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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Fahrzeugleuchte
zur Verwendung in einem Fahrzeug.
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Üblicherweise
wird eine Leuchte wie zum Beispiel ein Rücklicht- und eine Bremsleuchte
in einem Fahrzeug wie zum Beispiel einem Automobil verwendet. In
der Leuchte sind eine in Serie mit einer Energieversorgung verbundene
Lichtquelle und ein in Serie zwischen der Lichtquelle und der Energieversorgung
verbundener Widerstand zum Definieren eines der Lichtquelle zuzuführenden
Stroms vorgesehen. Zudem können
eine Vielzahl von Lichtquellen parallel vorgesehen sein, um Licht
mit einer ausreichenden Lichtmenge abzugeben. In diesem Fall ist für jede Lichtquelle
ein Widerstand zum Definieren eines der Lichtquelle zuzuführenden
Stroms vorgesehen, wie beispielsweise in
JP 2001/215913 A , Seite 4
und
8 offenbart.
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Zusätzlich dient
die Leuchte als eine Vielzahl von Leuchtenarten, die unterschiedlich
sind bezüglich
der abgegebenen Lichtmenge wie zum Beispiel die Rücklicht-
und Bremsleuchte. Demnach sind Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten für die jeweiligen
Lichtquellen vorgesehen und es wird geschaltet, welcher Widerstand
verwendet wird zum Zuführen
eines Stroms für
die entsprechende Lichtquelle, hierbei die Menge des abgegebenen Lichtes
der Lichtquelle schaltend, wie in
JP 61-48836 U , Seite 1, beispielsweise offenbart
ist.
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Jedoch
erfordert die konventionelle Leuchte eine Vielzahl von Widerständen für die jeweiligen Lichtquellen,
wie oben beschrieben worden ist und es ist auch erforderlich, jeweils
Verdrahtungen zum Verbinden der Widerstände und der Energiequelle und der
zugeordneten Lichtquellen vorzusehen. Demnach steigen die Herstellungskosten
an. Zudem ist es in dem Fall, in dem die Anzahl der parallel verbundenen
Lichtquellen erhöht
ist, erforderlich, auch die Widerstände und Verdrahtungen zu erhöhen, die
den jeweiligen Lichtquellen entsprechen. Dies führt zu einer ferneren Erhöhung der
Herstellungskosten.
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Zudem
ist es erforderlich, eine Beleuchtungsschaltung zum Beleuchten einer
Lichtquelleneinheit in Übereinstimmung
mit der Anzahl von Lichtquellen, die parallel in der Lichtquelleneinheit
verbunden sind einschließlich
einer Vielzahl von Lichtquellen auszubilden. Das heißt, wenn
die Anzahl paralleler Lichtquellen in der Lichtquelleneinheit geändert wird,
sollte eine unterschiedliche Beleuchtungsschaltung verwendet werden.
Daher hat die Beleuchtungsschaltung eine geringe Einsatzflexibilität.
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Aus
JP 55-145035 A ist
eine Blinkleuchtenschaltung bekannt, bei der ein Steuertransistor
die Zuführung
von Energie zu einer Lichtquelle ein- bzw. ausschaltet und bei der
ein Kondensator ge- und entladen wird, um ein Potenzial bereitzustellen,
das von einem Vergleicher mit einer Referenzspannung verglichen
wird. Basierend auf dem Vergleichsergebnis wird der zeitliche Verlauf
des Ein- bzw. Ausschaltens des Lichtquellen-Steuertransistors durchgeführt, der synchron
mit dem Kondensator-Steuertransistor ein- bzw. ausgeschaltet wird.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugleuchte bereitzustellen,
die mit dem Stand der Technik einhergehenden obigen Nachteile auszuräumen. Das obige
und andere Ziele können durch
in den unabhängigen
Ansprüchen
beschriebene Kombinationen erreicht werden. Die unabhängigen Ansprüche definieren
ferner vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden
Erfindung.
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Das
der Erfindung zugrundeliegende Ziel wird erreicht durch eine in
einem Fahrzeug zu verwendende Fahrzeugleuchte, die als ein Rücklicht und
eine Bremsleuchte des Fahrzeugs dient, die helleres Licht emittiert
als das Rücklicht,
mit einer Lichtquelle, betreibbar zum Emittieren von Licht in Übereinstimmung
mit einer daran angelegten Spannung; einem Lichtquellensteuertransistor,
betreibbar zum Steuern von zu der Lichtquelle zugeführter Energie durch
wiederholtes Ein/Aus-Schalten des Zuführens von Energie zu der Lichtquelle;
einem Kondensator mit einem Ende, das mit Masse; verbunden ist,
und einem anderen Ende, an dem das Potential in Sägezahnform
durch Laden und Entladen des Kondensators geändert wird; einem Kondensatorsteuertransistor,
betreibbar zum Steuern des zeitlichen Verlaufs des Ladens und Entladens
des Kondensators; einem Komparator, betreibbar zum Vergleichen des
Potentials an dem anderen Ende des Kondensators mit einer Referenzspannung
und zum Steuern des zeitlichen Verlaufs, mit dem der Lichtquellensteuertransistor
ein- oder ausgeschaltet wird, und des zeitlichen Verlaufs, mit dem
der Kondensatorsteuertransistor synchron dazu ein- oder ausgeschaltet
wird, basierend auf einem Vergleichsergebnis; und einer Modusumschalteinheit,
die betreibbar ist zum Schalten eines Rücklichtmodus, in dem der Lichtquellensteuertransistor
veranlasst wird, die der Lichtquelle zugeführte Energie zu steuern, um
die Fahrzeugleuchte als Rücklicht
dienen zu lassen, und eines Bremsleuchtenmodus, in dem ein Steuern
der der Lichtquelle zugeführten
Energie durch den Lichtquellensteuertransistor nicht zugelassen
wird, um die Fahrzeugleuchte als Bremsleuchte dienen zu lassen;
wobei die Modusumschalteinheit eine Entladeunterdrückungsspannung
an das andere Ende des das andere Ende des Kondensators anlegt zum
Unterdrücken des
Entladens des Kondensators im Bremsleuchtenmodus, um den Lichtquellensteuertransistor
im eingeschalteten Zustand zu lassen.
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In
einer vorteilhafte Ausgestaltung ist die Fahrzeugleuchte beschrieben,
wobei der Lichtquellensteuertransistor und der Kondensatorsteuertransistor
MOS-Transistoren sind oder Transistoren mit Basiswiderständen, wobei
ein Gateanschluss des Lichtquellensteuertransistors und ein Gateanschluss des
Kondensatorsteuertransistors oder die Basiswiderstände des
Lichtquellensteuertransistors und des Kondensatorsteuertransistors
elektrisch verbunden sind, wobei ein Sourceanschluss des Lichtquellensteuertransistors
und ein Sourceanschluss des Kondensatorsteuertransistors elektrisch
verbunden sind, und wobei der Kondensatorsteuertransistor einen Drainstrom
fließen
lässt,
der kleiner ist als der des Lichtquellensteuertransistors.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fahrzeugleuchte
beschrieben, wobei der Komparator einschließt: einen Vergleichstransistor,
betreibbar zum Empfangen des Potentials an dem anderen Ende des
Kondensators an seinem Basisanschluss, zum Empfangen des Referenzpotentials
an seinem Emitteranschluss und zum Steuern des Timings, mit dem
der Lichtquellensteuertransistor ein- oder ausgeschaltet wird und des Timings,
mit dem der Kondensatorsteuertransistor ein- oder ausgeschaltet
wird basierend darauf, ob oder nicht eine Potentialdifferenz zwischen
dem Potential an dem anderen Ende des Kondensators und dem Referenzpotential
größer ist
als ein vorbestimmter Schwellwert; einen Referenzwerttransistor,
der elektrisch mit einem Kollektoranschluss des Vergleichstransistors
an seinem Basisanschluss verbunden ist, betreibbar zum Zuführen des
Referenzpotentials zu dem Emitteranschluss des Vergleichstransistors,
wobei das Referenzpotential sich zwischen einem Zustand, bei dem
der Vergleichstransistor eingeschaltet ist und einem Zustand, bei
dem der Vergleichstransistor ausgeschaltet ist, unterscheidet; einen
ersten Referenzwiderstand mit einem Ende, an welches eine vorbestimmte
Anwendungsspannung angelegt wird und einem anderen Ende, das elektrisch
mit dem Kollektoranschluss des Vergleichstransistors verbunden ist; und
einen zweiten Referenzwiderstand mit einem Ende, an welches die
vorbestimmte Anwendungsspannung angelegt wird und einem anderen
Ende, das elektrisch mit einem Kollektoranschluss des Referenzwerttransistors,
dem Gateanschluss oder Basiswiderstand des Lichtquellensteuertransistors
und dem Gateanschluss oder Basiswiderstand des Kondensatorsteuertransistors
verbunden ist, wobei der Referenzwiderstand einen kleineren Widerstandswert
hat als der erste Referenzwiderstand.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Fahrzeugleuchte ist
beschrieben, dass die Modusumschalteinheit der Lichtquelle eine
in Übereinstimmung
mit einer daran angelegten Eingangsspannung zugeführte Spannung
zuführt,
und dass die Modusumschalteinheit ferner eine Schutzschaltung einschließt, die
betreibbar ist, um den Kondensator zu veranlassen, eine Sägezahnwelle
zu generieren zum Steuern der der Lichtquelle zugeführten Energie, wenn
die Modusumschalteinheit die Eingangsspannung empfängt, die
höher ist
als die vorbestimmte Spannung im Bremslichtmodus.
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Es
zeigt:
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1 eine
beispielhafte Struktur einer Fahrzeugleuchte 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2A und 2B beispielhafte
Operationen der unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Fahrzeugleuchte 10 in
dem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als ein Rücklicht
dient; 2A zeigt ein Beispiel, wenn eine
Energieversorgung 200 eine Spannung von 13 V als Versorgungsspannung
generiert; und 2B zeigt ein Beispiel, wenn
eine Energieversorgung 200 eine Spannung von 18 V als Versorgungsspannung
generiert;
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3 eine
andere beispielhafte Struktur der Fahrzeugleuchte 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4A und 4B beispielhafte
Operationen der in 3 beschriebenen Fahrzeugleuchte 10 in
einem Fall, in dem eine Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
dient;
4A zeigt ein Beispiel, wenn
die Energieversorgung 200 eine Spannung von 13 V als eine
Standardversorgungsspannung generiert; und
4B zeigt
ein Beispiel, wenn die Energieversorgung 200 eine Spannung
von 18 V als Standardversorgungsspannung generiert.
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Die
Erfindung wird nun basierend auf bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, die nicht dazu gedacht sind, den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung einzuschränken
sondern nur, die Erfindung zu erläutern. Nicht alle Merkmale
und Kombinationen davon, die in der Ausführungsform beschrieben werden,
sind essentiell für
die Erfindung erforderlich.
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1 zeigt
eine beispielhafte Struktur einer Fahrzeugleuchte 10 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Fahrzeugleuchte 10 dient als
Rücklicht
eines Autos oder Ähnliches
und als eine Bremsleuchte, die helleres Licht emittiert als das
Rücklicht.
Zuerst wird ein Betrieb der Fahrzeugleuchte 10 allgemein
beschrieben. Die Fahrzeugleuchte 10 schließt eine
Modusschalteinheit 40 ein, eine Sägezahnwellen- Generiereinheit 50,
eine Vergleichseinheit 70, eine Lichtquelleneinheit 30,
einen Schaltungswiderstand 114, einen Lichtquellenwiderstand 116,
eine Zener-Diode 112, einen Kondensator-Steuertransistor 56 und
einen Lichtquellen-Steuertransistor 110.
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Die
Lichtquelleneinheit 30 schließt eine Vielzahl von Lichtquellen 32 ein
und gibt Licht in Übereinstimmung
mit Energie ab, die diesen zugeführt
wird. Eine Vielzahl von Lichtquellen 32 kann in Serie oder parallel
vorgesehen sein. In diesem Beispiel ist die Lichtquelle 32 eine
lichtemittierende Diode.
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Die
Fahrzeugleuchte 10 ist mit einer externen Energieversorgung 200 über Schalter 62 und 64 verbunden.
Die Schalter 62 und 64 sind zwischen einer externen
Energieversorgung 200 und der Lichtquelleneinheit 30 vorgesehen
und schalten, ob die Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht-
oder als Bremslichtleuchte betrieben wird. In dieser Beschreibung
ist die externe Energieversorgung 200 eine in einem Fahrzeug
montierte Batterie. In einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als
Rücklicht
dient, wird der Schalter 62 eingeschaltet und der Schalter 64 wird ausgeschaltet.
In einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
dient, ist der Schalter 64 eingeschaltet: Beispielsweise
kann der Schalter 62 ein Lampenschalter sein, der auf der
Fahrerseite im Fahrzeug vorgesehen ist zum Beleuchten des Rücklichtes
während
der Schalter 64 ein Bremsschalter sein kann, der mit einem
Bremspedal des Fahrzeugs arbeitet.
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Der
Lichtquellen-Steuertransistor 110 steuert der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Energie durch
wiederholtes Schalten, um die Energie zu der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführen oder
nicht. In diesem Beispiel ist der Lichtquellen-Steuertransistor 110 ein
MOS-Transistor,
der zwischen der Lichtquelleneinheit 30 und dem Masse-Potential
in Serie vorgesehen ist und schaltet, ob oder nicht die Energie
zu der Lichtquelleneinheit 30 zugeführt wird durch Schalten, um
einen Stromfluss von der Lichtquelleneinheit 30 zum Masse-Potential
fließen
zu lassen oder nicht, basierend auf einer einem Gate-Anschluss des
Lichtquellen-Steuertransistor 110 zugeführten Spannung.
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Die
Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 generiert
eine Sägezahnwelle
zum Steuern, ob der Lichtquellen-Steuertransistor 110 ein-
oder ausgeschaltet wird. Die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 schließt einen
Kondensator 58 ein, der ein gegen Masse verbundenes Ende
hat und ein anderes Ende, an dem ein Potential wie ein Sägezahn durch
Aufladen und Entladen des Kondensators geändert wird, um durch das Potential
am anderen Ende des Kondensators 58 die Sägezahnwelle
zu generieren. Die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 schließt einen Ladewiderstand 52 ein,
einen Lade-/Entlade-Widerstand 54 und den Kondensator 58.
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Der
Kondensator-Steuertransistor 56 steuert eine Zeitabstimmung
bzw. ein Timing, mit dem das Laden und Entladen des Kondensators 58 geschaltet wird.
Zudem ist in diesem Beispiel der Kondensator-Steuertransistor 56 ein
MOS-Transistor mit
einem Gate-Anschluss elektrisch an einen Gate-Anschluss des Lichtquellen-Steuertransistors 110 verbunden. Daher
werden der Kondensator-Steuertransistor 56 und der Lichtquellen-Steuertransistor 110 synchron zueinander
ein- und ausgeschaltet.
Der Kondensator-Steuertransistor 56 ermöglicht es einem Drain-Strom,
der kleiner ist als der des Lichtquellen-Steuertransistor 110,
darin zu fließen.
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Der
Lichtquellen-Steuertransistor 110 und der Kondensator-Steuertransistor 56 können Bipolartransistoren
mit Basiswiderständen
sein. In diesem Fall sind die Basiswiderstände der Transistoren 110 und 56 elektrisch
verbunden. Zudem schließen
der Lichtquellen-Steuertransistor 110 und der Kondensator-Steuertransistor 56 ferner Widerstände ein,
die jeweils elektrisch einen Basisanschluss und einen Emitteranschluss
des jeweiligen Transistors elektrisch verbinden. Auch in diesem
Aufbau führt
die Fahrzeugleuchte 10 eine ähnliche Operation aus zu der
in einem Fall der Verwendung des MOS-Transistors.
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Die
Vergleichseinheit 70 vergleicht das Potential am anderen
Ende des Kondensators 58 mit einem Referenzpotential, das
der Vergleichseinheit 70 geliefert wird, um das Timing
zu steuern, mit dem der Lichtquellen-Steuertransistor 110 und
der Kondensator-Steuertransistor 56 synchron zueinander
basierend auf dem Vergleichsergebnis ein- oder ausgeschaltet werden.
Mit anderen Worten, die Vergleichseinheit 70 führt ein
Potential basierend auf dem Vergleichsergebnis an die Gate-Anschlüsse des
Lichtquellen-Steuertransistors 110 und des Kondensator-Steuertransistors 56.
Die Vergleichseinheit 70 schließt den ersten Referenzwiderstand 72 ein,
den zweiten Referenzwiderstand 74, einen Basiswiderstand 76,
einen gemeinsamen Widerstand 82, einen Vergleichstransistor 78 und
einen Referenzwerttransistor 80.
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Die
Modusschalteinheit 40 schaltet einen Rücklichtmodus, in welchem die
Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht dient und einen Bremsleuchtenmodus, in
welchem die Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte dient basierend
darauf, welcher der Schalter 62 und 64 eingeschaltet
ist. Die Modusschalteinheit 40 lässt den Lichtquellen-Steuertransistor 110 die
von der Energiequelle 200 zu der Lichtquelleneinheit 30 zugeführte Energie
steuern in einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als
das Rücklicht
betrieben wird, aber erlaubt es dem Lichtquellen-Steuertransistor 110 nicht,
die von der Energiequelle 200 zu der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Energie
zu steuern. Die Modusschalteinheit 40 schließt eine
Vielzahl von Dioden 42, 44, 46, 66 und 68 ein
und einen Widerstand 48.
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Als
nächstes
werden die Operationen der jeweiligen Komponenten in einem Fall
beschrieben, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht
betrieben wird, das heißt,
einem Fall, in dem der Schalter 62 eingeschaltet ist, und
der Schalter 64 ausgeschaltet ist. Die Diode 42 empfängt eine
von der Energieversorgung 200 generierte Versorgungsspannung über den
Schalter 62 und führt
sie zu der Lichtquelleneinheit 30 über den Lichtquellenwiderstand 116.
Die Diode 42 legt auch diese Energieversorgungsspannung
an den Schaltungswiderstand 114 an, der parallel zur Lichtquelleneinheit 30 vorgesehen
ist.
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Der
Schaltungswiderstand 114 ist zwischen der Vergleichseinheit 70 und
der Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 und
der Diode 42 in Serie verbunden. Die Zener-Diode 112 ist
zwischen dem Schaltungswiderstand 114 und dem Masse-Potential in Rückwärtsrichtung
verbunden, um parallel zu der Vergleichseinheit 70 angeordnet
zu sein und der Sägezahnwellen-Generiereinheit 50.
Das heißt,
an die Vergleichseinheit 70 und die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 wird
eine Spannung von der Energieversorgung 200 über den
Schaltungswiderstand 114 angelegt, die durch die Zener-Diode 112 definiert
ist. Auf diese Weise können
die Vergleichseinheit 70 und die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 unabhängig von
einer Änderung
der Energieversorgungsspannung betrieben werden. Das heißt, eine
Schwellwertspannung der Zener-Diode 112 in Rückwärtsrichtung ist
niedriger als die Energieversorgungsspannung, die von der Energieversorgung 200 generiert
wird.
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Der
Lade-/Entlade-Widerstand 54 der Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 ist
mit dem anderen Ende des Kondensators 58 in Serie verbunden
während
der Ladewiderstand 52 zwischen dem Lade-/Entlade-Widerstand 54 und
dem Schaltungswiderstand 114 in Serie verbunden ist. Zudem
ist ein Punkt zwischen dem Ladewiderstand 52 und dem Lade-/Entlade-Widerstand 54 an
einen Drainanschluss des Kondensator-Steuertransistor 56 verbunden.
In einem Fall, in dem der Kondensator-Steuertransistor 56 AUS ist,
wird der Kondensator 58 aufgeladen durch die Energieversorgungsspannung über den
Schaltungswiderstand 114, den Ladewiderstand 52 und
den Lade-/Entlade-Widerstand 54.
Zudem ist ein Source-Anschluss des Kondensator-Steuertransistors 56 mit
dem Masse-Potential verbunden und demnach wird der Kondensator 58 in einem
Fall, in dem der Kondensator-Steuertransistor 56 EIN ist, über den
Lade-/Entlade-Widerstand 54 und den Kondensator-Steuertransistor 56 entladen.
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Der
Vergleichstransistor 78 der Vergleichseinheit 70 empfängt das
Potential am anderen Ende des Kondensators 58 an seinem
Basisanschluss und eine Referenzspannung an seinem Emitteranschluss und
steuert das Timing, mit dem der Lichtquellen-Steuertransistor 110 und
der Kondensator-Steuertransistor 56 ein-
oder ausgeschaltet werden basierend darauf, ob oder nicht die Potentialdifferenz
zwischen dem Potential am anderen Ende des Kondensators 58 und
der Referenzspannung größer ist
als ein vorbestimmter Schwellwert. Das heißt, der Vergleichstransistor 78 schaltet
den Referenzwerttransistor 80 ein und aus durch Einschalten
oder Ausschalten, um ein Kollektor-Potential des Referenzwerttransistors 80 zur Änderung
zu veranlassen, hierdurch das Timing steuernd, mit dem der Lichtquellen-Steuertransistor 110 und
der Kondensator-Steuertransistor 56 ein- oder ausgeschaltet
werden.
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Ein
Kollektoranschluss des Vergleichstransistor 78 ist mit
dem Schaltungswiderstand 114 über den ersten Referenzwiderstand 72 verbunden
während
ein Emitteranschluss davon über
den gemeinsamen Widerstand 82 mit dem Masse-Potential verbunden
ist. Der erste Referenzwiderstand 72 hat ein Ende, an welches
eine vorbestimmte Anwendungsspannung angelegt wird und das andere
Ende ist elektrisch verbunden mit dem Emitteranschluss des Vergleichstransistors 78.
Beachte bitte, dass die vorbestimmte Anwendungsspannung eine Spannung ist,
die durch die Zener-Diode 112 definiert ist.
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Der
Vergleichstransistor 78 wird in einem Fall eingeschaltet,
in dem die Potentialdifferenz zwischen dem Potential an einem Ende
des Kondensators 58, der aufgeladen worden ist und der
an Emitteranschluss angelegten Referenzspannung einen Schwellwert
des Vergleichstransistors 78 übersteigt, es hierdurch einem
Strom ermöglichend,
von der Energieversorgung 200 gegen Masse-Potential über den
Schaltungswiderstand 114, den ersten Referenzwiderstand 72 und
den gemeinsamen Widerstand 82 zu fließen. In diesem Fall wird ein
Basis-Potential
des Referenzwerttransistors 80 niedriger und demnach wird
der Referenzwerttransistor 80 ausgeschaltet. In dieser
Beschreibung ist das dem Vergleichstransistor 78 zugeführte Referenzpotential
ein Potential an einem Verbindungspunkt des gemeinsamen Widerstandes 82 und
des Emitteranschlusses des Vergleichstransistors 78.
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Der
Referenzwerttransistor 80 führt ein Referenzpotential an
den Emitteranschluss des Vergleichstransistors 78, dessen
Kollektoranschluss elektrisch mit dem Basisanschluss des Referenzwerttransistors 80 verbunden
ist. Das heißt,
dem Vergleichstransistor 78 wird in einem Zustand, in dem
der Transistor 78 EIN ist, ein abweichender Potentialwert
zugeführt davon,
wenn er sich im AUS-Zustand befindet.
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Der
Referenzwerttransistor 80 ist mit dem Schaltungswiderstand 114 über den
zweiten Referenzwiderstand 74 an seinem Kollektoranschluss verbunden
und ist über
den gemeinsamen Widerstand 82 an seinem Emitteranschluss
gegen Masse verbunden. Im zweiten Referenzwiderstand 74 wird an
einem Ende eine vorbestimmte Anwendungsspannung geliefert, während das
andere Ende elektrisch mit dem Kollektoranschluss des Referenzwerttransistors 80 verbunden
ist, dem Gate-Anschluss des
Lichtquellen-Steuertransistors 110 und dem Gate-Anschluss
des Kondensator-Steuertransistors 56. Der zweite Referenzwiderstand 74 hat
einen kleineren Widerstandswert als der erste Referenzwiderstand 72.
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Wenn
der Referenzwerttransistor 80 ausgeschaltet ist, verursacht
dies, das kein Strom vom zweiten Referenzwiderstand 74 zum
gemeinsamen Widerstand 82 fließt, wodurch ein Potential zwischen dem
zweiten Referenzwiderstand 74 und dem Kollektoranschluss
des Referenzwerttransistors 80 hochgeht. Daher werden der
Kondensator-Steuertransistor 56 und der Lichtquellen-Steuertransistor 110 eingeschaltet,
um die Lichtquelleneinheit 30 mit Energie zu versorgen.
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Wenn
der Kondensator-Steuertransistor 56 ausgeschaltet worden
ist, wird der Kondensator 58 wie oben beschrieben entladen.
In einem Fall, in dem die Potentialdifferenz zwischen dem Potential
am einen Ende des Kondensators 58 und dem Referenzpotential
kleiner ist als der Schwellwert des Vergleichstransistors 78 wird
der Vergleichstransistor 78 ausgeschaltet. In diesem Fall
wird der Referenzwerttransistor 80 eingeschaltet und der
Lichtquellen-Steuertransistor 110 und der Kondensator-Steuertransistor 56 werden
ausgeschaltet, weil das Kollektor-Potential des Vergleichstransistors 78 zunimmt.
Durch Wiederholen der obigen Operation ist es möglich, eine Zerhacker- bzw.
Umrichtersteuerung durchzuführen
für die
der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Energie, um die Energie
zu reduzieren, hierdurch die Lichtemissionsmenge der Lichtquelleneinheit 30 reduzierend.
Das dem Vergleichstransistor 78 zugeführte Referenzpotential wird
durch ein Teilungsverhältnis
bestimmt, mit dem der erste Referenzwiderstand 72 und der
gemeinsame Widerstand 82 die durch die Zener-Diode 112 definierte Spannung
teilen in einem Fall, in dem der Vergleichstransistor 78 eingeschaltet
ist während
er durch ein Teilungsverhältnis
bestimmt wird, mit dem der zweite Referenzwiderstand 74 und
der gemeinsame Widerstand 82 die durch die Zener-Diode 112 definierte Spannung
teilen in einem Fall, in dem der Vergleichstransistor 78 ausgeschaltet
ist. Da der Widerstandswert des zweiten Referenzwiderstandes 74 kleiner
ist als der des ersten Referenzwiderstandes 72, ist die im
ersten Fall, in dem der Vergleichstransistor 78 eingeschaltet ist,
gelieferte Referenzspannung niedriger als die, die geliefert wird
in dem Fall, in dem der Vergleichstransistor 78 ausgeschaltet
ist. Das heißt,
das Referenzpotential in einem Fall, in dem der Kondensator 58 entladen
worden ist, ist niedriger als das in einem Fall, in dem der Kondensator 58 geladen
worden ist. Demnach kann die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 eine
Sägezahnwelle
generieren, bei der das Laden und Entladen mit einem vorbestimmten
Timing geschaltet werden. Mit anderen Worten, die Fahrzeugleuchte 10 kann
die Lichtquelleneinheit 30 mit einem vorbestimmten Tastverhältnis ein-
und ausschalten.
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Als
nächstes
werden die Operationen der jeweiligen Komponenten in einem Fall
beschrieben, in dem die Fahrzeugleuchte als Bremsleuchte dient, das
heißt,
ein Fall, in dem der Schalter 64 in einem eingeschalteten
Zustand ist. Die Diode 44 empfängt die Energieversorgungsspannung,
die von der Energieversorgung 200 generiert wird und führt sie
der Lichtquelleneinheit 30 über den Lichtquellenwiderstand 116 zu.
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Die
Diode 46 empfängt
die von der Energieversorgung 200 generierte Energieversorgungsspannung über den
Schalter 64 und legt eine Entladungsunterdrückungsspannung
basierend auf der Energieversorgungsspannung an das andere Ende
des Kondensators 58 über
den Widerstand 48 und die Diode 68 an. Das heißt, die
Diode 68 führt
die Entladeunterdrückungsspannung
dem anderen Ende des Kondensators 58 zu zum Unterdrücken des
Entladens des Kondensators 58, hierdurch das Generieren
der Sägezahnwelle
in der Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 stoppend.
Selbst wenn der Kondensator 58 geladen worden ist und der
Kondensator-Steuertransistor 56 eingeschaltet worden ist,
wird der Kondensator 58 nicht entladen wobei die Entladeunterdrückungsspannung
immer an den Kondensator 58 angelegt ist. Daher ist es
möglich,
den Lichtquellen-Steuertransistor 110 im
eingeschalteten Zustand zu halten.
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Durch
Behalten des Lichtquellen-Steuertransistors 110 im eingeschalteten
Zustand wird eine Energie mit dem Tastverhältnis von 100% der Lichtquelleneinheit 30 zugeführt und
demnach emittiert die Lichtquelleneinheit 30 helleres Licht
als in einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht
dient. Zudem ist die Diode 66 vorgesehen, um zu verhindern,
dass eine Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 48 und
der Diode 68 hochgeht auf die Spannung, die durch die Zener-Diode 112 definiert
ist oder höher
in einem Fall, in dem eine Überspannung
wie eine Lastabfallüberspannung
an die Fahrzeugleuchte 10 angelegt wird. Demnach ist es
möglich,
einen Ausfall der Komponenten wie des Kondensators 58 aufgrund
von Spannung zu verhindern.
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In Übereinstimmung
mit der Fahrzeugleuchte 10 ist es in diesem Beispiel durch
einfachen Schaltungsaufbau möglich,
die Fahrzeugleuchte 10 als zwei Arten von Leuchten zu betrieben,
die unterschiedlich sind in ihrer Helligkeit emittierten Lichtes, d.
h., die Rücklicht-
und die Bremsleuchte. Beispielsweise ist es möglich, die Anzahl der in Serie
mit der Lichtquelleneinheit 30 verbundenen Widerstände zu reduzieren.
Zudem ist es möglich,
die Sägezahnwelle
durch einfache Schaltungsstruktur zu generieren und eine Zerhacker- bzw. Umricht-Steuerung
durchzuführen
durch gemeinsames Steuern der Gate-Anschlüsse des Transistors zum Generieren
der Sägezahnwelle
und des Transistors zum Steuern der Lichtquelle. Zudem ist es in Übereinstimmung
mit der Fahrzeugleuchte 10 in diesem Beispiel unabhängig von
der Anzahl der parallel in der Lichtquelleneinheit 30 verbundenen
Lichtquellen 32 möglich,
die Lichtquelleneinheit 30 durch eine gemeinsame Beleuchtungsschaltung
leuchten zu lassen, hierdurch die erhöhte Einsatzflexibilität bereitstellend.
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2A und 2B zeigen
beispielhafte Operationen in einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10,
die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden ist, als
das Rücklicht
dient. 2A zeigt einen beispielhaften
Betrieb, wenn die Energieversorgung 200 eine Spannung von
13 V als Energieversorgungsspannung generiert.
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Wie
oben beschrieben ist der Lichtquellen-Steuertransistor 110 ausgeschaltet
während
einer Periode, in der der Kondensator 58 geladen wird und
der der Lichtquelleneinheit 30 zugeführte Strom ist näherungsweise
Null. Andererseits ist der Lichtquellen-Steuertransistor 110 während einer
Periode, in der der Kondensator 58 entladen wird, eingeschaltet
und der in Übereinstimmung
mit der Energieversorgungsspannung zugeführte Strom wird der Lichtquelleneinheit 30 zugeführt.
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2B zeigt
einen beispielhaften Betrieb, wenn die Energieversorgung 200 eine
Spannung von 18 V als Energieversorgungsspannung generiert. Auch
in diesem Beispiel ist der der Lichtquelleneinheit 30 zugeführte Strom
näherungsweise
Null während
der Periode, in der der Kondensator 58 geladen wird, wohingegen
der in Übereinstimmung
mit der Energieversorgungsspannung zugeführte Strom der Lichtquelleneinheit 30 während der
Periode zugeführt
wird, in der der Kondensator 58 entladen wird. In diesem
Beispiel nimmt der zugeführte
Strom zu, weil die zugeführte
Energieversorgungsspannung höher
ist als die in dem in 2A gezeigten Beispiel. Zudem,
wie in 2A und 2B gezeigt,
wird das Tastverhältnis
des zugeführten
Stroms nicht durch die Energieversorgungsspannung geändert. Das heißt, wenn
die Energieversorgungsspannung zunimmt, nimmt der zugeführte Strom
auch zu.
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3 zeigt
eine andere beispielhafte Struktur einer Fahrzeugleuchte 10.
In 3 haben die Komponenten, die mit den selben Bezugszeichen versehen
sind wie die in 1, die selben oder ähnliche
Funktionen und Strukturen wie jene unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen.
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In
einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht
dient, führt
die Fahrzeugleuchte 10 der Lichtquelleneinheit 30 Energie,
für die
eine Zerhackersteuerung bzw. Umrichtersteuerung durchgeführt worden
ist, durch einen ähnlichen
Betrieb wie dem im Beispiel der 1 zu. In
diesem Beispiel schließt
die Sägezahnwellen-Generiereinheit 50 außerdem ein:
einen Widerstand 86, der zwischen dem Widerstand 114 und
dem Ladewiderstand 52 in Serie geschaltet ist; eine Diode 88,
vorgesehen zwischen dem Widerstand 86 und dem Kondensator 58,
um parallel zum Ladewiderstand 52 zu sein und dem Lade-/Entlade-Widerstand 54;
einen Widerstand 108, der zwischen dem Kondensator 58 und
dem Gate-Anschluss des Vergleichstransistors 78 vorgesehen
ist; und einen Widerstand 118, der zwischen einem Punkt
zwischen dem Widerstand 108 und dem Gate-Anschluss des
Vergleichstransistors 78 und dem Masse-Potential vorgesehen
ist, um parallel zum Kondensator 58 zu liegen. Der Kondensator 58 wird über den
Widerstand 86 und die Diode 88 geladen. Zu dem
Gate-Anschluss des Vergleichstransistors 78 wird eine Spannung
erhalten durch Teilen der geladenen Spannung des Kondensators 58 durch
die Widerstände 108 und 118.
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Der
Kondensator 58 wird über
einen Transistor 122, der später beschrieben wird, den Ladewiderstand 52 und
den Kondensator-Steuertransistor 56 entladen.
Der Kondensator-Steuertransistor 56 und der
Lichtquellen-Steuertransistor 110 schaltenen wiederholt
EIN und AUS in Übereinstimmung
mit der geladenen Spannung am Kondensator 58 wie bei der Fahrzeugleuchte 10,
die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden ist, hierbei
die Energie in einem vorbestimmten Tastverhältnis der Lichtquelleneinheit 30 zuführend. Da
die Entlademenge des Kondensators 58 über die Widerstände 108 und 188 reduziert
wird, haben die Widerstände 108 und 118 zudem
größere Widerstandwerte
als die des Ladewiderstandes 52.
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In
einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
dient, wird der Kondensator 58 über den Widerstand 48,
die Diode 34, den Widerstand 84 und die Diode 88 geladen.
Die Diode 34 und der Widerstand 84 sind zwischen
dem Widerstand 48 und dem Ladewiderstand 52 in
Serie vorgesehen. In einem Fall, in dem der Kondensator 58 geladen
worden ist und der Kondensator-Steuertransistor 56 eingeschaltet
worden ist, wird der dem Kondensator 58 zugeführte Strom über den
Kondensator-Steuertransistor 56 umgeleitet zum Masse-Potential. Daher wird
der Kondensator 58 über
den Lade-/Entlade-Widerstand 54,
den Ladewiderstand 52 und den Kondensator-Steuertransistor 56 entladen,
sodass die Energie, für
welche Zerhackersteuerung bzw. Umrichtsteuerung durchgeführt worden
ist, wie in dem Fall des Rücklichts
der Lichtquelleneinheit 30 zugeführt wird.
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Man
beachte bitte, dass die Energie mit dem größeren Tastverhältnis der
Lichtquelleneinheit 30 zugeführt werden kann durch Festlegen
der Summe der Widerstandswerte des Ladewiderstandes 52 und des
Lade-/Entlade-Widerstandes 54 auf einen Wert, größer als
dem Widerstandswert des Widerstandes 84. In diesem Beispiel
kann durch Festlegen der Summe der Widerstandswerte des Ladewiderstandes 52 und
des Lade-/Entlade-Widerstandes 54 auf einen
Wert um 20–40-mal
dem Widerstandswert des Widerstandes 84 die Energie, die
das Tastverhältnis von
näherungsweise
100% hat, der Lichtquelleneinheit 30 zugeführt werden.
Zudem ist es, um das Tastverhältnis
in einem Fall des Rücklichtes
zu reduzieren vorzuziehen, dass der Widerstandswert des Ladewiderstandes 52 kleiner
ist als der des Lade-/Entlade-Widerstandes 54.
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Die
Fahrzeugleuchte 10 schließt in diesem Beispiel eine
Schutzschaltung 90 zusätzlich
zu dem Aufbau der Fahrzeugleuchte 10 ein, die unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben worden ist. Wie oben beschrieben
empfängt
die Modusumschalteinheit 40 die Energieversorgungsspannung,
die von der Energieversorgung 200 generiert worden ist
an ihrem Eingang und führt
eine zugeführte
Spannung in Übereinstimmung
mit der Eingangsspannung an die Lichtquelleneinheit 30.
Im Bremslichtmodus der Fahrzeugleuchte 10, in dem Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
dient lässt
die Schutzschaltung 90 den Kondensator 58 eine
Sägezahnwelle
mit kürzerer Entladezeit
generieren in einem Fall, in dem die Modusschalteinheit 40 die
Eingangsspannung empfängt,
die höher
ist als eine vorbestimmte Spannung, hierdurch die der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Leistung
steuernd. In diesem Beispiel kann die Schutzschaltung 90 den
Kondensator 58 eine Sägezahnwelle
generieren lassen mit einer kürzeren
Entladezeit durch Erhöhen
der Entladerate des Kondensators 58.
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Die
Schutzschaltung 90 schließt eine Zener-Diode 94 ein,
einen Transistor 98, einen Transistor 102 und
einen Transistor 122. Die Zener-Diode 94 ist mit
ihrer Kathode mit der Kathode der Diode 46 verbunden. Der
Transistor 96 ist an die Anode der Zener-Diode 94 mit
den Kollektor- und Basisanschlüssen
davon angeschlossen während
er über
einen Widerstand an einem Emitteranschluss davon gegen Masse geschaltet
ist. Der Transistor 98 wird in einem Fall eingeschaltet,
in dem die Eingangsspannung höher
ist als eine Schwellwertspannung der in Rückwärtsrichtung betriebenen Zener-Diode 94,
die über
die Diode 46 an die Zener-Diode 94 angelegt wird,
sodass ein Strom in Übereinstimmung
mit der Eingangsspannung über
die Widerstände 92 und 96 von
der Energieversorgung 200 zum Masse-Potential fließt.
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Der
Transistor 102 ist vorgesehen zum Bilden einer Spiegelschaltung
in Bezug auf den Transistor 98 und ermöglicht einen Stromfluss in Übereinstimmung
mit einem Emitterstrom des Transistors 98 gegen Masse-Potential.
Ein Kollektoranschluss des Transistors 102 ist an das andere
Ende des Kondensators 58 angeschlossen und demnach wird
der Kondensator 58 in Übereinstimmung
mit dem in der Spiegelschaltung fließenden Strom entladen. Daher nimmt
die Entladungsrate des Kondensators 58 zu und die der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Leistung
wird reduziert. Zudem wird der Kondensator 58 mit einer
Rate in Übereinstimmung
mit dem Strom in der Spiegelschaltung entladen, das heißt, der
Eingangsspannung. Mit anderen Worten, der Kondensator 58 wird
rascher entladen, wenn die Eingangsspannung höher ist, hierdurch die der
Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Energie ferner reduzierend.
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Der
Widerstand 106 der Schutzschaltung 90 ist zwischen
dem Widerstand 48 und dem Masse-Potential vorgesehen, um
parallel zu dem Widerstand 84 zu sein, dem Ladewiderstand 52,
dem Lade-/Entlade-Widerstand 54 und dem Kondensator 58.
Der Widerstand 106 ist mit dem Widerstand 48 über die Diode 68 verbunden
zum Verhindern eines Rückwärtsstroms.
Ein Basisanschluss des Transistors 122 ist zwischen der
Diode 68 und dem Widerstand 106 über die
Diode 120 verbunden. Ein Emitteranschluss des Transistors 122 ist
zwischen dem Ladewiderstand 52 und dem Lade-/Entlade-Widerstand 54 verbunden
während
ein Kollektoranschluss davon mit dem Kollektoranschluss des Transistors 102 und dem
anderen Ende des Kondensators 58 verbunden ist.
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In
einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Rücklicht
dient, fließt
kein Strom durch den Widerstand 106. Daher wird der Transistor 122 eingeschaltet.
In einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
dient, fließt
ein Strom in den Widerstand 106 und demnach wird der Transistor 122 ausgeschaltet.
Auf diese Weise ist es möglich,
einen Entladepfad des Kondensators 58 unterschiedlich zu
gestalten zwischen dem Rücklichtmodus
und dem Bremslichtmodus der Fahrzeugleuchte 10, wie oben beschrieben,
hierdurch die Entladerate ändernd.
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In Übereinstimmung
mit der Fahrzeugleuchte 10 in diesem Beispiel kann in einem
Fall, in dem eine große
Eingangsspannung vorliegt, die der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Leistung
reduziert werden, um die Lichtquelleneinheit 30 zu schützen. Da
die der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführende Energie beschränkt werden
kann, kann zudem der Widerstandswert des Lichtquellenwiderstandes 116 zum Definieren
des der Lichtquelleneinheit 30 zuzuführenden Stroms kleiner gemacht
werden. Daher wird die in dem Lichtquellenwiderstand 116 generierte Wärmemenge
und es ist demnach möglich,
es der Fahrzeugleuchte 10 zu erlauben, präzise zu
arbeiten.
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4A und 4B zeigen
Beispiele des Betriebs der Fahrzeugleuchte 10, die unter
Bezugnahme auf 3 beschrieben worden ist in
einem Fall, in dem die Fahrzeugleuchte 10 als Bremsleuchte
arbeitet. Der Betrieb der Fahrzeugleuchte 10 in einem Fall
des Rücklichts
ist ähnlich
dem unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschriebenen. 4A zeigt
einen beispielhaften Betrieb der Fahrzeugleuchte 10 in
einem Fall der Bremsleuchte, wenn die Energieversorgung 200 eine
Spannung von 13 V als Standard-Energieversorgungsspannung
generiert. In diesem Fall führt
die Fahrzeugleuchte 10 die Energie mit dem Tastverhältnis von
näherungsweise
100% der Lichtquelleneinheit 30 zu.
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4B zeigt
einen beispielhaften Betrieb, wenn die Energieversorgung 200 eine
Spannung von 18 V als Energieversorgungsspannung generiert. Wenn
die Energieversorgungsspannung höher
wird, nimmt der Maximalwert des zugeführten Stroms zu. Da jedoch
das Tastverhältnis
des zugeführten Stroms
reduziert wird, wie oben beschrieben, kann die durch die Lichtquelleneinheit 30 verbrauchte Leistung
näherungsweise
konstant gehalten werden. Mit anderen Worten, in Übereinstimmung
mit der Fahrzeugleuchte 10 in diesem Beispiel kann der
Energieverbrauch für
verschiedene Energieversorgungen näherungsweise konstant gehalten
werden. Da die Fahrzeugleuchte 10 in diesem Beispiel für verschiedene
Energieversorgungen verwendet werden kann, ist sie exzellent in
ihrer Einsatzflexibilität.
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Wie
aus dem obigen ersichtlich ist, kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung eine Fahrzeugleuchte bereitgestellt werden, die durch
einfache Schaltungsstruktur als zwei Leuchtenarten arbeiten kann,
die unterschiedlich sind in ihrer Helligkeit wie zum Beispiel als
eine Rücklichtleuchte
und eine Bremsleuchte.