EP1858302A1 - LED lighting system and method with multiplexed power supply - Google Patents

LED lighting system and method with multiplexed power supply Download PDF

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Publication number
EP1858302A1
EP1858302A1 EP06010105A EP06010105A EP1858302A1 EP 1858302 A1 EP1858302 A1 EP 1858302A1 EP 06010105 A EP06010105 A EP 06010105A EP 06010105 A EP06010105 A EP 06010105A EP 1858302 A1 EP1858302 A1 EP 1858302A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal path
circuit arrangement
source
light
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06010105A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Florian Hockel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority to EP06010105A priority Critical patent/EP1858302A1/en
Publication of EP1858302A1 publication Critical patent/EP1858302A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/26—Circuit arrangements for protecting against earth faults

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement having a first and a second light source, wherein the first light source is connected in a first signal path and the second light source is connected in a second signal path, which is connected in parallel to the first signal path.
  • the invention also relates to a method for operating such a circuit arrangement. .
  • Circuit arrangements which are designed to operate light sources are known in many different ways.
  • the light sources are designed as power LEDs
  • the limit of the safety extra-low voltage is reached relatively quickly. It is particularly problematic when the circuit arrangement has two signal paths connected in parallel, in each of which a plurality of light sources and in particular a plurality of power LEDs are connected in series.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a circuit arrangement and a method for operating such, with or with which the safety extra-low voltage limit can be maintained during operation and no extended protective measures against contact protection are required.
  • a circuit arrangement comprises a first light source, which is connected in a first signal path and at least one second light source, which is connected in a second, parallel to the first signal path, signal path.
  • the circuit arrangement comprises an energy source, which is connected to the light sources and is designed to supply energy to the light sources.
  • the circuit arrangement comprises a multiplexer unit which is connected between the energy source and the signal paths, wherein the energy provided by the energy source can be switched by the multiplexer unit depending on the situation to a signal path.
  • a light source string or a light source string is thus arranged by a plurality of light sources, which are connected in series.
  • the energy provided by the energy source can be applied by the multiplexer unit in a predeterminable sequence to a respective signal path.
  • a separate power supply is connected in each signal path.
  • the current regulator may be connected between the multiplexer and the at least one light source of a signal path.
  • the current regulator of a signal path is connected downstream of the at least one light source.
  • the current regulator is arranged in the multiplexer unit.
  • the light sources in the respective signal paths can be operated in pulse mode.
  • the light sources are also dimmable.
  • a controllable current control which for example by means of a pulse width modulation (PWM) offers the possibility to dim the arrangement.
  • PWM pulse width modulation
  • the frequency for modulation and control of the current regulator is greater than the frequency at which the multiplexer unit switches the energy provided by the energy source to the respective signal paths.
  • the modulation and control of the current regulator thus takes place at a higher frequency than the multiplexing of the supply voltage. This is particularly necessary if the controllable current regulation is used to dimming the arrangement by means of pulse width modulation.
  • the frequency at which the multiplexer unit switches the energy provided by the energy source to the respective signal paths in a predeterminable order is greater than 150 Hz.
  • the supply voltage supplied by the energy source, in particular the DC voltage source, with such a frequency becomes in order switched to the light source strands, which makes a flicker-free light source appear to the human eye of the observer due to the integration effect of the human eye.
  • the current regulators connected in the light source strands regulate the electrical current of the respective strand or signal path to a desired one or required value, which is for example about 350 mA.
  • the current in a signal path can also be larger and, depending on the type of light source, can be up to 1.5 A.
  • power LEDs such currents of a few hundred mA to well above 1 A are required.
  • the power LEDs are then operated in pulse mode, whereby the maximum pulse load can be used.
  • the output voltage of the DC voltage source is preferably less than 25 V, whereby advantageously the voltage in the individual signal paths is also less than 25 V, and the protective extra-low voltage is not exceeded.
  • At least one light source is arranged in a first signal path, which light sources are designed to generate light signals of a first light color.
  • at least one second signal path at least one light source is connected, which is designed to generate light signals of a second light color.
  • the light sources are powered by a power source.
  • the energy provided by the energy source is switched depending on the situation to one of the several signal paths by a multiplexer unit.
  • the multiplexing of the supply voltage to the respective signal paths allows the operation of the light sources such that the protective extra-low voltage limit can be maintained and no extended protective measures against contact protection are required.
  • circuit arrangement and the method can be made possible by the high frequency switching of the supply voltage between the light source strands to be operated, in particular power light-emitting diode strands, operation without increasing the supply voltage, as is the case in the known circuit arrangements, but nevertheless a relatively large number of light sources, in particular power LEDs, are operated virtually simultaneously, since the high-frequency switching is imperceptible to the human eye, and thus a simultaneous operation is perceived by the human eye.
  • FIGURE 1 shows a schematically illustrated circuit arrangement according to the invention.
  • circuit arrangement 1 which has an energy source, which is formed in the embodiment as a DC voltage source.
  • the DC voltage source 2 is designed to provide an output voltage with values less than 25 V.
  • the circuit arrangement further comprises three parallel-connected signal paths 4, 5 and 6, which are connected to a multiplexer unit 3, wherein the multiplexer unit 3 is connected between the DC voltage source 2 and these signal paths 4, 5 and 6.
  • a controllable current regulator 43 is connected in the first signal path.
  • the second signal path 5 is also a plurality of symbolically shown light sources connected in series, wherein the light sources are also designed as power LEDs 51 and 52 and are designed as a light-emitting diode strand.
  • the two power LEDs 51 and 52 are designed in the embodiment for generating light signals with blue light color.
  • a controllable current regulator 53 is also connected in series with the light-emitting diode strand.
  • a plurality of light sources are also connected in series, wherein the light emitting diodes 61 and 62 formed as light sources for generating light signals are formed with red light color.
  • a controllable current regulator 63 is connected in series with this light-emitting diode strand.
  • the number of signal paths as well as the number of power LEDs connected in each of these signal paths is merely exemplary and fewer or more signal paths may be formed.
  • light-emitting diode strands may be connected in series, which comprise more or less than two light-emitting diodes.
  • the supply voltage supplied by the DC voltage source 2 is connected in a predeterminable order to the light-emitting diode strands or to one of the signal paths 4, 5 and 6 respectively.
  • the high-frequency switching of the supply voltage between the LED strands to be operated is carried out by the multiplexer unit 3 with a frequency which is greater than 150 Hz.
  • the current regulator 43, 53 and 63 the current of the respective strand, which is currently connected through the multiplexer unit 3, regulated in the embodiment to a value of about 350 mA.
  • a pulse width modulation a dimming of the illustrated power LED arrangement can be made possible.
  • the three current regulators 43, 53, 63 can also be connected in each case in the signal paths 4, 5, 6 to the power LEDs 41, 51 and 61. It can also be provided that the current regulators 43, 53, 63 are integrated in the multiplexer unit 3.
  • the number of power LEDs 41, 42, 51, 52, 61, 62 in the individual signal paths 4, 5, 6 is the same, and this number can also be different from signal path to signal path.
  • more than five, in particular six, power LEDs are arranged in each of the signal paths 4, 5, 6.

Abstract

The arrangement (1) comprises a multiplexer unit (3) inserted between an energy source and a signal path (4,5,6). The energy provided by the energy source is applied on the signal path by the multiplexer unit depending upon the situation. The two light sources are inserted in each signal path. A source of light in one signal path is inserted parallel to other source of light in other signal path. The signal path is inserted in a control loop (43,53,63). An independent claim is also included for a method for operating the circuit arrangement.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer ersten und einer zweiten Lichtquelle, wobei die erste Lichtquelle in einen ersten Signalpfad und die zweite Lichtquelle in einen zweiten Signalpfad geschaltet ist, welcher parallel zum ersten Signalpfad geschaltet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schaltungsanordnung. ,The present invention relates to a circuit arrangement having a first and a second light source, wherein the first light source is connected in a first signal path and the second light source is connected in a second signal path, which is connected in parallel to the first signal path. The invention also relates to a method for operating such a circuit arrangement. .

Stand der TechnikState of the art

Schaltungsanordnungen, welche zum Betreiben von Lichtquellen ausgebildet sind, sind in vielfältiger Weise bekannt. Insbesondere dann, wenn die Lichtquellen als Leistungs-Leuchtdioden ausgebildet sind, besteht bei deren Betrieb das Problem, dass dann, wenn eine Mehrzahl derartiger Leuchtdioden in Reihe geschaltet sind, relativ schnell die Grenze der Schutzkleinspannung erreicht wird. Problematisch ist es besonders dann, wenn die Schaltungsanordnung zwei parallel geschaltete Signalpfade aufweist, in denen jeweils mehrere Lichtquellen und insbesondere mehrere Leistungs-Leuchtdioden in Reihe geschaltet sind.Circuit arrangements which are designed to operate light sources are known in many different ways. In particular, when the light sources are designed as power LEDs, in the operation of the problem that when a plurality of such light-emitting diodes are connected in series, the limit of the safety extra-low voltage is reached relatively quickly. It is particularly problematic when the circuit arrangement has two signal paths connected in parallel, in each of which a plurality of light sources and in particular a plurality of power LEDs are connected in series.

Bei einer derartigen Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung kann ein Betrieb der Lichtquellen bisher nur durch eine Erhöhung der Versorgungsspannung dieser Leistungs-Leuchtdioden ermöglicht werden. Die Erhöhung dieser Versorgungsspannung hat jedoch zur Folge, dass erweiterte Schutzmaßnahmen im Hinblick auf Berührungsschutz erforderlich sind.In such a configuration of a circuit arrangement, operation of the light sources can hitherto only be made possible by increasing the supply voltage of these power LEDs. However, the increase of this supply voltage has the consequence that extended protective measures with regard to contact protection are required.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen zu schaffen, mit der bzw. mit dem die Schutzkleinspannungsgrenze im Betrieb eingehalten werden kann und keine erweiterten Schutzmaßnahmen gegen Berührungsschutz erforderlich sind.The present invention is therefore based on the object to provide a circuit arrangement and a method for operating such, with or with which the safety extra-low voltage limit can be maintained during operation and no extended protective measures against contact protection are required.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 12 aufweist, gelöst. ,This object is achieved by a circuit arrangement having the features according to claim 1, and a method having the features according to claim 12. .

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung umfasst eine erste Lichtquelle, welche in einen ersten Signalpfad geschaltet ist und zumindest eine zweite Lichtquelle, welche in einen zweiten, zum ersten Signalpfad parallel geschalteten, Signalpfad geschaltet ist. Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung eine Energiequelle, welche mit den Lichtquellen verbunden ist und zur Energieversorgung der Lichtquellen ausgebildet ist. Bevorzugt sind in jedem der Signalpfade jeweils zumindest zwei Lichtquellen in Reihe geschaltet. Die Schaltungsanordnung umfasst eine Multiplexereinheit, welche zwischen die Energiequelle und die Signalpfade geschaltet ist, wobei die von der Energiequelle bereitgestellte Energie durch die Multiplexereinheit situationsabhängig an einen Signalpfad schaltbar ist. Durch die Schaltungsanordnung kann somit ein zuverlässiger Betrieb einer Mehrzahl an Lichtquellen gewährleistet werden, bei der einerseits die Schutzkleinspannungsgrenze eingehalten werden kann und andererseits keine erweiterten Schutzmaßnahmen gegen Berührungsschutz erforderlich sind.A circuit arrangement according to the invention comprises a first light source, which is connected in a first signal path and at least one second light source, which is connected in a second, parallel to the first signal path, signal path. In addition, the circuit arrangement comprises an energy source, which is connected to the light sources and is designed to supply energy to the light sources. Preferably, at least two light sources are connected in series in each of the signal paths. The circuit arrangement comprises a multiplexer unit which is connected between the energy source and the signal paths, wherein the energy provided by the energy source can be switched by the multiplexer unit depending on the situation to a signal path. The circuit arrangement can thus ensure reliable operation of a plurality of light sources, in which, on the one hand, the safety extra-low voltage limit can be maintained and, on the other hand, no extended protective measures against contact protection are required.

In jedem Signalpfad ist somit eine Lichtquellenkette bzw. ein LichtquellenStrang von mehreren Lichtquellen angeordnet, welche in Reihe geschaltet sind. Vorzugsweise ist die von der Energiequelle bereitgestellte Energie durch die Multiplexereinheit in einer vorgebbaren Reihenfolge an jeweils einen Signalpfad anlegbar.In each signal path, a light source string or a light source string is thus arranged by a plurality of light sources, which are connected in series. Preferably, the energy provided by the energy source can be applied by the multiplexer unit in a predeterminable sequence to a respective signal path.

Vorzugsweise ist in jedem Signalpfad ein separater Stromleger geschaltet. Der Stromregler kann zwischen den Multiplexer und der zumindest einen Lichtquelle eines Signalpfads geschaltet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Stromregler eines Signalpfads der zumindest einen Lichtquelle nachgeschaltet ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Stromregler in der Multiplexereinheit angeordnet ist.Preferably, a separate power supply is connected in each signal path. The current regulator may be connected between the multiplexer and the at least one light source of a signal path. However, it can also be provided that the current regulator of a signal path is connected downstream of the at least one light source. Likewise it can be provided that the current regulator is arranged in the multiplexer unit.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtquellen in den jeweiligen Signalpfaden im Pulsbetrieb betreibbar sind. Vorzugsweise sind die Lichtquellen auch dimmbar. In jedem Lichtquellenstrang und somit in jedem Signalpfad kann somit eine steuerbare Stromregelung eingebaut sein, welche beispielsweise mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM) die Möglichkeit bietet, die Anordnung zu dimmen.It can be provided that the light sources in the respective signal paths can be operated in pulse mode. Preferably, the light sources are also dimmable. In each light source strand and thus in each signal path can thus be incorporated a controllable current control, which for example by means of a pulse width modulation (PWM) offers the possibility to dim the arrangement.

Vorzugsweise ist die Frequenz zur Modulation und Steuerung der Stromregler größer als die Frequenz, mit welcher die Multiplexereinheit die von der Energiequelle bereitgestellte Energie an die jeweiligen Signalpfade schaltet. Die Modulation und Steuerung der Stromregler erfolgt somit mit einer höheren Frequenz als das Multiplexen der Versorgungsspannung. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn über die steuerbare Stromregelung das Dimmen der Anordnung mittels Pulsweitenmodulation durchgeführt wird.Preferably, the frequency for modulation and control of the current regulator is greater than the frequency at which the multiplexer unit switches the energy provided by the energy source to the respective signal paths. The modulation and control of the current regulator thus takes place at a higher frequency than the multiplexing of the supply voltage. This is particularly necessary if the controllable current regulation is used to dimming the arrangement by means of pulse width modulation.

Vorzugsweise ist die Frequenz, mit welcher die Multiplexereinheit die von der Energiequelle bereitgestellte Energie an die jeweiligen Signalpfade in einer vorgebbaren Reihenfolge schaltet, größer als 150 Hz. Dadurch wird die von der Energiequelle, insbesondere der Gleichspannungsquelle, gelieferte Versorgungsspannung mit einer derartigen Frequenz der Reihe nach auf die Lichtquellen-Stränge geschaltet, welche dem menschlichen Auge des Betrachters auf Grund der Integrationswirkung des menschlichen Auges eine flimmerfreie Lichtquelle erscheinen lässt.Preferably, the frequency at which the multiplexer unit switches the energy provided by the energy source to the respective signal paths in a predeterminable order is greater than 150 Hz. Thereby, the supply voltage supplied by the energy source, in particular the DC voltage source, with such a frequency becomes in order switched to the light source strands, which makes a flicker-free light source appear to the human eye of the observer due to the integration effect of the human eye.

Die in die Lichtquellen-Stränge geschalteten Stromregler regeln den elektrischen Strom des jeweiligen Stranges bzw. Signalpfades auf einen gewünschten bzw. erforderlichen Wert, welcher beispielsweise etwa 350 mA beträgt. Der Strom in einem Signalpfad kann jedoch auch größer sein und abhängig von dem Typ der Lichtquelle auch bis zu 1,5 A betragen. Insbesondere bei Leistungs-Leuchtdioden sind derartige Ströme von einigen hundert mA bis deutlich über 1 A erforderlich. Um die Lichtausbeute der Gesamtanord= nung zu optimieren, kann auch vorgesehen sein, dass die elektrischen Ströme in den einzelnen Signalpfaden und somit in den einzelnen Lichtquellen-Strängen geringfügig oberhalb des angegebenen Nennstromes für Lichtquellen, insbesondere Leistungs-Leuchtdioden, liegen. Die Leistungs-Leuchtdioden werden dann im Pulsbetrieb betrieben, wodurch die maximale Pulsbelastung genutzt werden kann.The current regulators connected in the light source strands regulate the electrical current of the respective strand or signal path to a desired one or required value, which is for example about 350 mA. However, the current in a signal path can also be larger and, depending on the type of light source, can be up to 1.5 A. Especially with power LEDs, such currents of a few hundred mA to well above 1 A are required. In order to optimize the luminous efficacy of the overall arrangement, provision can also be made for the electrical currents in the individual signal paths and thus in the individual light source strands to be slightly above the specified rated current for light sources, in particular power LEDs. The power LEDs are then operated in pulse mode, whereby the maximum pulse load can be used.

Die Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle ist vorzugsweise kleiner 25 V, wodurch vorteilhafterweise die Spannung in den einzelnen Signalpfaden ebenfalls kleiner 25 V beträgt, und die Schutzkleinspannung nicht überschritten wird.The output voltage of the DC voltage source is preferably less than 25 V, whereby advantageously the voltage in the individual signal paths is also less than 25 V, and the protective extra-low voltage is not exceeded.

Vorzugsweise sind in einem ersten Signalpfad zumindest eine Lichtquelle angeordnet, welche zur Erzeugung von Lichtsignalen einer ersten Lichtfarbe ausgebildet sind. In zumindest einem zweiten Signalpfad ist zumindest eine Lichtquelle geschaltet, welche zur Erzeugung von Lichtsignalen einer zweiten Lichtfarbe ausgebildet ist. 'Preferably, at least one light source is arranged in a first signal path, which light sources are designed to generate light signals of a first light color. In at least one second signal path at least one light source is connected, which is designed to generate light signals of a second light color. '

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit einer ersten Lichtquelle, welche in einen ersten Signalpfad geschaltet ist, und zumindest einer zweiten Lichtquelle, welche in einen zweiten, zum ersten Signalpfad parallel geschalteten Signalpfad, geschaltet ist, werden die Lichtquellen mittels einer Energiequelle energieversorgt. Die von der Energiequelle bereitgestellte Energie wird durch eine Multiplexereinheit situationsabhängig an einen der mehreren Signalpfade geschaltet. Das Multiplexen der Versorgungsspannung auf die jeweiligen Signalpfade ermöglicht dem Betrieb der Lichtquellen derart, dass die Schutzkleinspannungsgrenze eingehalten werden kann und keine erweiterten Schutzmaßnahmen gegen Berührungsschutz erforderlich sind.In a method according to the invention for operating a circuit arrangement with a first light source, which is connected in a first signal path, and at least one second light source, which is connected in a second, parallel to the first signal path signal path, the light sources are powered by a power source. The energy provided by the energy source is switched depending on the situation to one of the several signal paths by a multiplexer unit. The multiplexing of the supply voltage to the respective signal paths allows the operation of the light sources such that the protective extra-low voltage limit can be maintained and no extended protective measures against contact protection are required.

Durch die Schaltungsanordnung und das Verfahren kann durch die hochfrequente Umschaltung der Versorgungsspannung zwischen den zu betreibenden Lichtquellen-Strängen, insbesondere Leistungs-Leuchtdioden-Strängen, ein Betrieb ohne Erhöhung der Versorgungsspannung, wie dies bei den bekannten Schaltungsanordnungen der Fall ist, ermöglicht werden, dennoch aber eine relativ große Anzahl an Lichtquellen, insbesondere Leistungs-Leuchtdioden, praktisch gleichzeitig betrieben werden, da die hochfrequente Umschaltung für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist, und somit vom menschlichen Auge ein gleichzeitiger Betrieb wahrgenommen wird.By the circuit arrangement and the method can be made possible by the high frequency switching of the supply voltage between the light source strands to be operated, in particular power light-emitting diode strands, operation without increasing the supply voltage, as is the case in the known circuit arrangements, but nevertheless a relatively large number of light sources, in particular power LEDs, are operated virtually simultaneously, since the high-frequency switching is imperceptible to the human eye, and thus a simultaneous operation is perceived by the human eye.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.Advantageous embodiments of the circuit arrangement according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to a schematic drawing. The sole FIGURE 1 shows a schematically illustrated circuit arrangement according to the invention.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

In Figur 1 ist eine Schaltungsanordnung 1 dargestellt, welche eine Energiequelle aufweist, die im Ausführungsbeispiel als Gleichspannungsquelle ausgebildet ist. Die Gleichspannungsquelle 2 ist zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung mit Werten kleiner 25 V ausgebildet.1 shows a circuit arrangement 1 is shown, which has an energy source, which is formed in the embodiment as a DC voltage source. The DC voltage source 2 is designed to provide an output voltage with values less than 25 V.

Die Schaltungsanordnung umfasst des Weiteren drei parallel geschaltete Signalpfade 4, 5 und 6, welche mit einer Multiplexereinheit 3 verbunden sind, wobei die Multiplexereinheit 3 zwischen die Gleichspannungsquelle 2 und diese Signalpfade 4, 5 und 6 geschaltet ist.The circuit arrangement further comprises three parallel-connected signal paths 4, 5 and 6, which are connected to a multiplexer unit 3, wherein the multiplexer unit 3 is connected between the DC voltage source 2 and these signal paths 4, 5 and 6.

In einem ersten Signalpfad sind zwei symbolhaft dargestellte Lichtquellen angeordnet, welche in Reihe geschaltet sind und im Ausführungsbeispiel als Leistungs-Leuchtdioden 41 und 42 realisiert sind. Diese beiden Leistungs-Leuchtdioden 41 und 42 sind im Ausführungsbeispiel zur Erzeugung von Lichtsignalen mit grüner Lichtfarbe ausgebildet. In Reihe zu diesen beiden Leistungs-Leuchtdioden 41 und 42 ist ein steuerbarer Stromregler 43 in den ersten Signalpfad geschaltet.In a first signal path two symbolically represented light sources are arranged, which are connected in series and realized in the embodiment as a power LEDs 41 and 42. These two power LEDs 41 and 42 are formed in the embodiment for generating light signals with green light color. In series with these two power LEDs 41 and 42, a controllable current regulator 43 is connected in the first signal path.

In den zweiten Signalpfad 5 ist ebenfalls eine Mehrzahl an symbolisch gezeigten Lichtquellen in Reihe geschaltet, wobei die Lichtquellen ebenfalls als Leistungs-Leuchtdioden 51 und 52 ausgebildet sind und als Leuchtdioden-Strang konzipiert sind. Die beiden Leistungs-Leuchtdioden 51 und 52 sind im Ausführungsbeispiel zur Erzeugung von Lichtsignalen mit blauer Lichtfarbe konzipiert. In den Signalpfad 5 ist ebenfalls ein steuerbarer Stromregler 53 in Reihe zu dem Leuchtdioden-Strang geschaltet.In the second signal path 5 is also a plurality of symbolically shown light sources connected in series, wherein the light sources are also designed as power LEDs 51 and 52 and are designed as a light-emitting diode strand. The two power LEDs 51 and 52 are designed in the embodiment for generating light signals with blue light color. In the signal path 5, a controllable current regulator 53 is also connected in series with the light-emitting diode strand.

Darüber hinaus ist in dem dritten Signalpfad 6 ebenfalls eine Mehrzahl an Lichtquellen in Reihe geschaltet, wobei die als Leistungs-Leuchtdioden 61 und 62 ausgebildeten Lichtquellen zur Erzeugung von Lichtsignalen mit roter Lichtfarbe ausgebildet sind. Auch hier ist in Reihe zu diesem Leuchtdioden-Strang ein steuerbarer Stromregler 63 geschaltet.In addition, in the third signal path 6, a plurality of light sources are also connected in series, wherein the light emitting diodes 61 and 62 formed as light sources for generating light signals are formed with red light color. Again, a controllable current regulator 63 is connected in series with this light-emitting diode strand.

Die Anzahl der Signalpfade wie auch die Anzahl der jeweils in diese Signalpfade geschalteten Leistungs-Leuchtdioden ist lediglich beispielhaft und es können weniger oder mehr Signalpfade ausgebildet sein. Ebenso können in den Signalpfaden Leuchtdioden-Stränge in Reihe geschaltet sein, welche mehr oder weniger als zwei Leuchtdioden umfassen.The number of signal paths as well as the number of power LEDs connected in each of these signal paths is merely exemplary and fewer or more signal paths may be formed. Likewise, in the signal paths light-emitting diode strands may be connected in series, which comprise more or less than two light-emitting diodes.

Durch die Multiplexereinheit 3 wird die von der Gleichspannungsquelle 2 gelieferte Versorgungsspannung in einer vorgebbaren Reihenfolge auf die Leuchtdioden-Stränge bzw. auf jeweils einen der Signalpfade 4, 5 und 6 geschaltet. Das hochfrequente Umschalten der Versorgungsspannung zwischen den zu betreibenden Leuchtdioden-Strängen erfolgt dabei durch die Multiplexereinheit 3 mit einer Frequenz, welche größer als 150 Hz ist. Durch die Stromregler 43, 53 und 63 wird der Strom des jeweiligen Stranges, welcher momentan durch die Multiplexereinheit 3 durchgeschaltet ist, im Ausführungsbeispiel auf einen Wert von etwa 350 mA geregelt. Mittels einer Pulsweitenmodulation kann auch eine Dimmbarkeit der dargestellten Leistungs-Leuchtdioden-Anordnung ermöglicht werden. Dazu ist die Modulation und Steuerung der Stromregler 43, 53 und 63 mit einer Frequenz erforderlich, welche höher ist als die Frequenz zum Multiplexen der Versorgungsspannung durch die Multiplexereinheit 3.By the multiplexer unit 3, the supply voltage supplied by the DC voltage source 2 is connected in a predeterminable order to the light-emitting diode strands or to one of the signal paths 4, 5 and 6 respectively. The high-frequency switching of the supply voltage between the LED strands to be operated is carried out by the multiplexer unit 3 with a frequency which is greater than 150 Hz. By the current regulator 43, 53 and 63, the current of the respective strand, which is currently connected through the multiplexer unit 3, regulated in the embodiment to a value of about 350 mA. By means of a pulse width modulation, a dimming of the illustrated power LED arrangement can be made possible. For this purpose, the modulation and control of the current regulators 43, 53 and 63 with a frequency which is higher than the frequency for multiplexing the supply voltage by the multiplexer unit 3 is required.

Die drei Stromregler 43, 53, 63 können in den Signalpfaden 4, 5, 6 auch jeweils nachgeschaltet zu den Leistungs-Leuchtdioden 41, 51 und 61 geschaltet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Stromregler 43, 53, 63 in die Multiplexereinheit 3 integriert sind.The three current regulators 43, 53, 63 can also be connected in each case in the signal paths 4, 5, 6 to the power LEDs 41, 51 and 61. It can also be provided that the current regulators 43, 53, 63 are integrated in the multiplexer unit 3.

Im Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Leistungs-Leuchtdioden 41, 42, 51, 52, 61, 62 in den einzelnen Signalpfaden 4, 5, 6 gleich, wobei diese jeweilige Anzahl auch von Signalpfad zu Signalpfad unterschiedlich sein kann. Bevorzugt sind in jedem der Signalpfade 4, 5, 6 mehr als fünf, insbesondere sechs, Leistungs-Leuchtdioden angeordnet.In the exemplary embodiment, the number of power LEDs 41, 42, 51, 52, 61, 62 in the individual signal paths 4, 5, 6 is the same, and this number can also be different from signal path to signal path. Preferably, more than five, in particular six, power LEDs are arranged in each of the signal paths 4, 5, 6.

Claims (12)

Schaltungsanordnung, bei welcher zumindest eine erste Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62) in einen ersten Signalpfad (4, 5, 6) und zumindest eine zweite Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62 in einen zweiten, zum ersten Signalpfad (4, 5, 6) parallel geschalteten Signalpfad (4, 5, 6) geschaltet ist, und einer Energiequelle (2), welche mit den Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Multiplexereinheit (3) zwischen die Energiequelle (2) und die Signalpfade (4, 5, 6) geschaltet ist, wobei die von der Energiequelle (2) bereitgestellte Energie durch die Multiplexereinheit (3) situationsabhängig an einen der Signalpfade (4, 5, 6) anlegbar ist.Circuit arrangement in which at least one first light source (41, 42, 51, 52, 61, 62) is integrated in a first signal path (4, 5, 6) and at least one second light source (41, 42; 51, 52; 61, 62 in FIG a second signal path (4, 5, 6) connected in parallel with the first signal path (4, 5, 6) and a power source (2) connected to the light sources (41, 42; 51, 52; 61, 62) connected is,
characterized in that
a multiplexer unit (3) is connected between the energy source (2) and the signal paths (4, 5, 6), wherein the energy provided by the energy source (2) is sent by the multiplexer unit (3) to one of the signal paths (4, 5, 6) can be applied. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jedem Signalpfad (4, 5, 6) zumindest zwei Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) geschaltet sind.Circuit arrangement according to Claim 1,
characterized in that
in each signal path (4, 5, 6) at least two light sources (41, 42; 51, 52; 61, 62) are connected. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die von der Energiequelle (2) bereitgestellte Energie durch die Multiplexereinheit (3) in einer vorgebbaren Reihenfolge an jeweils einen Signalpfad (4, 5, 6) anlegbar ist.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the energy provided by the energy source (2) can be applied by the multiplexer unit (3) in a predeterminable sequence to a respective signal path (4, 5, 6). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jeden Signalpfad (4, 5, 6) ein Stromregler (43, 53, 63) geschaltet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
in each signal path (4, 5, 6), a current regulator (43, 53, 63) is connected. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) in den jeweiligen Signalpfaden (4, 5, 6) im Pulsbetrieb betreibbar sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the light sources (41, 42, 51, 52, 61, 62) in the respective signal paths (4, 5, 6) can be operated in pulse mode. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) dimmbar sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the light sources (41, 42; 51, 52; 61, 62) are dimmable. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Frequenz zur Modulation und Steuerung der Stromregler (43, 53, 63) größer ist, als die Frequenz, mit welcher die Multiplexereinheit (3) die von der Energiequelle (2) bereitgestellte Energie an die jeweiligen Signalpfade (4, 5, 6) schaltet.Circuit arrangement according to claims 4 to 6,
characterized in that
the frequency for modulating and controlling the current regulators (43, 53, 63) is greater than the frequency with which the multiplexer unit (3) switches the energy supplied by the energy source (2) to the respective signal paths (4, 5, 6) , Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Frequenz, mit welcher die Multiplexereinheit (3) die von der Energiequelle (2) bereitgestellte Energie an die jeweiligen Signalpfade (4, 5, 6) schaltet, größer 150 Hz ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the frequency with which the multiplexer unit (3) switches the energy provided by the energy source (2) to the respective signal paths (4, 5, 6) is greater than 150 Hz. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energiequelle eine Spannungsquelle, insbesondere eine Gleichspannungsquelle (2), ist, welche eine Ausgangsspannung kleiner 25 V für die Energieversorgung der Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) bereitstellt.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the energy source is a voltage source, in particular a DC voltage source (2), which provides an output voltage of less than 25 V for the energy supply of the light sources (41, 42; 51, 52; 61, 62). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen als Leistungs-Leuchtdioden (41, 42; 51, 52; 61, 62) ausgebildet sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
the light sources are designed as power LEDs (41, 42; 51, 52; 61, 62). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62) in einem ersten Signalpfad (4, 5, 6) zur Erzeugung von Lichtsignalen einer ersten Lichtfarbe, und eine Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62) in einem zweiten Signalpfad (4, 5, 6) zur Erzeugung von Lichtsignalen einer zweiten Lichtfarbe ausgebildet sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that
a light source (41, 42, 51, 52, 61, 62) in a first signal path (4, 5, 6) for generating light signals of a first light color, and a light source (41, 42; 51, 52; 61, 62) in a second signal path (4, 5, 6) for generating light signals of a second light color are formed. Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung (1), bei welcher zumindest eine erste Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62) in einen ersten Signalpfad (4, 5, 6) und zumindest eine zweite Lichtquelle (41, 42; 51, 52; 61, 62) in einen zweiten, zum ersten Signalpfad (4, 5, 6) parallel geschalteten, Signalpfad (4, 5, 6) geschaltet ist, bei dem die Lichtquellen (41, 42; 51, 52; 61, 62) mittels einer Energiequelle (2) energieversorgt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die von der Energiequelle (2) bereitgestellte Energie durch eine Multiplexereinheit (3) situationsabhängig an einen der mehreren Signalpfade (4, 5, 6) geschaltet wird.Method for operating a circuit arrangement (1), in which at least one first light source (41, 42; 51, 52; 61, 62) is transformed into a first signal path (4, 5, 6) and at least one second light source (41, 42; 51 , 52, 61, 62) is connected in a second signal path (4, 5, 6) connected in parallel with the first signal path (4, 5, 6), in which the light sources (41, 42; 51, 52; 62) are supplied with energy by means of an energy source (2),
characterized in that
the energy provided by the energy source (2) is switched by a multiplexer unit (3) to one of the plurality of signal paths (4, 5, 6) depending on the situation.
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