本发明专利技术涉及一种用于探测在发光二极管设备（2）中的至少一个发光二极管（3）的失灵的方法，利用恒流源（6）经由供电接头（7）给所述发光二极管设备施加供电电流（I），并针对该发光二极管设备，借助相应的开关部件（4）通过相应的短路（31）分别单独地或者成组地调节各发光二极管（3）的相应的发光状态，其中，按照该方法，通过电路装置（8）在供电接头（7）上量取在各发光二极管（3）上下降的、与各开关部件（4）的相应的开关状态有关的链电压（U1）的电压信号（U1′）。本发明专利技术规定，把电压信号（U1′）输送给电路装置（8）的模拟的最大值探测器（9）；该最大值探测器（9）在预定的测量时段（T）内工作；在经过测量时段（T）之后在最大值探测器（9）的输出端（13）上提供电压信号（U1′）的最大值信号（U2）。
【技术实现步骤摘要】
用于探测发光二极管设备中的至少一个发光二极管的失灵的方法和电路装置
本专利技术涉及一种用于探测在发光二极管设备、特别是具有多个发光二极管的发光二极管阵列中的至少一个发光二极管（LED）的失灵的方法。该探测在发光二极管设备的供电接头上进行，发光二极管设备通过供电接头也接收供电电流。本专利技术还涵盖用于实施所述方法的电路装置以及带有该发光二极管设备和该电路装置的照明装置。该照明装置尤其可以设计成汽车的前照灯。
技术介绍
汽车前照灯构造中的趋势涉及所谓的发光二极管阵列式前照灯。按照这种阵列式配置，多个发光二极管组成多个行和多个列，例如1x8、3x5、4x10。结合本专利技术，发光二极管阵列因而尤其也系指由多个发光二极管构成的一个单行或单排，比如1x8。然而在本专利技术的范畴内，发光二极管也可以采用其它几何布局方式，例如圆形布局。在发光二极管阵列中，允许诊断各个发光二极管的短路或导线中断（负载断开），作为极其重要的支持措施。特别是在汽车领域中却就是需要这种诊断，以便在前照灯有缺陷时警告驾驶员。诊断困难的原因是，各个发光二极管的导通电压是供电电流或发光二极管电流以及发光二极管温度还有材料温度和生产温度的函数。因此，各个发光二极管的导通电压已经会具有显著的散差。另外，短路的发光二极管并非一定形成低电阻的短路，而是可能通过短路的发光二极管始终都有电压降，该电压可能处于0伏特和1.4伏特之间的范围内。把各个发光二极管与诊断电路相应地连接起来，以此方式对各个发光二极管进行的诊断或检查导致太大的布线代价。而若测量在整个发光二极管阵列上下降的总电压，则随着发光二极管阵列中的发光二极管数量的增加会出现诊断的精准可靠性降低的问题，因为在链电压中具有低导通电压的功能正常的发光二极管与具有高短路电压的短路的发光二极管之间的差只会再引起小百分比的变化，该变化可以处于诊断电路的测量准确性的范围内。如果例如发光二极管串或发光二极管行由八个发光二极管构成，这些发光二极管在无故障状态下且在500mA、25摄氏度情况下的总链电压为8x3.1V=24.8V，则相同的发光二极管串（但其中一个发光二极管有熔合短路的缺陷，这个发光二极管由于其材料特性始终都有约1.0V的剩余电压降）在-20摄氏度、1200mA发光二极管电流情况下也有7x3.4V+1.0V=24.8V。因而这就无法与发光二极管阵列的无故障状态区分开了。在分析供电接头之间的总电压时的另一问题是，实际上必须全部的发光二极管也都要激活工作，亦即必须被施加供电电流。这对于可切换的和/或可消隐的发光二极管阵列式前照灯而言并非始终都是这种情况。例如由US8558463B2已知，在发光二极管阵列中可以分别单独地或者成组地切换发光二极管。由该文献已知，为了诊断发光二极管，因而使得各个发光二极管组交替地与诊断电路连接。这导致所述高昂的布线成本。对于具有发光二极管阵列的汽车前照灯来说，也按照前述周期性消隐模式来切换发光二极管。这可以通过开关部件来实现，这些开关部件为了使得发光二极管切断或变暗而将该发光二极管跨接或短路。于是有受控的供电电流流经相应的发光二极管。通过打开开关部件，供电电流便流经发光二极管。但是，为了针对这种阵列式前照灯基于总电压来探测失灵的或有缺陷的发光二极管，必须知道在全部发光二极管都应工作时所在的时间点。否则就不清楚是否因有缺陷的发光二极管或者因按照消隐模式被跨接的或短路的发光二极管引起了总电压变化。而探测该时间点却同样需要高昂的布线技术代价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，以小的布线技术代价在发光二极管设备中探测至少一个发光二极管的失灵。该目的通过独立权利要求的主题得以实现。本专利技术的有利的改进由从属权利要求的特征给出。通过本专利技术提出了一种用于探测在发光二极管设备、特别是发光二极管阵列中的至少一个发光二极管的失灵的方法。失灵既指发光二极管中的短路即熔合短路，又指空载即中断。该方法的依据是，在发光二极管设备中利用恒流源经由供电接头给发光二极管施加供电电流，并借助相应的开关部件通过相应的短路或跨接分别单独地或者成组地调节各发光二极管的相应的发光状态。换句话说，亦即可以分别给各发光二极管并联一个开关部件例如晶体管，利用该晶体管按所述方式来调节相应发光二极管的发光状态。对于汽车前照灯来说，例如利用微控制器来调节对各开关部件的控制，该微控制器执行相应的照明程序或消隐模式。针对该方法现在提出，通过电路装置，在供电接头上量取在各发光二极管上下降的、与各开关部件的相应的开关状态有关的链电压的电压信号。该电路装置因而不必与各个发光二极管分别单独地电连接，而是仅仅观察或接收在供电接头上产生的电压信号，该电压信号表明了在各发光二极管上下降的链电压。现在为了能够实现单独地借助该电压信号来诊断至少一个发光二极管的失灵，根据本专利技术规定，把电压信号输送给电路装置的模拟的最大值探测器。该最大值探测器在预定的测量时段内工作，且在经过测量时段之后在最大值探测器的输出端上提供电压信号的最大值信号。该最大值信号因而例如可以是模拟的电压信号，该电压信号的幅度与电压信号的最大值一致或相关联，电压信号在测量时段期间就已经指明了所述最大值。通过本专利技术得到了如下优点：不必知道在电压信号已指明最大值时所在的时间点。模拟的最大值探测器在测量时段内观察电压信号，以此方式在电压信号中连续地探测最大值，并通过最大值信号来反应或者通报该最大值。因而无需快速的模式-数字-转换器，这种转换器必须快速地工作，从而它也必须能够探测到电压信号很短暂地上升到最大值。对于最大值信号来说，现在也可以认为，它表明了发光二极管设备的全部发光二极管对链电压的影响。因而若把测量时段选择得足够长，就可以认定，全部发光二极管至少有一次共同地借助其相关的开关部件工作，也就是说，相关开关部件已被切换至打开状态下。因而能以小的布线技术代价单独地由链电压求取每个发光二极管对链电压的影响，进而借助最大值信号探测出发光二极管设备中的至少一个发光二极管是否失灵。术语“全部发光二极管”在此系指，控制开关部件的应用软件使得所述全部发光二极管（LED）在当前的或具体的光照场景下持久地或脉动式地工作。这并非必须是在物理上处于一串中的全部发光二极管（例如可以有六个）。在汽车前照灯的近光中，开关部件的控制软件只需要少数几个例如4个发光二极管，而剩下的两个则持久地跨接。下面把应用所需的LED的数量记为“N”，但这并不一定就等于实际装配的LED的数量。然而，永久地跨接的发光二极管也不需要检查其功能可靠性，因为它们本来就未使用。本专利技术还涵盖可选的改进，由这些改进的特征得到了附加的优点。根据一种改进，将最大值信号传递给电路装置的处理器机构的模式-数字-转换器。利用处理器机构来识别出最大值信号是否满足了预定的失灵标准。若满足了失灵标准，就产生故障信号。失灵标准因而规定了最大值信号的、指明至少一个发光二极管的故障状态的全部值。如果未满足失灵标准，这意味着，最大值信号具有在发光二极管设备功能正常时即当全部发光二极管都无故障时会产生的值。通过该改进得到了如下优点：可以借助处理器机构基于比较简单的模拟-数字-转换器进行数字分析，因为该转换器的用于由最大值信号的模拟的幅度值产生数字值的转换时段可以大于发光二极管设备的开关部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于探测在发光二极管设备（2）中的至少一个发光二极管（3）的失灵的方法，利用恒流源（6）经由供电接头（7）给所述发光二极管设备施加供电电流（I），并针对该发光二极管设备，借助相应的开关部件（4）通过相应的短路（31）分别单独地或者成组地调节各发光二极管（3）的相应的发光状态，其中，按照该方法，通过电路装置（8）在供电接头（7）上量取在各发光二极管（3）上下降的、与各开关部件（4）的相应的开关状态有关的链电压（U1）的电压信号（U1′），其特征在于，‑ 把电压信号（U1′）输送给电路装置（8）的模拟的最大值探测器（9）；‑ 该最大值探测器（9）在预定的测量时段（T）内工作，且‑ 在经过测量时段（T）之后在最大值探测器（9）的输出端（13）上提供电压信号（U1′）的最大值信号（U2）。
【技术特征摘要】
2015.10.14 DE 102015219903.71.一种用于探测在发光二极管设备（2）中的至少一个发光二极管（3）的失灵的方法，利用恒流源（6）经由供电接头（7）给所述发光二极管设备施加供电电流（I），并针对该发光二极管设备，借助相应的开关部件（4）通过相应的短路（31）分别单独地或者成组地调节各发光二极管（3）的相应的发光状态，其中，按照该方法，通过电路装置（8）在供电接头（7）上量取在各发光二极管（3）上下降的、与各开关部件（4）的相应的开关状态有关的链电压（U1）的电压信号（U1′），其特征在于，-把电压信号（U1′）输送给电路装置（8）的模拟的最大值探测器（9）；-该最大值探测器（9）在预定的测量时段（T）内工作，且-在经过测量时段（T）之后在最大值探测器（9）的输出端（13）上提供电压信号（U1′）的最大值信号（U2）。2.如权利要求1所述的方法，其中，将最大值信号（U2）传递给电路装置（8）的处理器机构（19）的模式-数字-转换器（21），利用处理器机构（19）来识别出最大值信号（U2）是否满足了预定的失灵标准（25），其中，若满足了失灵标准（23），就产生故障信号（26）。3.如权利要求2所述的方法，其中，失灵标准（25）包括，最大值信号（U2）相比于参考值（23）的差（22）处于预定的值间隔之外。4.如权利要求3所述的方法，其中，参考值（23）由最大值信号（U2）形成，其方式为，在测量时段（T）内，发光二极管设备（2）的控制部件（4）保持不受电路装置（8）影响，对于至少一个其它的测量时段来说，通过电路装置（8）分别产生控制信号（30），利用该控制信号使得开关部件（4）之一在测量时段（T）期间保持闭合导通。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对所述发光二极管设备（2），按照预定的消隐模式（29）借助于脉宽调制周期性地切换开关部件（4），其中，所述测量时段（T）至少等于消隐模式的周期时段（Tpwm）。6.如权利要求5所述的方法，其中，电路...
【专利技术属性】
技术研发人员：E柯瓦车夫，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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