DE19841490A1 - Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchdioden vor dem Ausfall - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden vor dem Ausfall vorgeschlagen, wobei jeweils mindestens einer Leuchtdiode eine Bypass-Vorrichtung parallel geschaltet ist. Die Bypass-Vorrichtung kann als Zener-Diode ausgeführt sein, die der zumindest einen Leuchtdiode antiparallel geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz­ einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden vor dem Ausfall mit einem ersten Versorgungsspannungspotentialan­ schluß für ein vorgegebenes Versorgungspotential und einem zweiten, auf niedrigerem Potential liegenden Versorgungspo­ tentialanschluß. Die Schaltungsanordnung weist weiterhin eine Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stromes auf. Es ist jeweils mindestens einer Leuchtdiode eine Bypass-Vorrichtung parallel geschalten.

Serienschaltungen von Leuchtdioden (Light Emitting Diodes LED) werden zum Beispiel im Bereich von Signalsteueranlagen sowie als Bremsleuchten im Kfz-Bereich eingesetzt. Die Hel­ ligkeit, mit der die Leuchtdioden leuchten, ist im wesentli­ chen von der Höhe des durch die Leuchtdioden fließenden Stro­ mes abhängig. Der Zusammenhang zwischen der Helligkeit und dem durch die Leuchtdioden fließenden Strom ist nahezu line­ ar.

Hingegen ist die an den Leuchtdioden abfallende Spannung vor allem von der Farbe und den Herstellungsbedingungen abhängig. Gerade beim Einsatz einer Serienschaltung im Kfz-Bereich ist eine gleichmäßige Helligkeit unter allen Betriebsbedingungen von großer Bedeutung. Da bei einem Kfz nur eine Betriebsspan­ nung von in der Regel 12 Volt zur Verfügung steht, können zum einen nur sehr wenige Leuchtdioden in Serie verschalten wer­ den, zum anderen ist die Einstellung des Konstantstromes über einen Widerstand, der in Serie zu den Leuchtdiode verschalten ist, nur sehr unpräzise.

Da wie eingangs erwähnt der Spannungsabfall an einer einzel­ nen Diode während der Herstellung schwankt, ist es notwendig, die an der Leuchtdiode abfallende Spannung bei einem vorgege­ benen Strom meßtechnisch nach der Herstellung zu erfassen. Eine Klassifizierung der Leuchtdioden in verschiedene Span­ nungsklassen wird vom Hersteller vorgenommen. Nach der Klas­ sifizierung werden zum Beispiel drei oder vier Leuchtdioden jeweils gleicher Spannungsklasse in Serie verschalten. Die an einer einzelnen Leuchtdiode abfallende Spannung liegt je nach Spannungsklasse zwischen 2,0 und 3,0 Volt. Der Vorwiderstand der Leuchtdiodenserienschaltung im Kfz wird nun so dimensio­ niert, daß an der Serienschaltung aus dem Widerstand und den Leuchtdioden die Nennspannung von 12 Volt abfällt. Die Größe des Widerstandes bestimmt sich durch den geforderten Nenn­ strom von zum Beispiel 50 mA. Der Nachteil der eben beschrie­ benen Anordnung besteht darin, daß die Leuchtdioden nach der Herstellung in einzelne Spannungsklassen aufgeteilt werden müssen, um über den Vorwiderstand den geforderten konstanten Strom durch die Leuchtdiodenserienschaltung einprägen zu kön­ nen. Diese Vorgehensweise ist zeitintensiv und kostenträch­ tig.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Leuchtdiodenanordnung und deren Beschaltung in einem Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik. Die Figur zeigt eine Reihenschaltung 3 aus drei Leuchtdioden 5 sowie einen Widerstand 4 zur Einstellung des konstanten Stromes durch die Reihenschaltung 3 beinhalten. Die Reihenschaltung 3 aus den drei Leuchtdioden 5 ist so ver­ schalten, daß die Kathode einer Leuchtdiode 5 mit der Anode einer weiteren Leuchtdiode 5 verschalten ist. Die letzte Leuchtdiode 5 der Reihenschaltung 3 ist mit dem unteren Ver­ sorgungspotentialanschluß 2, in der Regel dem Massepotential, verbunden. Die Anode der ersten Leuchtdiode 5 ist mit dem Wi­ derstand 4 zur Begrenzung des Stromes verbunden. Der andere Anschluß des Widerstandes 4 ist mit der Kathode einer Diode D1 verbunden, die als Verpolschutz dient. Die Anode der Diode D1 ist mit einem weiteren Widerstand R verbunden, der mit seinem anderen Ende an einem ersten Versorgungspotentialan­ schluß 1 liegt, der die Betriebsspannung 1 (im Kraftfahrzeug 12 V) zur Verfügung stellt. Der Reihenschaltung aus dem Wi­ derstand 4 und der Reihenschaltung 3 der Leuchtdioden 5 ist eine Zener-Diode ZD parallel geschalten, wobei die Anode der Zener-Diode ZD mit dem zweiten Versorgungspotentialanschluß verbunden ist, während die Kathode der Zener-Diode ZD mit dem Widerstand 4 in Verbindung steht. Der Widerstand R und die Zener-Diode ZD bilden zusammen einen Schutz vor Überspannung.

Der Widerstand 4 ist so dimensioniert, daß unter Nennbedin­ gungen (Vbb = 12 Volt) der gewünschte Konstantstrom durch die Reihenschaltung aus den Leuchtdioden 5 fließt. In der Regel wird den Leuchtdioden ein Strom von 50 mA aufgeprägt, um die im Kfz geforderte Helligkeit der Leuchtdioden zu erzeugen. Da die Betriebsspannung Vbb in einem Kraftfahrzeug während des Betriebes jedoch nicht konstant ist, liegen an den Leuchtdi­ oden 5 unterschiedliche Spannungen an. Diese haben eine un­ terschiedliche Helligkeit während des Betriebes zur Folge, was im Kraftfahrzeug unerwünscht ist.

Weiterhin besteht der Nachteil, daß der durch die Leuchtdiode 5 fließende Strom auch von der Umgebungstemperatur abhängig ist. Die Umgebungstemperatur wird zum einen durch die Ver­ lustwärme am Widerstand 4 beeinflußt, zum anderen jedoch auch durch die von Sonneneinstrahlung erzeugten Temperaturen. Die Umgebungstemperaturen einer derartigen Leuchtenanordnung kön­ nen bis über 100° Celsius betragen. Aufgrund der erhöhten Temperatur fließt durch die Leuchtdioden 5 jeweils ein we­ sentlich größerer Strom, als der unter Nennbedingungen vorge­ sehene Strom von 50 mA. Fließt über längere Zeit ein zu gro­ ßer Strom durch die Leuchtdioden, so können diese beschädigt werden. Fällt in der Reihenschaltung 3 nur eine Leuchtdiode 5 aus, so fällt der gesamte Leuchtdioden-Strang aus.

Aufgrund der geringen Nennspannung von Vbb = 12 Volt ist es zudem nur möglich, eine begrenzte Anzahl an Leuchtdioden 5 in Serie miteinander zu verschalten. Je nach Spannungsklasse der Leuchtdioden 5 können typischerweise zwischen 3 oder 4 Leuchtdioden hintereinander geschaltet werden, wobei an der Reihenschaltung 3 der Leuchtdioden 5 üblicherweise eine Span­ nung zwischen 8 und 9 V abfällt. Die restlichen zur Verfügung stehenden 3 bis 4 V fallen am Widerstand 4 ab, wobei durch die Größe des Widerstandes dann der Konstantstrom durch die Reihenschaltung 3 der Dioden festgelegt werden kann. Im An­ wendungsfall eines Kraftfahrzeuges werden jedoch zwischen 20 und 25 Leuchtdioden benötigt, um die für eine Bremsleuchte erforderliche Helligkeit zu erhalten. Aus diesem Grund ist eine Parallelschaltung mehrerer Stränge notwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Schaltungsanordnung vorzusehen, wobei bei einem Ausfall einer Leuchtdiode die gesamte Serienschaltung aus Leuchtdi­ oden vor dem Ausfall geschützt ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Erfindungsgemäß wird jeweils mindestens einer Leuchtdiode der Serienschaltung aus wenigstens zwei Leuchtdioden eine Bypass- Vorrichtung parallel geschalten. Die Bypass-Vorrichtung kann zum Beispiel als Zener-Diode ausgeführt sein, die der zumin­ dest einen Leuchtdiode antiparallel geschalten ist. Unter ei­ ne antiparallelen Verschaltung zwischen der Zener-Diode und einer Diode der Serienschaltung wird verstanden, daß die Ka­ thode der Zener-Diode mit der Anode einer Leuchtdiode verbun­ den ist, während die Anode der Zener-Diode mit dem Kathoden­ anschluß der Leuchtdiode in Verbindung steht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Leuchtdiode eine Bypassvorrichtung parallel geschalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zener-Diode als ansteuerbare MOS-Diode ausgeführt sein, wobei eine Ansteue­ rung das Kurzschließen zumindest einer Leuchtdiode ermög­ licht, so daß nur eine vorbestimmte Anzahl an Leuchtdioden leuchten kann.

Diese Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß eine be­ stimmte Anzahl an Leuchtdioden über die MOS-Diode kurzge­ schlossen wird, und somit kein Strom durch sie fließt. Dieje­ nigen Leuchtdioden, die nicht über die MOS-Dioden kurzge­ schlossen wurden, erhalten von der Ansteuerschaltung weiter­ hin Strom und leuchten somit mit gleicher Helligkeit weiter. Die anderen Leuchtdioden werden mit niedrigem Spannungsabfall kurzgeschlossen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Bypass-Vorrichtung den Eingängen jeweils eines Komparators parallel geschalten, wobei die Ausgänge des Komparators einer Ansteuerung zugeführt werden können. Hierdurch wird erzielt, daß der Ausfall einer Leuchtdiode über einen Statusausgang der Ansteuerung sichtbar gemacht werden kann, wobei jedoch die Serienschaltung aus wenigstens zwei Leuchtdioden unver­ mindert in ihrer Funktion aufrecht erhalten ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bypass-Vorrich­ tung in der Ansteuerung integriert. Die Integration der Bypass-Vorrichtung in der Ansteuerung hat den Vorteil, daß sowohl die Ansteuerung als auch die Bypass-Vorrichtung in in­ tegrierter Form hergestellt werden können, was eine einfache und kostengünstige Fertigung nach sich zieht.

Die Schaltungsanordnung zum Schutz der Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden vor dem Ausfall besteht weiter­ hin aus einem ersten Versorgungspotentialanschluß für ein vorgegebenes Versorgungsspannungspotential und einem zweiten, auf niedrigerem Potential liegenden Versorgungspotentialan­ schluß. Die Schaltungsanordnung weist weiterhin eine Vorrich­ tung zum Erzeugen eines konstanten Stromes auf.

Die Vorrichtung zum Erzeugen des konstanten Stromes kann bei­ spielsweise als Hochsetzsteller ausgeführt sein, wobei der Hochsetzsteller an seinem Ausgang eine über der vorgegebenen Versorgungsspannung liegende Spannung erzeugt. Der Hochsetz­ steller wird über eine mit ihm verbundene Ansteuerung gesteu­ ert. Der Hochsetzsteller besteht aus einem von der Ansteue­ rung gesteuerten Leistungsschalter sowie einer Induktivität und einer Diode.

Alternativ kann die Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stromes auch aus mindestens einer Ladungspumpe und der damit verbundenen Ansteuerung bestehen. Die Ladungspumpe erzeugt jedenfalls eine über der vorgegebenen Versorgungsspannung liegende Spannung, die den zum Betrieb der Serienschaltung einer unbestimmten Anzahl an Leuchtdioden benötigten Kon­ stantstrom erzeugt.

Die Verwendung eines Hochsetzstellers beziehungsweise einer Ladungspumpe ist zum Beispiel im Bereich von Kfz-Anwendungen vorteilhaft, in denen nur eine geringe Versorgungsspannung am ersten Versorgungspotentialanschluß zur Verfügung steht. Die Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stromes kann jedoch ebenso aus einem Abwärtswandler und der damit verbundenen An­ steuerung bestehen. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn aus einer Netzwechselspannung eine geringere Gleichspannung erzeugt werden soll, wie dies zum Beispiel bei Signalsteuer­ anlagen der Fall ist.

Vorteilhafterweise weist die Schaltungsanordnung zum Schutz der Serienschaltung aus den mindestens zwei Leuchtdioden vor dem Ausfall eine Stromerfassungseinrichtung auf, die den Strom durch die Serienschaltung der Leuchtdioden erfaßt. Ein durch den Strom durch die Stromerfassungseinrichtung erzeug­ tes Signal wird vorteilhafterweise der Ansteuerung der Schal­ tungsanordnung zugeführt, die ihrerseits die Vorrichtung zum Erzeugen des konstanten Stromes abhängig vom gemessenen Strom steuert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher be­ schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine bereits erklärte Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik

Fig. 2 eine erfindungsgemäß Schaltungsanordnung zum An­ steuern einer Serienschaltung einer unbestimmten Anzahl an Leuchtdioden,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit als MOS-Dioden ausgeführten Bypass-Vorrichtungen, und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, wobei die Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stro­ mes als Ladungspumpe ausgeführt ist.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden vor dem Ausfall. Die Schaltungsanordnung weist ein erstes Versorgungsspannungspotential 1, an dem eine vorgegebene Be­ triebsspannung Vbb anliegt, auf, sowie einen zweiten Versor­ gungspotentialanschluß 2, der auf dem Massepotential liegt. Die Schaltungsanordnung besitzt weiterhin eine Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stromes 7 wobei am Ausgang der Vorrichtung 7 eine von der vorgegebenen Betriebsspannung Vbb abweichende Spannung anliegt. Die Vorrichtung 7 ist an ihrem Ausgang mit dem Eingang einer Stromerfassungseinrichtung 8 verbunden. Die Vorrichtung 7 wird von einer Ansteuerung 6 an­ gesteuert, die einen spannungsgesteuerten Oszillator sowie eine Logik aufweist und über das erste Versorgungsspannungs­ potential 1 mit Spannung versorgt. Die Ansteuerung 6 wird weiterhin von einem Ausgang der Stromerfassungseinrichtung 8 angesteuert. Ein zweiter Ausgang der Stromerfassungseinrich­ tung ist mit dem Eingang der Serienschaltung 3, die eine un­ bestimmte Anzahl an Leuchtdioden 5 aufweist, verbunden. Der Ausgang der Stromerfassungseinrichtung 8 ist dabei mit dem Anodenanschluß einer ersten Leuchtdiode 5 verbunden. Der Ka­ thodenanschluß dieser Leuchtdiode 5 ist mit dem Anodenan­ schluß einer weiteren Leuchtdiode 5 verbunden. Der Kathoden­ anschluß der letzten Leuchtdiode ist mit dem Massepotential verbunden.

Die Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Stromes 7 durch die Serienschaltung 3 ist in der vorliegenden Figur als soge­ nannter Hochsetzsteller 7 ausgeführt. Der Hochsetzsteller 7 weist einen Leistungsschalter 11, der als MOSFET ausgeführt ist, sowie eine Induktivität 9 und eine Diode 10 auf. Das Ga­ te des MOSFETs wird von der Ansteuerung 6 angesteuert. Der Sourceanschluß des MOSFETs 11 ist mit dem Massepotential ver­ bunden, während der Drainanschluß mit dem Verbindungspunkt zwischen der Induktivität 9 und dem Anodenanschluß der Diode 10 verbunden ist. Der Kathodenanschluß der Diode 10 bildet den Ausgang des Hochsetzstellers 7. Mit dem Kathodenanschluß der Diode 10 ist weiterhin eine parallel geschaltene Kapazi­ tät 12 verbunden, die mit ihrem zweiten Anschluß mit dem Mas­ sepotential in Verbindung steht. Der Kondensator 12 dient zur Glättung des am Ausgang des Hochsetzstellers erzeugten Si­ gnals. Das Gate des MOSFETs 11 wird über den spannungsgesteu­ erten Oszillator in der Ansteuerung 6 leitend beziehungsweise nicht leitend geschalten.

Die Stromerfassungsvorrichtung 8 besteht aus einem Widerstand 13, der einerseits mit dem Ausgang des Hochsetzstellers 7 und andererseits mit dem Eingang der Serienschaltung 3 verbunden ist. Die an dem Widerstand 13 abfallende Spannung wird den beiden Eingängen eines Komparators 14 zugeführt. Der Ausgang des Komparators 14 ist mit der Ansteuerung 6 verbunden, wobei das am Ausgang des Komparators 14 anliegende Signal das Puls- Weiten-Verhältnis des spannungsgesteuerten Oszillators steu­ ert.

Durch den Hochsetzsteller 7 wird die am ersten Versorgungspo­ tentialanschluß 1 anliegende Betriebsspannung Vbb auf einen höheren Spannungswert am Verbindungspunkt zwischen der Induk­ tivität 9 und der Diode 10 gebracht. Bedingt durch die Takt­ frequenz des Ein- und Ausschaltens des Leistungsschalters 11 wächst die Spannung an dem genannten Verbindungspunkt auf ei­ nen Wert an, der etwas über dem Spannungswert liegt, der zwi­ schen dem Ausgang des Hochsetzstellers 7 und dem Massean­ schluß 2 liegt. Die benötigte Spannung errechnet sich aus der Anzahl der in Serie verschaltenen Leuchtdioden 5 und dem Spannungsabfall an jeder einzelner dieser Leuchtdioden sowie dem Widerstand 13, welcher zur Stromerfassung dient. Ist die Spannung auf einen ausreichend hohen Wert angestiegen, so be­ dingt dies einen konstanten Stromfluß durch den Widerstand 13 und die Serienschaltung 3, da der spannungsgesteuerte Oszil­ lator mit einer ausreichen hohen Frequenz von 100 kHz den Lei­ stungsschalter 11 ein- und ausschaltet. Der Vorteil in der Verwendung eines Hochsetzstellers 7 besteht darin, daß unab­ hängig von der Anzahl der in Serie verschaltenen Leuchtdioden 5 genau die Spannung zur Verfügung gestellt wird, die notwen­ dig ist, um einen konstanten Stromfluß durch die Serienschal­ tung 3 zu erzeugen.

Um das Ausfallen der gesamten Serienschaltung 3 beim Ausfall einer einzelnen Leuchtdiode 5 zu verhindern, ist in der Figur jeder Leuchtdiode 5 eine Zener-Diode 15 antiparallel geschal­ ten. Die an den Leuchtdioden anliegende Flußspannung beträgt üblicherweise zwischen 2,0 und 3,0 V. Die Zenerspannung der antiparallel geschaltenen Zener-Dioden könnte beispielsweise 3"5 Volt betragen, so daß im Normalbetrieb sichergestellt ist, daß die Zener-Diode nicht durchbricht und die Leuchtdi­ ode kurzschließt. Fällt jedoch eine Leuchtdiode aus, so fließt der durch den Widerstand 13 geregelte Strom über die parallel geschaltete Zener-Diode 15 weiter. An der Zener- Diode 15 entsteht in diesem Fall eine Verlustleistung, die dem Produkt aus dem durch die Serienschaltung 3 fließenden Konstantstrom und der an der Zener-Diode abfallenden Spannung beträgt. Es ist jedoch sichergestellt, daß die anderen Leuchtdioden 5 mit unverminderter Helligkeit weiterbrennen. Bedingt durch die Stromregelung, die im Strompfad der Serien­ schaltung 3 liegt, wird der geforderte Nennstrom durch das Nachregeln des Puls-Weiten-Verhältnisses auf den vorgesehenen Wert geregelt.

In der Figur ist jeder Zener-Diode 15 ein Komparator K paral­ lel geschaltet, der den erhöhten Spannungsabfall an der Ze­ ner-Diode beim Ausfall einer Leuchtdiode 5 detektiert. Der Ausgang des Komparators K ist mit einem Eingang 17 der An­ steuerung 6 verbunden, so daß an einem Statusausgang ST der Ausfall einer Leuchtdiode 5 angezeigt werden kann.

In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Leuchtdiode 5 eine Zener-Diode 15 antiparallel geschal­ ten. Es ist jedoch auch jederzeit denkbar, daß eine Zener- Diode 15 auch zwei oder mehr Leuchtdioden 5 antiparallel ge­ schalten ist. Die Durchbruchspannung der Zener-Diode 15 müßte dann an die Spannung der Leuchtdioden angepaßt sein. Der Schaltungsaufwand ließe sich hierdurch etwas reduzieren.

Eine Diode D1, die mit ihrer Anode mit dem ersten Versor­ gungsspannungspotential und mit ihrer Kathode mit der Induk­ tivität 9 verbunden ist, dient als Verpolschutz.

Fig. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Bypass-Vorrichtung 15 in Gestalt einer in integrierter Form denkbaren MOS-Diode. Der Leuchtdiode 5 ist zu diesem Zweck ein MOSFET 18 parallel geschalten, wobei der Sourceanschluß des MOSFETs 18 mit dem Kathodenanschluß der Leuchtdiode 5 verbunden ist und der Drainanschluß des MOSFETs 18 mit dem Anodenanschluß der Leuchtdiode 5 in Verbindung steht. Ein Wi­ derstand 19 ist zwischen den Drainanschluß und den Gatean­ schluß des MOSFET 18 geschalten. Weiterhin ist mit dem Ver­ bindungspunkt zwischen dem Widerstand 19 und dem Gateanschluß des MOSFETs 18 der Kathodenanschluß einer Diode 20 verbunden. Der Anodenanschluß der Diode 20 ist an die Ansteuerung 6 an­ geschlossen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die MOS-Diode in der integrierten Ansteuerung 6 oder aber di­ rekt in der Leuchtdiode 5 integriert werden könnte. Die An­ steuerung über das Ansteuersignal V_ON schaltet den MOSFET 18 leitend und schließt somit die Leuchtdiode 5 kurz. Die An­ steuerung könnte zum Beispiel dann Anwendung finden, wenn am Ausgang der Vorrichtung 7, 16 eine zu geringe Spannung zur Verfügung gestellt wird. Durch das Kurzschließen einiger Leuchtdioden wird erzielt, daß die übrigen Leuchtdioden der Serienschaltung 3 bei der verringerten Spannung am Ausgang der Vorrichtung 7 noch mit unverminderter Helligkeit brennen. Die Ansteuerung über das Ansteuersignal V_ON kann weiterhin dazu verwendet werden, bestimmte Leuchtdioden 5 gezielt an- oder auszuschalten. Liegt am Ansteuersignal V_ON kein Signal an, so sperrt der Leistungsschalter 18 und die Funktion der MOS-Diode ist gleichbedeutend mit der einer Zener-Diode.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung 7, 16 zum Erzeugen eines konstanten Stromes durch die Serien­ schaltung 3 dargestellt. Die Vorrichtung 7, 16 ist in der vorliegenden Figur als Ladungspumpe 16 ausgeführt. Die La­ dungspumpe 16 weist zwei Leistungsschalter T1 und T2 auf, de­ ren Laststrecken in Serie verschaltet sind. Der Drainanschluß des Leistungsschalters T2 ist dabei mit dem ersten Versor­ gungspotentialanschluß 1 verbunden, während der Sourcean­ schluß des Leistungsschalters T2 mit dem Drainanschluß des Leistungsschalters T1 verbunden ist. Der Sourceanschluß von T1 liegt auf Massepotential. Die Gateanschlüsse der als MOS- FETs ausgeführten Leistungsschalter T1 und T2 sind mit der Ansteuerung 6 verbunden. Der Laststrecke des Leistungsschal­ ters T2 ist eine Serienschaltung aus einer Kapazität C1 und einer Diode D2 parallel geschalten. Die Kapazität C1 ist da­ bei mit dem Verbindungspunkt zwischen den Leistungsschaltern T1 und T2 verbunden, während der Anodenanschluß der Diode D2 mit dem Drainanschluß des Leistungsschalters T2 verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem Kathodenanschluß der Diode D2 bildet den Ausgang der Ladungs­ pumpe. Je nachdem, wie hoch die von der Serienschaltung 3 der Leuchtdioden 5 geforderte Spannung ist, kann der Ausgang der Ladungspumpe gleich mit dem Widerstand 13 der Stromerfassung verbunden sein, oder aber mit dem Eingang einer weiteren La­ dungspumpe 16. In der Figur ist eine Kaskade aus drei La­ dungspumpen 16 dargestellt, die am Verbindungspunkt zwischen dem Glättungskondensator C4 und einer Diode D5 in etwa das Vierfache der am ersten Versorgungspotentialanschluß 1 anlie­ genden Spannung erzeugen. Die Anzahl der Ladungspumpen 16 richtet sich nach der Anzahl der in Serie verschaltenen Leuchtdioden 5.

Durch das Vorsehen einer Bypass-Vorrichtung für jeweils min­ destens eine Leuchtdiode ist der Ausfall einer Serienschal­ tung aus einer unbestimmten Anzahl an Leuchtdioden beim Aus­ fall einer einzelnen Leuchtdiode sichergestellt.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall mit

• - einem ersten Versorgungspotentialanschluß (1) für eine vor­ gegebenes Versorgungspotential und einem zweiten, auf nied­ rigerem Potential liegenden Versorgungspotentialanschluß (2)
• - einer Vorrichtung (7, 16) zum Erzeugen eines konstanten Stromes wobei jeweils mindestens einer Leuchtdiode (5) eine Bypass- Vorrichtung (15) parallel geschalten ist

2. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach An­ spruch 1, wobei die Vorrichtung (7, 16) aus einem Hochsetz­ steller (7) zum Erzeugen eines über dem vorgegebenen Versor­ gungspotential liegenden Potentials und einer damit verbunde­ nen Ansteuerung (6) besteht, wobei der Hochsetzsteller (7) einen von der Ansteuerung (6) gesteuerten Leistungsschalter (11) sowie eine Induktivität (9) und eine Diode (10) auf­ weist.

3. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach An­ spruch 1, wobei die Vorrichtung (7, 16) aus mindestens einer Ladungspumpe (16) und einer damit verbundenen Aussteuerung (6) besteht.

4. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach An­ spruch 1, wobei die Vorrichtung (7, 16) aus einem Abwärtswand­ ler und einer damit verbundenen Ansteuerung (6) besteht.

5. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schaltungsanordnung eine Stromerfassungseinrichtung (8) in Serie zu der Serienschal­ tung (3) der Leuchtdioden (5) aufweist, die die Ansteuerung (6) steuert.

6. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede Bypassvorrichtung (15) den Eingängen jeweils eines Komparators (K) parallel geschalten ist, deren Ausgänge der Ansteuerung (6) zugeführt werden.

7. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bypassvorrichtung (15) als Zenerdiode, die der zumindest einen Leuchtdiode (5) anti­ parallel geschalten ist, ausgeführt ist.

8. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach An­ spruch 7, wobei die Zenerdiode von der Ansteuerung (6) als ansteuerbare MOS-Diode ausgeführt ist.

9. Schaltungsanordnung zum Schutz einer Serienschaltung aus mindestens zwei Leuchtdioden (5) vor dem Ausfall nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bypassvorrichtung (15) in der Ansteuerung (6) integriert ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wo­ bei jeder Leuchtdiode eine Bypassvorrichtung parallel ge­ schalten ist.