EP1244334A2 - Schaltungsanordnung für eine LED Leuchte - Google Patents
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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]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
- H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
Definitions
- the invention relates to a circuit arrangement consisting of a luminaire with two connecting cables (connecting contacts), their light source has at least one light emitting diode (LED).
- the LED light source is supplied via the Connection lines from an adjustable, preferably adjustable current source.
- a Such lamp in the form of a rear lamp for motor vehicles is for example from the EP 0 896 899 is known.
- Luminaires with an LED light source have one Light source with incandescent lamps have the advantage of a longer life. Furthermore, they are less sensitive to vibrations than incandescent lamps, which are the result of Vibrations can lead to a filament break.
- the supply current must be relatively accurate so-called nominal current can be set, otherwise the light color of the LED light source does not correspond to the desired color and if the nominal current is exceeded the The lifespan of the LED light source decreases.
- LED light sources can vary in type LEDs used, in number and / or circuit arrangement (parallel / series connection; Distinguish matrix structure) of the LEDs.
- the Number of LED current paths connected in parallel has a major influence on the nominal current the LED light source.
- Another solution would be to provide a measuring resistor in the luminaire Resistance value as coding for the nominal current of the LED light source via a separate Connection cable - in addition to the actual connection cables for the Power supply of the lamp - would be queried, and then the Current source would be set to the nominal current.
- this solution has the Disadvantage of the additional connection line, which may be complex to lay and must be connected.
- the object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement with the lights with LED light sources of different nominal currents in a simple and flexible way are operating.
- This task is solved in that in the luminaire in the circuit parallel to the LED light source a coding element is arranged, the coding of the nominal current of the LED light source represents.
- the coding is preferably carried out in one Control unit arranged control unit read out and evaluated. To this end the evaluation circuit is connected to at least one connection line of the lamp. The current source is then automatically (intelligently) opened on the basis of the coding determined in this way set the nominal current of the LED light source.
- the control unit recognizes the circuit arrangement according to the invention itself, what nominal current the lamp requires. There is no separate connection line between the control unit and the lamp necessary because the same connection line is used to query the coding element, which is used for the power supply.
- FIG. 1 shows a lamp (1) with an LED light source (2), the two Connection lines (14, 15) is connected to a control unit (5) in which a controllable Power source (8) is included.
- the LED light source (2) is symbolic by a light emitting diode shown - in fact, the LED light source has a large number of LEDs, which in Form of several rows connected in parallel, being in each row again several LEDs are arranged.
- the nominal current of such an LED light source now depends on the type of LEDs used and the number of rows connected in parallel. Depending on the desired light output, the LED light sources can therefore Nominal current vary.
- a resistor (3) inside the lamp (1) arranged as a coding element for the nominal current, which is parallel to the LED light source (2) is switched.
- the resistance value is a measure of the nominal current of the LED light source (2).
- the controllable current source (8) in the control unit (2) is via a switching element (11) can be switched on or off.
- the non-earthed connecting cable (15) is supplied with a measuring voltage (U M ) via a series resistor (9) arranged in the control unit (2), which is below the operating voltage (U B ) LED light source (2) lies. At this voltage, the LED light source is not conductive. The current that flows through the LED light source (2) is then negligibly small compared to the current through the coding resistor (3) (see FIG. 2).
- the series resistor (9) and the coding resistor (3) then form a voltage divider, the voltage being tapped in the middle between the series resistor (9) and the coding resistor (3).
- the coding resistor (3) - and thus ultimately the nominal current - is determined.
- a table (13) is stored in the evaluation circuit (6), in which certain resistance values are assigned to certain nominal currents. In this case, a discretely distributed number of codes and nominal currents are used.
- a formula can also be stored in the evaluation circuit (6), from which a nominal current is then calculated with the aid of the coding resistor. The nominal current determined in this way is then stored as a setpoint for the current source (8). Then the measuring circuit can be switched off, which of course takes place automatically.
- the LED light source (2) is operated with the nominal current via the connection cable at operating voltage (U B ).
- the internal resistance of the LED light source (2) compared to the coding resistor (3) is negligible (see Figure 2).
- the current that flows through the coding resistor (3) is therefore very low.
- the associated power loss is also very low.
- Resistance coding can be used to encode a large number of current values (nominal currents). This number is only limited by the accuracy of the coding resistors, which is very high if the resistors are selected accordingly.
- a pulse width modulated (PWM) operation of the LED light source (2) is also possible with this circuit arrangement.
- the Coding resistance is read again each time the luminaire is switched on instead of after the activation of the control unit once and then each time it is switched on access the saved value.
- the automatic shutdown of the Measuring voltage after the evaluation time can also be dispensed with, since the measuring current due to the resistance value of the series resistor compared to that of the Current source fed nominal current is many times smaller.
- FIG. 1 A second embodiment of the invention is shown in FIG. At this Circuit arrangement, a diode (4) is connected in series with the coding resistor (3), this diode (4) opposite to the light-emitting diodes of the LED light source (2) is switched.
- the polarity of the measurement voltage is reversed to the polarity of the Operating voltage. This ensures that no current flows through during the evaluation phase the LED light source flows, whereas no annoying power loss occurs during operation can arise at the coding resistor, since in this case no current flows at all can.
- a measuring resistor 10 in the grounded branch of the one running in the control unit Connection cable for measuring the current through the LED light source and thus for Regulation of the current source to the nominal value serves as the setpoint.
- Such one Measuring resistance is preferably also present in the other embodiments, however not shown there.
- the coding element (3) is formed by a microcontroller or a logic module. After applying the measuring voltage (U M ), which is less than the operating voltage, the microcontroller is activated (similar to a reset). The microcontroller (3) then modulates the voltage or the current on the ungrounded connecting line (15) for the purpose of coding the nominal current.
- the coding is preferably carried out using a bit sequence - similar to an answer-to-reset (ATR).
- ATR answer-to-reset
- the microcontroller (3) does not pull the voltage level below a threshold necessary for its operation. If the microcontroller (3) has an energy store, the voltage level can also be pulled to ground in the low phases.
- the signal coded in this way is read out by the evaluation circuit (6). As soon as the operating voltage is applied, the microcontroller switches off. With this type of coding it is possible to code a very large number of nominal currents - finely graded.
- the coding element (3) is formed by a capacitor, the charging and / or discharging time of which serves as coding.
- the capacitor (3) can be briefly supplied with the measuring voltage (U M ), which is less than the operating voltage of the LED light source (2), via a switching element (not shown here) via the ungrounded connecting line (15).
- control unit for the supply of two or more lights is formed.
- the control unit points for each lamp an adjustable current source, one from the control unit to each lamp not grounded connecting cable is led to a lamp.
- This control unit can have a separate evaluation circuit for the coding for each lamp or as a whole only one evaluation circuit, which then optionally (e.g. via a multiplexer) with the various non-earthed connecting leads leading to the lights can be connected.
- the total operating time of the LED light source (2), e.g. via a counter, recorded, depending on the respective Total on-time of the nominal current is increased in order to maintain a constant brightness of the LED light source to achieve. This effectively reduces the problem of decreasing light intensity encountered the same nominal current with increasing operating time.
- this is done Acquisition of the total switch-on time, preferably via the microcontroller.
Abstract
Description
- Figur 1
- eine Schaltungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- Figur 2
- die Strom-/Spannungskennlinien von LED-Lichtquelle und Codierwiderstand,
- Figur 3
- ein Flussdiagramm zur Ablaufsteuerung,
- Figur 4
- eine Schaltungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 5
- eine Schaltungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform,
- Figur 6
- eine Schaltungsanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform,
- Figur 7
- ein Codiersignal, das von einem Mikrokontroller als Codierelement erzeugt wird.
Claims (14)
- Schaltungsanordnung bestehend auseiner Leuchte (1) mit zwei Anschlussleitungen (Anschlusskontakten), dessen Lichtquelle (2) mindestens eine Leuchtdiode (LED) aufweist,einer einstellbare Stromquelle (8) zur Stromversorgung der Leuchte über die Anschlussleitungen (14,15),ein in der Leuchte (1) im Stromkreis parallel zur LED-Lichtquelle (2) angeordnetes Codierelement (3), dessen Codierung den Nennstrom der LED-Lichtquelle (2) repräsentiert,eine außerhalb der Leuchte (1) angeordnete Auswerteschaltung (6), die mit mindestens einer Anschlussleitung (14,15) der Leuchte (1) verbunden ist, wobei die Auswerteschaltung (6) die Codierung des Codierelements (3) auswertet und anhand der so ermittelten Codierung die regelbare Stromquelle (8) auf den Nennstrom der LED-Lichtquelle (2) eingestellt wird.
- Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einstellbare Stromquelle (8) und die Auswerteschaltung (6) in einem Steuergerät (5) integriert sind. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (6) zur Ermittlung der Codierung die nicht geerdete Anschlussleitung (15) kurzfristig während einer Auswertezeitdauer mit einer Meßspannung (UM) beaufschlagt wird, die kleiner ist als die Betriebsspannung (UB) der LED-Lichtquelle (1). - Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (6) die Umschaltung der nicht geerdeten Anschlussleitung (15) von Messspannung auf Betriebsspannung bewirkt. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Codierelement (3) ein Widerstand ist, dessen Widerstandswert als Codierung für den Nennstrom dient. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Strompfad des Codierwiderstandes (3) in Reihe zu dem Codierwiderstand (3) eine Diode (4) angeordnet ist, die den Stromfluss durch diesen Pfad bei Bestromung der LED-Lichtquelle (2) mit dem Nennstrom sperrt. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Codierelement (3) ein Mikrokontroller oder ein Logikbaustein ist, der während einer Codierungsermittlungszeit die Spannung und/oder den Strom auf der nicht geerdeten Anschlussleitung (15) zu Codierzwecken moduliert. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Codierelement (3) ein Kondensator ist, dessen Lade- und/oder Entladezeit als Codierung dient. - Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (5) für die Versorgung von zwei oder mehr Leuchten (1) ausgebildet ist, wobei das Steuergerät (5) für jede Leuchte eine einstellbare Stromquelle (8) aufweist und von dem Steuergerät (5) zu jeder Leuchte eine nicht geerdete Anschlussleitung (15) jeweils zu einer Leuchte (1) geführt ist. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (5) für jede Leuchte (1) eine eigene Auswerteschaltung (6) aufweist. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (5) eine Auswerteschaltung (6) aufweist, die wahlweise mit den verschiedenen zu den Leuchten (1) führenden, nicht geerdeten Anschlussleitungen (15) verbindbar ist. - Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Codierung gespeichert wird. - Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einschaltzeit der LED-Lichtquelle (2) insgesamt erfasst wird und in Abhängigkeit der Gesamteinschaltzeit der Nennstrom erhöht wird, um eine gleichbleibende Helligkeit der LED-Lichtquelle (2) zu erzielen. - Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 und 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einschaltzeit über den Mikrokontroller (3) in der Leuchte ermittelt wird.
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