ES2562909T3 - Circuito excitador de fuentes de luz y luz de vehículo provista de dicho circuito excitador de fuentes de luz - Google Patents

Abstract

Circuito excitador de fuentes de luz del tipo LED, que comprende un primer (1) y al menos un segundo (2) grupo de fuentes de luz, cada uno conectado a un terminal de suministro de potencia común (VDD), un primer (120) y al menos un segundo (220) circuito de regulación, cada uno adaptado para regular la corriente absorbida por un respectivo grupo de fuentes de luz, en el que cada circuito de regulación comprende un transistor excitador (T3, T3'') conectado entre el respectivo grupo de fuentes de luz y tierra y adaptado para excitar una corriente de excitación proporcional a una magnitud eléctrica de referencia (IREF), caracterizado porque comprende además al menos un circuito (230) de actuación conectado operativamente a un respectivo segundo circuito (220) de regulación, y medios (D) de circuito de conexión en serie que tienen un primer terminal (VR1) conectado entre el primer grupo (1) de fuentes de luz y el respectivo transistor excitador (T3) y un segundo terminal (VR2) conectado entre el terminal de suministro de potencia (VDD) y el segundo grupo (2) de fuentes de luz, estando adaptados dichos medios de circuito de conexión en serie para conectar en serie al menos unos grupos primero y segundo de fuentes de luz, cuando el voltaje de dicho primer terminal es mayor o igual que el voltaje en dicho segundo terminal, en el que el circuito (230) de actuación comprende un segundo transistor (T5) de actuación conectado entre el terminal de suministro de potencia (VDD) y el segundo terminal (VR2) y las resistencia (R3, R4) de polarización conectadas de forma operativa al transistor (T3'') de excitación del segundo circuito de regulación, en el que el circuito (120) de regulación de un primer grupo (1) de fuentes de luz, el circuito (230) de actuación y el circuito (220) de regulación de un segundo grupo (2) de fuentes de luz están configurados de tal manera que: - cuando el voltaje en el primer terminal (VR1) es menor que el voltaje en el segundo terminal (VR2), el primer grupo (1) de fuentes de luz es excitado por el respectivo circuito (120) de regulación, mientras que el transistor excitador (T3'') del segundo circuito (220) de regulación se satura por las resistencias (R3, R4) de polarización del circuito (230) de actuación y el transistor (T5) de actuación excita el segundo grupo (2) de fuentes de luz, en base a una magnitud eléctrica de referencia (IREF) de dicho segundo circuito de regulación, de tal manera que los grupos primero y segundo de fuentes de luz se excitan en paralelo; - cuando el voltaje en el primer terminal (VR1) es mayor que el voltaje en el segundo terminal (VR2), los grupos primero y segundo de fuentes de luz conectados en serie entre sí son excitados por el segundo circuito (220) de regulación, estando apagados el transistor excitador (T3) del primer circuito de regulación y el segundo transistor (T5) de actuación.

Description

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DESCRIPCION

Circuito excitador de fuentes de luz y luz de vehiculo provista de dicho circuito excitador de fuentes de luz

La invencion se refiere a un circuito excitador de fuentes de luz, particularmente del tipo LED, y a una luz trasera o delantera del vehiculo, provista de tal circuito excitador de fuentes de luz para hacer que una o mas luces del vehiculo se enciendan, como una luz de frenado, una luz de estacionamiento frontal o trasera, una luz de senal de giro trasera o frontal, una luz de marcha atras, una luz antiniebla trasera, una luz lateral de aparcamiento trasera o frontal, una luz de cruce corta, una luz de cruce larga, una luz de dia de funcionamiento (DRL), una luz antiniebla, una luz de curvas, y similares.

En una solicitud de patente anterior por el mismo solicitante, en la actualidad todavia secreta, se propuso un circuito excitador de fuentes de luz, que comprende una pluralidad de fuentes de luz, particularmente del tipo LED, estructurada con el fin de emitir luz cuando se somete a un voltaje de suministro de potencia, en el que el circuito excitador de las fuentes de luz incluye medios para el posicionamiento de las fuentes de luz configurados para posicionar la pluralidad de fuentes de luz en al menos unas disposiciones primera y segunda de matriz de n columnas x m filas, tras la variacion del voltaje de suministro de potencia .

La pluralidad de fuentes de luz del circuito excitador es ademas capaz de absorber una corriente electrica global definida por un valor de corriente electrica constante In para cada una de dichas disposiciones primera y segunda de matriz de las fuentes de luz, multiplicado por un numero de m columnas de la disposicion de matriz de las fuentes de luz.

El numero de columnas ml de la matriz de la primera disposicion de matriz de las fuentes de luz es mayor que el numero de columnas m2 de la matriz de la segunda disposicion de matriz de las fuentes de luz. En consecuencia, el numero de fuentes de luz de cada columna de la primera disposicion de matriz de las fuentes de luz es menor que la de cada columna de la segunda disposicion de matriz de las fuentes de luz.

Esto significa que la primera disposicion de matriz de las fuentes de luz requiere un voltaje de suministro de potencia menor que la de la segunda disposicion de matriz de las fuentes de luz para encender la pluralidad de fuentes de luz. En consecuencia, la pluralidad de fuentes de luz dispuesta de acuerdo con la primera disposicion de matriz puede emitir luz a un voltaje de suministro de potencia mas baja que la segunda disposicion de matriz de fuentes de luz, sin encontrar un parpadeo de la luz en si, en detrimento, sin embargo, de un mayor consumo de potencia electrica que la segunda disposicion de matriz de las fuentes de luz. De hecho, el consumo de potencia electrica de las fuentes de luz dispuestas en una matriz depende del numero de columnas m de la matriz de LED.

En concreto, el consumo de potencia electrica esta dado por la formula:

P (V) = m x In x V

en la que:

P (V) es la potencia electrica absorbida por la pluralidad de fuentes de luz, m es el numero de columnas,

In es la corriente electrica constante, y V es el voltaje de suministro de potencia variable.

Por la razon anterior, la transicion entre las disposiciones primera y segunda de matriz de las fuentes de luz, a saber, la transicion de la disposicion de matriz de las fuentes de luz con mas columnas entre las dos, a la de con menos columnas entre las dos, debe ocurrir en un valor de voltaje de suministro de potencia lo mas pequeno posible.

Con referencia a la figura 1, a modo de ejemplo, consideremos la potencia electrica P(V) disipada por las fuentes de luz dispuestas con una primera disposicion de matriz de dos filas y seis columnas y una segunda disposicion de matriz de tres filas y cuatro columnas. Una polilinea se obtiene representando la potencia electrica P(V), dada por un primer segmento de pendiente 6In, un paso en descenso vertical, en el voltaje de suministro de potencia en el que el circuito excitador de las fuentes cambia de la primera disposicion de las fuentes de luz a la segunda, y un segundo segmento de pendiente 4In.

Sin embargo, el circuito excitador de fuentes de luz antes mencionado, al que se hara referencia en la continuacion de la descripcion con la expresion "matriz dinamica", tiene algunos inconvenientes.

De hecho, el numero de fuentes de luz debe ser divisible por el numero de filas, o columnas, de las disposiciones primera y segunda de matriz de las fuentes de luz, respectivamente.

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Por ejemplo, dieciocho fuentes de luz pueden estar dispuestos en una primera disposicion de matriz de fuentes de luz de seis filas por tres columnas, y en una segunda disposicion de matriz de fuentes de luz de tres filas por seis columnas, puesto que la luz de dieciocho fuentes son divisibles por el numero de filas, o columnas, tanto de la primera disposicion de matriz de las fuentes de luz como de la segunda. Sin embargo, las dieciocho fuentes de luz no pueden ser dispuestas en una disposicion de matriz de fuentes de luz que tienen, por ejemplo, cinco filas, puesto que las dieciocho fuentes de luz no son divisibles por el numero de filas en la disposicion de matriz de las fuentes de luz.

Un inconveniente adicional de la matriz dinamica se encuentra cuando se deben infra-alimentar una o mas fuentes de luz en la matriz, para emitir una luz mas debil en comparacion con las fuentes de luz restantes en la matriz. Esta necesidad puede ocurrir, por ejemplo, en el campo de las luces del automovil, donde una superficie de iluminacion de la luz del vehiculo puede incluir un area de iluminacion con baja intensidad de luz y un area de iluminacion con alta intensidad de luz para los requisitos fotometricos. Uno podria pensar en la conexion de las resistencias electricas para las fuentes de luz que afectan al area de iluminacion con baja intensidad de luz, por lo que este tipo de fuentes de luz absorben menos corriente electrica que las otras fuentes de luz que afectan al area de iluminacion con alta intensidad de luz, por ejemplo, en la primera disposicion de matriz de las fuentes de luz. Sin embargo, las resistencias electricas pueden estar conectadas de manera diferente a las fuentes de luz, cuando el circuito excitador de las fuentes de luz ha cambiado a la segunda disposicion de matriz de las fuentes de luz, por lo tanto no garantizando el efecto deseado mas.

Sin embargo, otro inconveniente deriva del hecho de que el instante en el que se produce la transicion de la primera disposicion de las fuentes de luz a la segunda, a saber, la transicion de la disposicion de matriz de las fuentes de luz con mas columnas a la de con menos columnas, se produce a un voltaje de suministro de potencia determinado en la fase de diseno. Tal voltaje de suministro de potencia se sobreestima en la fase de diseno con el fin de garantizar el encendido de los LED en detrimento, sin embargo, de un consumo de potencia electrica. El documento WO 2012/156878 divulga un dispositivo de generacion de luz provisto de al menos tres circuitos LED y una matriz de conmutador controlable que comprende una pluralidad de conmutadores. Dicha matriz de conmutador esta configurada para funcionar en al menos tres modos de conmutacion diferentes dependiendo del voltaje de funcionamiento determinado. Para proporcionar un funcionamiento eficiente del dispositivo, en un primer modo de conmutacion, dichas unidades LED estan conectadas en paralelo entre si, en un segundo modo de conmutacion, al menos dos de dichas unidades LED estan conectadas en serie y en un tercer modo de conmutacion, dichas unidades LED estan conectadas en serie entre si.

La tarea de la invencion es superar los inconvenientes anteriormente con referencia a la matriz dinamica.

Dentro del contexto anterior, el objeto principal de la invencion es variar la topologia de la disposicion de las fuentes de luz, en particular los LED, con el fin de minimizar la potencia absorbida por el circuito excitador de las fuentes de luz para excitar las fuentes de luz tras la variacion del voltaje de suministro de potencia de las fuentes de luz, sin las limitaciones de la disposicion de las fuentes de luz. En particular, la disposicion de las fuentes de luz puede incluir ramas de fuentes de luz.

Un objeto adicional de la invencion es variar la topologia de la disposicion de las fuentes de luz, con el fin de minimizar la potencia absorbida por el circuito excitador de las fuentes de luz para excitar las fuentes de luz tras la variacion del voltaje de suministro de potencia de las fuentes de luz, cuando las fuentes de luz afectan a un area de iluminacion con baja intensidad de luz y un area e iluminacion con alta intensidad de luz.

En el caso especifico de las fuentes de luz de tipo LED, un objeto adicional de la invencion es cambiar automaticamente desde una primera disposicion de los LED a una segunda, que tiene un menor numero de columnas, o ramas, que la primera disposicion de los LED. En otras palabras, no es necesario identificar en la fase de diseno un valor de voltaje de suministro de potencia de los LED, en el que el circuito excitador de los LED cambia de la primera disposicion de los LED a la segunda.

Con el fin de conseguir estos objetos, el circuito excitador de fuentes de luz de la invencion comprende una pluralidad de fuentes de luz, particularmente del tipo LED, divididas en un primer y al menos un segundo grupo de fuentes de luz, cada uno conectado a una terminal de suministro de potencia comun, un primer y al menos un segundo circuito de regulacion, cada uno adecuado para la regulacion de la corriente absorbida por un respectivo grupo de fuentes de luz, al menos un circuito de actuacion conectado operativamente a un respectivo segundo circuito de regulacion, y medios de circuito de conexion en serie, adecuados para conectar en serie al menos un primer y un segundo grupo de fuentes de luz, cuando el voltaje aguas abajo del primer grupo de fuentes de luz es mayor o igual que el voltaje aguas arriba del segundo grupo de fuentes de luz.

En un primer estado del circuito excitador de fuentes de luz, el voltaje aguas abajo del primer grupo de fuentes de luz que con referencia a tierra es menor que el voltaje aguas arriba del segundo grupo de fuentes de luz que con referencia a tierra, y los grupos primero y segundo de fuentes de luz se excitan de forma independiente. Mas precisamente, el primer circuito de regulacion excita el primer grupo de fuentes de luz, mientras que el circuito de

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actuacion del circuito de regulacion inhibe el funcionamiento del segundo circuito de regulacion y excita el segundo grupo de fuentes de luz, en base a una magnitud de referencia electrica del segundo circuito de regulacion.

En un segundo estado del circuito excitador de fuentes de luz, el voltaje aguas abajo del primer grupo de fuentes de luz que con referencia a tierra es mayor o igual que el voltaje aguas arriba del segundo grupo de fuentes de luz que con referencia a tierra, y los grupos primero y segundo de fuentes de luz son excitados juntos, despues de haber sido conectados en serie entre si. Mas precisamente, el primer circuito de regulacion y el circuito de actuacion del circuito de regulacion son inhibidos, mientras que el segundo circuito de regulacion excita los grupos primero y segundo de fuentes de luz.

Otras caracteristicas y ventajas del circuito excitador de acuerdo con la presente invencion apareceran mas claramente a partir de la siguiente descripcion de las realizaciones preferidas de la misma, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:

- la figura 1 es un grafico de la potencia electrica absorbida por el objeto de circuito excitador de matriz dinamico de una solicitud de patente por el mismo solicitante, en la actualidad todavia secreta;

- la figura 2 es un diagrama de circuito de un primer modulo del circuito de iluminacion de acuerdo con la invencion, que comprende un grupo de fuentes de luz y un circuito de regulacion;

- la figura 3 es un diagrama de circuito del circuito excitador de acuerdo con la invencion, que comprende dos grupos de fuentes de luz;

- la figura 4 es un grafico que muestra el patron del voltaje aguas abajo del primer grupo de fuentes de luz y el voltaje aguas arriba del segundo grupo de fuentes de luz del circuito excitador de la figura 3, en la variacion del voltaje de suministro de potencia;

- la figura 5 es un grafico que muestra el patron de la corriente absorbida por el primer grupo de fuentes de luz, la corriente circulando en los medios de conexion en serie de circuito y la corriente de colector-emisor del transistor excitador, como una funcion del voltaje de suministro, durante el paso de la configuracion de excitacion en paralelo a la configuracion de excitacion en serie;

- la figura 6 es un grafico que muestra el patron de una corriente del circuito de actuacion, como una funcion del voltaje de suministro de potencia;

- la figura 7 es un grafico que muestra el patron de la corriente total absorbida por cuatro grupos de fuentes de luz cuando dichos grupos estan conectados progresivamente en serie uno con el otro, como una funcion del voltaje de suministro de potencia;

- la figura 8 es un grafico que muestra el patron de la potencia electrica absorbida por el circuito excitador durante la variacion de la disposicion de los grupos de fuentes de luz, tras la variacion del voltaje de suministro de potencia;

- las figuras 9 y 10 son graficos que muestran el patron de la corriente absorbida por los transistores excitadores del circuito de regulacion de grupos de fuentes de luz conectados en serie progresivamente, y de la potencia electrica absorbida por dichos transistores, respectivamente;

- la figura 11 es un diagrama de circuito de un circuito excitador de acuerdo con la invencion, en una variante de realizacion;

- la figura 12 es un grafico que muestra el patron de la potencia electrica absorbida por el circuito en la figura 11 como una funcion del voltaje de suministro de potencia;

- la figura 13 es un diagrama de circuito de un segundo modulo de un circuito excitador de acuerdo con la invencion en una variante de realizacion adicional que contempla el uso de un circuito de diagnostico;

- la figura 14 muestra esquematicamente como el circuito en la figura 13 gestiona una situacion de fallo de un grupo de fuentes de luz en la configuracion de excitacion en paralelo;

- la figura 15 muestra una situacion de fallo de un grupo de fuentes de luz en la configuracion de excitacion en serie; y

- la figura 16 muestra un ejemplo de un vehiculo que incorpora el circuito excitador de acuerdo con la invencion.

En la siguiente descripcion, el termino "conectado" se refiere tanto a una conexion electrica directa entre dos circuitos o elementos de circuito como a una conexion indirecta a traves de uno o mas elementos intermedios activos o pasivos. El termino "circuito" puede denotar o bien un solo componente o una pluralidad de componentes,

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activos y/o pasivos, conectados entre si para obtener una funcion predefinida. Tambien, donde se pueden usar un transistor de union bipolar (BJT) o un transistor de efecto de campo (FET), el significado de los terminos "base", "colector", "emisor" incluye los terminos "puerta", "fuga" y "fuente", y viceversa. Si no se indica lo contrario, por ultimo, los transistores NPN se pueden usar en lugar de transistores PNP, y viceversa.

El circuito excitador de fuentes de luz de acuerdo con la invencion comprende una pluralidad de fuentes de luz, en particular los LED 10, a la que se hara referencia en la siguiente descripcion, sin perdida de generalidad, y circuitos de regulacion teniendo cada uno una referencia de una magnitud electrica, por ejemplo una corriente electrica IREF.

La pluralidad de LED se divide en grupos, por ejemplo un primer grupo 1 y un segundo grupo 2. Tales grupos de LED incluyen, respectivamente, uno o mas LED 10 conectados entre si, por ejemplo, como una matriz (matriz de n filas por m columnas, en particular, 1 fila por m columnas), o como una rama (matriz de n filas por 1 columna). En aras de la simplicidad, la siguiente descripcion se referira a unos grupos primero y segundo de LED, que incluyen, respectivamente, dos LED conectados en serie entre si.

El circuito excitador de la invencion se divide en modulos 100, 200, 300, ..., por ejemplo un primer modulo 100 y un segundo modulo 200 conectados entre si por medios D de conexion en serie.

El primer modulo 100 comprende un primer circuito 120 de regulacion y un primer grupo 1 de LED; el segundo modulo 200 comprende un segundo circuito 220 de regulacion, un circuito 230 de actuacion del circuito de regulacion y un segundo grupo 2 de LED. Cualquier modulo adicional 300, 400, ..., es igual al segundo modulo 200.

La figura 2 muestra el primer modulo 100, en el que el primer circuito 120 de regulacion sirve para excitar el primer grupo de LED 10. El primer circuito 120 de regulacion incluye una resistencia R1 de deteccion, adecuado para detectar la corriente I1 que circula por la rama de LED, un espejo de corriente que incluye los transistores T1 y T2 y una resistencia R2, un generador de una magnitud electrica de referencia, por ejemplo, una corriente IREF y un transistor excitador T3 para excitar el primer grupo 1 de LED.

La resistencia R1 de deteccion esta conectada por ejemplo, entre un terminal de suministro de potencia VDD y el grupo primero 1 de LED 10; y el transistor excitador T3 tiene el colector conectado al grupo de LED y el emisor conectado a tierra.

El primer transistor T1 del espejo de corriente tiene el emisor conectado, a traves de la resistencia R2 de emisor, a un nodo A entre el terminal de suministro de potencia VDD y la resistencia R1 de deteccion.

El segundo transistor T2 del espejo de corriente tiene el emisor conectado a un nodo C entre la resistencia R1 de deteccion y el primer grupo 1 de LED. El colector del segundo transistor T2 esta conectado a la base del transistor excitador T3. Las bases de los dos transistores T1 y T2 del espejo de corriente estan conectadas entre si y al colector del primer transistor T1. El generador de la corriente de referencia IREF esta conectado a dicho colector.

Los transistores T1, T2 de espejo de corriente funcionan en una zona lineal. El transistor excitador T3 tambien funciona en una zona lineal, excepto en una fase inicial, en la que dicho transistor T3 funciona en la zona de saturacion, con el fin de permitir un encendido en el primer grupo de LED en un voltaje de suministro de potencia dado por la suma de los voltajes de union de los LED del primer grupo dispuestos en serie mas cualquier otra caida de voltaje presente en la rama del primero grupo de LED.

Mas en detalle, el primer transistor T1 del espejo de corriente esta polarizado en la zona lineal y por lo tanto, su voltaje colector-emisor Vce1 es al menos igual a su voltaje de base-emisor Vbe1. En consecuencia, la corriente de base Ib1 de dicho primer transistor T1 es insignificante con respecto a su corriente de emisor Ie1; por lo tanto, la corriente de emisor Ie1 del primer transistor T1 es igual a la corriente de colector Ic1 de dicho transistor T1. Por otra parte, el colector de corriente Ic1 del transistor T1 es igual a la corriente IREF impuesta por el generador de corriente. En consecuencia, la corriente de emisor Ie1 del primer transistor T1 es igual a la corriente IREF impuesta por el generador de corriente.

Para el segundo principio de Kirchhoff aplicado a la malla ABC en la figura 2, tenemos que:

Vab = R2 * IREF + Vbe1

Vab = R1 * I1 + Vbe2, en la que I1 es la corriente que circula en la resistencia R1 de deteccion y Vbe2 es el voltaje de base-emisor del segundo transistor T2 del espejo de corriente.

Por otro lado, el voltaje de base-emisor Vbe1 del primer transistor T1 y el voltaje de base-emisor Vbe2 del segundo transistor T2 son iguales, es decir, Vbe1 = Vbe2. Esto se deduce del hecho de que el colector de corriente Ic1 del primer transistor T1 y el colector de corriente Ic2 del segundo transistor t2 son comparables, debido a la construccion del espejo de corriente que incluye los transistores T1 y T2, la resistencia R2 de emisor y el generador de corriente IREF, y por el hecho de que los transistores T1 y T2 estan integrados en el mismo paquete, y por lo

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tanto tienen las mismas caracteristicas electricas.

En consecuencia, al equiparar las dos expresiones de Vab, se obtiene la expresion de la corriente 11, que es como sigue: I1 = (R2 / R1) * IREF.

La expresion de corriente I1 dada anteriormente tambien proporciona la corriente absorbida por el grupo de LED ILED, o ILED = (R2 / R1) * IREF. De hecho, la corriente 12 es insignificante en comparacion con la corriente I1, puesto que la rama del segundo transistor T2 tiene una resistividad mucho mayor que la de la rama del primer grupo de LED.

En cuanto a la retroalimentacion realizada por el primer circuito 120 de regulacion, consideremos primero el caso en el que la corriente absorbida por el primer grupo de LED tiende a aumentar. Tal situacion se produce, por ejemplo, durante el encendido del circuito excitador de los LED, en el que la rama de los LED esta conectada a una resistencia R1 de deteccion muy baja y el transistor excitador T3, que se encuentra en la zona de saturacion. En consecuencia, la corriente I1 absorbida por los LED (12 es insignificante) tiende a aumentar exponencialmente. Si la corriente I1 absorbida por los LED aumenta, la caida de voltaje Vac en los terminales de de la resistencia R1 de deteccion aumenta.

Por consiguiente, resulta que:

Vab = Vac + Vbe2

Puesto que el voltaje Vab es fijo, porque es independiente del voltaje de suministro de potencia, siendo impuesto por el generador de corriente IREF, y Vac aumenta, se deduce que el voltaje de base-emisor Vbe2 del segundo transistor T2 disminuye. En consecuencia, el hecho de que el voltaje de base-emisor Vbe2 del segundo transistor T2 disminuya requiere que la corriente 12 disminuya, porque el transistor T2 tiende a apagarse. Si la corriente 12 se reduce, se deduce que el transistor excitador T3 tiende a apagarse y, a continuacion, a disminuir la corriente I1.

Del mismo modo, si la corriente I1 disminuye, se deduce que Vac se reduce. En consecuencia, el voltaje de base- emisor Vbe2 del segundo transistor T2 incrementa, y esto implica que 12 aumenta. Por lo tanto, el transistor excitador T3 cambia en mas de que en la actualidad esta disminuyendo su resistividad y, por lo tanto, aumenta I1.

La figura 3 muestra el circuito excitador de LED de la invencion, en el que el primer modulo 100 descrito anteriormente esta conectado al segundo modulo 200. Mas en detalle, el primer modulo 100 y segundo 200 estan conectados en paralelo entre si entre el voltaje de suministro de potencia VDD y tierra GND. Los modulos primero y segundo 100, 200 estan conectados a traves de medios D de circuito de conexion en serie, tal como, por ejemplo, un diodo Schottky, para permitir la conexion en serie de los grupos primero 1 y segundo 2 de LED.

Con referencia a la figura 3, el segundo grupo 2 de LED esta conectado al segundo circuito 220 de regulacion como se ha visto anteriormente; sin embargo, el segundo grupo 2 de LED tambien esta conectado al circuito 230 de actuacion del circuito 220 de regulacion.

El segundo circuito 220 de regulacion es similar al primer circuito 120 de regulacion descrito anteriormente y por lo tanto comprende una resistencia R1 ’’ de deteccion, para detectar la corriente que circula en la rama de LED, un espejo de corriente que incluye un primer transistor T1 ’’, un segundo transistor t2’’ y una resistencia R2’’ de emisor, un generador de corriente IREF y un transistor excitador T3’’. El funcionamiento del segundo circuito 220 de regulacion es similar al primer circuito 120 de regulacion y no se describira mas.

El circuito 230 de actuacion del circuito 120 de regulacion comprende unos transistores primero y segundo T4 y T5, y resistencias R3 y R4 de polarizacion. El primer transistor T4 tiene la respectiva base conectada al colector del segundo transistor T2’’ del espejo de corriente y el respectivo emisor conectado a la base del transistor excitador T3’’. El segundo transistor T5 del circuito de actuacion tiene la union emisor-colector conectada entre el terminal de suministro de potencia VDD y la resistencia R1’’ de deteccion y la base conectada, a traves de una primera resistencia R4 de polarizacion, al colector del primer transistor T4 del circuito 230 de actuacion. La segunda resistencia R3 de polarizacion esta conectada entre el terminal de suministro de potencia VDD y la base del segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion.

Las resistencias R3 y R4 de polarizacion del circuito de actuacion del circuito de regulacion estan dimensionadas de modo que el transistor excitador T3’’ se satura hasta el paso de la configuracion de excitacion en paralelo a la configuracion de excitacion en serie, como sera evidente a partir de la siguiente descripcion. Si el transistor excitador T3’’ se satura, cuando el voltaje de suministro de potencia VDD aumenta, la corriente absorbida por el segundo grupo 2 de LED aumentaria de forma exponencial. En consecuencia, el segundo grupo 2 de LED debe ser regulado a traves del circuito 230 de actuacion del circuito 220 de regulacion. El circuito 230 de actuacion actua a traves del primer transistor T4. Mas en detalle, el circuito 230 de actuacion proporciona la corriente necesaria para el primer transistor T4 con el fin de regular el segundo grupo 2 de LED a traves del segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion, ya que el transistor excitador T3’’ se satura.

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Por lo tanto, la tarea de amortiguacion de la corriente absorbida por los LED se transfiere al segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion, que funciona en una zona lineal. En consecuencia, la regulacion del segundo grupo 2 de LED es del tipo denominado de "lado alto", en lugar de "lado bajo", como en el caso del primer modulo 100 descrito anteriormente, puesto que la corriente absorbida por el segundo grupo 2 de LED aguas arriba es amortiguado a traves de transistor T5. Este se impone por el dimensionamiento de las resistencias R3 y R4 de polarizacion, porque, cuando el segundo transistor T5 del circuito de actuacion se encuentra en la zona lineal, la corriente de base de dicho transistor T5, Ib5, es insignificante.

El transistor excitador T3’’ se alimenta a traves de la corriente que circula por la resistencia R3 de polarizacion. Tal resistencia R3 tiene un voltaje fijado en sus terminales, que es el voltaje de base-emisor del segundo transistor T5, Vbe5. Por lo tanto, la resistencia R3 de polarizacion debe ser dimensionada con el fin de garantizar que el transistor excitador T3’’ se satura. Esto se logra a traves de la hoja de datos del transistor, que especifica cual es la ganancia de corriente minima del transistor, con el fin de obtener la saturacion deseada del transistor.

Lo que se ha descrito hasta ahora se refiere al funcionamiento del circuito excitador de los LED de la invencion en un primer estado del mismo, en el que los grupos primero y segundo 1, 2 de LED estan dispuestos de acuerdo con una primera disposicion de los LED, como se describe anteriormente, que se puede definir como la configuracion de excitacion en paralelo.

Consideremos ahora los puntos del circuito excitador de los LED de la invencion indicados en la figura 3 con VR1 y VR2, en VR1 es el voltaje en el colector del transistor excitador T3 del primer grupo 1 de LED, que inicialmente funciona en la zona de saturacion, y por lo tanto el voltaje aguas abajo de dicho primer grupo 1 de LED, mientras que VR2 es el voltaje en el colector del segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion, y por lo tanto el voltaje aguas arriba del segundo grupo 2 de LED y consideremos el patron de voltajes VR1 y VR2 como una funcion del voltaje de suministro de potencia VDD, que se muestra en la figura 4.

Puesto que el transistor excitador T3 esta en saturacion, el voltaje aguas abajo VR1 sera inicialmente de cero voltios, entonces se elevara linealmente con el voltaje de suministro VDD. Por otro lado, el voltaje aguas arriba VR2 es la suma del voltaje en los terminales de la resistencia R1’’ de deteccion del segundo modulo 200, mas el voltaje en los terminales del segundo grupo 2 de LED, porque el transistor excitador T3’’ del segundo modulo 200 se satura. Por lo tanto, puesto que dicho transistor T3’’ se satura, el voltaje en los terminales del segundo grupo 2 de LED aumenta y luego permanece constante.

En otras palabras, el voltaje aguas abajo VR1 es igual al voltaje de colector-emisor del transistor excitador T3, Vce3, del primer grupo 1 de LED, mientras que el voltaje aguas arriba VR2 es igual a la diferencia de potencial en los terminales del numero de LED en serie en el segundo grupo de LED mas el voltaje de deteccion del espejo de corriente del circuito 220 de regulacion del segundo modulo 200, es decir, el voltaje en los terminales de la resistencia R1’’ de deteccion, que es constante y esta impuesto por el generador de corriente IREF, a traves de la retroalimentacion. Por lo tanto, el voltaje aguas arriba VR2 tiende a ser constante.

Por lo tanto, los voltajes aguas arriba y aguas abajo VR1 y VR2 asumen el patron que se muestra en la figura 4.

Por lo tanto, es posible identificar un punto de interseccion entre las dos curvas para dichos voltajes VR1 y VR2. En mas detalle, cuando el voltaje aguas abajo VR1 aumenta, se cruza con el voltaje aguas arriba VR2, que permanece constante, en un punto donde el voltaje de colector del transistor excitador T3 del primer modulo 100 se eleva por encima del voltaje en serie que forma el segundo grupo 2 de LED. Cuando el voltaje de colector del transistor T3 sobrepasa el voltaje aguas arriba VR2, existe la posibilidad de poner los grupos primero y segundo de LED en serie entre si porque el voltaje aguas abajo VR1 es capaz de alimentar el segundo grupo 2 de LED.

Mientras que en la matriz dinamica mencionada anteriormente, el paso de la primera configuracion de excitacion de los LED a la segunda se produjo estaticamente, es decir, cuando el voltaje de suministro de potencia VDD es igual a un voltaje fijo predefinido, en el circuito excitador de acuerdo con la invencion el paso entre las dos disposiciones de los LED se produce cuando el voltaje aguas abajo VR1 es mayor que el voltaje aguas arriba VR2, por tanto, de acuerdo con el voltaje de union de los LED.

Si hay varios grupos de LED, los modulos que siguen al primero toman todos la configuracion del circuito descrito para el segundo modulo 200, en el que el grupo n-esimo de los LED es excitado primero con un circuito de actuacion del circuito de regulacion. En cualquier caso, todos los modulos estan conectados entre si a traves de respectivos medios D de conexion en serie.

Por lo tanto, si el voltaje aguas abajo (de un primer grupo de LED) se hace mayor que el voltaje aguas arriba VR1 (de un segundo grupo de LED) VR2, los medios D de conexion en serie se transmiten. Como resultado, la trayectoria de la corriente que atraviesa el primer grupo de LED y el segundo grupo de LED cambia cambiando de una primera configuracion o disposicion de los LED (configuracion "en paralelo"), en la que VR1 es menor que VR2, a una segunda configuracion o disposicion de los LED (configuracion "en serie"), en la que VR1 es mayor o igual que

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VR2.

De hecho, en la primera disposicion de los LED, la trayectoria de la corriente I1 en el primer grupo de LED y la trayectoria de la corriente I1 ’’ en el segundo grupo de LED estan separadas, yendo desde el terminal de suministro de potencia VDD a tierra, respectivamente. En otras palabras, la rama del primer grupo de LED y la rama del segundo grupo de LED son independientes, porque los medios D de circuito de conexion en serie evitan que una corriente vaya del primer modulo al segundo. Cuando el voltaje VR1 se hace mayor que el voltaje VR2, es decir, en la segunda disposicion de los LED, la trayectoria de la corriente atraviesa los grupos primero y segundo de LED en serie desde el terminal de suministro de potencia VDD a tierra.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, sin embargo, en la transicion entre la primera disposicion de los LED y la segunda, hay una etapa intermedia, que es un punto estable del circuito excitador de LED, en el que los medios D de circuito de conexion en serie permiten un flujo de corriente electrica entre los transistores excitadores T3, T3’’ de los modulos primero y segundo, como si estuvieran conectados en serie, pero al mismo tiempo, las fracciones de las corrientes excitadoras I1 y I1’’ continuan fluyendo por separado en los grupos primero y segundo de LED, respectivamente, como si el primer grupo de LED y el segundo estuviesen conectados en paralelo. Por lo tanto, existe una superposicion de estos dos efectos durante la etapa intermedia.

Por lo tanto, en el nodo aguas abajo VR1 del primer modulo, las corrientes excitadoras I1 seran la suma de una corriente "en serie" ID que circula por los medios D de circuito de conexion y una corriente "en paralelo" que circula en el transistor excitador T3 desde el primer modulo hacia tierra.

En otras palabras, la etapa intermedia es la etapa en la que los medios D de circuito de conexion en serie se polarizan de manera que permiten el flujo de una corriente ID en dichos medios D de circuito de conexion en serie y de una corriente 13 en el transistor excitador T3. Dicha corriente 13 en paralelo ya no coincide con la corriente excitadora I1 del primer grupo de LED, como en el caso de la configuracion "en paralelo" del circuito excitador.

Trazando las corrientes en la etapa intermedia, se obtiene que la corriente excitadora I1 del primer grupo de LED es constante, porque el primer circuito de regulacion esta activo, mientras que la corriente colector-emisor 13 del transistor excitador T3 amortigua progresivamente, a favor de la corriente ID en serie, que tiene un patron especular a 13. Por lo tanto, el transistor excitador T3 se apaga progresivamente hasta despues de la etapa intermedia, una sola corriente excitadora cruzara el primer grupo de LED y el segundo grupo, en serie entre si, con el transistor excitador T3 del primer grupo apagado y, por tanto, con la corriente de colector-emisor de dicho transistor igual a cero.

El segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion se comporta de la misma manera que el transistor excitador T3, porque en la rama del segundo grupo 2 de LED, antes de VR1 = VR2, la corriente excitadora I1’’ del segundo grupo de LED es igual a la corriente emisor-colector I5 que fluye a traves del segundo transistor T5 del circuito 230 de actuacion. Cuando el voltaje aguas abajo VR1 es aproximadamente igual al voltaje aguas arriba VR2 sucede que, aplicando la ley de Kirchhoff al nodo VR2, la corriente excitadora I1 ’’ del segundo grupo de LED es dada por la suma de la corriente de emisor-colector I5 que pasa a traves del transistor T5 con la corriente en serie ID que fluye a traves de los medios D de circuito de conexion en serie.

Observese que la corriente excitadora I1’’ del segundo grupo de LED es constante porque el circuito 220 de regulacion esta activo, la corriente de emisor-colector I5 que pasa a traves de transistor T5 disminuye progresivamente a cero, mientras que la corriente en serie ID aumenta de forma especular.

Por lo tanto, tambien el segundo transistor T5 del circuito de actuacion tiende a apagarse en la etapa intermedia y, cuando VR1 se hace mayor que VR2, dicho transistor T5 se apaga, como el transistor excitador T3.

Al final de la etapa intermedia y, por tanto, cuando el circuito excitador ha cambiado a la segunda disposicion de los LED (configuracion "en serie"), es decir, cuando VR1 es mayor que VR2, el voltaje de colector-emisor del transistor T5 , Vce5, para cada voltaje VR1 mayor que VR2, es igual al voltaje de deteccion del primer modulo, es decir, al voltaje en los terminales de la resistencia R1 de deteccion del primer modulo, mas el voltaje de la union Vf de cada LED por el numero n de LED en serie en el primer grupo de LED, mas la caida de voltaje Vy en los terminales de los medios D de circuito de conexion en serie, es decir:

Vce5 = Vsensing + n * Vf + Vy

Por lo tanto, el voltaje de colector-emisor del transistor T5 es constante, siendo todos los terminos de la constante de adicion. Por lo tanto, el transistor T5 del circuito de actuacion ya no puede ser usado para la regulacion, puesto que una rama de resistividad electrica inferior esta conectada en paralelo entre el colector y el emisor de dicho transistor T5 que no es capaz de ser regulado a traves de los medios descritos anteriormente. En otras palabras, el transistor T5 del circuito de actuacion se anula por la rama de resistividad electrica inferior que consta de la resistencia R1 de deteccion del primer modulo, el primer grupo 1 de LED y los medios D de circuito de conexion en serie.

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Como resultado, la corriente que atraviesa la resistencia R1 ’’ de deteccion del segundo modulo 200 que tenderia a aumentar, disminuyendo asi la corriente 12’’ que fluye entre el emisor y el colector del segundo transistor T2’’ del espejo de corriente del segundo modulo 200. Por lo tanto, el primer transistor T4 del circuito de actuacion funciona de manera que el transistor excitador T3’’ del modulo segundo esta obligado a funcionar en zona lineal, con el fin de permitir una regulacion de corriente I1 ’’ en el segundo grupo de LED, como se impone por el generador de corriente IREF del segundo circuito 220 de regulacion.

Tambien, como puede verse en la figura 6, la corriente 12’’ de colector del segundo transistor T2’’ del espejo de corriente del segundo modulo 200 habiendo disminuido, el primer transistor T4 del circuito de actuacion funciona de manera que la corriente de base del segundo transistor T5 del circuito de actuacion disminuye aun mas, siempre y cuando dicho transistor T5 se apague.

En este punto, es importante senalar que la corriente excitadora I1 que circula en el primer grupo de LED y la corriente excitadora I1’’ que circula en el segundo grupo de LED en la primera disposicion de los LED, es decir, cuando VR1< VR2, y la corriente que circula en los grupos primero y segundo de LED en serie entre si en la segunda disposicion de LED, es decir cuando VR1 >VR2, son las mismas. Esto esta garantizado por los generadores de corriente IREF de los circuitos primero y segundo 120; 220 de regulacion de los modulos primero y segundo, respectivamente.

Por lo tanto, para resumir lo dicho hasta ahora, si el voltaje aguas abajo VR1 es menor que el voltaje aguas arriba VR2, los transistores excitadores T3 del primer grupo de LED y el transistor T5 del circuito de actuacion del segundo grupo de LED estan en y regulan, respectivamente, los grupos primero y segundo de LED. Por otro lado, si VR1> VR2, dichos transistores T3 y T5 estan apagados mientras que el transistor excitador T3’’ del segundo grupo de LED esta en la zona lineal y es capaz de regular los grupos primero y segundo de LED dispuestos en serie.

Entre estas dos configuraciones de los LED, existe la etapa intermedia descrita anteriormente, en la que una condicion intermedia se produce entre una disposicion en paralelo y una disposicion en serie de los grupos primero y segundo de LED, con todos los transistores T3, T3 y T5’’ capaces de regular.

Ademas, como se ha dicho anteriormente, el circuito excitador de LED puede incluir otros modulos que comprenden cada uno un circuito de regulacion, un circuito de actuacion del circuito de regulacion y un grupo de LED, dichos otros modulos estando conectados en paralelo a los modulos anteriores entre el terminal de suministro de potencia VDD y tierra, y en el que dichos medios D de circuito de conexion en serie conectan con cada uno de dichos modulos adicionales al menos en el modulo adyacente. En tales circunstancias, las mismas consideraciones vistas anteriormente se aplican y, por lo tanto, el circuito excitador de LED provisto de multiples modulos no se describira adicionalmente.

Con referencia ahora a la figura 7, en una realizacion del circuito excitador del LED proporcionada, por ejemplo, con cuatro modulos, la corriente IDD absorbida por los grupos primero, segundo, tercero, y cuarto de LED sera reducida por tres veces yendo desde una configuracion excitadora inicial, en la que todos los grupos de LED estan conectados en paralelo, a una segunda configuracion excitadora, en la que solo los dos primeros grupos de LED estan conectados en serie, a una tercera configuracion excitadora, en la que los tres primeros grupos de LED estan conectados en serie, y finalmente a una cuarta configuracion excitadora de los LED, en la que los cuatro grupos de LED estan conectados en serie. Las reducciones progresivas de la corriente ID global son en la misma medida puesto que la corriente que circula en cualquiera de las ramas de los LED es siempre la misma, mientras que las disposiciones de los LED varian.

Todavia con referencia a la figura 7, el patron de la corriente absorbida por los LED durante una etapa intermedia entre una disposicion de los LED la otra debe senalarse. Se ve que la potencia disminuye gradualmente hasta moverse a un valor constante tipico de la siguiente disposicion de los LED, puesto que una parte de la corriente se suministra en paralelo a los grupos de LED, y una parte adicional de la corriente se suministra en serie a los grupos de LED.

Ventajosamente, puesto que hay una fase intermedia estable, el circuito excitador de los LED cambia entre la primera disposicion de los LED y la segunda de modo que la absorcion de potencia electrica del circuito excitador varia gradualmente. En otras palabras, la absorcion de potencia electrica del circuito excitador de los LED durante la transicion de una disposicion de LED a otra no cambia abruptamente con un patron tipico de paso. Dicha ventaja del circuito excitador de la invencion puede ser particularmente apreciada, por ejemplo, cuando hay ruidos en la linea de suministro de potencia que afectan al patron del voltaje de suministro de potencia de los LED.

Si el voltaje de suministro de potencia varia linealmente, es posible trazar el patron de la potencia electrica absorbida por el circuito excitador de los LED durante el cambio de las disposiciones de los LED, como se muestra en la figura 8. Se deduce facilmente que la disipacion de potencia media se mantiene constante cuando el voltaje de suministro de potencia VDD varia, con el fin de optimizar el rendimiento dado por la potencia de salida dividida por la potencia disipada para la regulacion.

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En otras palabras, de manera ventajosa, la conmutacion de un estado al siguiente en el suministro de los grupos de LED no esta dada por el cambio de un conmutador y por lo tanto no es una transicion brusca o gradual, que es una fuente de parpadeo. El circuito de acuerdo con la invencion no requiere ninguna histeresis para evitar una conmutacion continua entre las diferentes configuraciones.

En cambio, el circuito excitador de acuerdo con la invencion permite pasar de una configuracion a otra pasando a traves de una fase intermedia estable que garantiza la ausencia de picos o parpadeos gracias a la regulacion permanente (tambien en tal estado intermedio) de la corriente excitadora de los grupos de LED.

La figura 9 muestra el patron de corriente en los transistores excitadores T3, T3’’, T3’’’, ... en el respectivo primer circuito 120 de regulacion del primer modulo 100, el segundo circuito 220 de regulacion del segundo modulo 220, el tercer circuito 320 de regulacion del tercer modulo 300, etc., de un circuito excitador de LED, como una funcion del voltaje de suministro VDD. La figura 10 muestra el patron de la potencia electrica absorbida por tales transistores T3, T3’’, T3’’’.

Con referencia a tales figuras 9 y 10, el primer transistor excitador T3 comienza a regular linealmente primero entre los transistores T3, T3’’, T3’’’, y se regula hasta que VR1 es igual a VR2. Posteriormente, el primer transistor T3 se apaga. A su vez, el segundo transistor T3’’ permanece en saturacion hasta que VR1 es igual a VR2, entonces comienza a regular linealmente hasta que V’R2 es igual a VR3, donde V’R2 es el voltaje aguas abajo del segundo grupo de LED y es VR3 el voltaje aguas arriba del tercer grupo de LED. Posteriormente, el segundo transistor T3’’ se apaga. Un comportamiento similar se produce con el tercer transistor excitador T3’’’.

En una variante de realizacion mostrada en la figura 11, el circuito excitador de LED esta provisto de medios de conmutacion de circuitos configurados para eludir las trayectorias de corriente que ya no se usan. En particular, puesto que la corriente de regulacion a traves del primer transistor excitador T3 ha sido sustituida por la corriente que atraviesa los medios D de circuito de conexion en serie relativos al cambiar de la configuracion en paralelo a la configuracion en serie, es posible reemplazar los otros transistores excitadores T3’, T3’’’, ..., que son transistores de potencia, con un transistor de senal de consumo de potencia baja, y todavia para hacer que el primer transistor excitador T3 realice la regulacion. Por supuesto, los transistores excitadores T3’’, T3’’’, ..., adicionales no pueden ser eliminados puesto que se requiere un transistor en saturacion que luego va en una zona lineal el tiempo suficiente para comenzar el encendido en el primer transistor excitador T3.

En el ejemplo de la figura 11, el circuito excitador esta provisto de un transistor Ts de deteccion conectado al colector del segundo transistor excitador T3’’ y configurado para detectar cuando dicho transistor excitador T3’’ ira en zona lineal. Cuando se produce esta condicion, el primer transistor excitador T3 esta apagado y luego la rama que lo incluye se puede apagar a traves de un conmutador de Tsw, controlado por el transistor Ts de deteccion. Cuando se produce tal interrupcion de la primera rama, la corriente puede hacerse fluir desde el segundo grupo de LED al transistor excitador T3 a traves de una rama D’ de circuito de retorno (por ejemplo, un diodo de Schottky), como se indica por la linea discontinua en la figura 11.

Del mismo modo, tambien el segundo transistor T5 del circuito de actuacion puede ser sustituido por un transistor de senal de baja potencia.

El diagrama de la potencia absorbida por este circuito excitador como una funcion del voltaje de suministro de VDD se muestra en la figura 12, donde la pendiente de la linea varia con cada variacion de la disposicion de LED, de acuerdo con la formula (k - n) * In, con n = 1,2, 3, ..., k-1, porque el numero de ramas se reduce.

Una forma de realizacion ventajosa del circuito excitador con un sistema de diagnostico en caso de fallo de una fuente de luz se describira ahora con referencia a las figuras 13, 14 y 15.

Como se muestra esquematicamente en la figura 14, el circuito excitador incluye una pluralidad de modulos, por ejemplo unos modulos primero 100, segundo 200, tercero 300 y cuarto 400, comprendiendo cada uno un respectivo grupo de LED, y medios Djk de circuito de conexion en serie que conectan el grupo j-esimo de LED con el grupo k- esimo de LED.

Con referencia ahora a la figura 13, donde por simplicidad de la discusion solo se muestra el segundo modulo 200 del circuito excitador, cada modulo del circuito excitador de LED incluye un circuito 50 de diagnostico que incluye un transistor T6 de diagnostico que tiene la union colector-emisor conectada entre el terminal de potencia VDD y GND de tierra a traves de una primera resistencia R6, y la base conectada al colector del segundo transistor T2’’ del espejo de corriente, a traves de una segunda resistencia R5.

Entre el colector del transistor T6 de diagnostico y la primera resistencia electrica R6, el circuito de diagnostico proporciona una senal de diagnostico DIAG, por ejemplo un voltaje electrica, que tiene una condicion de funcionamiento normal o fallo del circuito excitador de los LED. Tal senal de diagnostico DIAG se puede transmitir, por ejemplo, a una unidad de control electronico del vehiculo.

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Mas especificamente, en caso de funcionamiento normal del circuito excitador de los LED, la rama de circuito que incluye los LED es atravesada por una corriente electrica. El segundo transistor T2’’ del espejo de corriente esta por lo tanto polarizado en la zona lineal y su voltaje colector-emisor Vce2’’ es mayor que cero, sustancialmente en el orden de unos pocos voltios. En tal circunstancia, el transistor T6 de diagnostico esta encendido en la zona de saturacion y, por lo tanto, la senal de diagnostico DIAG toma un valor claramente alto para indicar el funcionamiento normal del circuito excitador.

En el caso de fallo de un LED, identificable con un circuito abierto, la rama de circuito que incluye el LED defectuoso no es atravesada por una corriente electrica. En consecuencia, el transistor T2’’ es polarizado en la zona de saturacion, ya que la diferencia de potencial entre su base y su emisor es igual a la suma del voltaje en los terminales de la resistencia electrica R2’’ y del voltaje base-emisor Vbe1’’ del primer transistor T1’’ del espejo de corriente, donde los voltajes electricos ultimos son impuestos por la corriente de referencia IREF. Por esta razon, el voltaje colector-emisor Vce2’’ del transistor T2’’ es sustancialmente igual a cero voltios. En tal circunstancia, el transistor T6 de diagnostico se apaga y, por lo tanto, la senal de diagnostico DIAG toma un valor claramente bajo para indicar la presencia de un fallo en la rama de circuito relativa.

En el caso de un fallo, el circuito excitador de la invencion es capaz de manejar tanto una primera situacion de fallo, en la que los grupos de fuentes de luz estan conectados en paralelo, y una segunda situacion de fallo, en la que al menos dos grupos de fuentes de luz estan conectados en serie.

Con referencia a la figura 14, que muestra esquematicamente la primera situacion de fallo, el fallo se produce en un modulo del circuito excitador de los LED, por ejemplo, el segundo modulo, que esta conectado en paralelo a uno o mas modulos del circuito excitador de los LED. En el caso tomado como ejemplo, todos los modulos del circuito excitador de los LED estan conectados en paralelo.

En este caso, el voltaje VR1 aguas abajo del primer grupo de LED del primer modulo nunca puede exceder el voltaje VR2 aguas arriba del segundo grupo de LED, en la variacion del voltaje de suministro de potencia VDD.

Esto significa que la condicion en la que los grupos primero y segundo de LED se pueden disponer en serie entre si nunca puede ser verificada y, por lo tanto, el segundo modulo del circuito excitador, es decir, el modulo que incluye el LED defectuoso, debe excluirse en cualquier disposicion de LED en la que grupos de LED, de entre el primero, el segundo, el tercero y el cuarto, estan conectados en serie entre si.

En el caso tomado como ejemplo, el circuito excitador de LED cambia de una disposicion inicial de LED, en la que los modulos estan conectados en paralelo, a una segunda disposicion de LED, en la que los modulos primero y tercero estan conectados en serie, mientras que el cuarto modulo esta conectado en paralelo a los modulos primero y tercero en serie.

Por lo tanto, los medios Djk de circuito de conexion en serie mencionados anteriormente son excitados, por ejemplo por medio de un dispositivo de disyuntor de circuito que funciona en base a la senal de diagnostico DIAG, para permitir que el circuito excitador de los LED cambie a su segunda configuracion.

Mas precisamente, los medios D13 de circuito de conexion en serie estan polarizados directamente para conectar en serie la rama que incluye el primer grupo de LED 1 con la rama que incluye el tercer grupo de LED, mientras que los medios D12 de circuito de conexion en serie y los medios D23 de circuito de conexion en serie estan polarizados a la inversa para excluir el segundo grupo de LED de la segunda disposicion de los LED, y de otras disposiciones de los LED, por ejemplo una en la que los modulos primero, tercero y cuarto estan dispuestos en serie entre si.

En este punto, sera evidente para un experto en la tecnica implementar el circuito excitador de la invencion incluyendo medios de disposicion de circuito adecuados para conectar el primer grupo de LED con el grupo de LED entre el tercero y el cuarto, en el momento mas adecuado. Por ejemplo, en el caso de fallo de un LED del segundo grupo de LED, el circuito excitador de los LED puede cambiar a una segunda disposicion de los LED cuando el primer grupo de LED esta conectado al cuarto grupo de LED, en lugar del tercer grupo de LED.

Por supuesto, tales medios de disposicion de circuito del circuito excitador de la invencion pueden seleccionarse para cambiar a la disposicion LED cuando sea mas adecuado, entre todos los provistos, incluso durante el funcionamiento normal del circuito excitador de los LED.

Con referencia ahora a la figura 15, que muestra la segunda situacion de fallo (donde se han omitido algunas partes de los circuitos relacionados con los diversos modulos), el error se produce en un grupo de LED, por ejemplo, del segundo modulo 200 del circuito excitador, cuando este ultimo esta conectado en serie a al menos otro modulo del circuito excitador de los LED, por ejemplo para los modulos primero 100 y tercero 300.

Mas especificamente, la resistencia R1 de deteccion del primer modulo, los LED del primer grupo de LED, la resistencia R1’’ de deteccion del segundo modulo, los LED del segundo grupo de LED, la resistencia R1’’’ de deteccion del tercero modulo, y los LED del tercer grupo de LED estan conectados en serie entre si, mientras que la

regulacion de los LED perteneciente a los grupos primero, segundo y tercero se lleva a cabo por el primer circuito 120 de regulacion del primer modulo que funciona por medio de los transistores T1, T2 de su espejo de corriente y del transistor excitador T3.

5 Desde un LED el segundo grupo es defectuoso, la corriente electrica que circula por la resistencia R1 de deteccion del primer circuito de regulacion disminuye sustancialmente a cero amperios. Sin embargo, el voltaje en los terminales de la resistencia R2 de emisor del espejo de corriente se mantiene constante, porque se impone por el generador de corriente IREF del primer circuito de regulacion y, por lo tanto, ya que la caida de voltaje en los terminales de dicha resistencia r2 es igual al flujo de corriente en la resistencia R1 de deteccion por el valor de 10 resistencia R1de deteccion, mas la caida de voltaje de base-emisor Vbe2 del transistor T2, dicho voltaje Vbe2 de base-emisor de transistor T2 aumenta. Esto tiene el efecto de un aumento de la corriente Ic2 de colector del transistor T2 hasta polarizar el transistor T3’’’ en la zona de saturacion por medio del transistor T4’’’.

En este punto, el primer modulo se conecta entre el voltaje de suministro de potencia VDD y tierra, la segunda forma 15 no se cierra a tierra a causa del fallo, la tercera rama se cierra a tierra a traves del respectivo transistor excitador T’’’. En otras palabras, todos los modulos funcionales estan dispuestos en paralelo, mientras que se excluye el modulo defectuoso.

Con referencia a la figura 16, la presente invencion tambien se refiere a un faro 500 de vehiculo de motor que 20 comprende un cuerpo de contenedor que define un compartimiento para alojar fuentes de luz LED 1, 2, ... excitado por el circuito excitador 100, 200, ... descrito anteriormente.

Claims (14)

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   REIVINDICACIONES

   1. - Circuito excitador de fuentes de luz del tipo LED, que comprende un primer (1) y al menos un segundo (2) grupo de fuentes de luz, cada uno conectado a un terminal de suministro de potencia comun (Vdd), un primer (120) y al menos un segundo (220) circuito de regulacion, cada uno adaptado para regular la corriente absorbida por un respectivo grupo de fuentes de luz, en el que cada circuito de regulacion comprende un transistor excitador (T3, T3’’) conectado entre el respectivo grupo de fuentes de luz y tierra y adaptado para excitar una corriente de excitacion proporcional a una magnitud electrica de referencia (IREF), caracterizado porque comprende ademas al menos un circuito (230) de actuacion conectado operativamente a un respectivo segundo circuito (220) de regulacion, y medios (D) de circuito de conexion en serie que tienen un primer terminal (VR1) conectado entre el primer grupo (1) de fuentes de luz y el respectivo transistor excitador (T3) y un segundo terminal (VR2) conectado entre el terminal de suministro de potencia (VDD) y el segundo grupo (2) de fuentes de luz, estando adaptados dichos medios de circuito de conexion en serie para conectar en serie al menos unos grupos primero y segundo de fuentes de luz, cuando el voltaje de dicho primer terminal es mayor o igual que el voltaje en dicho segundo terminal, en el que el circuito (230) de actuacion comprende un segundo transistor (T5) de actuacion conectado entre el terminal de suministro de potencia (VDD) y el segundo terminal (VR2) y las resistencia (R3, R4) de polarizacion conectadas de forma operativa al transistor (T3’’) de excitacion del segundo circuito de regulacion, en el que el circuito (120) de regulacion de un primer grupo (1) de fuentes de luz, el circuito (230) de actuacion y el circuito (220) de regulacion de un segundo grupo (2) de fuentes de luz estan configurados de tal manera que:

   - cuando el voltaje en el primer terminal (VR1) es menor que el voltaje en el segundo terminal (VR2), el primer grupo (1) de fuentes de luz es excitado por el respectivo circuito (120) de regulacion, mientras que el transistor excitador (T3’’) del segundo circuito (220) de regulacion se satura por las resistencias (R3, R4) de polarizacion del circuito (230) de actuacion y el transistor (T5) de actuacion excita el segundo grupo (2) de fuentes de luz, en base a una magnitud electrica de referencia (IREF) de dicho segundo circuito de regulacion, de tal manera que los grupos primero y segundo de fuentes de luz se excitan en paralelo;

   - cuando el voltaje en el primer terminal (VR1) es mayor que el voltaje en el segundo terminal (VR2), los grupos primero y segundo de fuentes de luz conectados en serie entre si son excitados por el segundo circuito (220) de regulacion, estando apagados el transistor excitador (T3) del primer circuito de regulacion y el segundo transistor (T5) de actuacion.
2. 2. - Circuito excitador de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que, durante el paso entre la configuracion de excitacion en paralelo y la configuracion de excitacion en serie de dos grupos de fuentes de luz, una fraccion del flujo de la corriente electrica absorbida por el primer grupo de fuentes de luz enciende el segundo grupo de fuentes de luz tambien, pasando a traves de los medios de circuito de conexion en serie, y al mismo tiempo dichos grupos de fuentes de luz son alimentados independientemente por respectivas fracciones de la corriente de excitacion.
3. 3. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que cada circuito (120, 220) de regulacion comprende una resistencia (R1, R1’’) de deteccion adecuada para detectar la corriente que circula en un respectivo grupo de fuentes de luz, un espejo (T1, T2, T1’’, T2’’) de corriente conectado en paralelo a dicha resistencia de deteccion y a un respectivo transistor excitador (T3, T3’’), y un generador de una magnitud electrica de referencia (IREF) conectado de forma operativa a dicho espejo de corriente.
4. 4. - Circuito excitador de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que el circuito (230) de actuacion del segundo circuito (220) de regulacion comprende un primer transistor (T4) de actuacion que tiene la base conectada al espejo (T1 ’’, T2’’) de corriente, el emisor conectado a la base del transistor excitador (T3’’) y el colector conectado a la base de un segundo transistor (T5) de actuador, teniendo dicho segundo transistor de actuacion la union emisor-colector conectada entre el terminal de suministro de potencia y la resistencia (R1’’) de deteccion, comprendiendo el circuito de actuacion, ademas, resistencias (R3, R4) de polarizacion adecuadas para polarizar el transistor excitador (T3’’) en la zona de saturacion y el segundo transistor excitador (T5) en la zona lineal durante la configuracion en paralelo.
5. 5. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que el segundo terminal (VR2) de los medios de conexion en serie esta conectado entre el segundo transistor (T5) de actuacion y la resistencia (R1 ’’) de deteccion del segundo circuito (220) de regulacion.
6. 6. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada circuito de regulacion esta configurado de manera que las corrientes de excitacion que circulan en los grupos primero y segundo de fuentes de luz en la configuracion en paralelo y las corrientes de excitacion que circulan en los grupos primero y segundo de fuentes de luz en la configuracion en serie son iguales entre si.
7. 7. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de conexion en serie comprenden un diodo (D), tal como un diodo Schottky.
8. 8. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (TSW) de circuito de conmutacion adecuados para ser activados en el momento del paso de la configuracion de excitacion en

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   paralelo a la configuracion de excitacion en serie para excluir el transistor excitador (T3’’) del segundo circuito de regulacion y desviar el flujo de la corriente que atraviesa el segundo grupo de fuentes de luz en el transistor excitador del primer circuito (T3) de regulacion.
9. 9. - Circuito excitador de acuerdo con la reivindicacion anterior, que comprende un transistor (TS) de deteccion adecuado para detectar cuando el transistor del segundo circuito (T3’’) de regulacion esta a punto de entrar en la zona lineal, un transistor (TSW) de conmutacion colocado entre el primer grupo de fuentes de luz y el respectivo transistor excitador (T3) y controlado por dicho transistor de deteccion, y una rama (D’) de circuito de retorno que conecta el segundo grupo de fuentes de luz al transistor excitador del primer circuito de regulacion.
10. 10. - Circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de fuentes de luz y una pluralidad de medios (Djk) de conexion en serie adecuados para conectar el grupo j-esimo de fuentes de luz al grupo k-esimo de fuentes de luz, en el que dichos medios (Djk) de conexion en serie son adecuados para ser activados por un dispositivo de conmutador de circuito controlado por un circuito (50) de diagnostico adecuado para detectar un fallo en el circuito excitador, de tal manera que, en el paso de la configuracion de excitacion en paralelo a la configuracion de excitacion en serie, los medios de conexion en serie conectados al grupo de fuentes de luz en el que se produjo el fallo se desactivan para excluir dicho grupo de fuentes de luz de la configuracion excitadora en serie.
11. 11. - Metodo excitador de fuentes de luz del tipo LED, en el que dichas fuentes de luz se dividen en un primer (1) y al menos un segundo (2) grupo de fuentes de luz, cada uno conectado a un terminal de suministro de potencia comun, en el que cada grupo de fuentes de luz se regula por un respectivo circuito (120, 220) de regulacion que comprende un transistor excitador (T3, T3’’) conectado entre el respectivo grupo de fuentes de luz y tierra y adaptado para excitar una corriente de excitacion proporcional a una magnitud electrica de referencia (IREF), caracterizado porque comprende los pasos de:

    - conectar un primer terminal (VR1) entre el primer grupo de fuentes (1) de luz y el respectivo transistor excitador (T3) a un segundo terminal (VR2) entre el terminal de suministro de potencia (VDD) y el segundo grupo (2) de fuentes de luz, de manera que al menos unos grupos primero y segundo de fuentes de luz son alimentados por la misma corriente de excitacion cuando el voltaje de dicho primer terminal es mayor o igual que el voltaje en dicho segundo terminal;

    - cuando el voltaje en el primer terminal es menor que el voltaje en el segundo terminal, excitar el primer grupo (1) de fuentes de luz mediante el respectivo circuito (120) de regulacion, saturando el transistor excitador (T3’’) del segundo circuito de regulacion, y excitar el segundo grupo (2) de fuentes de luz, de tal manera que los grupos primero y segundo de fuentes de luz son excitados en paralelo;

    - cuando el voltaje en el primer terminal es mayor que el voltaje en el segundo terminal, excitar los grupos primero y segundo de fuentes de luz conectados en serie entre si por el segundo circuito (220) de regulacion, mientras se apaga el transistor excitador (T3) del primer circuito de regulacion
12. 12. - Metodo excitador de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que, durante el paso entre la configuracion de excitacion en paralelo y la configuracion de excitacion en serie de dos grupos de fuentes de luz, una fraccion del flujo de la corriente electrica absorbida por el primer grupo de fuentes de luz alimenta el segundo grupo de fuentes de luz tambien, pasando a traves de los medios de circuito de conexion en serie y al mismo tiempo dichos grupos de fuentes de luz son alimentados independientemente por respectivas fracciones de la corriente de excitacion.
13. 13. - Metodo de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que, durante el paso entre la configuracion de excitacion en paralelo y la configuracion de excitacion en serie de dos grupos de fuentes de luz, la corriente absorbida por cada grupo de fuentes de luz es una corriente regulada en base a una magnitud electrica predefinida.
14. 14. - Luz de vehiculo, caracterizada porque comprende un circuito excitador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.