在家用器具的具有多个照明装置的照明设备的运行中降低亮度差的制作方法

文档序号:17121752发布日期:2019-03-15 23:52阅读:181来源:国知局
在家用器具的具有多个照明装置的照明设备的运行中降低亮度差的制作方法

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的一种用于运行家用器具的照明设备的方法以及家用器具中的一种照明设备。此外,本发明涉及一种具有这类照明设备的家用器具。



背景技术:

目前,家用器具(尤其大型家用器具)配备有附加的灯光效果,所述灯光效果通过已知的显示方法(例如通过借助七段显示器或矩阵显示器的信号通知)发出。这种附加灯光效果的一种典型实施方式是:在用于护理洗涤物的家用器具中经常使用的照明门环。该门环可以具有不同的可视化方面,为此有利的是,安装多个能够相互独立地操控的例如发光二极管(led)形式的照明装置。但是在这种情况下,也可能需要在确定的运行中使所有照明装置以类似的亮度运行,以便沿着门开口获得环的均匀照明。通常,如果对于不同的照明装置要求相同的亮度,则尤其将led形式的照明装置电学地串联连接,使得所有照明装置由相同的电流流过。取决于所涉及的家用器具的结构特点,这并不总是能够实现的。因此,经常使用恒定电流源,以便驱动确定大小的电流流过不同的照明装置。

尤其在使用简单且成本有利的电流馈电电路时,该电流馈电电路可能受到如下限制:相应的电流根据出现的构件参数公差而不同,所述构件参数公差例如是所使用的晶体管的参数、或由于部件(这尤其涉及晶体管或二极管)上不同的温度而出现的电流偏差。由于相互作用,其他部件的动态特性对所引起的电流也会有影响。这些限制可能对电流的理想期望值起干扰作用。因此,各个照明装置的亮度会是不同的。

就此而言,由jp2014-226006a已知一种电流调节器,该电流调节器借助组合式降压/升压直流变压器通过两个或更多串联连接的led来实现恒定电流大小的可变调整。



技术实现要素:

本发明的任务是:提供一种方法、一种照明设备以及一种家用器具,所述方法、照明设备和家用器具能够对家用器具的照明设备中的单独的电照明装置进行更均匀的亮度匹配。

该任务通过根据独立权利要求的一种方法、一种照明设备以及一种家用器具来解决。本发明的有利构型是从属权利要求的主题。

本发明从一种用于运行家用器具的照明设备的方法出发,其方式是:借助属于照明设备的第一驱动电路以第一电流来运行同样属于照明设备的第一电照明装置,该第一电流具有第一电流幅度;借助属于照明设备的第二驱动电路以第二电流来运行同样属于照明设备的第二电照明装置,该第二电流具有第二电流幅度;借助属于照明设备的控制单元来操控第一驱动电路和第二驱动电路;并且通过第一测量元件来检测与第一电流相关联的第一测量值,以及通过第二测量元件来检测与第二电流相关联的第二测量值。

根据本发明,通过如下方式来扩展该方法:根据第一测量值和第二测量值,如此以第一接通时间比时钟控制地(getakt)操控第一驱动电路,并且如此以第二接通时间比时钟控制地操控第二驱动电路,使得与具有相同的第一接通时间比和第二接通时间比的运行相比,第一照明装置与第二照明装置之间的亮度差降低。

发明人已认识到,对于通常用于家用器具的驱动电路来说(该驱动电路能够成本有利地实现),尽管在相同的运行电流方面进行参数确定,但是在所得到的电流幅度之间仍会出现直至10%及更高的偏差。此外,本发明基于如下认知:可以通过如下方式来克服之前提到的限制(所述限制导致第一电照明装置和第二电照明装置在相同操控情况下具有不同亮度):时钟控制地运行第一照明装置和第二照明装置,其中,以相应修改的接通时间比来操控这两个照明装置中的每个。接通时间比也称为占空比或调制比(英文“dutyfactor”或“dutycycle”)。对于脉冲的周期性序列而言,该接通时间比说明脉冲持续时间(即接通时间的持续时间)相对于周期持续时间的比例。因此,根据本发明,在相应的接通时间期间,具有大小为第一电流幅度的恒定电流强度的第一电流引导通过第一照明装置,其中,在接通时间之后的关断时间期间,流过第一电照明装置的第一电流的电流流动中断。以相应的方式来操控第二电照明装置。

因此,通过检测与第一电流相关联的第一测量值以及与第二电流相关联的第二测量值,可以在测量技术上推断出流过相应照明装置的有效电流。在此,在最接近的情况下,将流过相应照明装置的电流考虑作为针对相应照明装置的实际亮度的指标。在下文中在考虑另外的影响因素的情况下进一步考虑细化的方案。

因此,根据本发明,在流过第一照明装置的电流的平均值或有效值大于流过第二照明装置的第二电流的有效值或平均值的情况下,可以减小第一接通时间比和/或增大第二接通时间比。以相应的方式,对于第一电流的有效值或平均值小于第二电流的有效值或平均值的情况,可以增大第一接通时间比和/或减小第二接通时间比。由此,可以更容易地补偿构件公差,所述公差例如是晶体管或二极管上的电压降和/或晶体管(尤其有源电流源)的放大系数。此外,可以补偿电流幅度方面的由于温度差而引起的偏差。

此外,本发明能够实现超出单个家用器具界限的亮度调整。例如当洗衣机形式的第一家用器具和干衣机形式的第二家用器具被安放在一起并且至少暂时共同地运行时,其中,这两个家用器具尤其可以属于具有统一外观的同一产品家族,这是特别符合目的的。

本发明显然不局限于第一电照明装置和第二电照明装置,而是可以根据该方法操控任意多个另外的电照明装置。

根据一有利的扩展方案,该方法包括:根据第一电流幅度和第二电流幅度的平均值,和/或根据能够预给定的电流期望值,和/或根据第一电流幅度的值来求取第一接通时间比和第二接通时间比。因此,得出用于选择电流期望值的多种可行方案。从第一接通时间比和第二接通时间比的共同预给定值出发(例如0.8,也就是说接通时间是相应时钟周期的80%,并且关断时间是时钟周期的20%),可以根据能够预给定的评估函数来求取第一测量值和第二测量值。这种评估函数的示例可以是平均值(iavg=电流幅度*接通时间/时钟周期)的求取(该平均值在当前情况下等同于所谓的整流值),或者有效值(irms=电流幅度*开跟号{接通时间/时钟周期}或者是其它的:i2rms=电流幅度2*接通时间/时钟周期)的求取。

代替基于平均值的或基于有效值的评估函数,可以使用照明装置特定评估函数。在发光二极管(led)作为照明装置的情况下,这种评估函数例如可以如此构造,使得至少在围绕工作点的能够预给定的范围内(例如80%±15%作为接通时间比的调整范围),在照明装置的相应测量值与相应亮度之间建立比例关系。例如可以针对确定类型的(尤其从相同生产批次中选择的)一组发光二极管来求取该评估函数,所述发光二极管按照所谓的“分箱(binning)”根据预给定亮度等级中的确定分组电流(gruppierungsstrom)来选择。

另一变型方案在于,由第一电流幅度和第二电流幅度构造平均值,并且在考虑能够预给定的比例系数情况下,借助对相应第一接通时间比或第二接通时间比的调整来控制流过相应电照明装置的相应第一电流或第二电流。另一可行方案在于,独立于第一电流幅度和/或第二电流幅度地,预给定能够预给定的固定电流期望值,并且因此,独立于相应的电流幅度地调整流过照明装置的相应电流。另一可行方案在于,考虑将这两个电流中的一个电流——即第一电流或第二电流(或者说在照明装置数量更大的情况下,相应数量的电流)用作参考,并且相应地根据该参考来调整其它电流。

视应用情况而定,可以基于有效值或平均值或由这两个计算方法构成的组合来在其对相应照明装置的亮度的影响方面评估第一电流或第二电流。

以有利的方式,通过如下方式来扩展该方法:根据人眼的敏感度特性来求取第一接通时间比和第二接通时间比。因此,例如可以借助对数刻度来实现所述评估。由此,可以更好地匹配主观亮度感知。特别是在使用不同颜色时,并且当要在此应实现相同的亮度效果时,这是重要的。其原因是人眼的光谱亮度敏感性的相关性,这种相关性借助所谓的v(λ)曲线来描述。

根据另一有利扩展方案,该方法包括:根据第一照明装置的亮度与第一电流之间的以及第二照明装置的亮度与第二电流之间的相应类型特定的关系,来求取第一接通时间比和第二接通时间比。因此,可以将流过第一照明装置或第二照明装置的电流用作相应的操纵参量,以便调整相应的期望亮度。替代地,可以设置:求取第一或第二照明装置的亮度与分别馈入到相应照明装置中的电功率之间的类型特定的关系。

该方法的一种有利构型包括:在家用器具或照明设备的生产过程期间,借助摄像机来协调(abgleichen)第一接通时间比和第二接通时间比,以用于在第一照明装置以经协调的第一接通时间比在第一电流幅度下运行时,以及在第二照明装置以经协调的第二接通时间比在第二电流幅度下运行时,调整出相同的亮度,并且用于将与经协调的第一接通时间比相关联的第一协调值和与经协调的第二接通时间比相关联的第二协调值非易失性地(nichtflüchtig)存储在照明设备中。

根据一种有利扩展方案,在此可以设置:在对第一接通时间比和第二接通时间比进行协调之后,将照明设备安装在家用器具上。以这种方式,可以将相应的照明设备作为具有与完全安装的家用器具相比更小尺寸的部件相应地预配置,从而不需要随后与完全安装的家用器具进行匹配。以这种方式,可以基于所储存的协调值(即经协调的第一接通时间比和经协调的第二接通时间比),根据动态测量值来跟随第一接通时间比和第二接通时间比的匹配。这种动态测量值例如可以基于第一电流幅度和/或第二电流幅度,由此例如可以补偿电流源的漂移,同样可以根据相应的总运行持续时间来考虑照明装置的老化。附加地,为了求取相应照明装置的光流或光强度的由老化决定的退化,也可以考虑相应照明装置的相应运行温度,尤其也可以考虑相应照明装置的借助相应运行温度加权的运行持续时间。

根据该方法的一种有利实施方案,根据脉冲宽度调制法实现:以第一接通时间比时钟控制地操控第一驱动电路和/或以第二接通时间比时钟控制地操控第二驱动电路。也就是说,以恒定的能够预给定的脉冲周期(即脉冲宽度调制频率(pwm频率)的倒数)实现时钟控制的操控,其中,调整可变的脉冲宽度。在此,通过所谓的占空比(英语dutycycle)来确定脉冲宽度相对于脉冲周期的比例。替代地,可以设置有如下脉冲序列控制:在该脉冲序列控制中,调整恒定的能够预给定的接通时间,并且通过控制相应的关断时间来实现第一接通时间比和第二接通时间比。同样地,可以设置恒定的关断时间,并且以相应的方式来改变接通时间。

根据一种有利扩展方案,针对时钟控制的操控的每个时钟周期,重新求取第一接通时间比和/或第二接通时间比。由此,可以实现所谓的逐周期控制(cycle-by-cycle-steuerung)。因此,在相应时钟周期的接通的脉冲期间测量第一电流和/或第二电流,并且作为结果缩短或延长第一接通时间比和/或第二接通时间比,以便补偿电流偏差。以这种方式,可以实现改善的照明结果。由此,也可以以较小的延迟时间(该延迟时间能够通过时钟控制的操控的周期持续时间预给定)补偿强烈的参数波动(甚至阶跃形变化)。替代地可以设置:分别通过第一组彼此相继的时钟周期求取第一电流和/或第二电流的平均值,并且将该平均值用于对(直接跟随第一组的)第二组中的第一接通时间比和/或第二接通时间比进行匹配。优选地,第一组和/或第二组内的时钟周期的数量是二次幂。作为变型方案可以设置,仅分析处理第一组内的确定时钟周期(例如第一时钟周期和/或最后的时钟周期和/或来自中间区域中的时钟周期),并且将所述确定的时钟周期用于对第二组中包含的时钟周期的第一接通时间比和/或第二接通时间比进行匹配。

根据另一有利实施方式,该方法包括:根据第一电照明装置的总运行持续时间来求取第一接通时间比,并且根据第二电照明装置的总运行持续时间来求取第二接通时间比。由此,可以对光流或光强的由老化决定的退化(作为流过相应照明装置的电流的函数或馈入到相应照明装置中的电功率的函数)进行修正。

根据另一有利实施方式,该方法包括:将第一电流幅度调整到以下值,该值已被用于第一照明装置的制造商侧的分箱(klasseneinteilung),和/或,将第二电流幅度调整到以下值:该值已被用于第二照明装置的制造商侧的分箱。以这种方式,可以在安装在照明设备中之后省去对第一电照明装置和/或第二电照明装置的单独光学校准,因为结合例如流过相应照明装置的电流与相应照明装置的光强度之间的能够预给定的关系(尤其结合led的已知“分箱”),将通过供应商方面进行的选择方法用于实现均匀的亮度分布。原则上,各个照明装置的曲线形状的(即流过照明装置的电流与光强度之间的函数关系)偏差不会出现在相应分组电流下的运行中。

此外,本发明从一种家用器具中的照明设备出发,该照明设备包括第一电照明装置、第二电照明装置、控制单元、第一测量元件以及第二测量元件,该第一电照明装置具有用于以第一电流运行第一照明装置的第一驱动电路,该第一电流具有第一电流幅度,该第二电照明装置具有用于以第二电流运行第二照明装置的第二驱动电路,该第二电流具有第二电流幅度,该控制单元用于操控第一驱动电路和第二驱动电路,该第一测量元件用于检测与第一电流相关联的第一测量值,该第二测量元件用于检测与第二电流相关联的第二测量值。

根据本发明,通过如下方式来扩展该照明设备:控制单元设计用于根据第一测量值和第二测量值,如此以第一接通时间比时钟控制地操控第一驱动电路,并且如此以第二接通时间比时钟控制地操控第二驱动电路,使得与具有相同的第一接通时间比和第二接通时间比的运行相比,第一照明装置与第二照明装置之间的亮度差降低。

优选地,第一电照明装置和/或第二电照明装置涉及发光二极管(led)或有机发光二极管(oled)。控制单元优选包括微处理器和/或微控制器。替代地,控制单元可以包括可编程逻辑电路、例如fpga(现场可编程门阵列)或cpld(复杂可编程逻辑装置)或pal(可编程阵列逻辑)。

第一驱动电路、第二驱动电路和控制单元在此优选构造成照明设备的部件。

根据一有利扩展方案,第一测量元件包括第一测量电阻,该第一测量电阻串联地耦合至第一照明装置,和/或,第二测量元件包括第二测量电阻,该第二测量电阻串联地耦合至第二照明装置。借助这类测量电阻(分流器)可以产生测量电压,可以直接地或通过滤波电路和/或放大电路将该测量电压提供给控制单元。由此,实现对第一电照明装置和/或第二电照明装置的运行状态的简单且成本有利的检测。

此外,第一测量电阻和/或第二测量电阻可以如此确定参数,使得该第一测量电阻和/或第二测量电阻除了其作为测量电阻的功能以外也承担限制电流的功能,从而可以通过对相应测量电阻的电阻值的适当选择来以期望的方式调整第一电流幅度和/或第二电流幅度。这种构型在恒定电压源上运行时是有利的。根据接下来列出的下电压极限的所说明的顺序,越来越优选的是,由恒定电压源提供的馈电电压大于或等于4伏;4.5伏;5.5伏。独立于下电压极限,根据接下来列出的上电压极限的所说明的顺序,越来越优选的是,由恒定电压源提供的馈电电压小于或等于15伏;12伏;10伏;7.5伏;6伏;5.5伏。

根据另一有利实施方式,第一驱动电路包括第一开关元件,该第一开关元件串联地耦合至第一照明装置,和/或,第二驱动电路包括第二开关元件,该第二开关元件串联地耦合至第二照明装置。在此,第一开关元件和/或第二开关元件可以时钟控制地由控制单元操控(尤其直接操控),例如通过控制单元的数字输入输出单元来操控,该数字输入输出单元优选与时钟产生单元耦合。这类结构由大量目前可用的微处理器/微控制器提供作为内部功能块,这使得能够简单地实现时钟控制的操控。相应的开关元件优选构造成双极晶体管,替代地,这些开关元件可以构造成场效应晶体管(尤其mosfet)。

根据另一有利实施方式,第一驱动电路包括第一电流源,该第一电流源串联地耦合至第一照明装置,和/或,第二驱动电路包括第二电流源,该第二电流源串联地耦合至第二照明装置。在此,例如可以涉及恒定电流源,该恒定电流源作为直流电压源上的动态串联电阻运行。在最简单的情况下,在此可以涉及欧姆电阻,该欧姆电阻在恒定电压源上运行时起改变电流的作用。如之前已经示出那样,各个构件可以满足多个功能并且因此可以同时是多个功能组件的部分,从而相应的测量元件的测量电阻例如可以同时作为相应驱动电路的一部分起限制电流的作用。因此可以设置,相应开关元件构造成具有集成电流限制的晶体管。

根据另一有利实施方式,第一照明装置和第二照明装置光学地耦合到共同的光导元件上,和/或分别光学地耦合到单独地布置成功能组的光导元件上。光导元件尤其可以涉及板条和/或环和/或环部段,这些优选直接彼此连接地布置,从而形成闭合的光导元件轮廓。

优选地,尤其用于护理洗涤物的家用器具可以具有根据本发明的照明设备以及门,该门能够通过照明设备照明,以光学地显示家用器具的运行状态,由此得到根据本发明的家用器具。这类家用器具尤其可以具有通过第一照明装置和第二照明装置发光的门环,其中,该环包围家用器具的装载开口。通过发光环能够显示家用器具的运行状态。因此,可以提供运行状态的正面及中央布置的光学可视化,即使距离较大的情况下,该光学可视化也可以由使用者可靠地理解并且唯一明确地感知。

本发明的其他特征由权利要求、附图和附图说明得出。之前在说明书中列举的特征和特征组合、以及接下来在附图说明中所列举和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够用于分别说明的组合,而且也可以用于其它组合,而不偏离于本发明的范围。因此,本发明的如下实施方式也应被视为被包括或被公开:所述实施方式在附图中未明确示出和阐释,然而由所阐释的实施方案的单独特征组合得出并且能够产生。因此,不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征的实施方式和特征组合也应被视为公开的。此外,尤其通过上述实施方案,超出或偏离权利要求的援引所阐述的特征组合的实施方式和特征组合应被视为公开的。

附图说明

根据在考虑附图情况下对实施例的如下描述得出另外的优点和特征。在附图中,相同的附图标记表示相同的特征和功能。

附图示出:

图1以简化的示意性前视图示出根据本发明的家用器具;

图2以简化的示意图示出电路装置,该电路装置用于运行布置在根据图1的家用器具中的led中的任一个;

图3以简化的示意图示出图2中所示的电路装置的修改方案,该电路装置用于根据本发明的照明设备;

图4以简化的示意图示出根据本发明的照明设备的一种优选实施方式;

图5以简化的示意图示出具有强烈不同的特征曲线的两个led以及理想led的光强度与电流之间的函数关系;

图6以简化的示意图示出取决于不同运行温度的led老化特性。

具体实施方式

在图1中示出用于护理洗涤物的家用器具1。在此,可以涉及洗衣机、干衣机或由洗衣机和干衣机构成的组合式器具。在所示的实施方式中,该家用器具涉及所谓的前端装载器(frontlader),该前端装载器具有向前打开的门2,该门用于封闭例如圆形的装载开口3。家用器具1包括壳体4,在该壳体中布置有用于接收洗涤物的滚筒5。装载开口3是滚筒5的前侧开口。此外,家用器具1包括操作装置6,该操作装置在构型和位置方面仅应理解为示例性的并且不应理解为局限性的,该操作装置具有至少一个操作元件7和显示单元8。此外,示出抽屉状的冲洗壳9。

可枢转布置的并且尤其舷窗状构造的门2包括边缘侧环10。此外,家用器具1包括照明设备11。在该实施例中,照明设备11如此布置,使得环10在其外侧12上发射光。

在该实施例中,照明设备11包括第一照明装置14a、第二照明装置14b、第三照明装置14c以及第四照明装置14d。这四个照明装置14a、14b、14c、14d中的每个可以由一个或多个发光二极管(led)构成。数量以及在该示例中分别以基本上(尤其正好)90°彼此错开布置的照明装置14a至14d仅应理解为示例性的并且不应理解为穷尽的。

第一照明装置14a、第二照明装置14b、第三照明装置14c和第四照明装置14d通过照明设备11的(尤其光导体环形式的)光导元件13光学地耦合。

照明设备11如此构造,使得不仅可以在第一运行状态中独立地操控第一照明装置14a、第二照明装置14b、第三照明装置14c和第四照明装置14d,而且可以在第二运行状态中共同地操控所有四个照明装置14a、14b、14c、14d,从而产生沿着光导元件13的均匀亮度分布。由此尤其可以避免:这四个照明装置14a、14b、14c、14d中的一个对于人眼而言可感知地更亮或更暗并且因此会干扰均匀的整体印象。

在此,所使用的能够单独操控的照明装置的数量不受在该实施例中提出的值的约束,而是可以使用任意数量的大于等于两个的照明装置。

在图2中示例性地示出用于驱动发光二极管led20的电路装置,该电路装置通常用于运行例如布置在根据图1的家用器具1中的led中的任一个。作为照明装置的具体实施方式,发光二极管led20代表照明设备11的照明装置14a、14b、14c、14d中的任一个(参照图1)。

发光二极管led20耦合在提供用于给发光二极管led20供电的直流电压的正馈电连接端vcc与参考连接端gnd之间。电路装置15包括测量电阻r20,该测量电阻通过第一连接端与参考连接端gnd连接。电流源cs20与测量电阻r20的第二连接端电连接。在电流源cs20与发光二极管led20的阴极之间连接有npn晶体管q20形式的电子开关。在此,发光二极管led20的阴极与晶体管q20的集电极电连接。电流源cs20与npn晶体管q20的发射极电连接。发光二极管led20的阳极与馈电连接端vcc电连接。时钟控制的输入信号in20被提供给晶体管q20的基极连接端。

对于通常用于这类电路装置的npn晶体管而言,可用的放大系数(即由集电极电流和基极电流得出的商)如此高(>>100),使得集电极电流几乎等同于发射极电流,并且作为这两个电流之间的差电流的基极电流小到可忽略不计。因此,在下文中,“确定的构件串联地耦合至布置在相应(双极)晶体管的集电极路径中的发光二极管”也理解为如下布置:在所述布置中,确定的构件布置在相应晶体管的发射极路径中。对于场效应晶体管而言,相应地适用用术语漏极代替集电极,并且用术语源极代替发射极,其中,在这种情况下在稳定的条件下,流过漏极路径的电流和流过源极路径的电流是相同的。

在最简单的情况下,电流源cs20可以通过欧姆电阻来实现。由此,得出:基本上与施加在馈电连接端vcc与参考连接端gnd之间的馈电电压无关地,流过发光二极管led20的电流被限制在如下值的大小下:该值由基极-发射极-电压(通常约0.7伏,与温度有关)除以代替电流源cs20使用的欧姆电阻与测量电阻r20的总和得出。尤其在这种情况下,可以实现与测量电阻r20的组合,从而测量电阻r20除了其作为测量电阻的功能以外还同时附加地确定电流极限的大小。因此,包括晶体管q20和测量电阻r20的所示布置是非常简单且成本有利的驱动电路15。

此外,电阻r21以第一连接端连接到馈电连接端vcc上,并且该电阻在第二连接端上通过二极管d20连接到晶体管q20的集电极和发光二极管led20的阴极上。在此,二极管d20如此布置,使得二极管d20的阳极与发光二极管led20的阳极彼此电连接。在电阻r21与二极管d20的连接点上,可以截取输出信号out20。

然而,对输出信号out20的分析处理仅允许得出如下结论:发光二极管led20是否接通。

通过该电路的易于实现的修改方案,尤其在电路板上提供装配可能性的情况下(在该电路板上可以布置有照明设备的部件的至少一部分),可以根据图3中的图示来修改该电路装置。在此,发光二极管led30与晶体管q30、电流源cs30以及测量电阻r30以与图2中相同的顺序在馈电连接端vcc与参考连接端gnd之间串联布置。与根据图2的图示不同,根据图3设置:在测量电阻r30与电流源cs30之间的连接点上截取输出信号out30。由此,输出信号out30用于测量流过发光二极管led30的电流。以这种方式,不仅可以检查发光二极管led30是否接通,而且可以根据该输出信号30将提供给晶体管q30的时钟控制的控制输入信号in30的脉冲宽度的补偿用于补偿。发光二极管led30作为照明装置的具体实施方式代表照明设备11的照明装置14a、14b、14c、14d中的任一个(参照图1)。

在图4中,示出根据本发明的照明设备11的一种优选实施方式,该照明设备具有多个发光二极管led41、led42、…、led4n形式的电照明装置。因此,对于n=4,可以将发光二极管led41、led42、…、led4n考虑作为图1中未进一步详细阐述的照明设备11的照明装置14a、14b、14c、14d的具体实施方案。因此,照明设备11包括相同构造的支路,其中,第一支路包括第一串联电阻rl41、第一发光二极管led41、第一晶体管q41以及第一测量电阻r41。在此,第一串联电阻rl41连接在第一发光二极管led41与馈电连接端vcc之间。第一晶体管q41和第一测量电阻r41连接在第一发光二极管led41与参考连接端gnd之间。因此,第一发光二极管led41的阳极与第一串联电阻rl41电连接,第一发光二极管led41的阴极与第一晶体管q41的集电极电连接,第一测量电阻r41连接在第一晶体管q41的发射极与参考连接端gnd之间。因此,第一晶体管q41的基极连接端提供第一控制输入端in41,在第一测量电阻r41与第一晶体管q41的发射极之间的连接点上提供第一信号输出端out41。因此,第一串联电阻rl41承担电流源cs20或cs30的功能,也就是说,代替在晶体管q41的发射极路径中实现电流源功能,而是可以在第一晶体管q41的集电极路径中实现电流源功能,而且在该集电极路径中也布置有发光二极管led41。同样地可以设置,第一测量电阻r41结合第一晶体管q41提供电流源功能,并且第一串联电阻rl41仅起降低电压的作用并且因此承担一部分损耗功率,该损耗功率在没有第一串联电阻rl41的情况下发生在第一晶体管q41中。

第二支路以及第n支路具有相同的结构,该第二支路包括第二串联电阻rl42、第二发光二极管led42、第二晶体管q42、带有第二控制输入端n42和第二输出端out42的第二测量电阻r42,该第n支路包括元件rl4n、led4n、q4n、r4n,所述元件具有输入端in4n和输出端out4n。流过第一发光二极管led41的第一电流i1几乎等同于流过第一测量电阻r41的电流,该电流等同于流过第一晶体管q41的发射极的电流。在此,晶体管q41的发射极电流等于第一晶体管q41的基极电流与集电极电流的总和,其中,基极电流比集电极电流小多个数量级。

控制单元40将具有第一接通时间比的第一控制信号pwm1提供给第一控制输入端in41,将具有第二接通时间比的第二控制信号pwm2提供给第二控制输入端in42,以及将相应的其他控制信号直至第n控制信号pwmn提供给第n控制输入端in4n。相应地,控制单元40由第一输出端41获得第一测量信号m1,由第二控制输出端42获得第二控制信号m2以及在第n输出端4n上获得其他信号直至第n测量信号mn。

针对第一支路所示的修改可能性方案和阐述相应地适用于第二支路以及适用于其他支路直至第n支路。

以个体化地针对每个支路所求取的接通时间比来操控各个控制信号pwm1、pwm2、…、pwmn,以便针对各个发光二极管led41、led42、…、led4n中的每个实现相同的亮度。如果例如与第一发光二极管led41相比,第二发光二极管led42具有更高的正向电压,则在电路的其他参数相同的情况下,有比第一电流i1更小的第二电流i2流动。当第二串联电阻rl42大于第一串联电阻rl41时,则出现同一效果。这种差异尤其可以在使用有源元件的情况下产生,替代固定预给定的具有能够相对准确地确定的电阻公差的电阻,所述有源元件用于实现电流源。通过匹配相应的操控信号,可以如此补偿流过相应发光二极管led41、led42、…、led4n的不均匀电流,使得对于led中的每个而言都实现相同大小的亮度。因此,如果led或led支路具有稍微较高的电流,则pwm信号的接通时间比减小,以便补偿该效应。另一方面,如果另一发光二极管具有稍微较低的电流,则在这种情况下,使pwm信号的接通时间比增大。

在此,可以以多种方式来选择电流的期望值。第一变型方案在于:如此调整接通时间比,使得以相对于所有流过相应支路的电流平均值的能够预给定的比例来选择第一电流、第二电流和另外的电流直至第n电流。在此,在相应操控信号pwm1、pwm2、…、pwmn的接通时间比分别一致的情况下(例如50%或100%)构造平均值。

根据另一替代方案,预给定固定期望值,并且如此匹配各个操控信号pwm1、pwm2、…、pwmn的相应接通时间,使得相应电流(第一电流i1、第二电流i2、直至第n电流in)的值分别呈现理想的期望值。

根据另一变型方案,可以以一个发光二极管或发光二极管阵列为参考进行工作,并且使其余发光二极管相应地匹配于该参考。

图5示意性示出流过发光二极管的电流i与所属的(单位为毫烛光(mcd))的光强度之间的函数关系,该函数关系作为第一发光二极管led41和第二发光二极管led42的曲线变化过程,并且作为理想发光二极管ledid的变化过程。理想发光二极管ledid在电流i与光强度lv之间具有线性关系。所有三个发光二极管(即第一发光二极管led41、第二发光二极管led42以及理想发光二极管ledid)的曲线在20毫安的分组电流ig和100毫烛光的光强度lv时相交。与理想发光二极管ledid相比,第一发光二极管led41以更低的斜率开始,并且该第一发光二极管在靠近图示结束时具有更高的斜率。与此相反,与理想发光二极管ledid相比,第二发光二极管led42以更大的斜率开始,并且以更小的斜率结束。

由此能够看出,符合目的的是:发光二极管在大小为分组电流ig的电流幅度下运行,因为在这种情况下能够通过运行电流可靠地推断出光强度。

图6示例性地示出在不同壳体运行温度下老化对发光二极管的影响。在所示的曲线图的横坐标上绘制从0小时至10.000小时范围内的时间t。在纵坐标上绘制从百分之80至百分之105之间范围内的相对光强度lv/lv0。根据定义,在开始时在0小时示例性示出的led分别以大小为初始光流lv0的光流lv开始,即在100%的相对光流下开始。根据壳体运行温度tc,得出相对光流在时间上的不同强度的退化。例如,在6.000小时的运行持续时间之后,在约25摄氏度的壳体运行温度tc下,仍有约99%的初始光强度可用,而在约60摄氏度的壳体运行温度下,仅仍有95%的初始光强度可用。在大小为85摄氏度的壳体运行温度下,相对于初始光强度lv0的值,光强度lv下降到90%。因此,基于对这类老化机制的了解,可以由所测量的运行持续时间以及在此产生的壳体运行温度来推断出led的相应老化状态。因此可能的是,基于电流i与光强度lv之间的函数关系中的计算模型,将光强度lv的由老化决定降低的相应值的纳入考虑,并且通过相应地增大相应的接通时间比来将该由老化决定而降低的相应值用于补偿由老化决定的光强度减小。尤其在安放在一起的洗衣机和干衣机至少暂时共同运行时,由老化决定的光强度减小的补偿是有意义的。

此外,对于联网的家用器具来说,可以通过网络和/或适当的数据接口来交换相应的数据,以便在运行期间执行根据本发明的相协调的亮度控制。

显然,为了实现本发明而提出的方法也可以用于实现相应照明装置的确定的分级的亮度。因此,值得期望的可以是:与照明装置的一部分相比,照明装置的另一部分在一半亮度下运行。在这种情况下,在了解发光器(例如第一发光二极管led41或第二发光二极管led42)的电流i与光强度lv之间的函数关系的情况下,可以计算出相应的接通时间比。

这些实施例仅用于阐释本发明并且对于本发明不起限制作用。尤其在照明设备11中运行的电照明装置的数量以及相应电流i1、i2、…、in的评估函数可以任意变化,而不偏离于本发明的构思。

由此,之前已经示出,针对能够单独操控的发光二极管,如何借助发光二极管(led)的一定程度上虚拟的串联连接来在同时操控时实现亮度补偿。除了单纯的电流匹配以外,此外也示出用于考虑到相应光强度的取决于流过相应发光二极管的电流的可变相关性的可能性。

附图标记列表

1家用器具

2门

3装载开口

4壳体

5滚筒

6操作装置

7操作元件

8显示单元

9冲洗壳

10环

11照明设备

12外侧

13光导元件

14a第一照明装置

14b第二照明装置

14c第三照明装置

14d第四照明装置

15a第一驱动电路

15b第二驱动电路

15一般性驱动电路

vcc馈电连接端

gnd参考连接端

led20、led30发光二极管

q20、q30晶体管

cs20、cs30电流源

r20、r30测量电阻

d20二极管

r21上拉电阻

in20,in30控制输入端

out20,out30信号输出端

rl41第一串联电阻

rl42第二串联电阻

rl4n第n串联电阻

i1第一电流

i2第二电流

in第n电流

led41第一发光二极管

led42第二发光二极管

led4n第n发光二极管

q41第一晶体管

q42第二晶体管

q4n第n晶体管

r41第一测量电阻

r42第二测量电阻

r4n第n测量电阻

in41第一控制输入端

in42第二控制输入端

in4n第n控制输入端

out41第一信号输出端

out42第二信号输出端

out4n第n信号输出端

pwm1具有第一接通时间比的第一控制信号

pwm2具有第二接通时间比的第二控制信号

pwmn第n控制信号

m1第一测量信号

m2第二测量信号

mn第n测量信号

40控制单元

i电流

lv光强度

ledid理想发光二极管

ig分组电流

t时间

lv0初始光强度

tc壳体运行温度

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