EP1102520A2 - Anordnung zur Ansteuerung von LEDs - Google Patents
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- EP1102520A2 EP1102520A2 EP00123897A EP00123897A EP1102520A2 EP 1102520 A2 EP1102520 A2 EP 1102520A2 EP 00123897 A EP00123897 A EP 00123897A EP 00123897 A EP00123897 A EP 00123897A EP 1102520 A2 EP1102520 A2 EP 1102520A2
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- led
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
- H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
- H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
Definitions
- the invention relates to an arrangement for independent control a number n of light emitting diodes (LEDs).
- LEDs used in display devices need for a clearly visible indication a current between approx. 1mA and 50mA at a forward voltage of 1.5..2V. If several such LED display elements are required, e.g. to realize a Bargraph display, a correspondingly large power supply unit must be provided become. Battery operation is often discontinued due to the high power consumption of the display device out.
- the invention has for its object an arrangement for controlling a Specify the number n of LEDs that also form one when using standard LEDs comparatively low power consumption.
- a basic series connection is used instead of a parallel connection of the LEDs to be controlled. This is due to the relatively minor Forward voltage of the LEDs possible.
- the maximum number n of in series too switching LEDs depends on the level of the available supply voltage from.
- the nodes of the LEDs connected in series are also with connected to a port output of the control circuit.
- the port exits must be in be able to choose either ground, supply voltage, in the high impedance State and to be switched to clock output. This requires in the Practice so-called "multi-function push-pull ports", e.g. with standard microcontrollers available.
- With a simple microcontroller in the price range 1 to 2 DM an LED bar graph display can be realized, which with 5V supply voltage Power consumption halved. At higher supply voltages the factor is Energy savings even higher, but in practice it is no longer so easy Standard microcontrollers can be implemented for the sake of such microcontrollers limited allowable supply voltage.
- a control device A is present, which can be a microcontroller.
- the control device A has connections (not designated) for a supply voltage V DD and ground GND as well as port outputs P1 and P2. Inputs of the control device A for control signals or for the input of control programs are not shown.
- Two LEDs L1, L2 are arranged in a series circuit, each LED L1, L2 being followed by a current limiting resistor R / 2.
- the two individual resistors R / 2 have half the value of a total resistance R.
- the first LED L1 of the series connection is supplied with the supply voltage V DD .
- Nodes K1, K2 following the current limiting resistor R / 2 in the series circuit are connected to corresponding port outputs P1, P2.
- the frequency of the clock output should be greater than approximately 100 Hz in order to avoid "flickering".
- the requirement applies that the average current through the LEDs should be independent of the number of activated LEDs.
- Fig. 2 shows an arrangement with three LEDs L1, L2, L3 and one downstream Current limiting resistor R / 3, which in this case is the resistance value a third of the total resistance R.
- the clock outputs T and T * have the same signal shape. However, the "0" States not shifted overlapping each other, as shown in Fig. 5.
- the Determination of the duty cycle of these square wave signals follows from the considerations at equal averages of LED currents and will be below for general Case of any number n.
- control arrangement valid for any number of LEDs n is shown in FIG. 3 and requires no further explanation regarding the arrangement.
- the clock outputs T and T * and T * i have the same signal form. However, the "0" states are not shifted from one another to overlap. As you can easily see, any suitable LED can be controlled individually by a suitable choice of the port states Z (P i ).
- the supply voltage V DD must be greater than n times the diode flux voltage V L : V DD > nV L
- V DD kV L with k> n
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
- Betrieb der Ansteuerschaltung als Dot-Display (nur jeweils eine LED ist aktiviert).
- Verwendung stromsparender LEDs mit hohem Wirkungsgrad.
- Verwendung sogenannter "Flasher-Schaltungen", bei denen die LEDs mit sehr kurzen Strompulsen hoher Stromstärke mit geringem Mittelwert betrieben werden (z.B. mittels dem Baustein LM3909 von NS).
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Ansteueranordnung für zwei LEDs;
- Fig. 2
- eine entsprechende Anordnung für drei LEDs;
- Fig. 3
- eine entsprechende Anordnung für eine beliebige Anzahl n von LEDs;
- Fig. 4
- eine Ansteueranordnung gemäß dem Stand der Technik;
- Fig. 5
- eine Darstellung von sich überlappenden Taktsignalen.
P1 | P2 | L1 | L2 |
H | H | Aus | Aus |
T | H oder 1 | Ein | Aus |
1 | T | Aus | Ein |
H | 0 | Ein | Ein |
P1 | P2 | P3 | L1 | L2 | L3 |
H | H | H | Aus | Aus | Aus |
T | H | H | Ein | Aus | Aus |
1 | T | H | Aus | Ein | Aus |
T | T* | H | Ein | Ein | Aus |
1 | 1 | T | Aus | Aus | Ein |
T | 1 | T | Ein | Aus | Ein |
1 | T | T* | Aus | Ein | Ein |
H | H | 0 | Ein | Ein | Ein |
Mit n=3 und VDD=7,5V ergibt sich mit VL=1,65V eine Wert von k=4,5. Die Berechnung von T ergibt für diesen Fall 0,14.
Claims (3)
- Anordnung zur Ansteuerung einer Anzahl n von lichtemittierenden Dioden LED (L1 bis Ln), wobeia) in abwechselnder Folge jeweils eine LED (L1,L2...Ln) und ein nachgeschalteter Strombegrenzungswiderstand (R/n) in einer Reihenschaltung angeordnet sind,b) der ersten LED (L1 ) der Reihenschaltung eine Versorgungsspannung (VDD) zugeführt ist,c) die jeweils einem Strombegrenzungswiderstand (R/n) folgenden Knotenpunkte (K1 bis Kn) der Reihenschaltung jeweils mit einem Portausgang (P1 bis Pn) einer Ansteuervorrichtung (A) verbunden sind,d) die Ansteuervorrichtung (A) mit der Versorgungsspannung (VDD) sowie der zugehörigen Masse (GND) verbunden ist, unde) die Portausgänge (P1 bis Pn) der Ansteuervorrichtung (A) wahlweise in einen der Zustände (Z(Pi)): hochohmiger Zustand (H), getakteter Ausgang (T, T*), Versorgungsspannung (1 = VDD) oder Masse (0 = GND) schaltbar sind.
- Ansteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ansteuervorrichtung (A) ein Mikrocontroller verwendet ist.
- Ansteueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den "getakteter Ausgang"-Zustand (T) eines Portausgangs (P1 bis Pn) ein Tastverhältnis gewählt ist, und im Fall mehrerer Portausgänge (P1 bis Pn) mit dem Zustand getakteter Ausgang (T, T*) eine geeignete zeitliche Impulsüberlappung gewählt ist, um bei wechselnder Anzahl gleichzeitig eingeschalteter LEDs einen etwa gleichbleibenden Strom durch die LEDs zu erreichen.
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- 2000-11-03 EP EP00123897A patent/EP1102520A3/de not_active Withdrawn
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