DE10004024A1 - Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem Schaltregler, einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle (10, 26), und einem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers (15, 16, 17, 18). DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Schaltregler einen Transistor (F1), einen ersten Taktgenerator (13) und zwei Spulen (11, 12) umfaßt, wobei die erste Spule (11) mit dem Transistor (F1) als Abwärtswandler geschaltet ist und die zweite Spule (12) mit dem Transistor (F1) als Aufwärtswandler geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden.

Derartige gattungsgemäße Schaltungsanordnungen sind aus der DE 199 30 343.9 desselben Anmelders bekannt. Diese weisen einen Impulsgenerator bzw. Taktgenerator, ein Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle und ein Mittel zum Ankoppeln eines Leuchtkörpers bzw. einer Leuchtdiode auf, wobei mittels des Impulsgenerators bzw. Taktgenerators eine Impulsfolge generierbar ist, die eine Frequenz von mehr als 10 Hz aufweist.

Bei derartigen Schaltungsanordnungen zum Betreiben von Leuchtdioden ist eine relativ komplizierte Schaltungs­ anordnung nötig, um die gewünschte genaue Flußspannung einzustellen, zumal die Kennlinie von Leuchtdioden bei einer geringen Variation der Flußspannung zu einer großen Variation des durch die Leuchtdiode fließenden Stromes führt, was insbesondere bei einem zu hohen Strom bzw. bei einer zu hohen Flußspannung zu einer Beschädi­ gung der Leuchtdioden und damit u. U. zu einer Beschädi­ gung der Bauelemente der Schaltungsanordnung bei einem Durchbrennen bzw. einem Verringern des Widerstandes in der Leuchtdiode führen kann. Ferner kann es bei der gattungsgemäßen Schaltungsanordnung dazu kommen, daß Primärelemente bzw. Batterien zu stark entladen werden, so daß diese auslaufen können. Hierzu müssen bei her­ kömmlichen Schaltungsanordnungen weitere Bauelemente vorgesehen werden oder korrosionsbeständige Materialien im Bereich der Batterien, so daß es entweder nicht zu einem Auslaufen der Batterien kommt oder aber keine Schädigung des Leuchtkörpers bzw. beispielsweise einer Taschenlampe hervorgerufen wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden derart weiterzubilden, daß eine genaue Einstellung der Flußspannung der Leuchtdioden möglich ist, wobei insbesondere Energiequellen möglichst weit­ gehend ausgeschöpft werden sollen, ohne daß es zu einer Tiefentladung von beispielsweise Primärelementen kommt. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die äußerst stabil gegen mechanische Einflüsse ist. Es ist zudem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsan­ ordnung zum Betreiben von Leuchtdioden anzugeben, die einen hohen Wirkungsgrad hat.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem Schaltregler, einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle und einem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers, die dadurch weitergebildet ist, daß der Schaltregler einen Transistor, einen ersten Taktgenerator und zwei Spulen umfaßt, wobei die erste Spule mit dem Transistor als Abwärtswandler geschaltet ist und die zweite Spule mit dem Transistor als Aufwärtswandler geschaltet ist.

Durch diese Maßnahme, bei der insbesondere sowohl ein Abwärtswandler als auch ein Aufwärtswandler mit einem Transistor realisiert ist, ist ein besserer Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung möglich. Ferner ist es möglich, eine gleichbleibende Spannung einzustellen. Bei Verwen­ dung von weißen Leuchtdioden oder Lumineszenzdioden wird beispielsweise eine Spannung von 3,6 V eingestellt, wobei dann 20 mA durch die Leuchtdiode fließen. Vor­ zugsweise wird als Taktgenerator ein Maxim 608 oder 868 verwendet, der mit Eingangsspannungen von ca. 1 bis 16 V betrieben werden kann. Bei Spannungen von beispielsweise über 3,6 V der in diesem Beispiel gewünschten Flußspan­ nung greift die Funktion des Abwärtswandlers. Bei niedrigeren Spannungen bis herunter zu 1 V greift die Funktion des Aufwärtswandlers. Unterhalb von 1 V ist der Taktgenerator nicht mehr gleichmäßig betreibbar, es kommt zu einem sichtbaren Blinken der Verbraucher, wodurch deutlich angezeigt wird, daß beispielsweise die Batterien nun vollständig entladen sind, allerdings noch nicht tiefentladen. Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet Taktgenerator insbesondere auch Impulsgenerator.

Vorzugsweise ist der Verbraucher wenigstens eine Leucht­ diode. Wenn vorzugsweise ein Widerstand zwischen Basis des Transistors und Masse geschaltet ist, wobei mittels der Spannung, die über dem Widerstand abfällt, die Pulsbreite des ersten Taktgenerators gesteuert und/oder geregelt wird, ist es möglich, den Spulenstrom zu be­ grenzen, wodurch der Wirkungsgrad hoch ist. Der Spulenstrom, der sich an dem Widerstand als Spannungsabfall bemerkbar macht, wird so bemessen, daß die Spule gerade die Sättigung erreicht. Jede weitere Stromerhöhung würde nicht zur Ausgangsleistung beitragen, sondern nur die Spule selbst erwärmen, wodurch der Wirkungsgrad verrin­ gert wird. Bei Sättigung der Spulen wird durch die angegebene Beschaltung die Pulsbreite des Taktgenerators verringert und damit im nächsten Takt der Spulenstrom wieder etwas reduziert.

Vorzugsweise ist der Transistor ein Feldeffekttransi­ stor, wodurch der Wirkungsgrad weiter erhöht wird, da dieser einen geringeren Innenwiderstand hat als ein herkömmlicher Transistor. Vorzugsweise wird ein Taktge­ nerator verwendet, der sich dadurch auszeichnet, daß sowohl die Ausgangsspannung als auch der durch die Spule fließende Strom zur Regelung herangezogen werden kann. Durch diese erfindungsgemäßen und bevorzugten Ausfüh­ rungsformen kann ein Wirkungsgrad von ungefähr 90% erzielt werden.

Vorzugsweise ist ein zweiter Taktgenerator hinter dem Schaltregler und vor einem zweiten Transistor geschal­ tet, der den Verbraucher ein- und ausschaltet. Durch diese Maßnahmen kann relativ viel Energie bzw. Leistung eingespart werden. Vorzugsweise wird ein Takt von ungefähr 1 kHz verwendet. Vorzugsweise ist der zweite Transistor ein Feldeffekttransistor, wodurch der Wir­ kungsgrad der Schaltungsanordnung erhöht wird. Der Durchgangswiderstand eines Feldeffekttransistors liegt bei ungefähr 1 mΩ, so daß kein oder nur ein sehr ge­ ringer Spannungsabfall über dem Feldeffekttransistor festzustellen ist, wodurch im wesentlichen kein Ener­ gieverlust über diesem zu bemerken ist.

Vorzugsweise weist der Takt des zweiten Taktgenerators eine Frequenz auf, die größer als das zeitliche Auflö­ sungsvermögen des menschlichen Auges ist. Dieses ist beispielsweise vorzugsweise 1 kHz. Durch diese Maßnahme wird zum Energiesparen der Integrationseffekt des Auges ausgenutzt. Es wird diesbezüglich auf die Offenbarung der DE 199 30 343.9 desselben Anmelders Bezug genommen, bei der ausführlich die bevorzugte Taktung ausgeführt ist, so daß ein optimaler Energieverbrauch einstellbar ist. Insbesondere sind bevorzugterweise zwei Taktgene­ ratoren hier verwendbar, die zu einer Überlagerung zweier Takte führen.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem ersten Taktge­ nerator und einem zweiten Taktgenerator, einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle und einem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers gelöst, wobei zwischen dem ersten Taktgenerator und dem zweiten Taktgenerator ein Aufwärtswandler und/oder ein Abwärtswandler geschaltet ist.

Durch diese Maßnahme ist bei verhältnismäßig geringem Energieverbrauch und Erzielen einer gleichmäßigen Spannung ein hoher Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung möglich. Hierbei kann sehr exakt die Flußspannung einge­ stellt werden, wobei insbesondere eine Tiefentladung von beispielsweise Batterien vermieden werden kann.

Vorzugsweise ist der Verbraucher wenigstens eine Leucht­ diode. Wenn vorzugsweise zwischen dem zweiten Taktgene­ rator und dem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers ein zweiter Transistor angeordnet ist, ist ein Betreiben nachgeschalteter Leuchtdioden besonders einfach möglich. Wenn vorzugsweise der zweite Transistor ein Feldeffekttransistor ist, fällt über dem Transistor wenig Spannung ab, so daß wenig Energieverlust zu verzeichnen ist, so daß der Wirkungsgrad hoch ist. Wenn vorzugsweise der zweite Transistor mit eine Frequenz schaltbar ist, die größer als das zeitliche Auflösungsvermögen des mensch­ lichen Auges ist, ist eine weitere Energieeinsparung möglich. Hierbei wird beispielsweise vorzugsweise eine Frequenz von 1 kHz verwendet. Bezüglich der Schaltbar­ keit des zweiten Transistors mit einer gewünschten Frequenz wird insbesondere auf die DE 199 30 343.9 desselben Anmelders verwiesen.

Vorzugsweise weist ein Leuchtkörper eine erfindungsge­ mäße bzw. bevorzugte Schaltungsanordnung auf. Der Leuchtkörper ist bevorzugterweise eine Taschenlampe. Vorzugsweise umfaßt der Leuchtkörper wenigstens zwei Leuchtdioden, die parallel geschaltet sind. Wenn vor­ zugsweise zwei Ketten von in Reihe geschalteten Leucht­ dioden vorgesehen sind, die parallel geschaltet sind, können besonders helle Leuchtkörper realisiert werden.

Vorzugsweise werden die Leuchtdioden mit einer Fluß­ spannung betrieben, die höher ist als die von dem Hersteller für kontinuierlichen Betrieb der Leuchtdioden angegebene. Bei bevorzugter Verwendung von weiß strah­ lenden Leuchtdioden wird vorzugsweise eine Flußspannung verwendet, die etwas unter derjenigen liegt, die eine bläuliche Einfärbung des Lichtes der Leuchtdiode her­ vorruft. Vorzugsweise ist der Leuchtkörper eine Lampe, insbesondere eine Taschenlampe. Ferner vorzugsweise ist der Leuchtkörper eine Anzeigetafel, insbesondere eine Verkehrsanzeigetafel.

Durch die bevorzugte Taktung der Leuchtdioden ist es möglich, diese mit einer höheren Flußspannung bzw. einem höheren Betriebsstrom zu betreiben als vom Hersteller angegeben, ohne daß diese nach kurzer Zeit des Betriebs deren Helligkeit einbüßen.

Die Erfindung wird ferner durch eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle, einem Mittel zum Ankoppeln wenigstens einer Leuchtdiode und mit wenig­ stens einem Taktgenerator, wobei die Schaltungsanordnung auf wenigstens einer Platine angeordnet ist, gelöst, wobei die Platine insbesondere mit dem wenigstens einen Taktgenerator, mit einer Vergußmasse vergossen ist.

Durch diese Maßnahme ist die Schaltungsanordnung im wesentlichen fast unzerstörbar. Insbesondere kann diese bis 1.000 g beschleunigt werden. Vorzugsweise wird eine derartige Schaltungsanordnung in Taschenlampen Verwen­ dung finden.

Vorzugsweise ist die Schaltungsanordnung auf zwei beabstandeten Platinen angeordnet und die Vergußmasse in dem Raum zwischen den Platinen angeordnet. Durch diese Maßnahme werden insbesondere Probleme von durch Spulen hervorgerufenen Magnetfeldern, die zu Induktionen in anderen Bauelementen führen, vermieden. Wenn vorzugs­ weise das Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle Kontakte umfaßt, die auf einer weiteren Platine ange­ ordnet sind, können günstige einseitig zu bestückende Platinen Verwendung finden. Vorzugsweise ist der Raum zwischen der weiteren Platine und der wenigstens einen Platine mit Vergußmasse ausgefüllt, so daß die mecha­ nische Belastbarkeit weiter erhöht wird.

Ferner vorzugsweise ist die wenigstens eine Leuchtdiode an einer Halterung angebracht und der Raum zwischen der Halterung und der benachbarten Platine mit Vergußmasse ausgefüllt. Hierdurch wird die mechanische Belastbarkeit noch weiter erhöht.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exem­ plarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße und bevorzugte Ausfüh­ rungsform einer Schaltungsanordnung, und

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung der Anordnung der Schaltungsanordnung zum Einbrin­ gen in eine Taschenlampe.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen be­ zeichnet, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet wird und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Schaltplan einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Eine Spannung Vcc wird an die Batterieklemme 10 mit Masse GND angelegt. Um Störungen der angelegten Spannung zu verhindern und bei einer Taktung ein schnelles Bereitstellen von Strom zu ermöglichen, ist eine Elek­ trolytkondensator C5 zwischen Masse GND und einem Eingang des Taktgenerators 13, der insbesondere ein Maxim 608 oder ein Maxim 886 sein kann, angeordnet. Der Elektrolytkondensator C5 dient dazu, den Innenwiderstand der Batterie faktisch zu verringern. C5 hat ungefähr einen Wert von 22 µF. Der Kondensator C1 hat eine Größe von 100 nF. Hinter dem Taktgenerator 13 ist eine Span­ nungsteiler durch die Widerstände R1 und R3 sowie dem Kondensator C4 angeordnet, um die Impulsbreite des Taktgenerators einzustellen und ferner die gewünschte Flußspannung der Leuchtdioden zu erreichen.

R1 hat einen Wert von ungefähr 51 kΩ, R3 hat ungefähr einen Wert von 62 kΩ und C4 einen Wert von 2,2 nF. Der Feldeffekttransistor F1 zusammen mit der Diode D5, die als ein NDC 632-Chip realisiert sind, dient als gemein­ sames Bauelement zum Abwärtswandeln und Aufwärtswandeln der Spannung. Zum Abwärtswandeln ist die Spule 11 vorgesehen (100 µH) und zum Aufwärtswandeln ist die Spule 12 (100 µH) in Reihe zur Masse geschaltet. Der Abwärtswandler ist eine Spule in Reihe zur Betriebs­ spannung und dem Transistor F1. Die Diode D1 ist bei­ spielsweise ein 1N5817. Der Elektrolytkondensator C2 fungiert als Spannungsquelle und hat eine Größe von ungefähr 22 µF.

Die Diode D2 (beispielsweise 1N5817) dient zusammen mit dem Elektrolytkondensator C3 (22 µF) dazu, eine Gleich­ spannung zu erzeugen, wobei im Elektrolytkondensator C3 die umgesetzte Spulenenergie gespeichert ist. Der Widerstand R2, der beispielsweise 75 mΩ beträgt, dient dazu, den Strom in den Spulen zu begrenzen, so daß die Spule bzw. die Spulen gerade eine Sättigung erreichen. Durch die Spannung, die über dem Widerstand R2 abfällt, wird der Taktgenerator geregelt, so daß die Impulse verkürzt oder verlängert werden.

Die in dem Kondensator C3 gespeicherte Spulenenergie dient als Versorgung für einen zweiten Taktgenerator 14, der beispielsweise einen Takt von 1 kHz zur Verfügung stellt. Mit den dazu geschalteten Widerständen R4, R5 und den Dioden D3 und D4 wird das Tastverhältnis des zweiten Taktgenerators 14 geändert. Mit dem Widerstand R4 und der Diode D3 wird die Lowphase geändert, wohin­ gegen mit dem Widerstand R5 und der Diode D4 die High­ phase geändert wird. Die Dioden D3 und D4 sind bei­ spielsweise die Bauelemente 1N5817. Die Widerstände R4 und R5 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit 7 kΩ und 15 kΩ angegeben. Der nachgeschaltete Feldeffekttransis­ tor F2 mit Diode D6 (NDC632) dient als Schalter für die nachgeschalteten Leuchtdioden, wobei aufgrund des geringen Durchgangswiderstandes des Feldeffekttran­ sistors von ungefähr 0,001 Ω im wesentlichen kein Spannungsabfall zu verzeichnen ist. Hinter den Wider­ ständen R6, R7 und R8 sind die Anschlüsse 15, 16 und 17 für die Anoden von drei Leuchtdioden angegeben, wohin­ gegen der Anschluß 18 mit den Kathoden der Leuchtdioden verbunden ist.

Der Vorteil der hier dargestellten Schaltung liegt u. a. darin, daß diese über einen großen Betriebsspannungsbe­ reich arbeitet. Die Ausgangsspannung wird so bemessen, daß sie exakt an die notwendige Flußspannung der Leucht­ dioden angepaßt ist. Bei Leuchtdioden auf GaN-Basis liegt diese bei etwa 3,5 V. Bei einer derartigen Fluß­ spannung fließen ungefähr 20 mA durch die jeweilige Leuchtdiode. Diese können allerdings aufgrund der getak­ teten Beschaltung auch mit 4,1 V Flußspannung betrieben werden, wodurch kurzfristig Ströme von 80 mA durch die Leuchtdioden fließen, wodurch die Helligkeit deutlich erhöht wird.

Bei der vorgestellten Schaltung kann die Eingangsspan­ nung sowohl unter als auch über der Ausgangsspannung liegen. Bei Verwendung eines Maxim 668 beträgt die minimale Eingangsspannung ungefähr 1 V, wohingegen die maximale Spannung 8 V beträgt. Die obere Grenze liegt normalerweise beim Maxim 608 bei 16 V, diese wird allerdings durch den Feldeffekttransistor F1 bestimmt und in diesem Beispiel auf 8 V begrenzt.

Die Ausgangsspannung wird durch den Spannungsteiler der Widerstände R1 und R3 auf die gewünschte Größe begrenzt.

Die Spule L1 bildet zusammen mit dem Transistor F1 einen Aufwärtswandler. Dazu wird der Transistor F1 von dem Taktgenerator 13 ständig geschaltet. Hierbei ist die Spule in Reihe zur Eingangsspannung gelegt, so daß sich die Spannungen addieren können. Über der Diode D1 wird die Spannung für den Taktgenerator 13 bereitgestellt. Diese wird über den Kondensator C5 geglättet und redu­ ziert gleichzeitig den Innenwiderstand der Stromversor­ gung. Der Kondensator C2 und die Spule 12 bilden in Verbindung mit dem Transistor F1, der über den Taktge­ nerator 13 gesteuert ist, einen Abwärtswandler.

Um einen Auf- und Abwärtswandler in einer Schaltung einbringen bzw. mischen zu können, wird das Prinzip des invertierenden Wandlers benutzt, bei dem die Spule 12 nach Masse geschaltet ist. Die Versorgung erfolgt über den Kondensator C2. Dieser lädt sich, wenn F1 offen ist, über den Weg Spule 11 - Kondensator C2 - Spule 12 auf. Wird der Transistor T1 geschlossen, so wird der Pluspol des Kondensators an Masse gelegt. Damit liegt parallel zur Spule 12 eine negative Spannung während des Ein­ schaltvorgangs. Die Spule baut beim Ausschalten eine entgegengesetzt gerichtete Spannung auf, die über die Diode D2 als positive Ausgangsspannung zur Verfügung steht und im Speicherkondensator C3 gespeichert wird. Die Diode D2 stellt sowohl für den Auf- als auch den Abwärtswandler den benötigten zweiten Schalter dar.

Der hohe Wirkungsgrad wird bei diesem Ausführungsbei­ spiel dadurch erreicht, daß der Strom durch die Spulen mit Hilfe des Widerstandes R2 überwacht wird. Hierbei wird der Spulenstrom, der an dem Widerstand R2 als Spannungsabfall zu verzeichnen ist, so bemessen, daß die Spule gerade die Sättigung erreicht. Jede weitere Stromerhöhung würde nicht zur Ausgangsleistung beitra­ gen, sondern nur die Spule selbst erwärmen und damit den Wirkungsgrad verringern. Ist die Sättigung der Spule erreicht, wird die Pulsbreite über den Eingang C5 des Taktgenerators verringert und damit im nächsten Takt der Spulenstrom wieder etwas reduziert. Der zweite Taktge­ nerator 14 ist beispielsweise Bestandteil eines ICs, wie z. B. der CD 4093, von dem allerdings nur ein Gatter benötigt wird. Dieser ist ein Schmitt-Trigger mit invertiertem Ausgang. Hierdurch läßt sich mit geringem Aufwand ein Taktgenerator aufbauen. Hierzu wird nur ein Kondensator C6 (1 nF) und ein Widerstand zur Rückkopp­ lung zwischen Ein- und Ausgang benötigt. Um die Breite der Low- und Highphase des Ausgangssignals getrennt einstellen zu können, werden zwei getrennte Widerstände R4 und R5 benutzt. Diese sind über die Dioden D3 und D4 entkoppelt.

Der zweite Feldeffekttransistor F2 wird lediglich als Schalter der Leuchtdioden verwendet. Hierdurch wird eine Reduzierung des gesamten Strom- bzw. Energieverbrauchs erreicht, da das menschliche Auge eine Art Tiefpaß- Funktion hat und die Lichtimpulse zu einem Gesamt-Hel­ ligkeitseindruck integriert. Hierzu schwingt der Taktgenerator mit einer Frequenz von wenigstens 100 Hz, um Flimmerfreiheit zu erreichen.

Die Widerstände R7 und R8 sind Schutzwiderstände, die in Reihe zu den Leuchtdioden geschaltet sind. Diese glei­ chen auch die herstellungsbedingten Toleranzen in der Flußspannung der Leuchtdioden aus. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Leuchtdioden im wesentlichen gleich hell leuchten.

Fig. 2 stellt eine Schnittdarstellung der Anordnung der Schaltung dar, die insbesondere vorzugsweise in Ta­ schenlampen einbaubar ist. Es sind zwei Leuchtdioden 21 dargestellt, die an einem Gehäuse 20 befestigt sind. Die elektrischen Zuführungen zu den Leuchtdioden sind durch Kabel 22 dargestellt. Diese verbinden die Leuchtdioden mit Kontakten auf einer Platine 23, auf die Bauelemente 24 der Schaltungsanordnung angebracht sind.

Es ist ferner eine zweite Platine 23 dargestellt, auf der weitere Bauelemente 24 der Schaltungsanordnung ange­ bracht sind. Die Schaltungsanordnung wird getrennt angeordnet, um Störungen, die durch induzierte Magnet­ felder der Spulen hervorgerufen werden, in Bauelementen zu minimieren. Ferner ist eine weitere Platine 23 dargestellt, die Kontakte 26 aufweist. An diese Kontakte 26 wird eine Spannung angelegt. Beispielsweise ist der äußere Kontakt 26 ein Ring und der innere Kontakt 26 ein gefüllter Kreis aus jeweils Metall. Um die Stoßfestig­ keit der Schaltungsanordnung und damit die mechanische Belastbarkeit wesentlich zu erhöhen, ist in dem Raum zwischen den Platinen eine Vergußmasse 25 eingebracht. Diese Vergußmasse kann Epoxidharz, Polyesterharz oder ein Gießharz sein, wie beispielsweise das sogenannte Polyglass-Resin oder ein XOR-Kristall-Resin des Her­ stellers Artidee.

Bezugszeichenliste

GND Masse
Vcc angelegte Spannung

10

Batterieklemme

11

1

. Spule

12

2

. Spule

13

1

. Taktgenerator

14

2

. Taktgenerator

15-17

Anschluß zu Anoden der

1

. bis

3

. LED

18

Anschluß zu den Kathoden der LED's

20

Halterung

21

LED

22

Kabel

23

Platine

24

Bauelemente

25

Vergußmasse

26

Kontakt
C1-C6

1

.-

6

. Kondensator
D1-D6

1

.-

6

. Diode
F1 erster FET
F2 zweiter FET
R1-R8

1

.-

8

. Widerstand

Claims (22)

1. Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem Schaltregler, einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle (10, 26), und einem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers (15, 16, 17, 18), dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaltregler einen Transistor (F1), einen ersten Taktgenerator (13) und zwei Spulen (11, 12) umfaßt, wobei die erste Spule (11) mit dem Transistor (F1) als Abwärtswandler geschaltet ist und die zweite Spule (12) mit dem Transistor (F1) als Aufwärtswandler geschaltet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbraucher wenigstens eine Leuchtdi­ ode ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (R2) zwischen Basis des Transistors (F1) und Masse (GND) geschaltet ist, wobei mittels der Spannung, die über dem Widerstand (R2) abfällt, die Pulsbreite des ersten Taktgenerators (13) steuerbar und/oder regelbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transi­ stor (F1) ein Feldeffekttransistor ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Taktgenerator (14) hinter dem Schaltregler und vor einem zweiten Transistor (F2) geschaltet ist, der den Verbraucher ein- und ausschaltet.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Transistor (F2) ein Feldef­ fekttransistor ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt des zweiten Takt­ generators (14) eine Frequenz aufweist, die größer als das zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen Auges ist.

8. Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden mit einem ersten Taktgenerator (13) und einem zweiten Taktgenerator (14), einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle (10), und einem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers (15, 16, 17, 18), dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem ersten Taktgenerator (13) und dem zweiten Taktgenerator (14) ein Aufwärtswandler und/oder ein Abwärtswandler geschaltet ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbraucher wenigstens eine Leuchtdi­ ode (21) ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Takt­ generator (14) und dem Mittel zum Ankoppeln eines Verbrauchers (15, 16, 17, 18) ein zweiter Transistor (F2) angeordnet ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (F2) ein Feldeffekttransistor ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (F2) mit einer Frequenz schaltbar ist, die größer als das zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen Auges ist.

13. Leuchtkörper mit einer Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.

14. Leuchtkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Leuchtkörper wenigstens zwei Leuchtdioden umfaßt, die parallel geschaltet sind.

15. Leuchtkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens zwei Ketten von in Reihe geschal­ teten Leuchtdioden vorgesehen sind, die parallel ge­ schaltet sind.

16. Leuchtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper eine Lampe, insbesondere eine Taschenlampe ist.

17. Leuchtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper eine Anzeigetafel, insbesondere eine Verkehrsanzeigeta­ fel ist.

18. Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtdioden (21) mit einem Mittel zum Ankoppeln einer Spannungs­ quelle (10, 26), einem Mittel zum Ankoppeln (22) wenig­ stens einer Leuchtdiode (21) und mit wenigstens einem Taktgenerator (13, 14), wobei die Schaltungsanordnung auf wenigstens einer Platine (23) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (23) mit einer Vergußmasse (25) vergossen ist.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung auf zwei beabstandeten Platinen (23) angeordnet ist und die Vergußmasse (25) in dem Raum zwischen den Platinen (23) angeordnet ist.

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Ankoppeln einer Spannungsquelle (10, 26) Kontakte (26) umfaßt, die auf einer weiteren Platine (23) angeordnet sind.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der weiteren Platine (23) und der wenigstens einen Platine (23) mit Vergußmasse (25) ausgefüllt ist.

22. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Leuchtdiode (21) an einer Halterung (20) angebracht ist und der Raum zwischen der Halterung (20) und der benachbarten Platine (23) mit Vergußmasse (25) ausgefüllt ist.