DE69512720T2

DE69512720T2 - Lumineszenzdiodenvorrichtung

Info

Publication number: DE69512720T2
Application number: DE69512720T
Authority: DE
Inventors: Bernard Bardy; Vincent Thouzeau
Original assignee: Vibrachoc SAS
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: FR2723286B1; DE69512720D1; FR2723286A1; EP0695112A1; EP0695112B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lumineszenzdiodenschaltkreis.
Lumineszenzdioden werden insbesondere zur Beleuchtung von Signalanzeigen, Tastaturen usw. verwendet.
Es ist ein Schaltkreis bekannt, in dem Lumineszenzdioden seriell/parallel angeordnet sind:
n Ketten sind parallel geschaltet, von denen jede p Lumineszenzdioden umfaßt, die in Serie geschaltet sind. Die Einheit wird unter 28 Volt Gleichstrom betrieben, und für die Steuerung wird darüber hinaus eine von 0 bis 28 Volt variable Gleichstromspannung angelegt. Diese Steuerspannung versorgt einen Elektronik-Schaltkreis, dessen Ausgang dazu dient, die Basis eines in jeder Kette seriell angeordneten Transistors zu polarisieren. Mit dieser Steuerung reproduziert man annähernd die Kurve der Leuchtdichte eines Lampenschaltkreises als Funktion der Versorgungsspannung.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Lumineszenzdiodenschaltkreis, der ebenso die Kurve der Leuchtdichte als Funktion der Versorgungsspannung eines Lampenschaltkreises zu reproduzieren vermag, in dem Fall, wo man nur eine einzige variable Gleichstromspannung anlegt.
Die vorliegende Erfindung hat folglich einen Lumineszenzdiodenschaltkreis zum Ziel, der mit einer zwischen 0 bis 28 V variablen Gleichstromspannung gegenüber der Erdung gespeist wird, und der dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen in Serie geschalteten ersten Widerstand R&sub1; und zwei parallel angeschlossene Gruppen von Lumineszenzdioden umfaßt, von denen jede Gruppe mindestens eine Kette aufweist, die P in Serie geschaltete Lumineszenzdioden umfaßt, wobei P gleich 1 sein kann, dass darüber hinaus ein in Serie geschalteter zweiter Widerstand R&sub2; in einer der zwei Gruppen in Stromrichtung hinter der Gruppe angeordnet ist, ein dritter Widerstand R&sub3; in Serie in der anderen Gruppe vor dieser Gruppe angeordnet ist, und dass eine Diode zwischen einem ersten Punkt, der sich vor dem zweiten Widerstand R&sub2; und hinter der Gruppe befindet, zu der der Widerstand gehört, und einem zweiten Punkt geschaltet ist, der sich hinter dem dritten Widerstand R&sub3; und vor der Gruppe befindet, zu der der Widerstand gehört, wobei diese Diode die Serienschaltung der zwei Gruppen gewährleistet, wenn die Spannung V&sub2;-V&sub3; zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt die Grenzspannung dieser Diode erreicht.
Es wird nun ein Beispiel einer Ausführung der Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Schaltkreis darstellt,
Fig. 2 ein dem Schaltkreis der Fig. 1 äquivalenter Schaltplan bei einer Versorgung mit geringer Spannung ist,
Fig. 3 derselbe Schaltkreis wie der in Fig. 1 ist, der jedoch in einer klareren Weise die serielle Anordnung der zwei Lumineszenzdioden-Gruppen bei einer Versorgung mit stärkeren Spannungen zeigt, wobei die Diode durchlässig ist,
Fig. 4 die Kurve der Leuchtdichte der in dem erfindungsgemäßen Schaltkreis angeordneten Lumineszenzdioden als Funktion der Versorgungsspannung V zeigt, verglichen mit der eines Lampenschaltkreises, und
Fig. 5 eine bevorzugte Ausführung der Erfindung zeigt.
In Bezug auf Fig. 1 sieht man nun einen erfindungsgemäßen Lichtschaltkreis mit Lumineszenzdioden.
Der Schaltkreis umfaßt demnach zwei Gruppen 1 und 2 von Lumineszenzdioden 3, die in jeder der zwei Gruppen in Serie geschaltet sind. Die zwei parallel geschalteten Gruppen sind mit einem ersten Widerstand R&sub1; in Serie geschaltet. Der Schaltkreis ist zwischen der Erdung und einer von 0 bis 28 Volt variablen Gleichstromspannung angeschlossen. Ein zweiter Widerstand R&sub2; ist hinter den Lumineszenzdioden 3 der Gruppe 1 (in Stromrichtung betrachtet) in Serie geschaltet, und ein dritter Widerstand R&sub3; ist vor den Lumineszenzdioden 3 der Gruppe 2 in Serie geschaltet.
Schließlich ist eine Diode 4 zwischen dem Punkt 5, der sich zwischen der letzten Lumineszenzdiode 3 der Gruppe 1 und dem zweiten Widerstand R&sub2; befindet, und dem Punkt 6 angeschlossen, der sich zwischen dem dritten Widerstand R&sub3; und der ersten Lumineszenzdiode 3 der Gruppe 2 befindet.
Wenn die Spannung V&sub2;-V&sub3; zwischen den Punkten 5 und 6 die Grenzspannung der Diode 4 erreicht und übersteigt, sind die Gruppen 1 und 2 der Lumineszenzdioden 3 in Serie geschaltet.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Es wird davon ausgegangen, dass jede Gruppe eine Kette von vier Lumineszenzdioden 3 umfaßt, und dass die Grenzspannung der Lumineszenzdioden 3 und der Diode 4 V =2 Volt beträgt.
Bei schwachen Versorgungsspannungen ist die Diode 4 gesperrt und der Schaltkreis entspricht einem Schaltkreis aus zwei Gruppen 1 und 2, die parallel geschaltet sind, wie das Fig. 2 zeigt. Die Spannung am Punkt 6 bleibt praktisch konstant bei 8 Volt (4 · 2 Volt), sobald die Grenzspannung der Lumineszenzdioden 3 erreicht ist. In dem Maße wie die Versorgungsspannung ansteigt, wächst die Intensität in der einzelnen Kette der Gruppe 2 und der Spannungsabfall steigt an den Enden von R&sub3;. Dagegen wächst am Punkt 5 die Spannung, da der Spannungsabfall in den Lumineszenzdioden 3 konstant bei ca. 8 Volt ist.
Beim Anstieg der Versorgungsspannung entsteht der Abfall der Zusatzspannung an den Enden des Widerstands R&sub2;, wobei die Spannung am Punkt 5 ansteigt.
Sobald die Spannung am Punkt 5 ca. 10 Volt erreicht, erreicht man die Grenzspannung der Diode 4 (10 Volt am Punkt 5 minus 8 Volt am Punkt 6 sind 2 Volt) und diese wird durchlässig, was die zwei Gruppen 1 und 2 in Serie schaltet, wie das in Fig. 3 deutlich zu sehen ist.
Von diesem Moment und bis zur maximalen Versorgungsspannung von 28 Volt bleibt der Spannungsabfall zwischen den Punkten 7 und 8 (Fig. 3) praktisch konstant und gleich ca. 18 Volt. In dem Maße, wie die Intensität mit dem Anstieg der Versorgungsspannung wächst, fällt die Zusatzspannung am Widerstand R&sub1; ab. In der Tat bleibt die Spannung an den Enden von R&sub2; und R&sub3; praktisch konstant und gleich ca. 10 Volt. Die Intensität steigt nicht in R&sub2; und R&sub3; sondern nur in der Serienfolge der Lumineszenzdioden 3 der Gruppen 1 und 2.
Folglich entspricht der aufgezeigte Schaltkreis bei schwachen Versorgungsspannungen einem Schaltkreis aus zwei parallel geschalteten Gruppen, was ermöglicht, die Grenzspannung jeder Lumineszenzdiodengruppe ( 8 Volt) herabzusetzen. Die Diode 4 ist gesperrt und wenn die Versorgungsspannung angehoben wird und das bis 28 Volt, entspricht der Schaltkreis einem Schaltkreis aus zwei Gruppen 1 und 2 in Serie (Fig. 3). Der Verbrauch ist dadurch begrenzt. Die Diode 4 ist also durchlässig.
Durch Einflußnahme auf die Werte der Widerstände R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; regelt man die Eigenschaften der Leuchtdichtenkurve (Schwellenwert, Krümmung), um sich dem Maximum der Leuchtdichtenkurve eines Lampen-Schaltkreises anzunähern.
Die Kurve L der Fig. 4 stellt schematisch die Leuchtdichtenkurve eines Lampen-Schaltkreises als Funktion der Versorgungsspannung dar.
Die Kurven S-P und S stellen die Leuchtdichtenkurve im Fall der vorliegenden Erfindung als Funktion der Versorgungsspannung dar: die Kurve S-P entspricht der Phase, wo die Diode gesperrt ist, und die Kurve S entspricht der Phase, wo die Diode durchlässig ist.
Wie das erwähnt wurde, erlaubt die Wahl der Widerstandswerte R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; mehr oder weniger der Kurve L eines Lampen- Schaltkreises zu folgen.
In Fig. 5, die eine bevorzugte Ausführung darstellt, ist jede Gruppe 1 und 2 der Lumineszenzdioden 3 aus n (hier n = 3) Ketten von Lumineszenzdioden 3 gebildet, die parallel geschaltet sind.
Jede Kette umfaßt P (hier P = 4) in Serie geschaltete Lumineszenzdioden. Die Zahl P kann überdies gleich 1 sein. Darüber hinaus sind vorzugsweise die Lumineszenzdioden über Querverbindungen 9 verbunden, die eine Gitterschaltung der Ketteneinheit der Gruppe sicherstellen, um eine Versorgung einer Kette im Falle eines Ausfalls einer der Lumineszenzdioden einer Kette zu gewährleisten.

Claims

1. Lumineszenzdiodenvorrichtung (3), die mit einer zwischen 0 bis 28 V variablen Gleichstromspannung gegenüber der Erdung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen in Serie geschalteten ersten Widerstand R&sub1; und zwei parallel angeschlossene Gruppen (1, 2) von Lumineszenzdioden umfaßt, von denen jede Gruppe mindestens eine Kette aufweist, die P in Serie geschaltete Lumineszenzdioden (3) umfaßt, wobei P gleich 1 sein kann, dass darüber hinaus ein in Serie geschalteter zweiter Widerstand R&sub2; in einer der zwei Gruppen in Stromrichtung hinter der Gruppe vorgesehen ist, ein dritter Widerstand R&sub3; in Serie in der anderen Gruppe vor dieser Gruppe vorgesehen ist, und dass eine Diode (4) zwischen einem ersten Punkt (5), der sich vor dem zweiten Widerstand R&sub2; und hinter der Gruppe befindet, zu der der Widerstand gehört, und einem zweiten Punkt (6) geschaltet ist, der sich hinter dem dritten Widerstand R&sub3; und vor der Gruppe befindet, zu der der Widerstand gehört, wobei diese Diode (4) die Serienschaltung der zwei Gruppen (1, 2) gewährleistet, wenn die Spannung V&sub2;-V&sub3; zwischen dem ersten Punkt (5) und dem zweiten Punkt (6) die Grenzspannung dieser Diode (4) erreicht.

2. Lumineszenzdiodenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe n parallel geschaltete Ketten umfaßt.