用于诊断有错的发光器件的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于诊断在具有至少两个发光器件、尤其是发光二极管的支路中的有 错的发光器件的装置和方法，其中所述发光器件被划分成至少两个组并且为每个组确定电 测量量或者给每个组分配用于确定电测量量的测量器件。
【背景技术】
[0002] 在尤其是具有试制样品的发光器件、例如发光二极管（LED)中，迄今仅仅能够W显 著的电路技术花费来识别错误和故障。因此完全可能的是：所述发光器件虽然不再福射光， 但是仍然保持导电并且因此支路此外还被电流流过并且是运行中的。同时，例如在汽车技 术中使用L邸或L邸组由于高的预期寿命、紧凑并且鲁椿的结构方式W及高的效率在价格 下降的同时越发变得有吸引力，其中考虑从内部空间照明直至主光源和信号光源的极其不 同的应用领域。所使用的光源通常必须满足安全性规章、例如最小亮度要求。各个发光器 件已经故障或者有错的发光器件的可靠的诊断因此是重要的并且经常甚至在法律上是意 义重大的。
[0003] 解决方案是测量在支路中的每个单个发光器件的正向电压并且与标称的、对于相 应的发光器件特定的电压值进行比较。在此，（在LED中基础决定的）导通电压的温度相关 性被加剧，其在机动车领域中要考虑的从-40°C到125C的温度内经受通常显著的波动。此 夕F，在发光器件的内部(例如在LED的阻挡层中）的重要的温度的估计仅仅间接地可能并且 因此相应地是不精确并且不可靠的。
[0004] 用于识别发光二极管短路的电路装置在DE10 2008 008 217中被示出，其中每 个L邸被分配一个用于监控的电子开关；每个开关视L邸的状态也即正常运行或短路情况 而定地在断开状态和闭合状态之间切换。由此改变的电压降被探测。在此，不利的是监控 元件的一般来说不精确并且不可调整的灵敏度界限W及高的价格、例如巧FT晶体管的高 的价格、W及所需大数量的构件。此外，分析是纯模拟的并且因此是与温度W及构件容差相 关的、不精确并且不可参数化的。
【发明内容】
[0005] 相应地，本发明的任务是提出一种可靠、简单并且经济的技术，W便诊断一个或多 个LED的故障。
[0006] 开始所述类型的根据本发明的方法通过如下方式来解决该任务：针对每组确定测 量量相对于参考值的变化并且借助在所述组中的变化的比值来识别发光器件的缺陷并且 将所述缺陷用信号通知。
[0007] 在根据本发明的相应装置中，用于将测量量的变化与参考值进行比较的诊断单元 与至少两个组的测量器件相连接。
[000引该方法或该装置具有W下优点；在每个组的发光器件的数量增加的情况下监控花 费保持不变，尤其是不与发光器件的数量成比例地增加。此外，监控与构件波动无关，因为 仅仅分析测量量的变化，而不是其绝对数值。此外，只要所有组都经受同样的影响，则监控 就起作用，与周围环境决定的影响无关，因为所述诊断基于测量量的变化比值来建立。因此 该方法或装置基于W下假设：在相同条件下在分离的组中可观察到相同的行为并且因此 在所分析的测量量的变化之间存在基本上恒定的比值。
[0009] 测量量优选可W为电压，其中确定在每个组上的电压降并且确定该电压降的可能 的变化。电压的测量尤其是在通过恒定电流源给发光器件供电的情况下是有利的，其中发 光器件在该情况下优选串联连接，该例如在LED中对应于常见的控制理念。
[0010] 在实施当前方法时被证实为有利的是，为了识别发光器件的缺陷，将测量量的变 化的比值与每组发光器件的数量的比值进行比较并且在存在偏差时将缺陷用信号通知。因 此，可简单的方式将监控适配于当前的发光器件数量，并且不必针对每个配置重新确 定变化的恒定比值。当然，该简单的解决方案仅仅可W在完全相同类型的发光器件的情况 下被使用。
[0011] 因为实际上对于单独的组来说通常不能实现精确相同的周围环境条件，因此有利 的是，只有在偏差处于容差范围之外时才将缺陷用信号通知。此外，该容差范围还可能是 需要的，W便即使在相同类型的发光器件中出现的构件容差也被考虑，并且最后也在具有 例如由于量化、偏置电流或不被考虑的电阻引起的不可避免的测量误差的测量范围中被考 虑。在选择容差范围时，必须在正常运行中描绘的偏差和错误情况下的测量量、例如最大 L邸导通电压的预期的变化之间进行权衡。
[0012] 为了本方法能够W大的安全性诊断错误、即与无误行为的偏差，优选地在支路的 光和电控制之后立即确定并且规定所述组的参考值。通过该种方式，也即在生产期间已经 规定参考值的情况下，能够避免；参考值已经对应于错误情况并且存在的错误因此不可探 巧。，因为不能确定测量量(相对于有错的参考值）的相应的变化。
[0013] 为了获得尽可能可复制的参考值，可W为了确定参考值而使用在微秒范围中的电 流脉冲。短电流脉冲的使用具有W下优点：发光器件因此几乎不被加热并且测量量与温度 影响无关、尤其是与在发光器件之间的由温度决定的交互作用无关地被确定并且可W被规 定为参考值。同样有利的是，为了在功能测试时、例如在装备有该装置的车辆开始运转时确 定测量量，类似地使用短电流脉冲，因为因此测试的发光器件的闪烁对于人眼不可见或者 几乎不可见。
[0014] 因为在其中可W在相对低成本的情况下实现高预期寿命和高效率，所W有利的 是，发光器件是发光二极管（LED)、优选地是相同结构方式、类型和颜色的LED。在L邸的情 况下，可W观察到导通电压的特别突出的温度相关性，使得可能仅仅基于电压测量而不能 在错误情况和在全功能时的温度上升之间进行区分。因此，根据本发明的装置结合LED的 优点尤其明显，该尤其是设及周围环境条件的补偿或独立性。
[0015] 为了支持该装置的探测原理，有利的是；全部发光器件在相同条件下工作或组的 条件至少是对称的。因此可W在发光器件之间设置热连接。所述热连接在此可W优选为在 所有发光器件上的均匀的温度分布或者至少为在发光器件组之间的对称的温度分布而设 立。
[0016] 在发光器件之间的热连接的优选的变型方案在于，为发光器件设置共同的冷却 面。因为发光器件通常本来就需要冷却，所W共同的冷却或冷却面可简单的方式并且 无附加花费地导致所希望的温度分布。
[0017] 当发光器件与测量装置和诊断单元一起布置在唯一的电路板（PCB)上时，可W特 别成本经济地制造根据本发明的装置。发光器件和诊断电路的结构统一提高了整个布置的 可靠性，因为在该情况下诊断单元的安全性功能固定地与发光器件相连接，该减小了诊断 单元被错误连接或被绕开的概率。
[001引当测量装置和诊断单元被集成在微控制器中时，整个装置可W特别灵活、紧凑和 成本经济地制造，其中发光器件组的端子优选地通过分压器与微控制器的输入端连接。在 使用微控制器的情况下，可W通过重新的参数化来检测不同发光器件类型，并且参数适配 是简单并且不增加成本的。容差范围和相关测量可W几乎无花费地被实现。此外，存在用 于根据微控制器的可用端子和资源来监控多个发光器件支路的可能性。在生产中的校准方 法也是成本经济的，并且由于所有重要元件的集成而仅仅需要少量的构件W用于实现该装 置。因此，该装置可W被实施为单层的布局，该尤其是在使用受制于结构和温度经常