EP1286567A2 - Lighting device - Google Patents

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EP1286567A2
EP1286567A2 EP02015416A EP02015416A EP1286567A2 EP 1286567 A2 EP1286567 A2 EP 1286567A2 EP 02015416 A EP02015416 A EP 02015416A EP 02015416 A EP02015416 A EP 02015416A EP 1286567 A2 EP1286567 A2 EP 1286567A2
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EP
European Patent Office
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led
lighting device
converter
electrical system
voltage
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EP02015416A
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German (de)
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EP1286567B1 (en
EP1286567A3 (en
Inventor
Detlef Niggemann
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP1286567A2 publication Critical patent/EP1286567A2/en
Publication of EP1286567A3 publication Critical patent/EP1286567A3/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits

Definitions

  • the present invention relates to a Lighting device for a motor vehicle, comprising at least one connectable to a vehicle electrical system Control device, connectable to the LED assemblies and are operable.
  • an LED lighting device for to provide a motor vehicle which is a has improved functionality in terms of use a plurality of LED assemblies on the electrical system of a Motor vehicle.
  • a reliable operation be achieved with the least possible effort. This is especially against the background of the importance of the LED assemblies mounted on the motor vehicle in areas are particularly at risk from damage in the event of accidents are.
  • control device as Light control module is formed with a DC-DC converter for the implementation of the vehicle electrical system voltage in a constant LED operating voltage for controlling the LED arrays.
  • a particular advantage of the invention is that the Structure of a lighting device on a motor vehicle with a plurality of LED arrangements, for example for Rear and brake lights, turn signals and other indicator lights, considerably simplified.
  • Light control module by means of the contained therein DC-DC converter especially for the LED arrangements a stabilized operating voltage regardless of the possibly fluctuating vehicle electrical system voltage available may be required in the prior art regulated constant current sources for each individual LED arrangement omitted, whereby according to the component and Production cost is reduced.
  • a constant Operating voltage is applied, can within the provided Load limits any number of LED arrangements operated without additional stabilization measures of the operating current are required.
  • Another advantage of the invention is that the Operating voltage at the output of the DC-DC converter relatively accurate to the operating voltages of the LED arrays used can be adjusted. Compliance with the permissible LED operating currents can therefore already by means of be achieved relatively small series resistors. This will the total power dissipation is minimized and accordingly the Increased efficiency of the lighting device.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the deliverable from the DC-DC converter operating voltage is higher than the vehicle electrical system voltage.
  • the DC / DC converter for example, at an on-board voltage U B of 12 V, an output voltage of constant 15 V.
  • This circuit has the particular advantage that when a short circuit of the LED array against the vehicle electrical system voltage occurs, for example, due to a defect in DC-DC converter or in the control element, the light-emitting diodes are not destroyed.
  • the DC-DC converter is designed as a switching converter.
  • Such DC / DC converters have high efficiency and can be reasonably inexpensive with adequate performance data to provide.
  • a Switching converter with little effort one opposite to Available onboard voltage increased LED operating voltage be generated.
  • the light control module a Linear voltage regulator includes. If no additional DC converter is present, but this can only one LED operating voltage are delivered, which is lower than the vehicle electrical system voltage. Especially for High-voltage on-board electrical systems is the DC voltage conversion by means of a linear voltage regulator an advantageous Alternative.
  • the light control module can continue to a Current measuring device for measuring the output currents of the Be integrated DC-DC converter.
  • the current measurement can, for example, by shunt resistors and this made parallel connected voltmeters.
  • anyone can connect to the DC-DC converter connected LED array such Be assigned to current measuring device. This makes it possible the actual function of each LED arrangement too monitor and in case of deviations from a given Operating current, for example, to cause an indication that a malfunction has occurred.
  • the light control module at the output of DC converter switching elements can be arranged. These can be, for example, as electrically controllable Semiconductor switch may be formed.
  • the Switch By pressing the Switch, for example via an upstream electronic control device, the individual can Light functions, such as brake light, tail light, Rear fog lights, turn signals or other lighting functions in Operation.
  • Semiconductor switches have the special advantage of being durable and practical are maintenance free.
  • the switching elements can be of a measuring and Monitoring device be controlled. In this way can be ensured that the LED assemblies are not be turned on when of the measuring and Monitoring device has been registered a malfunction is.
  • the lighting device according to the invention is special advantageous with regard to the control of a plurality of LED devices, for example in a vehicle as Brake light, taillight, combined tail light, Rear fog light, turn signal or for other lighting functions.
  • Each of these LED arrays may consist of one or more several serially and / or parallel connected LED with be realized at least one resistor. Of the Series resistor is connected to the number and throughput voltage of the LED adapted and sized so that the permissible LED operating current is not exceeded.
  • Fig. 1 is a functional diagram of a lighting device according to the invention is shown.
  • This includes a light control module 1, which on the input side, in the circuit diagram on the left, can be connected to a vehicle electrical system with the vehicle electrical system voltage U B.
  • a light control module 1 On the output side, several LED arrangements 2, for example as brake light, tail light, combined brake tail light, rear fog light or the like of a motor vehicle, are connected to output lines 3 at this light control module 1.
  • the light control module has a DC-DC converter 4 (DC / DC converter), which converts the input-side vehicle electrical system voltage U B into a constant, applied to the output lines 3 LED operating voltage.
  • a switch 5 incorporated, which each preferably is designed as a semiconductor switch and with each of which individual of the LED assemblies 2 are put into operation can.
  • the switches 5 can be controlled by a control device 6 be controlled, which, for example, a Contains microcontroller.
  • This control device 6 detects via current sensors 7 the closed switches 5 through the output line 3 current flowing. Dodge this one measured current from a given nominal current of an LED array This is done by the controller as Malfunction rated. This malfunction may possibly stored in a fault memory and over Output lines 8 to corresponding display and Diagnostic devices are forwarded.
  • Each of the LED arrays 2 includes series circuits each a plurality of LED 9, each having a series resistor 10th upstream. Several of these series circuits are each connected in parallel. The number of each in one Series switched LED 9 and the value of the series resistors 10 depends on the type of LED used, the required Luminous intensity or the nominal operating current of the LED tuned. Depending on the intended use, within the permissible Load limits as many LEDs 9 in an LED arrangement 2 summarized.
  • the light control module 1 is a central electronic supply device for a A plurality of LED assemblies 2 are provided.
  • constant LED operating voltage can, in contrast to the known ones Constant current circuits, any number of LED arrangements be controlled simultaneously.
  • monitoring the actually flowing operating currents in the Connecting lines 3 is relatively easy one Function diagnosis of the LED arrangements possible.

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  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine an ein Kfz-Bordnetz anschließbare Steuereinrichtung (1), an der LED-Anordnungen (2) anschließbar und betreibbar sind. Um den Schaltungsaufbau zu vereinfachen und eine verbesserte Funktionalität zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung als Lichtsteuermodul (1) ausgebildet ist mit einem Gleichspannungswandler (4) zur Umsetzung der Kfz-Bordnetzspannung in eine konstante LED-Betriebsspannung zur Ansteuerung der LED-Anordnungen (2). <IMAGE>The present invention relates to a lighting device for a motor vehicle, comprising at least one connectable to a motor vehicle electrical system control device (1) to the LED assemblies (2) can be connected and operated. In order to simplify the circuit structure and to ensure improved functionality, the invention proposes that the control device is designed as a light control module (1) with a DC-DC converter (4) for converting the vehicle electrical system voltage into a constant LED operating voltage for driving the LED arrays (2). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine an ein Kfz-Bordnetz anschließbare Steuereinrichtung, an der LED-Anordnungen anschließbar und betreibbar sind.The present invention relates to a Lighting device for a motor vehicle, comprising at least one connectable to a vehicle electrical system Control device, connectable to the LED assemblies and are operable.

In Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtungen werden in Bremsund Rücklichtern, Blinkern und sonstigen Anzeigeleuchten zunehmend LED (lichtemittierende Dioden) eingesetzt, welche gegenüber den ansonsten üblichen Glühlampen eine Reihe von Vorteilen haben, beispielsweise hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer.In automotive lighting devices are used in Bremsund Taillights, turn signals and other indicator lights increasingly used LED (light emitting diodes), which compared to the otherwise usual light bulbs a series of Have advantages, for example in terms of efficiency and Lifespan.

Zum Betrieb von LED an einem Kfz-Bordnetz, welches in der Regel eine Bordnetzspannung von 12 V hat, ist zu berücksichtigen, dass LED je nach Typ eine Durchflussspannung von etwa 2 - 4 V haben. Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, um den maximalen Betriebsstrom durch die LED-Anordnungen zu begrenzen. Die einfachste Möglichkeit zur Strombegrenzung ist die Verwendung von Vorwiderständen, welche so ausgelegt sind, dass auch bei der maximal möglichen Netzspannung der zulässige Betriebsstrom nicht überschritten werden kann. Wegen der unvermeidlichen Verlustleistung ist die Verwendung derartiger Vorschaltwiderstände jedoch relativ ineffizient. Außerdem verringert sich die Leuchtstärke der LED, wenn die Bordspannung absinkt, beispielsweise wenn Verbraucher mit hohem Leistungsbedarf zugeschaltet werden.For the operation of LED on a vehicle electrical system, which in the Usually has a vehicle electrical system voltage of 12 V, is too Take into account that LED depending on the type of a flow voltage of about 2 - 4 V have. Therefore, measures must be taken be to the maximum operating current through the LED assemblies to limit. The easiest way to Current limitation is the use of series resistors, which are designed so that even at the maximum possible Mains voltage the permissible operating current not exceeded can be. Because of the unavoidable power loss is however, the use of such ballast resistors is relative inefficient. In addition, the luminosity of the reduced LED when the vehicle voltage drops, for example when Consumers with high power requirements are switched on.

Um diese Nachteile zu umgehen, ist beispielsweise in der DE 197 34 750 A1 bereits vorgeschlagen worden, Serienund/oder Parallelschaltungen von LED jeweils mit konstantem Strom aus einer Konstantstromquelle zu betreiben, welche jeweils anstelle eines einfachen Vorwiderstands eingesetzt wird. Nachteilig ist jedoch, dass im Prinzip für jede LED-Anordnung eine auf deren Strombedarf abgestimmte Konstantstromquelle vorgesehen sein muss, wodurch ein relativ hoher Aufwand zur Bereitstellung und Installation der Bauteile entsteht.
Eine derartige stromgesteuerte Lichtsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug ist ebenfalls in der DE 43 41 058 C1 beschrieben. In dieser getakteten Stromversorgungseinrichtung ist ebenfalls für jeden einzelnen Verbraucher, also für jede Lampe eine eigene Konstantstromquelle vorgesehen, so dass der Aufwand ebenfalls entsprechend hoch ist.
In order to avoid these disadvantages, it has already been proposed, for example in DE 197 34 750 A1, to operate series and / or parallel circuits of LEDs each with a constant current from a constant current source which is used instead of a simple series resistor. The disadvantage, however, is that in principle for each LED array must be provided on the power demand matched constant current source, creating a relatively high cost for the provision and installation of the components.
Such a current-controlled light control device for a motor vehicle is also described in DE 43 41 058 C1. In this clocked power supply device is also provided for each individual consumer, so for each lamp its own constant current source, so that the effort is also correspondingly high.

Angesichts dieser Problematik ergibt sich für die Erfindung die Aufgabenstellung, eine LED-Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches eine verbesserte Funktionalität hat im Hinblick auf die Verwendung einer Mehrzahl von LED-Anordnungen am Bordnetz eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere soll ein zuverlässiger Betrieb mit möglichst geringem Aufwand erreicht werden. Dies ist insbesondere auch vor dem Hintergrund von Bedeutung, dass die LED-Anordnungen am Kraftfahrzeug in Bereichen angebracht sind, die durch Beschädigung bei Unfällen besonders gefährdet sind.Given this problem arises for the invention the task, an LED lighting device for to provide a motor vehicle, which is a has improved functionality in terms of use a plurality of LED assemblies on the electrical system of a Motor vehicle. In particular, a reliable operation be achieved with the least possible effort. This is especially against the background of the importance of the LED assemblies mounted on the motor vehicle in areas are particularly at risk from damage in the event of accidents are.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung als Lichtsteuermodul ausgebildet ist mit einem Gleichspannungswandler zur Umsetzung der Kfz-Bordnetzspannung in eine konstante LED-Betriebsspannung zur Ansteuerung der LED-Anordnungen. To solve this problem is inventively proposed that the control device as Light control module is formed with a DC-DC converter for the implementation of the vehicle electrical system voltage in a constant LED operating voltage for controlling the LED arrays.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nicht, wie bisher üblich, für jede LED-Anordnung der Betriebsstrom konstant gehalten, sondern eine LED-Betriebsspannung zur Verfügung gestellt, welche gegenüber der möglicherweise schwankenden Bordnetzspannung stabilisiert ist. Diese stabilisierte Betriebsspannung wird durch einen Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) erzeugt, welcher am Bordnetz betrieben wird.According to the present invention will not, as before usual, for each LED arrangement of the operating current constant held, but a LED operating voltage available which are opposite the possibly fluctuating Vehicle electrical system voltage is stabilized. This stabilized Operating voltage is provided by a DC-DC converter (DC / DC converter) generated, which is operated on the electrical system.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Struktur einer Beleuchtungseinrichtung an einem Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von LED-Anordnungen, beispielsweise für Rück- und Bremslichter, Blinker und sonstige Anzeigeleuchten, erheblich vereinfacht wird. Dadurch, dass das Lichtsteuermodul mittels des darin enthaltenen Gleichspannungswandlers speziell für die LED-Anordnungen eine stabilisierte Betriebsspannung unabhängig von der möglicherweise schwankenden Bordnetzspannung zur Verfügung stellt, können die im Stand der Technik erforderlichen geregelten Konstantstromquellen für jede einzelne LED-Anordnung entfallen, wodurch entsprechend der Bauteil- und Herstellungsaufwand reduziert wird. Dadurch, dass am Ausgang des erfindungsgemäßen Gleichspannungswandlers eine konstante Betriebspannung anliegt, können innerhalb der vorgesehenen Belastungsgrenzen beliebig viele LED-Anordnungen betrieben werden, ohne dass zusätzliche Maßnahmen zur Stabilisierung des Betriebsstroms erforderlich sind.A particular advantage of the invention is that the Structure of a lighting device on a motor vehicle with a plurality of LED arrangements, for example for Rear and brake lights, turn signals and other indicator lights, considerably simplified. By doing that Light control module by means of the contained therein DC-DC converter especially for the LED arrangements a stabilized operating voltage regardless of the possibly fluctuating vehicle electrical system voltage available may be required in the prior art regulated constant current sources for each individual LED arrangement omitted, whereby according to the component and Production cost is reduced. Because of that at the exit the DC-DC converter according to the invention a constant Operating voltage is applied, can within the provided Load limits any number of LED arrangements operated without additional stabilization measures of the operating current are required.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Betriebsspannung am Ausgang des Gleichspannungswandlers relativ genau an die Betriebsspannungen der verwendeten LED-Anordnungen angepasst werden kann. Die Einhaltung der zulässigen LED-Betriebsströme kann folglich bereits mittels relativ kleiner Vorwiderstände erreicht werden. Dadurch wird die Gesamtverlustleistung minimiert und entsprechend die Effizienz der Beleuchtungseinrichtung erhöht.Another advantage of the invention is that the Operating voltage at the output of the DC-DC converter relatively accurate to the operating voltages of the LED arrays used can be adjusted. Compliance with the permissible LED operating currents can therefore already by means of be achieved relatively small series resistors. This will the total power dissipation is minimized and accordingly the Increased efficiency of the lighting device.

Eine Anpassung an unterschiedliche LED-Typen, welche gegebenenfalls voneinander abweichende Versorgungsspannungen haben, ist ebenfalls mit geringem Aufwand möglich.An adaptation to different LED types, which possibly different supply voltages have, is also possible with little effort.

Im Vergleich mit aktiv stromgeregelten LED-Anordnungen sind die erfahrungsgemäß in Crashbereichen eines Fahrzeuges angebrachten Leuchten zudem mit geringem Aufwand und daher nicht zuletzt kostengünstiger bereitstellbar.Compared with actively current-controlled LED arrangements are the experience in crash areas of a vehicle attached lights also with little effort and therefore not least cost-effective to provide.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die von dem Gleichspannungswandler abgebbare Betriebsspannung höher ist als die Bordnetzspannung. Dabei hat der DC/DC-Wandler beispielsweise bei einer Bordnetzspannung UB von 12 V eine Ausgangsspannung von konstant 15 V. Diese Schaltungsanordnung hat den besonderen Vorteil, dass, wenn ein Kurzschluss der LED-Anordnung gegen die Bordnetzspannung auftritt, beispielsweise aufgrund eines Defekts im Gleichspannungswandler oder im Regelelement, die Leuchtdioden nicht zerstört werden.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the deliverable from the DC-DC converter operating voltage is higher than the vehicle electrical system voltage. In this case, the DC / DC converter, for example, at an on-board voltage U B of 12 V, an output voltage of constant 15 V. This circuit has the particular advantage that when a short circuit of the LED array against the vehicle electrical system voltage occurs, for example, due to a defect in DC-DC converter or in the control element, the light-emitting diodes are not destroyed.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Gleichspannungswandler als Schaltwandler ausgebildet ist. Derartige DC/DC-Wandler haben einen hohen Wirkungsgrad und können mit hinreichenden Leistungsdaten relativ kostengünstig zur Verfügung gestellt werden. Außerdem kann durch einen Schaltwandler mit geringem Aufwand eine gegenüber zur Verfügung stehenden Bordnetzspannung erhöhte LED-Betriebsspannung erzeugt werden.An advantageous development of the invention provides that the DC-DC converter is designed as a switching converter. Such DC / DC converters have high efficiency and can be reasonably inexpensive with adequate performance data to provide. In addition, by a Switching converter with little effort one opposite to Available onboard voltage increased LED operating voltage be generated.

Es ist ebenfalls denkbar, dass das Lichtsteuermodul einen Linear-Spannungsregler umfasst. Falls kein zusätzlicher Gleichspannungswandler vorhanden ist, kann dadurch allerdings lediglich eine LED-Betriebsspannung abgegeben werden, welche niedriger ist als die Bordnetzspannung. Insbesondere für Hochvolt-Bordnetzsysteme ist die Gleichspannungswandlung mittels eines Linear-Spannungsreglers eine vorteilhafte Alternative.It is also conceivable that the light control module a Linear voltage regulator includes. If no additional DC converter is present, but this can only one LED operating voltage are delivered, which is lower than the vehicle electrical system voltage. Especially for High-voltage on-board electrical systems is the DC voltage conversion by means of a linear voltage regulator an advantageous Alternative.

In dem Lichtsteuermodul kann weiterhin eine Strommesseinrichtung zur Messung der Ausgangsströme des Gleichspannungswandlers integriert sein. Die Strommessung kann beispielsweise mittels Shunt-Widerständen und dazu parallel geschalteten Spannungsmessern erfolgen. Beispielsweise kann jeder an den Gleichspannungswandler angeschlossen LED-Anordnung eine derartige Strommesseinrichtung zugeordnet sein. Dadurch ist es möglich, die tatsächliche Funktion einer jeden LED-Anordnung zu überwachen und bei Abweichungen von einem vorgegebenen Betriebsstrom beispielsweise eine Anzeige zu veranlassen, dass eine Fehlfunktion aufgetreten ist.In the light control module can continue to a Current measuring device for measuring the output currents of the Be integrated DC-DC converter. The current measurement can, for example, by shunt resistors and this made parallel connected voltmeters. For example, anyone can connect to the DC-DC converter connected LED array such Be assigned to current measuring device. This makes it possible the actual function of each LED arrangement too monitor and in case of deviations from a given Operating current, for example, to cause an indication that a malfunction has occurred.

Weiterhin können in dem Lichtsteuermodul am Ausgang des Gleichspannungswandlers Schaltelemente angeordnet sein. Diese können beispielsweise als elektrisch ansteuerbare Halbleiterschalter ausgebildet sein. Durch Betätigung der Schalter, beispielsweise über eine vorgeschaltete elektronische Steuereinrichtung, können die einzelnen Lichtfunktionen, beispielsweise Bremslicht, Schlusslicht, Nebelschlusslicht, Blinker oder andere Lichtfunktionen in Betrieb genommen werden. Halbleiterschalter haben den besonderen Vorteil, dass sie langlebig und praktisch wartungsfrei sind.Furthermore, in the light control module at the output of DC converter switching elements can be arranged. These can be, for example, as electrically controllable Semiconductor switch may be formed. By pressing the Switch, for example via an upstream electronic control device, the individual can Light functions, such as brake light, tail light, Rear fog lights, turn signals or other lighting functions in Operation. Semiconductor switches have the special advantage of being durable and practical are maintenance free.

Die Schaltelemente können von einer Mess- und Überwachungseinrichtung ansteuerbar sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die LED-Anordnungen nicht eingeschaltet werden, wenn von der Mess- und Überwachungseinrichtung eine Fehlfunktion registriert worden ist.The switching elements can be of a measuring and Monitoring device be controlled. In this way can be ensured that the LED assemblies are not be turned on when of the measuring and Monitoring device has been registered a malfunction is.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Ansteuerung einer Mehrzahl von LED-Anordnungen beispielsweise in einem Fahrzeug als Bremslicht, Schlusslicht, kombiniertes Schluss- Bremslicht, Nebelschlusslicht, Blinker oder für weitere Lichtfunktionen. Eine jeder dieser LED-Anordnungen kann aus einer oder mehreren seriell und/oder parallel geschalteten LED mit zumindest einem Vorwiderstand realisiert sein. Der Vorwiderstand wird an die Anzahl und Durchflussspannung der LED angepasst und so bemessen, dass der zulässige LED-Betriebsstrom nicht überschritten wird. The lighting device according to the invention is special advantageous with regard to the control of a plurality of LED devices, for example in a vehicle as Brake light, taillight, combined tail light, Rear fog light, turn signal or for other lighting functions. Each of these LED arrays may consist of one or more several serially and / or parallel connected LED with be realized at least one resistor. Of the Series resistor is connected to the number and throughput voltage of the LED adapted and sized so that the permissible LED operating current is not exceeded.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt:

  • Fig. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.
  • The lighting device according to the invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. In detail shows:
  • Fig. 1 is a circuit diagram of a lighting device according to the invention.
  • In Fig. 1 ist ein Funktionsschaubild einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung dargestellt. Diese umfasst ein Lichtsteuermodul 1, welches eingangsseitig, in dem Schaltbild links, an ein Kfz-Bordnetz mit der Bordnetzspannung UB anschließbar ist. Ausgangsseitig sind an dieses Lichtsteuermodul 1 mehrere LED-Anordnungen 2, beispielsweise als Bremslicht, Schlusslicht, kombiniertes Brems-Schlusslicht, Nebelschlusslicht oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs, an Ausgangsleitungen 3 angeschlossen.In Fig. 1 is a functional diagram of a lighting device according to the invention is shown. This includes a light control module 1, which on the input side, in the circuit diagram on the left, can be connected to a vehicle electrical system with the vehicle electrical system voltage U B. On the output side, several LED arrangements 2, for example as brake light, tail light, combined brake tail light, rear fog light or the like of a motor vehicle, are connected to output lines 3 at this light control module 1.

    Das Lichtsteuermodul weist einen Gleichspannungswandler 4 (DC/DC-Wandler) auf, der die eingangsseitige Bordnetzspannung UB umwandelt in eine konstante, an den Ausgangsleitungen 3 anliegende LED-Betriebsspannung. Diese an den LED-Anordnungen 2 anliegende LED-Betriebsspannung ist vorzugsweise höher als die Kfz-Bordnetzspannung, beispielsweise 15 V bei einer Bordnetzspannung UB = 12 V.The light control module has a DC-DC converter 4 (DC / DC converter), which converts the input-side vehicle electrical system voltage U B into a constant, applied to the output lines 3 LED operating voltage. This voltage applied to the LED assemblies 2 LED operating voltage is preferably higher than the vehicle electrical system voltage, for example, 15 V at a vehicle electrical system voltage U B = 12 V.

    In dem Lichtsteuermodul 1 ist in jede der Ausgangsleitungen 3 ein Schalter 5 eingegliedert, welcher jeweils vorzugsweise als Halbleiterschalter ausgebildet ist und mit denen jeweils einzelne der LED-Anordnungen 2 in Betrieb genommen werden können. Die Schalter 5 können von einer Steuereinrichtung 6 angesteuert werden, welche beispielsweise einen Mikrokontroller enthält. Diese Steuereinrichtung 6 erfasst über Stromsensoren 7 den bei geschlossenen Schaltern 5 durch die Ausgangsleitung 3 fließenden Strom. Weicht dieser gemessene Strom von einem vorgegebenen Nennstrom einer LED-Anordnung ab, wird dies von der Steuereinrichtung als Fehlfunktion bewertet. Diese Fehlfunktion kann gegebenenfalls in einem Fehlerspeicher gespeichert und über Ausgangsleitungen 8 an entsprechende Anzeige- und Diagnoseeinrichtungen weitergeleitet werden.In the light control module 1, in each of the output lines 3 a switch 5 incorporated, which each preferably is designed as a semiconductor switch and with each of which individual of the LED assemblies 2 are put into operation can. The switches 5 can be controlled by a control device 6 be controlled, which, for example, a Contains microcontroller. This control device 6 detects via current sensors 7 the closed switches 5 through the output line 3 current flowing. Dodge this one measured current from a given nominal current of an LED array This is done by the controller as Malfunction rated. This malfunction may possibly stored in a fault memory and over Output lines 8 to corresponding display and Diagnostic devices are forwarded.

    Jede der LED-Anordnungen 2 umfasst Reihenschaltungen jeweils mehrerer LED 9, denen jeweils ein Vorwiderstand 10 vorgeschaltet ist. Mehrere dieser Reihenschaltungen sind jeweils parallel geschaltet. Die Anzahl der jeweils in einer Reihe geschalteten LED 9 sowie der Wert der Vorwiderstände 10 wird jeweils auf den Typ der verwendeten LED, die geforderte Leuchtstärke bzw. den Betriebs-Nennstrom der LED abgestimmt. Je nach Einsatzzweck können im Rahmen der zulässigen Belastungsgrenzen beliebig viele LED 9 in einer LED-Anordnung 2 zusammengefasst werden.Each of the LED arrays 2 includes series circuits each a plurality of LED 9, each having a series resistor 10th upstream. Several of these series circuits are each connected in parallel. The number of each in one Series switched LED 9 and the value of the series resistors 10 depends on the type of LED used, the required Luminous intensity or the nominal operating current of the LED tuned. Depending on the intended use, within the permissible Load limits as many LEDs 9 in an LED arrangement 2 summarized.

    Durch das erfindungsgemäße Lichtsteuermodul 1 wird eine zentrale elektronische Versorgungseinrichtung für eine Mehrzahl von LED-Anordnungen 2 zur Verfügung gestellt. Durch die in den Ausgangsleitungen 3 konstant gehaltene LED-Betriebsspannung können, im Gegensatz zu den bekannten Konstantstromschaltungen, beliebig viele LED-Anordnungen gleichzeitig angesteuert werden. Durch die Überwachung der tatsächlich fließenden Betriebsströme in den Verbindungsleitungen 3 ist relativ einfach eine Funktionsdiagnose der LED-Anordnungen möglich.By the light control module 1 according to the invention is a central electronic supply device for a A plurality of LED assemblies 2 are provided. By the held in the output lines 3 constant LED operating voltage can, in contrast to the known ones Constant current circuits, any number of LED arrangements be controlled simultaneously. By monitoring the actually flowing operating currents in the Connecting lines 3 is relatively easy one Function diagnosis of the LED arrangements possible.

    Claims (10)

    Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine an ein Kfz-Bordnetz anschließbare Steuereinrichtung (1), an der LED-Anordnungen (2) anschließbar und betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung als Lichtsteuermodul (1) ausgebildet ist mit einem Gleichspannungswandler (4) zur Umsetzung der Kfz-Bordnetzspannung in eine konstante LED-Betriebsspannung zur Ansteuerung der LED-Anordnungen (2).Lighting device for a motor vehicle, comprising at least one connectable to a motor vehicle electrical system control device (1) to the LED assemblies (2) can be connected and operated, characterized in that the control device is designed as a light control module (1) with a DC-DC converter (4 ) for the implementation of the vehicle electrical system voltage in a constant LED operating voltage for driving the LED assemblies (2). Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Gleichspannungswandler (4) abgebbare LED-Betriebsspannung höher ist als die Bordnetzspannung.Lighting device according to claim 1, characterized in that the output of the DC-DC converter (4) LED operating voltage is higher than the vehicle electrical system voltage. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler (4) als Schaltwandler ausgebildet ist.Lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that the DC-DC converter (4) is designed as a switching converter. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtsteuermodul (1) einen Linear-Spannungsregler umfasst.Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light control module (1) comprises a linear voltage regulator. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lichtsteuermodul (1) eine Strommesseinrichtung (7, 6) zur Messung der Ausgangsströme des Gleichspannungswandler (4) integriert ist. Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the light control module (1) a current measuring device (7, 6) for measuring the output currents of the DC-DC converter (4) is integrated. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lichtsteuermodul (1) am Ausgang des Gleichspannungswandlers (4) Schaltelemente (5) angeordnet sind.Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the light control module (1) at the output of the DC-DC converter (4) switching elements (5) are arranged. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (5) als elektronisch ansteuerbare Halbleiterschalter ausgebildet sind.Lighting device according to claim 6, characterized in that the switching elements (5) are designed as electronically controllable semiconductor switch. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (5) von einer Mess- und Überwachungseinrichtung (6) ansteuerbar sind.Lighting device according to claim 6 or 7, characterized in that the switching elements (5) by a measuring and monitoring device (6) are controllable. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von LED-Anordnungen (2) von dem Lichtsteuermodul (1) ansteuerbar sind.Lighting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of LED arrays (2) of the light control module (1) are controllable. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine LED-Anordnung (2) eine oder mehrere seriell und/oder parallel geschaltete LED (9) mit zumindest einem Vorwiderstand (10) umfasst.Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an LED arrangement (2) comprises one or more serially and / or parallel connected LED (9) with at least one series resistor (10).
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