DE102022205281A1 - LED lamp, diagnostic system and method for monitoring an LED lamp - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte (14) für ein Kraftfahrzeug mit einer Ansteuerschaltung (22), die einen Eingangsanschluss (26) zum Anschluss an ein Lichtsteuermodul (12) und einen LED-Treiber (24), der an ein LED-Modul (28) angeschlossen ist, aufweist, wobei die Ansteuerschaltung (22) einen Regler (32) aufweist, der eingerichtet ist, die Stromaufnahme der LED-Leuchte (14) konstant zu halten.The invention relates to an LED light (14) for a motor vehicle with a control circuit (22) which has an input connection (26) for connection to a light control module (12) and an LED driver (24) which is connected to an LED module ( 28) is connected, wherein the control circuit (22) has a controller (32) which is set up to keep the current consumption of the LED light (14) constant.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte für ein Kraftfahrzeug mit einer Ansteuerschaltung, die einen Eingangsanschluss zum Anschluss an ein Lichtsteuermodul und einen LED-Treiber, der an ein LED-Modul angeschlossen ist, aufweist.The invention relates to an LED light for a motor vehicle with a control circuit that has an input connection for connection to a light control module and an LED driver that is connected to an LED module.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Diagnosesystem für eine LED-Leuchte und ein Verfahren zur Überwachung einer LED-Leuchte eines Kraftfahrzeugs.The invention further relates to a diagnostic system for an LED light and a method for monitoring an LED light of a motor vehicle.
Aus der
Die Überwachung der Funktion der LED-Leuchte ist zum einen für einen Kunden wünschenswert und zum anderen häufig per Gesetz vorgegeben. LED-Ansteuerelektroniken können oftmals ihre Fehler nur über die Stromaufnahme von einem Lichtsteuermodul mitteilen. Zu diesem Zweck wertet das Lichtsteuermodul über eine interne Strommessung den Ausgangsstrom aus. Üblicherweise beschreiben zwei Fehlerschwellen den Zustand „kein Fehler“ oder „Fehler“. Es gibt eine obere Ausgangstromschwelle, die den „kein Fehler-Zustand“ beschreibt und es gibt eine untere Fehlerschwelle, die den Zustand „Fehler“ beschreibt.Monitoring the function of the LED light is, on the one hand, desirable for a customer and, on the other hand, is often required by law. LED control electronics can often only communicate their errors via the power consumption of a lighting control module. For this purpose, the lighting control module evaluates the output current using an internal current measurement. Usually two error thresholds describe the status “no error” or “error”. There is an upper output current threshold that describes the “no error” condition and there is a lower error threshold that describes the “error” condition.
Dabei muss die obere Stromschwelle so ausgelegt sein, dass alle unabhängigen Parameter berücksichtigt werden. Aufgrund von vielen unabhängigen Parametern ist die Streuung relativ groß. Insbesondere wird die Schwelle bisher von folgenden voneinander unabhängigen Parametern bestimmt: Eingangsspannung, Bauteiltoleranz, Temperatur, Wirkungsgrad, LED-Flussspannung.The upper current threshold must be designed so that all independent parameters are taken into account. Due to the many independent parameters, the spread is relatively large. In particular, the threshold has so far been determined by the following independent parameters: input voltage, component tolerance, temperature, efficiency, LED forward voltage.
Aufgabe der ErfindungTask of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine LED-Leuchte vorzuschlagen, bei der ein oberer Diagnose-Stromschwellenwert unabhängig von Parametern der LED-Leuchte eingestellt werden kann.It is the object of the invention to propose an LED lamp in which an upper diagnostic current threshold can be set independently of parameters of the LED lamp.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine LED-Leuchte für ein Kraftfahrzeug mit einer Ansteuerschaltung, die einen Eingangsanschluss zum Anschluss an ein Lichtsteuermodul und an einen LED-Treiber, der an ein LED-Modul angeschlossen ist, aufweist, wobei die Ansteuerschaltung einen Regler aufweist, der eingerichtet ist, die Stromaufnahme der LED-Leuchte konstant zu halten.This object is achieved according to the invention by an LED light for a motor vehicle with a control circuit which has an input connection for connection to a light control module and to an LED driver which is connected to an LED module, the control circuit having a regulator, which is set up to keep the current consumption of the LED light constant.
Wenn kein Fehler der LED-Leuchte, insbesondere des LED-Moduls, vorliegt, sieht ein Lichtsteuermodul, welches an den Eingangsanschluss angeschlossen ist, immer den gleichen, der Stromaufnahme der LED-Leuchte entsprechenden Ausgangsstrom, unabhängig von Eingangsspannung, Temperatur, Wirkungsgrad, LED-Flussspannung, etc. Dadurch können Bauteiltoleranzen, die Eingangsspannung und Temperatur kompensiert werden. Es entsteht eine „harte“ Schwelle, die immer gleich ist, auch nach Jahren des Betriebs und/oder Produktionsschwankungen. Dadurch verkleinert sich das Toleranzfenster und eine Auswertung vereinfacht sich bzw. wird sicherer. Auch wenn sich der Wirkungsgrad über die Jahre aufgrund von Bauteilanpassungen verbessert, kann durch eine Regelung auf einen vorgegebenen festen Stromaufnahmewert die obere Stromschwelle gleichbleiben.If there is no error in the LED light, especially the LED module, a light control module that is connected to the input connection always sees the same output current corresponding to the power consumption of the LED light, regardless of the input voltage, temperature, efficiency, LED Forward voltage, etc. This allows component tolerances, input voltage and temperature to be compensated. A “hard” threshold is created that is always the same, even after years of operation and/or production fluctuations. This reduces the tolerance window and makes evaluation easier and more reliable. Even if the efficiency improves over the years due to component adjustments, the upper current threshold can remain the same by regulating to a predetermined fixed current consumption value.
Der Regler kann temperaturkompensiert sein und mit kleiner Regelabweichung arbeiten.The controller can be temperature compensated and work with a small control deviation.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ansteuerschaltung eine parallel zum LED-Treiber geschaltete Stromsenke aufweist, die mit dem Regler verbunden ist. Der Regler kann dadurch die Stromaufnahme regeln, indem die Stromsenke angesteuert wird. Wenn demnach der LED-Treiber mehr Strom zieht, kann die Stromsenke so angesteuert werden, dass diese weniger Strom aufnimmt, sodass die Summe aus Strom in den LED-Treiber und Strom in die Stromsenke konstant bleibt. Das Lichtsteuermodul sieht dadurch immer den gleichen Ausgangsstrom, der der Stromaufnahme der LED-Leuchte entspricht.It is particularly preferred if the control circuit has a current sink connected in parallel to the LED driver and connected to the controller. The controller can thereby regulate the current consumption by controlling the current sink. If the LED driver draws more current, the current sink can be controlled so that it draws less current, so that the sum of the current in the LED driver and the current in the current sink remains constant. This means that the light control module always sees the same output current, which corresponds to the power consumption of the LED light.
Der LED-Treiber kann mit der Stromsenke verbunden sein und eingerichtet sein, im Fehlerfall die Stromsenke abzuschalten. Wenn demnach der LED-Treiber einen Fehler, insbesondere einen Fehler im LED-Modul, erkennt, kann dieser die Stromsenke ansteuern und abschalten. Der Regler ist damit nicht mehr in der Lage, auf eine konstante, einem oberen Stromschwellenwert entsprechende Stromaufnahme zu regeln. Die Stromaufnahme der LED-Leuchte bricht ein. Damit bricht auch der Ausgangsstrom des Lichtsteuermoduls ein, sodass eine zweite Stromschwelle unterschritten wird und durch das Licht-Steuermodul eindeutig ein Fehler erkannt werden kann.The LED driver can be connected to the current sink and set up to switch off the current sink in the event of a fault. If the LED driver detects an error, especially an error in the LED module, it can control and switch off the current sink. The controller is therefore no longer able to regulate to a constant current consumption corresponding to an upper current threshold. The power consumption of the LED light drops. This also causes the output current of the light control module to drop, so that a second current threshold is undershot and through the light control module can clearly detect an error.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Stromsensor vorgesehen sein, der eingerichtet ist, den über den Eingangsanschluss fließenden Strom zu erfassen. Der Stromsensor kann in den Regler integriert sein. Insbesondere kann der Stromsensor als Shunt ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, a current sensor can be provided which is set up to detect the current flowing through the input connection. The current sensor can be integrated into the controller. In particular, the current sensor can be designed as a shunt.
Das LED-Modul kann zumindest eine LED aufweisen. Vorzugsweise ist das LED-Modul als LED-Matrix ausgebildet. Das LED-Modul kann LEDs in einer Reihen- und/oder Parallelschaltung aufweisen.The LED module can have at least one LED. The LED module is preferably designed as an LED matrix. The LED module can have LEDs connected in series and/or parallel.
In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Diagnosesystem mit einer Erfindungsgemäßen LED-Leuchte und einem Lichtsteuermodul, welches eingerichtet ist, die LED-Leuchte an eine Betriebsspannungsquelle anzuschalten und die Stromaufnahme der LED-Leuchte zu überwachen. Im Normalbetrieb, d.h. wenn kein Fehler vorliegt, ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der LED-Leuchte die Stromaufnahme der LED-Leuchte konstant. Bricht diese Stromaufnahme jedoch ein, so spricht dies für einen Fehler in der LED-Leuchte. Dies kann durch Überwachung der Stromaufnahme der LED-Leuchte durch das Diagnosesystem erkannt werden.The scope of the invention also includes a diagnostic system with an LED lamp according to the invention and a light control module, which is set up to connect the LED lamp to an operating voltage source and to monitor the power consumption of the LED lamp. In normal operation, i.e. when there is no error, the current consumption of the LED lamp is constant due to the design of the LED lamp according to the invention. However, if this current consumption drops, this indicates a fault in the LED light. This can be detected by monitoring the power consumption of the LED light by the diagnostic system.
In dem Rahmen der Erfindung fällt weiterhin ein Verfahren zur Überwachung einer LED-Leuchte eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Stromaufnahme der LED-Leuchte auf einen vorgegebenen konstanten Wert geregelt wird, indem eine Stromsenke durch einen Regler angesteuert wird, um Stromaufnahmeschwankungen des LED-Treibers zu kompensieren. Die Stromsenke kann parallel zum LED-Treiber der LED-Leuchte geschaltet sein. Die Stromsenke kann eine Reihenschaltung eines Transistors und eines Widerstands aufweisen.The scope of the invention also includes a method for monitoring an LED light of a motor vehicle, in which the current consumption of the LED light is regulated to a predetermined constant value by controlling a current sink by a regulator in order to control current consumption fluctuations of the LED driver compensate. The current sink can be connected in parallel to the LED driver of the LED light. The current sink can have a series connection of a transistor and a resistor.
Ein Stromsensor kann den Eingangsstrom und somit die Stromaufnahme der Ansteuerelektronik überwachen. Die Stromaufnahme ist dabei die Summe aus dem Strom der Stromsenke und dem Strom des LED-Treibers. Der Regler regelt fest auf einen vorgegebenen Wert, indem er die Stromsenke entsprechend ansteuert. Sollte der LED-Treiber weniger Strom benötigen, so fließt mehr Strom durch die Stromsenke. Benötigt der LED-Treiber mehr Strom, so fließt durch die Stromsenke weniger Strom.A current sensor can monitor the input current and thus the current consumption of the control electronics. The current consumption is the sum of the current of the current sink and the current of the LED driver. The controller regulates firmly to a predetermined value by controlling the current sink accordingly. If the LED driver requires less power, more current flows through the current sink. If the LED driver requires more current, less current flows through the current sink.
Im Fehlerfall kann der LED-Treiber die Stromsenke ausschalten. Es fließt dann nur noch der Fehlerstrom des LED-Treibers, der deutlich geringer ist als die Stromaufnahme im fehlerfreien Fall. Dieser Strom liegt unter einer unteren Stromschwelle, sodass erkannt werden kann, dass ein Fehler in der LED-Leuchte vorliegt.In the event of an error, the LED driver can switch off the current sink. Then only the error current of the LED driver flows, which is significantly lower than the current consumption in the error-free case. This current is below a lower current threshold so that it can be recognized that there is a fault in the LED light.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Fehlerfall ein Lichtsteuermodul die LED-Leuchte und damit verbunden auch die Stromsenke abschalten kann.Alternatively or additionally, it can be provided that in the event of a fault, a light control module can switch off the LED light and, associated with it, the current sink.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention result from the description and the drawing. Likewise, according to the invention, the features mentioned above and those further detailed can be used individually or in groups in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for describing the invention.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und ZeichnungDetailed description of the invention and drawing
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Diagnosesystems;1 shows a schematic representation of a diagnostic system; -
2 zeigt ein Schaubild zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Stromschwellen.2 shows a diagram to illustrate the different current thresholds.
Die
Die LED-Leuchte 14 umfasst eine Ansteuerelektronik 22, die einen LED-Treiber 24, der an einen Eingangsanschluss 26 angeschlossen ist, aufweist. Der LED-Treiber 24 ist wiederum mit einem LED-Modul 28 verbunden. Der am Eingangsanschluss 26 aufgenommene Strom entspricht dem Ausgangsstrom des Lichtsteuermoduls 12. Der aufgenommene Strom teilt sich auf in einen Strom, der vom LED-Treiber 24 aufgenommen wird, und einen Strom, der von einer Stromsenke 30 aufgenommen wird. Die Stromsenke 30 und der LED-Treiber 24 sind parallelgeschaltet.The
Ein Regler 32 ist mit einem Stromsensor 34 verbunden oder weist diesen auf. Durch den Stromsensor 34 wird der von der LED-Leuchte 14 aufgenommene Strom erfasst. Der Regler 32 ist dazu eingerichtet, den aufgenommenen Strom auf einen vorgegebenen Wert zu regeln. Zu diesem Zweck steuert der Regler 32 die Stromsenke 30 an. Wird von dem LED-Treiber 24 mehr Strom benötigt, wird die Stromsenke 30 so angesteuert, dass diese weniger Strom aufnimmt, sodass in Summe der am Eingangsanschluss 26 aufgenommene Strom möglichst konstant bleibt.A controller 32 is connected to or has a
Stellt der LED-Treiber 24 einen Fehler fest, insbesondere einen Fehler im LED-Modul 28, so schaltet der LED-Treiber 24 die Stromsenke 30 ab. Dies führt zu einem Stromeinbruch des am Eingangsanschluss 26 aufgenommenen Stroms. Dieser Stromeinbruch kann durch die Diagnoseeinrichtung 20 des Lichtsteuermoduls 12 erkannt werden.If the
In der
Durch die Diagnoseeinrichtung 20 wird überwacht, ob der vom LED-Modul 14 aufgenommene Strom über der Schwelle S2 oder unter der Schwelle S1 liegt. The
Dadurch, dass der Regler 32 eingerichtet ist, im Normalbetrieb, wenn also kein Fehler vorliegt, den aufgenommenen Strom auf einen Wert zu regeln, der bei der Schwelle S2 oder darüber liegt, und in die Regelung keine variablen Parameter eingehen, ist die Diagnose, ob ein Fehler im LED-Modul 14 vorliegt, unabhängig von variablen Parametern und damit besonders zuverlässig.Because the controller 32 is set up to regulate the current consumed to a value that is at the threshold S2 or above during normal operation, i.e. when there is no error, and no variable parameters are included in the control, the diagnosis is whether there is an error in the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE19852351A1 (en) | 1998-11-13 | 2000-05-18 | Hella Kg Hueck & Co | Diagnostic system for an LED light in a motor vehicle |
DE102009052690B3 (en) | 2009-11-11 | 2011-04-28 | Osma Gmbh | Method for driving LED-lamp of electrical system of e.g. commercial vehicle, involves providing measured flow current as control value to booster, and regulating additional load by measured flow current that is supplied to battery |
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