CN108601155B - 一种车用尾部logo灯的点亮逻辑控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，实现了汽车尾部LOGO灯的点亮需求，克服了BCM管脚资源紧张的问题。其技术方案为：点亮逻辑控制电路包括输入保护电路模块、电源防反接保护电路模块、逻辑控制电路模块以及恒流驱动电路模块组成的主功率电路，故障诊断电路模块。当尾部两侧位置灯电源同时上电驱动两个三极管同时导通时恒流驱动电路模块才上电，实现尾部LOGO灯点亮；任意一侧尾部位置灯电源上电时两个三极管未同时导通来给恒流驱动电路模块上电，导致尾部LOGO灯不亮。

Description

一种车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路

技术领域

本发明涉及汽车灯具控制电路，尤其涉及用于车身上的尾部位置的LOGO灯的点亮逻辑控制电路。

背景技术

目前，汽车市场上有尾部LOGO灯点亮效果的厂商寥寥无几，但随着用户品牌意识及时尚观念的不断提高，以上汽大众为例，后期中高端车型会考虑采用有点亮效果的尾部LOGO灯。考虑到上汽大众现有中央控制模块(BCM)所有的供电管脚已经用完，无单独PIN脚给尾部LOGO灯供电，且要求LOGO灯在Tail工作在位置灯模式时点亮，工作在驻车灯模式时熄灭，且GB4785-2007对汽车尾部灯具颜色有明确要求，故尾部LOGO灯开发过程中会遇到许多技术问题，尤其是与整车***匹配及点亮逻辑控制的问题。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，实现了汽车尾部LOGO灯的点亮需求，克服了BCM管脚资源紧张的问题。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，包括连接左侧位置灯电源的第一输入保护电路、连接右侧位置灯电源的第二输入保护电路、连接第一输入保护电路和第二输入保护电路输入端的电源防反接保护电路模块、连接在电源防反接保护电路模块输出端的逻辑控制电路模块、连接在逻辑控制电路模块输出端的恒流驱动电路模块、连接在逻辑控制电路模块输出端和恒流驱动电路模块输出端的LED电路模块，其中逻辑控制电路模块在左侧位置灯电源和右侧位置灯电源同时上电时才给恒流驱动电路模块上电，由恒流驱动电路模块驱动LED电路模块点亮LED发光。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，电源防反接保护电路模块由四个二极管D1～D4构成，其中第一二极管D1和第二二极管D2连接于第一输入保护电路的输入端，第三二极管D3和第四二极管D4连接于第二输入保护电路的输入端。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，逻辑控制电路模块由七个电阻R1～R7、三个电容C1～C3、三个三极管Q1～Q3共同构成。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阴极一起连接至第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接至第一NPN三极管Q1的集电极，第二二极管D2的阴极连接至第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接至第三电阻R3的第一端、第一电容C1的第一端以及第一NPN三极管Q1的基极，第三电阻R3和第一电容C1的第二端连接至地，第一NPN三极管Q1的发射极连接至第四电阻R4的第一端、第二电容C2的第一端以及第二PNP三极管Q2的发射极，第二PNP三极管Q2的集电极连至恒流驱动电路模块，第四电阻R4的第二端、第二电容C2的第二端、第二PNP三极管Q2的基极连至一起后连接至第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端连至第三NPN三极管Q3的集电极，第三NPN三极管Q3发射极接地，第三NPN三极管Q3的基极连接至第六电阻R6的第一端、第七电阻R7的第一端、第三电容C3的第一端，第七电阻R7和第三电容C3的第二端连接至地，第六电阻R6的第二端连至第四二极管D4的阴极。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，点亮逻辑控制电路还包括故障诊断电路模块，在发生任意一颗或多颗LED开路时熄灭所有LED。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，LED电路模块进一步包括：每多个LED灯组成一个LED灯支路，各个LED灯支路并联组合，每一个LED灯支路搭配一个二极管，每一个LED灯支路通过一个电阻连接三极管基极的结构连接恒流驱动电路模块。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，各LED灯支路搭配的二极管的阴极接在一起后连至第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端连至第八电阻R8的第一端、第四电容C4的第一端以及第四三极管Q4的基极，第八电阻R8的第二端、第四电容C4的第二端以及第四NPN三极管Q4的发射极连接至地，第四NPN三极管Q4的集电极连接至第三NPN三极管的基极，其中在某一LED灯支路发生开路时，各LED灯支路搭配的二极管阴极的电位被抬高，经第九电阻R9和第八电阻R8分压后驱动第四NPN三极管Q4导通，将第三三极管Q3的基极电位拉低以关断恒流驱动电路模块。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，当左侧位置灯电源上电而右侧位置灯电源未上电，第三三极管Q3关断，第四电阻R4和第五电阻R5没有电流回路到地而使第二三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，当左侧位置灯电源未上电而右侧位置灯电源上电，第一三极管Q1关断，第四阻R4和第五电阻R5没有电流流到第二三极管Q2的发射极而使第二三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电。

根据本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的一实施例，当左侧位置灯电源和右侧位置灯电源同时上电，第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3构成的回路驱动第一三极管Q1通过第一电阻R1导通，第四二极管D4、第六电阻R6、第七电阻R7构成的回路驱动第三三极管Q3导通，从而使第三三极管Q3饱和导通，第三三极管Q3集电极短路至地，电流通过第一电阻R1、第一三极管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第三三极管Q3而使第二三极管Q2导通，给恒流驱动电路模块上电，驱动LED电路模块点亮LED灯。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：车内现有的中央控制模块(BCM)管脚资源紧张，没有单独的PIN脚给尾部LOGO灯供电，考虑到汽车尾部LOGO灯一般装在汽车尾饰板上，且要求与位置灯同时亮灭，因此分别采用左侧位置灯电源和右侧位置灯电源给LOGO灯供电。

依GB4785-2007法规要求，当观察者在车后25m处横截面的左15°至右15°范围内移动观察时，不应直接看到白色灯具的透光面，而市面上的尾部灯具除倒车灯和转向灯外，其余功能(位置灯、刹车灯)灯具均为红色。为配合尾灯的点亮效果，尾部LOGO灯设计中采用红色。本发明提供的车用尾部LOGO灯点亮逻辑控制电路包括输入保护电路模块，D1～D4构成的电源防反接保护电路模块，R1～R7、C1～C3、Q1～Q3构成的逻辑控制电路模块，R1、Q1、Q2、LED1～LED3n+3、Q5～Qn+5、R10～Rn+10以及恒流驱动电路组成的主功率电路，LED1～LED3n+3、D5～Dn+5、R8、R9、C4、Q4、Q3构成的故障诊断电路模块。电路中R1、Q1、Q2与恒流驱动电路模块串联，仅当两侧电源同时上电驱动三极管Q1和Q2同时导通时恒流驱动电路模块才上电，实现尾部LOGO灯点亮；任意一侧位置灯电源上电时三极管Q1和Q2未同时导通来给恒流驱动电路模块上电，故尾部LOGO灯不亮。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1为本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的实施例的电路图。

图2为Tail左侧电源(左侧位置灯电源)给LOGO灯电路供电时Q2、Q3关断，Q1导通时的电流示意图。

图3为Tail右侧电源(右侧位置灯电源)给LOGO灯电路供电时Q2～Q3导通，Q1关断时的电流示意图。

图4为Tail左侧电源(左侧位置灯电源)和右侧电源(右侧位置灯电源)同时供电时Q1～Q4导通时的电流示意图。

图5为Tail左侧电源(左侧位置灯电源)和右侧电源(右侧位置灯电源)同时供电且LED1开路时的电流示意图。

图6为本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的仿真电路实例的电路图。

图7为图6中Tail左侧电源(左侧位置灯电源)给LOGO灯电路供电时LED1的电流仿真波形图。

图8为图6中Tail右侧电源(右侧位置灯电源)给LOGO灯电路供电时LED1的电流仿真波形图。

图9为图6中Tail左侧电源(左侧位置灯电源)和右侧电源(右侧位置灯电源)同时供电时的LED1的电流仿真波形图。

图10为图6中Tail左侧(左侧位置灯电源)、右侧电源(右侧位置灯电源)同时供电且LED1开路时LED4和LED3n+1的电流仿真波形图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

下表为本发明的点亮逻辑控制电路的策略，说明了仅当Tail左侧电源(左侧位置灯电源)和Tail右侧电源(右侧位置灯电源)同时上电时，尾部LOGO灯点亮，其余供电方式不亮。

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图1为本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的实施例的电路结构。请参见图1，本实施例的点亮逻辑控制电路包括两个输入保护电路模块(图中第一输入保护电路模块连接左侧位置灯电源，即图示的Tail左侧电源，第二输入保护电路模块连接右侧位置灯电源，即图示的Tail右侧电源)，二极管D1～D4构成的电源防反接保护电路模块，电阻R1～R7、电容C1～C3、三极管Q1～Q3共同构成的本实施例的电路的核心(即逻辑控制电路模块)，恒流驱动电路模块，LED电路模块。其中电源防反接保护电路模块连接在第一输入保护电路和第二输入保护电路的输入端，以防止电源反接对电路造成影响。逻辑控制电路模块连接在电源防反接保护电路模块输出端，恒流驱动电路模块连接在逻辑控制电路模块输出端，LED电路模块连接在逻辑控制电路模块输出端和恒流驱动电路模块输出端。

具体而言，逻辑控制电路模块由七个电阻R1～R7、三个电容C1～C3、三个三极管Q1～Q3共同构成。二极管D1的阴极和二极管D3的阴极一起连接至电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接至NPN三极管Q1的集电极，二极管D2的阴极连接至电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接至电阻R3的第一端、电容C1的第一端以及NPN三极管Q1的基极，电阻R3和电容C1的第二端连接至地，NPN三极管Q1的发射极连接至电阻R4的第一端、电容C2的第一端以及PNP三极管Q2的发射极，PNP三极管Q2的集电极连至恒流驱动电路模块，电阻R4的第二端、电容C2的第二端、PNP三极管Q2的基极连至一起后连接至电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连至NPN三极管Q3的集电极，NPN三极管Q3发射极接地，NPN三极管Q3的基极连接至电阻R6的第一端、电阻R7的第一端、电容C3的第一端，电阻R7和电容C3的第二端连接至地，电阻R6的第二端连至二极管D4的阴极。

逻辑控制电路模块在两个电源(图示的Tail左侧电源和Tail右侧电源)同时上电时才给恒流驱动电路模块上电，并由恒流驱动电路模块驱动LED电路模块点亮LED发光。当三极管Q1、Q2均导通时恒流驱动电路模块上电，驱动LED点亮发光。

LED电路模块包括：每多个LED灯(图中示例为3个LED灯一组构成一个支路)组成一个LED灯支路，各个LED灯支路并联组合，每一个LED灯支路搭配一个二极管(例如LED1～LED3的支路搭配对应的二极管D5)，每一个LED灯支路通过一个电阻连接三极管基极的结构连接恒流驱动电路模块(例如LED1～LED3的支路通过R10和Q5的结构连接恒流驱动电路模块)。

此外，本实施例的点亮逻辑控制电路还包括故障诊断电路模块，用于在发生任意一颗或多颗LED开路时熄灭所有LED。所有的LED1～LED3n+3、搭配每一个LED支路的二极管D5～Dn+5以及由电阻R8、R9、电容C4、三极管Q4、Q3构成的故障诊断电路模块共同作用，在发生任意一颗或多颗LED开路时熄灭所有LED。

具体而言，各LED灯支路搭配的二极管的阴极接在一起后连至电阻R9的第一端，电阻R9的第二端连至电阻R8的第一端、电容C4的第一端以及三极管Q4的基极，电阻R8的第二端、电容C4的第二端以及NPN三极管Q4的发射极连接至地，NPN三极管Q4的集电极连接至NPN三极管的基极。在某一LED灯支路发生开路时，各LED灯支路搭配的二极管阴极的电位被抬高，经电阻R9和电阻R8分压后驱动NPN三极管Q4导通，将三极管Q3的基极电位拉低以关断恒流驱动电路模块。

图2为本发明的Tail左侧电源上电时的电流示意图，参考图2中虚线箭头所示的电流流向。此时因右侧电源未上电，故三极管Q3关断，R4、R5没有电流回路到地而使三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电，所有LED不亮。因Tail左侧电源上电，D2、R2、R3构成第一个电流回路；D1、LED1～LED3、D5、R9、R8构成第二个电流回路；D1、LED4～LED6、D6、R9、R8构成第三个电流回路；以此类推，D1、LED1～LED3n+3、Dn+5、R9、R8构成第n个电流回路。

图3为Tail右侧电源上电时的电流示意图，参考图3中虚线箭头所示的电流流向。此时因左侧电源未上电，故三极管Q1关断，R4、R5没有电流流到三极管Q2的发射极而使三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电，所有LED不亮。因Tail右侧电源上电，D4、R6、R7构成第一个电流回路；D3、LED1～LED3、D5、R9、R8构成第二个电流回路；D3、LED4～LED6、D6、R9、R8构成第三个电流回路；以此类推，D3、LED1～LED3n+3、Dn+5、R9、R8构成第n个电流回路。

图4为Tail左侧电源和Tail右侧电源同时上电时的电流示意图，参考图4中虚线箭头所示的电流流向。因左侧电源上电，D2、R2、R3构成的回路驱动三极管Q1通过电阻R1导通。因右侧电源上电，D4、R6、R7构成的回路驱动三极管Q3导通，从而使三极管Q3饱和导通，Q3集电极短路至地。因三极管Q1、Q3导通，电流通过R1、Q1、R4、R5、Q3而使三极管Q2导通，给恒流驱动电路模块上电，驱动LED1～LED3n+3点亮。此时二极管D5、D6、Dn+5阴极的电压因LED1～LED3n+3正向导通而钳位，经电阻R9、R8分压后不足以使三极管Q4导通。

图5为Tail左侧电源和Tail右侧电源同时上电且LED1开路时的电流示意图，参考图5中虚线箭头所示的电流流向。因LED1开路，二极管D5、D6、Dn+5阴极的电压会升高，经电阻R9、R8分压后以使三极管Q4导通，将三极管Q3的基极拉低，从而使三极管Q3关断，R4、R5没有电流回路到地而关闭Q2，恒流驱动电路模块因没有上电而关闭所有LED。

图6为本发明的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路的仿真电路实例。此为将图2中的关键电子元件赋予特定参数，从而进一步验证电路的可靠性。图7～图10分别为图2～图5不同工作模式时流过LED的电流仿真波形。由图7、图8以及图10可知，在仅有一侧Tail电源给电路上电，两侧电源同时上电且LED1开路时流过LED的电流均为μA级，LED不亮。由图9可知，Tail左侧电源和Tail右侧电源同时上电且LED均未开路时，LED正常点亮。

从上述实施例看出，本发明具有以下创新点：

(1)为满足GB4785-2007要求，将LOGO设计为红色，与位置灯同时亮灭；

(2)在BCM资源紧张时充分考虑LOGO灯点灯逻辑要求，充分利用左、右侧位置灯电源为其供电；

(3)充分利用三极管的导通特性及串联时相当于与门的特点，并考虑到车身上LOGO灯的安装空间尺寸限制，以较高的性价比实现LOGO灯点灯逻辑控制；

(4)能根据LED颗粒数量的多少，灵活增减电路中Rn+10、LED1～LED3n+3、Dn+5、Qn+5构成的电路路数，实现在LOGO灯有不同LED负载数量的场合灵活应用；

(5)在LED颗粒数较多时若OEM厂商对LOGO灯LED有N-1＝0要求时能可靠熄灭所有LED，整灯消耗电流小于10mA。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，包括连接左侧位置灯电源的第一输入保护电路、连接右侧位置灯电源的第二输入保护电路、连接第一输入保护电路和第二输入保护电路输入端的电源防反接保护电路模块、连接在电源防反接保护电路模块输出端的逻辑控制电路模块、连接在逻辑控制电路模块输出端的恒流驱动电路模块、连接在逻辑控制电路模块输出端和恒流驱动电路模块输出端的LED电路模块，其中逻辑控制电路模块在左侧位置灯电源和右侧位置灯电源同时上电时才给恒流驱动电路模块上电，由恒流驱动电路模块驱动LED电路模块点亮LED发光；

其中，电源防反接保护电路模块由四个二极管D1～D4构成，其中第一二极管D1和第二二极管D2连接于第一输入保护电路的输入端，第三二极管D3和第四二极管D4连接于第二输入保护电路的输入端；

其中，逻辑控制电路模块由七个电阻R1～R7、三个电容C1～C3、第一NPN三极管Q1、第二PNP三极管Q2、第三NPN三极管Q3共同构成；

第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阴极一起连接至第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接至第一NPN三极管Q1的集电极，第二二极管D2的阴极连接至第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接至第三电阻R3的第一端、第一电容C1的第一端以及第一NPN三极管Q1的基极，第三电阻R3和第一电容C1的第二端连接至地，第一NPN三极管Q1的发射极连接至第四电阻R4的第一端、第二电容C2的第一端以及第二PNP三极管Q2的发射极，第二PNP三极管Q2的集电极连至恒流驱动电路模块，第四电阻R4的第二端、第二电容C2的第二端、第二PNP三极管Q2的基极连至一起后连接至第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端连至第三NPN三极管Q3的集电极，第三NPN三极管Q3发射极接地，第三NPN三极管Q3的基极连接至第六电阻R6的第一端、第七电阻R7的第一端、第三电容C3的第一端，第七电阻R7和第三电容C3的第二端连接至地，第六电阻R6的第二端连至第四二极管D4的阴极。

2.根据权利要求1所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，点亮逻辑控制电路还包括故障诊断电路模块，在发生任意一颗或多颗LED开路时熄灭所有LED。

3.根据权利要求2所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，LED电路模块进一步包括：每多个LED灯组成一个LED灯支路，各个LED灯支路并联组合，每一个LED灯支路搭配一个二极管，每一个LED灯支路通过一个电流平衡电阻连接三极管基极的结构连接恒流驱动电路模块。

4.根据权利要求3所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，各LED灯支路搭配的二极管的阴极接在一起后连至第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端连至第八电阻R8的第一端、第四电容C4的第一端以及第四三极管Q4的基极，第八电阻R8的第二端、第四电容C4的第二端以及第四NPN三极管Q4的发射极连接至地，第四NPN三极管Q4的集电极连接至第三NPN三极管的基极，其中在某一LED灯支路发生开路时，各LED灯支路搭配的二极管阴极的电位被抬高，经第九电阻R9和第八电阻R8分压后驱动第四NPN三极管Q4导通，将第三三极管Q3的基极电位拉低以关断恒流驱动电路模块。

5.根据权利要求4所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，当左侧位置灯电源上电而右侧位置灯电源未上电，第三三极管Q3关断，第四电阻R4和第五电阻R5没有电流回路到地而使第二三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电。

6.根据权利要求5所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，当左侧位置灯电源未上电而右侧位置灯电源上电，第一三极管Q1关断，第四阻R4和第五电阻R5没有电流流到第二三极管Q2的发射极而使第二三极管Q2关断，恒流驱动电路模块未上电。

7.根据权利要求6所述的车用尾部LOGO灯的点亮逻辑控制电路，其特征在于，当左侧位置灯电源和右侧位置灯电源同时上电，第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3构成的回路驱动第一三极管Q1通过第一电阻R1导通，第四二极管D4、第六电阻R6、第七电阻R7构成的回路驱动第三三极管Q3导通，从而使第三三极管Q3饱和导通，第三三极管Q3集电极短路至地，电流通过第一电阻R1、第一三极管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第三三极管Q3而使第二三极管Q2导通，给恒流驱动电路模块上电，驱动LED电路模块点亮LED灯。

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