ITPD20120410A1 - Circuito di pilotaggio di sorgenti luminose e fanale automobilistico provvisto di detto circuito di pilotaggio di sorgenti luminose - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L’invenzione si riferisce ad un circuito di pilotaggio di sorgenti luminose, particolarmente del tipo a LED, e ad un fanale automobilistico posteriore, o anteriore, provvisto di tale circuito di pilotaggio di sorgenti luminose per realizzare una o più luci del fanale automobilistico stesso, quale una luce di arresto, una luce di posizione posteriore o anteriore, una luce indicatore di direzione posteriore o anteriore, una luce di retromarcia, una luce di retronebbia, una luce di posizione laterale posteriore o anteriore, una luce anabbagliante, una luce abbagliante, una luce diurna (DRL), una luce fendinebbia, una luce di cornering, e similari.

In una precedente domanda di brevetto della stessa richiedente, al momento ancora in regime di segretezza, à ̈ stato proposto un circuito di pilotaggio di sorgenti luminose comprendente una pluralità di sorgenti luminose, particolarmente del tipo a LED, strutturata in modo da emettere luce quando sottoposta ad una tensione di alimentazione elettrica, in cui il circuito di pilotaggio di sorgenti luminose include mezzi di sistemazione delle sorgenti luminose configurati per sistemare la pluralità di sorgenti luminose in almeno una prima e una seconda disposizione a matrice di n righe x m colonne, al variare della tensione di alimentazione elettrica.

La pluralità di sorgenti luminose del circuito di pilotaggio à ̈ suscettibile, inoltre, di assorbire una corrente elettrica complessiva definita da un valore di corrente elettrica costante In per ciascuna di dette prima e seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice, moltiplicato per un numero di m colonne della disposizione delle sorgenti luminose a matrice.

Il numero di colonne m1 della matrice della prima disposizione delle sorgenti luminose a matrice à ̈ maggiore del numero di colonne m2 della matrice della seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice. Di conseguenza, il numero di sorgenti luminose di ciascuna colonna della prima disposizione delle sorgenti luminose a matrice à ̈ minore di quello di ciascuna colonna della seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice.

Ciò significa che la prima disposizione a matrice delle sorgenti luminose richiede una tensione di alimentazione elettrica inferiore rispetto a quella della seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice per accendere la pluralità delle sorgenti luminose. Di conseguenza, la pluralità di sorgenti luminose sistemata secondo la prima disposizione a matrice può emettere luce ad una tensione di alimentazione elettrica più bassa rispetto alla seconda disposizione a matrice delle sorgenti luminose, senza che si verifichi un farfallamento della luce stessa, a discapito, tuttavia, di un maggior consumo di potenza elettrica rispetto alla seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice. Infatti, il consumo di potenza elettrica delle sorgenti luminose sistemate a matrice dipende dal numero di colonne m della matrice di LED.

Specificatamente, il consumo di potenza elettrica à ̈ dato dalla formula:

P(V) = m x In x V, in cui

P(V) à ̈ la potenza elettrica assorbita dalla pluralità delle sorgenti luminose,

m à ̈ il numero di colonne,

In à ̈ la corrente elettrica costante, e

V à ̈ la tensione di alimentazione elettrica variabile. Per il motivo suesposto, il passaggio tra prima e la seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice, vale a dire il passaggio dalla disposizione delle sorgenti luminose a matrice con più colonne tra le due, a quella con meno colonne tra le due, deve verificarsi in corrispondenza di un valore di tensione di alimentazione elettrica più piccolo possibile.

Con riferimento alla figura 1, a titolo di esempio, si consideri la potenza elettrica P(V) dissipata dalle sorgenti luminose disposte con una prima disposizione a matrice di due righe e sei colonne e una seconda disposizione a matrice di tre righe e quattro colonne. Graficando la potenza elettrica P(V) si ottiene una polilinea, data da un primo segmento di pendenza 6In, uno scalino in discesa verticale, in corrispondenza della tensione di alimentazione elettrica in cui il circuito di pilotaggio delle sorgenti luminose passa dalla prima alla seconda disposizione delle sorgenti luminose, e un secondo segmento di pendenza 4In.

Tuttavia, il succitato circuito di pilotaggio di sorgenti luminose, a cui si farà riferimento nel proseguo della descrizione con la locuzione “matrice dinamica†, presenta alcuni svantaggi.

Infatti, il numero delle sorgenti luminose deve essere divisibile per il numero di righe, o di colonne, della prima e della seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice, rispettivamente.

Per esempio, diciotto sorgenti luminose possono essere sistemate a matrice in una prima disposizione delle sorgenti luminose a matrice di sei righe per tre colonne e in una seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice di tre righe per sei colonne, poiché le diciotto sorgenti luminose sono divisibili per il numero di righe, o di colonne, sia della prima sia della seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice. Tuttavia, le diciotto sorgenti luminose non possono essere sistemate in una disposizione delle sorgenti luminose a matrice avente, per esempio, cinque righe, poiché le diciotto sorgenti luminose non sono divisibili per il numero di righe della disposizione a matrice delle sorgenti luminose.

Un ulteriore inconveniente della matrice dinamica si riscontra quando uno o più sorgenti luminose della matrice devono essere sottoalimentate, per emettere una luminosità inferiore rispetto alle restanti sorgenti luminose della matrice. Questa esigenza si può verificare, per esempio, nel campo della fanaleria, dove una superficie illuminante del fanale automobilistico può comprendere un’area illuminante a bassa intensità luminosa e un’area illuminante ad alta intensità luminosa, per esigenze fotometriche. Si potrebbe pensare di collegare resistenze elettriche alle sorgenti luminose che interessano l’area illuminante a bassa intensità luminosità, in modo che tali sorgenti luminose assorbano una corrente elettrica minore rispetto alle altre sorgenti luminose che interessano l’area illuminante ad alta intensità luminosa, per esempio, nella prima disposizione delle sorgenti luminose a matrice. Tuttavia, le resistenze elettriche potrebbero essere collegate diversamente alle sorgenti luminose, nel momento in cui il circuito di pilotaggio di sorgenti luminose à ̈ passato alla seconda disposizione delle sorgenti luminose a matrice, non garantendo più, così, l’effetto voluto.

Ancora un inconveniente deriva dal fatto che l’istante in cui avviene il passaggio dalla prima alla seconda disposizione delle sorgenti luminose, vale a dire il passaggio dalla disposizione delle sorgenti luminose a matrice con più colonne a quella con meno colonne, avviene ad una tensione elettrica di alimentazione determinata in fase di progetto. Tale tensione elettrica di alimentazione à ̈ sovrastimata in fase di progetto in modo da garantire l’accensione dei LED, a discapito, tuttavia, di un consumo di potenza elettrica.

Il compito dell’invenzione à ̈ quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati a proposito della matrice dinamica.

Nell’ambito suesposto, lo scopo principale dell’invenzione à ̈ quello di variare la topologia della disposizione delle sorgenti luminose, particolarmente LED, in modo da minimizzare la potenza assorbita dal circuito di pilotaggio di sorgenti luminose per pilotare le sorgenti luminose al variare della tensione di alimentazione delle sorgenti luminose, senza vincoli della disposizione delle sorgenti luminose. In particolare, la disposizione delle sorgenti luminose può includere rami di sorgenti luminose.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di variare la topologia della disposizione delle sorgenti luminose, in modo da minimizzare la potenza assorbita dal circuito di pilotaggio di sorgenti luminose per pilotare le sorgenti luminose al variare della tensione di alimentazione delle sorgenti luminose, quando le sorgenti luminose interessano un’area illuminante a bassa intensità luminosa e un’area illuminante ad alta intensità luminosa.

Nel caso specifico di sorgenti luminose del tipo a LED, un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di passare in modo automatico da una prima ad una seconda disposizione dei LED, avente meno colonne, o rami, rispetto alla prima disposizione dei LED. In altre parole, non à ̈ necessario individuare in fase di progetto un valore di tensione elettrica di alimentazione dei LED, in cui il circuito di pilotaggio dei LED passa dalla prima alla seconda disposizione dei LED.

Per ottenere questi obiettivi, il circuito di pilotaggio di sorgenti luminose dell’invenzione comprende una pluralità di sorgenti luminose, particolarmente del tipo a LED, suddivise in un primo e almeno un secondo gruppo di sorgenti luminose, un primo ed almeno un secondo circuito di regolazione, ognuno adatto a regolare la corrente assorbita da un rispettivo gruppo di sorgenti luminose, almeno un circuito di attuazione operativamente collegato ad un rispettivo secondo circuito di regolazione, e mezzi circuitali di collegamento serie, adatti a collegare in serie almeno un primo ed un secondo gruppo di sorgenti luminose quando la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ maggiore o uguale alla tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose.

In un primo stato del circuito di pilotaggio di sorgenti luminose, la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose riferita a massa à ̈ minore della tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose riferita a massa, e il primo e il secondo gruppo di sorgenti luminose sono pilotati in modo indipendente. Più precisamente, il primo circuito di regolazione pilota il primo gruppo di sorgenti luminose, mentre il circuito di attuazione del circuito di regolazione inibisce il funzionamento del secondo circuito di regolazione e pilota il secondo gruppo di sorgenti luminose, sulla base di un riferimento di grandezza elettrica del secondo circuito di regolazione.

In un secondo stato del circuito di pilotaggio di sorgenti luminose, la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose riferita a massa à ̈ maggiore o uguale alla tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose riferita a massa, e il primo e il secondo gruppo di sorgenti luminose sono pilotati assieme, dopo essere stati collegati in serie tra loro. Più precisamente, il primo circuito di regolazione e il circuito di attuazione del circuito di regolazione sono interdetti, mentre il secondo circuito di regolazione pilota il primo e il secondo gruppo di sorgenti luminose.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del circuito di pilotaggio secondo l’invenzione risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, con riferimento agli allegati disegni, in cui:

- la figura 1 à ̈ un grafico della potenza elettrica assorbita dal circuito di pilotaggio a matrice dinamica oggetto di una domanda di brevetto della stessa richiedente, al momento ancora in stato di segretezza; - la figura 2 à ̈ uno schema circuitale di un primo modulo del circuito di illuminazione secondo l’invenzione, comprendente un gruppo di sorgenti luminose ed un circuito di regolazione;

- la figura 3 à ̈ uno schema circuitale del circuito di pilotaggio secondo l’invenzione, comprendente due gruppi di sorgenti luminose;

- la figura 4 à ̈ un grafico che illustra l’andamento della tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose e della tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose del circuito di pilotaggio della figura 3, al variare della tensione di alimentazione; - la figura 5 à ̈ un grafico che illustra l’andamento della corrente assorbita dal primo gruppo di sorgenti luminose, della corrente circolante nei mezzi circuitali di collegamento serie e della corrente collettore-emettitore del transistore di pilotaggio, in funzione della tensione di alimentazione, durante il passaggio dalla configurazione di pilotaggio parallelo alla configurazione di pilotaggio serie;

- la figura 6 à ̈ un grafico che illustra l’andamento di una corrente del circuito di attuazione, in funzione della tensione di alimentazione;

- la figura 7 à ̈ un grafico che illustra l’andamento della corrente complessiva assorbita da quattro gruppi di sorgenti luminose quando detti gruppi vengono progressivamente collegati in serie tra loro, in funzione della tensione di alimentazione;

- la figura 8 à ̈ un grafico che illustra l’andamento della potenza elettrica assorbita dal circuito di pilotaggio durante la variazione della disposizione dei gruppi di sorgenti luminose, al variare della tensione di alimentazione;

- le figure 9 e 10 sono grafici che illustrano rispettivamente l'andamento della corrente assorbita dai transistori di pilotaggio di circuito di regolazione di gruppi di sorgenti luminose progressivamente collegati in serie, e della potenza elettrica assorbita da detti transistori;

- la figura 11 Ã ̈ uno schema circuitale di un circuito di pilotaggio secondo l'invenzione in una variante di realizzazione;

- la figura 12 Ã ̈ un grafico che rappresenta l'andamento della potenza elettrica assorbita dal circuito della figura 11 in funzione della tensione di alimentazione;

- la figura 13 Ã ̈ uno schema circuitale di un secondo modulo di un circuito di pilotaggio secondo l'invenzione in un'ulteriore variante di realizzazione che prevede l'impiego di un circuito di diagnostica; - la figura 14 illustra schematicamente come il circuito della figura 13 gestisce una situazione di guasto di un gruppo di sorgenti luminose nella configurazione di pilotaggio in parallelo;

- la figura 15 rappresenta una situazione di guasto di un gruppo di sorgenti luminose nella configurazione di pilotaggio in serie; e

- la figura 16 illustra un esempio di un fanale automobilistico incorporante il circuito di pilotaggio secondo l’invenzione.

Nella descrizione che segue, il termine “collegato†si riferisce sia ad una connessione elettrica diretta tra due circuiti o elementi circuitali sia una connessione indiretta attraverso uno o più elementi intermedi attivi o passivi. Il termine “circuito†può indicare sia un singolo componente sia una pluralità di componenti, attivi e/o passivi, collegati tra loro per ottenere una funzione prestabilita. Inoltre, dove si può impiegare un transistore a giunzione bipolare (BJT) o un transistore ad effetto di campo (FET), il significato dei termini “base†, “collettore†, “emettitore†comprende i termini “gate†, “drain†and “source†, e viceversa. Se non à ̈ diversamente indicato, infine, transistori di tipo NPN possono essere impiegati in luogo di transistori PNP, e viceversa.

Il circuito di pilotaggio di sorgenti luminose secondo l’invenzione comprende una pluralità di sorgenti luminose, particolarmente LED 10, a cui si farà riferimento nel proseguo della descrizione, senza per questo perdere di generalità, e circuiti di regolazione aventi ciascuno un riferimento di una grandezza elettrica, per esempio, una corrente elettrica IREF.

La pluralità di LED à ̈ suddivisa in gruppi, per esempio, un primo gruppo 1 e un secondo gruppo 2. Tali gruppi di LED includono, rispettivamente, uno o più LED 10 collegati tra loro, per esempio, a matrice (matrice di n righe per m colonne, in particolare 1 riga per m colonne), o in un ramo (matrice di n righe per 1 colonna). Per semplicità di trattazione, la descrizione che segue farà riferimento ad un primo e ad un secondo gruppo di LED, che includono, rispettivamente, due LED collegati in serie tra loro.

Il circuito di pilotaggio dell’invenzione à ̈ suddiviso in moduli 100, 200, 300, ..., per esempio, un primo 100 ed un secondo modulo 200 collegati tra loro tramite mezzi di collegamento serie D.

Il primo modulo 100 comprende un primo circuito di regolazione 120 e un primo gruppo di LED 1; il secondo modulo 200 comprende un secondo circuito di regolazione 220, un circuito di attuazione 230 del circuito di regolazione e un secondo gruppo di LED 2. Eventuali ulteriori moduli 300, 400, … , sono uguali al secondo modulo 200.

La figura 2 rappresenta il primo modulo 100, in cui il primo circuito di regolazione 120 serve per pilotare il primo gruppo 1 di LED 10. Il primo circuito di regolazione 120 comprende una resistenza di sensing R1, adatta a rilevare la corrente I1che circola sul ramo dei LED, uno specchio di corrente includente transistori T1 e T2 e una resistenza R2, un generatore di un riferimento di una grandezza elettrica, per esempio, una corrente IREF, e un transistore di pilotaggio T3 per pilotare il primo gruppo 1 di LED. La resistenza di sensing R1 Ã ̈ collegata ad esempio tra un terminale di alimentazione VDDe il primo gruppo 1 di LED 10; il transistore di pilotaggio T3 ha il collettore collegato al gruppo di LED e l'emettitore collegato a massa.

Il primo transistore T1 dello specchio di corrente ha l'emettitore collegato, attraverso la resistenza di emettitore R2, ad un nodo A tra il terminale di alimentazione VDDe la resistenza di sensing R1.

Il secondo transistore T2 dello specchio di corrente ha l'emettitore collegato ad un nodo C tra la resistenza di sensing R1 ed il primo gruppo 1 di LED. Il collettore del secondo transistore T2 à ̈ collegato alla base del transistore di pilotaggio T3. Le basi dei due transistori T1 e T2 dello specchio di corrente sono collegate tra loro e al collettore del primo transistore T1. A detto collettore à ̈ collegato il generatore della corrente di riferimento IREF.

I transistori T1, T2 dello specchio di corrente lavorano in zona lineare. Il transistore di pilotaggio T3 lavora anch’esso in zona lineare, tranne in una fase iniziale, in cui detto transistore T3 lavora nella zona di saturazione, in modo da consentire un’accensione del primo gruppo di LED ad una tensione di alimentazione elettrica data dalla somma delle tensioni di giunzione dei LED del primo gruppo posti in serie più eventuali altre cadute di tensione presente nel ramo del primo gruppo di LED.

Più nel dettaglio, il primo transistore T1 dello specchio di corrente à ̈ polarizzato in zona lineare e, quindi, la sua tensione collettore-emettitore Vce1risulta almeno pari alla sua tensione base-emettitore Vbe1. Di conseguenza, la corrente di base Ib1di detto primo transistore T1 à ̈ trascurabile rispetto alla sua corrente di emettitore Ie1; quindi, la corrente di emettitore Ie1del primo transistore T1 risulta uguale alla corrente di collettore Ic1 del di detto transistore T1. La corrente di collettore Ic1del transistore T1 à ̈, inoltre, pari alla corrente IREFimposta dal generatore di corrente. Di conseguenza, la corrente di emettitore Ie1del primo transistore T1 à ̈ uguale alla corrente IREFimposta dal generatore di corrente.

Per il secondo principio di Kirchhoff applicato alla maglia ABC in figura 2, si ha che:

Vab= R2*IREF+ Vbe1

Vab= R1*I1 Vbe2, in cui I1 Ã ̈ la corrente circolante sulla resistenza di sensing R1 e Vbe2Ã ̈ la tensione base-emettitore del secondo transistore T2 dello specchio di corrente.

D’altra parte, la tensione base-emettitore Vbe1del primo transistore T1 e la tensione base-emettitore Vbe2del secondo transistore T2 sono uguali, ovvero Vbe1= Vbe2. Ciò à ̈ desumibile dal fatto che la corrente di collettore Ic1del primo transistore T1 e la corrente di collettore Ic2del secondo transistore T2 sono comparabili, per costruzione dello specchio di corrente includente i transistori T1 e T2, la resistenza di emettitore R2, e il generatore di corrente IREF, e dal fatto che i transistori T1 e T2 sono integrati all’interno dello stesso package e, quindi, presentano le stesse caratteristiche elettriche.

Di conseguenza, uguagliando le due espressioni di Vab, si ottiene l’espressione della corrente I1, che risulta essere la seguente: I1 = (R2/R1)*IREF.

L’espressione della corrente I1 data in precedenza fornisce anche la corrente assorbita dal gruppo di LED ILED, ovvero ILED= (R2/R1)*IREF. Infatti, la corrente I2 à ̈ trascurabile rispetto alla corrente I1, poiché il ramo del secondo transistore T2 ha una resistività molto più grande di quella del ramo del primo gruppo di LED.

Per quanto riguarda la retroazione effettuata dal primo circuito di regolazione 120 si consideri, in un primo momento, il caso in cui la corrente assorbita dal primo gruppo di LED tenda ad aumentare. Una tale situazione si verifica, per esempio, durante l’accensione del circuito di pilotaggio di LED, in cui il ramo di LED à ̈ collegato ad una resistenza di sensing R1 molto bassa e al transistore di pilotaggio T3, che si trova nella zona di saturazione. Di conseguenza, la corrente I1 assorbita dai LED (I2 à ̈ trascurabile) tende ad aumentare in modo esponenziale. Se la corrente I1 assorbita dai LED aumenta, aumenta la caduta di tensione Vacai capi della resistenza di sensing R1. Di conseguenza, risulta che:

Vab= Vac+ Vbe2.

Dato che la tensione Vabà ̈ fissa, perché indipendente dalla tensione di alimentazione elettrica, essendo imposta dal generatore di corrente IREF, e Vacaumenta, ne consegue che la tensione base-emettitore Vbe2del secondo transistore T2 diminuisce. Di conseguenza, il fatto che la tensione base-emettitore Vbe2del secondo transistore T2 diminuisca, impone che la corrente I2 si abbassi, perché il transistore T2 tende a spegnersi. Se la corrente I2 si riduce, ne consegue che il transistore di pilotaggio T3 tende a spegnersi e, quindi, a far decrescere la corrente I1.

Analogamente, se la corrente I1 diminuisce, ne consegue che Vacsi riduce. Di conseguenza, la tensione baseemettitore Vbe2del secondo transistore T2 aumenta, e ciò implica che I2 aumenta. Quindi, il transistore di pilotaggio T3 si accende di più di quello che à ̈ attualmente diminuendo la sua resistività e, quindi, I1 aumenta.

La figura 3 rappresenta il circuito di pilotaggio di LED dell’invenzione, in cui il primo modulo 100 descritto in precedenza à ̈ collegato al secondo modulo 200. Più nel dettaglio, il primo 100 e il secondo modulo 200 sono collegati in parallelo tra loro tra la tensione di alimentazione VDDe la massa GND. Il primo e il secondo modulo 100, 200 sono collegati tramite mezzi circuitali di collegamento serie D, quali, per esempio, un diodo schottky, per consentire di collegare in serie il primo 1 e il secondo 2 gruppo di LED.

Con riferimento alla figura 3, il secondo gruppo di LED 2 Ã ̈ collegato al secondo circuito di regolazione 220 come visto in precedenza; tuttavia, il secondo gruppo di LED 2 Ã ̈ anche collegato al circuito di attuazione 230 del circuito di regolazione 220.

Il secondo circuito di regolazione 220 à ̈ analogo al primo circuito di regolazione 120 sopra descritto e comprende quindi una resistenza di sensing R1″, per rilevare la corrente che circola sul ramo dei LED, uno specchio di corrente includente un primo transistore T1†, un secondo transistore T2†e una resistenza di emettitore R2″, un generatore di corrente IREF, e un transistore di pilotaggio T3″. Il funzionamento del secondo circuito di regolazione 220 à ̈ analogo al primo circuito di regolazione 120 e non sarà ulteriormente descritto.

Il circuito di attuazione 230 del circuito di regolazione 120 comprende un primo ed un secondo transistore T4 e T5, e resistenze di polarizzazione R3 e R4. Il primo transistore T4 ha la rispettiva base collegata al collettore del secondo transistore T2†dello specchio di corrente e il rispettivo emettitore collegato alla base del transistore di pilotaggio T3†. Il secondo transistore T5 del circuito di attuazione ha la giunzione emettitore-collettore collegata tra il terminale di alimentazione VDD e la resistenza di sensing R1†e la base collegata, attraverso una prima resistenza di polarizzazione R4, al collettore del primo transistore T4 del circuito di attuazione 230. La seconda resistenza di polarizzazione R3 à ̈ collegata tra il terminale di alimentazione VDDe la base del secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230.

Le resistenze di polarizzazione R3 e R4 del circuito di attuazione del circuito di regolazione sono dimensionate in modo che il transistore di pilotaggio T3″ sia saturo fino al passaggio dalla configurazione di pilotaggio in parallelo alla configurazione di pilotaggio in serie, come apparirà chiaro dal prosieguo della descrizione. Se il transistore di pilotaggio T3″ à ̈ saturo, quando la tensione di alimentazione elettrica VDDaumenta, la corrente assorbita dal secondo gruppo di LED 2 aumenterebbe in modo esponenziale. Di conseguenza, il secondo gruppo di LED 2 dev’essere regolato tramite il circuito di attuazione 230 del circuito di regolazione 220. Il circuito di attuazione 230 agisce attraverso il primo transistore T4. Più nel dettaglio, il circuito di attuazione 230 fornisce la corrente necessaria al primo transistore T4 in modo da regolare il secondo gruppo di LED 2 tramite il secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230, dato che il transistore di pilotaggio T3†à ̈ saturo.

Pertanto, il compito di smorzare la corrente assorbita dai LED à ̈ devoluto al secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230, che opera in zona lineare. Di conseguenza, la regolazione del secondo gruppo di LED 2 à ̈ del tipo cosiddetto “high side†, anziché “low side†come nel caso del primo modulo 100 precedente descritto, in quanto si va a smorzare la corrente assorbita dal secondo gruppo di LED 2 a monte, tramite il transistore T5. Ciò à ̈ imposto dal dimensionamento delle resistenze di polarizzazione R3 e R4, perché quando il secondo transistore T5 del circuito di attuazione si trova in zona lineare, la corrente di base di detto transistore T5, Ib5, à ̈ trascurabile.

Il transistore di pilotaggio T3†à ̈ alimentato attraverso la corrente che circola sulla resistenza di polarizzazione R3. Tale resistenza R3 ha una tensione imposta ai suoi capi, che à ̈ la tensione base-emettitore del secondo transistore T5, Vbe5. Pertanto, la resistenza di polarizzazione R3 deve essere dimensionata in modo da garantire che il transistore di pilotaggio T3†sia saturo. Ciò à ̈ ottenuto tramite il datasheet del transistore, in cui à ̈ specificato quale sia il guadagno minimo di corrente del transistore, in modo da ottenere la saturazione del transistore voluta. Quanto descritto finora si riferisce al funzionamento del circuito di pilotaggio dei LED dell’invenzione in un suo primo stato, in cui il primo e il secondo gruppo di LED 1, 2 sono disposti secondo una prima disposizione dei LED, come descritto in precedenza, che si può definire come configurazione di pilotaggio in parallelo.

Si considerino ora i punti del circuito di pilotaggio dei LED dell’invenzione indicati nella figura 3 con VR1e VR2, in cui VR1à ̈ la tensione sul collettore del transistore di pilotaggio T3 del primo gruppo di LED 1, che inizialmente opera in zona di saturazione, e quindi la tensione a valle di detto primo gruppo di LED 1, mentre VR2à ̈ la tensione sul collettore del secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230, e quindi la tensione a monte del secondo gruppo di LED 2, e si consideri l’andamento delle tensioni VR1e VR2in funzione della tensione di alimentazione VDD, illustrato nella figura 4.

Essendo il transistore di pilotaggio T3 in saturazione, la tensione a valle VR1sarà inizialmente a zero volt, poi salirà linearmente con la tensione di alimentazione VDD. D’altro canto, la tensione a monte VR2à ̈ la somma delle tensione ai capi della resistenza di sensing R1†del secondo modulo 200 più la tensione ai capi del secondo gruppo LED 2, perché il transistore di pilotaggio T3†del secondo modulo 200 à ̈ saturo. Quindi, visto che detto transistore T3†à ̈ saturo, la tensione ai capi del secondo gruppo di LED 2 sale e poi si mantiene costante.

In altre parole, la tensione a valle VR1à ̈ uguale alla tensione collettore-emettitore del transistore di pilotaggio T3, Vce3, del primo gruppo di LED 1, mentre la tensione a monte VR2à ̈ uguale alla differenza di potenziale ai capi del numero di LED presenti in serie nel secondo gruppo di LED più la tensione di sensing dello specchio di corrente del circuito di regolazione 220 del secondo modulo 200, ovvero la tensione ai capi della resistenza di sensing R1†, che à ̈ costante ed à ̈ imposta dal generatore di corrente IREF, attraverso la retroazione. Quindi, la tensione a monte VR2tende ad essere costante.

Pertanto, le tensioni valle e monte, VR1e VR2, assumono l’andamento illustrato in figura 4.

È quindi, possibile individuare un punto di intersezione tra le due curve relative a dette tensioni VR1e VR2. Più nel dettaglio, quando la tensione a valle VR1si alza, interseca la tensione a monte VR2,che rimane costante, in un punto in cui la tensione di collettore del transistore di pilotaggio T3 del primo modulo 100 si alza sopra la tensione della serie formante il secondo gruppo di LED 2. Quando la tensione di collettore del transistore T3 supera la tensione a monte VR2, c’à ̈ la possibilità di mettere il primo e il secondo gruppo di LED in serie tra loro, perché la tensione a valle VR1à ̈ in grado di alimentare il secondo gruppo di LED 2.

Mentre nella matrice dinamica sopra richiamata, il passaggio dalla prima alla seconda configurazione di pilotaggio dei LED avveniva in modo statico, ovvero quando la tensione di alimentazione VDDà ̈ uguale ad una tensione fissa prestabilita, nel circuito di pilotaggio secondo l’invenzione il passaggio tra le due disposizioni dei LED avviene quando la tensione a valle VR1à ̈ maggiore della tensione a monte VR2, quindi in funzione della tensione di giunzione dei LED.

Nel caso in cui ci siano più gruppi di LED, i moduli successivi al primo assumono tutti la configurazione circuitale descritta per il secondo modulo 200, in cui il gruppo di LED n-esimo à ̈ pilotato in un primo momento con un circuito di attuazione del circuito di regolazione. In ogni caso, tutti moduli sono collegati tra loro tramite rispettivi mezzi di collegamento serie D.

Pertanto, se la tensione a valle (di un primo gruppo di LED) VR1diviene maggiore della tensione a monte (di un secondo gruppo di LED) VR2, i mezzi di collegamento serie D conducono. Di conseguenza, il percorso della corrente che attraversa il primo gruppo di LED e il secondo gruppo di LED, si modifica passando da una prima configurazione o disposizione dei LED (configurazione “parallelo†), in cui VR1à ̈ minore di VR2, ad una seconda configurazione o disposizione dei LED (configurazione “serie†), in cui VR1à ̈ maggiore o uguale a VR2.

Infatti, nella prima disposizione dei LED, il percorso della corrente I1nel primo gruppo di LED e il percorso della corrente I1″ nel secondo gruppo di LED sono separati, andando rispettivamente dal terminale di alimentazione VDDverso massa. In altre parole, il ramo del primo gruppo di LED e il ramo del secondo gruppo di LED sono indipendenti, perché i mezzi circuitali di collegamento serie D impediscono che una corrente vada dal primo al secondo modulo. Quando la tensione VR1diviene maggiore della tensione VR2, ovvero nella seconda disposizione dei LED, il percorso della corrente attraversa il primo e il secondo gruppo di LED, in serie, dal terminale di alimentazione VDDverso massa.

Secondo un aspetto dell’invenzione, tuttavia, nel passaggio tra la prima e la seconda disposizione di LED, si verifica una fase intermedia, che à ̈ un punto stabile del circuito di pilotaggio di LED, in cui i mezzi circuitali di collegamento serie D consentono un flusso di corrente elettrica tra i transistori di pilotaggio T3, T3″ del primo e del secondo modulo, come se fossero collegati in serie, ma al contempo, frazioni delle correnti di pilotaggio I1e I1″ continuano a fluire in modo separato sul primo e secondo gruppo di LED, rispettivamente, come se il primo e il secondo gruppo di LED fossero collegati in parallelo. Quindi, si ha sovrapposizione di questi due effetti durante la fase intermedia.

Pertanto, al nodo a valle VR1del primo modulo, la corrente di pilotaggio I1sarà la somma di una corrente “serie†IDcircolante attraverso i mezzi circuitali di collegamento serie D e di una corrente “parallelo†circolante sul transistore di pilotaggio T3 del primo modulo verso massa.

In altre parole, la fase intermedia à ̈ quella fase in cui i mezzi circuitali di collegamento serie D sono polarizzati in modo da consentire il fluire di una corrente IDsu detti mezzi circuitali di collegamento serie D e di una corrente I3sul transistore di pilotaggio T3. Detta corrente parallelo I3non coincide più con la corrente di pilotaggio I1del primo gruppo di LED, come avviene nel caso della configurazione “parallelo†del circuito di pilotaggio.

Graficando le correnti nella fase intermedia, si ottiene che la corrente di pilotaggio I1del primo gruppo di LED à ̈ costante, perché il primo circuito di regolazione à ̈ attivo, mentre la corrente collettoreemettitore I3del transistore di pilotaggio T3 va progressivamente smorzandosi, in favore della corrente serie ID, che ha un andamento speculare a I3. Quindi, il transistore di pilotaggio T3 va progressivamente a spegnersi fino a che, dopo la fase intermedia, un’unica corrente di pilotaggio attraverserà il primo gruppo e il secondo gruppo di LED, in serie tra loro, con il transistore di pilotaggio del primo gruppo T3 spento e, quindi, con la corrente collettore-emettitore di detto transistore uguale a zero.

Il secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230 si comporta allo stesso modo del transistore di pilotaggio T3, perché nel ramo del secondo gruppo di LED 2, prima che VR1= VR2, si ha che la corrente di pilotaggio I1″ del secondo gruppo di LED à ̈ uguale alla corrente emettitore-collettore I5che scorre attraverso il secondo transistore T5 del circuito di attuazione 230. Quando la tensione a valle VR1à ̈ circa uguale alla tensione a monte VR2succede che, applicando la legge di kirchhoff al nodo VR2, la corrente di pilotaggio I1†del secondo gruppo di LED à ̈ data dalla somma della corrente emettitore-collettore I5che passa attraverso il transistore T5 con la corrente serie IDche scorre attraverso i mezzi circuitali di collegamento serie D. Si osservi che la corrente di pilotaggio I1″ del secondo gruppo di LED à ̈ costante perché il circuito di regolazione 220 à ̈ attivo, la corrente emettitorecollettore I5che passa attraverso il transistore T5 si riduce progressivamente a zero, mentre la corrente serie IDaumenta in modo speculare.

Quindi, anche il secondo transistore T5 del circuito di attuazione tende a spegnersi nella fase intermedia e, nel momento in cui VR1diventa maggiore di VR2, detto transistore T5 Ã ̈ spento, come il transistore di pilotaggio T3.

Terminata la fase intermedia e, quindi, quando il circuito di pilotaggio à ̈ passato nella seconda disposizione dei LED (configurazione “serie†), vale a dire quando VR1à ̈ maggiore di VR2, la tensione collettore-emettitore del transistore T5, Vce5, per ogni tensione VR1maggiore di VR2, risulta uguale alla tensione di sensing del primo modulo, ovvero alla tensione ai capi della resistenza di sensing R1 del primo modulo, più la tensione di giunzione Vfdi ogni singolo LED per il numero n dei LED posti in serie nel primo gruppo di LED, più la caduta di tensione Vγai capi dei mezzi circuitali di collegamento serie D, ovvero

Vce5= Vsensing+ n*Vf+ Vγ

Quindi, la tensione collettore-emettitore del transistore T5 à ̈ costante, essendo costanti tutti i termini dell’addizione. Pertanto, il transistore T5 del circuito di attuazione non può più essere utilizzato per regolare, perché tra il collettore e l’emettitore di detto transistore T5 à ̈ collegato in parallelo un ramo a più bassa resistività elettrica non suscettibile di essere regolato tramite i mezzi descritti in precedenza. In altre parole, il transistore T5 del circuito di attuazione à ̈ bypassato dal ramo a più bassa resistività elettrica costituito dalla resistenza di sensing R1 del primo modulo, dal primo gruppo di LED e 1 dai mezzi circuitali di collegamento serie D.

Di conseguenza, la corrente che attraversa la resistenza di sensing R1″ del secondo modulo 200 tenderebbe ad aumentare, facendo calare la corrente I2†che scorre tra l’emettitore e il collettore del secondo transistore T2″ dello specchio di corrente del secondo modulo 200. Pertanto, il primo transistore T4 del circuito di attuazione opera in modo che il transistore di pilotaggio T3″ del secondo modulo sia forzato a funzionare in zona lineare, in modo da consentire una regolazione della corrente I1″ sul secondo gruppo di LED, come imposto dal generatore di corrente IREFdel secondo circuito di regolazione 220.

Inoltre, come si può vedere dalla figura 6, essendo diminuita la corrente di collettore I2″ del secondo transistore T2″ dello specchio di corrente del secondo modulo 200, il primo transistore T4 del circuito di attuazione opera in modo che la corrente di base del secondo transistore T5 del circuito di attuazione diminuisca ulteriormente, fintantoché detto transistore T5 si spenga.

A questo punto, à ̈ importate sottolineare che la corrente di pilotaggio I1che circola nel primo gruppo di LED e la corrente di pilotaggio I1″ che circola nel secondo gruppo di LED, nella prima disposizione dei LED, ovvero quando VR1< VR2, e la corrente che circola sul primo e secondo gruppo di LED in serie tra loro nella seconda disposizione di Led, ovvero quando VR1> VR2, sono le medesime. Ciò à ̈ garantito dai generatori di corrente IREFdel primo e secondo circuito di regolazione 120; 220, rispettivamente, del primo e del secondo modulo.

Quindi, riepilogando quanto testé affermato finora, se la tensione a valle VR1à ̈ minore della tensione a monte VR2, il transistori di pilotaggio T3 del primo gruppo di LED e il transistore del circuito di attuazione T5 del secondo gruppo di LED sono accesi e regolano rispettivamente il primo e il secondo gruppo di LED; se invece VR1> VR2, detti transistori T3 e T5 sono spenti, mentre il transistore di pilotaggio T3″ del secondo gruppo di LED à ̈ in zona lineare ed à ̈ in grado di regolare il primo e il secondo gruppo di LED posti in serie.

Tra queste due configurazioni dei LED, c’à ̈ la fase intermedia descritta in precedenza, in cui si verifica una condizione intermedia tra una disposizione in parallelo e una disposizione in serie del primo e secondo gruppo di LED, con tutti i transistori T3, T5 e T3″ in grado di regolare.

Inoltre, come detto in precedenza, il circuito di pilotaggio di LED può includere ulteriori moduli comprendenti ciascuno un circuito di regolazione, un circuito di attuazione del circuito di regolazione e un gruppo di LED, detti ulteriori moduli essendo collegati in parallelo ai precedenti moduli tra il terminale di alimentazione VDDe massa, e in cui mezzi circuitali di collegamento serie D connettono ognuno di tali ulteriori moduli almeno al modulo adiacente. In tale circostanza valgono le stesse considerazioni viste in precedenza e, quindi, il circuito di pilotaggio di LED dotato di più moduli non sarà ulteriormente descritto. Con riferimento ora alla figura 7, in una forma di realizzazione del circuito di pilotaggio di LED provvisto, per esempio, di quattro moduli, si ha che la corrente IDDassorbita dal primo, secondo, terzo, e quarto gruppo di LED si riduce di tre volte passando da una prima configurazione di pilotaggio, in cui tutti i gruppi di LED sono collegati in parallelo, ad una seconda configurazione di pilotaggio, in cui solo i primi due gruppi di LED sono collegati in serie, ad una terza configurazione di pilotaggio, in cui i primi tre gruppi di LED sono collegati in serie, e infine ad una quarta configurazione di pilotaggio dei LED, in cui tutti e quattro i gruppi di LED sono collegati in serie. Le progressive riduzioni della corrente complessiva IDsono della medesima entità, dato che la corrente circolante su un qualsiasi ramo di LED rimane sempre la stessa, al variare delle disposizioni dei LED.

Sempre con riferimento alla figura 7, va sottolineato l’andamento della corrente assorbita dai LED durante una fase intermedia tra una disposizione dei LED e l’altra. Si nota che la corrente diminuisce gradualmente fino a portarsi ad un valore costante tipico della disposizione dei LED successiva, dato che una quota di corrente à ̈ fornita in parallelo ai gruppi di LED, e una ulteriore quota di corrente à ̈ fornita in serie ai gruppi di LED.

Vantaggiosamente, esistendo una fase intermedia stabile, il circuito di pilotaggio dei LED passa tra la prima e la seconda disposizione di LED in modo che l’assorbimento di potenza elettrica del circuito di pilotaggio vari in modo graduale. In altre parole, l’assorbimento di potenza elettrica del circuito di pilotaggio dei LED durante il passaggio da una disposizione di LED all’altra non cambia bruscamente con un andamento tipico a gradino. Tale vantaggio del circuito di pilotaggio dell’invenzione si può apprezzare particolarmente, per esempio, quando nella linea di alimentazione sono presenti disturbi, che perturbano l’andamento della tensione di alimentazione elettrica dei LED.

Se la tensione di alimentazione elettrica varia in modo lineare, à ̈ possibile graficare l’andamento della potenza elettrica assorbita dal circuito di pilotaggio dei LED durante la variazione delle disposizioni dei LED, come rappresentato nelle figura 8. Da ciò à ̈ facilmente desumibile come la dissipazione di potenza media si mantenga costante al variare della tensione di alimentazione elettrica VDD, in modo da ottimizzare il rendimento dato dalla potenza utile diviso la potenza dissipata per la regolazione.

In altre parole, vantaggiosamente, il passaggio da uno stato ad uno successivo nell’alimentazione dei gruppi di LED non à ̈ dato dalla commutazione di un interruttore e quindi non à ̈ un passaggio brusco, o a gradino, che à ̈ fonte di sfarfallamenti (“flickering†). Il circuito secondo l’invenzione non richiede quindi alcuna isteresi per evitare un continuo passaggio tra le varie configurazioni.

Al contrario, il circuito di pilotaggio secondo l’invenzione permette di commutare da una configurazione all’altra passando attraverso uno stato intermedio stabile che garantisce assenza di spike o flickering grazie alla regolazione permanente (anche in tale stato intermedio) della corrente di pilotaggio dei gruppi di LED.

La figura 9 rappresenta l’andamento della corrente nei transistori di pilotaggio T3, T3″, T3’’’,… nei rispettivi primo circuito di regolazione 120 del primo modulo 100, secondo circuito di regolazione 220 del secondo modulo 220, terzo circuito di regolazione 320 del terzo modulo 300, etc. di un circuito di pilotaggio di LED, in funzione della tensione di alimentazione VDD. La figura 10 rappresenta l’andamento della potenza elettrica assorbita da tali transistori T3, T3″, T3’″. Con riferimento a tali figure 9 e 10, il primo transistore di pilotaggio T3 inizia a regolare linearmente per primo tra i transistori T3, T3″, T3’″, e regola fino al momento in cui VR1à ̈ uguale a VR2. Successivamente, il primo transistore T3 si spegne. A sua volta, il secondo transistore T3″ rimane in saturazione fino a quando VR1à ̈ uguale a VR2, poi comincia a regolare linearmente fino a quando V’R2à ̈ uguale a VR3, dove V’R2à ̈ la tensione a valle del secondo gruppo di LED e VR3à ̈ la tensione a monte del terzo gruppo do LED. Successivamente, il secondo transistore T3″ si spegne. Analogo comportamento si ha per il terzo transistore di pilotaggio T3’″.

In una variante di realizzazione illustrata in figura 11, il circuito di pilotaggio di LED à ̈ provvisto di mezzi circuitali di commutazione configurati per escludere i percorsi di corrente non più utilizzati. In particolare, essendo la corrente di regolazione attraverso il primo transistore di pilotaggio T3 stata sostituita dalla corrente che attraversa i relativi mezzi circuitali di collegamento serie D al passaggio dalla configurazione parallelo alla configurazione serie, à ̈ possibile sostituire gli altri transistori di pilotaggio T3″, T3’″, …, che sono transistori di potenza, con un transistore di segnale a basso consumo di potenza, e far eseguire la regolazione sempre dal primo transistore di pilotaggio T3. Naturalmente, gli ulteriori transistori di pilotaggio T3″, T3’″, …, non possono essere eliminati, perché à ̈ necessario un transistore che sia in saturazione e poi vada in zona lineare il tempo sufficiente per accendere il primo transistore di pilotaggio T3.

Nell’esempio di figura 11, il circuito di pilotaggio à ̈ provvisto di un transistore di sensing Ts collegato al collettore del secondo transistore di pilotaggio T3†e configurato per rilevare quando detto transistore di pilotaggio T3″ andrà in zona lineare. Quando si verifica questa condizione, il primo transistore di pilotaggio T3 à ̈ spento e quindi il ramo che lo comprende può essere staccato tramite un interruttore Tsw, controllato dal transistore di sensing Ts. Quando avviene una tale interruzione del primo ramo, la corrente può essere fatta fluire dal secondo gruppo di LED verso il primo transistore di pilotaggio T3 attraverso un ramo circuitale di ritorno D’ (ad esempio un diodo Schottky), come indicato con la linea a tratti in figura 11.

In modo analogo, anche il secondo transistore T5 del circuito di attuazione può essere sostituito da un transistore di segnale a bassa potenza.

Il diagramma della potenza assorbita da questo circuito di pilotaggio in funzione della tensione di alimentazione VDDà ̈ rappresentato in figura 12, in cui la pendenza della retta varia ad ogni variazione di disposizione dei LED, secondo la formula (k – n)*In, con n = 1, 2, 3, … ,k-1, perché il numero di rami si riduce.

Verrà ora descritta, con riferimento alle figure 13, 14 e 15, un’ulteriore forma vantaggiosa di realizzazione del circuito di pilotaggio provvista di un sistema di diagnostica in caso di guasto di una sorgente luminosa. Come illustrato schematicamente in figura 14, il circuito di pilotaggio comprende una pluralità di moduli, per esempio, un primo 100, un secondo 200, un terzo 300 e un quarto modulo 400, ognuno comprendente un rispettivo gruppo di LED, e mezzi circuitali di collegamento serie Djk che collegano il j-esimo gruppo di LED con il k-esimo gruppo di LED.

Con riferimento ora alla figura 13, in cui per semplicità di trattazione à ̈ rappresentato solo il secondo modulo 200 del circuito di pilotaggio, ciascun modulo del circuito di pilotaggio dei LED comprende un circuito di diagnostica 50 includente un transistore di diagnostica T6 avente la giunzione collettoreemettitore collegata tra il terminale di alimentazione VDD e la massa GND, attraverso una prima resistenza R6, e la base collegata al collettore del secondo transistore T2†dello specchio di corrente, attraverso una seconda resistenza R5.

Tra il collettore del transistore di diagnostica T6 e prima resistenza elettrica R6, il circuito di diagnostica fornisce un segnale di diagnostica DIAG, per esempio, una tensione elettrica, manifestante una condizione di esercizio normale oppure di guasto del circuito di pilotaggio dei LED. Tale segnale di diagnostica DIAG può essere trasmesso, per esempio, ad una centralina elettronica dell’autovettura.

Più nel dettaglio, in caso di esercizio normale del circuito di pilotaggio dei LED, il ramo circuitale comprendente i LED à ̈ percorso da una corrente elettrica. Il secondo transistore T2″ dello specchio di corrente si trova, quindi, polarizzato in zona lineare e la sua tensione di collettore-emettitore Vce2″ à ̈ maggiore di zero, sostanzialmente dell’ordine di qualche volt. In tale circostanza, il transistore di diagnostica T6 à ̈ acceso in zona di saturazione e, pertanto, il segnale di diagnostica DIAG assume un valore logicamente alto per segnalare il funzionamento normale del circuito di pilotaggio.

In caso di guasto di un LED, identificabile con un circuito aperto, il ramo circuitale comprendente il LED difettoso non à ̈ percorso da una corrente elettrica. Di conseguenza, il transistore T2″ si trova polarizzato in zona di saturazione, dal momento che la differenza di potenziale tra la propria base e il proprio emettitore à ̈ pari alla somma della tensione ai capi resistenza elettrica R2″ e della tensione base-emettitore Vbe1″ del primo transistore T1″ dello specchio di corrente, dove quest’ultime tensioni elettriche sono imposte dalla corrente di riferimento IREF. Per questo motivo, la tensione collettore-emettitore Vce2″ del transistore T2″ à ̈ sostanzialmente uguale a zero volt. In tale circostanza, il transistore di diagnostica T6 à ̈ spento e, pertanto, il segnale di diagnostica DIAG assume un valore logicamente basso per segnalare la presenza di un guasto nel relativo ramo circuitale.

In caso di guasto, il circuito di pilotaggio dell’invenzione à ̈ in grado di gestire sia una prima situazione di guasto, in cui i gruppi di sorgenti luminose sono collegati in parallelo, sia una seconda situazione di guasto, in cui almeno due gruppi di sorgenti luminose sono collegati in serie.

Con riferimento alla figura 14, che rappresenta schematicamente la prima situazione di guasto, il guasto si verifica in un modulo del circuito di pilotaggio dei LED, per esempio, il secondo modulo, che à ̈ collegato in parallelo a uno o più moduli del circuito di pilotaggio dei LED. Nel caso preso per esempio, tutti i moduli del circuito di pilotaggio dei LED sono collegati in parallelo tra loro.

In questo caso, la tensione VR1a valle del primo gruppo di LED del primo modulo non può mai superare la tensione VR2a monte del secondo gruppo di LED, al variare della tensione di alimentazione elettrica VDD. Ciò significa che la condizione in cui il primo e il secondo gruppo di LED possono essere disposti in serie tra loro non può mai essere verificata e, quindi, il secondo modulo del circuito di pilotaggio, ovvero il modulo comprendente il LED difettoso, deve essere escluso in ogni disposizione di LED, in cui gruppi di LED, tra il primo, il secondo, il terzo e il quarto, sono collegati in serie tra loro.

Nel caso preso ad esempio, il circuito di pilotaggio di LED passa da una prima disposizione di LED, in cui i moduli sono collegati tutti in parallelo tra loro, ad una seconda disposizione di LED, in cui il primo e il terzo modulo sono collegati in serie tre loro, mentre il quarto modulo à ̈ collegato in parallelo alla serie del primo e terzo modulo.

Pertanto, i mezzi circuitali di collegamento serie Djk summenzionati sono azionati, ad esempio per il tramite di un dispositivo circuitale interruttore che opera sulla base del segnale di diagnostica DIAG, per consentire al circuito di pilotaggio dei LED di passare alla sua seconda configurazione.

Più precisamente, i mezzi circuitali di collegamento serie D13 vengono polarizzati in diretta per collegare in serie il ramo includente il primo gruppo di LED 1 con il ramo includente il terzo gruppo di LED, mentre i mezzi circuitali di collegamento serie D12 e i mezzi circuitale di collegamento serie D23 vengono polarizzati in inversa per estromettere il secondo gruppo di LED dalla seconda disposizione dei LED, nonché da ulteriori disposizioni dei LED successive, per esempio, quella in cui il primo, il terzo e il quarto modulo sono disposti in serie tra loro.

Apparirà a questo punto evidente ad un tecnico medio del ramo, realizzare il circuito di pilotaggio dell’invenzione comprensivo di mezzi circuitali di sistemazione adatti a collegare il primo gruppo di LED con il gruppo di LED, tra il terzo e il quarto, al momento più conveniente. Per esempio, in caso di guasto di un LED del secondo gruppo di LED, il circuito di pilotaggio dei LED potrà passare ad una seconda disposizione dei LED in cui il primo gruppo di LED à ̈ collegato al quarto gruppo di LED, anziché al terzo gruppo di LED.

Naturalmente, tali mezzi circuitali di sistemazione del circuito di pilotaggio dell’invenzione possono scegliere di passare alla sistemazione dei LED al momento più conveniente, tra tutte quelle previste, anche durante il normale esercizio del circuito di pilotaggio dei LED.

Con riferimento ora alla figura 15, che rappresenta la seconda situazione di guasto (ove alcune parti dei circuiti relativi ai vari moduli sono state omesse), il guasto si verifica in un gruppo di LED, per esempio, del secondo modulo 200 del circuito di pilotaggio, quando quest’ultimo à ̈ collegato in serie ad almeno un altro modulo del circuito di pilotaggio dei LED, per esempio, al primo 100 e al terzo modulo 300.

Più nel dettaglio, la resistenza di sensing R1 del primo modulo, i LED del primo gruppo di LED, la resistenza di sensing R1″ del secondo modulo, i LED del secondo gruppo di LED, la resistenza di sensing R1’″ del terzo modulo, e i LED del terzo gruppo di LED sono collegati in serie tra loro, mentre la regolazione dei LED appartenenti al primo, secondo e terzo gruppo, à ̈ affidata al primo circuito di regolazione 120 del primo modulo che opera per mezzo dei transistori T1, T2 del suo specchio di corrente e del transistore di pilotaggio T3.

Per il fatto che un LED del secondo gruppo à ̈ guasto, la corrente elettrica circolante sulla resistenza di sensing R1 del primo circuito di regolazione si riduce sostanzialmente a zero ampere. Tuttavia, la tensione ai capi della resistenza di emettitore R2 dello specchio di corrente rimane costante, perché imposta dal generatore di corrente IREFdel primo circuito di regolazione e, quindi, poiché la caduta di tensione ai capi di detta resistenza R2 à ̈ pari al flusso della corrente sulla resistenza di sensing R1 per il valore della resistenza di sensing R1, più la caduta di tensione base-emettitore Vbe2del transistore T2, detta tensione base-emettitore Vbe2del transistore T2 aumenta. Ciò ha come effetto un incremento della corrente di collettore Ic2del transistore T2, al punto da polarizzare il transistore T3’″ nella zona di saturazione, per mezzo del transistore T4’†.

A questo punto il primo modulo à ̈ collegato tra la tensione di alimentazione elettrica VDDe massa, il secondo modulo non si chiude a massa a causa del guasto, il terzo ramo si chiude a massa attraverso il rispettivo transistore di pilotaggio T’″. In altre parole, tutti i moduli funzionanti sono disposti in parallelo, mentre il modulo guasto à ̈ estromesso.

Con riferimento alla figura 16, la presente invenzione riguarda inoltre un fanale automobilistico 500 comprendente un corpo-contenitore definente un vano di alloggiamento per sorgenti luminose a LED 1, 2, … pilotate dal circuito di pilotaggio 100, 200, … sopra descritto.

Alle forme di realizzazione del circuito di pilotaggio secondo l’invenzione un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Circuito di pilotaggio di sorgenti luminose, particolarmente del tipo a LED, comprendente un primo ed almeno un secondo gruppo di sorgenti luminose, ognuno collegato ad un comune terminale di alimentazione, un primo ed almeno un secondo circuito di regolazione, ognuno adatto a regolare la corrente assorbita da un rispettivo gruppo di sorgenti luminose, almeno un circuito di attuazione operativamente collegato ad un rispettivo secondo circuito di regolazione, e mezzi circuitali di collegamento serie, adatti a collegare in serie almeno un primo ed un secondo gruppo di sorgenti luminose quando la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ maggiore o uguale alla tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose, in cui il circuito di regolazione di un primo gruppo di sorgenti luminose, il circuito di attuazione ed il circuito di regolazione di un secondo gruppo di sorgenti luminose sono configurati in modo tale che: - quando la tensione a valle di detto primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ minore della tensione a monte di detto secondo gruppo di sorgenti luminose, il primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ pilotato dal rispettivo circuito di regolazione, mentre il circuito di attuazione inibisce il funzionamento del secondo 5 circuito di regolazione e pilota il secondo gruppo di sorgenti luminose, sulla base di un riferimento di grandezza elettrica di detto secondo circuito di regolazione, in modo tale che il primo ed il secondo gruppo di sorgenti luminose siano pilotati in 10 parallelo; - quando la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ maggiore o uguale alla tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose, il primo e il secondo gruppo di sorgenti luminose collegati in 15 serie tra loro sono pilotati dal secondo circuito di regolazione, il primo circuito di regolazione ed il circuito di attuazione essendo interdetti.
2. 2. Circuito di pilotaggio secondo la rivendicazione 1, in cui, durante il passaggio tra la configurazione 20 di pilotaggio in parallelo e la configurazione di pilotaggio in serie di due gruppi di sorgenti luminose, una frazione del flusso di corrente elettrica assorbita dal primo gruppo di sorgenti luminose alimenta anche il secondo gruppo di sorgenti luminose passando attraverso 25 i mezzi circuitali di collegamento serie, e contemporaneamente detti gruppi di sorgenti luminose sono alimentati in modo indipendente da rispettive frazioni della corrente di pilotaggio.
3. 3. Circuito di pilotaggio secondo la rivendicazione 1 5 o 2, in cui ogni circuito di regolazione comprende un transistore di pilotaggio collegato tra il rispettivo gruppo di sorgenti luminose e la massa e adatto a pilotare una corrente di pilotaggio proporzionale ad una grandezza elettrica di riferimento. 10
4. 4. Circuito di pilotaggio secondo la rivendicazione precedente, in cui i mezzi di collegamento serie hanno un primo terminale collegato tra il primo gruppo di sorgenti luminose e il transistore di pilotaggio ed un secondo terminale collegato tra il terminale di 15 alimentazione ed il secondo gruppo di sorgenti luminose.
5. 5. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni circuito di regolazione comprende una resistenza di sensing adatta 20 a rilevare la corrente che circola in un rispettivo gruppo di sorgenti luminose, uno specchio di corrente collegato in parallelo a detta resistenza di sensing e ad un rispettivo transistore di pilotaggio, ed un generatore di una grandezza elettrica di riferimento 25 operativamente collegato a detto specchio di corrente.
6. 6. Circuito di pilotaggio secondo la rivendicazione precedente, in cui il circuito di attuazione del secondo circuito di regolazione comprende un primo transistore di attuazione avente la base collegata allo specchio di corrente, l’emettitore collegato alla base del transistore di pilotaggio e il collettore collegato alla base di un secondo transistore di attuazione, detto secondo transistore di attuazione avente la giunzione emettitore-collettore collegata tra il terminale di alimentazione e la resistenza di sensing, il circuito di attuazione comprendendo inoltre resistenze di polarizzazione adatte a polarizzare il transistore di pilotaggio in zona di saturazione ed il secondo transistore di pilotaggio in zona lineare durante la configurazione parallelo.
7. 7. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 o 6, in cui il secondo terminale dei mezzi di collegamento seriale à ̈ collegato tra il secondo transistore di attuazione e la resistenza di sensing del secondo circuito di regolazione.
8. 8. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni circuito di regolazione à ̈ configurato in modo tale che le correnti di pilotaggio che circolano nel primo e nel secondo gruppo di sorgenti luminose nella configurazione parallelo e le correnti di pilotaggio che circolano nel primo e nel secondo gruppo di sorgenti luminose nella configurazione serie sono uguali tra loro.
9. 9. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle 5 rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di collegamento serie comprendono un diodo, ad esempio un diodo Schottky.
10. 10. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi 10 circuitali di commutazione attivabili al momento del passaggio dalla configurazione di pilotaggio parallelo alla configurazione di pilotaggio serie per escludere il transistore di pilotaggio del secondo circuito di regolazione e deviare il flusso di corrente che 15 attraversa il secondo gruppo di sorgenti luminose sul transistore di pilotaggio del primo circuito di regolazione.
11. 11. Circuito di pilotaggio secondo la rivendicazione precedente, comprendente un transistore di sensing 20 adatto a rilevare quando il transistore del secondo circuito di regolazione sta per entrare in zona lineare, un transistore di commutazione posto tra il primo gruppo di sorgenti luminose ed il rispettivo transistore di pilotaggio e controllato da detto 25 transistore di sensing, e un ramo circuitale di ritorno che collega il secondo gruppo di sorgenti luminose con il transistore di pilotaggio del primo circuito di regolazione.
12. 12. Circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle 5 rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralità di gruppi di sorgenti luminose e una pluralità di mezzi di collegamento serie Djk adatti a collegare il j-esimo gruppo di sorgenti luminose con il k-esimo gruppo di sorgenti luminose, in cui detti mezzi di collegamento 10 serie Djk sono attivabili da un dispositivo circuitale interruttore comandato da un circuito di diagnostica adatto a rilevare un guasto nel circuito di pilotaggio, in modo tale che, al passaggio dalla configurazione di pilotaggio parallelo alla configurazione di pilotaggio 15 serie, i mezzi di collegamento serie collegati al gruppo di sorgenti luminose in cui si à ̈ verificato il guasto sono disattivati per escludere detto gruppo di sorgenti luminose dalla configurazione di pilotaggio serie. 20
13. 13. Metodo di pilotaggio di sorgenti luminose, in particolare LED, dove dette sorgenti luminose sono suddivise in un primo ed almeno un secondo gruppo di sorgenti luminose, ognuno collegato ad un comune terminale di alimentazione, dove ogni gruppo di 25 sorgenti luminose à ̈ regolato in modo da assorbire una corrente di pilotaggio in accordo con una grandezza elettrica prestabilita, comprendente le fase di commutare da una configurazione di pilotaggio in parallelo, in cui detti gruppi di sorgenti luminose 5 sono alimentati in modo indipendente da rispettive correnti di pilotaggio, ad una configurazione di pilotaggio in serie, in cui almeno due gruppi di sorgenti luminose sono alimentati con una stessa corrente di pilotaggio, in cui detta commutazione 10 avviene quando la tensione a valle del primo gruppo di sorgenti luminose à ̈ maggiore o uguale alla tensione a monte del secondo gruppo di sorgenti luminose.
14. 14. Metodo di pilotaggio secondo la rivendicazione precedente, in cui, durante il passaggio tra la 15 configurazione di pilotaggio in parallelo e la configurazione di pilotaggio in serie di due gruppi di sorgenti luminose, una frazione del flusso di corrente elettrica assorbita dal primo gruppo di sorgenti luminose alimenta anche il secondo gruppo di sorgenti 20 luminose passando e contemporaneamente detti gruppi di sorgenti luminose sono alimentati in modo indipendente da rispettive frazioni della corrente di pilotaggio.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui, durante il passaggio tra la configurazione di 25 pilotaggio in parallelo e la configurazione di pilotaggio in serie di due gruppi di sorgenti luminose, la corrente assorbita da ogni gruppo di sorgenti luminose à ̈ una corrente regolata sulla base di una grandezza elettrica prestabilita. 5
16. 16. Fanale automobilistico, caratterizzato dal fatto di comprendere un circuito di pilotaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-12. 10