DE3302288A1

DE3302288A1 - Schaltungsanordnung zur getasteten ansteuerung von leuchtdioden

Info

Publication number: DE3302288A1
Application number: DE19833302288
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 7906 Blaustein Schwarz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1984-07-26

Description

Schaltungsanordnung zur getasteten Ansteuerung von Leucht-
dioden Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im' Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Leuchtanzeigen werden zum Zweck des Multiplex-Betriebs oder zur Erhöhung des Wirkungsgrades oft mit getastetem Strom- bzw. Spannungsverlauf betrieben. Dabei werden die Anzeigeelemente periodisch für jeweils kurze Zeit mit erhöhtem Strom betrieben. In der übrigen Zeit sind die Anzeigeelemente dunkel getastet. Der getastet Verlauf der Betriebsspannung Wird erzielt, indem in einer Steuereinrichtung ein rechteckförmiges Steuersignal erzeugt wird, welches die Ausgangsspannung zwischen einem unteren Spannungswert knapp unter der Cut-off-Spannung der Anzeigeelemente und einem oberen Spannungswert, der unter Berücksichtigung eventuell vorhandener Längswiderstände gewünschten Strom durch die Leuchtdioden ergibt. Die -Steuereinrichtungen sind bekannt und als fertig integrierte Anzeigesteuerschaltungen erhältlich.
Bei derartigen bekannten Schaltungsanordnungen treten jedoch breitbandig Störsignale auf, die nachteilig auf die Funktion in der Nähe befindlicher oder zusammen mit der Lewohtdiodenanzeige betriebener elektronischer Geräte einwirken. Diese Einwirkung durch Störstrahlung oder Störströme auf Leitungen kann teilweise eliminiert werden duroh Abschirmung von Gehäusen und Zuleitungen zu den empfindlichen elektronischen Baugruppen oder dem Anzeigeteil. Der Aufwand für elektrische Siebmittel und elektromagnetische Abschirmung ist jedoch erheblich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den weitgehend störfreien Betrieb von getasteten Leuchtdiodenanzeigen auf einfachere Weise sicherzustellen.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß die beim Betrieb von Leuchtdioden mit getasteter Ansteuerung auftretenden Störungen durch den hohen Oberwellengehalt der annähernd rechteckförmig verlaufenden Betriebsströme verursacht sind, sowie, daß für die Anzeigefunktion der Leuchtdioden definiert geformte, steile Flanken im Verlauf der Betriebsspannung nicht von ausschlaggebender Bedeutung sind Anstelle der Abschirmung derStörungen geht die Erfindung den Weg, diese Störungen erst gar nicht entstehen zu lassen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Spannungsquelle, die mit dem rechteckförmigen Steuersignal beaufschlagt wird, so ausgestaltet ist, daß die Flanken im Spannungs- bzw. Stromverlauf zu den Umschaltzeitpunkten oberwellenarm geformt sind.
Besonders vorteilhaft, da besonders einfach und kostengünstig zu realisieren, ist ein (zumindest annähernd) trapezförmiger Verlauf der Betriebsspannung. Andere Verläufe mit noch geringerem Oberwellengehalt sind gleichfalls denkbar und realisierbar.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Abbildungen noch veranschaulicht. Dabei zeigt FIG. 1 eine Leuchtdiodenmatrixschaltung mit Multiplexsteuerung FIG. 2 Zeitverläufe der Betriebsspannung ohne (A) und mit (B) der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die Leuchtdioden D der Anzeitematrix seien jeweils zu mehreren spaltenweise zusammengefaßt in Spalten Spl, Sp2, ...SpN. Die selektive Ansteuerung einzelner Dioden erfolgt über die Spaltenschalter S1, ... SN und innerhalb der einzelnen Spalten über die Zeilenschalter S'. Die Schalter sind gesteuert durch eine Multiplexsteuerung MUX. Diese erzeugt auch ein Steuersignal U51 welches eine Spannungsquelle Q ansteuert. Die Multiplexsteuerung MUX ist als voliständig integrierte Schaltung zur Anzeigensteuerung auf dem Markt.
Das Steuersignal U hat einen annähernd rechteckförmigen 5 Verlauf. Bei gebräuchlicher Auslegung der von dem Steuersignal angesteuerten, im Zuge einer für alle Matrixelemente gemeinsamen Versorgungsleitung VL angeordneten Spannungsquelle Q ergibt sich dann eine gleichfalls rechteckförmig verlaufende Betriebsspannung UB, wie in FIG. 2 unter A skizziert. Der untere Wert des Spannungsverlaufs entspricht dabei einer Spannung knapp unter der 'tCut-off"-Spannung der Anzeigeelemente. Die obere Spannung ist der Wert, für den sich unter Berücksichtigung der Längswiderstände R in den Multiplexzeilen der für die Anzeige gewünschte Strom ergibt. Dementsprechend können bei Anliegen des oberen Spannungswerts die durchgeschalteten Dioden leuchten, während beim unteren Spannungswert die Anzeige dunkel getastet ist. Die steilen Flanken beim Umschalten zwischen den beiden Spannungswerten bewirkep Oberwellen mit entsprechender Störwirkung.
Erfindungsgemäß wird die durch das Steuersignal U ge-5 tastete Spannungsquelle so ausgeführt, daß die Schaltflanken beim Umschalten zwischen den beiden Spannungswerten oberwellenarm verlaufen. Besonders günstig ist ein weitgehend oberwellenarmer Betrieb zu realisieren durch einen trapezförmigen Verlauf der Betriebsspannung UB, wie er in FIG. 2 unter B skizziert ist. Dies kann beispielsweise in einer einfachen Ausführung mittels eines durch kapazitive Rückkopplung integrierenden Operationsverstärkers erfolgen, wie in FIG. 1 bei der Spannungsquelle Q angedeutet.
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Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur getasteten Ansteuerung von Leuchtdioden mit einer ein Steuersignal zum Umschalten der Betriebs spannung aus einer Spannungsquelle zwischen einem oberen und einem unteren Spannungswert erzeugenden Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle bei durch das Steuersignal ausgelösten Umschalten eine Spannung mit oberwellenarmen Schaltflanken abgibt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der von der Spannungsquelle abgegebenen Betriebsspannung trapezförmig ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leuchtdioden matrixartig zu einem Anzeigefeld mit Multiplexschaltern zusammengeschaltet sind und die Spannungsquelle im Zuge einer gemeinsamen Versorgungsleitung angeordnet ist.