WO2006136321A1 - Stromquellenanordnung und verfahren zum betreiben einer elektrischen last - Google Patents

Stromquellenanordnung und verfahren zum betreiben einer elektrischen last Download PDF

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    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Definitions

  • the present invention relates to a power source arrangement, the use thereof, and a method for operating an electrical load.
  • Power source arrangements serve, for example, to supply one or more electrical loads with electrical energy.
  • a plurality of series circuits each comprising a current source and an associated load, may be provided. If the branches connected in parallel are supplied with a common supply voltage, it may be desirable to regulate the supply voltage.
  • the voltage drop across each current sink voltage can be measured and then the minimum of the current sink voltages can be determined. This lowest current sink voltage is compared with a desired value and depending on the comparison result, the supply voltage is varied. This ensures that the minimum voltage drop across the current sink corresponds at least to the threshold value. As a result, all power sources work in a predetermined voltage range.
  • the object of the present invention is to provide a current source arrangement and a method for operating an electrical load, in which a simple Heidelbergungsauf- construction with good efficiency is possible. According to the invention the object is achieved with respect to the device by a current source arrangement having the features of patent claim 1.
  • the proposed power source arrangement includes a power source and associated means for connecting an electrical load.
  • the current source and the means for connecting an electrical load are connected to one another such that a common current path is formed when the electrical load is connected.
  • a voltage tap node is coupled to the means for connecting an electrical load. This is designed such that a voltage dropping across the electrical load and / or the current source or a signal derived therefrom can be tapped off.
  • a comparator is connected at its first input to the tap node.
  • a second input of the comparator is arranged to supply a reference threshold.
  • An output of the comparator is connected to a control input of a transistor.
  • the transistor has a controlled path, which is connected between a signal line and a reference potential connection.
  • a DC voltage regulator for example a DC / DC converter, is designed at an input for supplying an input voltage.
  • An output of the DC regulator is connected to the means for connecting the electrical load.
  • a feedback input of the DC regulator is connected to the signal line. If too low a voltage drops above the power source, the signal line is pulled down. Thus, the feedback input of the DC regulator is pulled down. As a result, the DC regulator compensates for this by increasing its output voltage to regain the correct feedback voltage at the feedback input.
  • each branch comprising a means for connecting an electrical load and an associated current source, each associated with a comparator with downstream transistor.
  • each branch comprising a means for connecting an electrical load and an associated current source, each associated with a comparator with downstream transistor.
  • common to all branches is the signal line and the DC voltage regulator.
  • At least one further current source and at least one further means for connecting an electrical load is provided, which is connected to the at least one further current source.
  • At least one further voltage tapping node is coupled to the at least one further means for connecting an electrical load.
  • At least one further comparator with a first input, which is connected to the at least one further tap node, and with a second input configured for supplying at least one further reference source is provided.
  • At least one further transistor is connected to it, which is connected on the load side to the common signal line.
  • the proposed principle is characterized in particular by a high efficiency.
  • the proposed circuit can be realized in a simple manner and in a small size. Furthermore, it is characterized by the fact that it can be easily extended, cascaded and configured almost arbitrarily. Any number of power sources can be added without the need for additional circuitry, even across different semiconductor chips. Between several power sources, only a single line is required, namely the designated here as a signal line line. If in each case a plurality of different load types are to be controlled, for example red, green and blue (RGB) light-emitting diodes, abbreviated LEDs, the current sources can preferably be arranged in groups such that a common signal line is provided for each load type.
  • RGB red, green and blue
  • the reference thresholds may be the same or different.
  • the electrical loads each comprise at least one light emitting diode or a series connection of a plurality of light emitting diodes.
  • the branches each comprising a current source and a means for connecting an electrical load, may be grouped together such that there is a means between the tap nodes of such a group and the comparator is switched to select a minimum input voltage.
  • the types of loads may be light emitting diodes of different colors, such as red, green and blue light emitting diodes.
  • the voltage tap node may be coupled to the means for connecting an electrical load such that the voltage tap node is formed at a control terminal of a current source transistor, wherein the controlled path of the current source transistor is formed in a common current path with the means for connecting the electrical load.
  • the comparator may comprise an operational amplifier.
  • the combination of comparator and downstream transistor is preferably designed so that at different input levels at the input of the comparator not a rapid tilting of the output level to an extreme value, but rather that at the output to the difference at the input proportional signal is provided. This means that preferably a finite amplification is provided. This gain can be expressed in amperes per volt (current output to voltage input).
  • the DC voltage regulator preferably comprises a so-called DC / DC converter. This is preferably designed as a so-called inductive Bück converter or down converter, Boost Converter or boost converter, buck / boost converter, capacitive charge pump, LDO (linear regulator) or the like.
  • a low-pass filter is preferably provided.
  • Minimum and maximum limits for the output voltage of the DC-DC converter can be set exactly by resistor divider ratios. This can be achieved with advantage that even if an electrical load fails, the supply voltage at the output of the DC voltage converter always remains within the specified limits for this output voltage.
  • the proposed principle is preferably generally suitable for lighting applications.
  • the proposed principle for the backlighting of liquid crystal displays, LCD is suitable.
  • the proposed principle can be used in such lighting applications in which a plurality of LED series circuits or chains are provided.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle based on a circuit diagram
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle on the basis of a circuit diagram
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle
  • FIG. 5 shows another embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle with different load types
  • FIG. 7 shows a first exemplary embodiment of a comparator transistor arrangement
  • FIG. 8 shows another embodiment of a comparator transistor arrangement
  • FIG. 9 shows a still further embodiment of a comparison transistor arrangement for use in a circuit according to one of the figures 1, 2, 4 to 6, and
  • FIG 10 shows an exemplary embodiment of a voltage tap formed on the control input of the current source transistor according to the proposed principle.
  • FIG. 1 shows a current source arrangement according to the proposed principle.
  • a power source 1 is in a common Current path connected to a means 2 for connecting an electrical load 3. Between the power source 1 and the electrical load 3, a voltage tap node 4 is formed.
  • the voltage tap node 4 is connected to an inverting input of a comparator 5.
  • Another input of the comparator 5 is provided with reference numeral 6, non-inverting and designed to supply a reference threshold V c .
  • the output of the comparator 5 is connected to the control input of an associated transistor 7.
  • Transistor 7 may be a MOSFET or bipolar transistor.
  • the controlled path of the transistor 7 is connected between a common signal line 8 and a reference potential connection 9.
  • the signal line 8 is connected to a feedback input of a DC voltage regulator 10 for its control.
  • the DC voltage regulator 10 has a
  • Input 11 for supplying an input voltage and an output 12 for providing a supply voltage VDD as a function of the input voltage and the level of the common signal line 8.
  • This output 12 of the DC voltage regulator 10 is connected to another terminal of the terminal 2 for connecting the electrical load 3rd connected.
  • the signal UV of the common signal line controls the supply voltage VDD. If one of the current sources 1, 20, 21 has too low a voltage (a voltage below the comparison potential V c ), the line 8 is pulled slightly downward with respect to the voltage UV. Thus, the voltage at the feedback input of the DC regulator 10 is pulled down. This is compensated by the DC voltage controller 10 in that the voltage VDD at the output 12 is increased. The voltage VDD at the output is increased until the correct voltage UV is present at the feedback input.
  • the DC voltage regulator 10 can be any adjustable DC / DC
  • the voltage regulator 10 may be an inductive buck, boost, buck / boost regulator or a capacitive charge pump or a simple series regulator.
  • the circuit according to FIG. 1 has a simple circuit structure, which can be implemented in particular in integrated circuit technology with a small area requirement.
  • the circuit can be easily extended, cascaded and configured with additional branches. Any number of power sources can be added, requiring no additional circuitry.
  • An advantageous feature of the circuit of Figure 1 is that only one line, namely the common signal line 8, is required for coupling the individual power source branches together.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a current source arrangement according to the proposed principle, which largely coincides with the circuit according to FIG. 1 in the components used and their advantageous interconnection. In that regard, the description of the circuit will not be repeated here.
  • the electrical loads 3, 13, 23 are each in Figure 2 as a series circuit of a plurality of light-emitting diodes, LEDs 30, 31; 32, 33; 34, 35 executed.
  • the current sources 1, 20, 21 are each implemented in FIG. 2 with a respective current source transistor 36, the controlled path of which is connected between the respective tap nodes 4, 14, 24 and a resistor 37 connected to reference potential.
  • the control input of the current source transistor 36 is connected to the output of a differential amplifier 38 having two inputs. One input is formed as a terminal for supplying a reference threshold, while the other input is connected to the load terminal of the transistor 36, which is connected to the resistor 37.
  • the DC voltage regulator 10 is not shown in FIG. 2 for reasons of clarity.
  • the current source 36, 37, 38 according to FIG. 2 is particularly advantageous with regard to stability and adjustability.
  • FIG. 3 shows another exemplary embodiment of a DC-DC converter for use in the circuits according to FIGS. 1 or 2.
  • the actual DC / DC converter 39 has an input 40 for supplying an input voltage which drops with respect to reference potential 41. At the output 42, the supply voltage VDD is provided.
  • the common signal line 8 is not directly connected to the feedback input 43 of the DC-DC converter. Rather, a low-pass filter, comprising a series resistor 44 and a downstream capacitance 45 connected to reference potential. This low-pass filter 44, 45 is connected via a coupling resistor 46 to the actual feedback input 43.
  • a voltage divider 49 is provided which comprises a first resistor 47 and a second resistor 48. The first resistor 47 is connected between the output 42 and the feedback input 43.
  • the second resistor 48 is connected between the feedback input 43 and a reference potential.
  • the resistors 47, 48 have resistance values Rl, R2.
  • the resistor 44 of the low-pass filter has the resistance R4.
  • the capacity 45 of the low-pass filter has the capacitance value Cl.
  • the coupling resistor 46 has the resistance value R3.
  • the low-pass filter comprising the components 44, 45 is used. These form the dominant pole in the transfer function of the control loop.
  • the minimum output voltage VDD MIN at the output 42 is set by the ratio of the resistance values Rl, R2.
  • the maximum output voltage VDD MAX at the output 42 is set by the values of the resistors Rl to R4.
  • Vref is the voltage at node 43 that the DC / DC converter keeps constant.
  • VDD MIN Vref - -
  • Figure 4 shows another embodiment of the circuit of Figure 2. This corresponds to that largely in structure and advantageous interconnection and will not be described at this point again.
  • the current branches each comprising a current source, a comparator and a transistor, are each formed in pairs in FIG. 4 in pairs on common monolithically integrated chips 50, 51, 52.
  • a common signal line 8 can nevertheless be provided. There are no additional circuits needed.
  • FIG. 5 shows a development of the circuit of Figure 4, in which the proposed principle is combined with the principle of selecting a minimum voltage.
  • a minimum selection circuit 53, 54, 55 is provided on each of the chips 50 ', 51', 52 ', whose inputs are connected to the tap nodes of all branches on the respective chip.
  • the output of the minimum selector 53, 54, 55 is connected to a common comparator 56, 57, 58 on each chip, whose output in turn drives a common transistor 59, 60, 61 on each chip.
  • a load terminal of this transistor 59, 60, 61 is in turn connected to a common signal line 8 all chips 50 ', 51', 52 '.
  • the flexibility can be further increased.
  • FIG. 6 shows another development of the circuit of FIG. 4 with an example.
  • Each of the chips 50 'to 52' is configured to drive different types of electrical loads, for example, red diodes 62r, blue diodes 62b, and green diodes 62g.
  • those branches which are designed to drive the red light-emitting diodes 62r are connected to a first common signal line 8r, while those branches which are designed to drive the blue diodes 62b are each connected to a second common signal line 8b via different chips , Those branches which are designed to drive the green LEDs 62g are connected to a third common signal line 8g.
  • the red, blue and green diodes 62r, 62b and 62g are supply voltage side to each one associated supply voltage line, different for each type, for guiding different supply voltages
  • VDDB, VDDR, VDDG connected.
  • Figure 7 shows the embodiment of the comparator 5 with downstream transistor 7 according to Figures 1, 2 and 4 to 6.
  • this combination of comparator and transistor can in the figures 1, 2 and 4 to 6, for example, an arrangement according to Figure 8, 9 or 10 be turned on.
  • the comparator formed as OTA (operational transconductance amplifier-transconductance amplifier) 64 with a downstream current mirror 65 whose output transistor corresponds to the transistor 7 of FIG. 7 is characterized in particular by the small chip area requirement.
  • OTA operational transconductance amplifier-transconductance amplifier
  • a drain current is only delivered to the output 66, ie to the common signal line, if the voltage at the negative input 67 is smaller than that at the positive input 68. This is exactly the desired behavior of the control principle.
  • FIG. 9 shows a further development of the circuit of FIG. 8, likewise with an OTA 64 and a current mirror 65.
  • additional current mirrors 69, 70, 71 are provided for their coupling to one another, resulting in an improved amplification factor and a better driver capability for the output transistor 72 to lead.
  • the transistor 65 may optionally be removed - as in the embodiment according to FIG. 8.
  • the voltage tap may also be provided at the control input of the current source transistor 36 instead of at the load terminal of the current source transistor 36.
  • the circuit of Figure 10 is thus also an alternative to the formation of the current sources of Figures 2 and 4 to 6.
  • the sampling of the voltage at the gate of the current source transistor as the tap node has the advantage that the gate voltage This transistor is monitored and is within a predetermined limited range, namely limited by the reference voltage Vg at the input of the comparator 5. This is particularly advantageous in view of manufacturing variations of the current source transistors. It should be noted that the inputs of the comparator 5 must be replaced. All circuit arrangements according to FIGS. 7 to 10 can, as shown in field effect transistor technology, eg. B. as MOSFETs, or alternatively be executed in bipolar technology.
  • the proposed principle is particularly advantageous for driving LED arrays in RGB or single colors.
  • the principle can be used in the following fields of application, namely general illumination, backlighting of liquid crystal display, LCD RGB

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Abstract

Es ist eine Stromquellenanordnung angegeben, bei der zumindest ein Zweig, umfassend eine Stromquelle (1) und Mittel (2) zum Anschließen einer elektrischen Last (3), vorgesehen ist. An einen Spannungsabgriffsknoten (4) dieses Zweigs ist ein Vergleicher (5) mit nachgeschaltetem Transistor (7) angeschlossen. Der Transistor (7) ist mit einer gemeinsamen Signalleitung (8) verbunden, die wiederum an einen Rückführungseingang eines Gleichspannungsreglers (10) angeschlossen ist. Die Anordnung ist mit beliebiger Anzahl weiterer Zweige bei gemeinsamer Signalleitung (8) erweiterbar. Die vorgeschlagene Stromquellenanordnung ist insbesondere zur Versorgung mehrerer LED-Stränge für Beleuchtungsanwendungen und Displays geeignet.

Description

Beschreibung
Stromquellenanordnung und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromquellenanordnung, deren Verwendung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last.
Stromquellenanordnungen dienen beispielsweise dazu, eine oder mehrere elektrische Lasten mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei können beispielsweise mehrere Serienschaltungen, umfassend je eine Stromquelle und je eine zugeordnete Last, vorgesehen sein. Werden die derart parallel geschalte- ten Zweige mit einer gemeinsamen VersorgungsSpannung versorgt, so kann es wünschenswert sein, die Versorgungsspannung zu regeln. Dabei kann beispielsweise die über jeder Stromsenke abfallende Spannung gemessen und anschließend die minimale der Stromsenkenspannungen bestimmt werden. Diese geringste Stromsenkenspannung wird mit einem Sollwert verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis wird die Versorgungsspannung variiert. Dadurch ist sichergestellt, dass die minimale über den Stromsenken abfallende Spannung zumindest dem Schwellwert entspricht. Dadurch arbeiten alle Stromquellen in einem vorgegebenen Spannungsbereich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stromquellenanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last anzugeben, bei denen ein einfacher Schaltungsauf- bau bei gutem Wirkungsgrad möglich ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung durch eine Stromquellenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Prinzips sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorgeschlagene Stromquellenanordnung umfasst eine Stromquelle und ein damit verbundenes Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last. Die Stromquelle und das Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last sind so miteinander verbun- den, dass ein gemeinsamer Strompfad bei angeschlossener elektrischer Last gebildet ist. Mit dem Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last ist ein Spannungsabgriffsknoten gekoppelt. Dieser ist so ausgelegt, dass daran eine über der elektrischen Last und/oder der Stromquelle abfallende Span- nung oder ein davon abgeleitetes Signal abgreifbar ist. Ein Vergleicher ist mit seinem ersten Eingang mit dem Abgriffsknoten verbunden. Ein zweiter Eingang des Vergleichers ist zum Zuführen einer Referenzschwelle eingerichtet. Ein Ausgang des Vergleichers ist an einen Steuereingang eines Transistors angeschlossen. Der Transistor hat eine gesteuerte Strecke, die zwischen eine Signalleitung und einen Bezugspotenzialan- schluss geschaltet ist. Ein Gleichspannungsregler, beispielsweise ein DC/DC-Konverter, ist an einem Eingang zum Zuführen einer Eingangsspannung ausgelegt . Ein Ausgang des Gleichspan- nungsreglers ist mit dem Mittel zum Anschließen der elektrischen Last verbunden. Ein Rückführungseingang des Gleichspannungsreglers ist an die Signalleitung angeschlossen. Wenn über der Stromquelle eine zu geringe Spannung abfällt, wird die Signalleitung nach unten gezogen. Somit wird auch der Rückführungseingang des Gleichspannungsreglers nach unten gezogen. Das führt dazu, dass der Gleichspannungsregler dies dadurch kompensiert, dass seine Ausgangsspannung zunimmt, um wieder die korrekte RückführungsSpannung am Rückführungseingang zu erhalten.
Selbstverständlich können anstelle eines Zweigs, umfassend eine Stromquelle und Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last, auch mehreren solcher Zweige vorgesehen sein. Dabei ist bevorzugt jedem Zweig, umfassend ein Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last und eine zugeordnete Stromquelle, je ein Vergleicher mit nachgeschaltetem Transistor zugeordnet. Gemeinsam ist allen Zweigen jedoch die Signalleitung und der Gleichspannungsregler.
Bevorzugt ist zumindest eine weitere Stromquelle und zumindest ein weiteres Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last vorgesehen, das mit der zumindest einen weiteren Stromquelle verbunden ist. Zumindest ein weiterer Spannungsabgriffsknoten ist mit dem zumindest einen weiteren Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last gekoppelt. Zumindest ein weiterer Vergleicher mit einem ersten Eingang, der mit dem zumindest einen weiteren Abgriffsknoten verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang eingerichtet zum Zuführen zumindest einer weiteren Referenzquelle ist vorgesehen. Daran ist zumindest ein weiterer Transistor angeschlossen, der lastseitig mit der gemeinsamen Signalleitung verbunden ist.
Wenn nunmehr über irgendeiner der Stromquellen eine zu geringe Spannung abfällt, zieht diese über den Vergleicher und den Transistor die gemeinsame Signalleitung nach unten. Somit wird auch der Rückführungseingang des Gleichspannungsreglers nach unten gezogen, was von dem Gleichspannungsregler durch Erhöhen der VersorgungsSpannung an seinem Ausgang kompensiert wird, solange, bis die Spannung am Rückführungseingang wieder dem gewünschten Sollwert entspricht.
Das vorgeschlagene Prinzip zeichnet sich insbesondere durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Die vorgeschlagene Schaltung kann in einfacher Weise und in kleiner Bauform realisiert werden. Weiterhin zeichnet sie sich dadurch aus, dass sie leicht erweitert, kaskadiert und beinahe beliebig konfiguriert werden kann. Jede beliebige Anzahl von Stromquellen kann hinzugefügt werden, ohne dass zusätzliche Stromkreise nötig wären, sogar über verschiedene Halbleiterchips hinweg. Zwischen mehreren Stromquellen ist nur eine einzige Leitung erforderlich, nämlich die hier als Signalleitung bezeichnete Leitung. Wenn jeweils mehrere unterschiedliche Lasttypen angesteuert werden sollen, beispielsweise rote, grüne und blaue (RGB) light-emitting diodes, abgekürzt LEDs, so können die Stromquellen bevorzugt in Gruppen angeordnet sein, derart, dass für jeden Lasttyp eine gemeinsame Signalleitung vorgesehen ist.
Die Referenzschwellen können gleich oder verschieden sein.
Die elektrischen Lasten umfassen je zumindest eine Leuchtdiode oder eine Serienschaltung mehrerer Leuchtdioden.
Alternativ können die Zweige, umfassend je eine Stromquelle und ein Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last, gruppenweise so zusammengefasst sein, dass zwischen die Abgriffsknoten einer solchen Gruppe und den Vergleicher ein Mittel zum Auswählen einer minimalen Eingangsspannung geschaltet ist.
Wenn unterschiedliche Typen elektrischer Lasten angesteuert werden sollen, so kann für jeden Typ elektrischer Lasten je eine gemeinsame Signalleitung vorgesehen sein. Beispielsweise können die Typen von Lasten Leuchtdioden mit unterschiedlicher Farbe sein, beispielsweise rote, grüne und blaue Leuchtdioden.
Der Spannungsabgriffsknoten kann so mit dem Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last gekoppelt sein, dass der Spannungsabgriffsknoten an einem Steueranschluss eines Stromquellentransistors gebildet ist, wobei die gesteuerte Strecke des Stromquellentransistors in einem gemeinsamen Strompfad mit dem Mittel zum Anschließen der elektrischen Last gebildet ist. Dies hat gegenüber einem Spannungsabgriff zwischen Stromquelle und elektrischer Last den Vorteil, dass bei Fertigungsschwankungen der Transistorparameter ein sichererer Signalabgriff gewährleistet ist.
Der Vergleicher kann einen Operationsverstärker umfassen. Die Kombination aus Vergleicher und nachgeschaltetem Transistor ist bevorzugt so ausgelegt, dass bei unterschiedlichen Ein- gangspegeln am Eingang des Vergleichers nicht ein schnelles Kippen des Ausgangspegels auf einen Extremwert erfolgt, sondern dass vielmehr am Ausgang ein zur Differenz am Eingang proportionales Signal bereitgestellt wird. Das bedeutet, dass bevorzugt eine endliche Verstärkung vorgesehen ist. Diese Verstärkung kann in Ampere pro Volt angegeben werden (Stromausgang zu Spannungseingang) . Der Gleichspannungsregler umfasst bevorzugt einen so genannten DC/DC-Wandler . Dieser ist bevorzugt als so genannter induktiver Bück Converter oder Abwärtswandler, Boost Converter oder Aufwärtswandler, Buck/Boost-Wandler, kapazitive Ladungs- pumpe, LDO (Linearregler) oder Ähnliches ausgebildet.
Zur Stabilisierung des Regelkreises des Gleichspannungswand- lers ist bevorzugt ein Tiefpassfilter vorgesehen.
Minimale und maximale Grenzen für die AusgangsSpannung des Gleichspannungswandlers können exakt durch Widerstands- Teilerverhältnisse eingestellt werden. Dadurch kann mit Vorteil erreicht werden, dass selbst dann, wenn eine elektrische Last ausfällt, die VersorgungsSpannung am Ausgang des Gleich- Spannungswandlers stets innerhalb der vorgegebenen Grenzen für diese AusgangsSpannung bleibt .
Das vorgeschlagene Prinzip ist bevorzugt allgemein für Beleuchtungsanwendungen geeignet. Insbesondere ist das vorge- schlagene Prinzip zur Rückseitenbeleuchtung von Liquid Crys- tal Displays, LCD, geeignet. Bevorzugt ist das vorgeschlagene Prinzip bei solchen Beleuchtungsanwendungen einsetzbar, bei denen mehrere LED-Serienschaltungen bzw. -Ketten vorgesehen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip anhand eines Schaltplans, Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip anhand eines Schaltbildes,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit Gleichspannungsregler nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit unterschiedlichen Lasttypen,
Figur 7 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vergleicher- Transistor-Anordnung,
Figur 8 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vergleicher- Transistor-Anordnung,
Figur 9 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer Ver- gleicher-Transistor-Anordnung zum Einsatz in einer Schaltung nach einer der Figuren 1, 2, 4 bis 6, und
Figur 10 ein Ausführungsbeispiel für einen am Steuereingang des Stromquellentransistors gebildeten Spannungsabgriffskno- ten nach dem vorgeschlagenen Prinzip.
Figur 1 zeigt eine Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Eine Stromquelle 1 ist in einem gemeinsamen Strompfad mit einem Mittel 2 zum Anschließen einer elektrischen Last 3 verbunden. Zwischen der Stromquelle 1 und der elektrischen Last 3 ist ein Spannungsabgriffsknoten 4 gebildet . Der Spannungsabgriffsknoten 4 ist mit einem invertieren- den Eingang eines Vergleichers 5 verbunden. Ein weiterer Eingang des Vergleichers 5 ist mit Bezugszeichen 6 versehen, nicht-invertierend ausgebildet und zum Zuführen einer Referenzschwelle Vc ausgelegt. Der Ausgang des Vergleichers 5 ist mit dem Steuereingang eines zugeordneten Transistors 7 ver- bunden. Transistor 7 kann ein MOSFET oder Bipolartransistor sein. Die gesteuerte Strecke des Transistors 7 ist zwischen eine gemeinsame Signalleitung 8 und einen Bezugspotenzialan- schluss 9 geschaltet. Die Signalleitung 8 ist mit einem Rückführungseingang eines Gleichspannungsreglers 10 zu dessen An- Steuerung verbunden. Der Gleichspannungsregler 10 hat einen
Eingang 11 zum Zuführen einer Eingangsspannung und einen Ausgang 12 zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung VDD in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und dem Pegel der gemeinsamen Signalleitung 8. Dieser Ausgang 12 des Gleichspan- nungsreglers 10 ist mit einer weiteren Klemme des Anschlusses 2 zum Anschließen der elektrischen Last 3 verbunden.
In Analogie zu dem Stromzweig, umfassend die elektrische Last 3 und die Stromquelle 1, sind weitere Stromzweige, umfassend je eine weitere elektrische Last 13, 23, und eine weitere Stromquelle 20, 21 vorgesehen. Dabei ist jeweils ein An- schluss der elektrischen Lasten 3, 13, 23 mit dem Ausgang 12 des Gleichspannungsreglers verbunden. An jedem dieser Zweige, umfassend eine elektrische Last 3, 13, 23 und eine Stromquel- Ie 1, 20, 21, ist über den jeweiligen Spannungsabgriffsknoten 4, 14, 24 ein Vergleicher 5, 15, 25 mit nachgeschaltetem Transistor 7, 17, 27 angeschlossen. Jeder dieser Transistoren 7, 17, 27 ist mit einem Lastanschluss an die gemeinsame Sig- nalleitung 8 angeschlossen, die eine Rückführspannung UV führt .
Das Signal UV der gemeinsamen Signalleitung steuert die Ver- sorgungsSpannung VDD. Wenn eine der Stromquellen 1, 20, 21 eine zu geringe Spannung (eine Spannung unter dem Vergleichspotential Vc) hat, wird die Leitung 8 bezüglich der Spannung UV etwas nach unten gezogen. Somit wird auch die Spannung am Rückführungseingang des Gleichspannungsreglers 10 nach unten gezogen. Dies wird vom Gleichspannungsregler 10 dadurch kompensiert, dass die Spannung VDD am Ausgang 12 erhöht wird. Die Spannung VDD am Ausgang wird solange erhöht, bis die korrekte Spannung UV am Rückführeingang anliegt.
Der Gleichspannungsregler 10 kann jeder einstellbare DC/DC-
Wandler sein. Dies dient zur Ansteuerung der Lasten 3, 13, 23 mit hohem Wirkungsgrad. Beispielsweise kann der Spannungsregler 10 ein induktiver Bück-, Boost-, Buck/Boost -Regler oder eine kapazitive Ladungspumpe oder ein einfacher Längsregler sein.
Die Schaltung gemäß Figur 1 hat einen einfachen Schaltungsaufbau, der insbesondere in integrierter Schaltungstechnik mit geringem Flächenbedarf realisierbar ist. Die Schaltung kann leicht mit zusätzlichen Zweigen erweitert, kaskadiert und konfiguriert werden. Es kann eine beliebige Anzahl von Stromquellen hinzugefügt werden, wofür keine zusätzlichen Stromkreise nötig sind. Eine vorteilhafte Besonderheit der Schaltung nach Figur 1 ist es, dass nur eine Leitung, nämlich die gemeinsame Signalleitung 8, zur Kopplung der einzelnen Stromquellenzweige miteinander erforderlich ist. Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stromquellenanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, die mit der Schaltung gemäß Figur 1 in den verwendeten Bauteilen und deren vorteilhafter Verschaltung miteinander weitgehend über- einstimmt. Insoweit wird die Beschreibung der Schaltung an dieser Stelle nicht wiederholt. Die elektrischen Lasten 3, 13, 23 sind bei Figur 2 je als Serienschaltung mehrerer Licht emittierender Dioden, LEDs 30, 31; 32, 33; 34, 35 ausgeführt. Die Stromquellen 1, 20, 21 sind bei Figur 2 mit je einem Stromquellentransistor 36 ausgeführt, dessen gesteuerte Strecke zwischen den jeweiligen Abgriffsknoten 4, 14, 24 und je einen gegen Bezugspotenzial geschalteten Widerstand 37 geschaltet. Der Steuereingang des Stromquellentransistors 36 ist mit dem Ausgang eines Differenzverstärkers 38 verbunden, der zwei Eingänge hat. Ein Eingang ist als Anschluss zum Zuführen einer Bezugsschwelle ausgebildet, während der andere Eingang mit demjenigen Lastanschluss des Transistors 36 verbunden ist, der gegen den Widerstand 37 geschaltet ist. Der Gleichspannungsregler 10 ist bei Figur 2 der Übersichtlich- keit wegen nicht eingezeichnet.
Gegenüber einer herkömmlichen Stromquelle ist die Stromquelle 36, 37, 38 gemäß Figur 2 besonders im Hinblick auf Stabilität und Einstellbarkeit vorteilhaft.
Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Gleichspannungswandlers zum Einsatz bei den Schaltungen gemäß Figuren 1 oder 2. Der eigentliche DC/DC-Wandler 39 hat einen Eingang 40 zum Zuführen einer Eingangsspannung, die gegen Be- zugspotenzial 41 abfällt. Am Ausgang 42 wird die Versorgungsspannung VDD bereitgestellt. Die gemeinsame Signalleitung 8 ist nicht unmittelbar mit dem Rückführeingang 43 des Gleichspannungswandlers verbunden. Vielmehr ist ein Tiefpassfilter, umfassend einen Serienwiderstand 44 und eine nachgeschaltete, gegen Bezugspotenzial geschaltete Kapazität 45 vorgesehen. Dieses Tiefpassfilter 44, 45 ist über einen Koppelwiderstand 46 mit dem eigentlichen Rückführungseingang 43 verbunden. Au- ßerdem ist ein Spannungsteiler 49 vorgesehen, der einen ersten Widerstand 47 und einen zweiten Widerstand 48 umfasst . Der erste Widerstand 47 ist zwischen den Ausgang 42 und den Rückführeingang 43 geschaltet. Der zweite Widerstand 48 ist zwischen den Rückführungseingang 43 und einen Bezugspotenzi- alanschluss geschaltet. Die Widerstände 47, 48 haben Widerstandswerte Rl, R2. Der Widerstand 44 des Tiefpassfilters hat den Widerstandswert R4. Die Kapazität 45 des Tiefpassfilters hat den Kapazitätswert Cl. Der Koppelwiderstand 46 hat den Widerstandswert R3.
Um den Regelkreis zu stabilisieren, wird das Tiefpassfilter, umfassend die Bauteile 44, 45, verwendet. Diese bilden den dominierenden Pol in der Übertragungsfunktion des Regelkreises. Die minimale Ausgangsspannung VDDMIN am Ausgang 42 wird durch das Verhältnis der Widerstandswerte Rl, R2 eingestellt. Die maximale AusgangsSpannung VDDMAX am Ausgang 42 wird durch die Werte der Widerstände Rl bis R4 eingestellt. Vref ist die Spannung am Knoten 43, die der DC/DC-Konverter konstant hält.
Dabei gelten die folgenden Vorschriften:
VDD MIN = Vref— -
R,
Figure imgf000013_0001
Wenn demnach bei der Schaltung von Figur 2 beispielsweise eine der LED-Ketten 30, 31; 32, 33; 34, 35 bricht, wodurch die Rückführspannung UV auf Bezugspotential gezwungen wird, bleibt dennoch die Versorgungsspannung VDD innerhalb der vor- gegebenen Grenzen VDDMIN und VDDMAX.
Figur 4 zeigt eine andere Weiterbildung der Schaltung von Figur 2. Diese entspricht jener weitgehend in Aufbau und vorteilhafter Verschaltung und wird insoweit an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben. Die Stromzweige, umfassend je eine Stromquelle, einen Vergleicher und einen Transistor, sind bei Figur 4 jeweils beispielhaft paarweise auf gemeinsamen monolithisch integrierten Chips 50, 51, 52 ausgebildet. Bei der Implementierung gemäß Figur 4 wird deutlich, dass trotz der Ausführung der einzelnen Zweige auf unterschiedlichen Chips dennoch eine gemeinsame Signalleitung 8 vorgesehen sein kann. Dabei sind keine zusätzlichen Schaltkreise nötig.
Figur 5 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von Figur 4, bei der das vorgeschlagene Prinzip mit dem Prinzip der Auswahl einer MinimalSpannung kombiniert ist. Hierfür ist auf jedem der Chips 50', 51', 52' je eine Minimum-Auswahlschaltung 53, 54, 55 vorgesehen, deren Eingänge mit den Abgriffsknoten aller Zweige auf dem jeweiligen Chip verbunden sind. Der Ausgang des Minimum-Auswahlgliedes 53, 54, 55 ist mit einem gemeinsamen Vergleicher 56, 57, 58 auf jedem Chip verbunden, dessen Ausgang wiederum je einen gemeinsamen Transistor 59, 60, 61 auf jedem Chip ansteuert. Ein Lastanschluss dieses Transistors 59, 60, 61 ist wiederum an eine allen Chips 50', 51', 52' gemeinsame Signalleitung 8 angeschlossen. Dadurch kann die Flexibilität weiter erhöht werden. Es können Kanäle, die auf der Auswahl einer MinimalSpannung beruhen, beliebig mit dem vorgeschlagenen Prinzip kombiniert werden. Figur 6 zeigt eine andere Weiterbildung der Schaltung von Figur 4 an einem Beispiel. Die Chips 50 ' ' , 51' ', 52 ' ' haben in diesem Beispiel je drei Zweige, umfassend je eine Stromquel- Ie, einen Vergleicher und einen daran angeschlossenen Transistor. Jeder der Chips 50 ' bis 52' ist zum Ansteuern unterschiedlicher Typen von elektrischen Lasten ausgelegt, nämlich beispielhaft roter Dioden 62r, blauer Dioden 62b und grüner Dioden 62g. Dabei sind diejenigen Zweige, die zur Ansteuerung der roten Leuchtdioden 62r ausgelegt sind, mit einer ersten gemeinsamen Signalleitung 8r verbunden, während diejenigen Zweige, die zur Ansteuerung der blauen Dioden 62b ausgelegt sind, jeweils über verschiedene Chips hinweg mit einer zweiten gemeinsamen Signalleitung 8b verbunden sind. Diejenigen Zweige, die zur Ansteuerung der grünen Leuchtdioden 62g ausgelegt sind, sind mit einer dritten gemeinsamen Signalleitung 8g verbunden. Die roten, blauen und grünen Dioden 62r, 62b und 62g sind versorgungsspannungsseitig an je eine zugeordnete Versorgungsspannungsleitung, unterschiedlich für jeden Typ, zur Führung unterschiedlicher Versorgungsspannungen
VDDB, VDDR, VDDG angeschlossen.
Dies dient dazu, wie beispielsweise in RGB-Anwendungen bei der Ansteuerung farbiger Displays vorteilhaft, gruppenweise unterschiedliche Typen von elektrischen Lasten zusammenzufassen und mit ebenso gruppierten Stromquellen anzusteuern, die pro Typ von elektrischer Last je eine gemeinsame Signalleitung 8r, 8b, 8g haben.
Figur 7 zeigt die Ausführung des Vergleichers 5 mit nachgeschaltetem Transistor 7 gemäß Figuren 1, 2 und 4 bis 6. Anstelle dieser Kombination von Vergleicher und Transistor kann in den Figuren 1, 2 und 4 bis 6 auch beispielsweise eine Anordnung nach Figur 8, 9 oder 10 eingeschaltet sein.
In Figur 8 zeichnet sich der als OTA (operational transcon- ductance amplifier - Transkonduktanzverstärker) 64 ausgebildete Vergleicher mit nachgeschaltetem Stromspiegel 65, dessen Ausgangstransistor dem Transistor 7 von Figur 7 entspricht, insbesondere durch den geringen Chipflächenbedarf aus. Mit diesem Schaltkreis wird nur dann ein Senkenstrom an den Aus- gang 66, also an die gemeinsame Signalleitung, abgegeben, wenn die Spannung am negativen Eingang 67 kleiner ist als diejenige am positiven Eingang 68. Dies ist genau das gewünschte Verhalten des Regelprinzips.
Figur 9 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von Figur 8, ebenfalls mit einem OTA 64 und einem Stromspiegel 65. Zu deren Kopplung miteinander sind jedoch zusätzliche Stromspiegel 69, 70, 71 vorgesehen, die zu einem verbesserten Verstärkungsfaktor und zu einer besseren Treiberfähigkeit für den Ausgangstransistor 72 führen. Zur Erhöhung der Verstärkung kann optional der Transistor 65 entfernt werden - wie auch in der Ausführungsform gemäß Figur 8.
Anstelle der Ausführung des Abgriffsknotens 4 zwischen der elektrischen Last 3 und der Stromquelle 1, wie beispielsweise in Figuren 1 und 2 gezeigt, kann der Spannungsabgriff auch am Steuereingang des Stromquellentransistors 36 vorgesehen sein, anstelle am Lastanschluss des Stromquellentransistors 36.
Die Schaltung nach Figur 10 ist somit auch eine Alternative zur Ausbildung der Stromquellen nach Figuren 2 und 4 bis 6. Das Abtasten der Spannung am Gate des Stromquellentransistors als Abgriffsknoten hat den Vorteil, dass die Gate-Spannung dieses Transistors überwacht wird und innerhalb eines vorgegebenen begrenzten Bereichs ist, nämlich begrenzt durch die Referenzspannung Vg am Eingang des Vergleichers 5. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Fertigungsstreuungen der Strom- quellentransistoren von Vorteil. Dabei ist zu beachten, dass die Eingänge des Vergleichers 5 ausgetauscht werden müssen. Alle Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 7 bis 10 können wie gezeigt in Feldeffekttransistortechnologie, z. B. als MOSFETs, oder alternativ in Bipolartechnologie ausgeführt werden.
Das vorgeschlagene Prinzip ist insbesondere zur Ansteuerung von LED-Arrays, in RGB- oder Einzelfarben vorteilhaft. Beispielsweise kann das Prinzip in den folgenden Anwendungsgebieten eingesetzt werden, nämlich allgemeine Beleuchtung, Rückseitenbeleuchtung von Liquid Crystal Display, LCD-RGB-
Bildschirmen und jede beliebige Beleuchtungsanwendung, in der mehrere Stränge, je Serienschaltungen von Leuchtdioden umfassend, verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1 Stromquelle
2 Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last 3 elektrische Last
4 Abgriffsknoten
5 Vergleicher
6 Anschluss zum Zuführen einer Referenzschwelle
7 Transistor 8r gemeinsame Signalleitung 8b gemeinsame Signalleitung 8g gemeinsame Signalleitung
9 Bezugspotenzialanschluss
10 Gleichspannungsregler 11 Eingang
12 Ausgang
13 elektrische Last
14 Abgriffsknoten
15 Vergleicher 16 Referenzeingang
17 Transistor
20 Stromquelle
21 Stromquelle
22 Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last 23 elektrische Last
24 Abgriffsknoten
25 Vergleicher
26 Eingang zum Zuführen einer Referenzschwelle 27 Transistor 30 Diode
31 Diode
32 Diode
33 Diode 34 Diode
35 Diode
36 Stromquellentransistor
37 Widerstand 38 Differenzverstärker
39 Gleichspannungsregler
40 Eingang
41 Bezugspotenzialanschluss 42 Ausgang 43 Eingang
44 Widerstand
45 Kapazität
46 Widerstand
47 Widerstand 48 Widerstand
49 Spannungsteiler
50 Chip
51 Chip
52 Chip 53 Minimum-Auswahlblock
54 Minimum-Auswahlblock
55 Minimum-Auswahlblock
56 Vergleicher
57 Vergleicher 58 Vergleicher
59 Transistor
60 Transistor
61 Transistor 62r rote LED 62b blaue LED
62g grüne LED
64 OTA
65 Stromspiegel Ausgang Eingang Eingang Stromspiegel Stromspiegel Stromspiegel Transistor

Claims

Patentansprüche
1. Stromquellenanordnung, aufweisend
- eine Stromquelle (1) , - ein Mittel (2) zum Anschließen einer elektrischen Last (3) , das mit der Stromquelle (1) verbunden ist,
- einen Spannungsabgriffsknoten (4) gekoppelt mit dem Mittel (2) zum Anschließen einer elektrischen Last,
- einen Vergleicher (5) mit einem ersten Eingang, der mit dem Spannungsabgriffsknoten (4) verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang eingerichtet zum Zuführen einer Referenzschwelle (Vc) ,
- einen Transistor (7) , der steuerseitig mit einem Ausgang des Vergleichers (5) und der lastseitig mit einer Signallei- tung (8) verbunden ist,
- einen Gleichspannungsregler (10) mit einem Eingang (11) zum Zuführen einer EingangsSpannung, mit einem Ausgang (12) , der mit dem Mittel (2) zum Anschließen der elektrischen Last verbunden ist, und mit einem Rückführungseingang, der mit der Signalleitung (8) verbunden ist.
2. Stromquellenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- zumindest eine weitere Stromquelle (20) , - zumindest ein weiteres Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last (13), das mit der zumindest einen weiteren Stromquelle (20) verbunden ist,
- zumindest einen weiteren Spannungsabgriffsknoten (14) gekoppelt mit dem zumindest einen weiteren Mittel zum Anschlie- ßen einer elektrischen Last (13) ,
- zumindest einen weiteren Vergleicher (15) mit einem ersten Eingang, der mit dem zumindest einen weiteren Spannungsabgriffsknoten (14) verbunden ist, und mit einem zweiten Ein- gang eingerichtet zum Zuführen zumindest einer weiteren Referenzschwelle,
- zumindest einen weiteren Transistor (17) , der steuerseitig mit einem Ausgang des zumindest einen weiteren Vergleichers (15) und der lastseitig mit der als gemeinsame Signalleitung ausgebildeten Signalleitung (8) verbunden ist.
3. Stromquellenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzschwelle und die weitere Referenzschwelle gleich sind.
4. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Last zumindest eine Leuchtdiode (30) umfasst .
5. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Last eine Serienschaltung mehrere Leuchtdio- den (30, 31) umfasst .
6. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (53) zum Durchschalten einer geringeren von min- destens zwei Eingangsspannungen zwischen mindestens zwei mit je einer zugeordneten Stromquelle und je einem zugeordneten Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last gekoppelten Spannungsabgriffsknoten und den ersten Eingang des Vergleichers (56) geschaltet ist.
7. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Typen elektrischer Lasten (62, 63) je eine gemeinsame Signalleitung (8, 9) vorgesehen ist.
8. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle einen Stromquellentransistor (36) umfasst .
9. Stromquellenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsabgriffsknoten dadurch mit dem Mittel zum Anschließen einer elektrischen Last gekoppelt ist, dass der Spannungsabgriffsknoten an einem Steueranschluss des Stromquellentransistors (36) gebildet ist, wobei die gesteuerte Strecke des Stromquellentransistors (36) in einem gemeinsamen Strompfad mit dem Mittel (2) zum Anschließen der elektrischen Last gebildet ist.
10. Stromquellenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stromquellentransistor (36) mit seiner gesteuerten
Strecke zwischen das Mittel (2) zum Anschließen der elektrischen Last und einen gegen einen Bezugspotentialanschluss geschalteten Widerstand (37) geschaltet ist,
- ein Differenzverstärker (38) mit seinem Ausgang an den Steuereingang des Stromquellentransistors (36) angeschlossen ist,
- ein erster Eingang des Differenzverstärkers (38) zum Zuführen einer BezugsSpannung ausgebildet ist,
- ein zweiter Eingang des Differenzverstärkers (38) mit dem bezugspotentialseitigen Anschluss der gesteuerten Strecke des
Stromquellentransistors (36) verbunden ist.
11. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher (5) einen Verstärker (64) mit endlicher Verstärkung umfasst .
12. Stromquellenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher (5) einen Stromspiegel (65) umfasst, dessen Eingangstransistor mit einem Ausgang des Verstärkers (64) • verbunden ist, wobei der Transistor der Stromquellenanord- nung, der lastseitig mit der Signalleitung (8) verbunden ist, der Ausgangstransistor des Stromspiegels (65) ist.
13. Stromquellenanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Operationsverstärkers ein unsymmetrischer Ausgang ist, und dass Stromspiegel (69, 70, 71) vorgesehen sind, die eine differentielle Stufe (64) des Operationsverstärkers mit dem unsymmetrischen Ausgang verbinden.
14. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Last (3) an das Mittel (2) zum Anschließen der elektrischen Last angeschlossen ist.
15. Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquellenanordnung in Halbleiter-Schaltungstechnik monolithisch integriert ist.
16. Verwendung einer oder mehrerer Stromquellenanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Stromversorgung matrixförmig angeordneter Leuchtdioden (62, 63) in einer Anzeigeeinrichtung.
17. Verwendung je zumindest einer Stromquellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Stromversorgung von Leuchtdioden (62r, 62b, 62g) je eines Farbtyps in einer Anzeigeeinrichtung.
18. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Bereitstellen eines VersorgungsStroms für die elektrische Last (3) mit einer Stromquelle (1) ,
- Abgreifen einer über der elektrischen Last (3) und/oder der Stromquelle (1) abfallenden oder einer davon abgeleiteten Spannung,
- Vergleichen der so ermittelten Spannung mit einer Referenz- schwelle (Vc) ,
- Ansteuern einer Signalleitung (8) mittels eines Transistors (7) in Abhängigkeit des Vergleichs,
- Bereitstellen einer VersorgungsSpannung (VDD) für die elektrische Last (3) in Abhängigkeit einer Eingangsspannung und eines Signals auf der Signalleitung (8) .
19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch' folgende Schritte:
- Bereitstellen eines weiteren Versorgungsstroms für eine weitere elektrische Last (13) mit einer weiteren Stromquelle (20) ,
- Abgreifen einer über der weiteren elektrischen Last (13) und/oder der weiteren Stromquelle (20) abfallenden oder einer davon abgeleiteten Spannung, - Vergleichen der so ermittelten Spannung mit einer weiteren Referenzschwelle, - Ansteuern der als gemeinsame Signalleitung ausgeführten Signalleitung (8) mittels eines weiteren Transistors (17) in Abhängigkeit des Vergleichs,
- Bereitstellen der VersorgungsSpannung (VDD) für die elektrische Last (3) und die weitere elektrische Last (13) in Abhängigkeit der Eingangsspannung und des Signals auf der gemeinsamen Signalleitung (8) .
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