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      用于給n個(gè)LED單元的串聯(lián)連接饋電的方法和電路裝置與流程

      文檔序號(hào):11533779閱讀:416來(lái)源:國(guó)知局
      用于給n個(gè)LED單元的串聯(lián)連接饋電的方法和電路裝置與流程

      本發(fā)明涉及用于從具有波動(dòng)的操作電壓的電壓源通過(guò)受控電源給機(jī)動(dòng)車輛的至少一個(gè)照明單元的n個(gè)led單元饋電的方法,其中根據(jù)所述操作電壓的水平,各個(gè)led單元被串聯(lián)連接和/或并聯(lián)連接和/或旁路。

      本發(fā)明此外涉及用于從具有波動(dòng)的操作電壓(ub)的電壓源通過(guò)受控電源給n個(gè)led單元饋電的電路裝置,并且該電路裝置包括用于激活所述電源的控制單元和被分配給所述led單元并包括受控開關(guān)的開關(guān)矩陣,其中所述控制單元被配置成根據(jù)所述操作電壓的水平將各個(gè)led單元串聯(lián)和/或并聯(lián)連接和/或?qū)⑦@些led單元旁路。

      本發(fā)明的范圍內(nèi)的led單元應(yīng)被理解為意指單獨(dú)的發(fā)光二極管(led)和由并聯(lián)和/或串聯(lián)連接的多個(gè)led組成的單元二者。



      背景技術(shù):

      在wo2010/013177a1中例如描述了開關(guān)矩陣,led組或各個(gè)led被分配給所述開關(guān)矩陣并且所述開關(guān)矩陣被連接到電壓源以及到可控電源。此外,設(shè)置有控制單元,該控制單元能夠激活開關(guān)矩陣的各個(gè)開關(guān)以及電源,并且該控制單元被配置成比較電壓源的電壓與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的電壓閾值。為了即使在電壓源的嚴(yán)重波動(dòng)的情況下也確保對(duì)led的令人滿意的饋電,控制單元被配置成根據(jù)在電壓源處檢測(cè)到的電壓的水平將led中的所有或一些串聯(lián)或并聯(lián)連接,其中實(shí)際上串聯(lián)/并聯(lián)連接的所有可設(shè)想的組合都是可能的。所描述的解決方案針對(duì)每個(gè)led需要三個(gè)受控開關(guān),以及相應(yīng)地復(fù)雜的激活邏輯電路;然而,首先,存在以下缺點(diǎn):如果發(fā)生操作電壓波動(dòng),則不確保所使用的led的均勻亮度,并且更確切地說(shuō)一個(gè)或多個(gè)led甚至保持暗的。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的是創(chuàng)建用于給用于在機(jī)動(dòng)車輛中使用的n個(gè)led單元的串聯(lián)連接饋電的方法和電路裝置,其中盡管通常將導(dǎo)致相應(yīng)照明模塊的故障的操作電壓的波動(dòng),仍然實(shí)現(xiàn)駕駛操作,該駕駛操作仍確保必要的交通安全,或者即使發(fā)生嚴(yán)重的電壓波動(dòng),也盡可能小地?fù)p害整個(gè)led系統(tǒng)的外觀。

      通過(guò)上面提及的該類型的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的,在所述方法中根據(jù)本發(fā)明,在操作電壓下降時(shí),通過(guò)考慮所存儲(chǔ)的關(guān)于分配給各個(gè)led單元的優(yōu)先級(jí)的權(quán)重來(lái)將led單元互連。

      由于在存儲(chǔ)器中預(yù)定義的優(yōu)先級(jí)化,在電壓急劇下降的情況下不是所有的或任意的led單元失效。更確切地說(shuō),將對(duì)于安全性來(lái)說(shuō)最重要的led單元保持激活,而關(guān)閉其它的可能較不重要的led單元。

      在易于設(shè)計(jì)的一個(gè)變型方案中,規(guī)定:給n個(gè)led單元的串聯(lián)連接饋電,其中根據(jù)操作電壓的水平將各個(gè)led單元短路,并且在操作電壓(ub)下降時(shí),考慮到所存儲(chǔ)的關(guān)于優(yōu)先級(jí)的權(quán)重,將串聯(lián)連接的k個(gè)led單元短路,其中電流繼續(xù)同時(shí)流過(guò)(n-k)個(gè)led單元。

      如果在正常操作電壓和正常操作狀態(tài)下選擇k=0且給串聯(lián)連接饋送恒定電流,則是適宜的。

      在一個(gè)值得推薦的變型方案中,規(guī)定:如果將led單元短路,則激活電源以用于改變?yōu)樗龊愣娏鞯母?更低的值。以這種方式,電流的暫時(shí)增大可以被用于維持基本上不被干擾的操作。

      在當(dāng)操作電壓下降時(shí)增大通過(guò)串聯(lián)連接的電流和/或以循環(huán)滾動(dòng)的、不斷交替的方式將未被永久短路的剩余l(xiāng)ed單元中的至少一個(gè)短路時(shí),獲得針對(duì)降低在電壓下降的情況下的問題的另一值得推薦的選項(xiàng)。

      有利地,如果電流的增大根據(jù)對(duì)led單元來(lái)說(shuō)重要的溫度進(jìn)行,則考慮加熱問題。

      在實(shí)際變型方案中,因而將一個(gè)序列的持續(xù)時(shí)間(τ)選擇為在1μs與50ms之間、且優(yōu)選地為5ms。

      本著交通安全性的精神,如果最接近hv點(diǎn)的區(qū)域被給予最高優(yōu)先級(jí)/權(quán)重,則是特別適宜的。

      可以在基于所供應(yīng)的與當(dāng)前的駕駛狀況有關(guān)的信號(hào)、諸如gps信號(hào)、方向盤信號(hào)或車載計(jì)算機(jī)的其它信號(hào)進(jìn)行加權(quán)時(shí)實(shí)現(xiàn)交通安全性的進(jìn)一步增加。

      同樣地,通過(guò)上面所描述的類型的電路裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)所述目的,根據(jù)本發(fā)明,在所述電路裝置中,用于存儲(chǔ)關(guān)于與確定的led單元的優(yōu)先級(jí)有關(guān)的權(quán)重的信息的存儲(chǔ)單元被分配給控制單元,并且控制單元被配置成比較操作電壓和/或電源的電流與可預(yù)定義的閾值并根據(jù)該比較和權(quán)重激活開關(guān)矩陣,使得在操作電壓下降時(shí)考慮到所存儲(chǔ)的關(guān)于被分配給各個(gè)led單元的優(yōu)先級(jí)的權(quán)重來(lái)將led單元互連。

      在可容易地實(shí)現(xiàn)的變型方案中,規(guī)定:該電路裝置包括n個(gè)受控開關(guān),所述受控開關(guān)各自將串聯(lián)連接的led單元旁路,并且控制單元被配置成根據(jù)所述比較和所述權(quán)重經(jīng)由所分配的開關(guān)將串聯(lián)連接的k個(gè)led單元短路,其中電流繼續(xù)同時(shí)流過(guò)(n-k)個(gè)led單元。

      控制單元有利地被配置成基于所供應(yīng)的與當(dāng)前的駕駛狀況有關(guān)的信號(hào)、諸如gps信號(hào)、方向盤信號(hào)或車載計(jì)算機(jī)的其它信號(hào)來(lái)執(zhí)行加權(quán)。

      此外,如果控制單元被配置成依次且以循環(huán)滾動(dòng)的、不斷交替的方式根據(jù)所述比較經(jīng)由所分配的開關(guān)將串聯(lián)連接的k個(gè)led單元短路,則是適宜的,其中電流繼續(xù)同時(shí)流過(guò)(n-k)個(gè)led單元。

      一個(gè)實(shí)際變型方案的特征在于,序列的持續(xù)時(shí)間是在1μs與50ms之間,且優(yōu)選地為5ms。

      此外,如果用于存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元也被分配關(guān)于最大電流以及電壓和電流的相應(yīng)實(shí)際值以及確定的led單元的權(quán)重的信息,則是有利的。

      如果控制單元被配置成在操作電壓下降時(shí)增大通過(guò)串聯(lián)連接的電流和/或以循環(huán)滾動(dòng)的、不斷交替的方式將led單元中的至少一個(gè)短路,可以實(shí)現(xiàn)在電壓下降的情況下的問題的補(bǔ)充補(bǔ)償。

      附圖說(shuō)明

      此后將基于在附圖中所圖示的示例性實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明連同另外的優(yōu)點(diǎn)。在附圖中:

      圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的框圖;

      圖2示出如圖1那樣的框圖的部分,然而針對(duì)關(guān)于led的激活的一個(gè)變型方案;

      圖3示出led前燈單元的示例性光分布;

      圖4示出涉及按照根據(jù)本發(fā)明的方法的第一變型方案4個(gè)led的激活的按時(shí)間順序的發(fā)展的示圖;

      圖5示出涉及按照根據(jù)本發(fā)明的方法的第二變型方案5個(gè)led的激活的按時(shí)間順序的發(fā)展的示圖;

      圖6示出用于根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖;以及

      圖7以4個(gè)示圖示出在經(jīng)由電流同時(shí)補(bǔ)償亮度波動(dòng)的情況下4個(gè)led的激活的按時(shí)間順序的發(fā)展。

      具體實(shí)施方式

      圖1示出使用激活4個(gè)發(fā)光二極管(此后稱為led)的示例的、根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第一實(shí)施例的框圖。在該示例中,在能量管理系統(tǒng)1的幫助下盡可能地將機(jī)動(dòng)車輛中的車輛電池2維持在具有12伏特的目標(biāo)電壓的充電狀態(tài)中,所述能量管理系統(tǒng)沒有更詳細(xì)地示出并且特別是包括發(fā)電機(jī)和充電控制器。實(shí)際電池電壓通過(guò)ub表示,并且在駕駛操作期間通常為13.5到15伏特。

      該電壓ub將要被用于給4個(gè)串聯(lián)連接的led單元led1、led2、led3和led4饋電,所述led單元在最簡(jiǎn)單的情況下由各個(gè)led組成,并且為了簡(jiǎn)化也是以這種方式被示出的;然而,應(yīng)清楚的是,led單元也可以各自包括多個(gè)led,特別是在多個(gè)led被組合在芯片上時(shí)。由控制單元3激活的開關(guān)單元4被分配給led單元led1、led2、led3和led4,其中受控電源5被設(shè)置以向串聯(lián)連接供應(yīng)恒定電流。開關(guān)單元4至少提供使用開關(guān)s1至s4在確定的時(shí)間段內(nèi)選擇性地使4個(gè)led單元中的每一個(gè)短路的選項(xiàng)。一般通過(guò)開關(guān)晶體管實(shí)現(xiàn)開關(guān)s1至s4??刂茊卧还?yīng)參考電壓uref,通過(guò)參考電壓?jiǎn)卧?使該參考電壓可用,并且控制單元3此外連接到存儲(chǔ)單元7,在該存儲(chǔ)單元中可以存儲(chǔ)關(guān)于最大電流、電壓和電流的各自的實(shí)際值、確定的led單元關(guān)于優(yōu)先級(jí)的權(quán)重、激活時(shí)間和最大溫度、最近激活的開關(guān)等的信息。

      在圖2中所示的變型方案中規(guī)定:多個(gè)發(fā)光二極管或led單元d1至d6(在本示例中為6個(gè))各自利用其兩個(gè)端子而被引導(dǎo)到開關(guān)矩陣4',該開關(guān)矩陣具有多個(gè)受控開關(guān)si,使得原則上ledd1至d6可以被任意地并聯(lián)或串聯(lián)連接。這對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù),例如上面提及的wo2010/013177a1。例如,在圖2中的右側(cè),示出了針對(duì)特定操作模式互連的串聯(lián)連接d1–d2//d3–d4–d5//d6。如此后更詳細(xì)地描述的,開關(guān)矩陣4'在這里被用于實(shí)現(xiàn)緊急照明功能。

      圖3示意性地示出近光燈的光分布,其中該近光燈是由多個(gè)led單元形成的。在本情況下,存在4個(gè)led單元hd1、hd2、asym和vf,其中一個(gè)led單元形成遠(yuǎn)場(chǎng)vf,另外兩個(gè)led單元形成水平亮/暗邊界hd1和hd2,并且第四個(gè)led單元形成近光燈的不對(duì)稱asym。在本情況下,名稱hd1、hd2、asym和vf因而被用于led單元和用于所述led單元照亮的相應(yīng)的場(chǎng)二者。這對(duì)應(yīng)于在實(shí)踐中所使用的典型的led近光燈模塊,該led近光燈模塊被設(shè)計(jì)為包括多隔間反射器的投影系統(tǒng),其中相應(yīng)的led單元被分配給隔間,并且它們總體上形成近光燈。

      這意味著局部光分布的數(shù)目取決于模塊的設(shè)計(jì),其中,如上面提及的,一個(gè)led單元也可以由多個(gè)led組成,所述多個(gè)led在任意地被互連時(shí)可以充當(dāng)本發(fā)明的意義內(nèi)的led單元,以便又能夠產(chǎn)生所定義數(shù)目的局部光分布。應(yīng)指出:在確定的實(shí)施例中l(wèi)ed的互連導(dǎo)致led單元的不同的前向電壓或總電壓。可單獨(dú)地開關(guān)的局部光分布的數(shù)目因而一方面取決于模塊,并且另一方面取決于互連,但是可以在確定的范圍內(nèi)被改變。

      在任何情況下,現(xiàn)今的led模塊中的光圖案總是由多個(gè)led單元形成,所述多個(gè)led單元各自形成局部光分布,使得led前燈的所生成的光圖案總是由多個(gè)局部光分布組成,其中的確定的局部光分布由于相對(duì)于其他道路使用者的能見度而比其它局部光分布更重要。相應(yīng)地,可以為各個(gè)局部光分布分配確定的權(quán)重/優(yōu)先級(jí)化,該權(quán)重/優(yōu)先級(jí)在確定的欠壓的情況下確保:至少相對(duì)于其他道路使用者的能見度被確保。

      一般而言,可以認(rèn)為最接近hv點(diǎn)(hv點(diǎn)位于光束中心中的亮/暗邊界之上25cm處;hv點(diǎn)是機(jī)動(dòng)車輛照明技術(shù)中的重要術(shù)語(yǔ),并且hv點(diǎn)是光圖案中的點(diǎn),在該點(diǎn)處水平和豎直相交,也就是說(shuō)0o/0o點(diǎn))的區(qū)域(局部光分布)、并且優(yōu)選地甚至在水平0o線之上幾度必須被給予最高的優(yōu)先級(jí)/權(quán)重,因?yàn)樵搮^(qū)域?qū)?yīng)于如下區(qū)域,在該區(qū)域中其他道路使用者最可能出現(xiàn),或者在該區(qū)域中遇到其他道路使用者的風(fēng)險(xiǎn)最大。根據(jù)狀況,對(duì)恰恰如下區(qū)域給予較高優(yōu)先級(jí)也可以是有利的,這些區(qū)域從駕駛員的角度來(lái)看似乎重要,并且因而不服務(wù)于相對(duì)于其他道路使用者的能見度,而是似乎對(duì)為駕駛員照亮確定的區(qū)域來(lái)說(shuō)重要。例如,提供關(guān)于舒適性的權(quán)重也是可能的,并且具體來(lái)說(shuō)使得如下區(qū)域被給予較低權(quán)重,在這些區(qū)域中駕駛員不立即注意到這些區(qū)域具有較暗的外觀。

      替代地,該功能可以與gps、方向盤傳感器、傾斜傳感器等合作,以便根據(jù)道路狀況來(lái)適配優(yōu)先級(jí)化的區(qū)域,例如以便使led單元的彎道的通過(guò)優(yōu)先級(jí)化,該led單元被配置成在彎道的方向上提供照明或至少被配置成朝向側(cè)面提供照明,因?yàn)樵谶@樣的狀況中hv點(diǎn)附近的局部光分布的優(yōu)先級(jí)化將不是最佳選擇。換言之,這里,考慮到當(dāng)前駕駛狀況來(lái)執(zhí)行加權(quán)。

      在正常操作狀態(tài)中,在標(biāo)稱操作電壓ub、諸如12伏特下,所有4個(gè)led都被串聯(lián)連接(參見圖1)并通過(guò)該電壓來(lái)供電。在控制單元3中,不斷地將瞬時(shí)操作電壓ub與參考電壓uref相比較,并且基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值作出關(guān)于是否將要進(jìn)行由于欠壓導(dǎo)致的干預(yù)的決策。在這樣的干預(yù)期間,可以按照根據(jù)本發(fā)明的方法周期性地將led單元短路,或者可以發(fā)起通過(guò)串聯(lián)連接的電流is的改變,因?yàn)榭刂茊卧?向受控電源5輸出了適當(dāng)信號(hào)。

      現(xiàn)在將結(jié)合圖1參考圖4描述可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的電路裝置實(shí)現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明的方法。在所示的示圖中,相疊地、并且更具體地針對(duì)如下操作情況圖示了4個(gè)ledled1、led2、led3、led4的時(shí)間相關(guān)的開關(guān)狀態(tài),在該操作情況下操作電壓ub已下降至這樣的值,使得每次4個(gè)led中的一個(gè)臨時(shí)地被關(guān)閉、并且具體而言通過(guò)開關(guān)s1至s4(圖1)中的一個(gè)被短路。在y軸上的字母e和a針對(duì)特定led分別表示“開”和“關(guān)”。

      從圖4顯而易見的是,在循環(huán)滾動(dòng)的基礎(chǔ)上,每次將串聯(lián)連接的4個(gè)led中的一個(gè)短路,其中同時(shí)電流繼續(xù)流過(guò)3個(gè)led。在這樣的持續(xù)時(shí)間或時(shí)鐘脈沖長(zhǎng)度τ內(nèi)執(zhí)行短路,使得令人不愉快的閃爍不能被人眼識(shí)別。在實(shí)踐中,例如,可以選擇τ=20的時(shí)鐘脈沖持續(xù)時(shí)間,但是一般而言,1μs到50ms的時(shí)鐘脈沖長(zhǎng)度可以是有用的。此外從圖4顯而易見的是,整個(gè)開關(guān)過(guò)程以t=4τ的周期持續(xù)時(shí)間循環(huán)地進(jìn)行。

      根據(jù)圖4的圖示也闡明在任何給定的時(shí)間點(diǎn)上4個(gè)led中的3個(gè)打開,而一個(gè)led被關(guān)閉(短路)。較低的操作電壓僅允許操作3個(gè)led而不是4個(gè)led(在正常操作情況下),其中l(wèi)ed中的一個(gè)不永久地保持暗的,如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況那樣。

      在這一點(diǎn)上應(yīng)已經(jīng)提及的是,利用適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計(jì),可以通過(guò)增大通過(guò)串聯(lián)連接的電流來(lái)至少部分地補(bǔ)償由一個(gè)led的(周期性的)斷電引起的亮度的下降。

      此外,應(yīng)提及的是,經(jīng)常將期望確保打開和關(guān)閉邊緣不太陡,但是期望設(shè)計(jì)這些打開和關(guān)閉邊緣以便更平緩,超出技術(shù)上可行的邊緣斜率,以便避免閃爍效應(yīng)和/或emc缺點(diǎn)。

      結(jié)合圖4,討論了簡(jiǎn)單的特殊情況,其首先意圖簡(jiǎn)化對(duì)本發(fā)明的理解。然而,一般情況此外是,串聯(lián)連接包括n個(gè)led單元,根據(jù)操作電壓的水平將n個(gè)led單元中的k個(gè)led單元短路,其中同時(shí)電流繼續(xù)流過(guò)(n-k)個(gè)led單元。在圖4的情況下,因而n=4且k=1。

      基于該考慮,現(xiàn)在將討論圖5,其涉及5個(gè)led單元led1、led2、led3、led4和led5的串聯(lián)連接,并且按照如下假設(shè)進(jìn)行:供應(yīng)電壓ub已下降到如下程度:每次將5個(gè)led中的兩個(gè)短路以確保相應(yīng)照明設(shè)備的適當(dāng)操作。再次示出了時(shí)鐘脈沖長(zhǎng)度τ,然而,符合led單元的數(shù)目5的周期持續(xù)時(shí)間是t=5τ。類似于基于圖4描述的情況,在任何給定時(shí)間5個(gè)led中的3個(gè)被打開,并且兩個(gè)led被關(guān)閉(短路)。這里,較低的操作電壓僅足夠用于3個(gè)而不是5個(gè)led(在正常操作情況下),其中l(wèi)ed中的一個(gè)或甚至更多不永久地保持暗的,如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況那樣。在5個(gè)led單元串聯(lián)連接的情況下,當(dāng)然,如果操作電壓ub已僅僅輕微地下降,那么周期性地關(guān)閉僅僅一個(gè)led也是可能的。

      在這一點(diǎn)上應(yīng),led或led單元的數(shù)目,也與其前向電壓和可用的操作電壓、在機(jī)動(dòng)車輛中車載電壓有關(guān),車載電壓也可以是24伏特或更多。

      圖6示出舉例來(lái)說(shuō)與根據(jù)本發(fā)明的方法有關(guān)的流程圖,該流程圖此后將在補(bǔ)充的基礎(chǔ)上被描述到不自解釋的程度。

      從步驟10中的關(guān)閉狀態(tài)開始,在步驟20中以控制單元3連同存儲(chǔ)器7的初始化來(lái)執(zhí)行打開。在步驟30中,通過(guò)參考電壓或通過(guò)串聯(lián)連接的電流的目標(biāo)/實(shí)際比較來(lái)檢查操作電壓ub是否足夠高。如果情況不是這樣,那么執(zhí)行步驟40以檢查必須對(duì)多少個(gè)led單元去激活。通過(guò)k=n–(ub/uled,取整)來(lái)給定相應(yīng)數(shù)目k。

      類似于該數(shù)目,在相應(yīng)周期中獲得每個(gè)led單元的確定的開持續(xù)時(shí)間(on-duration)。與脈沖寬度調(diào)制可比較地,因而獲得(n-k)/n的每個(gè)led單元的占空比。在4個(gè)led的示例中:k=1導(dǎo)致75%,參見圖3,k=2導(dǎo)致50%,以此類推。

      如果在步驟30中發(fā)現(xiàn)了ub足夠高、或者實(shí)際電流對(duì)應(yīng)于電流的目標(biāo)值(參見下一段中的解釋),那么根據(jù)步驟50操作是正常的,所有開關(guān)、諸如圖1中的s1至s4是打開的,并且不斷地、也就是說(shuō)不以脈沖方式操作led單元。有利地,提供如下流程也是可能的,在該流程中要操作的led的數(shù)目遞增地增大。

      經(jīng)由電壓的閾值的控制是可能的,但是在實(shí)踐中可能引起缺點(diǎn),因?yàn)閘ed的前向電壓急劇地波動(dòng)(由于與生產(chǎn)有關(guān)的原因),并且取決于電流和溫度。適宜的控制規(guī)定當(dāng)電流下降時(shí)將led旁路。電源努力保持電流恒定;如果電源不設(shè)法這樣做,那么例如由于欠壓,電流下降。通過(guò)例如經(jīng)由分流電阻器測(cè)量電流,可以執(zhí)行實(shí)際值從目標(biāo)值(該目標(biāo)值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中)的偏離。首先,在所定義的、諸如-5%(至95%)的偏離時(shí),一個(gè)led將要被短路。如果可以達(dá)到目標(biāo)電流,則以交替的方式將一個(gè)led短路。如果情況不是這樣,那么必須將另一led短路,以此類推。

      為了能夠經(jīng)由電流測(cè)量切換回到正常操作、或者能夠使用電流測(cè)量方法來(lái)檢查操作電壓是否甚至允許切換回到正常操作,可能的是短暫地操作所有l(wèi)ed(例如在10μs范圍中,使得該切換不能被眼睛識(shí)別)。在該時(shí)間期間,測(cè)量電流。如果所測(cè)量的電流對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電流、也就是說(shuō)應(yīng)在正常操作期間流動(dòng)的電流且其值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器7中,那么轉(zhuǎn)變?yōu)檎2僮鳎ㄋ虚_關(guān)打開)是可能的。

      在步驟60、70、80(可選的)中,檢查電流可以被增大至什么程度。取決于類型,led可以以雙倍或甚至三倍的電流、但是僅在短持續(xù)時(shí)間(10到100ms)內(nèi)被操作,因?yàn)榉駝tled的溫度將急劇地上升。脈沖長(zhǎng)度取決于電流和溫度的水平,并且由led制造商來(lái)指定。然而,為了基于照明led單元的降低的數(shù)目補(bǔ)償亮度波動(dòng),取決于溫度,電流可以被增大直至確定的值。

      換言之,根據(jù)led單元的類型和使用,必須不超過(guò)最大結(jié)溫(通過(guò)測(cè)量觸點(diǎn)溫度和環(huán)境溫度和/或功率消耗,經(jīng)由制造商的關(guān)于勢(shì)壘結(jié)與觸點(diǎn)之間的熱阻的信息來(lái)計(jì)算led的、或led單元的多個(gè)led的結(jié)溫是可能的)。一般而言,在那里將測(cè)量對(duì)led的(結(jié))溫度來(lái)說(shuō)重要的溫度,并且可選地也可以記錄環(huán)境溫度。

      如果結(jié)溫低于確定的值,那么可以相應(yīng)地增大is以便防止由于循環(huán)的連續(xù)不斷的短路而導(dǎo)致的led單元串的總亮度的降低。相應(yīng)地,將is設(shè)置成所述水平的n/(n-k)倍。如果例如由于操作電壓降低到10伏特而必須關(guān)閉一個(gè)led單元,那么:4/(4-1)=1.333并且is可以被增大至133%。應(yīng)指出,led在電流上升時(shí)喪失效率,換言之不展現(xiàn)出線性特性。因此,將必須將電流設(shè)置在符合制造商的信息的較高值處以便實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的照明增加。例如,針對(duì)33%的期望的光增加,將必須將電流增大大約40%。

      電流的改變可以有利地隨時(shí)間不斷地進(jìn)行,從而產(chǎn)生在電源5的技術(shù)尺寸確定和emc特性兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

      如果結(jié)溫超過(guò)確定的值,則is可以被增大,但是僅被增大到確定的最大值,以該最大值確保:增大到該最大值不導(dǎo)致對(duì)led單元的損壞。自然地,使用多個(gè)閾值以便實(shí)現(xiàn)亮度波動(dòng)的優(yōu)選地不斷的補(bǔ)償是可能的。

      在步驟90(可選的)中,檢查急劇的欠壓在多大程度上存在,其中可以自由地根據(jù)系統(tǒng)而選擇相應(yīng)的比較值。例如,欠壓可以被定義為低于7伏特的電壓。在操作電壓下降、例如下降到6伏特期間,步驟110將相應(yīng)地跟隨。根據(jù)該步驟,在存儲(chǔ)器7中建立的確定的優(yōu)先級(jí)化將進(jìn)行。如上所述,因而可以實(shí)現(xiàn)一種緊急照明功能。

      與之相反,在大于7伏特的本示例中,在操作電壓下進(jìn)行l(wèi)ed單元的所描述的循環(huán)操作。

      根據(jù)針對(duì)欠壓的閾值的設(shè)計(jì),當(dāng)然,在4個(gè)led單元的示例中,以循環(huán)方式連接僅僅3個(gè)led單元、即具有最高權(quán)重/優(yōu)先級(jí)的3個(gè)led單元也是可能的。這實(shí)現(xiàn)極端可變的使用范圍。

      在步驟90中,連續(xù)地操作led單元,其中,訪問存儲(chǔ)器,使用存儲(chǔ)器功能以便防止同一led單元被不斷地去激活。為了附加的解釋,將對(duì)圖4和5的示圖進(jìn)行參考。

      存儲(chǔ)器功能也被用于防止在“正常操作”之后各個(gè)led單元的連續(xù)短路的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的重置,如圖7中所示。替代地,代替存儲(chǔ)器功能可以使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,以便例如在具有相等持續(xù)時(shí)間的不斷再發(fā)的短波動(dòng)的情況下防止led單元的不均勻的利用或老化。短波動(dòng)指的是電壓下降,由于電壓下降,例如,每次例如4個(gè)led單元中的僅僅直至3個(gè)被交替地短路。如已經(jīng)指出的,可以在控制單元3或如果需要的話被分配給該控制單元的存儲(chǔ)單元7中將各個(gè)led單元優(yōu)先級(jí)化。因而,可以確定:以供應(yīng)電壓ub的確定的下降開始,僅有限的、但是所定義數(shù)目的led單元將要被操作。前燈模塊例如可以包括多組led單元,其中每組負(fù)責(zé)一個(gè)照明區(qū)域。參考圖3,例如當(dāng)存在4組時(shí),可以執(zhí)行向照明區(qū)域hd1、hd2、asym和vf的分配。為了在欠壓的情況下仍確保相對(duì)于其它車輛的足夠能見度,有利地,負(fù)責(zé)照明asym的組例如是被給予最高優(yōu)先級(jí)、也就是說(shuō)最大權(quán)重的一組。

      舉例來(lái)說(shuō),一種權(quán)重可以是:asym–hd1–hd2–vf。如果控制單元檢測(cè)到欠壓或電流下降,那么首先遠(yuǎn)場(chǎng)vf可以被調(diào)光。就這一點(diǎn)而言,此外應(yīng)指出,例如假設(shè)標(biāo)稱操作電壓為ub=12伏特,即使當(dāng)操作電壓下降至ub=4伏特時(shí)也可以通過(guò)使用其它led的循環(huán)滾動(dòng)的操作或短路和/或通過(guò)較高權(quán)重來(lái)正常地操作led。

      在一般情況下,可以不僅通過(guò)循環(huán)切換而且通過(guò)激活受控電源來(lái)進(jìn)行對(duì)各個(gè)led單元或led的功率分布的干預(yù),這此后將要參考圖7來(lái)描述。

      出發(fā)點(diǎn)是4個(gè)led或led單元的標(biāo)稱操作電壓ub=12伏特,該標(biāo)稱操作電壓根據(jù)在圖6的頂部處的第一示圖在時(shí)間段t1之后下降至9伏特,在時(shí)間段t2之后再次達(dá)到12伏特的標(biāo)稱值,并在另一時(shí)間段t3之后再次下降至9伏特。當(dāng)然,所圖示的按時(shí)間順序的發(fā)展是簡(jiǎn)化的或理想化的,并且僅被提供用于本發(fā)明的解釋。

      從圖7中的頂部起的第二示圖對(duì)應(yīng)于圖4的示圖,并且示出在時(shí)間t1到期之后一個(gè)led的循環(huán)操作或短路的開始。在時(shí)間t2已到期之后,進(jìn)行到“正常操作”的暫時(shí)轉(zhuǎn)變,在該正常操作期間使所有l(wèi)ed通電,并且在時(shí)間t3到期之后再次開始一個(gè)led的循環(huán)短路。

      從圖7中的頂部起的第三示圖示出為了改變電流is的目的對(duì)受控電源的干預(yù)。在時(shí)間t1期間,電流is保持在其標(biāo)稱值處,該標(biāo)稱值在此處通過(guò)“100%”來(lái)表示。為了盡管一個(gè)led循環(huán)關(guān)閉仍保持led系統(tǒng)的整體光通量,或者為了至少部分地補(bǔ)償所述整體光通量,現(xiàn)在可以暫時(shí)地、也就是說(shuō)在時(shí)間段t2期間增大電流is,在本情況下該電流被增大到標(biāo)稱電流的大約140%。在時(shí)間t2到期、也就是說(shuō)操作電壓ub返回至其標(biāo)稱值之后,將電流t1設(shè)置回其100%的標(biāo)稱值,以便在時(shí)間t3到期之后再次將電流增大至133%??梢栽趫D7的底部示圖中看到圖示光通量的結(jié)果,盡管間歇性循環(huán)去激活,該光通量仍不改變。

      雖然權(quán)重對(duì)于緊急照明系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是重要的,但是各個(gè)led單元的循環(huán)操作(短路)不是絕對(duì)必要的。如從現(xiàn)有技術(shù)已知的,問題在于適當(dāng)?shù)恼彰髦苯尤Q于操作電壓,并且在機(jī)動(dòng)車輛中取決于電池電壓。該問題在操作電壓ub例如由于有缺陷的汽車電池而下降到(可定義的)確定值之下時(shí)存在,在該確定值時(shí)能夠操作僅僅一個(gè)或一般而言少于總數(shù)個(gè)led單元。例如,如果led單元(自然地,取決于互連,led單元應(yīng)該由多個(gè)led組成)的前向電壓例如為大約3伏特,在10伏特下情況將已經(jīng)是這樣。在該情況下,對(duì)于“正常操作”來(lái)說(shuō)將需要大約12伏特。確定的電壓值可以可選地通過(guò)可控電阻器來(lái)影響,所述確定的電壓值引起這些電壓值具有恰好在關(guān)閉和不關(guān)閉led單元之間的閾值范圍中的水平。在上面提及的10伏特的操作電壓ub下,可以將led單元短路,使得在該示例中僅產(chǎn)生大約3x3伏特=9伏特的所需電壓,并且在串聯(lián)電阻器或如在本示例中那樣在電源上存在1伏特的剩余電壓。

      重要的是,由于權(quán)重,不只是將任何任意的led單元短路,而是將具有最低優(yōu)先級(jí)的led單元短路,該led單元在本示例或上面提及的示例中將是將要照亮遠(yuǎn)場(chǎng)的led單元fv。

      再次回到圖2,將描述的是,在緊急照明情況下,可以不僅通過(guò)將各個(gè)led單元短路而且通過(guò)各個(gè)led單元的互連的重要修改來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。例如,在4個(gè)led單元的情況中,可以將兩個(gè)led單元與另外兩個(gè)并聯(lián)連接的led單元串聯(lián)連接,由此將所需電壓降低四分之一,其中電流的僅僅一半和相應(yīng)地降低的發(fā)光強(qiáng)度針對(duì)并聯(lián)連接的led單元產(chǎn)生。

      在包括6個(gè)led單元的圖2的示例中,在右側(cè)上的圖示中,在確定的緊急照明狀況(特別是由于不充足的操作電壓)下,led單元d1和d4以全電流來(lái)操作,并且led單元d2、d3、d5和d6原則上各自以該電流的一半來(lái)操作。這里,這也導(dǎo)致如下選項(xiàng):決定哪些led單元對(duì)于相對(duì)于其他道路使用者的能見度來(lái)說(shuō)將更重要,并且因而應(yīng)是最后被降低其發(fā)光強(qiáng)度的。根據(jù)該示例(停留在圖2所示出的示例中,右手側(cè)),d1和d4將比d2、d3、d5和d6具有更高的優(yōu)先級(jí)。

      顯而易見的是,對(duì)于緊急照明來(lái)說(shuō)必要的是,根據(jù)led單元的優(yōu)先級(jí)對(duì)led單元進(jìn)行分類以便將具有低優(yōu)先級(jí)的一個(gè)單元去激活、也就是說(shuō)短路。附加地,也可以在周期性滾動(dòng)的基礎(chǔ)上將剩余的、未永久地短路的led單元短路,并且也可以采用由受控電源進(jìn)行的電流is的改變。

      當(dāng)前第1頁(yè)1 2 
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