为LED阵列供电的方法及执行该方法的电路布置技术

技术编号:7956170 阅读:160 留言:0更新日期:2012-11-09 01:15
本发明专利技术涉及一种用于为LED阵列供电的方法,该LED阵列包括至少两个并联的LED分支,在LED分支中分别设置至少一个LED,其中LED阵列由串联的电源供给预先确定的电流,其中测量LED分支中的电流,其中在调节电子装置中比较所测电流,其中调节在LED分支的一部分中的电流,使所有LED分支中的电流相互之间处于确定的比例。应当优化本方法,使其可以价格实惠地且以简单的方法执行。实现的方法是选择LED分支中的一个作为主支,将其电流设为其它LED分支的额定指标。此外本发明专利技术还涉及一种执行根据本发明专利技术的方法的电路布置和具有这种电路布置的照明单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种为LED阵列供电的方法,该LED阵列包括至少两个并联的、分别至少设置ー个LED的LED分支。LED阵列由串联电源的预定电流供给,其中測量LED分支中的电流并在调节电子装置中比较所测电流,并且控制在LED分支的一部分中的电流,使得所有LED分支中的电流相互之间处于确定的比例。本专利技术还涉及ー种执行该方法的电路布置和相应的照明単元。
技术介绍
现有技术中已在众多实施变体中已知这ー类的方法和电路布置。 例如在EP1449408B1中已知ー种为LED阵列供电的方法和相应的电路布置。该LED阵列的电路布置具有至少两个并联的LED分支,其中分别至少ー个LED和可控电阻串联。这些可控电阻是调节电子装置的一部分。LED阵列和电压源连接。为了在不同正向电压或正向电压变化时在LED分支中达到给定的电流分布,在EP1449408B1中建议通过构造成晶体管的可控电阻调整各个LED分支中的电流,使在发射极电阻上下降的电压在共有基极电势以下大约0. 65伏。控制各个LED分支中的电流,使发射极电阻上的电压保持一致。已知电路布置应尤其适用于,通过确定发射极电阻大小可以在ー个LED分支失效的情况下在其余LED分支上继续维持给定的电流分布。DE 102006005521B3描述ー种控制具有至少两个LED分支(分路)的LED阵列的方法,每个分支包括一个控制単元、一个开关和ー个电阻。开关由控制单元控制。控制LED阵列的电压。控制单元是相应的编程微处理器或特定于客户的集成电路(ASIC)。相应的电路由相对较多且部分较贵的部件组成,因此相应昂贵。US 6,351,079B1中是控制具有至少两个并联LED分支(链)的LED阵列(簇)的装置。控制LED阵列的总电流。测量并相应控制每个LED分支中的电流。为此在每个LED分支中设置ー个晶体、一个电阻和一个测量装置。通过微处理器形式的控制装置完成控制。装置复杂且相应昂贵。在US 2004/0036418A1中公布的具有控制回路的电路同样非常复杂且昂贵。
技术实现思路
本专利技术的第一个任务是给出ー种为LED阵列供电的方法,其中在各个LED分支上价格优惠地并用简单的方法获得对称的电流分布。第一个任务通过具有权利要求I的特征的方法解決。选择LED分支中的一个作为主支,将其电流设为其它LED分支的额定指标。可以使用构造非常简单的仅具有少量部件的电路。这些部件同样可以非常简单,从而可以价格优惠地生产整个电路。确保各个LED分支上的对称的电流分布。对下述情况尤其适用-例如当ー个LED分支因为损坏的LED而高阻抗失效吋,因为在其余LED分支中电流被尽量下调,以致这些LED分支同样被切断。因此可用常见的控制器实现简单而唯一的错误识别,其通常用于白炽灯的故障检测。各个LED分支中的大致相同的部分电流仅仅通过由总电源引出的总电流确定,其可在较宽的范围内预先确定。进ー步的调整不是必须的。负载——这里是LED——的正向电压中的区别通过根据本专利技术的方法被自动抵消,其同样适用于动态变化和非线性。与不同正向电压LED的混装同样被抵消。尤其是区别很大的LED分支——也就是说其LED的数量和/或种类、因而电流需求有很大不同——必须简单地控制LED分支之间所定义的相互比例。对此已知的方法无法或者仅通过非常高的费用才能做到。如果按照方法的有利设计将LED分支选为具有最高分路电压的主支,那么LED分支上的对称电流分布可尤其简单地实现。本专利技术的其他任务在于给出执行根据本专利技术的方法的电路布置和具有这种电路布置的照明単元。这些任务通过具有权利要求3中特征的电路布置和具有权利要求9中特征的照明 単元解决,其中照明単元是专利技术的首选实际应用。LED阵列的电路布置包括与LED阵列串联的电源;至少两个并联的LED分支,其中各自至少串联ー个LED且其中一个分支确定为主支;姆条未确定为主支的LED分支中的可控电阻;每条LED分支中的电流测量装置以及调节电子装置,该调节电子装置用于调节电阻,使得各个LED分支中的电流具有确定的、也就是预定的相互比例。方法所述相应适用。其他的从属权利要求涉及电路布置的有利改进形式。在替换方案中电源包括控制器。基于由此引出的精确限定的电流,保证了 LED阵列所要求的照明特性,例如明亮度。在另外ー个替换方案中可控电阻构造成金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或双极晶体管。这是成本低廉且牢固的标准部件。在另外ー个替换方案中调节电子装置由与LED分支数量相应的运算放大器組成。运算放大器也是价格实惠且牢固的标准部件。在改进形式中在确定为主支的LED分支中设置开关。由此当其中ー个LED分支失效时,可以关闭主支进而关闭整个LED阵列。这简化了故障诊断。有利的改进形式规定电源和其余电路部件构造成ー个唯一的集成的组件。由此提高了电路布置的紧凑性而降低了布线难度。在另外ー个替换设计中,一方面电源而另一方面其余电路部件分别构造为ー个集成的组件。电源形成一个结构単元,其余电路部件形成另外ー个结构単元。由此不同的组件可以在不同的专业厂家中生产。附图说明通过在示意图中示出的实施例,进ー步在下文中解释本专利技术。唯一的一张图示出根据本专利技术的电路布置的电路图。具体实施例方式图中示出的电路布置是未详细展示且形成机动车聚光灯的照明単元的一部分,并且具有和LED阵列I电气串联的电源2。LED阵列I示出机动车聚光灯的光源,例如为了产生日间行车灯,并且在日间行车灯打开的状态下由电源2供给电流。通过控制器2a将电流调整至预定数值。这里LED阵列I具有三个电气串联的LED分支3。也可以安排更多或仅仅两个LED分支3。在每个LED分支3中至少电气串联ー个LED4。此外在每个LED分支3中一个电流测量装置5和LED4电气串联。电流测量装置5和调节电子装置6有信号传输连接,而调节电子装置又与可控电阻7和开关8有信号传输连接。调节电子装置6由与LED分支3的数量对应的多个运算放大器組成。这里LED分支3具有数量不同的多个相同LED,按图所示为三个、ー个和两个LED。分路电压最高的LED分支3确定为主支3a,即图中左方示出的LED最多、即三个LED的LED分支3。在此LED主支3a中开关8和LED4及电流测量装置5电气串联。在其余LED分支3b——即未确定为主支的分支中,分别是电阻7中的ー个和LED4及电流测量装置5电气串 联。每个电阻7构造成例如金属氧化物半导体场效应晶体管或者双极晶体管。电源2和其余电路部件3至8构造成在电路板上的单ー的集成的组件。运行时机动车聚光灯的日间行车灯打开,电源2向LED阵列提供预定电流并且LED阵列I的LED4发光。首先电阻7为高阻抗。开关8闭合。通过电流測量装置5測量每个LED分支3中的电流,并且将其作为输出信号传入调节电子装置6后续处理。在调节电子装置6中将测量的电流相互比较并且根据所作的比较控制电阻7。调节电子装置6控制电阻7,使LED阵列I的各个LED分支3中的电流相互之间具有预先确定的比例,其中主支3a中的电流确定为指导值(LeitgrflBe )。发生这种情况和由电源2供给LED阵列I的总电流无关,其在较宽范围内根据各自的应用情况可作调整。通过上文所述的比较,调节电子装置检查出和预先规定、也就是预先确定的比例有偏差的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:R·埃德尔迈尔S·凯泽S·默勒
申请(专利权)人:黑拉许克联合股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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