of current consists of emitter follower transistors (T1-T15) or an appropriately connected MOSFET transistor having a control electrode with a reference voltage (REF) made available by a full-wave-rectified supply voltage (US) through a protective resistor (21), by an earthed Zener diode (20) and by supply point transistors (UT1,UT2). Serial circuits (S1 ... S15) each have a source of current and six LEDs (L1-L6,L7-L12,L85-L90).

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalgeberleuchte mit einer Schaltplatine, auf der Leuchtdioden in mehreren parallelen Serienschaltungen angeordnet sind, die jeweils über einen als eine Stromquelle geschalteten Transistor angesteuert sind, wobei diese Serienschaltungen gemeinsam über eine deren Gesamtstrom bestimmende Schaltung mit einer doppelweg-gleichgerichteten Speisespannung verbunden sind. The invention relates to a signal lamp with Circuit board, on which LEDs in several parallel Series circuits are arranged, each one as one Current source switched transistor are driven, these Series connections together over a total current determining circuit with a two-way rectified Supply voltage are connected.

Derartige Signalgeberleuchten sind aus der DE 29 25 692 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung sind die Transistoren als Maximal- Stromquellen geschaltet, indem die Leuchtdioden in die Sourcestrecke eines MOSFET geschaltet sind. Falls einzelne Leuchtdioden durch inneren Kurzschluß ausfallen, bleibt der überwachte Strom davon unberührt. Such signal lights are known from DE 29 25 692. In this known circuit, the transistors are designed as maximum Current sources switched by the LEDs in the Source line of a MOSFET are switched. If individual Failure of LEDs due to internal short circuit remains monitored current unaffected.

Darüberhinaus ist der Gesamtstrom in seinem Maximum durch einen MOSFET-Stromquellentransistor begrenzt. Eine Überwachung von Ausfällen einzelner Leuchtdioden-Serienschaltungen findet nicht statt, jedoch tritt eine andere Stromverteilung des Gesamtstromes auf die einzelnen Zweige auf, wenn ein oder mehrere Stromzweige ausfallen, wenn die Summe der einzelnen Maximalstrombegrenzungen aller Zweige größer als der insgesamt begrenzte Maximalstrom ist. Auf diese Weise tritt ein Helligskeitsausgleich bei Ausfall einzelner Zweige auf. Die Meldung einer Störung ist in einem solchen Fall der Redundanzausnutzung nicht vorgesehen. Auch wenn so viele Zweige der Leuchtdiodenarrays ausfallen, daß der vorgegebene Gesamtstrom unterschritten ist, erfolgt keine Meldung zur Speiseschaltung. In addition, the total current is at its maximum by one MOSFET current source transistor limited. Monitoring of Failures of individual light emitting diode series circuits do not take place takes place, however, a different current distribution of the total current occurs on the individual branches if one or more current branches fail if the sum of the individual maximum current limits of all branches is greater than the total maximum current limit. In this way, brightness compensation occurs in the event of failure individual branches. The reporting of a malfunction is in one such a case of redundancy utilization is not provided. Even if so many branches of the LED arrays fail that the the total current is below the specified value, there is no message for supply switching.

Weiterhin ist aus der DE 199 10 142 A1 eine Schaltung bekannt, bei der mehrere Serien von Leuchtdioden über Stromquellenschaltungen gespeist sind, die aus Transistoren mit Ermitterwiderständen und einer stabilisierten Basisspannung bestehen. Die Basen mehrerer Stromquellentransistoren sind unmittelbar an einer Zenerdioden- Referenzspannungsquelle angeschaltet, die einen Längswiderstand aufweist, wodurch bei Ausfall einer Diodenkette unter gewissen Umständen eine Referenzspannungserhöhung und damit eine Stromerhöhung in den Dioden zwecks Helligkeitsausgleich erfolgt. Furthermore, a circuit is known from DE 199 10 142 A1, at of several series of light emitting diodes via current source circuits are fed from transistors with emitter resistors and a stabilized base voltage. The bases of several Current source transistors are directly connected to a Zener diode Reference voltage source turned on, which has a series resistance has, whereby if a diode chain fails under certain Under certain circumstances, a reference voltage increase and thus a Current increase in the diodes for the purpose of brightness compensation.

Weiterhin ist es aus der WO 99/40459 bekannt, die Helligkeit von Leuchtdioden einer Verkehrssignalleuchte mittels eines Photosensors zu überwachen, dessen Photosignal in einer oder mehreren Schwellwertschaltungen ausgewertet wird, die ein Vorwarnsignal und/oder ein Abschaltsignal jeweils bei einer Schwellwertunterschreitung auslösen. Eine Steuerung der Bestromung abhängig von eingestrahltem Sonnenlicht ist nicht vorgesehen. Furthermore, it is known from WO 99/40459 that the brightness of LEDs of a traffic signal lamp by means of a Monitor photosensor, its photo signal in one or several threshold value circuits is evaluated, the one Prewarning signal and / or a shutdown signal each at one Trigger undershoot. A control of the current supply depending on incident sunlight is not provided.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die eine bessere Überwachbarkeit und eine höhere Störsicherheit erbringt sowie eine bessere Erkennbarkeit bei Teilausfall und/oder Sonneneinstrahlung erbringt. It is an object of the invention to provide a circuit arrangement create the better monitorability and higher Provides interference immunity and better visibility Partial failure and / or solar radiation.

Die Lösung besteht darin, daß die Transistoren mit strombestimmenden Ermitterwiderständen beschaltet sind und basisseitig jeweils über Vorwiderstände mit einer Referenzspannung verbunden sind, die durch eine Zenerdiode und mindestens einer weiteren Spannungsquelle bestimmt ist, die über eine Brückenschaltung so regelnd angesteuert ist, dass der Gesamtstrom annähernd konstant gehalten ist, wenn einzelne der Serienschaltungen stromlos ausfallen. The solution is that the transistors with current-determining emitter resistors are connected and base side each via series resistors with a reference voltage are connected by a Zener diode and at least one another voltage source is determined, which has a Bridge circuit is controlled so that the total current is kept approximately constant when some of the Series circuits fail.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous configurations are in the subclaims specified.

Fällt eine Leuchtdiode durch Unterbrechung oder der Stromquellen- Transistor einer Serienschaltung aus, so macht sich das im Stromverbrauch der Gesamtschaltung durch die Wirkung der Regelschaltung praktisch nicht bemerkbar. Da die Anzahl der Leuchtdioden höchstens acht, vorzugsweise sechs oder weniger ist, ist dementsprechend die Anzahl der Leuchtdiodenserien 12 oder mehr, vorzugsweise 15 bis 18, wenn die Standardhelligkeit üblicher Verkehrssignale zuzüglich einer Reserve mit handelsüblichen Leuchtdioden erbracht werden soll. Dadurch liegt die Helligkeit noch über der zulässigen unteren Grenze, wenn nicht mehr als 80% der Leuchtdioden, z. B. drei Serien von 15 ausgefallen sind. Erst bei Ausfall einer vierten Serie von 15 muß eine Totalabschaltung erfolgen. Auch 18 Kettenschaltungen zu je fünf Leuchtdioden sind eine zweckmäßige Gruppierung. If a light emitting diode fails due to an interruption or the Transistor of a series circuit, that's what it does in Power consumption of the entire circuit through the effect of Control circuit practically not noticeable. Because the number of Light-emitting diodes is at most eight, preferably six or less, is the number of light emitting diode series 12 or more, preferably 15 to 18 if the standard brightness is more common Traffic signals plus a reserve with commercially available LEDs should be provided. As a result, the brightness lies still above the permissible lower limit, if not more than 80% the LEDs, e.g. B. three series of 15 have failed. First if a fourth series of 15 fails, a total shutdown must be made respectively. There are also 18 derailleurs with five LEDs each an appropriate grouping.

Die Serienschaltungen von sechs Leuchtdioden sind vorteilhaft jeweils mit einer Referenzspannung einer Zenerdiode, sowie darauf gesetzten Reglerspannungsquelle und/oder einer Steuerspannungsquelle zu betreiben. Die Speisespannung wird durch eine Doppelweg-Gleichrichtung einer 24 V-Kleinspannung gewonnen. Vorzugsweise dient eine der Reglerspannungsquellen der Gesamtstromstabilisierung bei Ausfall einzelner Leuchtdiodenketten und eine weitere Reglerspannungsquelle für eine Stromerhöhung bei extremem externen Lichteinfall. Da die gleichgerichtete Spitzenspannung 33,6 V beträgt, wird eine Spannung von 16 V, bei der bereits der Maximalstrom erreicht ist, jeweils bei einem Phasenwinkel von 30° erreicht und bis 150° überschritten, so daß also mindestens 80% der Zeit ein voller Leuchtdiodenstrom fließt. The series connections of six light emitting diodes are advantageous each with a reference voltage of a Zener diode, and on it set regulator voltage source and / or one Operate control voltage source. The supply voltage is through a full-wave rectification of a 24 V low voltage is obtained. One of the regulator voltage sources is preferably used for Total current stabilization in the event of failure of individual LED chains and another regulator voltage source for a current increase extreme external light. Because the rectified Peak voltage is 33.6 V, a voltage of 16 V at which the maximum current has already been reached, in each case with one Phase angle of 30 ° reached and exceeded up to 150 °, so that a full LED current flows at least 80% of the time.

Die Leuchtdioden der einzelnen Serienschaltungen sind vorteilhaft so statistisch durchmischt auf der Schaltplatine verteilt angeordnet, daß auch bei einem Ausfall der maximal zulässigen Anzahl von Serienschaltungen kein irreführendes sinnvolles Muster aus den dunkel bleibenden Bereichen entsteht. The light emitting diodes of the individual series connections are advantageous so statistically mixed on the circuit board arranged that even in the event of a failure of the maximum permissible Number of series connections not a misleading sensible pattern arises from the areas that remain dark.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Fig. 1-4 dargestellt. Advantageous configurations are shown in FIGS. 1-4.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt der LED-Serienschaltungen; Fig. 1 shows a section of the LED series circuits;

Fig. 2 zeigt die Speiseschaltung und Überwachungsschaltung; Fig. 2 shows the supply circuit and monitoring circuit;

Fig. 3 zeigt einen Taktplan; Fig. 3 shows a timing chart;

Fig. 4 zeigt eine Leuchtdiodenanordnung. Fig. 4 shows a light emitting diode arrangement.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt der Serienschaltungen S1, S2. . . S15, die jeweils aus einer Stromquelle und sechs Leuchtdioden, LED genannt, L1-L6, L7-L12, L85-L90, bestehen. Die Stromquelle besteht jeweils aus einem Ermitterfolgertransistor T1, T2. . .T15, oder einem entsprechend geschalteten MOSFET-Transistor dessen Steuerelektrode 10 mit einer Referenzspannung REF beaufschlagt ist, die jeweils von einer doppelweg-gleichgerichteten Speisespannung US durch einen Vorwiderstand 21 und einer nach Masse geschalteten Zenerdiode 20 sowie Spannungsquellentransistoren UT1, UT2, die gegengekoppelt sind und mit Reglerströmen an ihrer Basis gespeist sind, bereitgestellt wird. Fig. 1 shows a section of the series circuits S1, S2. , , S15, each consisting of a current source and six light-emitting diodes, called LEDs, L1-L6, L7-L12, L85-L90. The current source consists of an emitter follower transistor T1, T2. , .T15, or a correspondingly switched MOSFET transistor whose control electrode 10 is acted upon by a reference voltage REF, each of which is supplied by a double-path rectified supply voltage US through a series resistor 21 and a ground-connected Zener diode 20 and voltage source transistors UT1, UT2, which are negative-coupled and are supplied with controller currents at their base.

Die Speisespannung US ist durch Doppelweggleichrichtung aus einer Wechselspannung gewonnen, und jeweils via die Serien der Leuchtdioden L1-L90, dem Kollektor 12 des Transistors T1, T2 . . . T15 zugeführt, der mit seinem Ermitter über einen strombestimmenden Gegenkoppelwiderstand RG an einen allen gemeinsamen Meßwiderstand RM nach Masse geschaltet ist, an dem ein Gesamtstrommeßsignal IG abfällt. The supply voltage US is obtained from an AC voltage by means of full-wave rectification, and in each case via the series of light-emitting diodes L1-L90, the collector 12 of the transistor T1, T2. , , T15 supplied, which is connected with its emitter via a current-determining negative feedback resistor RG to a common measuring resistor RM to ground, at which a total current measuring signal IG drops.

Die Referenzspannung REF, die den einzelnen mit Ermitterwiderständen RE gegengekoppelten Stromquellentransistoren T1-T15 der Serienschaltungen über entkoppelte Basiswiderstände RB zugeführt ist, besteht aus zwei oder drei Komponenten. Die erste bestimmt einen Minimalstromanteil und ist mit einer Zenerdiode 20 gewonnen, deren Zenerstrom über einen Vorwiderstand 21 von der Speisespannung US geliefert wird. Ein zweiter geringerer Stromanteil wird durch eine Regelspannungsquelle UT1 bestimmt, die aus einem mit einem Gegenkoppelwiderstand GR1 vom Kollektor zur Basis gespeisten Transistor besteht, dessen Basis von einer Vergleicherschaltung VB einer Brückenschaltung B gespeist wird, deren einer Zweig aus den Leuchtdiodenserien und dem Meßwiderstand RM und deren anderer Zweig aus Brückenwiderständen RB1, RB2 besteht, die von einer Referenzspannung REF1, die die Spannung der Regel-spannunsquelle UT1 nicht umfaßt, gespeist ist. Die Vergleicherschaltung besteht aus einer Stromspiegelschaltung, die an dem Meßtransistor VB über einen Widerstand RK von der Zenerdiodenspannung UZ gespeist ist. Dadurch ist der Stromregelkreis geschlossen und der Strom im Meßwiderstand RM annähernd konstant, auch wenn einzelne Serienschaltungen der Leuchtdioden ausfallen. Fallen einzelne Leuchtdiodenserien aus, so sorgt diese Stromreglerschaltung für die Konstanz des Gesamtstromes und eine entsprechende Erhöhung der Einzelströme durch eine Anpassung der mit der ersten Regelspannungsquelle UT1 aufgestockten Referenzspannung REF. The reference voltage REF, which is supplied to the individual current source transistors T1-T15 of the series circuits which are negative-coupled with emitter resistors RE, via decoupled base resistors RB, consists of two or three components. The first determines a minimum current component and is obtained with a zener diode 20 , the zener current of which is supplied via a series resistor 21 from the supply voltage US. A second, lower current component is determined by a control voltage source UT1, which consists of a transistor fed from the collector to the base with a negative feedback resistor GR1, the base of which is fed by a comparator circuit VB, a bridge circuit B, one branch of which consists of the LED series and the measuring resistor RM and the like another branch consists of bridge resistors RB1, RB2, which is fed by a reference voltage REF1, which does not include the voltage of the control voltage source UT1. The comparator circuit consists of a current mirror circuit which is fed to the measuring transistor VB via a resistor RK from the Zener diode voltage UZ. As a result, the current control loop is closed and the current in the measuring resistor RM is approximately constant, even if individual series circuits of the light-emitting diodes fail. If individual LED series fail, this current regulator circuit ensures the constancy of the total current and a corresponding increase in the individual currents by adapting the reference voltage REF increased with the first control voltage source UT1.

Der jeweilige Regelstrom erzeugt im Widerstand RK eine Meßspannung, die ein Maß für die Verstimmung der Brücke B ist und unmittelbar oder mit einem Inverter I invertiert erdbezogen als ein Meßsignal MS der Überwachungsschaltung 3 zugeführt wird. Je mehr Diodenketten ausfallen, um so stärker wirkt die Stromregelung und um so größer ist das Meßsignal MS. The respective control current generates a measuring voltage in the resistor RK, which is a measure of the detuning of the bridge B and is fed directly or inverted with an inverter I to the monitoring circuit 3 as a measuring signal MS. The more diode chains fail, the stronger the current control and the larger the measurement signal MS.

Eine Steuerspannungsquelle UT2, die außerhalb des Stromregelkreises liegt, liefert die dritte Komponente der Referenzspannung REF. Auch die Steuerspannungsquelle UT2 besteht aus einem vom Kollektor zur Basis mit einem Gegenkoppelwiderstand GR2 beschalteter Transistor. Dessen Basis wird von einer Stromquelle gespeist, die einen Strom abhängig von einer Messung der Umgebungshelligkeit, die durch Sonnenlichteinstrahlung entsteht, liefert. Das Helligkeitsmeßsignal HS liefert ein geeignet angeordnetes Photoelement PH über einen Tiefpaß TP, so daß die wechselnde Helligkeit der Leuchtdioden, die mit Halbwellen gespeist sind, daran keinen Signalanteil erbringt. A control voltage source UT2, which is outside the Current control loop, provides the third component of the Reference voltage REF. The control voltage source UT2 also exists from one from the collector to the base with a negative feedback resistor GR2 connected transistor. Its basis is from a Power source that supplies a current depending on a measurement the ambient brightness caused by sunlight arises, delivers. The brightness measurement signal HS delivers suitably arranged photo element PH via a low-pass filter TP, see above that the changing brightness of the light emitting diodes with half waves are fed, does not provide any signal component.

Es besteht statt dieser Stromregelung auch analog zu dieser oder anteilig kombiniert mit dieser die Alternative, ein Photosensorsignal der Leuchtdioden über einen Hochpaß HP zu gewinnen und in einer Summierschaltung dem Brückentransistor VB eingangsseitig zuzuführen, wie gestrichelt dargestellt ist. Instead of this current regulation, there is also an analog to this or proportionately combined with this the alternative Photosensor signal of the light emitting diodes via a high pass HP win and in a summing circuit the bridge transistor VB feed on the input side, as shown in dashed lines.

Vorteilhaft ist die Schaltung, die die Referenzspannung REF erzeugt, mit einer Abfangzenerdiode AZ überbrückt, die die Referenzspannung REF auf einen Maximalwert begrenzt und bei Störungen der Steuer- oder Reglerschaltung wirksam wird und dann den Maximalstrom der Leuchtdioden begrenzt. The circuit which has the reference voltage REF is advantageous generated, bridged with a Zener Zener diode, which Reference voltage REF limited to a maximum value and at Malfunctions of the control or regulator circuit takes effect and then limits the maximum current of the LEDs.

Fig. 2 zeigt eine Speiseschaltung und die Überwachungsschaltung 3. Die Netzspannung UN wird in den Transformator TR auf eine Kleinspannung von 24 V herabgesetzt und über zwei Ruhekontaktsätze RR1, RR2 von Störmelderelais R1, R2 an einen Doppelweggleichrichter GL geführt, der die Halbwellenspannung als Speisespannung US an die Serienschaltungen S1-S15 liefert. Die Speisespannung US ist auch über eine Diode D an eine Glättungsschaltung C geführt, die eine Versorgungsspannung UV für die Überwachungsschaltung 3 liefert. Fig. 2 shows a power supply circuit and the monitoring circuit 3. The mains voltage UN is reduced in the transformer TR to a low voltage of 24 V and conducted via two normally closed contact sets RR1, RR2 from fault signaling relay R1, R2 to a full-wave rectifier GL, which supplies the half-wave voltage as supply voltage US to the series circuits S1-S15. The supply voltage US is also led via a diode D to a smoothing circuit C, which supplies a supply voltage UV for the monitoring circuit 3 .

In der Überwachungsschaltung 3 befindet sich ein erster Vergleicher V1, dem an einem Eingang das Meßsignal MS zugeführt ist, das die jeweilige Stromhöhe in den Serienschaltungen signalisiert und wegen deren Halbwellenspeisung aus einer Folge von 100 Hz-Impulsen besteht, die infolge der Spannungsquellenspeisung abgeflacht sind. Der zweite Vergleichereingang ist mit einer ersten Vergleichsspannung RV1 beschaltet, die analog zu den Referenzspannungen REF, der Serienschaltungen mit einer Zenerdiode 21, jedoch niedrigerer Zenerspannung und einem Spannungsteiler aus der pulsierenden Speisespannung US gewonnen ist und dadurch einen ähnlichen, jedoch etwas eher in die Sättigungsabflachung kommenden, zeitlichen Verlauf wie das Meßsignal MS aufweist. Die erste Vergleichsspannung RV1 ist durch den Spannungsteiler auf einen solchen Pegel gelegt, daß sie vom Meßsignal MS immer dann überschritten wird, wenn mindestens 80% der Serienschaltungen S1-S15 stromführend sind, also im Beispiel höchstens drei der Serienschaltungen ausgefallen sind. In the monitoring circuit 3 there is a first comparator V1, to which the measurement signal MS is fed at an input, which signals the respective current level in the series circuits and, because of its half-wave supply, consists of a sequence of 100 Hz pulses which are flattened as a result of the voltage source supply. The second comparator input is connected to a first comparison voltage RV1, which is obtained analogously to the reference voltages REF, the series circuits with a zener diode 21 , but with a lower zener voltage and a voltage divider, from the pulsating supply voltage US, and thus a similar, but somewhat more likely, saturation flattening , temporal course as the measurement signal MS. The first comparison voltage RV1 is set by the voltage divider to such a level that the measurement signal MS always exceeds it when at least 80% of the series circuits S1-S15 are live, that is to say in the example at most three of the series circuits have failed.

In diesem Fall gibt der mit einer Hysterese versehene erste Vergleicher V1 an seinem Ausgang eine 100 Hz-Impulsserie IS ab. Weiterhin wird mit einem zweiten hysteresebehafteten Vergleicher V2 ein Taktsignal CLK erzeugt, das aus einer konstanten Vergleichsspannung RV2 und einer aus der pulsierenden Speisespannung US abgeleiteten 100 Hz-Signalfolge besteht, die jeweils in einem kürzeren Zeitabschnitt die zugehörige Vergleichsspannung RV2 überschreitet als die Meßspannung MS ihre Vergleichsspannung RV1 ggf. übertrifft. In this case, the first with a hysteresis gives Comparator V1 from its output a 100 Hz pulse series IS. Furthermore, a second hysteresis comparator is used V2 generates a clock signal CLK, which consists of a constant Reference voltage RV2 and one from the pulsating Supply voltage US derived 100 Hz signal sequence, which the corresponding one in a shorter period of time Comparison voltage RV2 exceeds the measuring voltage MS Comparative voltage RV1 possibly exceeded.

Die beiden Vergleicherausgangssignale IS, CLK werden in einer Antivalenzgatterschaltung AG zusammengeführt, so daß an deren Ausgang wegen der unterschiedlichen Dauer der beiden zueinander zentrierten Impulssignale ein 200 Hz-Impulssignal PS ansteht, falls die Meßspannung MS die vorgeschriebene Höhe erreicht. Es kann jedoch wahlweise auch eine Äquivalenzgatterschaltung verwendet werden, um ein 200 Hz-Impulssignal zu bekommen. The two comparator output signals IS, CLK are in one Antivalence gate circuit AG merged, so that at their Exit because of the different duration of the two to each other centered pulse signals a 200 Hz pulse signal PS is present, if the measuring voltage MS reaches the prescribed level. It can, however, optionally also use an equivalent gate circuit used to get a 200 Hz pulse signal.

Das Impulssignal PS wird dann in zwei getrennte Signalwege geteilt, auf denen jeweils das Vorhandensein des Impulssignals PS durch ein Zeitfilter F1, F2 geprüft wird, dessen Ausgangssignal einen Shunttransistor TS1, TS2 eingeschaltet hält, solange das 200 Hz-Impulssignal PS vorhanden ist. The pulse signal PS is then in two separate signal paths divided, on each of which the presence of the pulse signal PS is checked by a time filter F1, F2, its output signal keeps a shunt transistor TS1, TS2 switched on as long as that 200 Hz pulse signal PS is present.

Die Shunttransistoren TS1, TS2 liegen jeweils parallel zu einem Störmelderelais R1, R2, das bistabil ist und in Serie mit einer Speiseschaltung liegt, deren Speisestrom bei eingeschaltetem Shunt TS1, TS2 abgeleitet wird. Im Störungsfall, also bei fehlendem 200 Hz-Impulssignal oder einem Fehler am Filter F1, F2 oder am Shunttransistor TS1, TS2 schaltet das zugehörige Störmelderelais R1, R2 um und schaltet die gesamte Vorrichtung netzseitig ab und gibt so die Alarmmeldung AM ab. Zwecks einer Überprüfung der Filter- und Relaisschaltungen sind in jedem Zweig des Impulssignals PS jeweils eine Prüftaste PT1, PT2 vorgesehen, bei deren Betätigung ein Störfall simuliert ist und das entsprechende Relais den Trennvorgang auslösen muß. The shunt transistors TS1, TS2 are each parallel to one Fault signaling relay R1, R2, which is bistable and in series with one Supply circuit is located, whose supply current when the shunt is switched on TS1, TS2 is derived. In the event of a fault, i.e. if there is none 200 Hz pulse signal or an error on filter F1, F2 or on Shunt transistor TS1, TS2 switches the associated fault relay R1, R2 and switches the entire device off and on the network side emits the alarm message AM. For a review of the Filter and relay circuits are in each branch of the Pulse signal PS each provided a test button PT1, PT2, at the actuation of which is simulated in a malfunction and the corresponding one Relay must trigger the disconnection process.

Fig. 3 zeigt die Signalverläufe an den Vergleichern V1, V2 und am Antivalenzgatter AG. Fig. 3 shows the signal waveforms at the comparators V1, V2 and the antivalence gate AG.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer statistischen Verteilung von 15 Serien à 6 Leuchtdioden auf einer Kreisfläche, wobei die serienangehörigen Leuchtdioden L1-L6, L7-L12 etc., jeweils mit gleichen Referenzbuchstaben A-P bezeichnet sind. Die Verteilung ist so gewählt, daß auch bei beliebigen drei ausgefallenen Serien A-P kein bedeutsames Leuchtmuster entsteht. FIG. 4 shows an example of a statistical distribution of 15 series of 6 light-emitting diodes each on a circular area, the series-associated light-emitting diodes L1-L6, L7-L12, etc., each having the same reference letters AP. The distribution is chosen in such a way that no significant light pattern is produced even with any three failed series AP.

Für andere Diodenzahlen in den Serien sind entsprechende Anpassungen der Referenzspannungsschaltungen und der Serienanzahl fachmännisch vorzunehmen. Bei Verwendung von leuchtstärkeren Leuchtdioden, die künftig am Markt zu erwarten sind, oder bei anderen Verkehrssignalleuchten als denen, die im Straßenverkehr normiert sind, kann die Zahl der Leuchtdioden insgesamt und die Serienaufteilung den Erfordernissen angepaßt werden. For other diode numbers in the series are corresponding Adjustments of the reference voltage circuits and the number of series professionally. When using more powerful LEDs that can be expected on the market in the future, or at traffic signal lights other than those used in road traffic are standardized, the total number of LEDs and the Series division can be adapted to the requirements.

Die Überwachungsschaltung, die das Meßsignal MS in einem ersten Vergleicher V1 bezüglich eines ersten Referenzspannungswertes RV1 überwacht, läßt sich in entsprechender Weise mit einem weiteren Vergleicher erweitern, der auf eine höhere Referenzspannung eingestellt ist und beispielsweise bei dem Ausfall von nur drei der Serienschaltungen S1-S15 eine Vorwarnung auslöst, die mit geeigneten Mitteln, z. B. mit Kurzzeit- oder Frequenzsignalen, über den Netzanschluß oder einen anderen Nachrichtenweg an die Steueranlagen ausgegeben wird. Bezugszeichenliste L1-L90 Leuchtdioden
1 Schaltplantine
T1-T15 Transistor
US Speisespannung
REF Referenzspannung
20 Zenerdiode
21 Vorwiderstand zu 20
3 Überwachungsschaltung
S1-S15 Serienschaltungen
AM Störungsmeldung
RM Meßwiderstand
MS Meßsignal
UN Netzspannung
TR Transformator
R1, R2 Störmelderelais
RR1, RR2 Ruhekontaktsätze
GL Gleichrichter
D Diode
C Glättungskondensator
UV Versorgungsspannung
V1 1. Vergleicher
V2 2. Vergleicher
RV1 1. Vergleichsspannung
RV2 2. Vergleichsspannung
Z1 Zenerdiode zu RV1
CLK Taktsignal
IS Impulssignal
AG Antivalenzgatter
PS 200 Hz-Signal
F1, F2 Filter
TS1, TS2 Shunttransistor
PT1, PT2 Prüftaster
B Brückenschaltung
VB Brückenvergleicherschaltung
TP Tiefpaß
HP Hochpaß
PH Photosensor
RB1, RB2 Brückenwiderstände
GR1, GR2 Gegenkoppelwiderstände
UT1, UT2 Spannungsquellen
UZ Zenerspannung
REF1 Hilfsreferenzspannung
I Inverter
HS Helligkeitssignal
RK Widerstand
AZ Abfangzenerdiode
RB Basiswiderstände
RE Ermitterwiderstände
IG Gesamtstrom
The monitoring circuit, which monitors the measurement signal MS in a first comparator V1 with respect to a first reference voltage value RV1, can be expanded in a corresponding manner with a further comparator which is set to a higher reference voltage and, for example, if only three of the series circuits S1-S15 fail triggers a warning, which can be done with suitable means, e.g. B. with short-term or frequency signals, via the network connection or another message path to the control systems. Reference number list L1-L90 LEDs
1 circuit board
T1-T15 transistor
US supply voltage
REF reference voltage
20 zener diode
21 series resistor to 20
3 monitoring circuit
S1-S15 series connections
AM fault report
RM measuring resistor
MS measurement signal
UN mains voltage
TR transformer
R1, R2 alarm relay
RR1, RR2 normally closed contact records
GL rectifier
D diode
C smoothing capacitor
UV supply voltage
V1 1 . comparator
V2 2 . comparator
RV1 1 . equivalent stress
RV2 2 . equivalent stress
Z1 zener diode to RV 1
CLK clock signal
IS pulse signal
AG Antivalence Gate
PS 200 Hz signal
F1, F2 filters
TS1, TS2 shunt transistor
PT1, PT2 test button
B bridge circuit
VB bridge comparison circuit
TP low pass
HP high pass
PH photosensor
RB1, RB2 bridge resistors
GR1, GR2 negative feedback resistors
UT1, UT2 voltage sources
UZ Zen tension
REF1 auxiliary reference voltage
I inverter
HS brightness signal
RK resistance
AZ interception zener diode
RB base resistors
RE emitter resistors
IG total current

Claims

1. Signal light with a circuit board ( 1 ), on which light-emitting diodes (L1-L90) are arranged in several parallel series circuits (S1-S15), each of which is controlled via a transistor (T1-T15) connected as a current source, these series circuits (S1-S15) are connected together via a circuit determining their total current (IG) to a full-wave rectified supply voltage (US), characterized in that the transistors (T1-T15) are connected to current-determining emitter resistors (RE) and are connected on the base side via series resistors ( RB) are connected to a reference voltage (REF), which is determined by a zener diode ( 20 ) and at least one further voltage source (UT1), which is controlled in a regulating manner via a bridge circuit (B) in such a way that the total current is kept approximately constant if some of the series circuits (S1-S15) fail.

2. Signal light according to claim 1, characterized in that the supply voltage (US) by rectifying a 24 V 50 Hz AC voltage is obtained and 4 to 8 each LEDs (L1-L90) in one of the series circuits (S1-S15) are included and the reference voltage (REF) about half Peak voltage corresponds to the half-wave supply voltage (US).

3. Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that all currents of the series circuits (S1-S15) flow through a measuring resistor (RM), which is part of the bridge circuit (B), and from one
Bridge comparator circuit (VB) a measurement signal (MS) is coupled out, which is fed to a first comparator (V1), to the other hand a first comparison voltage (RV1) is fed, which is dimensioned such that the first comparator (V1) only then an output signal ( IS) returns when a predetermined proportion of the series connections
(S1-S15) draw current.

4. Signal light according to claim 3, characterized in that the predetermined proportion is 80%.

5. Signal light according to claim 3, characterized in that with a second comparator (V2) from the half-wave Supply voltage (US) a clock signal (CLK) is derived, the Pulses centered on the half-waves and shorter than that half-wave-related output signals (IS) of the first comparator (V1) are.

6. Signal light according to claim 5, characterized in that the output signal (IS) and the clock signal (CLK) one Antivalence gate (AG) or an equivalence gate are fed, its 200 Hz pulse output signal (PS), which with sufficient Level of the measurement signal (MS) occurs, a filter circuit (F1) is supplied, one in the presence of the 200 Hz signal (PS) Shunt transistor (TS1) turns on, the one with a Supply circuit wired bistable relay (R1) is connected in parallel, the normally closed contact pair (RR1) the Mains voltage (UN) from a supply voltage rectifier (GL) disconnects and so gives the alarm message (AM).

7. Signal light according to claim 6, characterized in that at the input of the filter circuit (F1) a grounding Test button (PT1) is connected.

8. Signal light according to one of claims 6 or 7, characterized characterized in that the filter, shunt and relay circuits (F1, TS1, R1; F2, TS2, R2) is double.

9. Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting diodes (L1-L6; L2-L12...) In the light-emitting diode series (AP) are so distributed on a circular surface of a circuit board ( 1 ) that in the event of a failure 20% of the LED series (AP) in any combination does not produce a significant light pattern.

10. Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the bridge comparison circuit (VB) is a current mirror circuit, the mirror current of Controller voltage source (UT1) at the base of a collector side negative feedback transistor is supplied.

11. Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that between the zener diode ( 20 ) and the first voltage source (UT1), a second voltage source (UT2) is connected in series, which is controlled by a brightness signal (HS), which in the signal lamp is irradiated with sunlight by a photosensor (PH).

12. Signal light according to claim 11, characterized in that from the photosensor signal with a low pass (TP) Sunlight portion is separated as the brightness signal (HS).

13. Signal light according to claim 12, characterized in that from the photosensor signal an LED brightness signal is won by a high pass and possibly rectification, the as an additional actual signal component of the regulation of the Total current (IG) is supplied.

14. Signal light according to claim 12, characterized in that the brightness signal (HS) through a current source transistor and a collector-coupled transistor of the second Voltage source (UT2) is supplied on the base side.

15. Signal light according to one of claims 11 to 14, characterized in that the reference-side bridge arm (RB1, RB2) is fed by an auxiliary reference voltage (REF1), which is composed of the voltage of the Zener diode ( 20 ) and the second voltage source.

16. Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the reference voltage (REF) from a Interception zener diode (AZ) is bridged, the zener voltage of which upper permissible limit of the brightness controlled and current-controlled reference voltage (REF).