用于供給n個led單元的串聯電路的方法和電路裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于為η個LED單元和受控的電流源的串聯電路從電壓源供給波動的運行電壓的方法，在其中根據運行電壓的數額使單獨的LED單元短路。
[0002]此外，本發明涉及一種用于供給η個LED單元和受控的電流源的串聯電路并且利用電壓源供給波動的運行電壓的電路裝置，其中，LED單元和電流源的串聯電路聯接到電壓源，并且該電路裝置具有控制單元以用于操控電流源和與LED單元關聯的開關裝置，該開關裝置具有受控的開關。
【背景技術】
[0003]LED單元在本發明的范圍中不僅可理解成單獨的發光二極管(LED)，而且可理解成包括多個并聯和/或串聯的LED的單元。
[0004]示例性地由文獻W0 2010/013177 A1得知一種開關矩陣，為其關聯有LED組或單獨的LED，并且該開關矩陣聯接到電壓源以及可控制的電流源處。此外，設置有控制單元，其可操控開關矩陣的單獨的開關以及電流源并且設立成比較電壓源的電壓與存儲在存儲器中的電壓閾值。為了確保即使在電壓源的嚴重波動的情況下令人滿意地供給LED，控制單元設立成，根據在電壓源處確定的電壓的數額將LED的所有部分或一部分切換成串聯或并聯，其中，事實上串聯/并聯電路的所有可想到的組合都是可行的。所闡明的解決方案一方面需要每個LED有三個受控的開關并且需要相應復雜的操控邏輯，但尤其存在的缺點是，在運行電壓波動的情況下不能保證使用的LED的均勻的亮度，而是還保持一個或多個LED完全是暗的。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，通過一種用于η個LED單元的串聯電路進行供給的方法以及電路裝置，在其中以盡可能少地影響整個LED裝置的形象的方式補償運行電壓的波動，SP使出現嚴重的電壓波動也是如此。
[0006]該目的利用開頭提及的類型的方法實現，在其中根據本發明至少取決于運行電壓的數額在每個LED單元的占空比為(n-k)/n時定時地(getaktet)且周期性地連續不斷變化地分別使串聯電路的k個LED單元短路，其中，同時保持(n-k)個LED單元有電流流經。
[0007]適宜的是，在公稱運行電壓和公稱運行狀態的情況下選擇k=0并且為串聯電路供給恒定電流。
[0008]本發明的有利的實施方式的特征在于，在訪問存儲的記憶功能(Merkfunkt i on)的情況下進行或通過隨機發生器控制被短路的一個/多個LED單元的選擇。
[0009]在一種非常適宜的變體中，在使LED單元短路的情況下操控電流源以改變恒定的電流到更高/更低的值上。
[0010]在此可規定，在運行電壓下降時提高通過串聯電路的電流和/或使LED單元中的至少一個周期性地連續不斷變化地短路。
[0011]在一種有意義的變體中規定，考慮通過串聯電路的電流的大小作為運行電壓的尺度。
[0012]為了保護所使用的LED，適宜的是根據對LED單元重要的溫度進行電流提高。
[0013]在一種實際上適用的實施方案中將節拍的持續時間選擇在1 μ s與50ms之間，并且優選選擇為5ms。
[0014]同樣，該目的利用上述類型的電路裝置實現，在其中根據本發明，開關裝置包括各橋接LED單元的受控的η個開關，控制單元設立成比較運行電壓與可預定的閾值，并且設立成取決于該比較在每個LED單元的占空比為(n-k) /η時定時地且周期性地連續不斷變化地每次使串聯電路的k個LED單元通過相關聯的開關短路，其中，同時保持(n-k)個LED單元有電流流經。
[0015]在實踐中有利的是，節拍的持續時間在1與50ms之間，并且優選為5ms。
[0016]特別適宜的是，為控制單元關聯有存儲單元以用于保存關于最大電流、電壓和電流的相應的實際值和確定的LED單元的優先權的權重信息。
[0017]同樣可為有利的是，為控制單元關聯有隨機發生器。
[0018]本發明的一種適宜的改進方案的特征在于，控制單元設立成在運行電壓下降時提高通過串聯電路的電流和/或使LED單元中的至少一個周期性地連續不斷變化地短路。
【附圖說明】
[0019]下面借助示例性的實施方式進一步闡述在附圖中說明的本發明連同其他的優點。其中，
圖1顯示了根據本發明的電路裝置的方框電路圖，
圖2顯示了如圖1那樣的方框電路圖的一部分，然而在LED的操控方面有變化，
圖3示例性地顯示了 LED前大燈單元的光分布，
圖4顯示了關于按照根據本發明的方法的第一變體的四個LED的操控的時間上的過程的圖，
圖5顯示了關于按照根據本發明的方法的第二變體的五個LED的操控的時間上的過程的圖，
圖6顯示了根據本發明的方法的一實施方案的流程圖，以及圖7以四個圖顯示了在通過電流同時調整亮度波動時操控四個LED的時間上的過程。
【具體實施方式】
[0020]圖1以操控四個發光二極管(下面稱為LED)的示例顯示了根據本發明的電路裝置的第一實施方式的方框電路圖。在該示例中在機動車中借助于未進一步示出的能量管理系統1 (其首先含有發電機和充電調節器)將車輛電池2盡可能保持在具有例如12伏的額定電壓的加載狀態中。實際的電池電壓利用UB表示，其在車輛運行期間通常為13.5至15伏。
[0021]此時利用該電壓UB為四個串聯連接的LED單元LED1、LED2、LED3和LED4進行供給，LED單元在最簡單的情況下由單獨的LED構成并且為了簡化也如此來表示，然而應清楚的是，LED單元還可相應包括多個、尤其整合到芯片中的LED。為LED單元LED1、LED2、LED3和LED4關聯有受控制單元3操控的開關單元4，其中，為了為串聯電路供給恒定電流而設置有受控的電流源5。開關單元4至少提供這樣的可行性:通過開關Sr-S4可選地使四個LED單元中的每個短路且使之短路確定的持續時間。開關S^*S4通常通過開關晶體管實現。對控制單元供應由參考電壓單元6提供的參考電壓Uraf并且控制單元3還與存儲單元7連接，在存儲單元中可存儲關于最大電流、電壓和電流的相應的實際值、確定的LED單元在其優先權方面的權重、操控時間、最大溫度、最后操控的開關等的信息。
[0022]對于在圖2中示出的變體規定，多個發光二極管更確切地說LED單元D1至D6 (在該示例中六個LED)分別以其兩個接頭引導至開關矩陣4’，該開關矩陣具有這樣的數量的受控的開關SpS卩，LED D1至D6原則上可以任意方式并聯或串聯連接。這就此而言相應于現有技術，例如根據開頭提及的W02010/013177A1。在圖2中右邊示例性地顯示了針對確定的運行情況連接的串聯電路D1-D2//D3-D4-D5//D6。如下面進一步更詳細地闡述的那樣，在此開關矩陣4’用于實現應急照明功能。
[0023]圖3示意性地顯示了近光燈的光分布，其中，該近光燈由多個LED單元形成。在該情況下存在四個LED單元HD1、HD2、ASYM和VF，其中，其中的一個形成前場VF，其他的兩個形成水平的明暗邊界HD1和HD2，并且第四個LED單元形成近光燈的不對稱性ASYM。因此，在該情況下，名稱HD1、HD2、ASYM和VF不僅用于LED單元，而且用于相應照亮的區域。這相應于在實踐中使用的典型的LED近光燈模塊，其構造為帶有多腔反射器(Mehrkammerreflektor)的投射系統，其中，為腔分別關聯有LED單元并且總地形成近光燈。
[0024]這意味著，部分光分布的數量取決于模塊的結構形式，其中，如已經提高的那樣，LED單元還可由多個LED構成，其可根據期望在本發明的意義中一起連接地用作LED單元，以便可因此又提供限定數量的部分光分布。在此應注意到的是，LED以確定的實施方案的聯接引起LED單元的不同的正向電壓或總電壓。因此，可分別切換的部分光分布的數量一方面取決于模塊，并且另一方面取決于聯接方式，然而部分光分布可在確定的范圍內變化。
[0025]無論如何，在目前的LED模塊中，光圖像總是由相應形成部分光分布的多個LED單元形成，從而對LED前大燈來說，產生的光圖像總是由多個部分光分布構成，其中確定的部分光分布為了相對于其他的交通參與者的能見度比其他的部分光分布更重要。與此相應地，可為單獨的部分光分布安排一定的權重/優先權，其在確定的低電壓的情況下引起至少保證相對于其他的交通參與者的能見度。
[0026]總之可以說，最靠近HV點(其在在光束的中部中在明暗界限之上25cm，機動車光學技術的一個重要的概念，在光圖像中水平線和豎直線在該處相交的點，即0° /0°點)的區域(部分光分布)優選地設置必須在水平的0°線上最高優選化/加權一些度，因為該區域相應于這樣的區域，在其中最可能存在其他的交通參與者或在該區域中存在出現其他的交通參與者的最大的風險。根據情況同樣可為有利的是，恰好使從駕駛員的角度來看顯現得很重要的區域優選化得更高，因此該區域不是用于相對于其他的交通參與者的能見度，而是更多地為了照亮用于駕駛員的確定的區域而本身顯現為很重要。示例性地