DE19955743C1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (1) für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Auswahl oder Kombination von einzelnen, auf einem Träger (T) angeordneten Leuchtelementen (L) dargestellt wird, wobei die Leuchtelemente (L) durch Halbleiterbauelemente (Dij) ausgebildet sind, insbesondere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit Komponenten zur Lichtemission. Die Halbleiterbauelemente (Dij) sind in mehreren Schaltungsgruppen geschaltet, wobei jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig eines Hauptzweiges bildet, und die aus den Halbleiterbauelementen (Dij) bestehende Schaltung einer Konstantstromeinrichtung (3) dergestalt zugeordnet ist, dass die Summe der in den Nebenwzeigen fließenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten konstanten Wert besitzt. Es ist eine den Halbleiterbauelementen zugeordnete Steuerschaltungseinrichtung (F) vorgesehen, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deaktivierung des betreffenden Nebenzweiges und in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung steuert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, ins
besondere zur Verwendung in einer Anlage zur Verkehre-Regelung, -Steuerung, oder -Über
wachung für Fahrzeuge, beispielsweise in einer Verkehrsampel.
Obzwar eine derartige Anzeigevorrichtung für eine höchstmögliche Lebensdauer ausgelegt
und geprüft ist, unterliegt sie wie alle andere Leuchten gewissen Ausfällen, die zur Beein
trächtigung oder zur Abschaltung der Anzeigevorrichtung führen können. Gerade in den hier
besonders relevanten Fällen, bei denen die Anzeigevorrichtung zur Abwendung von Schäden
an Personen oder Fahrzeugen bzw. Gegenständen, also als Sicherheitssignal eingesetzt wird,
muss eine der Anzeigevorrichtung zugeordnete Überwachungseinrichtung vorhanden sein,
welche einen Defekt der Anzeigevorrichtung erkennen und entsprechende unverzügliche
Maßnahmen aktivieren soll.
Namentlich bei einer gattungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit mehreren auf einem Träger
angeordneten Leuchtelementen, wobei die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente und
insbesondere durch Leuchtdioden ausgebildet sind, ist der konstruktive und schaltungstechni
sche Aufwand für eine solche Überwachungseinrichtung nachteilig. Bekanntlich hat ein aus
Halbleiterbauelementen gegenüber solchen aus Glühlampen ausgebildeten Leuchtfeldern ne
ben einer über die gesamte Fläche homogenere und damit auch aus weiter Entfernung deutli
chere Erkennbarkeit vor allem den Vorteil, dass erst sehr viele defekte Leuchtdioden zu einem
erkennbaren Informationsverlust führen. Durch eine geeignete Beschattung der Leuchtdioden
und Ausbildung der diese steuernden Schaltung kann selbst bei mehrerer Defekten der
Leuchtdioden eine Abnahme der gesamten Lichtstärke verhindert werden. Durch die dezen
trale Anordnung der gruppenweise geschalteten Leuchtdioden-Reihen kann weiterhin vermie
den werden, dass Teilflächen des Leuchtfeldes dunkel werden. Es kann beispielsweise jede
einzelne Leuchtdioden-Reihe einzeln auf Ausfall überwacht werden, und bei Überschreiten
eines bestimmten Grenzwertes, beispielsweise bei mehr als 20% defekten Leuchtdioden die
Anzeigevorrichtung über eine Abschaltautomatik vollständig abgeschälten werden.
Demgegenüber ist die Überwachung von Glühlampenanordnungen schaltungstechnisch we
sentlich einfacher: Da es bei Glühlampen nur die beiden Betriebszustände intakt (Glühfaden
in Ordnung) und defekt (Glühfaden ist durchgebrannt) gibt, jedoch keinerlei Zwischenzustände
in der Charakteristik einer auf Glühlampen basierenden Anzeigevorrichtung gibt, sind de
ren Überwachungseinrichtungen schaltungstechnisch äußerst einfach und beschränken sich im
Wesentlichen auf das Feststellen eines binären Ja-Nein-Zustandes. Die bei Verkehrsampeln
mit Glühlampensignalen bislang verwendeten, konstruktiv und schaltungstechnisch äußerst
einfach aufgebauten Überwachungseinrichtungen sind jedoch bei solchen Anzeigevorrichtun
gen, bei denen die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, bislang
nicht verwendbar.
Die Ausfallcharakteristik bislang bekannter Anzeigevorrichtungen mit Halbleiterbauelemen
ten als Leuchtelementen ist wesentlich komplexer gegenüber einer einfachen Ausfallcharakte
ristik von Glühlampenanordnungen. Mit den bekannten Überwachungsmöglichkeiten kann
ohne einen besonderen, erheblichen Schaltungsaufwand, nicht eindeutig auf den Leuchtzu
stand einer der Leuchtdioden geschlossen werden. Denn die für die Funktion von Leuchtdio
den erforderliche Ansteuerung, die Leuchtschaltung an sich sowie etwaige andere Baugrup
pen oder Bausteine der Überwachungseinrichtung haben zwangsläufig auch eine Eigenstrom
aufnahme, die bei einem Defekt Undefiniert ist und einen Stromfluss erzeugen kann, der als
(ordnungsgemäßes) Leuchten interpretiert werden kann, obwohl bereits eine oder mehrere
Leuchtdioden ausgefallen sind. Bei bestimmten Anwendungen, wie insbesondere bei Ver
kehrsampeln ist es zusätzlich notwendig, sicherzustellen, dass eine Mindeststrahlungsintensi
tät und eine Mindestgleichmäßigkeit des Leuchtfeldes aufrechterhalten bleiben. Die Strom
flussänderungen sind jedoch in der Regel relativ klein, so dass die Restleuchtintensität und die
Gleichmäßigkeit des Leuchtfeldes unter Umständen nicht genau bestimmt und damit gegebe
nenfalls eine Sicherheitsabschaltung nicht zuverlässig durchgeführt werden kann.
Die bekannten auf Halbleiterbauelemente basierenden Anzeigevorrichtungen berücksichtigen
in der Regel nur sogenannte hochohmige Ausfälle, bei denen das defekte Halbleiterbauele
ment hochohmig wird, d. h. der durch das defekte Halbleiterbauelement fließende Strom wird
Null. Niederohmige Ausfälle, bei denen der Widerstandswert des defekten Halbleiterbauele
mentes Null wird, werden mit bekannten Anzeigevorrichtungen in der Regel vernachlässigt,
da diese im Verhältnis zu hochohmigen Ausfällen weniger häufig vorkommen. Gleichwohl
wäre es an sich wünschenswert, auch die seltener vorkommenden niederohmigen Ausfälle
von Halbleiterbauelementen ebenfalls berücksichtigen zu können, um die Sicherheit der An
zeigevorrichtung weiterhin zu verbessern.
Aus der DE-OS 29 25 692 ist eine Lichtemissionsdioden-Anzeigevorrichtung bekannt gewor
den, bei der ein Lichtemissionsdioden-Feld mit einer Stromstabilisierschaltung versorgt wird, und
das Diodenfeld in einer Parallelschaltung von einzelnen Serienschaltungen von
Lichtemissionsdioden angeordnet ist, wobei die Serienschaltungen jeweils eine Strombegrenzungskomponente
in Form eines Ohmschen Widerstands enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der gattungsgemäßen
Art, bei denen die Leuchtelemente als Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, zur Verfügung
zu stellen, welche in einer Anlage zur Verkehre-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung
für Fahrzeuge, insbesondere eine Verkehrsampel in Verbindung mit den dortigen, herkömm
lichen, konstruktiv einfacheren Überwachungseinrichtungen zur Erfassung eines Gesamtaus
falles der Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, d. h. die Anzeigevorrichtung nach der
Erfindung soll eine Ausfallcharakteristik besitzen, die weitgehend der Ausfallcharakteristik
von Glühlampenanordnungen entspricht.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine den Halbleiterbauelementen zugeordnete Steuer
schaltungseinrichtung vorgesehen ist, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig flie
ßenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deakti
vierung des betreffenden Nebenzweiges, und nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl
von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweige in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung
bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung
steuert.
Vorteilhafterweise ist die Konstruktion durch eine einzige im Hauptzweig
der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung vorgesehenen Konstantstromquelle
ausgebildet.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gelingt es zum Einen, dass im Betrieb
durch den Ausfall einzelner Leuchtelemente keine unerkannte sicherheitstechnisch bedenkli
che Leuchtkraftschwächung auftritt. Fallen auf der anderen Seite im Laufe der Zeit einzelne
Leuchtelemente durch hochohmige Unterbrechung aus, so wird die gesamte Leuchtkraft der
Anzeigevorrichtung kaum geschwächt, denn es werden die noch in Betrieb befindlichen Ne
benzweige von Leuchtelementen mit einem größeren Teilstrom beaufschlagt, wodurch eine
Kompensation des Leuchtkraftverlustes erreicht wird. Selbst der Ausfall einer oder mehrerer
Nebenzweige führt noch nicht zu einem Totalausfall der Anzeigevorrichtung, da die Teil
ströme in den verbleibenden, noch intakten Nebenzweigen selbsttätig so weit angehoben wer
den, dass die von den noch intakten Leuchtelementen abgestrahlte Lichtintensität erhöht wird
und die aufgrund des Ausfalls einer oder mehrerer Nebenzweige einhergehenden Leuchtkraftschwächung
kompensiert wird. Erst nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl ge
sperrter bzw. deaktivierter Nebenzweige wird ein Sicherungselement in einem bestimmten
Nebenzweig aufgrund des darin nun fließenden übermäßigen Teilstromes ansprechen, und
letztendlich die Sicherungselemente der verbleibenden Nebenzweige von Leuchtelementen
auslösen und die Anzeigevorrichtung zur automatischen Abschaltung bringen. Dann liefert
die Anzeigevorrichtung ein Ausfallsignal, welches von einer Überwachungseinrichtung er
fasst werden kann. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Überschrei
tung eines in einem Nebenzweig fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Strom
schwellwert nicht nur ein Ausfall der betroffenen Gruppe von Leuchtelementen einhergeht,
sondern eine schlagartige, d. h. in zeitlich äußerst kurzen, kaum meßbaren Abständen erfol
gende Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten An
zeigevorrichtung erfolgt, und auf diese Weise die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung eine
Ausfallcharakteristik besitzt, die mit einer bei Glühlampenanordnung bekannten Ausfallcha
rakteristik vergleichbar ist. Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Anzeigevor
richtung daher unmittelbar und ohne weitere konstruktive bzw. schaltungstechnische Maß
nahmen und Aufwendungen mit einer bisher bei Anlagen zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung,
oder -Überwachung verwendeten Überwachungseinrichtung koppelbar, welche einen Ge
samtausfall der Anzeigevorrichtung über eine einfachste Stromauswertung wie bei einem
"Glühfadenbruch" erfasst.
Durch die Erfindung erübrigt sich eine regelmäßige Kontrolle des gegenwärtigen Leuchtzu
standes des Anzeigevorrichtung durch Messen von Stromflußänderungen. Mit der erfin
dungsgemäßen Anzeigevorrichtung wird eine sichere und eindeutige Situation geschaffen, bei
der nur zwei Zustände festgestellt werden müssen, nämlich ob Strom im Hauptzweig fließt
und damit ein in Helligkeit und Leuchtdichte gleichmäßig definiertes sicheres Gesamtleucht
signal besteht, oder im Hauptzweig kein Strom fließt bzw. dass die Anzeigevorrichtung nicht
mehr leuchtet. Schwer meßbare kleine Stromänderungen müssen somit nicht überwacht wer
den, wie es beim Stand der Technik der Fall ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung flexibel
gehandhabt werden kann, indem über die Auslegung der Steuerschaltungseinrichtung und
deren einzelnen Sicherungselemente in jedem Nebenzweig der aus den Halbleiterbauelemen
ten gebildeten Schaltung genau bestimmbar ist, bei welchem Leuchtfeldzerfall die Anzeige
vorrichtung automatisch ausschalten soll.
Durch die Zuordnung eines einzelnen Sicherungselementes in jedem Nebenzweig der aus den
Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung wird erreicht, dass nach Ausfall eines vorbe
stimmten Prozentsatzes der Gruppen von Leuchtelementen durch Überlastung der Siche
rungselemente der noch funktionierenden Strompfade die gesamte Anzeigevorrichtung auto
matisch ausschaltet und damit die Situation in einen sicheren Zustand gebracht wird. Damit
kann über eine bekannte Überwachungseinrichtung der Ausfall in üblicher Weise signalisiert
werden, um das Auswechseln der Anzeigevorrichtung veranlassen zu können.
Mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können nicht lediglich hochohmige Ausfälle
von Halbleiterbauelementen, sondern nunmehr auch niederohmige Ausfälle berücksichtigt
werden, wodurch die Sicherheit der Anzeigevorrichtung weiterhin erhöht wird. Ein
hochohmiger Ausfall eines Leuchtelementes bewirkt, dass der elektrische Gesamtwiderstand
des betroffenen Nebenzweiges unendlich und entsprechend der darin fließende Teilstrom Null
wird. Entsprechend steigen die Teilströme in den verbleibenden Nebenzweigen an, einherge
hend mit der Erhöhung der Lichtintensität usw. wie vorstehend geschildert. Bei einem nieder
ohmigen Ausfall hingegen bleibt der betreffende Nebenzweig insgesamt intakt; es fließt ein
Teilstrom, der nur geringfügig geringer ist als vor dem niederohmigen Ausfall. Erst bei meh
reren niederohmigen Ausfällen wird der Teilstrom im betreffenden Nebenzweig so groß, dass
das betreffende Sicherungselement auslöst und den betroffenen Nebenzweig vollständig
sperrt bzw. deaktiviert.
Dem Prinzip der Erfindung folgend ist vorgesehen, dass die Konstantstromquelleneinrichtung
durch eine einzige im Hauptzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung
vorgesehen Konstantstromquelle ausgebildet ist. Es eignen sich im Prinzip beliebig geeignete
Schaltungen für eine solche Konstantstromquelle. Eine fertigungstechnisch einfache und ko
stengünstige Konstantstromquelle wird mit einem Transistor erreicht, dessen Basis auf eine
vorbestimmte Steuerspannung gelegt und dessen Kollektor an einer Hauptstromlinie bzw. im
Hauptzweig der aus den Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltung angeschlossen ist. Dem
Emitter ist ein den Strom bestimmender elektrischer Widerstand zugeordnet. Eine solche
Konstantstromquelle hat den Vorteil, dass diese nicht auf eine bestimmte Schaltung der An
zeigevorrichtung eingeschränkt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nach
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Anzeigevorrichtung nach einem be
vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2A und 2B schematische Vorder- und Schnittansichten der Anzeigevorrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausfallcharakteristik einer Anzeige
vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine erfindungsgemäßen Anzeige
vorrichtung 1 für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Auswahl oder
Kombination von einzelnen, auf einem Träger T angeordneten Leuchtelementen L dargestellt
wird, und die Leuchtelemente L durch Halbleiterbauelemente Dij ausgebildet sind, insbeson
dere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit Komponenten zur
Lichtemission. Die Halbleiterbauelemente Dij sind in mehreren Schaltungsgruppen, im darge
stellten Fall 24 solcher Gruppen, wobei nur sechs Gruppen näher dargestellt sind, geschaltet,
wobei jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig N1, N2, . . ., N6 eines Haup
tzweiges H mit Knoten K bildet. In jedem Nebenzweig Ni ist eine Vielzahl von Leuchtele
menten, beispielsweise eine Anzahl von zehn Leuchtelementen Di1 bis Di10 in Reihe ge
schaltet (i bezeichnet die Nummer der Gruppe bzw. des Nebenzweiges, j die Nummer des
Leuchtelementes in dem Nebenzweig). Die aus den Halbleiterbauelementen Dij bestehende
Schaltung ist einer Konstantstromeinrichtung 3 dergestalt zugeordnet, dass die Summe der in
den Nebenzweigen N1, N2, . . . fließenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten kon
stanten Wert besitzt, und zwar unabhängig von den in den Nebenzweigen jeweils fließenden
Teilstromwerten. Es ist eine den Halbleiterbauelementen Dij zugeordnete Steuerschaltungs
einrichtung F vorgesehen, welche bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig N1, N2, . . .
fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. De
aktivierung des betreffenden Nebenzweiges, und nach Überschreitung einer vorbestimmten
Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweigen in unmittelbar zeitlicher Folge eine
Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeige
vorrichtung 1 steuert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsschaltungsein
richtung F durch einzelne Sicherungselemente F1, F2, . . . in jedem Nebenzweig N1, N2, . . . der
aus dem Halbleiterbauelementen Dij gebildeten Schaltung ausgebildet. Diese Sicherungsele
mente stellen im einfachsten Fall Schmelzsicherungen mit vorbestimmten Durchbruchs
stromwerten dar, beispielsweise mit je 125 V/50 mA bei einer Anzahl von 24 unabhängigen
Leuchtelement-Gruppen zu je 10 Leuchtdioden, wobei der Gesamtstrom im Hauptzweig (Be
triebsstrom der Konstantstromquelle 3) typischerweise 0,5 A beträgt.
Über Anschlußleitungen 4 bzw. 5 ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 mit dem
Potential U+ bzw. Massenpotential GND einer Versorgungsgleichspannung und mit einer
bisher bei Anlagen zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung oder -Überwachung verwendeten
Überwachungseinrichtung 2 verbunden, und zwar ist die Überwachungseinrichtung 2 mit der
Primärseite eines Übertragers bzw. eines Transformators Tr gekoppelt, dessen Sekundärseite
über einen Gleichrichter G1 mit der erfindungsgemäßen Schaltung gekoppelt ist. Die Beson
derheit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 liegt somit gerade darin, dass sie mit
einer bislang bei Ampeln überlicherweise zum Einsatz gelangenden Überwachungsschaltung
2 koppelbar ist, welche einen Gesamtausfall der Anzeigevorrichtung 1 über eine einfachste
Stromauswertung, quasi wie bei einem "Glühfadenbruch" erfaßt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 ist wie folgt. Im Normal
betrieb fließt über jeden Nebenzweig N1, N2, . . . ein durch die Reihenschaltung von Leucht
dioden einer Gruppe sowie einem in jedem Nebenzweig vorgesehenen, der Anpassung der
Nebenzweige untereinander aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen dienenden ohmschen
Widerstand R1, R2, . . . bestimmten Gesamtwiderstand festgelegter Teilstrom, wobei die
Summe aller in den Nebenzweigen fließenden Teilströme gleich dem von der Konstantstrom
quelle 3 abgegebenen zeitlich konstanten Gesamtstrom im Hauptzweig H ist. Ein hochohmi
ger Ausfall eines Leuchtelementes Dij hat zur Folge, dass die gesamte Gruppe i bzw. der Ne
benzweig Ni ausfällt, d. h. der im Nebenzweig Ni fließende Teilstrom wird Null. Dies hat zur
Folge, dass die in den verbleibenden Nebenzweigen fließenden Teilströme höhere Werte an
nehmen und entsprechend die Leuchtkraft der mit einem höheren Teilstrom belasteten
Leuchtelemente zunimmt. Eine Leuchtkraftschwächung durch Ausfall einer oder mehrerer
Gruppen bzw. Nebenzweige wird somit durch eine größere Stromaufschlagung der noch im
Betrieb befindlichen Nebenzweige kompensiert. Der Gesamtstrom teilt sich somit auf die
restlichen Nebenzweige unter Anhebung der Teilströme auf. Ein Fortschreiten der Ausfälle
von Leuchtelementen führt zu sukzessiven Erhöhungen der Teilströme solange, bis die Teil
ströme den Nennwert der Sicherungselemente F1, F2, . . . überschreiten, und diese eine lawi
nenartige Unterbrechung der restlichen Stromkreise und damit des Hauptzweiges bewirken.
Für die erfindungsgemäße Funktion der Anzeigevorrichtung wesentlich ist somit, dass die
Ausfallcharakteristik der Anzeigevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel annähernd der
einer Glühleuchtenanordnung entspricht, wie es anhand der schematischen Kennlinien 7, 8, 9
in Fig. 3 dargestellt ist. In dem Diagramm nach Fig. 3 ist nach rechts die Zeit t aufgetragen,
wobei die Zeitachse nicht linear dargestellt ist, sondern die drei zeitlich völlig unterschiedli
chen Bereiche Jahresbereich, Stundenbereich und Millisekundenbereich ausweist. Nach oben
sind in willkürlichen Einheiten jeweils die physikalischen Parameter Gesamtstrom, Gesamt
lichtintensität und Anzahl der intakten Reihen, bzw. Nebenzweige aufgetragen, wobei aus
Gründen der besseren Darstellbarkeit die jeweiligen 100%-Werte versetzt angeordnet sind.
Man beobachtet vier Bereiche A, B, C und D in den Kennlinien 7, 8, 9. Der Bereich A entspricht
dem ordnungsgemäßen Betriebszustand der Anzeigevorrichtung ohne jeglichen Aus
fall, im Bereich B zeigt sich der stufenweise zunehmende Ausfall einiger einzelner Leuchte
lemente bzw. Nebenzweige, die allerdings noch keine unerkannte sicherheitstechnisch be
denkliche Leuchtkraftschwächung nach sich zieht, beim Bereich D ist der Totalausfall der
Anzeigevorrichtung angegeben. Interessant ist der Übergangsbereich C mit einer fast senk
rechten Flanke nach unten, der den schlagartigen Ausfall der gesamten Anzeigevorrichtung
nach Auslösen lediglich eines weiteren Sicherungselementes nach Überschreiten der vorbe
stimmten Anzahl deaktivierter Nebenzweige ausweist.
Mittels einer in der Technik üblichen Überwachungseinrichtung 2 kann dieser Zustand regi
striert und einer Zentrale gemeldet werden. Das Personal ist dann aufgefordert, die betreffen
de Anzeigevorrichtung auszutauschen.
Claims (9)
1. Anzeigevorrichtung für eine sich ändernde Information, wobei die Information durch Aus
wahl oder Kombination von einzelnen, auf einem Träger (T) angeordneten Leuchtelementen
(L) dargestellt wird, wobei die Leuchtelemente durch Halbleiterbauelemente (Dij) ausgebildet
sind, insbesondere aus Leuchtdioden oder anderen integrierten Halbleiterschaltungen mit
Komponenten zur Lichtemission, und die Halbleiterbauelemente (Dij) in mehreren Schal
tungsgruppen geschaltet sind, und jede Schaltungsgruppe strommäßig einen Nebenzweig (Ni)
eines Hauptzweiges (H) bildet,
wobei die aus den Halbleiterbauelementen (Dij) bestehende Schaltung einer Konstantstrom einrichtung (3) dergestalt zugeordnet ist, dass die Summe der in den Nebenzweigen (Ni) flie ßenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten konstanten Wert besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Halbleiterbauelementen (Dij) zugeordnete Steuerschaltungseinrichtung (F) vor gesehen ist, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig (Ni) fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deaktivierung des betreffen den Nebenzweiges, und nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweige in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung (1) steuert.
wobei die aus den Halbleiterbauelementen (Dij) bestehende Schaltung einer Konstantstrom einrichtung (3) dergestalt zugeordnet ist, dass die Summe der in den Nebenzweigen (Ni) flie ßenden elektrischen Teilströme einen vorbestimmten konstanten Wert besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Halbleiterbauelementen (Dij) zugeordnete Steuerschaltungseinrichtung (F) vor gesehen ist, die bei Überschreitung eines in einem Nebenzweig (Ni) fließenden Teilstromes um einen vorbestimmten Stromschwellwert eine Sperrung bzw. Deaktivierung des betreffen den Nebenzweiges, und nach Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl von gesperrten bzw. deaktivierten Nebenzweige in unmittelbar zeitlicher Folge eine Sperrung bzw. Deaktivierung aller weiteren Nebenzweige und damit der gesamten Anzeigevorrichtung (1) steuert.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantstromein
richtung (3) durch eine einzige im Hauptzweig (H) der aus den Halbleiterbauelementen (Dij)
gebildeten Schaltung vorgesehene Konstantstromquelle ausgebildet ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steue
rungsschaltungseinrichtung (F) durch einzelne Sicherungselemente (Fi) in jedem Nebenzweig
(Ni) der aus den Halbleiterbauelementen (Dij) gebildeten Schaltung ausgebildet ist.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsele
mente (Fi) durch Schmelzsicherungen mit vorbestimmten Durchbruchsstromwerten ausgebil
det sind.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterbauele
mente (Dij) eines Nebenzweiges (Ni) nebeneinander in Reihe und mit dem zugehörenden
Sicherungselement (Fi) in Reihe geschaltet sind.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenzweige (Ni)
zueinander parallel geschaltet sind und in einem Knotenpunkt (K) vom Hauptzweig (H) ab
zweigen.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer An
lage zur Verkehrs-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung für Straßenfahrzeuge, insbeson
dere in einer Verkehrsampel verwendet wird.
8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Ver
kehrs-Regelung, -Steuerung, oder -Überwachung eine der Anzeigevorrichtung (1) nachge
schaltete Überwachungseinrichtung (2) aufweist, welche einen Gesamtausfall der Anzeige
vorrichtung (1) erfasst.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgangsseitig ein
Überwachungssignal für die Überwachungseinrichtung (2) liefert, welches zwei unterschied
liche elektrische Zustände besitzt, wobei der eine Zustand, Betriebszustand, einem ordnungs
gemäßen Betrieb der Anzeigevorrichtung (1) und der andere Zustand, Störungszustand, einem
Gesamtausfall der Anzeigevorrichtung (1) entspricht.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19955743C1 (de) |
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