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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität einer
japanischen Anmeldung Nr. 2005-202433 ,
eingereicht am 12. Juli 2005, wobei die Offenbarung derer hier unter
Bezugnahme aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Beleuchtungsvorrichtung für
ein Fahrzeug. Genauer gesagt, ist die vorliegende Offenbarung auf eine
Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Beleuchtungsvorrichtung für
ein Fahrzeug gerichtet, welche dazu angeordnet ist, einen Beleuchtungs-Betrieb
von einer Halbleiter-Lichtquelle zu steuern, welche ein lichtemittierendes
Halbleiterelement enthält.
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HINTERGRUND
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Herkömmlicherweise
sind Lichtquellen bekannt, bei welchen lichtemittierende Halbleiterelemente,
wie beispielsweise LEDs (Leuchtdioden), als Beleuchtungsvorrichtungen
für Fahrzeuge
verwendet werden. Bei dieser Art von Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtungen, ist eine
Steuereinrichtung zum Steuern von Beleuchtungs-Betrieben der LEDs
eingebaut.
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Es
sind Beleuchtungs-Steuereinrichtungen, welche mit Schaltreglern
ausgestattet sind, bekannt. Die Schaltregler sind dazu in der Lage,
Ausgangsspannungen mit Bezug auf LEDs basierend auf Strömen der
LEDs zu steuern. Sogar wenn mehrere LEDs als eine Last, entweder
in Serie oder parallel, verbunden sind, können die Schaltregler Ausgangsspannungen
derart steuern, dass spezifizierte Ströme durch die jeweiligen LEDs
fließen
können.
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Wenn
jedoch Ausgänge
der Schaltregler kurzgeschlossen oder geerdet werden, dann werden die
Lasten der Schaltregler erhöht.
Daraus folgend gibt es die Wahrscheinlichkeit, dass die Schaltregler eine
Fehlfunktion in Zusammenhang mit übermäßig hohen Energielasten haben
werden. Ebenfalls, wenn die Ausgänge
der Schaltregler, beispielsweise aufgrund von Trennungen (engt.
disconnections) der LEDs, in offene Zustände gebracht werden, kann die Ausgangsspannung
bei einem Rücklauf-Schaltregler übermäßig ansteigen.
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Unter
einem solchen Umstand wurde vorgeschlagen, eine Ausgangsspannung
des Schaltreglers zu verringern, wenn ein anormaler Zustand an der
Ausgangsseite eines Schaltreglers erfasst wird (siehe beispielsweise
japanisches Patentdokument
JP-A-2004-134147 , insbesondere
1,
6 und
7, Seiten 3 bis 8).
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Bei
der vorhergehenden herkömmlichen Technik
werden mehrere LED-Blöcke
parallel zur Ausgangsseite des Schaltreglers verbunden. Ein Serien-Regler,
welcher ein Schaltelement, einen Shunt-Widerstand und einen Komparator
enthält,
ist in Serie mit jedem der LED-Blöcke verbunden. Die Ausgangsspannung
des Schaltreglers wird derart gesteuert, dass der Strom von jedem
der LED-Blöcke einen bestimmten
Strom bildet. Wenn ein anormaler Zustand auftritt, wird die Ausgangsspannung
des Schaltreglers verringert. Daraus folgend können, sogar wenn einige der
LEDs eine Fehlfunktion haben, die fehlerfreien LEDs geschützt werden.
Jedoch spricht die vorhergehende herkömmliche Technik nicht eine
Erfassung eines anormalen Zustands mit Bezug auf jeden der LED-Blöcke an.
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DE 10 2005 047 610
A1 beschreibt eine Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeuglampen,
bei der die Zufuhr eines Stroms zu den verwendeten LEDs durch Serienregler
gesteuert wird. Bei Erdungsschluss oder Kurzschluss bei einer LED-Anode oder
dem Ausgangsanschluss des Schaltreglers wird der Schaltregler gestoppt.
Eine weitere Maßnahme ist
ein schaltbarer Nebenfluss durch eine Diode bei Störungen,
der ebenfalls dem Schutz verbleibender betriebsfähiger LEDs dient.
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DE 199 50 135 A1 ist
ebenfalls auf eine Ansteuerung für
in Serie geschaltete LEDs gerichtet, die an eine Batterie angeschlossen
sind, wobei bei dieser Schaltung vor jedem einer Anzahl von LED-Strängen ein
Halbleiterschalter vorgeschaltet ist, der abhängig von einem Regelkreis seinen
zugehörigen
LED-Strang schalten kann. Der Halbleiterschalter wird getaktet so
geschaltet, dass ein konstanter Mittelwert des LED-Stroms erzielt
wird, und zumindest ein weiterer LED-Strang abhängig von Messergebnissen eines
Haupt-LED-Strangs mitgetaktet wird.
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EP 1 079 667 A2 lehrt
eine Lichtsteuervorrichtung mit parallel geschalteten Ketten in
vorgesehenen Gruppen von weißen
LEDs. Vor und in jeder der Ketten von LEDs werden Strommess- und
-ausgleichsmittel vorgesehen, um ein bei weißen LEDs übliches Ausfallen bei plötzlichen
Stromanstiegen und bei extremen Temperaturen zu vermeiden.
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Die
Steuerung ändert
zu diesem Zwecke in Abhängigkeit
davon, ob eine LED offen oder geschlossen ausfällt, den Stromfluss an alle
Ketten. Die Steuerung bestimmt ebenfalls die Betriebstemperatur
und stellt den Stromfluss entsprechend ein.
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DE 103 46 528 A1 lehrt
eine Beleuchtungsschaltung für
das Beleuchten einer aus einer Mehrzahl von LEDs aufgebauten Fahrzeuglampe.
Es ist ein Anomalitätszustands-Detektor
zum Detektieren eines anormalen Zustands der Beleuchtungsschaltung
auf Basis der Ausgangsspannung eines Schaltreglers, des Versorgungsstroms
und der Energieversorgungsspannung sowie eine Steuerung zum Steuern
der Ausgangsspannung des Schaltreglers vorgesehen. Wenn der Anomalitätszustandsdetektor
einen anormalen Zustand detektiert, senkt er die Ausgangsspannung
des Schaltreglers.
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DE 102 36 862 A1 beschreibt
eine weitere Schaltungsanordnung zur Stromversorgung von Leuchtdioden
in Fahrzeugleuchten. Mehrere Leuchtdiodenanordnungen werden von
ihnen zugeordneten Stromüberwachungsmitteln
kontrolliert, welche die über
die Anordnungen fließenden
Lastströme überwachen
und bei starker Abweichung der Lastströme von einem Sollwert insgesamt
abschalten.
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ÜBERSICHT
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Die
vorliegende Offenbarung ist auf Probleme der vorhergehenden herkömmlichen
Technik gerichtet. Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung, welche eine Stufe zum Zuführen von
elektromagnetischer Energie mit Bezug auf eine Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen enthält, welche
zueinander parallel verbunden sind. Wenn ein anormaler Zustand in
einer Schaltung auftritt, welche mit jeder der Halbleiter-Lichtquellen
verbunden ist, oder wenn ein anormaler Zustand in irgendeiner der
Halbleiter-Lichtquellen auftritt, kann die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle
geschützt
werden.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
gemäß Patentanspruch
1, bei welcher eine Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche
zueinander parallel verbunden sind, als eine Last verwendet werden.
Die Steuereinrichtung enthält
einen Schaltregler zum Anlegen einer Eingangsspannung von einer
Energieversorgung an die jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen, und eine Mehrzahl von
Serien-Reglern, welche in Serie mit den jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen
verbunden sind. Die Steuereinrichtung enthält ebenfalls ein Schaltregler-Steuermittel
zur Durchführung
eines Steuerbetriebes mit Bezug auf den Schalt-Regler in Ansprechen
auf einen anormalen Zustand, welcher durch einen Erdungsfehler von
einer der Halbleiter-Lichtquellen verursacht wird. Jeder der Serien-Regler
ist durch ein Stromerfassungselement zum Erfassen eines Stromes
von jeder der Halbleiter-Lichtquellen implementiert. Der Serien-Regler enthält ferner
ein Schaltelement, welches in Serie mit der jeweiligen Halbleiter-Lichtquelle
verbunden ist, und einen Komparator zum Vergleichen eines durch das
Stromerfassungselement erfassten Stromes mit einem definierten Wert,
und zum Steuern vom EIN/AUS-Betrieben des Schaltelements in Ansprechen
auf ein Vergleichsergebnis. Der Schaltregler steuert eine Ausgangsspannung
in Ansprechen auf ein Vergleichsergebnis von jeglichen der Komparatoren.
Das Schaltregler-Steuermittel
ist mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Schaltreglers verbunden
und beendet den Betrieb des Schaltreglers, so dass eine Ausgangsspannung
des Schaltreglers in einem normalen Zustand ist, wenn der erfasste Strom
von irgendeinem der Stromerfassungselemente derart verringert ist,
dass ein Vergleichsergebnis des jeweiligen Komparators anormal wird,
wobei das Schaltregler-Steuermittel in seine Entscheidung auch die
Ausgangsspannung am Ausgangsspannungsanschluss einbezieht.
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Die
jeweiligen Serien-Regler werden derart gesteuert, dass definierte
Ströme
durch die Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche zueinander parallel
verbunden sind, fließen
können.
Ebenfalls wird die Ausgangsspannung des Schaltreglers in Ansprechen auf
einen Steuerzustand von jeglichen der Serien-Reglern gesteuert (beispielsweise,
wenn ein anormaler Zustand auftritt, welcher sich auf eine Trennung
(Leerlauf) von jeglichen der Halbleiter-Lichtquellen oder irgendeine Schaltung,
welche mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelt ist, bezieht).
Wenn ein Vergleichsergebnis des Komparators anormal wird, so dass
ein Strom eines Stromerfassungselementes, welches mit der Halbleiter-Lichtquelle,
bei welcher der anormale Zustand auftritt, verringert ist (beispielsweise
wird die Ausgabe des Komparators höher als der normale Wert),
dann wird das Schaltelement auf AUS geschaltet, und der AUS-Betrieb
des Schaltelements wird durch einen Betrieb des Schutz-Steuermittels beibehalten,
so dass der Serien-Regler, welcher mit der Halbleiter-Lichtquelle, bei
welcher der anormale Zustand auftritt, verbunden ist, im AUS-Zustand
beibehalten werden kann. Daraus folgend kann, sogar wenn der anormale
Zustand aufgrund der Trennung von den Halbleiter-Lichtquellen oder
der mit den Halbleiter-Lichtquellen
gekoppelten Schaltung auftritt, die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle
geschützt
werden.
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Ein
zweiter Aspekt bezieht sich auf eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei welcher eine
Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche parallel zueinander
verbunden sind, als Last verwendet werden. Die Steuereinrichtung
enthält
einen Schaltregler zum Anlegen einer Eingangsspannung von einer
Energieversorgung an die jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen und
eine Mehrzahl von Serien-Reglern, welche in Serie mit den jeweiligen
Halbleiter-Lichtquellen verbunden sind. Die Steuereinrichtung enthält ebenfalls
eine Mehrzahl von Spannungsabfall-Erfassungsmitteln zum Erfassen,
ob angelegte Spannungen der jeweiligen Schaltelemente höher als
eine definierte Spannung in Zusammenhang mit Spannungsabfällen der
jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen angestiegen sind. Jeder der Serien-Regler
ist durch ein Stromerfassungselement zum Erfassen eines Stromes
von jeder der Halbleiter-Lichtquellen, ein Schaltelement, welches
in Serie mit jeder der Halbleiter-Lichtquellen verbunden ist, und
einen Komparator zum Vergleichen eines durch das Stromerfassungselement
erfassten Stromes mit einem definierten Wert und zum Steuern von
EIN/AUS-Betrieben
des Schaltelements in Ansprechen auf ein Vergleichsergebnis implementiert.
Der Schaltregler steuert eine Ausgangsspannung in Ansprechen auf ein
Vergleichsergebnis von jeglichen der Komparatoren. Wenn aufgrund
des Überschreitens
einer vorbestimmten Spannung an irgendeinem Schaltelement eine erfasste
Ausgabe von irgendeinem Spannungsabfall-Erfassungsmittel zum erfassten
Strom von dem zugehörigen
Stromerfassungselement addiert wird, verringert jeder der Komparatoren
einen Strom des Schaltelements in Ansprechen auf einen gesteigerten
Anteil.
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Die
jeweiligen Serien-Regler werden derart gesteuert, dass definierte
Ströme
durch die Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche parallel zueinander
verbunden sind, fließen
können,
und die Ausgangsspannung des Schaltreglers wird in Ansprechen auf
einen Steuerzustand von jeglichen der Serien-Regler gesteuert (beispielsweise
wenn erfasst wird, dass eine angelegte Spannung von einem Schaltelement
höher als
die definierte Spannung in Zusammenhang mit einem Spannungsabfall
von irgendeiner der Halbleiter-Lichtquellen
angestiegen ist). Wenn die vorwärtsgerichtete
Spannung der Halbleiter-Lichtquelle verringert ist oder beide Anschlüsse der
Halbleiter-Lichtquelle kurzgeschlossen sind, wird ein Strom zum
erfassten Strom des Stromerfassungselementes addiert, welcher einem
gesteigerten Anteil der angelegten Spannung zum Schaltelement entspricht,
welches mit der Halbleiter-Lichtquelle
verbunden ist, bei welcher der Spannungsabfall auftritt. Daraus
folgend wird die Ausgabe des Komparators derart geändert, dass
der Strom des Schaltelements in Ansprechen auf den gesteigerten
Anteil des erfassten Stromes vom Stromerfassungselement verringert
wird. Somit kann, sogar wenn ein anormaler Zustand in der Halbleiter-Lichtquelle in Zusammenhang
mit dem Spannungsabfall auftritt, die Halbleiter-Lichtquelle geschützt werden. Ferner
kann die Halbleiter-Lichtquelle, bei welcher der anormale Zustand
auftritt, in einem strahlgedämpften
(engl. beam-attenuated) Beleuchtungs-Status beibehalten werden.
Somit kann dies zu einer Verbesserung von Sicherheitseigenschaften beitragen.
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Ein
dritter Aspekt bezieht sich auf eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei welcher eine
Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche parallel miteinander
verbunden sind, als eine Last verwendet werden. Die Steuereinrichtung
enthält
einen Schaltregler zum Anlegen einer Eingangsspannung von einer
Energieversorgung an die jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen, und
eine Mehrzahl von Serien-Reglern, welche in Serie mit den jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen
verbunden sind. Die Steuereinrichtung enthält ferner ein Schutz-Steuermittel zum
Durchführen
eines Schutz-Steuerbetriebes
mit Bezug auf die jeweiligen Serien-Regler in Ansprechen auf einen
anormalen Zustand, welcher durch eine Trennung von jeder der Halbleiter-Lichtquellen oder
einer Schaltung, welche an jede der Halbleiter-Lichtquellen gekoppelt ist, verursacht
wird. Die Einrichtung enthält
ebenfalls ein Schaltregler-Steuermittel
zum Durchführen
eines Steuerbetriebes mit Bezug auf den Schaltregler in Ansprechen
auf einen anormalen Betrieb, welcher durch einen Erdungs-Fehler
von jeder der Halbleiter-Lichtquellen verursacht wird. Jeder aus
den Serien-Reglern ist durch ein Stromerfassungselement zum Erfassen
eines Stromes von jeder der Halbleiter-Lichtquellen, ein Schaltelement,
welches in Serie mit jeder der Halbleiter-Lichtquellen verbunden
ist, und einen Komparator zum Vergleichen eines durch das Stromerfassungselement
erfassten Stromes mit einem definierten Wert und zum Steuern von
EIN/AUS-Betrieben
des Schaltelements in Ansprechen auf ein Vergleichsergebnis implementiert.
Der Schaltregler steuert eine Ausgangsspannung in Ansprechen auf ein
Vergleichsergebnis von jeglichen der Komparatoren. Jedes der Schutz-Steuermittel
schaltet das Schaltelement auf AUS und behält den AUS-Betrieb des Schaltelements
bei, wenn eine Zeitperiode, innerhalb derer das Vergleichsergebnis
des Komparators in Zusammenhang mit einer Verringerung des erfassten
Stromes von jedem der Stromerfassungselemente anormal wird, eine
erste Zeit überschritten
hat. Das Schaltregler-Steuermittel beendet den Betrieb des Schaltreglers
unter einer solchen Bedingung, dass eine Ausgangsspannung des Schaltreglers
in einem normalen Zustand ist, wenn eine Zeitperiode, innerhalb
derer das Vergleichsergebnis des Komparators in Zusammenhang mit
einer Verringerung des erfassten Stromes von irgendeinem der Stromerfassungselemente
anormal wird, eine zweite Zeit überschritten
hat, welche kürzer
als die erste Zeit ist.
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Die
jeweiligen Serien-Regler werden derart gesteuert, dass definierte
Ströme
durch die Mehrzahl von Halbleiter-Lichtquellen, welche parallel zueinander
verbunden sind, fließen
kann, und die Ausgangsspannung des Schaltreglers wird in Ansprechen
auf einen Steuerzustand von jeglichen der Serien-Regler gesteuert
(beispielsweise wenn ein anormaler Zustand auftritt, welcher sich
auf eine Trennung (Leerlauf) von jeglichen der Halbleiter-Lichtquellen
oder irgendeiner Schaltung, welche mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelt
ist, bezieht). Wenn ein Vergleichsergebnis des Komparators in einem
derartigen Zusammenhang anormal wird, dass ein Strom eines Stromerfassungselementes,
welches mit der Halbleiter-Lichtquelle,
bei welcher der anormale Zustand auftritt, verbunden ist, verringert
wird (beispielsweise wenn die Zeitperiode, innerhalb derer die Ausgabe
des Komparators höher
als der normale Wert wird, die erste Zeit überschritten hat), wird das Schaltelement
auf AUS geschaltet, und der AUS-Betrieb des Schaltelements wird
durch den Betrieb des Schutz-Steuermittels beibehalten, so dass
der Serien-Regler, welcher mit der Halbleiter-Lichtquelle, bei welcher der anormale
Zustand auftritt, verbunden ist, im AUS-Zustand beibehalten werden
kann. Daraus folgend kann, sogar wenn der anormale Zustand aufgrund
der Trennung von den Halbleiter-Lichtquellen oder der Schaltung,
welche mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelt ist, auftritt,
die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle
geschützt
werden.
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Ebenfalls,
wenn ein anormaler Zustand in Zusammenhang mit einem Erdungs-Fehler
von jeglichen der Halbleiter-Lichtquellen
auftritt, und dass Vergleichsergebnis des Komparators in Zusammenhang
mit einem derartigen Betrieb, dass ein erfasster Strom eines Stromerfassungselementes,
welches zum Serien-Regler gehört,
welcher mit der Halbleiter-Lichtquelle verbunden ist, bei welcher
der anormale Zustand auftritt, verringert wird, anormal wird (beispielsweise
wenn die Zeitperiode, innerhalb derer die Ausgabe des Komparators
höher als
der normale Wert wird, die zweite Zeit überschritten hat, welche kürzer als
die erste Zeit ist), dann wird der Betrieb des Schaltreglers derart
beendet, dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers in einem normalen
Zustand ist. Daraus folgend, wenn der anormale Zustand durch den
Erdungs-Fehler von
der Halbleiter-Lichtquelle verursacht wird, wird der Betrieb des Schaltreglers
schneller beendet, als wenn der anormale Zustand aufgrund der Trennungen
bei den Halbleiter-Lichtquellen oder bei den Schaltungen, welche
mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelt sind, auftritt. Daraus
folgend kann die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle geschützt werden.
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Bei
einigen Implementierungen einer der vorhergehenden Steuereinrichtungen
speichert der Schaltregler die Eingangsspannung der Energieversorgung
in einem Umformer als elektromagnetische Energie, wenn ein Hauptschalter
auf EIN oder AUS geschaltet wird, und entlädt die im Umformer gespeicherte
elektromagnetische Energie von einer Sekundärseite des Umformers aus an
jede der Halbleiter-Lichtquellen,
wenn der Hauptschalter auf EIN oder AUS geschaltet wird. Wenn der
Umformer mit einer Mehrzahl von Sekundär-Wicklungen ausgestattet ist,
kann ein Verhältnis
von Windungsanzahlen der Sekundär-Wicklungen
derart eingestellt werden, dass es einem Verhältnis von Spannungsabfällen von
Halbleiter-Lichtquellen entspricht, welche mit den jeweiligen Sekundär-Wicklungen
verbunden sind.
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Da
das Verhältnis
der Windungsanzahlen der Sekundär-Wicklungen derart
eingestellt ist, dass es dem Verhältnis der Spannungsabfälle der
Halbleiter-Lichtquellen entspricht, welche mit den jeweiligen Sekundär-Wicklungen
verbunden sind, können,
sogar wenn eine Gesamtanzahl der Halbleiter-Lichtquellen und Spannungsabfällen (vorwärtsgerichtete Spannung)
der Halbleiter-Lichtquellen (welche mit den jeweiligen Serien-Reglern
verbunden sind) zueinander unterschiedlich sind, Verluste (Energieverluste)
in den jeweiligen Serien-Reglern reduziert werden.
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Einer
oder mehrere der folgenden Vorteile können in einigen Implementierungen
vorliegen. Beispielsweise kann gemäß dem ersten Aspekt, sogar wenn
der anormale Zustand aufgrund der Trennung der Halbleiter-Lichtquellen
oder der mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelten Schaltung auftritt,
die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle geschützt werden.
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Ähnlich kann
gemäß dem zweiten
Aspekt, sogar wenn der anormale Zustand in der Halbleiter-Lichtquelle
in Zusammenhang mit dem Spannungsabfall auftritt, die Halbleiter-Lichtquelle
geschützt
werden. Ferner kann die Halbleiter-Lichtquelle, bei welcher der
anormale Zustand auftritt, in einem strahlgedämpften Beleuchtungs-Status
beibehalten werden. Dies kann zu einer Verbesserung bei Sicherheitseigenschaften
beitragen.
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Gemäß dem dritten
Aspekt kann, sogar wenn der anormale Zustand aufgrund von der Trennung
von den Halbleiter-Lichtquellen
oder der mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelten Schaltung auftritt,
die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle geschützt werden. Ebenfalls kann,
wenn der anormale Zustand durch den Erdungs-Fehler von der Halbleiter-Lichtquelle
verursacht wird, der Schutz-Betrieb schneller sein, als wenn der
anormale Zustand aufgrund der Trennungen von den Halbleiter-Lichtquellen
oder den mit den Halbleiter-Lichtquellen gekoppelten Schaltungen
auftritt. Daher kann die fehlerfreie Halbleiter-Lichtquelle geschützt werden.
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In
einigen Fällen
können,
sogar wenn die Gesamtanzahl von Halbleiter-Lichtquellen und Spannungsabfällen (vorwärts gerichtete
Spannung) der Halbleiter-Lichtquellen (welche mit den jeweiligen Serien-Reglern
verbunden sind) zueinander unterschiedlich sind, Verluste (Energieverluste)
in den jeweiligen Serien-Reglern reduziert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schaltungs-Anordnungsdiagramm für eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Schaltungs-Anordnungsdiagramm einer Ausgangsspannungs-Steuerschaltung.
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3 ist ein Wellenform-Diagramm zur Erläuterung
von Betrieben der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung.
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4 ist
eine Schaltungs-Anordnung eines Serien-Reglers, einer Spannungsabfall-Erfassungsschaltung
und einer Schutz-Steuerschaltung.
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5 ist
ein Schaltungs-Anordnungsdiagramm einer Schaltregler-Steuerschaltung.
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6 ist
ein Schaltungs-Anordnungsdiagramm für eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung
einer Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESTER MODUS ZUM DURCHFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Als
nächstes
werden Beispiels der vorliegenden Erfindung erläutert.
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In
den Zeichnungen ist eine Beleuchtungs-Steuereinrichtung 12 einer
Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung mit den folgenden Bauteilen implementiert:
ein Schaltregler 22; vier Serien-Regler 24, 26, 28, 30;
vier Spannungsabfall-Erfassungsschaltungen 32, 34, 36, 38;
vier Schutz-Steuerschaltungen 40, 42, 44, 46;
und eine Schaltregler-Steuerschaltung 48 mit
Bezug auf vier LEDs 14, 16, 18 und 20.
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Die
LEDs 14, 16, 18, 20 sind parallel
zueinander verbunden, und sind in Serie mit den jeweiligen Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 an
der Ausgangsseite des Schaltreglers 22 als eine Halbleiter-Lichtquelle, welche
durch die lichtemittierenden Halbleiterelemente implementiert sind,
verbunden.
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Alternativ
können
die LEDs 14, 16, 18 und 20 zueinander
in Serie verbunden werden. Ebenfalls können die jeweiligen LEDs 14, 16, 18 und 20 als Lichtquellen
für verschiedene
Arten von Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtungen angeordnet sein, wie
beispielsweise eine Deckenlampe, eine Bremslampe und eine Schlusslampe,
eine Nebellampe, eine Blicklichtlampe, und dergleichen.
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Der
Schaltregler 22 ist durch Kondensatoren C1 und C2, einen
Umwandler T1, eine Diode D1, einen NMOS Transistor 50 und
eine Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 implementiert.
Der Kondensator C1 ist parallel mit einer Primärseite des Umformers T1 verbunden,
und eine Anschluss-Seite des Kondensators C1 ist über einen
Energieversorgungs-Eingangsanschluss 54 mit einem positiven (Plus)
Anschluss einer Fahrzeugbatterie (DC Energieversorgung) 56 verbunden.
Der andere Anschluss des Kondensators C1 ist über einen weiteren Energieversorgungs-Eingangsanschluss 58 mit
einem negativen (Minus) Anschluss der Fahrzeugbatterie 56 verbunden,
und ist ebenfalls geerdet. Der NMOS Transistor 50 ist in
Serie mit der Primärseite
des Umformers T1 verbunden, wobei dessen Drain mit einer Primär-Wicklung
davon verbunden ist. Die Source des Transistors 50 ist
geerdet, und dessen Gate ist mit der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 verbunden.
Der Kondensator C2 ist über
die Diode D1 mit einer Sekundärseite
des Umformers T1 parallel dazu verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen der
Diode D1 und dem Kondensator C2 ist mit einem Ausgangsanschluss 60 verbunden,
und der Ausgangsanschluss 60 ist mit den Anoden der LEDs 14, 16, 18, 20 verbunden.
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Der
NMOS Transistor 50 ist als ein Hauptschalter angeordnet,
welcher in Ansprechen auf EIN/AUS-Signalen (Schaltsignal) von der
Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 auf EIN/AUS geschaltet
wird. Wenn der NMOS Transistor 50 auf EIN geschaltet wird,
wird eine Eingangsspannung vom NMOS Transistor 50 im Umformer
T1 als elektromagnetische Energie gespeichert. Wenn der NMOS Transistor 50 auf
AUS geschaltet wird, wird die im Umformer T1 gespeicherte elektromagnetische
Energie von der Sekundärseite
des Umformers T1 aus über
die Diode D1 an die jeweiligen LEDs 14, 16, 18, 20 entladen.
In diesem Fall steuert der Schaltregler 22 die Ausgangsspannung,
um eine maximale Spannung zu werden, so dass diese Ausgangsspannung mit
der höchsten
Spannung unter den Spannungen übereinstimmen
kann, welche von den Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 an
die Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 rückgeführt werden.
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Wie
in 2 dargestellt, ist die Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 durch
einen Komparator 62, einen Fehler-Verstärker 64, einen Sägezahnwellen-Generator 66,
eine Referenzspannung 68, Widerstände R1, R2, R3, einen Kondensator
C3 und Dioden D2, D3, D4, D5 implementiert. Ein Ausgangsanschluss
t1 des Komparators 62 ist mit dem Gate des NMOS Transistors 50 verbunden;
ein Ausgangsanschluss t2 des Fehler-Verstärkers 64 ist mit der
Schaltregler-Steuerschaltung 48 verbunden; und Eingangsanschlüsse t3 bis
t6, welche mit Anoden der Dioden D2 bis D5 verbunden sind, sind
mit den Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 verbunden.
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Der
Fehler-Verstärker 64 erlangt
Spannungen, welche von den Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 über die
Dioden D2 bis D5 an den positiven Eingangsanschluss davon rückgeführt werden,
und stellt eine solche Spannung als einen Schwellenwert „Vth" ein, welcher einer
Differenz zwischen einer Referenzspannung 68 und einer
maximalen Spannung unter den erlangten Spannungen entspricht. Der
Fehler- Verstärker 64 gibt
dann diesen Schwellenwert Vth an den positiven Eingangsanschluss
des Komparators 62 aus. Der Komparator 62 erlangt
eine Sägezahnwelle
(Sägezahnwellen-Signal) „Vs" vom Sägezahnwellen-Generator 66,
vergleicht die erlangte Sägezahnwelle
Vs mit dem Schwellwert Vth, und stellt dann EIN/AUS-Signale (Schaltsignal)
in Ansprechen auf ein Vergleichsergebnis dem Gate des NMOS Transistors 50 bereit.
Zu dieser Zeit können
die EIN/AUS-Signale über
einen Vorverstärker
(nicht gezeigt) bereitgestellt werden.
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Wie
in 3(a) und 3(b) gezeigt,
wenn der Pegel des Schwellwertes Vth an einem im Wesentlichen mittleren
Pegel der Sägezahnwelle
Vs ist, stellt der Komparator 62 ein EIN/AUS-Signal bereit, welches
eine relative Einschaltdauer von 50% hat. In diesem Fall, wenn irgendeine
der Ausgangsspannungen, welche von den Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 rückgeführt werden,
auf High kommt, und der Pegel des Schwellwertes Vth auf High kommt,
wie in 3(c) und 3(d) gezeigt,
stellt der Komparator 62 ein EIN/AUS-Signal bereit, welches
eine höhere relative
Einschaltdauer als die relative Einschaltdauer von 50% hat. Umgekehrt,
wenn die von den Serien-Reglern 24, 26, 28, 30 rückgeführten Spannungen
auf Low kommen und der Pegel des Schwellwertes Vth verringert wird,
wie in 3(e) und 3(f) gezeigt,
stellt der Komparator 62 ein EIN/AUS-Signal bereit, welches
eine relative Einschaltdauer von weniger als 50% hat. Anstelle des
Sägezahnwellen-Generators 66 kann
ein Dreieckwellen-Generator
zum Erzeugen eines Dreieckwellen-Signals verwendet werden.
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Wie
in 4 gezeigt, ist jeder der Serien-Regler 24, 26, 28, 30 durch
einen NMOS Transistor 70, einen Vergleichsverstärker 72,
eine Referenzspannung 74, und Widerstände R4, R5, R6 implementiert.
Ein Drain des NMOS Transistors 70 ist mit Kathoden der
LEDs 14 bis 20 verbunden, und ist in Serie mit
den LEDs 14 bis 20 in Kombination mit dem Widerstand
R6 verbunden. Der Widerstand R6 dient als ein Stromerfassungselement,
welches Ströme
erfasst, welche durch die jeweiligen LEDs 14 bis 20 fließen. Eine
Spannung, welche zwischen beiden Anschlüssen des Widerstands R6 auftritt,
wird über
den Widerstand R5 an einen negativen Eingangsanschluss des Vergleichsverstärkers 72 angelegt.
Der Vergleichsverstärker 72 vergleicht
eine Spannung, welche an den negativen Eingangsanschluss angelegt
ist, mit der Referenzspannung 74 als den bestimmten Wert,
und legt eine Spannung entsprechend des Vergleichsergebnisses über den
Widerstand R4 an das Gate des NMOS Transistors 70 an, um
EIN/AUS-Betriebe des NMOS Transistors 70 zu steuern. Mit
anderen Worten, vergleicht der Vergleichsverstärker 72 die Spannung,
welche zwischen beiden Anschlüssen
des Widerstands R6 auftritt, mit der Referenzspannung 74,
und steuert die EIN/AUS-Betriebe des NMOS Transistors 70 gemäß diesem
Vergleichsergebnis, so dass der bestimmte Strom durch den NMOS Transistor 70 fließen kann. Es
werden EIN/AUS-Zustände
der jeweiligen NMOS Transistoren 70 an die Eingangsanschlüsse t3 bis
t6 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 durch die
Gate-Spannungen davon rückgeführt.
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Wie
in 4 gezeigt, werden Spannungsabfall-Erfassungsschaltungen 32 bis 38 und Schutz-Steuerschaltungen 40 bis 46 mit
den jeweiligen Serien-Reglern 24 bis 30 verbunden.
Jede der Spannungsabfall-Erfassungsschaltungen 32 bis 38 ist
durch einen Widerstand R7 und eine Zener-Diode ZD1 implementiert.
Der Widerstand R7 ist in Serie mit der Zener-Diode ZD1 verbunden.
Eine Anschlussseite des Widerstands R7 ist mit dem negativen Eingangsanschluss
des Vergleichsverstärkers 72 verbunden, und
eine Kathode der Zener-Diode ZD1 ist mit dem Drain des NMOS Transistors 70 verbunden.
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Die
jeweiligen Spannungsabfall-Erfassungsschaltungen 32 bis 38 sind
als Spannungsabfall-Erfassungsmittel implementiert, welche dazu
in der Lage sind, anormale Zustände
zu erfassen, welche durch die Spannungsabfälle der LEDs 14 bis 20 verursacht
werden. Beispielsweise ist das Spannungsabfall-Erfassungsmittel
dazu in der Lage, zu erfassen, dass in Zusammenhang mit einer Verringerung der
vorwärts
gerichteten Spannungen „Vf" der LEDs 14 bis 20,
die Drain-Spannung entsprechend der angelegten Spannung des NMOS
Transistors 70 von einer vorbestimmten Spannung auf höher als
die vorbestimmte Spannung angestiegen ist. Wenn die Drain-Spannung
des NMOS Transistors 70 höher als die vorbestimmte Spannung
wird, leitet die Zener-Diode ZD1, und eine Spannung, welche von
der bestimmten Spannung aus angestiegen ist, wird an den negativen
Eingangsanschluss des Vergleichsverstärkers 72 angelegt.
Wenn die Drain-Spannung des NMOS Transistors 70 höher als
die vorbestimmte Spannung wird, wird die Ausgabe des Vergleichsverstärkers 72 verringert,
und in Zusammenhang mit einer Verringerung der Gate-Spannung des
NMOS Transistors 70, kann der Strom, welcher durch den NMOS
Transistor 70 fließt,
reduziert (verringert) werden. Mit anderen Worten, wenn die Drain-Spannung des
NMOS Transistors 70 höher
als die vorbestimmte Spannung wird, wird die Ausgabe des Vergleichsverstärkers 72 derart
verringert, dass der Strom des NMOS Transistors 70 in Ansprechen
auf einen erhöhten
Spannungsanteil der an den negativen Eingangsanschluss angelegten
Spannung verringert wird. In diesem Fall, kann der durch den NMOS
Transistor 70 fließende
Strom auf eine lineare Weise verringert werden, indem ein Widerstandsverhältnis zwischen
dem Widerstand R5 und dem Widerstand R7 eingestellt wird.
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Wie
in 4 gezeigt, ist jede der Schutz-Steuerschaltungen 40 bis 46 durch
eine Zener-Diode ZD2, Widerstände
R8, R9, R10, einen Kondensator C4 und einen NPN Transistor 76 implementiert.
Eine Kathode der Zener-Diode
ZD2 ist mit der Ausgangsseite des Vergleichsverstärkers 72 verbunden,
und ein Kollektor des NPN Transistors 76 ist mit dem Gate
des NMOS Transistors 70 verbunden. Eine durch den Widerstand
R8 und den Kondensator C4 bestimmte Zeitkonstante wird als eine
erste Zeit eingestellt, welche eine Anstiegszeit des NPN Transistors 76 bestimmt.
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Die
jeweiligen Schutz-Schaltungen 40 bis 46 sind als
Schutz-Steuermittel implementiert, welche Schutz-Steuerbetriebe in Bezug auf die Serien-Regler 24 bis 30 in
Ansprechen auf einen anormalen Zustand in Relation zu Trennungen
(Leerläufe)
von Schaltungen, und zwar entweder von den LEDs 14 bis 20 oder
den an diesen LEDs 14 bis 20 gekoppelten Schaltungen,
durchführen.
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Wenn
der anormale Zustand, welcher sich auf die Trennungen entweder von
den LEDs 14 bis 20 oder den an diesen LEDs 14 bis 20 gekoppelten Schaltungen
bezieht, auftritt, fließt
kein Strom durch den Widerstand R6, so dass eine Ausgangsspannung
des Vergleichsverstärkers 72 höher als
die definierte Spannung wird. Wenn die Ausgangsspannung des Vergleichsverstärkers 72 höher als
die definierte Spannung wird, wird die Zener-Diode ZD2 leitend,
so dass der Kondensator C4 geladen wird. Wenn eine Spannung zwischen
beiden Anschlüssen des
Kondensators C4 einen Schwellwert des NPN Transistors 76 übersteigt,
so dass der Kondensator C4 gemäß der Zeitkonstante
geladen wird, welche basierend auf dem Kondensator C4 und dem Widerstand
R8 bestimmt wird, wird angenommen, dass die Zeit, innerhalb der
der anormale Zustand, welcher durch die Trennung verursacht wird,
auftritt, eine erste Zeit überschreitet,
der NPN Transistor 76 wird auf EIN geschaltet, und das
Gate des NMOS Transistors 70 wird auf AUS geschaltet. Daraus
folgend, wird die Ausgabe des Vergleichsverstärkers 72 auf einem High-Pegel
gehalten, und das Gate des NMOS Transistors 70 wird auf
einem Low-Pegel
gehalten, so dass der NMOS Transistor 70 im AUS-Zustand beibehalten
wird. In diesem Fall, wird lediglich ein derartiger NMOS Transistor 70,
welcher mit der LED verbunden ist, bei welcher der anormale Zustand
auftritt, im AUS-Zustand gehalten, und ein derartiger NMOS Transistor 70,
welcher mit einer fehlerfreien LED verbunden ist, wird im EIN-Zustand
gehalten, so dass die fehlerfreie LED geschützt werden kann, obwohl der
Schutz-Steuerbetrieb
durch den Schaltregler 22 nicht durchgeführt wird.
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Andererseits,
wie in 5 gezeigt, ist die Schaltregler-Steuerschaltung 48 durch
NPN Transistoren 78 und 80, Zener-Dioden ZD3,
ZD4, ZD5, ZD6 und ZD7, Widerstände
R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17 und R18 und einen Kondensator
C5 implementiert. Eine Kathode der Zener-Diode ZD3 ist mit einem
Ausgangsanschluss 60 des Schaltreglers 22 verbunden,
ein Kollektor des NPN Transistors 80 ist mit einem Ausgangsanschluss
t2 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 verbunden,
und die Zener-Dioden ZD4, ZD5, ZD6 und ZD7 sind über den Widerstand R17 mit
einer Basis des NPN Transistors 80 verbunden, um (auf eine
binäre
Weise) zu bestimmen, ob eine Kathoden-Seite von irgendeiner der LEDs 14 bis 20 geerdet
ist oder nicht. Es werden Eingangsanschlüsse t7 bis t10, welche mit
den Kathoden der jeweiligen Zener- Dioden ZD4 bis ZD7 verbunden sind, mit
den Ausgangsseiten der Vergleichsverstärker 72 in den jeweiligen
Serien-Reglern 24 bis 30 verbunden.
Der Widerstand R18 und der Kondensator C5 haben eine Zeitkonstante,
welche eine zweite Zeit bestimmt, welche einer Anstiegs-Betriebszeit des
NPN Transistors 80 entspricht, wohingegen die zweite Zeit
auf eine kürzere
Zeit als die erste Zeit eingestellt ist, welche für die Schutz-Steuerschaltungen 40 bis 46 eingestellt
ist. Mit anderen Worten, ist die zweite Zeit so eingestellt, dass
sie kürzer
als die erste Zeit ist, so dass ein Schutz-Steuerbetrieb in Bezug auf
einen anormalen Zustand, welcher durch einen Erdungs-Fehler verursacht
wird, schneller ausgeführt werden
kann, als ein Schutz-Steuerbetrieb
in Bezug auf einen anormalen Zustand, welcher durch ein Trennungs-Fehler
der LEDs 14 bis 20 verursacht wird.
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Wenn
die Kathoden-Seite von irgendeiner der LEDs 14 bis 20 geerdet
wird, dann wird die Ausgangsspannung des Schaltreglers 22 auf
die vorwärts
gerichtete Spannung Vf der LED eingespannt, deren Kathoden-Seite
geerdet ist. Wenn ein anormaler Zustand in Verbindung mit dem Erdungs-Fehler von irgendeiner
der LEDs auftritt, fließt
kein Strom durch den NMOS Transistor 70, welcher mit der
LED des geerdeten Abschnitts verbunden ist. Sobald die Spannung,
welche zwischen beiden Anschlüssen des
Widerstands R6 auftritt, verringert wird, wird eine Ausgangsspannung
des Vergleichsverstärkers 72 höher als
die definierte Spannung. Wenn die Ausgangsspannung des Vergleichsverstärkers 72,
welcher zu irgendeinem der Serien-Regler 24 bis 30 gehört, höher als
die definierte Spannung wird, wird die entsprechende aus den Zener-Dioden
ZD4 bis ZD7, welche mit der LED verbunden ist, deren Kathoden-Seite
geerdet ist, leitfähig.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der NPN Transistor 78 unter einem
derartigen Zustand, dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers 22 in
einem normalen Zustand ist, auf EIN geschaltet. Es wird nämlich die
Ausgangsspannung des Schaltreglers 22 auf die vorwärts gerichtete
Spannung Vf der LED eingespannt, deren Kathoden-Seite geerdet ist,
und der Kondensator C5 wird über
eine bestimmte aus den Zener-Dioden
ZD4 bis ZD7 aufgeladen, welche leitfähig wird, so dass die Zener-Diode
ZD3 unter einem nicht-leitfähigen
Zustand ist, und der NPN Transistor 78 auf AUS geschaltet
wird. Wenn eine Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Kondensators C5 einen
Schwellwert des NPN Transistors 80 übersteigt (nun unter der Annahme,
dass der Zeitrahmen, innerhalb dessen der anormale Zustand, welcher
durch den Erdungs-Fehler verursacht wird, auftritt, die zweite Zeit überschreitet),
wird der NPN Transistor 80 auf EIN geschaltet, und der
Ausgangsanschluss des Fehlerverstärkers 64 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 wird über den
Ausgangsanschluss t2 und den NPN Transistor 80 geerdet,
so dass der Betrieb des Schaltreglers 22 unmittelbar beendet
wird.
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Wenn
die Drain-Spannung des NMOS Transistors 70 an jegliche
der Serien-Regler 24 bis 30 höher als die definierte Spannung
wird (es wird nun angenommen, dass die vorwärts gerichtete Spannung von
jeglichen der LEDs 14 bis 20 verringert ist oder beide
Anschlüsse
von jeglichen dieser LEDs 14 bis 20 kurzgeschlossen
sind), wird die Zener-Diode ZD1, welche mit der LED verbunden ist,
bei welcher der anormale Zustand auftritt, leitfähig; wird die Spannung, welche
höher als
die definierte Spannung ist, an den negativen Eingangsanschluss
des Vergleichsverstärkers 72 angelegt;
wird die Ausgangsspannung des Vergleichsverstärkers 72 um diese
höhere
Spannung verringert, so dass die Gate-Spannung des NMOS Transistors 70 verringert
wir und der durch den NMOS Transistor 70 fließende Strom
abnimmt. Daraus folgend, sogar wenn der anormale Zustand durch den
Spannungsabfall verursacht wird, welcher in jeglichen der LEDs 14 bis 20 erzeugt
wird, können
die LEDs 14 bis 20 geschützt werden. Ferner kann die
LED, bei welcher der anormale Zustand auftritt, in einem strahlgedämpften Beleuchtungs-Zustand
beibehalten werden, welches zu einer Verbesserung bei Sicherheits-Eigenschaften beiträgt.
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Wenn
der anormale Zustand durch die Trennung der LEDs 14 bis 20 oder
die an diese LEDs 14 bis 20 gekoppelten Schaltungen
verursacht wird, wird die Ausgangsspannung des Vergleichsverstärkers 72 in
jeglichen der Serien-Reglern 24 bis 30 höher als
die definierte Spannung, so dass die Zener-Diode ZD2 leitfähig wird
und der Kondensator C4 aufgeladen wird. Dann, wenn die Spannung über beide
Anschlüsse
dieses Kondensators C4 den Schwellwert des NPN Transistors 76 übersteigt,
wird, wenn der Zeitrahmen, innerhalb dessen der anormale Zustand,
welcher durch die Trennung verursacht wird, die erste Zeit überschreitet,
der NPN Transistor 76 auf EIN geschaltet; wird das Gate
des NMOS Transistors 70 über den NPN Transistor 76 geerdet; wird
lediglich der NMOS Transistor 70, welcher mit der LED verbunden
ist, bei welcher der anormale Zustand auftritt, im AUS-Zustand beibehalten;
und wird der NMOS Transistor 70, welcher mit der fehlerfreien LED
verbunden ist, im EIN-Zustand beibehalten. Daraus folgend kann,
obwohl der Schutz-Steuerbetrieb durch den Schaltregler 22 nicht
durchgeführt wird,
die fehlerfreie LED geschützt
werden.
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Ferner,
wenn die Kathoden-Seite von irgendeiner der LEDs 14 bis 20 geerdet
ist, wird die Ausgangsspannung des Schaltreglers 22 auf
die vorwärts
gerichtete Spannung Vf der LED eingespannt, deren Kathoden-Seite
geerdet ist; fließt
kein Strom durch den NMOS Transistor 70, welcher mit der
LED verbunden ist, deren Kathoden-Seite geerdet ist; wird die Spannung,
welche zwischen beiden Anschlüssen des
Widerstandes R6 auftritt, verringert, so dass die Ausgangsspannung
des Vergleichsverstärkers 72 höher als
die definierte Spannung wird; wird die bestimmte aus den Zener-Dioden
ZD4 bis ZD7, welche mit der LED verbunden ist, deren Kathoden-Seite
geerdet ist, leitfähig,
so dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers 22 in einem
normalen Zustand ist, wobei der Kondensator C5 über die leitende aus den Zener-Dioden
ZD4 bis ZD7 aufgeladen wird. Wenn die Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Kondensators
C5 den Schwellwert des NPN Transistors 80 übersteigt,
wird angenommen, dass der Zeitrahmen, innerhalb dessen der anormale
Zustand aufgrund des Erdungs-Fehlers auftritt, die zweite Zeit überschreitet,
und der NPN Transistor 80 wird auf EIN geschaltet. Der
Ausgangsanschluss t2 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 ist über den NPN
Transistor 80 geerdet, so dass der Betrieb des Schaltreglers 22 unmittelbar
beendet wird. Daraus folgend wird der Schutz-Steuerbetrieb in Bezug
auf den anormalen Zustand, welcher durch den Erdungs-Fehler verursacht
wird, schneller als der Schutz-Steuerbetrieb für den anormalen Betrieb durchgeführt, welcher
durch die Trennung der LEDs 14 bis 20 verursacht
wird, so dass eine fehlerfreie LED unter den LEDs 14 bis 20 geschützt werden kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die Gate-Spannung des NMOS Transistors 70 an die Eingangsanschlüsse t3 bis
t6 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 rückgeführt. Anstelle
dieses Rückführ-Verfahrens,
kann das Ausgangssignal des Vergleichsverstärkers 72 an die Eingangsanschlüsse t3 bis
t6 der Ausgangsspannungs-Steuerschaltung 52 rückgeführt werden.
Mit anderen Worten, können
jegliche Signale verwendet werden, wenn diese Signale einen EIN-Zustand
des NMOS Transistors anzeigen.
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 erläutert. Bei
dieser Ausführungsform
wird anstelle des Umformers T1 ein Umformer T2 verwendet, welcher
eine Mehrzahl von Sekundär-Wicklungen
L21 und L22 hat. Ein Verhältnis
von Windungsanzahlen der jeweiligen Sekundär-Wicklungen L21 und L22 wird
entsprechend eines Verhältnisses
von Spannungsabfällen
(vorwärts
gerichtete Spannungen) von LEDs 16, 18, 20 eingestellt,
welche mit den jeweiligen Sekundär-Wicklungen
L21 und L22 verbunden sind. Weitere Aspekte der Beleuchtungs-Steuereinrichtung
der Fahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung
sind ähnlich
denen aus 1.
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Ein
Kondensator C2 ist über
eine Diode D1 mit der Sekundär-Wicklung
L22 des Umformers T1 verbunden, und die LEDs 16, 18, 20 sind
mit einem Ausgangsanschluss 60 verbunden. Ein Kondensator C6
ist über
eine Diode D6 auf eine parallel Weise mit der Sekundär-Wicklung
L22 des Umformers T1 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen der
Diode D6 und dem Kondensator C6 ist mit einem weiteren Ausgangsanschluss 82 verbunden,
und der Ausgangsanschluss 82 ist mit der LED 14 verbunden. Dann,
unter der Annahme, dass nun eine vorwärts gerichtete Spannung „Vf" der LED 14 gleich
8 V beträgt,
und eine vorwärts
gerichtete Spannung Vf an jede der LEDs 16, 18, 20 gleich
16 V beträgt,
wird das Windungs-Verhältnis
der Sekundär-Wicklung
L22 zur Sekundär-Wicklung
L21 auf 1:2 eingestellt.
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Wenn
die vorhergehende Anordnung verwendet wird, werden, sogar wenn die
LEDs 14 bis 20, deren vorwärts gerichtete Spannungen Vf
zueinander unterschiedlich sind, mit der Sekundärseite des Umformers T verbunden
sind, Spannungen in Ansprechen auf die vorwärts gerichteten Spannungen Vf
von den jeweiligen Sekundär-Wicklungen
L21 und L22 bereitgestellt, so dass Verluste (Energieverluste) reduziert
werden können.
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Bei
den jeweiligen Ausführungsformen
wurde ein Regler, welcher den Rücklauf-Regler
verwendet, als der Schaltregler 22 beschrieben. Die vorliegende
Erfindung kann ebenfalls bei einem Vorwärts-Regler und weiteren Typen
von Reglern angewendet werden.