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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schaltung zur Ansteuerung von lichtemittierenden Elementen (Treiberschaltung).
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STAND DER TECHNIK
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Zur Ansteuerung von lichtemittierenden Elementen wie LEDs (Leuchtdioden) sind verschiedene Ansteuerschaltungen (Treiberschaltungen) für lichtemittierende Elemente bekannt.
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Herkömmliche LED-Treiberschaltungen umfassen einen Stromtreiber, der einen Strom durch eine LED leitet. Einige herkömmliche LED-Ansteuerschaltungen führen eine PWM-Steuerung (Pulsweitenmodulation) des Stromtreibers anhand einer Kommunikation mit einem externen Prozessor durch (siehe z. B. Patentdokument 1). Bei der PWM-Steuerung wird der Stromtreiber anhand eines PWM-Signals ein- und ausgeschaltet. Dies ermöglicht eine PWM-Dimmung der LED.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr.
2017-28866 -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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TECHNISCHE AUFGABE
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Ohne einen externen Prozessor kann die oben erwähnte herkömmliche LED-Ansteuerschaltung nicht mit einem Prozessor kommunizieren und keine Lichtemissionssteuerung für die LED durchführen.
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Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine LED-Ansteuerschaltung bereitzustellen, die auch ohne eine externe Steuerung eine Lichtemissionssteuerung für ein lichtemittierendes Element durchführen kann, ohne die Anzahl der Anschlüsse zu erhöhen.
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LÖSUNG DER AUSFGABE
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst beispielsweise eine Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element:
- einen Empfangsanschluss und einen Sendeanschluss, die mit einer externen Steuereinheit verbindbar sind;
- eine Kommunikationsschaltung, die eingerichtet ist, von der Steuereinheit über das Empfangsterminal ein Empfangssignal zu empfangen und
- über den Sendeanschluss ein Sendesignal an das Steuergerät senden;
- einen Dimmsignalgenerator, der eingerichtet ist, in Dimmsignal zu erzeugen;
- eine Konstantstromschaltung, die eingerichtet ist,
- einen Strom in ein lichtemittierendes Element zu leiten und
- anhand des Dimmsignals ein- und ausgeschaltet zu werden;
- einen ersten Puffer, der zwischen dem Sendeanschluss und der Kommunikationsschaltung vorgesehen ist, wobei die Ausgangsseite des ersten Puffers mit dem Sendeanschluss und die Eingangsseite des ersten Puffers mit der Kommunikationsschaltung verbunden ist; und
- eine Bestimmungsschaltung, die eingerichtet ist, anhand eines ersten Signals am Ausgangsanschluss des ersten Puffers und eines zweiten Signals am Eingangsanschluss des ersten Puffers zu bestimmt, ob die Steuereinheit angeschlossen ist oder nicht,
wobei - wenn die Bestimmungsschaltung feststellt, dass die Steuereinheit angeschlossen ist, die Kommunikationsschaltung aktiviert wird, um ein über das Empfangsterminal empfangenes Signal zu verarbeiten, und der Dimmsignalgenerator das Dimmsignal basierend auf einem Befehl von der Kommunikationsschaltung erzeugt, und
- wenn die Bestimmungsschaltung feststellt, dass die Steuereinheit nicht angeschlossen ist, die Kommunikationsschaltung für die Verarbeitung des über den Empfangsanschluss empfangenen Signals deaktiviert wird, und der Dimmsignalgenerator das Dimmsignal anhand eines Impulssignals, das dem Empfangsanschluss oder dem Sendeanschluss zugeführt wird, erzeugt.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Mit einer Ansteuerschaltung (Treiberschaltung) für ein lichtemittierendes Element gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, auch ohne eine externe Steuerung eine Lichtemissionssteuerung für ein lichtemittierendes Element durchzuführen, ohne die Anzahl der Anschlüsse zu erhöhen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
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- 1 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Ansteuerschaltung (LED-Treiberschaltung) gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
- 2 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die mit einer MCU verbunden ist.
- 3 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ohne angeschlossene MCU verwendet wird.
- 4 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Treiberschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
- 5 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, die mit einer MCU verbunden ist.
- 6 ist eine Ansicht, die die LED-Ansteuerschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, an die keine MCU angeschlossen ist.
- 7 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Treiberschaltung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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<1. Vergleichsbeispiel>
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Vor der Beschreibung illustrativer (beschreibender) Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Vergleichsbeispiel beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Ansteuerschaltung (LED-Treiberschaltung) 10 gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt.
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Die in 7 gezeigte LED-Treiberschaltung 10 umfasst einen UART 11, eine Logikschaltung 12 und eine Konstantstromschaltung 13. Die LED-Treiberschaltung 10 hat zum Herstellen elektrischer Verbindungen mit der Außenwelt einen RX-Anschluss 10A, einen TX-Anschluss 10B, einen LED-Anschluss 10C und einen Erdungsanschluss 10D als externe Anschlüsse.
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Der UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 11 ist eine Schaltung, die eine Zwei-Wege-Wandlung zwischen seriellen und parallelen Signalen durchführt. Außerhalb der LED-Treiberschaltung 10 ist eine MCU (Mikrocontrollereinheit) 15 vorgesehen. Die MCU 15 kann an die RX- und TX-Anschlüsse 10A und 10B angeschlossen werden. Der UART 11 empfängt ein Empfangssignal Srx von der MCU 15 über den RX-Anschluss 10A. Der UART 11 sendet ein Sendesignal Stx über den TX-Anschluss 10B an die MCU 15. Das heißt, der UART 11 ist eine Kommunikationsschaltung, die eingerichtet ist, dass sie mit der MCU 15 kommunizieren kann.
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Die Konstantstromschaltung 13 ist eine Schaltung zum Durchlassen eines konstanten LED-Stroms ILED in einer LED 20, die außerhalb der LED-Ansteuerschaltung 10 vorgesehen ist. Die Anode der LED 20 ist mit einem Anwendungsanschluss für eine Versorgungsspannung Vcc verbunden. Die Kathode der LED 20 ist mit dem LED-Anschluss 10C verbunden. Der Masseanschluss 10D ist mit einem Anwendungsanschluss für ein Massepotenzial verbunden. Die Konstantstromschaltung 13 ist für die Verbindung zwischen der LED und den Masseanschlüssen 10C und 10D vorgesehen. Die LED 20 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, bei der mehrere LED-Elemente in Reihe geschaltet sind, wie in 7 gezeigt, sondern kann beispielsweise auch ein einzelnes LED-Element sein.
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Der UART 11 verarbeitet das Empfangssignal Srx von der MCU 15 und gibt einen Befehl an die Logikschaltung 12. Die Logikschaltung 12 empfängt den Befehl und erzeugt ein PWM-Signal Spwm. Das PWM-Signal Spwm ist ein Impulssignal mit Pegeln, die jeweils einer Einschaltzeitspanne und einer Ausschaltzeitspanne entsprechen. Die Konstantstromschaltung 13 wird anhand des PWM-Signals Spwm ein- und ausgeschaltet. Wenn die Konstantstromschaltung 13 eingeschaltet ist, fließt der LED-Strom ILED, und wenn die Konstantstromschaltung 13 ausgeschaltet ist, fließt der LED-Strom ILED nicht. Somit kann entsprechend dem Einschaltverhältnis des PWM-Signals Spwm (d. h. dem Anteil der Einschaltperiode an der Impulsperiode) ein PWM-Dimmen der LED 20 durchgeführt werden.
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Wenn jedoch bei dieser LED-Ansteuerschaltung 10 die MCU 15 nicht verwendet wird, kann die Kommunikation mit der MCU 15 nicht durchgeführt werden, so dass die Lichtemissionssteuerung für die LED 20 nicht durchgeführt werden kann. Das heißt, die Verwendung der MCU 15 ist Voraussetzung und die LED-Ansteuerschaltung 10 kann nicht eigenständig verwendet werden.
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Um dem entgegenzuwirken, können zusätzliche Anschlüsse vorgesehen werden, damit die LED-Ansteuerschaltung 10 eigenständig verwendet werden kann; die Erhöhung der Anzahl von Anschlüssen in der LED-Ansteuerschaltung 10 führt jedoch zu einer Erhöhung der Anzahl von Anschlüssen im IC-Gehäuse (integrierte Schaltung), die aus der Modularisierung der LED-Ansteuerschaltung 10 resultiert, was unerwünscht ist.
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<2. erste Ausführungsform>
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<2 - 1. Konfiguration der LED-Treiberschaltung>
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die zur Lösung der oben genannten Probleme entwickelt wurden. 1 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Treiberschaltung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
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Die in 1 gezeigte LED-Treiberschaltung 1 umfasst einen UART 2 (Kommunikationsschaltung), eine Logikschaltung 3, eine Konstantstromschaltung 4 und Puffer 5 und 6. Die LED-Treiberschaltung 1 hat einen RX-Anschluss 1A (Empfangsanschluss), einen TX-Anschluss 1B (Sendeanschluss), einen LED-Anschluss 1C und einen Erdungsanschluss 1D zum Herstellen elektrischer Verbindungen mit der Außenwelt.
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Die RX- und TX-Anschlüsse 1A und 1B können mit einer externen MCU (Steuereinheit) verbunden werden, die in 1 nicht dargestellt ist (siehe 2, auf die später noch eingegangen wird). Der RX-Anschluss 1A ist über den Puffer 5 mit dem UART 2 verbunden. Die Eingangsseite des Puffers 5 ist die Seite, die mit dem RX-Anschluss 1A verbunden ist, und die Ausgangsseite des Puffers 5 ist die Seite, die mit dem UART 2 verbunden ist. Der UART 2 kann ein Empfangssignal von der MCU über den RX-Anschluss 1A und den Puffer 5 empfangen.
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Der TX-Anschluss 1B ist über den Puffer 6 mit dem UART 2 verbunden. Die Eingangsseite des Puffers 6 ist die Seite, die mit dem UART 2 verbunden ist, und die Ausgangsseite des Puffers 6 ist die Seite, die mit dem TX-Anschluss 1B verbunden ist. Der UART 2 kann über den Puffer 6 und den TX-Anschluss 1B ein Sendesignal an die MCU senden.
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Die Logikschaltung 3 verfügt über einen PWM-Signalgenerator 31 (Dimmregler) und eine Bestimmungsschaltung 32.
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Der PWM-Signalgenerator 31 ist eingerichtet, ein PWM-Signal Spwm (Dimmsignal) gemäß einem Befehl von UART 2 zu erzeugen. Der PWM-Signalgenerator 31 ist mit dem Ausgangsanschluss des Puffers 5 verbunden. Daher erzeugt der PWM-Signalgenerator 31 in einem Stand-alone-Modus das PWM-Signal Spwm anhand eines vom Puffer 5 zugeführten Signals. Der Stand-alone-Modus ist ein Modus, in dem die LED-Ansteuerschaltung 1 verwendet wird, ohne dass die LED-Ansteuerschaltung 1 mit der MCU verbunden ist.
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Die Bestimmungsschaltung 32 ist eingerichtet, ein erstes Signal S1 am Ausgangsanschluss des Puffers 6 (das Signal an einem Knoten N1) und ein zweites Signal S2 am Eingangsanschluss des Puffers 6 (das Signal an einem Knoten N2) zu überwachen. Basierend auf den ersten und zweiten Signalen S1 und S2 bestimmt die Bestimmungsschaltung 32, ob die LED-Treiberschaltung 1 mit der MCU verbunden ist. Stellt die Bestimmungsschaltung 32 fest, dass die MCU nicht angeschlossen ist, schaltet sie die LED-Treiberschaltung 1 in den Stand-Alone-Modus.
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Zwischen dem Knoten N1 und der Bestimmungsschaltung 32 kann übrigens ein Puffer vorgesehen sein, dessen Eingangsseite mit dem Knoten N1 und dessen Ausgangsseite mit der Bestimmungsschaltung 32 verbunden ist.
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Die Verbindungen um die Konstantstromschaltung 4 und die LED 20 sind die gleichen wie im oben beschriebenen Vergleichsbeispiel. Die Konstantstromschaltung 4 ist für die Verbindung zwischen der LED und den Masseanschlüssen 1C und 1D vorgesehen. Die Konstantstromschaltung 4 wird anhand des PWM-Signals Spwm ein- und ausgeschaltet.
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<2 - 2. Normalmodus>
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Der Betrieb der LED-Treiberschaltung 1, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird beschrieben. 2 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1 mit der MCU 15 zeigt, die mit der LED-Treiberschaltung 1 verbunden ist. Das heißt, 2 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1 in einem normalen Modus verwendet.
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Wie in 2 gezeigt, kann der UART 2, da die MCU 15 mit den RX- und TX-Anschlüssen 1A und 1B verbunden ist, das Empfangssignal Srx von der MCU 15 über den RX-Anschluss 1A und den Puffer 5 empfangen und das Sendesignal Stx über den Puffer 6 und den TX-Anschluss 1B an die MCU 15 senden.
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Das Empfangssignal Srx, das der UART 2 von der MCU 15 empfängt, und das Sendesignal Stx, das vom UART 2 an die MCU 15 gesendet wird, sind jeweils ein Signal, das entweder einen hohen oder einen niedrigen Pegel haben kann. Zunächst empfängt der UART 2 das Empfangssignal Srx und sendet dann das Sendesignal Stx. In der Zwischenzeit überwacht die Bestimmungsschaltung 32 die ersten und zweiten Signale S1 und S2, und wenn sie feststellt, dass das erste Signal S1 einen hohen Pegel hat, während das zweite Signal S2 vom UART 2 eingespeist wird, bestimmt sie, dass die MCU 15 mit der LED-Treiberschaltung 1 verbunden ist. Infolgedessen schaltet die Bestimmungsschaltung 32 die LED-Ansteuerschaltung 1 in den Normalmodus um.
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Dabei gibt die Bestimmungsschaltung 32 dem UART 2 die Möglichkeit, das Empfangssignal Srx zu verarbeiten. Somit gibt der UART 2 einen Befehl an den PWM-Signalgenerator 31 anhand der Verarbeitung des Empfangssignals Srx. Als Reaktion auf den Befehl erzeugt der PWM-Signalgenerator 31 das PWM-Signal Spwm. Der Konstantstromkreis 4 wird anhand des PWM-Signals Spwm ein- und ausgeschaltet. So wird im Normalmodus anhand des Empfangssignals Srx von der MCU 15 ein PWM-Dimmen der LED 20 durchgeführt.
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<2 - 3. Stand-alone-Modus>
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3 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1 ohne die MCU 15 zeigt, die mit der LED-Treiberschaltung 1 verbunden ist. Dies bedeutet, dass 3 eine Ansicht ist, die die LED-Ansteuerschaltung 1 in einem Standalone-Modus zeigt.
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Wie in 3 gezeigt, sind die RX- und TX-Anschlüsse 1A und 1B außerhalb der LED-Ansteuerungsvorrichtung 1 kurzgeschlossen und die RX- und TX-Anschlüsse 1A und 1B werden mit einem Impulssignal Sp gespeist, wenn die LED-Ansteuerschaltung 1 im Standalone-Modus verwendet wird.
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Hierbei überwacht die Bestimmungsschaltung 32 zunächst das erste und zweite Signal S1 und S2. Das Bestimmungssignal 32 erkennt, dass das erste Signal S1 aufgrund des Impulssignals Sp einen hohen Pegel aufweist, wenn das zweite Signal S2 nicht eingespeist wird, und stellt fest, dass die MCU nicht mit der LED-Treiberschaltung 1 verbunden ist. Infolgedessen schaltet die Bestimmungsschaltung 32 die LED-Treiberschaltung 1 in den Stand-Alone-Modus.
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Dabei deaktiviert die Bestimmungsschaltung 32 den UART 2 für die Verarbeitung des vom RX-Anschluss 1A empfangenen Signals (hier das Impulssignal Slp). Außerdem befiehlt die Bestimmungsschaltung 32 dem PWM-Signalgenerator 31, im Standalone-Modus zu arbeiten. Als Reaktion auf den Befehl erzeugt der PWM-Signalgenerator 31 das PWM-Signal Spwm anhand des vom Puffer 5 zugeführten Signals. Dabei wird das PWM-Signal Spwm durch eine Durchlaufverarbeitung erzeugt. Das heißt, das PWM-Signal Spwm hat während der High-Pegel-Periode des Impulssignals Sp einen hohen Pegel und während der Low-Pegel-Periode des Impulssignals Sp einen niedrigen Pegel.
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Die Konstantstromschaltung 4 wird anhand des PWM-Signals Spwm ein- und ausgeschaltet. Im Stand-Alone-Modus wird die LED 20 also anhand des Impulssignals Sp mit PWM gedimmt.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsform, wenn die MCU 15 nicht verwendet wird, die LED-Ansteuerschaltung 1 verwendet werden, wobei die RX- und TX-Anschlüsse 1A und 1B derart kurzgeschlossen und mit dem Impulssignal Sp gespeist werden, dass sie eigenständig arbeitet, um die Lichtemissionssteuerung für die LED 20 durchzuführen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, in der LED-Ansteuerschaltung 1 einen neuen Anschluss hinzuzufügen, und es wird eine Erhöhung der Anzahl der Anschlüsse vermieden.
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<3. Zweite Ausführungsform>
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4 ist eine Ansicht, die die schematische Blockkonfiguration einer LED-Treiberschaltung 1X gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Im Folgenden werden die Unterschiede in der Konfiguration der in 4 gezeigten LED-Ansteuerschaltung 1X gegenüber der ersten Ausführungsform (siehe 1) beschrieben.
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Die LED-Treiberschaltung 1X verfügt über einen Puffer 7. Der Eingangsanschluss des Puffers 7 ist mit einem Knoten N1 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Puffers 7 ist mit einer Bestimmungsschaltung 32 verbunden. In der LED-Treiberschaltung 1X ist der PWM-Signalgenerator 31 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform mit dem Ausgangsanschluss des Puffers 7 statt mit dem Ausgangsanschluss des Puffers 5 verbunden.
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Der Betrieb der LED-Treiberschaltung 1X, die wie oben beschrieben eingerichtet ist, wird beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1X in Verbindung mit einer MCU 15 zeigt, die mit der LED-Treiberschaltung 1X verbunden ist. Das heißt, 5 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1X im Normalmodus zeigt.
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Zunächst empfängt der UART 2 ein Empfangssignal Srx und sendet dann ein Sendesignal Stx. Unterdessen überwacht die Bestimmungsschaltung 32 ein erstes und ein zweites Signal S1 und S2. Die Bestimmungsschaltung 32 überwacht das erste Signal S1 über den Puffer 7. Stellt die Bestimmungsschaltung 32 fest, dass das erste Signal S1 einen hohen Pegel hat, während das zweite Signal S2 vom UART 2 eingespeist wird, so bestimmt sie, dass die MCU 15 mit der LED-Treiberschaltung 1X verbunden ist. Infolgedessen schaltet die Bestimmungsschaltung 32 die LED-Ansteuerschaltung 1X in den Normalmodus um. Der anschließende Betrieb ist ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform. Somit kann die LED-Treiberschaltung 1X im normalen Modus arbeiten, während sie mit der MCU 15 verbunden ist.
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6 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1X ohne die MCU 15 zeigt, die mit der LED-Treiberschaltung 1X verbunden ist. Das heißt, 6 ist eine Ansicht, die die LED-Treiberschaltung 1X in einem Stand-alone-Modus zeigt.
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Wie in 6 gezeigt, ist, wenn die MCU 15 nicht angeschlossen ist, ein RX-Anschluss 1A offen und ein TX-Anschluss 1B wird von außen mit einem Impulssignal Sp gespeist. Zunächst überwacht die Bestimmungsschaltung 32 das erste und zweite Signal S1 und S2. Das Bestimmungssignal 32 erkennt, dass das erste Signal S1 aufgrund des Impulssignals Sp einen hohen Pegel aufweist, wenn das zweite Signal S2 nicht gespeist wird, und stellt fest, dass die MCU nicht mit der LED-Treiberschaltung 1X verbunden ist. Infolgedessen schaltet die Bestimmungsschaltung 32 die LED-Ansteuerschaltung 1X in den Stand-Alone-Modus.
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Dabei sperrt die Bestimmungsschaltung 32 den UART 2 für die Verarbeitung des vom RX-Anschluss 1A empfangenen Signals. Außerdem befiehlt die Bestimmungsschaltung 32 dem PWM-Signalgenerator 31, im Standalone-Modus zu arbeiten. Als Reaktion auf den Befehl erzeugt der PWM-Signalgenerator 31 das PWM-Signal Spwm anhand des über den TX-Anschluss 1B und den Puffer 7 zugeführten Impulssignals Sp. Dabei wird das PWM-Signal Spwm durch die Verarbeitung wie in der ersten Ausführungsform erzeugt.
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Somit kann die LED-Ansteuerschaltung 1X gemäß dieser Ausführungsform, wie die der ersten Ausführungsform, im „stand-alone“-Modus betrieben werden, um die Lichtemissionssteuerung für die LED 20 durchzuführen. Außerdem sind, wie bei der ersten Ausführungsform, keine zusätzlichen Anschlüsse erforderlich.
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Hierbei ermöglicht die Verwendung eines Puffers 7 mit schnellem Ansprechverhalten die Übertragung des Impulssignals Sp an den PWM-Signalgenerator 31 mit gutem Ansprechverhalten und die Verbesserung der Eigenschaften eines LED-Stroms ILED. In Anbetracht der Tatsache, dass der Puffer 5, der im Normalmodus (siehe 5) verwendet wird, ebenfalls ein schnelles Ansprechverhalten haben muss, kann in der ersten Ausführungsform (siehe 1) ein Puffer mit schnellem Ansprechverhalten, der für die Erzeugung des PWM-Signals Spwm verwendet wird, als Puffer 5 im Normalmodus und im Standalone-Modus verwendet werden.
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<4. IC-Gehäuse>
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Die LED 20 und die LED-Ansteuerschaltung 1 (oder 1X) sind zum Beispiel in einem Gehäuse untergebracht. In diesem Fall ist das IC-Gehäuse mit einem IC-Chip, in dem die LED 20 integriert ist, und einem IC-Chip, in dem die LED-Ansteuerschaltung 1 (oder 1X) integriert ist, eingerichtet, die mit einem Dichtungsmaterial (Harz oder dergleichen) eingeschlossen sind. Das IC-Gehäuse hat auch Anschlüsse (Leadframes) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach außen. Der IC-Chip mit der darin integrierten LED 20, der IC-Chip mit der darin integrierten LED-Treiberschaltung 1 (oder 1X) und die Anschlüsse sind durch Bonddrähte oder dergleichen miteinander verbunden.
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Wie oben beschrieben, benötigt die LED-Treiberschaltung 1 (oder 1X) keine zusätzlichen Anschlüsse. Daher ist die LED-Ansteuerschaltung 1 (oder 1X) für ein wie oben beschrieben eingerichtetes IC-Gehäuse, bei dem es aufgrund der Norm schwierig ist, die Anzahl der Anschlüsse zu erhöhen, besonders effektiv.
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Die LED und die LED-Ansteuerschaltung können in verschiedenen Gehäusen untergebracht sein.
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<5. Andere Modifikationen>
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Während oben illustrative Ausführungsformen beschrieben wurden, lassen diese Ausführungsformen verschiedene Änderungen zu, ohne den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Der in der LED-Ansteuerschaltung für die Kommunikation mit der MCU vorgesehene Kommunikationsschaltkreis ist beispielsweise nicht auf einen UART beschränkt, sondern kann eine Kommunikation gemäß SPI (Serial Peripheral Interface) oder I2C (Inter-Integrated Circuit) durchführen.
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<6. Anmerkungen>
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Wie oben beschrieben, umfasst beispielsweise gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Schaltung (1) zur Ansteuerung eines lichtemittierenden Elements:
- einen Empfangsanschluss (1A) und einen Sendeanschluss (1B), die mit einer externen Steuereinheit (15) verbindbar sind;
- eine Kommunikationsschaltung (2), die eingerichtet ist,
- ein Empfangssignal von der Steuereinheit über den Empfangsanschluss zu empfangen und
- ein Sendesignal über den Sendeanschluss an die Steuereinheit zu senden;
- einen Dimmsignalgenerator (31), der eingerichtet ist, ein Dimmsignal (Spwm) zu erzeugen;
- eine Konstantstromschaltung (4), die eingerichtet ist,
- einen Strom in ein lichtemittierendes Element (20) zu leiten und
- anhand des Dimmsignals ein- und ausgeschaltet zu werden;
- einen ersten Puffer (6), der zwischen dem Sendeanschluss und der Kommunikationsschaltung vorgesehen ist, wobei die Ausgangsseite des ersten Puffers mit dem Sendeanschluss und die Eingangsseite des ersten Puffers mit der Kommunikationsschaltung verbunden ist; und
- eine Bestimmungsschaltung (32), die eingerichtet ist, anhand eines ersten Signals (S1) am Ausgangsanschluss des ersten Puffers und eines zweiten Signals (S2) am Eingangsanschluss des ersten Puffers bestimmt, ob die Steuereinheit angeschlossen ist oder nicht,
wobei - wenn die Bestimmungsschaltung feststellt, dass das Steuergerät angeschlossen ist, die Kommunikationsschaltung aktiviert wird, um ein über das Empfangsterminal empfangenes Signal zu verarbeiten, und der Dimmsignalgenerator das Dimmsignal basierend auf einem Befehl von der Kommunikationsschaltung erzeugt, und
- wenn die Bestimmungsschaltung feststellt, dass die Steuereinheit nicht angeschlossen ist, die Kommunikationsschaltung für die Verarbeitung des über den Empfangsanschluss empfangenen Signals deaktiviert wird, und der Dimmsignalgenerator das Dimmsignal anhand eines Impulssignals (Sp) erzeugt, das dem Empfangsanschluss oder dem Sendeanschluss zugeführt wird. (Eine erste Konfiguration.)
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In der Ansteuerschaltung (Treiberschaltung) für lichtemittierende Elemente der oben beschriebenen ersten Konfiguration kann ferner zwischen dem Empfangsanschluss und der Kommunikationsschaltung ein zweiter Puffer (5) vorgesehen sein, wobei die Eingangsseite des zweiten Puffers mit dem Empfangsanschluss und die Ausgangsseite des zweiten Puffers mit der Kommunikationsschaltung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss des zweiten Puffers kann mit dem Dimmsignalgenerator verbunden werden, und wenn die Steuereinheit nicht verwendet wird, können die Empfangs- und Sendeanschlüsse miteinander kurzgeschlossen werden. (Eine zweite Konfiguration.)
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In der Ansteuerschaltung für das lichtemittierende Element der oben beschriebenen zweiten Konfiguration kann ferner zwischen einem Knoten (N1), mit dem der Sendeanschluss und der Ausgangsanschluss des ersten Puffers verbunden sind, und der Bestimmungsschaltung ein dritter Puffer vorgesehen sein, wobei die Eingangsseite des dritten Puffers mit dem Knoten und die Ausgangsseite des dritten Puffers mit der Bestimmungsschaltung verbunden ist. (Eine dritte Konfiguration.)
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In der Ansteuerschaltung für lichtemittierende Elemente der oben beschriebenen ersten Konfiguration kann ferner zwischen einem Knoten (N1), mit dem der Sendeanschluss und der Ausgangsanschluss des ersten Puffers verbunden sind, und der Bestimmungsschaltung ein vierter Puffer (7) vorgesehen sein, wobei die Eingangsseite des vierten Puffers mit dem Knoten und die Ausgangsseite des vierten Puffers mit der Bestimmungsschaltung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss des vierten Puffers kann mit dem Dimmsignalgenerator verbunden sein. (Eine vierte Konfiguration.)
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In der Ansteuerschaltung für das lichtemittierende Element einer der oben beschriebenen ersten bis vierten Konfiguration kann das Dimmsignal ein PWM-Signal sein. (Eine fünfte Konfiguration.)
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In der Schaltung zur Ansteuerung der lichtemittierenden Elemente einer der oben beschriebenen ersten bis fünften Konfigurationen kann die Kommunikationsschaltung ein UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) sein. (Eine sechste Konfiguration.)
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In der Ansteuerschaltung für lichtemittierende Elemente einer der oben beschriebenen ersten bis sechsten Konfigurationen kann die Steuereinheit eine MCU (Mikrocontrollereinheit) sein. (Eine siebte Konfiguration.)
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In der Schaltung zur Ansteuerung des lichtemittierenden Elements einer der oben beschriebenen ersten bis siebten Konfiguration kann das lichtemittierende Element eine LED (lichtemittierende Diode) sein. (Eine achte Konfiguration.)
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Gemäß einem weiteren Aspekt des hier Offenbarten enthält ein IC-Gehäuse die Treiberschaltung für das lichtemittierende Element gemäß der oben beschriebenen achten Konfiguration und die LED sind in einem Gehäuse untergebracht.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die hier offenbarte Erfindung findet beispielsweise in LED-Ansteuerschaltungen für verschiedene Anwendungen Anwendung.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1X
- LED-Ansteuerschaltung (LED-Treiberschaltung)
- 1A
- RX-Anschluss
- 1B
- TX- Anschluss
- 1C
- LED-Anschluss
- 1D
- Masseanschluss
- 2
- UART
- 3
- Logikschaltung
- 4
- Konstantstromschaltung
- 5, 6, 7
- Puffer
- 10
- LED-Ansteuerschaltung (LED-Treiberschaltung)
- 10A
- RX-Terminal
- 10B
- TX-Terminal
- 10C
- LED-Terminal
- 10D
- Masseanschluss
- 11
- UART
- 12
- Logikschaltung
- 13
- Konstantstromschaltung
- 20
- LED
- 31
- PWM-Signalgenerator
- 32
- Bestimmungsschaltung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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