本發(fā)明涉及用于探測(cè)多個(gè)發(fā)光二極管中的至少一個(gè)發(fā)光二極管的缺陷的診斷裝置和方法，這些發(fā)光二極管連接成發(fā)光二極管列，通過(guò)該發(fā)光二極管列使得兩個(gè)供電接頭相互連接。該發(fā)光二極管列尤其可以在汽車前照燈中予以提供。但該發(fā)光二極管列也可以是家用照明系統(tǒng)的組成部分，或者是另一種照明裝置的組成部分。
背景技術(shù)：
在led發(fā)光器件（led-lightemittingdiode，發(fā)光二極管）中常見(jiàn)的是，各個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)，以便形成led串或發(fā)光二極管列，并從電流源為其供電。一個(gè)單個(gè)的發(fā)光二極管列在此可以由10個(gè)以上串聯(lián)的單發(fā)光二極管構(gòu)成。一個(gè)發(fā)光二極管列通常只有兩個(gè)供電接頭，以便讓電流源的電流流經(jīng)發(fā)光二極管列。
在對(duì)發(fā)光二極管列的診斷中，可以識(shí)別出一個(gè)單個(gè)的發(fā)光二極管的缺陷或失靈。缺陷可能在于，發(fā)光二極管永久地不導(dǎo)通，也就是說(shuō)，產(chǎn)生了電空載。于是，全部的發(fā)光二極管都失靈了，因?yàn)殡娏髟吹碾娏鳠o(wú)法再流通了。缺陷也可能在于，有缺陷的發(fā)光二極管永久地電導(dǎo)通，也就是熔合短路。于是，這個(gè)有缺陷的發(fā)光二極管就是保持不亮，而它仍然流通電流。用于識(shí)別單led失靈的診斷特別是對(duì)于汽車領(lǐng)域的led發(fā)光器件來(lái)說(shuō)是重要的，以便警告汽車使用者，其前照燈不再具有法律規(guī)定的最低量度了，因?yàn)橹辽僖粋€(gè)發(fā)光二極管失靈了。于是，通常整個(gè)汽車前照燈被去激活，以便由此模仿燒斷的白熾燈。這樣就能讓駕駛員注意到該故障。但尤其關(guān)鍵的是，激活或者產(chǎn)生故障信號(hào)，以便能夠通過(guò)儀表盤(pán)警告或通報(bào)駕駛員。
因此，識(shí)別發(fā)光二極管失靈或者探測(cè)發(fā)光二極管列的多個(gè)發(fā)光二極管中的至少一個(gè)的缺陷對(duì)于安全而言至關(guān)重要。
對(duì)于具有串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光二極管列來(lái)說(shuō)，識(shí)別單led短路即熔合短路的或永久導(dǎo)通的發(fā)光二極管是重要的，因?yàn)椋诠╇娊宇^之間的因單led短路而產(chǎn)生的電壓變化會(huì)小于整個(gè)發(fā)光二極管列的通常的支路電壓變化。led串或發(fā)光二極管列的支路電壓變化主要因如下影響而產(chǎn)生：led正向偏壓或?qū)妷簎f的由生產(chǎn)引起的變化、led正向偏壓uf與led電流的非線性關(guān)系、led正向偏壓uf與led阻擋層溫度的非線性關(guān)系、在插塞觸頭和導(dǎo)線上的變化的電壓降，所述電壓降還可以體現(xiàn)出與因led阻擋層溫度變化引起的led正向偏壓變化不同的溫度關(guān)系。
另外，無(wú)法清楚地確定在短路情況下led正向偏壓uf減小到多大的電壓值，這使得單led短路識(shí)別的問(wèn)題雪上加霜。
為此由us8843331b2已知，為了識(shí)別單led失靈，給發(fā)光二極管列的每個(gè)發(fā)光二極管都并聯(lián)一個(gè)探測(cè)電路，該探測(cè)電路分析在相應(yīng)的發(fā)光二極管上下降的電壓。于是，每個(gè)探測(cè)電路都各自產(chǎn)生一個(gè)失靈信號(hào)，如果并聯(lián)的發(fā)光二極管被識(shí)別為有缺陷。該解決方案的缺點(diǎn)是，產(chǎn)生了較大的布線成本，因?yàn)楸仨毥o每個(gè)發(fā)光二極管都并聯(lián)一個(gè)自己的探測(cè)電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是，低成本地實(shí)現(xiàn)探測(cè)發(fā)光二極管列上的發(fā)光二極管的缺陷。
該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求的特征給出了本發(fā)明的有利的改進(jìn)。
通過(guò)本發(fā)明提供了一種用于探測(cè)多個(gè)發(fā)光二極管中的至少一個(gè)發(fā)光二極管的缺陷的診斷裝置，這些發(fā)光二極管共同地連接成一個(gè)發(fā)光二極管列或發(fā)光二極管串。發(fā)光二極管列把第一供電接頭與第二供電接頭連接起來(lái)。
該診斷裝置能夠識(shí)別出至少一個(gè)發(fā)光二極管的缺陷，而無(wú)需為此測(cè)量發(fā)光二極管上的各個(gè)電壓。確切地說(shuō)，只需測(cè)量在供電接頭之間下降的電壓，即支路電壓或在各個(gè)發(fā)光二極管上下降的電壓總和。為此根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，給每個(gè)發(fā)光二極管都并聯(lián)一個(gè)電阻元件，并提供測(cè)量機(jī)構(gòu)，該測(cè)量機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)用來(lái)在無(wú)發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的發(fā)光暫停中在兩個(gè)供電接頭之間產(chǎn)生診斷電流。電阻元件例如可以通過(guò)分立的電阻比如smd器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以在每個(gè)發(fā)光二極管中集成電阻元件。
診斷電流經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，從而由它在每個(gè)電阻元件上產(chǎn)生比正向偏壓小的電壓。正向偏壓是這樣一種電壓，并聯(lián)的相應(yīng)發(fā)光二極管從該電壓起發(fā)光。通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)來(lái)提供或檢測(cè)在供電接頭之間下降的診斷電壓的電壓值。診斷裝置因而整體上規(guī)定，給發(fā)光二極管列并聯(lián)一列電阻元件，其中，相應(yīng)的電阻元件通過(guò)橫向?qū)Ь€或連接導(dǎo)線分別與指配的發(fā)光二極管的陽(yáng)極或陰極電連接。
采用本發(fā)明得到了如下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)診斷電流產(chǎn)生的診斷電壓的電壓值與發(fā)光二極管列中的有缺陷的或者功能異常的發(fā)光二極管的數(shù)量有關(guān)，這里可以針對(duì)不同數(shù)量的有缺陷的發(fā)光二極管簡(jiǎn)單地分析電壓值的相對(duì)差異，因?yàn)闇y(cè)量誤差由并聯(lián)電阻的誤差決定，而不是由led的大誤差決定，例如可以毫無(wú)問(wèn)題地以±1%的誤差來(lái)選取所述并聯(lián)電阻。
本發(fā)明還涵蓋一些可選的改進(jìn)，通過(guò)這些改進(jìn)的特征產(chǎn)生了附加的優(yōu)點(diǎn)。
一種改進(jìn)能實(shí)現(xiàn)在至少一個(gè)發(fā)光二極管有缺陷時(shí)自動(dòng)地產(chǎn)生故障信號(hào)。這種改進(jìn)規(guī)定，分析機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)用來(lái)根據(jù)診斷電流的電流強(qiáng)度值和診斷電壓的電壓值，求取各電阻元件和各發(fā)光二極管的在供電接頭之間起作用的電阻的總電阻值，并根據(jù)該總電阻值產(chǎn)生故障信號(hào)。這種改進(jìn)具有如下優(yōu)點(diǎn)：總電阻值與各電阻元件的相應(yīng)電阻值有關(guān)，因而可以通過(guò)選擇各電阻元件的電阻值來(lái)補(bǔ)償在個(gè)別發(fā)光二極管因未知的正向偏壓而熔合短路或短路時(shí)產(chǎn)生的不可衡量性。當(dāng)總電阻值小于各電阻元件的電阻總和減去預(yù)定的誤差值時(shí)就會(huì)產(chǎn)生故障信號(hào)。誤差值例如可以補(bǔ)償測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量精度。于是，故障信號(hào)表明至少一個(gè)發(fā)光二極管熔合短路或短路。所述分析機(jī)構(gòu)例如可以基于微處理器或微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
代替診斷電流，也可以產(chǎn)生工作電流，該工作電流的大小使得它能讓功能正常的全部發(fā)光二極管都處于發(fā)光狀態(tài)。于是，如果發(fā)光二極管之一有缺陷，致使其永久地禁止電流流通（電空載），就會(huì)產(chǎn)生比各發(fā)光二極管的正向偏壓總和大的診斷電壓值。因而也可以識(shí)別出該缺陷。
一種改進(jìn)甚至可以實(shí)現(xiàn)識(shí)別出有多少個(gè)發(fā)光二極管失靈。按照這種改進(jìn)，在分析機(jī)構(gòu)中規(guī)定了多個(gè)無(wú)交疊的值間隔。分析機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)用來(lái)根據(jù)總電阻值處于哪個(gè)值間隔來(lái)通過(guò)故障信號(hào)通報(bào)有缺陷的發(fā)光二極管的數(shù)量。如果全部發(fā)光二極管都功能正常，則總電阻值就等于各電阻元件的電阻值總和。如果有一個(gè)發(fā)光二極管短路或熔合短路，則總電阻值就等于各電阻元件的電阻值總和減去熔合短路的那個(gè)發(fā)光二極管所跨接的電阻元件的電阻值。若兩個(gè)有缺陷的發(fā)光二極管分別熔合短路，總電阻值就相應(yīng)地減小。
一種改進(jìn)能實(shí)現(xiàn)可靠地探測(cè)出至少一個(gè)有缺陷的發(fā)光二極管，并且技術(shù)代價(jià)小。按照這種改進(jìn)，各電阻元件具有小于2%的誤差。換句話說(shuō)，比2%更精確地已知各電阻元件的電阻值。誤差小于2%的電阻元件可成本低廉地得到。但電阻值的誤差卻是一個(gè)重要的方面，以便得到診斷電壓的電壓值的明顯差異，該差異比如在發(fā)光二極管失靈時(shí)產(chǎn)生。
采用一種改進(jìn)，每個(gè)電阻元件的相應(yīng)的電阻值比并聯(lián)的發(fā)光二極管的在其熔合短路的缺陷狀態(tài)下的相應(yīng)的電阻值大至少10倍、特別是50倍。每個(gè)電阻元件的電阻值因而明顯大于在故障情況下要識(shí)別的led電阻。“明顯大于”系指至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，即至少為因數(shù)10。特別地，每個(gè)電阻元件的相應(yīng)的電阻值至少為20歐姆，尤其至少為50歐姆。然而，并聯(lián)電阻的真正的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是，它應(yīng)大于短路的led的電阻值，從而恰好還能識(shí)別出其短路。合適的電阻值因而可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員借助簡(jiǎn)單的試驗(yàn)求得。這些電阻值的優(yōu)點(diǎn)是，在正常工作中，即在功能正常的發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的照明階段期間，在相應(yīng)的電阻元件上產(chǎn)生小的損耗功率。另一優(yōu)點(diǎn)是，供電接頭之間的總電阻幾乎改變了所述電阻值，如果發(fā)光二極管永久地熔合短路或電導(dǎo)通。這個(gè)有缺陷的發(fā)光二極管的電阻值因而可以小于5歐姆，尤其小于2歐姆。
一種改進(jìn)規(guī)定，這些電阻元件全部都具有相同的電阻值。這樣便于分析診斷電壓。為了探測(cè)有缺陷的發(fā)光二極管，可以采用相同的閾值或極限值，因?yàn)樗a(chǎn)生的診斷電壓變化與哪一個(gè)發(fā)光二極管有缺陷無(wú)關(guān)。
而一種替代的改進(jìn)則規(guī)定，至少兩個(gè)特別是全部的電阻元件具有不同的電阻值。由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)：借助于總電阻值可以識(shí)別出或者推導(dǎo)出或者推定在發(fā)光二極管列中的哪一個(gè)發(fā)光二極管有缺陷。
一種改進(jìn)規(guī)定，被設(shè)置用來(lái)產(chǎn)生照明階段的工作電流的電流源也產(chǎn)生診斷電流。由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)：不必在診斷裝置中提供用于產(chǎn)生診斷電流的額外的源。
一種替代的改進(jìn)則規(guī)定，設(shè)置一個(gè)不同于電流源的電壓源，用來(lái)產(chǎn)生診斷電流。因而在該改進(jìn)中，診斷裝置具有用于產(chǎn)生在發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的照明階段的工作電流的電流源和與其不同的用于產(chǎn)生診斷電流的電壓源。由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)：可以采用在電路技術(shù)方面更為簡(jiǎn)單和/或更加成本低廉的電流源。其原因是，電流源不必為工作電流和診斷電流提供比如對(duì)于這二者必需的不同的電流強(qiáng)度值。涉及附加的電壓源的該改進(jìn)根據(jù)一種改進(jìn)還具有使得電流源和電壓源電耦接的開(kāi)關(guān)部件。測(cè)量機(jī)構(gòu)在此被設(shè)計(jì)用于使得開(kāi)關(guān)部件在照明階段保持在非電接通的狀態(tài)下，而在無(wú)發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的照明暫停中則保持在電接通的狀態(tài)下。由此以有利的方式避免工作電流經(jīng)由電壓源流走。
借助于在發(fā)光階段中的所述診斷電流，可以探測(cè)到發(fā)光二極管列中的熔合短路的發(fā)光二極管。一種改進(jìn)附加地規(guī)定，診斷裝置被設(shè)計(jì)用于在發(fā)光階段探測(cè)在供電接頭之間下降的工作電壓的電壓突變，流經(jīng)發(fā)光的發(fā)光二極管的工作電流引起了所述工作電壓。此外，診斷裝置被設(shè)計(jì)用來(lái)產(chǎn)生失靈信號(hào)，如果電壓突變的量值大于預(yù)定的閾值。電壓突變可以是電壓上升或電壓下降。如果led突然增大電阻，就會(huì)產(chǎn)生電壓上升。如果led突然熔合短路（短路），就會(huì)產(chǎn)生電壓下降。通過(guò)這種改進(jìn)產(chǎn)生了如下優(yōu)點(diǎn)：即使在發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的持續(xù)工作期間，也能探測(cè)到發(fā)光二極管的工作可靠性變化，即借助于從功能正常狀態(tài)到有缺陷的狀態(tài)的過(guò)渡且借助于由此產(chǎn)生的工作電壓變化即電壓突變來(lái)識(shí)別出至少一個(gè)發(fā)光二極管的缺陷。
為了產(chǎn)生診斷電流，需要發(fā)光暫停。一種改進(jìn)規(guī)定，測(cè)量機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)用來(lái)在診斷裝置起動(dòng)時(shí)在發(fā)光二極管投入工作之前產(chǎn)生診斷電流。診斷裝置的起動(dòng)表明從無(wú)電壓的狀態(tài)向供應(yīng)電壓的狀態(tài)過(guò)渡。因而例如可以在汽車起動(dòng)時(shí)探測(cè)到何時(shí)通過(guò)汽車點(diǎn)火來(lái)提供供電電壓。作為其附加或替代可以規(guī)定，在發(fā)光二極管列的脈沖寬度調(diào)制的工作模式下采用閉鎖周期，在這些閉鎖周期期間，全部發(fā)光二極管都不發(fā)光或不工作。因而在發(fā)光二極管的pwm工作的pwm接通暫停（pwm—脈沖寬度調(diào)制）期間產(chǎn)生診斷電流。由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)：可以在發(fā)光二極管列的兩個(gè)工作階段或照明階段之間提供診斷。
本發(fā)明還涵蓋一種具有多個(gè)發(fā)光二極管的照明裝置，這些發(fā)光二極管連接成一個(gè)發(fā)光二極管列，該發(fā)光二極管列把第一供電接頭與第二供電接頭連接起來(lái)，其中，提供了本發(fā)明的診斷裝置的一個(gè)實(shí)施方式。該照明裝置因而具有本發(fā)明的診斷裝置的實(shí)施方式。
照明裝置優(yōu)選被構(gòu)造成汽車前照燈。
但該照明裝置也可以是家用照明系統(tǒng)或另一照明裝置的組成部分。
最后，本發(fā)明還涵蓋一種用于探測(cè)多個(gè)發(fā)光二極管中的至少一個(gè)發(fā)光二極管的缺陷的方法，這些發(fā)光二極管連接成發(fā)光二極管列，通過(guò)該發(fā)光二極管列將第一供電接頭與第二供電接頭連接起來(lái)。該方法基于給每個(gè)發(fā)光二極管都并聯(lián)一個(gè)電阻元件。測(cè)量機(jī)構(gòu)在無(wú)發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)所在的發(fā)光暫停中在兩個(gè)供電接頭之間產(chǎn)生診斷電流。通過(guò)該診斷電流在每個(gè)電阻元件上都產(chǎn)生比正向偏壓小的電壓，從該正向偏壓起，并聯(lián)的相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光。檢測(cè)在供電接頭之間下降的診斷電壓。診斷電壓是支路電壓或總電壓。采用該方法也得到了如下優(yōu)點(diǎn)：診斷電壓的電壓值與有缺陷的發(fā)光二極管的數(shù)量有關(guān)，減小了正向偏壓的變化的影響。
本發(fā)明還涵蓋根據(jù)本發(fā)明的方法的一些改進(jìn)，這些改進(jìn)具有比如已結(jié)合本發(fā)明的診斷裝置的改進(jìn)介紹過(guò)的特征。出于這個(gè)原因，本發(fā)明的方法的相應(yīng)的改進(jìn)在此不予以贅述。
附圖說(shuō)明
下面介紹本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。為此，唯一的附圖1示意性地示出了本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
下面介紹的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在該實(shí)施例中，該實(shí)施方式的所介紹的各組件是本發(fā)明的要彼此獨(dú)立地考察的各個(gè)特征，這些特征也分別彼此獨(dú)立地改進(jìn)了本發(fā)明，進(jìn)而也可單獨(dú)地或者以與所示不同的組合被視為本發(fā)明的組成部分。此外，所介紹的實(shí)施方式也可用本發(fā)明的已說(shuō)明過(guò)的其它特征予以補(bǔ)充。
圖1示出了照明裝置1，其例如可以被設(shè)計(jì)成汽車前照燈。示出了led發(fā)光器件2和led控制器3。led發(fā)光器件2通過(guò)兩個(gè)供電接頭4與led控制器3電連接。在led發(fā)光器件2中，在這些供電接頭4之間接入由發(fā)光二極管6構(gòu)成的發(fā)光二極管列5。為明了起見(jiàn)，只有一些發(fā)光二極管6標(biāo)出了附圖標(biāo)記。發(fā)光二極管列5總共有整數(shù)n個(gè)發(fā)光二極管6，其中，n是大于1的自然數(shù)。led控制器3被設(shè)計(jì)用來(lái)在那些供電接頭4上提供電流i。通過(guò)電流i，在這些供電接頭4之間引起或產(chǎn)生支路電壓或者簡(jiǎn)寫(xiě)為電壓u。在工作中，這些發(fā)光二極管6應(yīng)該發(fā)光，對(duì)于所述工作來(lái)說(shuō)，電流i具有電流強(qiáng)度值，由于該電流強(qiáng)度值，在這些發(fā)光二極管6上分別下降導(dǎo)通電壓或正向偏壓ufi。下標(biāo)i在此分別表示發(fā)光二極管6之一，其中，下標(biāo)i的值為1~n。具有工作電流的電流強(qiáng)度值的電流i通過(guò)led控制器借助于電流源7產(chǎn)生。
針對(duì)照明裝置1規(guī)定，對(duì)led發(fā)光器件2予以如下監(jiān)視：探測(cè)至少一個(gè)發(fā)光二極管6是否有缺陷。為此無(wú)需用于各個(gè)發(fā)光二極管6的各自的診斷電路。替代地設(shè)置有診斷裝置8，其具有如下元件：其一為，設(shè)置了由多個(gè)電阻元件10構(gòu)成的電阻排9。為明了起見(jiàn)，在這些電阻元件10中僅給其中的一些標(biāo)出了附圖標(biāo)記。每個(gè)電阻元件10都可以例如被提供為分立的器件，即電的電阻部件。電阻元件10也可以集成到相應(yīng)的發(fā)光二極管6中。這些電阻元件10分別具有電阻值ri，其中，i也是每個(gè)電阻元件的下標(biāo)。總共提供了n個(gè)電阻元件10。每個(gè)電阻元件10都分別與一個(gè)發(fā)光二極管6并聯(lián)。診斷裝置8還包括測(cè)量機(jī)構(gòu)11，該測(cè)量機(jī)構(gòu)具有電壓測(cè)量單元12。利用電壓測(cè)量單元12，采用本已公知的方式檢測(cè)供電接頭4之間的電壓u。測(cè)量機(jī)構(gòu)11還可以具有不同于電流源7的電壓源13。該電壓源13可以產(chǎn)生測(cè)試電壓u0。作為其替代，電流源7本身也可以是測(cè)量機(jī)構(gòu)11的組成部分。
可以任選地設(shè)置有開(kāi)關(guān)15，其可以受測(cè)量機(jī)構(gòu)11控制，且可以被設(shè)置用來(lái)使得電流源7和電壓源13彼此電解耦。通過(guò)開(kāi)關(guān)15可以交替地使得電流源7和電壓源13與發(fā)光二極管列5聯(lián)接或耦接或電連接。
診斷裝置8還可以包括分析機(jī)構(gòu)16，該分析機(jī)構(gòu)例如可以基于微控制器或微處理器來(lái)提供，或者也可以基于類似的電路來(lái)提供。分析機(jī)構(gòu)16可以被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生故障信號(hào)17，該故障信號(hào)表明，在發(fā)光二極管列5中有至少一個(gè)發(fā)光二極管6永久地導(dǎo)通或熔合短路。分析機(jī)構(gòu)16還可以被設(shè)計(jì)用來(lái)產(chǎn)生失靈信號(hào)18，該失靈信號(hào)表明，發(fā)光二極管6之一永久地熔合短路或永久地電截止或空載。分析機(jī)構(gòu)16為此從電壓測(cè)量單元12接收電壓u的電壓值19。此外提供電流i的電流強(qiáng)度的電流強(qiáng)度值20。該電流強(qiáng)度值可以事先已知，并固定地存儲(chǔ)在分析機(jī)構(gòu)16中。還可以規(guī)定，電流強(qiáng)度值16通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)11借助測(cè)量電阻r測(cè)量來(lái)求取，如果電流i由電流源產(chǎn)生?；跍y(cè)試電壓u0，也可以將電流強(qiáng)度值i計(jì)算為i=(u0-u)r測(cè)量。
在照明階段期間，將流經(jīng)電流源7的電流i提供為工作電流，且發(fā)光二極管6應(yīng)發(fā)光，在所述照明階段期間，發(fā)光二極管6的失靈會(huì)導(dǎo)致電壓u如下產(chǎn)生：
然而在這里，基于在電壓u與正向偏壓ufi總和之間的差進(jìn)行的診斷由于正向偏壓ufi的誤差而不可靠。為了避免正向偏壓的大誤差問(wèn)題，針對(duì)診斷裝置8使得相應(yīng)的電阻元件10與每個(gè)發(fā)光二極管6并聯(lián)。這些電阻元件10可成本低廉地購(gòu)得并且誤差小，其誤差小于2%，例如為1%。在設(shè)計(jì)這些并聯(lián)的電阻元件10時(shí)，為了可靠地識(shí)別出led短路，需要考慮到對(duì)于電阻元件10的電阻值ri來(lái)說(shuō)應(yīng)適用條件ri>>rled-短路，這意味著，所述差至少應(yīng)為倍數(shù)10。電阻值rled-短路在此是短路的或者永久熔合短路的發(fā)光二極管的電阻。電阻值ri可以要么全部具有相同的值，這能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分析，要么它們可以具有不同的電阻值，這能實(shí)現(xiàn)在led短路的故障情況下將電阻變化指定給某個(gè)發(fā)光二極管6。
為了診斷，規(guī)定：把電流i調(diào)節(jié)至小于工作電流的電流強(qiáng)度值。該電流在此稱為診斷電流id。在該診斷電流id情況下，在那些發(fā)光二極管6上產(chǎn)生電壓u的部分電壓，這些部分電壓小于正向偏壓ufi。因而產(chǎn)生了發(fā)光暫停，也就是說(shuō)，發(fā)光二極管6不發(fā)光。在發(fā)光二極管未激活情況下的診斷可以要么在接入真正的工作電流之前進(jìn)行，要么在發(fā)光二極管6的pwm工作中在pwm閉鎖周期期間或pwm切換暫停期間進(jìn)行。
為了診斷測(cè)量，診斷裝置8規(guī)定：在發(fā)光二極管未激活情況下，也就是說(shuō)，在診斷電流id情況下，發(fā)光二極管列5要么由電流源7供電，要么由電壓源13供電，從而產(chǎn)生電壓值19作為電壓u，該電壓值小于正向偏壓ufi總和。在這種情況下，電壓u就是診斷電壓。因此可以要么由提供給led工作的電流源7本身輸出比較小的診斷電流id，要么，如果該電流源不能產(chǎn)生這么小的電流，則通過(guò)測(cè)量/保護(hù)電阻r測(cè)量由電壓源13輸出所述診斷電流。診斷電流id經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，使得電壓u小于正向偏壓ufi總和的60%、特別是小于其40%。由電壓源13產(chǎn)生的診斷電流id可以流經(jīng)測(cè)量電阻r測(cè)量。在測(cè)量電阻r測(cè)量上下降的電壓與診斷電流id的電流強(qiáng)度值成比例。
通過(guò)使得電壓u的在發(fā)光二極管上下降的部分電壓小于正向偏壓ufi，亦即沒(méi)有發(fā)光二極管6發(fā)光，電流i的大部分都流經(jīng)電阻元件10。因此，電壓u的電壓值19主要由流經(jīng)電阻元件r1~rn的電流決定。通過(guò)診斷電流id產(chǎn)生的電壓u可以被用于識(shí)別led短路—即一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管熔合短路—的分析機(jī)構(gòu)16如下使用。這里的前提條件是，在照明暫停期間診斷電流id的電流強(qiáng)度值20也是已知的。檢測(cè)可以按所述方式進(jìn)行。
為了識(shí)別一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管的led短路，分析機(jī)構(gòu)16如下設(shè)計(jì)。在僅有無(wú)故障的或功能正常的發(fā)光二極管6的情況下，電壓u具有電壓值19，該電壓值如下得到：
相反，如果測(cè)量機(jī)構(gòu)11測(cè)得具有如下值的支路電壓u：
支路電壓u可以被分析機(jī)構(gòu)16使用，該分析機(jī)構(gòu)還用于識(shí)別永久地未電導(dǎo)通的發(fā)光二極管。在用與工作電流等同且從而產(chǎn)生照明階段的電流i給發(fā)光器件2通電時(shí)，支路電壓u上升到大于正向偏壓ufi總和的值：
在工作中，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)測(cè)得的支路電壓u的時(shí)間變化來(lái)識(shí)別出一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管6的短路。在此，正向偏壓ufi的誤差不起作用，因?yàn)榉治鰴C(jī)構(gòu)只需對(duì)支路電壓u的改變或變化做出反應(yīng)。在此，正向偏壓ufi的由于發(fā)熱引起的變化可以輕易地通過(guò)不同的時(shí)間常數(shù)或者通過(guò)溫度測(cè)量而與發(fā)光二極管的因短路引起的缺陷或失靈區(qū)分開(kāi)。
相比于傳統(tǒng)的探測(cè)方法有利的是，消除了正向偏壓ufi的大的誤差，進(jìn)而即使在發(fā)光二極管支路或發(fā)光二極管列5具有大量發(fā)光二極管6時(shí)也能可靠地識(shí)別出各led的短路。在led控制器3與led發(fā)光器件2之間無(wú)需額外的導(dǎo)線。并聯(lián)電阻或電阻元件10是成本低廉的器件，因?yàn)樗鼈冎恍璞辉O(shè)計(jì)用于小功率，且在led發(fā)光器件2中占用很少的空間。由于用于診斷的診斷電流id小，所以，在用于診斷的插塞觸針和電纜束上的可能的電壓降可以忽略不計(jì)。由于該方法的高度可靠性，所以也可以滿足用于識(shí)別各led的失靈的法律規(guī)定。
所述的可選的開(kāi)關(guān)15可以被設(shè)置用于如下情況：在照明工作中或在照明階段中要防止在測(cè)量電阻r測(cè)量上產(chǎn)生并非所愿的大的損耗功率。借助于開(kāi)關(guān)15，電壓源13可以臨時(shí)地與led發(fā)光器件2聯(lián)接或連接，以便為了診斷而提供診斷電流id。
總之披露了一個(gè)采用本發(fā)明如何能通過(guò)并聯(lián)電阻來(lái)識(shí)別各led的失靈的范例。
附圖標(biāo)記清單
1照明裝置
2led發(fā)光器件
3led控制器
4供電接頭
5發(fā)光二極管列
6發(fā)光二極管
7電流源
8診斷裝置
9電阻排
10電阻元件
11測(cè)量機(jī)構(gòu)
12電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)
13電壓源
15開(kāi)關(guān)部件
16分析機(jī)構(gòu)
17故障信號(hào)
18故障信號(hào)
19電壓值
20電流值
i電流
id診斷電流
r測(cè)量測(cè)量電阻
u電壓
u0測(cè)試電壓。