控制和/或调节机构、电路布置结构、用于驱控发光二极管阵列中的发光二极管的方法与流程

本发明涉及一种用于发光二极管阵列的控制和/或调节机构。一种电路布置结构以及一种用于运行电路布置结构的方法。

背景技术：

1、由多个发光二极管组成的发光二极管阵列目前正在取代现代机动车的前照灯中的经典的白炽灯。发光二极管不仅提供高的光效率和更多的安全性，而且也提供许多设计自由空间和高的节能潜力。除了设计上的光方案之外，新的发展提供如下可能性，即，产生不同的光分布(例如用于城市或乡村道路、恶劣天气灯光或高速公路灯光)。为此必要的是，能够准确地控制单个发光二极管或在发光二极管阵列中的组合为一组的多个发光二极管的亮度和光性能。

2、为此必要的是，降低或调暗发光二极管的亮度值。影响发光二极管的亮度值的一种可能性是脉宽调制，在脉宽调制中通过在一个时钟周期内对发光二极管的脉冲式接通和关断来适配亮度值。这通常在电流的脉冲高度保持相同的情况下实施。

3、通常，为了驱控各个发光二极管采用如下构件，所述构件具有不同的集成的诊断功能。集成的诊断功能可以是例如识别在发光二极管阵列的一个或多个发光二极管上的短路。所述短路指示所涉及的发光二极管存在缺陷。为了集成的短路识别，测量落在一个发光二极管上或发光二极管阵列的一组发光二极管上的电压降，且将其与所确定的边界值进行比较。如果低于边界值，那么这被评估为短路，且关断至发光二极管的供电。发光二极管阵列中的其他错误或故障也可能出现，且在电压降与在无干扰的正常运行下的电压降有偏差时被识别到。

4、在通过脉宽调制来适配亮度值时，这种集成的短路识别已经证实为不利的。如果在亮度值低时不可能的是，使在整个的时钟周期上至少一个发光二极管(led)处于接通，存在的可能性在于，落在发光二极管上的所测量的电压降下降到用于短路识别的边界值之下，而不存在实际的短路。给发光二极管的供电在这种情况下被自动中断。如果在随后的时钟周期之一中又接通至少一个发光二极管，那么需要的是，首先又使电流源运行。这可能导致在驱控各个发光二极管中的时间延迟。对于观测者来说该延迟可以在视觉上表现为闪烁。这种闪烁在许多情况下是不期望的。

技术实现思路

1、在这一点上出现本发明。

2、本发明基于如下问题，如此改善发光二极管阵列的已知的驱控，使得避免在发光二极管阵列内对短路的错误识别以及避免在错误识别短路之后发光二极管的闪烁。

3、按照本发明，所述任务通过用于发光二极管阵列的控制和/或调节机构的按照本发明的运行来解决，其中，所述控制和/或调节机构：

4、-具有至少两个第一输出端，在所述第一输出端上能分接用于控制发光二极管阵列的可控制的开关元件的控制信号；

5、-具有至少一个第二输出端，在所述第二输出端上能分接用于控制和/或调节可控制和/或可调节的电流源的控制和/或调节信号；

6、-具有至少一个测量信号输入端，在所述测量信号输入端上能施加至少一个第一电压传感器的传感器信号，其中，借助于所述第一电压传感器能测量落在发光二极管阵列上的电压降，且在低于所确定的电压值的情况下通过所述控制和/或调节机构的控制和/或调节信号能关断可控制和/或可调节的电流源；

7、-其中，在所述至少一个测量信号输入端上存在恒定的传感器信号，所述传感器信号大于所确定的电压值。

8、关于电路布置结构，所述任务通过如下解决，即，所述电路布置结构具有至少一个电压源，其中，第二电压传感器——所述第二电压传感器的输出端与控制和/或调节机构的所述至少一个测量信号输入端连接——将电压源的电压降传送至测量信号输入端；且电压源提供如下电压信号，所述电压信号大于所确定的电压值，在该电压值下控制和/或调节机构关断可控制和/或可调节的电流源。

9、通过将第二电压传感器的测量信号施加到控制和/或调节机构的测量信号输入端上(所述测量信号显示电压源的电压)，如果在一个时钟周期中落在发光二极管阵列上的电压下降，那么防止由控制和/或调节信号关断可控制和/或可调节的电流源。

10、存在的可能性在于，对每个发光二极管并联连接有一个可控制的开关元件。优选地，控制和/或调节机构分别单独且彼此独立地驱控可控制的开关元件。可控制的开关元件能实现对每个单个的发光二极管的脉宽调制的运行。优选地，可控制的开关元件是短路开关。如果驱控短路开关关闭，那么在发光二极管上几乎没有电压下降。发光二极管是关断的。通过驱控短路开关存在的可能性在于，如此接通和/或关断发光二极管阵列中的各个发光二极管，使得产生期望的光分布。

11、存在的可能性在于，在期望的光分布的情况下在一个时钟周期内没有接通串联电路的发光二极管。在这种情况下，落在该串联电路上的电压降非常小、优选地几乎为0v。落在发光二极管阵列的串联电路上的这种小的电压降在已知的电路布置结构中将导致：低于在控制和/或调节机构的测量信号输入端上的所确定的电压值。这将被控制和/或调节机构评估为发光二极管的短路或缺陷，且将向可控制和/或可调节的电流源给出用于关断的信号。在这种情况下，即，通过脉宽调制在一个时钟周期期间关断串联电路的所有发光二极管，在许多情况下实际上完全不存在短路或缺陷。

12、在测量信号输入端上恒定的传感器信号导致：不低于所确定的电压值，该所确定的电压值导致关断可控制和/或可调节的电流源。在这种情况下避免将电压值错误解读为缺陷。

13、通过恒定的电压信号规避短路识别的功能。然而，该功能在许多情况下仍是值得期望的。因此可以规定，所述电路布置结构具有探测机构，其中，所述探测机构构成为在一个时钟周期内：

14、-对于串联电路的所有接通的发光二极管求取电压降的设定值；

15、-检测落在串联电路上的实际的电压降；以及

16、-在实际的电压降小于电压降的设定值的情况下向控制和/或调节机构传送信号。

17、探测机构优选地是微控制器和/或比较器。此外，也可以设想这两者的组合。可能的是，探测机构不求取设定值，而是例如由控制和/或调节机构告知探测机构设定值，或者设定值对于探测机构是已知的。

18、存在的可能性在于，利用探测机构能单独检测落在发光二极管阵列的每个串联电路上的电压降。探测机构将落在串联电路上的电压降的设定值——该设定值通过在一个时钟周期内对发光二极管的脉宽调制的驱控来调设——与在时钟周期内的实际的电压降进行比较。如果在一个或多个发光二极管上存在短路或缺陷，那么电压降的设定值与实际的电压降不一致。通常，实际的电压降低于预期的电压降。在这些情况下，探测机构向控制和/或调节装置的输入端给出信号。随后，控制和/或调节装置向可控制和/或可调节的电流源给出信号，以便将该电流源关断。通过探测机构，仍提供了在控制和/或调节机构内的短路识别的功能性，该功能性被在测量信号输入端上的恒定的电压信号规避。

19、所提出的任务通过用于运行按照本发明的电路布置结构的方法来解决，其中，所述方法具有至少如下步骤：

20、-借助于控制和/或调节机构驱控可控制的开关元件以用于打开和/或关闭；

21、-所述至少一个电压源给第二电压传感器(10)提供电压信号，所述电压信号大于所确定的电压值，在该电压值下所述控制和/或调节机构关断可控制和/或可调节的电流源；

22、-与控制和/或调节机构的所述至少一个测量信号输入端连接的第二电压传感器向所述测量信号输入端传送电压源的电压降的测量信号。

23、此外，存在的可能性在于，探测机构在控制和/或调节信号、优选为脉宽调制的控制和/或调节信号的一个时钟周期内：

24、-对于串联电路的所有接通的发光二极管求取电压降的设定值；

25、-检测落在串联电路上的实际的电压降；以及

26、-在实际的电压降小于电压降的设定值的情况下向控制和/或调节机构传送信号；

27、-其中，在向控制和/或调节机构传输该信号之后，控制和/或调节机构关断可控制的电流源。