DE102019102569A1 - Method for controlling at least two light sources, circuit arrangement and vehicle lamp - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Steuerung wenigstens zweier Lichtquellen (12), insbesondere einer Kfz-Leuchte (1), wobei die wenigstens zwei Lichtquellen (12) in Reihenschaltung betrieben werden und wobei die wenigstens zwei Lichtquellen (12) individuell und wiederholt geschaltet werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Lichtquellen (12) mit Ausnahme einer ersten der Lichtquellen (12) ein Phasenversatz (PHI) relativ zu der ersten Lichtquelle (12), insbesondere aus einem Bereich von 0° bis 360°, in Abhängigkeit von wenigstens zwei vordefinierten Tastverhältnissen der wenigstens zwei Lichtquellen (12) derart bestimmt wird, dass wenigstens zu einem Schaltzeitpunkt (T1, T2, T3, T4, T5) innerhalb einer Schaltperiode der ersten Lichtquelle (12) eine der Lichtquellen (12) gegenläufig zu einer anderen der Lichtquellen (12) geschaltet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung (10) zur Ausführung des Verfahrens (100) sowie eine Kfz-Leuchte (1) mit einer solchen Schaltungsanordnung (10). Durch die Erfindung können Strom- und/oder Spannungsschwankungen reduziert oder vermieden werden.The invention relates to a method (100) for controlling at least two light sources (12), in particular a motor vehicle light (1), the at least two light sources (12) being operated in series and the at least two light sources (12) being operated individually and repeatedly be switched. It is characterized in that for each of the light sources (12) with the exception of a first of the light sources (12) a phase offset (PHI) relative to the first light source (12), in particular from a range from 0 ° to 360 °, depending on at least two predefined pulse duty factors of the at least two light sources (12) is determined in such a way that at least at one switching time (T1, T2, T3, T4, T5) within a switching period of the first light source (12) one of the light sources (12) is opposite to another the light sources (12) is switched. The invention also relates to a circuit arrangement (10) for carrying out the method (100) and to a motor vehicle light (1) with such a circuit arrangement (10). With the invention, current and / or voltage fluctuations can be reduced or avoided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung wenigstens zweier Lichtquellen, insbesondere einer Kfz-Leuchte, wobei die wenigstens zwei Lichtquellen in Reihenschaltung betrieben werden und wobei die wenigstens zwei Lichtquellen individuell und wiederholt geschaltet werden.The invention relates to a method for controlling at least two light sources, in particular a motor vehicle lamp, the at least two light sources being operated in series and the at least two light sources being switched individually and repeatedly.
Eine Schaltungsanordnung, mit der das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeführt werden kann, ist beispielsweise aus
Bei der dort beschriebenen Schaltungsanordnung sind mehrere Lichtquellen, insbesondere LED, in Reihenschaltung betreibbar. Jede der Lichtquellen lässt sich durch einen Überbrückungsschalter überbrücken und dadurch individuell schalten. Die Lichtquellen können somit durch eine gemeinsame Spannungsversorgung versorgt und dennoch individuell geschaltet werden.In the circuit arrangement described there, several light sources, in particular LEDs, can be operated in series connection. Each of the light sources can be bridged by a bypass switch and thus switched individually. The light sources can thus be supplied by a common power supply and still be switched individually.
Die Lichtquellen können bei der dort beschriebenen Schaltungsanordnung insbesondere wiederholt geschaltet werden. Dies kann bedeuten, dass jede Lichtquelle im Zeitverlauf mehrfach hintereinander ein- und anschließend wieder ausgeschaltet wird. Somit lässt sich für jede der Lichtquellen eine Schaltperiode als Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichartigen Schaltvorgängen, beispielsweise als Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einschaltvorgängen der Lichtquelle, definieren.In the circuit arrangement described there, the light sources can in particular be switched repeatedly. This can mean that each light source is switched on and off again several times over time. A switching period can thus be defined for each of the light sources as the interval between two successive similar switching operations, for example as the interval between two successive switching on operations of the light source.
Solche Verfahren und solche Schaltungsanordnungen kommen beispielsweise in Bezug auf Kfz-Leuchten, beispielsweise LED-basierten Kfz-Leuchten, zum Einsatz.Such methods and such circuit arrangements are used, for example, in relation to automotive lights, for example LED-based automotive lights.
Durch das Schalten der Lichtquellen kann es dabei zu unerwünschten Stromschwankungen, insbesondere Stromspitzen, kommen. Auch kann die an der Lichtquellen-Reihe abfallende Spannung schwanken und insbesondere Spannungsspitzen ausbilden. Hierunter kann die Qualität des erzeugten Lichtstroms leiden. Auch stellt dieser Umstand erhöhte Anforderungen an die Spannungsversorgung bzw. an Treiberschaltungen zur Spannungsversorgung der Lichtquellen.Switching the light sources can lead to undesired current fluctuations, in particular current peaks. The voltage drop across the row of light sources can also fluctuate and in particular form voltage peaks. This can affect the quality of the luminous flux generated. This fact also places increased demands on the voltage supply or on driver circuits for the voltage supply of the light sources.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung wenigstens zweier Lichtquellen, insbesondere einer Kfz-Leuchte, wobei die wenigstens zwei Lichtquellen in Reihenschaltung betrieben werden und wobei die wenigstens zwei Lichtquellen individuell und wiederholt geschaltet werden, eine Schaltungsanordnung sowie eine Kfz-Leuchte bereitzustellen, durch die derartige Stromschwankungen zumindest reduziert werden können.It is therefore the object of the invention to provide a circuit arrangement and a motor vehicle light for a method for controlling at least two light sources, in particular a motor vehicle light, the at least two light sources being operated in series and the at least two light sources being switched individually and repeatedly which can at least reduce such current fluctuations.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung wenigstens zweier Lichtquellen, insbesondere einer Kfz-Leuchte, wobei die wenigstens zwei Lichtquellen in Reihenschaltung betrieben werden und wobei die wenigstens zwei Lichtquellen individuell und wiederholt geschaltet werden, wobei für jede der Lichtquellen mit Ausnahme einer ersten der Lichtquellen ein Phasenversatz relativ zu der ersten Lichtquelle, insbesondere aus einem Bereich von 0° bis 360°, in Abhängigkeit von wenigstens zwei vordefinierten Tastverhältnissen der wenigstens zwei Lichtquellen derart bestimmt wird, dass wenigstens zu einem Schaltzeitpunkt innerhalb einer Schaltperiode der ersten Lichtquelle eine der Lichtquellen gegenläufig zu einer anderen der Lichtquellen geschaltet wird.The object is achieved by a method for controlling at least two light sources, in particular a motor vehicle lamp, the at least two light sources being operated in series and the at least two light sources being switched individually and repeatedly, with each of the light sources with the exception of a first one Light sources, a phase shift relative to the first light source, in particular from a range of 0 ° to 360 °, is determined as a function of at least two predefined duty cycles of the at least two light sources in such a way that at least one switching time within one switching period of the first light source is counter to one of the light sources is switched to another of the light sources.
Dabei liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, dass Stromschwankungen primär durch Schaltvorgänge zur Schaltung der Lichtquellen ausgelöst werden können. Die Richtung einer Stromschwankung hängt dabei davon ab, ob eine Lichtquelle ein- oder ausgeschaltet wird. Werden somit zwei Lichtquellen gleichzeitig, aber gegenläufig geschaltet, so können sich die durch die Lichtquellen ausgelösten Stromschwankungen gegenseitig kompensieren. Stellen die beiden Lichtquellen dabei gleiche elektrische Lasten dar, sind beispielsweise die beiden Lichtquellen gleichartig aufgebaut, so kann eine vollständige gegenseitige Kompensation erreicht werden.The invention is based on the idea that current fluctuations can be triggered primarily by switching processes for switching the light sources. The direction of a current fluctuation depends on whether a light source is switched on or off. If two light sources are switched simultaneously but in opposite directions, the current fluctuations triggered by the light sources can compensate each other. If the two light sources represent the same electrical loads, for example if the two light sources are constructed in the same way, complete mutual compensation can be achieved.
Solange ferner sich die vordefinierten Tastverhältnisse im Bereich von größer 0% und kleiner 100% bewegen, d. h. solange die jeweilige Lichtquellen nicht vollständig ausgeschaltet oder vollständig eingeschaltet sein sollen, sind die jeweiligen Lichtquellen innerhalb einer Schaltperiode ein- und/oder auszuschalten.As long as the predefined duty cycles are in the range of greater than 0% and less than 100%, i. H. as long as the respective light sources are not to be completely switched off or completely switched on, the respective light sources are to be switched on and / or off within a switching period.
Je mehr Einschalt- und Ausschaltvorgänge, insbesondere verschiedener Lichtquellen, somit miteinander derart in Übereinstimmung gebracht werden, desto stärker lassen sich die bislang bekannten Stromschwankungen reduzieren oder sogar vermeiden. Auch Schwankungen des Spannungsabfalls entlang der Lichtquellen-Reihe lassen sich reduzieren. Die elektromagnetische Verträglichkeit kann verbessert werden. Auch kann die Lebensdauer der Lichtquellen verlängert werden. Auf eine - kostenträchtige - schaltungstechnische Strombegrenzung, insbesondere zur Kappung von Stromspitzen, kann verzichtet werden.The more switch-on and switch-off processes, in particular different light sources, are thus brought into agreement with one another in this way, the more the current fluctuations known to date can be reduced or even avoided. Fluctuations in the voltage drop along the row of light sources can also be reduced. The electromagnetic compatibility can be improved. The lifespan of the light sources can also be extended. There is no need for a - costly - circuit-related current limitation, in particular for capping current peaks.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, für jede der wenigstens zwei Lichtquellen einen Phasenversatz innerhalb einer Schaltperiode zu bestimmen. Somit werden zumindest für zwei der Lichtquellen bedarfsweise unterschiedliche Schaltzeitpunkte innerhalb der Schaltperiode geplant. Die Einschaltzeitpunkte sind dabei derart gewählt, dass innerhalb der Schaltperiode wenigstens ein Einschaltzeitpunkt einer Lichtquelle mit einem Ausschaltzeitpunkt einer anderen Lichtquelle zusammenfällt.According to the invention, it is provided to determine a phase offset within a switching period for each of the at least two light sources. Different switching times within the switching period are therefore planned as required for at least two of the light sources. The switch-on times are selected such that at least one switch-on time of a light source coincides with a switch-off time of another light source within the switching period.
Als Lichtquellen kann eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine LED, verwendet werden. Denkbar ist auch, als Lichtquelle eine Lichtquelle zu verwenden, die mehrere Einzellichtquellen aufweist.A semiconductor light source, in particular an LED, can be used as light sources. It is also conceivable to use a light source as the light source which has several individual light sources.
Denkbar ist insbesondere, zu einem Schaltzeitpunkt mehr als zwei Lichtquellen zu schalten. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Lichtquellen unterschiedlich hohe elektrische Lasten darstellen, beispielsweise weil sie unterschiedlich viele Einzellichtquellen mit beispielsweise jeweils für sich genommen identischer Leistungsaufnahme aufweisen.It is particularly conceivable to switch more than two light sources at a switching instant. This can be particularly advantageous if the light sources represent electrical loads of different heights, for example because they have different numbers of individual light sources with, for example, individually identical power consumption.
Dabei kann die erste Lichtquelle als Referenzlichtquelle fungieren. Insbesondere kann anhand der ersten Lichtquelle die Schaltperiode definiert sein und/oder werden. Beispielsweise kann die Schaltperiode als Intervall beginnend mit einem ersten Einschaltvorgang der ersten Lichtquelle und endend mit dem dem ersten Einschaltvorgang nachfolgenden Einschaltvorgang definiert sein. Die Länge der Schaltperiode kann somit von einem zum anderen Einschaltvorgang variieren. Denkbar ist, dass die Länge der Schaltperiode konstant ist. Insbesondere ist dazu denkbar, dass die erste Lichtquelle periodisch mit konstanter Frequenz geschaltet, insbesondere eingeschaltet, wird.The first light source can act as a reference light source. In particular, the switching period can be and / or be defined on the basis of the first light source. For example, the switching period can be defined as an interval starting with a first switch-on process of the first light source and ending with the switch-on process following the first switch-on process. The length of the switching period can thus vary from one switch-on process to another. It is conceivable that the length of the switching period is constant. In particular, it is conceivable that the first light source is switched periodically, in particular switched on, at a constant frequency.
„Innerhalb einer Schaltperiode“ kann dabei den Beginn und/oder das Ende der jeweiligen Schaltperiode mitumfassen."Within a switching period" can include the beginning and / or the end of the respective switching period.
Für alle anderen Lichtquellen werden Phasenversätze relativ zu der ersten Lichtquelle bestimmt. Für den Fall, dass die Schaltperiode durch Einschaltvorgänge der ersten Lichtquelle definiert ist bzw. wird, kann dazu unter einem Phasenversatz die zeitliche Verzögerung verstanden werden, mit der eine Lichtquelle relativ zur ersten Lichtquelle eingeschaltet wird. Ein Phasenversatz von 0° kann dabei einem Einschalten der Lichtquelle zu Beginn der Schaltperiode, d. h. zusammen mit dem ersten Einschaltvorgang der ersten Lichtquelle, entsprechen. Ein Phasenversatz von 360° kann einem Einschalten der Lichtquelle am Ende der Schaltperiode, d. h. zusammen mit dem nachfolgenden Einschaltvorgang der ersten Lichtquelle, entsprechen. Entsprechendes kann analog gelten, wenn die Schaltperiode beispielsweise durch Ausschaltvorgänge der ersten Lichtquelle definiert ist bzw. wird.For all other light sources, phase offsets are determined relative to the first light source. In the event that the switching period is or is defined by switching on the first light source, a phase shift can be understood to mean the time delay with which a light source is switched on relative to the first light source. A phase shift of 0 ° can turn on the light source at the beginning of the switching period, i. H. together with the first switch-on of the first light source. A phase shift of 360 ° can turn on the light source at the end of the switching period, i. H. together with the subsequent switch-on process of the first light source. The same can apply analogously if the switching period is or is defined, for example, by switching off the first light source.
Die Phasenversätze werden in Abhängigkeit von wenigstens zwei vordefinierten Tastverhältnissen der wenigstens zwei Lichtquellen bestimmt. Unter einem Tastverhältnis einer Lichtquelle kann dabei das Verhältnis einer Einschaltdauer der Lichtquelle zur Gesamtdauer einer jeweils zugrunde gelegten Schaltperiode verstanden werden. Bei einem solchen Tastverhältnis von 0 % ist somit die Lichtquelle dauernd in ausgeschaltetem Zustand zu betreiben bzw. zu belassen. Bei einem solchen Tastverhältnis von 100 % ist die Lichtquelle dauernd in eingeschaltetem Zustand zu betreiben.The phase offsets are determined as a function of at least two predefined duty cycles of the at least two light sources. A duty cycle of a light source can be understood to mean the ratio of a duty cycle of the light source to the total duration of a switching period used in each case. With such a duty cycle of 0%, the light source must therefore be operated or left in the switched-off state continuously. With such a duty cycle of 100%, the light source must be operated continuously in the switched-on state.
Aus den vordefinierten Tastverhältnissen lassen sich somit auch jeweils die erforderlichen Einschaltdauern der Lichtquellen je Schaltperiode der ersten Lichtquelle bei Kenntnis der Dauer der Schaltperiode ermitteln.The required switch-on times of the light sources for each switching period of the first light source can thus be determined from the predefined duty cycle, provided the duration of the switching period is known.
Zu wenigstens einem der Schaltzeitpunkte können wenigstens zwei Lichtquellen paarweise geschaltet werden. Beispielsweise können zu einem Schaltzeitpunkt zwei Lichtquellen ausgeschaltet werden und zwei andere Lichtquellen eingeschaltet werden. Dies ist besonders dann günstig, wenn die Lichtquellen gleichartig ausgebildet sind, insbesondere gleiche oder zumindest ähnliche elektrische Lasten bilden.At least one of the switching times at least two light sources can be switched in pairs. For example, two light sources can be switched off and two other light sources can be switched on at a switching time. This is particularly advantageous when the light sources are of the same design, in particular form the same or at least similar electrical loads.
Bei einer bevorzugten Klasse von Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Lichtquellen pulsweitenmoduliert betrieben. Um die Lichtquellen pulsweitenmoduliert zu betreiben, können die Schaltperioden anhand eines, insbesondere externen, Taktsignals definiert sein und/oder werden. Die Frequenz des Taktsignals kann dazu konstant sein und/oder konstant gehalten werden.In a preferred class of variants of the method according to the invention, the light sources are operated with pulse width modulation. In order to operate the light sources in a pulse-width-modulated manner, the switching periods can and / or can be defined on the basis of a, in particular external, clock signal. For this purpose, the frequency of the clock signal can be constant and / or kept constant.
Da der ersten Lichtquelle ein Phasenversatz relativ zum Beginn der durch das Taktsignal definierten Schaltperiode zugeordnet und/oder für die erste Lichtquelle bestimmt werden kann, kann die Bestimmung eines Phasenversatzes einer (anderen) Lichtquelle relativ zu der ersten Lichtquelle der Bestimmung eines Phasenversatzes der anderen Lichtquelle relativ zum Taktsignal entsprechen. Eine Bestimmung eines Phasenversatzes relativ zum Taktsignal kann somit begrifflich von einer Bestimmung eines Phasenversatzes relativ zur ersten Lichtquelle mitumfasst sein.Since the first light source can be assigned a phase offset relative to the start of the switching period defined by the clock signal and / or can be determined for the first light source, the determination of a phase offset of one (other) light source relative to the first light source can determine the phase offset of the other light source relative correspond to the clock signal. A determination of a phase offset relative to the clock signal can thus also be conceptually encompassed by a determination of a phase offset relative to the first light source.
Die Phasenversätze können im Voraus für wenigstens zwei aufeinanderfolgende Schaltperioden bestimmt werden, wobei vorzugsweise die Phasenversätze für wenigstens eine auf die Schaltperiode folgende Folgeperiode beibehalten werden. Je nach den vordefinierten Tastverhältnissen ist insbesondere denkbar, dass die Phasenversätze einmalig vorab für eine Vielzahl von Schaltperioden, insbesondere für eine geplante Gesamtbetriebsdauer der Lichtquellen, bestimmt werden. Diese vorbestimmten Phasenversätze brauchen somit während des Betriebs der Lichtquellen nur noch angewendet werden; insbesondere bedarf es nur noch einer Steuerung der Lichtquellen entsprechend der vorbestimmten Phasenversätze und der vordefinierten Tastverhältnisse bzw. der hieraus resultierenden Einschaltdauern. Wird beispielsweise eine Recheneinheit zur Bestimmung der Phasenversätze verwendet, kann somit die Recheneinheit während des Betriebs der Lichtquellen für anderweitige Aufgaben verwendet werden und/oder - insbesondere zur Energieeinsparung - ausgeschaltet sein und/oder werden.The phase offsets can be determined in advance for at least two successive switching periods, the phase offsets preferably being maintained for at least one subsequent period following the switching period. Depending on the predefined duty cycles, it is particularly conceivable that the phase offsets in advance once for a plurality of switching periods, in particular for a planned total operating time of the Light sources can be determined. These predetermined phase offsets therefore only need to be applied during the operation of the light sources; in particular, it is only necessary to control the light sources in accordance with the predetermined phase offsets and the predefined duty cycles or the resulting switch-on times. If, for example, a computing unit is used to determine the phase offsets, the computing unit can thus be used for other tasks during the operation of the light sources and / or - in particular to save energy - can be switched off and / or.
Eine weitere Optimierung des Stromverlaufs ergibt sich, wenn die Phasenversätze durch Minimierung der Anzahl von Schaltzeitpunkten innerhalb der Schaltperiode, zu denen unterschiedliche Mengen an durch die Lichtquellen resultierende Lasten ein- bzw. ausgeschaltet werden, bestimmt werden. Dazu kann zunächst ermittelt werden, welcher Last jede einzelne Lichtquelle entspricht und welche Einschaltdauer jede Lichtquelle entsprechend ihrem jeweils vordefinierten Tastverhältnis erfordert. Sodann werden, beispielsweise mithilfe eines Optimierungsalgorithmus, ein oder nötigenfalls mehreren Schaltzeitpunkten jeweils diejenigen Lichtquellen zugeordnet, die an diesen Schaltzeitpunkten ein- oder ausgeschaltet werden sollen. Dabei kann berücksichtigt werden, dass der Schaltvorgang einer Lichtquelle mit einer höheren Last bzw. eine dadurch ausgelöste Stromschwankung durch gleichzeitige, gegenläufige Schaltvorgänge mehrerer Lichtquellen mit jeweils geringerer Last teilweise oder vollständig kompensierbar sein können.A further optimization of the current curve results if the phase offsets are determined by minimizing the number of switching times within the switching period at which different amounts of loads resulting from the light sources are switched on or off. For this purpose, it can first be determined which load each individual light source corresponds to and which duty cycle each light source requires according to its predefined duty cycle. Then, for example with the aid of an optimization algorithm, one or, if necessary, several switching times are assigned to those light sources which are to be switched on or off at these switching times. It can be taken into account that the switching process of a light source with a higher load or a current fluctuation triggered thereby can be partially or completely compensated for by simultaneous, opposite switching processes of several light sources with a lower load in each case.
Ergeben sich dabei hinsichtlich der kompensierten Stromschwankungen gleichwertige Sätze von Phasenversätzen, kann beispielsweise ein zuerst ermittelter Satz verwendet werden.If equivalent sets of phase offsets result with regard to the compensated current fluctuations, a set determined first can be used, for example.
Denkbar ist auch, dass alternativ oder ergänzend ein Satz von Phasenversätzen durch Nachschlagen in einer, insbesondere vorab erstellten, Nachschlagetabelle bestimmt wird. Die Nachschlagetabelle kann dazu Sätzen von Soll-Tastverhältnissen Sätze von Phasenversätzen zuordnen.It is also conceivable that, alternatively or additionally, a set of phase offsets is determined by looking up in a look-up table, in particular a table that has been created beforehand. The lookup table can assign sets of target duty cycles to sets of phase offsets.
Je nach vordefinierten Tastverhältnissen kann es sein, dass ein Schaltzustand einer der Lichtquellen bestimmungsgemäß über eine Schaltperiodengrenze hinweg währt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn zwei Lichtquellen mit hohen Tastverhältnissen, insbesondere mit Tastverhältnissen von in Summe mehr als 100 %, betrieben werden sollen, wobei der Ausschaltzeitpunkt einer ersten Lichtquelle mit dem Einschaltzeitpunkt einer zweiten Lichtquelle zusammenfallen soll. Somit kann der Einschaltzustand der zweiten Lichtquelle über die Schaltperiodengrenze hinweg währen. Denkbar ist, in einem solchen Fall in der Folgeschaltperiode den Schaltzustand dieser Lichtquelle fortzusetzen. Dies kann bedeuten, dass für die Folgeschaltperiode und/oder für weitere, nachfolgende Schaltperioden die Phasenversätze der Lichtquellen angepasst und/oder neu bestimmt werden, insbesondere um dem Umstand Rechnung zu tragen, dass sich zu Beginn der neuen Schaltperiode bereits eine oder gegebenenfalls mehrere der Lichtquellen in ihren Einschaltzuständen befinden. Ein solches Vorgehen gewährleistet, dass auch trotz der vorbestimmten Phasenversätze jede der Lichtquellen mit ihrem jeweiligen, vordefinierten Tastverhältnis betrieben werden kann.Depending on the predefined duty cycle, a switching state of one of the light sources can last as intended over a switching period limit. This can be the case, for example, if two light sources with high duty cycles, in particular with duty cycles of more than 100% in total, are to be operated, the switch-off time of a first light source being intended to coincide with the switch-on time of a second light source. Thus, the on state of the second light source can last beyond the switching period limit. In such a case, it is conceivable to continue the switching state of this light source in the subsequent switching period. This can mean that the phase offsets of the light sources are adapted and / or newly determined for the subsequent switching period and / or for further subsequent switching periods, in particular to take into account the fact that one or possibly more of the light sources already exist at the beginning of the new switching period are in their switched-on states. Such a procedure ensures that, despite the predetermined phase offsets, each of the light sources can be operated with its respective predefined duty cycle.
Vor der Bestimmung der Phasenversätze können die Tastverhältnisse vordefiniert werden. Wird beispielsweise eine Kfz-Leuchte bzw. werden mehrere in Reihe geschaltete Lichtquellen der Kfz-Leuchte mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert, so ist denkbar, dass je nachdem, welche der Lichtquellen mit welchem Tastverhältnis betrieben wird, die Kfz-Leuchte in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist. Beispielsweise kann die Kfz-Leuchte wahlweise als Abblendlicht oder als Fernlicht betreibbar sein. Daher ist denkbar, dass ein Benutzer der Kfz-Leuchte, insbesondere ein Fahrer eines Kfz, in dem die Kfz-Leuchte verbaut ist, zunächst einen gewünschten Betriebsmodus, beispielsweise den Betriebsmodus Abblendlicht, auswählt. Anhand des gewählten Betriebsmodus können dann die zugehörigen Tastverhältnisse der Lichtquellen vordefiniert werden. Dies kann beispielsweise durch Nachschlagen in einer, insbesondere zuvor eingerichteten, Zuordnungstabelle, in der jedem Betriebsmodus jeweils ein Satz von Tastverhältnissen für jede der Lichtquellen abgelegt ist, erfolgen.Before determining the phase offsets, the duty cycle can be predefined. If, for example, a motor vehicle light or several light sources of the motor vehicle light which are connected in series are controlled by means of the method according to the invention, it is conceivable that, depending on which of the light sources is operated with which duty cycle, the motor vehicle light can be operated in different operating modes . For example, the motor vehicle lamp can optionally be operated as a low beam or a high beam. It is therefore conceivable that a user of the motor vehicle light, in particular a driver of a motor vehicle in which the motor vehicle light is installed, first selects a desired operating mode, for example the low beam operating mode. The associated duty cycle of the light sources can then be predefined on the basis of the selected operating mode. This can be done, for example, by looking up an allocation table, in particular one set up beforehand, in which a set of duty cycles for each of the light sources is stored for each operating mode.
Werden die Tastverhältnisse derart vordefiniert, dass ihre Summe kleiner oder gleich 100 % ist, so können alle Lichtquellen nacheinander innerhalb einer Schaltperiode betrieben werden. Eine Fortsetzung eines Schaltzustands einer der Lichtquellen in der Folgeperiode kann sich somit erübrigen.If the pulse duty factors are predefined in such a way that their sum is less than or equal to 100%, all light sources can be operated in succession within a switching period. It is therefore unnecessary to continue a switching state of one of the light sources in the subsequent period.
In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren eine Schaltungsanordnung, insbesondere einer Kfz-Leuchte, mit wenigstens zwei in Reihenschaltung betreibbaren und individuell schaltbaren Lichtquellen, wobei die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt werden. In Reihenschaltung betreibbare, individuell schaltbare Lichtquellen können somit wiederholt geschaltet werden, wobei sich resultierende Stromschwankungen, insbesondere Stromspitzen, reduzieren lassen.A circuit arrangement, in particular a motor vehicle light, with at least two light sources which can be operated in series and which can be individually switched, also falls within the scope of the invention, the circuit arrangement being set up to carry out the method according to the invention. The method according to the invention can be implemented with such a circuit arrangement. Individually switchable light sources that can be operated in series connection can thus be switched repeatedly, and the resulting current fluctuations, in particular current peaks, can be reduced.
Denkbar ist insbesondere, dass die Schaltungsanordnung eine Recheneinheit aufweist, die eingerichtet ist, für jede der wenigstens zwei Lichtquellen einen Phasenversatz aus dem Bereich 0° bis 360° zu bestimmen. Die Schaltungsanordnung kann ferner eingerichtet sein, die Lichtquellen entsprechend der, insbesondere vorangehend, bestimmten Phasenversätzen unmittelbar und/oder mittelbar zu schalten. Zur Schaltung der Lichtquellen kann die Schaltungsanordnung ein oder mehrere Überbrückungsschalter, insbesondere mit wenigstens einem Halbleiterschaltelement je Überbrückungsschalter, aufweisen.In particular, it is conceivable that the circuit arrangement has a computing unit which is set up for each of the at least two Light sources to determine a phase offset from the range 0 ° to 360 °. The circuit arrangement can also be set up to switch the light sources directly and / or indirectly in accordance with the phase offsets determined, in particular beforehand. To switch the light sources, the circuit arrangement can have one or more bridging switches, in particular with at least one semiconductor switching element per bridging switch.
In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren eine Kfz-Leuchte mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Die Kfz-Leuchte kann dazu mehrere, insbesondere eine Vielzahl von Lichtquellen, insbesondere mit jeweils einer oder mehreren Einzellichtquellen, aufweisen. Die Lichtquellen bzw. die Einzellichtquellen können als Halbleiterlichtquellen, insbesondere als LED, ausgebildet sein und/oder solche aufweisen. Bei einer solchen Kfz-Leuchte sind während des Betriebs der Kfz-Leuchte nur geringfügige Stromschwankungen, insbesondere Stromspitzen, zu erwarten. Dementsprechend reduzieren sich beispielsweise die Anforderungen an eine Stromversorgung der Kfz-Leuchte.A motor vehicle light with a circuit arrangement according to the invention also falls within the scope of the invention. For this purpose, the motor vehicle lamp can have a plurality, in particular a multiplicity, of light sources, in particular each having one or more individual light sources. The light sources or the individual light sources can be designed and / or have semiconductor light sources, in particular LED. With such a motor vehicle lamp, only slight current fluctuations, in particular current peaks, are to be expected during the operation of the motor vehicle lamp. Accordingly, the requirements for a power supply for the vehicle lamp are reduced, for example.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, sowie aus den Ansprüchen.Further features and advantages of the invention result from the following detailed description of an embodiment of the invention with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims.
Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.The individual features can each be implemented individually or in groups in any combination in variants of the invention.
In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.The schematic drawing shows exemplary embodiments of the invention, which are explained in more detail in the description below.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Kfz-Leuchte mit einer Schaltungsanordnung mit mehreren Lichtquellen; -
2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens und -
3 Zeitdiagramme für verschiedene Steuerungsmuster zur Steuerung mehrerer Lichtquellen.
-
1 is a schematic representation of a motor vehicle lamp with a circuit arrangement with several light sources; -
2nd a schematic representation of the method according to the invention and -
3rd Time diagrams for different control patterns for controlling multiple light sources.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung werden im Folgenden für sich funktional entsprechende Elemente jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.To facilitate understanding of the invention, the same reference numerals are used in the following for elements that are functionally equivalent.
Die Kfz-Leuchte
Eine Recheneinheit
Jede der Lichtquellen
Die Recheneinheit
Insgesamt ist die Schaltungsanordnung
Zur Erläuterung des Verfahrens wird dabei auch auf die Bezugszeichen aus
In einem ersten Schritt
In der Recheneinheit
In einem zweiten Schritt
Die Bestimmung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel derart, dass wenigstens zu einem Schaltzeitpunkt innerhalb einer Schaltperiode eine der Lichtquellen
Insbesondere bestimmt die Recheneinheit
Dabei berücksichtigt die Recheneinheit
In einem nachfolgenden Schritt
Anschließend kann das Verfahren
In den dargestellten Beispielen wird von jeweils vier in Reihenschaltung betriebenen Lichtquellen
In diesen Teildiagrammen
In den Teildiagrammen
In dem dem Teildiagramm
Die jeweils dargestellte Schaltperiode läuft dabei entsprechend der gewünschten Grundfrequenz vom Schaltzeitpunkt
In
Die
Im Teildiagramm
Im Teildiagramm
Damit ergeben sich Stromverläufe I und Spannungsverläufe U mit jeweils lediglich zwei Schwankungen, nämlich zu den Schaltzeitpunkten
Bei der im Teildiagramm
Trotz dieser vergleichsweise komplexen Situation bezüglich der gewünschten Tastverhältnisse der
Im Teildiagramm
Im Teildiagramm
Auch hier werden Schaltzustände über die Schaltperiodengrenze
Im Ergebnis können auch hier innerhalb der betrachteten Schaltperiode der Stromverlauf I sowie der Spannungsverlauf U mit Ausnahme lediglich zweier Schwankungen zu den Schaltzeitpunkten
In den Teildiagrammen
Anhand von Teildiagramm
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Kfz-LeuchteAutomotive lamp
- 1010th
- SchaltungsanordnungCircuit arrangement
- 1212th
- LichtquelleLight source
- 1414
- StromquellePower source
- 1616
- GlättungskondensatorSmoothing capacitor
- 1818th
- RecheneinheitArithmetic unit
- 2020
- ÜberbrückungsschalterBypass switch
- 100100
- VerfahrenProcedure
- 102102
- Schrittstep
- 104104
- Schrittstep
- 106106
- Schrittstep
- AA
- TeildiagrammPartial diagram
- BB
- TeildiagrammPartial diagram
- CC.
- TeildiagrammPartial diagram
- DD
- TeildiagrammPartial diagram
- EE
- TeildiagrammPartial diagram
- LED 1LED 1
- LichtquelleLight source
- LED 2LED 2
- LichtquelleLight source
- LED 3 LED 3
- LichtquelleLight source
- LED 4LED 4
- LichtquelleLight source
- PHIPHI
- PhasenversatzPhase shift
- tt
- Zeittime
- T1T1
- SchaltzeitpunktSwitching time
- T2T2
- SchaltzeitpunktSwitching time
- T3T3
- SchaltzeitpunktSwitching time
- T4T4
- SchaltzeitpunktSwitching time
- T5T5
- SchaltzeitpunktSwitching time
- TETE
- SchaltperiodengrenzeSwitching period limit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011005582 A1 [0002]DE 102011005582 A1 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019102569.9A DE102019102569A1 (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Method for controlling at least two light sources, circuit arrangement and vehicle lamp |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102019102569.9A DE102019102569A1 (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Method for controlling at least two light sources, circuit arrangement and vehicle lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019102569A1 true DE102019102569A1 (en) | 2020-08-06 |
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ID=71615402
Family Applications (1)
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DE102019102569.9A Pending DE102019102569A1 (en) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | Method for controlling at least two light sources, circuit arrangement and vehicle lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
2019
- 2019-02-01 DE DE102019102569.9A patent/DE102019102569A1/en active Pending
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