DE10062363A1

DE10062363A1 - Electronic circuit for generating supply voltage for electroluminescent element has microprocessor for generating logic signal, arrangement for converting logic signal to supply signal

Info

Publication number: DE10062363A1
Application number: DE10062363A
Authority: DE
Inventors: Thomas Troeger; Thomas Strehler
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-07-04

Abstract

The circuit has a microprocessor (2) for generating a logic signal and an arrangement (8-10) for converting the logic signal into the supply signal. The electroluminescent element is an electroluminescent foil. The microprocessor is coupled to an amplifier at its input so that the logic signal is fed to an input of the amplifier and an output of the amplifier can be coupled via a transformer to the electroluminescent element. Independent claims are also included for the following: a display device with a microprocessor, a domestic device with a display and a method of generating a supply voltage for an electroluminescent element

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schaltkreis und ein Verfahren zur Er zeugung einer Speisespannung für ein Elektrolumineszenz-Element sowie eine entsprechende Anzeigevorrichtung und ein Hausgerät, das mit einer solchen An zeigevorrichtung ausgestattet ist.The invention relates to an electronic circuit and a method for it Generation of a supply voltage for an electroluminescent element and one corresponding display device and a household appliance that with such an pointing device is equipped.

Hausgeräte, wie z. B. Waschmaschinen, Trockner, Kühlschränke, Spül maschinen, Staubsauger, Küchenmaschinen und dergleichen werden - wie auch andere Elektro- und Elektronikgeräte - häufig mit Flüssigkristallanzeigen auf der Bedien- und Anzeigeblende ausgestattet. Über die Flüssigkristallanzeige werden dem Benutzer Informationen über den Betriebszustand des Gerätes angezeigt; ebenso erfolgt zum Teil eine Anzeige der verschiedenen Bedienmöglichkeiten des Gerätes. Bei sogenannten Touchscreen-Anzeigen erfolgt auch die Bedienung des Gerätes unmittelbar über die Anzeige. Ebenso ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zur Beleuchtung einer Flüssigkristallanzeige elektrolumineszierende Elemente, z. B. Elektrolumineszenzfolien zu verwenden.Household appliances, such as B. washing machines, dryers, refrigerators, rinsing machines, vacuum cleaners, kitchen machines and the like - as well other electrical and electronic equipment - often with liquid crystal displays on the Control and display panel equipped. About the liquid crystal display the user is shown information about the operating state of the device; the various operating options of the Device. So-called touchscreen displays also operate the Device immediately above the display. It is also from the prior art known, for illuminating a liquid crystal display electroluminescent Elements, e.g. B. to use electroluminescent films.

Üblicherweise wird die Flüssigkristallanzeige mit einer Elektrolumineszenzfolie zur Hinterleuchtung von auf der Flüssigkristallanzeige dargestellten Symbolen und Zeichen hinterlegt. Ein Vorteil der Verwendung von Elektrolumineszenzfolien ist die damit erzielbare gleichmäßige Ausleuchtung und die Verfügbarkeit unter schiedlicher Farben.The liquid crystal display is usually provided with an electroluminescent film Backlighting of symbols and displayed on the liquid crystal display Characters deposited. One advantage of using electroluminescent films is the uniform illumination that can be achieved and the availability under different colors.

Die Versorgung einer Elektrolumineszenzfolie mit Speisespannung erfolgt übli cherweise über einen Spannungswandler oder Inverter, der aus einer Gleich spannung von ca. 5 bis 10 Volt unter Zwischenschaltung eines Transformators eine Wechselspannung von 100 bis 200 Volt mit einer belastungsabhängigen Frequenz von ca. 400 bis 600 Hz erzeugt. Bei einigen aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen kann die Frequenz über ein Potentiometer einge stellt werden. Nachteilig dabei ist, dass bei der Hinterleuchtung mehrerer Flächen, d. h. bei Anschluss mehrerer Elektrolumineszenzfolien, die erhöhte sekundärseitige Last zu einer Frequenzänderung des Spannungswandlers und damit zu einer Helligkeits- und/oder Farbänderung der Elektrolumineszenzfolien führt.An electroluminescent film is supplied with supply voltage usually via a voltage converter or inverter that consists of a DC voltage of approx. 5 to 10 volts with the interposition of a transformer an AC voltage of 100 to 200 volts with a load-dependent Frequency of approximately 400 to 600 Hz generated. Some from the prior art In known embodiments, the frequency can be set via a potentiometer be put. The disadvantage here is that when several areas are backlit, d. H. when connecting several electroluminescent foils, the increased secondary side Load to a frequency change of the voltage converter and thus to a Changes in brightness and / or color of the electroluminescent films leads.

Aus der US 5,153,575 ist ein Flachbildschirm mit einem Mikroprozessor zur Er zeugung von Attributen für auf dem Bildschirm darzustellende Zeichen bekannt. Dabei kann auch eine Elektrolumineszenzfolie zum Einsatz kommen.From US 5,153,575 is a flat screen with a microprocessor for Er generation of attributes for characters to be displayed on the screen is known. An electroluminescent film can also be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten elektronischen Schaltkreis und ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung einer Speisespannung sowie eine verbesserte Anzeigevorrichtung und ein Hausgeräts mit einer Anzeige vorrichtung der genannten Art zu schaffen.The invention is based on the object of an improved electronic Circuit and an improved method for generating a supply voltage and an improved display device and a household appliance with a display create device of the type mentioned.

Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe wird durch die Merkmale der un abhängigen Patentansprüche gelöst.The object underlying the invention is characterized by the features of the un dependent claims solved.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen ange geben.Preferred embodiments are set out in the dependent claims give.

Die Erfindung erlaubt es, den in einem Hausgerät üblicherweise ohnehin vorhan denen Mikroprozessor zur Erzeugung der Speisespannung für die Elektrolumines zenzfolie zu benutzen. Dazu wird der Mikroprozessor so programmiert, dass einer seiner Ausgangsports mit der gewünschten, veränderlichen Frequenz zwischen den Pegeln logisch Null und logisch Eins, d. h. etwa zwischen 0 Volt und 5 Volt, schwankt.The invention allows that which is usually present in a domestic appliance anyway which microprocessor for generating the supply voltage for the electrolumines to use zenz Folie. The microprocessor is programmed so that one its output ports with the desired variable frequency between the logic zero and logic one levels, i.e. H. approximately between 0 volts and 5 volts, fluctuates.

Der Ausgang des Mikroprozessors kann direkt oder über Verstärkerelemente zur Erzeugung der Speisespannung für die Elektrolumineszenzfolie dienen. Nach ei ner bevorzugten Ausführungsform wird dabei ein Transformator zur Spannungs wandlung eingesetzt. Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Umwandlung einer aus der Netzspannung erzeugten Gleichspannung über einen von dem Ausgangsport des Mikroprozessors gesteuerten Halbleiterschalter in die für die Speisespannung erforderliche Wechselspannung der gewünschten Fre quenz. The output of the microprocessor can be used directly or via amplifier elements Generate the supply voltage for the electroluminescent film. After egg ner preferred embodiment is a transformer for voltage change used. According to a second preferred embodiment, the Conversion of a DC voltage generated from the mains voltage via a from the output port of the microprocessor controlled semiconductor switch in the AC voltage of the desired Fre required for the supply voltage frequency.

Die Erfindung kann vorteilhafterweise für die Hinterleuchtung von auf Flüssigkri stallanzeigen dargestellten Symbolen oder Zeichen wie auch für die Ausleuchtung von Flächen in Hausgeräten verwendet werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Elektrolumineszenzfolien, die mit der erfindungsgemäß erzeugten Speisespannung beaufschlagt werden, in Form der darzustellenden Zeichen oder Symbole oder in Form der auszuleuchtenden Flächen strukturiert.The invention can advantageously be used for the backlighting of liquid crystals Symbols or signs displayed for stall displays as well as for lighting of surfaces in home appliances. In another preferred Embodiment are the electroluminescent films with the invention generated supply voltage are applied in the form of the to be displayed Signs or symbols or structured in the form of the surfaces to be illuminated.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass die Frequenz der erzeugten Spei sespannung programmgesteuert ist, und damit nicht von der Belastung, d. h. von der Anzahl der aktiven Elektrolumineszenz-Elemente abhängt. Dadurch ist insbe sondere das Ein- bzw. Ausschalten und die Regelung der Helligkeit der Elektrolu mineszenzfolien über eine programmgesteuerte Frequenzänderung der Speise spannung realisierbar.A particular advantage of the invention is that the frequency of the generated Spei voltage is program-controlled, and therefore not from the load, d. H. of depends on the number of active electroluminescent elements. This is particularly especially switching on and off and regulating the brightness of the electrol mescent foils via a program-controlled frequency change of the food voltage realizable.

Ebenso ist auf diese Art und Weise die Farbe des von der oder den Elektrolumi neszenzfolien abgestrahlten Lichts programmgesteuert regelbar, da sich die Far be des abgestrahlten Lichts bei einer Frequenzänderung der Speisespannung verändert.Also in this way is the color of the one or the electrolumi nescent foils emitted light can be regulated under program control since the color be the emitted light when the frequency of the supply voltage changes changed.

Bei einem Elektrolumineszenzdisplay mit verschiedenen Foliensegmenten kann es vorteilhaft sein, verschiedene Speisespannungen für die verschiedenen Folien segmente zu erzeugen. Dazu können unterschiedliche Ausgangsports des Mikro prozessors verwendet werden, die verschiedenen Foliensegmenten zugeordnet sind, und die durch diesen jeweils zugeordnete Programme gesteuert werden.In the case of an electroluminescent display with different film segments, it may be advantageous to have different supply voltages for the different foils to generate segments. Different output ports of the micro can be used for this processor used, assigned to different film segments are, and are controlled by the respectively assigned programs.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Realisierung des elektronischen Schaltkreises zur Erzeugung der Speisespannung kostengünstig ist, da auf einen Transformator verzichtet werden kann. Ebenso ist die Realisierung der mikropro zessorsteuerbaren Frequenzänderung der Speisespannung und der damit ver bundenen Regelung der Helligkeit und Farbe des abgestrahlten Lichts kostengün stig, da ein Mikroprozessor zumeist ohnehin vorhanden ist. Another advantage of the invention is that the realization of the electronic Circuit for generating the supply voltage is inexpensive because of one Transformer can be dispensed with. Likewise, the realization of the mikropro processor controllable frequency change of the supply voltage and the ver tied regulation of the brightness and color of the emitted light cost-effectively stig, since a microprocessor is usually available anyway.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Preferred exemplary embodiments of the invention are described below with reference to FIG Drawings explained. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des elektro nischen Schaltkreises zur Erzeugung einer Speisespannung; Figure 1 is a block diagram of a first embodiment of the electro-African circuit for generating a supply voltage.

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform. Fig. 2 is a block diagram of a second embodiment.

Der in der Fig. 1 gezeigte elektronische Schaltkreis 1 hat einen Mikroprozessor 2 mit einem Ausgangsport 3, der an einen Eingang eines Verstärkers 4 gekoppelt ist. Ein Ausgang 5 des Verstärkers 4 ist an die Primärseite eines Transformators 6 geschaltet. Die Sekundärseite des Transformators 6 liefert die Speisespannung für eine Elektrolumineszenzfolie 7, die mit ihren Anschlüssen an die Sekundär seite des Transformators 6 gekoppelt ist.The electronic circuit 1 shown in Fig. 1 has a microprocessor 2 with an output port 3 which is coupled to an input of amplifier 4. An output 5 of the amplifier 4 is connected to the primary side of a transformer 6 . The secondary side of the transformer 6 supplies the supply voltage for an electroluminescent film 7 , which is coupled with its connections to the secondary side of the transformer 6 .

Der Mikroprozessor 2 beinhaltet - wie an sich bekannt - einen Programmspei cher. Die entsprechende Programmlogik definiert die gewünschte Helligkeit und Farbe des von der Elektrolumineszenzfolie 7 abzustrahlenden Lichts durch Fest legung der Frequenz des von dem Mikroprozessor 2 an dessen Ausgangsport 3 auszugebenden logischen Signals. Die Programmsteuerung kann dabei von ver schiedenen Eingangsparametern, beispielsweise dem Betriebszustand des Ge räts oder Eingaben des Benutzers abhängen.The microprocessor 2 contains - as is known per se - a program memory. The corresponding program logic defines the desired brightness and color of the light to be emitted by the electroluminescent film 7 by fixing the frequency of the logic signal to be output by the microprocessor 2 at its output port 3 . The program control can depend on different input parameters, for example the operating state of the device or user inputs.

Vorteilhafterweise führt der Mikroprozessor auch andere Steuerungs- und Rege lungsaufgaben durch, etwa die Motorsteuerung oder die Generierung von darzu stellenden Symbolen. Der Mikroprozessor 2 ist dazu vorteilhafterweise als Mikro controler oder sogenanntes "embedded system" ausgebildet.The microprocessor advantageously also carries out other control and regulation tasks, such as motor control or the generation of symbols to be displayed. The microprocessor 2 is advantageously designed as a micro controler or so-called "embedded system".

Das programmsteuert von dem Mikroprozessor 2 generierte logische Signal an dessen Ausgangsport 3 wird von dem Verstärker 4 verstärkt. Über den Transfor mator 6 erfolgt die Umwandlung in die gewünschte Speisespannung. The logic signal generated by the microprocessor 2 at its output port 3 is amplified by the amplifier 4 . Via the transformer 6 , the conversion into the desired supply voltage takes place.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechende Elemente der Fig. 2 sind mit den selben Bezugszeichen der Fig. 1 bezeichnet. Fig. 2 shows another preferred embodiment of the invention. Elements of FIG. 2 corresponding to the exemplary embodiment in FIG. 1 are identified by the same reference numerals in FIG. 1.

In dem Schaltkreis 1 der Fig. 2 ist der Mikroprozessor 2 über seinen Ausgangsport 3 mit den Steuereingängen der Halbleiterschalter 8 und 9 verbunden.In the circuit 1 in FIG. 2, the microprocessor 2 is connected via its output port 3 to the control inputs of the semiconductor switches 8 and 9 .

Bei dem Halbleiterschalter 8 handelt es sich um einen Schalter des "normally-off"- Typs; bei dem Halbleiterschalter 9 handelt es sich um einen Halbleiterschalter des "normally-on"-Typs. Bei dem "normally-off"-Typ ist der Halbleiterschalter geöffnet, sofern keine Spannung an dessen Steuereingang anliegt. Der Halbleiterschalter vom "normally-on"-Typ ist dagegen geschlossen, wenn keine Spannung an des sen Steuereingang anliegt.The semiconductor switch 8 is a switch of the "normally-off"type; the semiconductor switch 9 is a semiconductor switch of the "normally-on" type. In the "normally-off" type, the semiconductor switch is open provided there is no voltage at its control input. The "normally-on" type semiconductor switch, on the other hand, is closed when there is no voltage at its control input.

Alternativ kann auch der Halbleiterschalter 8 vom "normally-on"-Typ und der Halbleiterschalter 9 vom "normally-off"-Typ sein. Bei den Halbleiterschaltern 8 und 9 handelt es sich vorzugsweise um Feldeffekttransistoren.Alternatively, the semiconductor switch 8 can also be of the "normally-on" type and the semiconductor switch 9 can be of the "normally-off" type. The semiconductor switches 8 and 9 are preferably field effect transistors.

An einem Eingang des Halbleiterschalters 8 liegt eine Gleichspannungsquelle 10 an, die aus der Netzspannung eine Gleichspannung erzeugt. Der Hallbleiterschal ter 9 ist dagegen mit dem Massepotential verbunden. Die jeweils verbleibenden Anschlüsse der Halbleiterschalter 8 und 9 sind miteinander und über einen Filter kondensator 11 mit der Elektrolumineszenzfolie 7 verbunden. Die Elektrolumines zenzfolie 7 ist ebenfalls mit dem Massepotential verbunden.A DC voltage source 10 , which generates a DC voltage from the mains voltage, is present at an input of the semiconductor switch 8 . The Hallbleiterschal ter 9 , however, is connected to the ground potential. The remaining connections of the semiconductor switches 8 and 9 are connected to each other and via a filter capacitor 11 with the electroluminescent film 7 . The electroluminescent film 7 is also connected to the ground potential.

Das von dem Mikroprozessor 2 programmgesteuert erzeugte logische Signal an dessen Ausgangsport 3 bestimmt durch dessen Wechselfrequenz zwischen lo gisch Null und logisch Eins die Schaltfrequenz der Halbleiterschalter 8 und 9. Die an dem Halbleiterschalter 8 anliegende Gleichspannung wird entsprechend "zer hackt", so dass eine Speisespannung der gewünschten Frequenz an der Elektro lumineszenzfolie 7 anliegt. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft, da auf die Verwendung eines Transformators verzichtet werden kann.The logic signal generated by the microprocessor 2 in a program-controlled manner at its output port 3 determines the switching frequency of the semiconductor switches 8 and 9 by its alternating frequency between logic zero and logic one. The DC voltage applied to the semiconductor switch 8 is correspondingly “chopped” so that a supply voltage of the desired frequency is applied to the electroluminescent film 7 . This preferred exemplary embodiment is particularly advantageous since the use of a transformer can be dispensed with.

Claims

1. Electronic circuit for generating a supply voltage for an electroluminescent element, characterized by a microprocessor ( 2 ) for generating a logic signal and means ( 4 , 6 ; 8 , 9 , 10 ) for converting the logic signal into the supply voltage.

2. Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the electroluminescent element is an electroluminescent film ( 7 ).

3. Electronic circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the microprocessor is coupled to an input of an amplifier ( 4 ), so that the logic signal can be fed into the input of the amplifier, and an output of the amplifier via a transformer the electroluminescent element can be coupled.

4. Electronic circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized records that the logical signal with the input of a controllable Semiconductor switch is coupled, so that abut the semiconductor switch DC voltage can be converted into AC voltage.

5. Electronic circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the brightness and / or color of that of the Electroluminescent element emitted light by the change fre the logic signal is controllable.

6. Display device with a microprocessor for generating signals for displaying characters on a display, with an electroluminescent element for illuminating the display, characterized in that the microprocessor ( 2 ) is programmed to generate a logical signal, and with means ( 4 , 6 ; 8 , 9 , 10 ) for converting the logic signal into a supply voltage for the electroluminescent element.

7. Home appliance with a display device according to claim 6.

8. A method for generating a supply voltage for an electroluminescent element, characterized by the following steps:

a) generation of a logic signal by means of a microprocessor and
b) conversion of the logic signal into the supply voltage.

9. A method for generating a supply voltage according to claim 8, there characterized in that the implementation of the logical signal by means of an amplifier, which is connected to the electrolumi via a transformer nescent element can be coupled.

10. A method for generating a supply voltage according to claim 8 or 9, characterized in that the implementation of the logical signal by controlling a semiconductor switch on which a DC voltage is present.

11. A method for generating a supply voltage according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the brightness and / or color of the the light emitted by the electroluminescent element through the changes tion frequency of the logic signal is controlled.