CN109068435B

CN109068435B - 一种汽车调光电路

Info

Publication number: CN109068435B
Application number: CN201810600724.8A
Authority: CN
Inventors: 严章琴; 钟健; 高社科; 刘玲; 盛道学
Original assignee: Ningbo Fulai Electronics Technology Co ltd
Current assignee: Ningbo Fulai Electronics Technology Co ltd
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: CN109068435A

Abstract

本发明公开了一种汽车调光电路，涉及汽车电子技术领域，该汽车调光电路涉及光传感器、LED驱动电路；所述光传感器(U3)用于检测光强度，并输出光强度信号至LED驱动电路；LED驱动电路包括：第一芯片(U1)、第二芯片(U2)，其中，所述第二芯片(U2)连接到光传感器(U3)，获取光传感器(U3)输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片(U1)，所述第一芯片(U1)用于根据所述电压信号调节LED的亮度；即实现汽车灯光的自适应调节。本申请可替代人工调节，方便驾驶人员，提高汽车在夜间行驶的安全性。

Description

一种汽车调光电路

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种汽车调光电路。

背景技术

汽车一般包括灯光组件，其提供几种不同的灯光功能。例如，灯光组件通常具有远光灯/近光灯(HB/LB)功能、昼行灯(DRL)功能和位置灯(position light)功能。远光灯/近光灯能照亮车辆前方的车行道，使司机能在低光线条件下见到车行道。汽车前大灯(包含远光灯以及近光灯，简称头灯)能够提供具有高亮度、远射程的灯光，以照亮行驶的道路，也使得在夜间能让对面的驾驶员或者行人可以提前看到本车辆。但是，在夜间，前大灯的亮度在特殊情况下是需要管控的。当对面有行人或车辆接近时，会因为前大灯的强光导致短暂的失明，尤其是驾驶自行车或者非机动车的人员，在这样的情况是非常危险的。因而，汽车前大灯自适应调光***的应用具有非常重要的意义。

目前，车辆大多不能够根据环境光的强度调节前大灯的亮度，这样会带来不必要的安全问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种汽车调光电路，以使汽车能够根据环境光亮度调整自身灯光的亮度。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种汽车调光电路，该汽车调光电路包括：

光传感器(U3)，用于检测光强度，并输出光强度信号至LED驱动电路；

LED驱动电路，所述LED驱动电路包括第一芯片(U1)、第二芯片(U2)；所述第二芯片(U2)连接到光传感器(U3)，获取光传感器(U3)输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片(U1)；电压输入端(VCC)分别连接到LED的负极、第一电感(L2)的一端；第一电感(L2)的另一端分别连接到NMOS管(Q2)的漏极、第一二极管(D4)的正极；所述NMOS管(Q2)的源极通过并联的第一电阻(R22)和第二电阻(R23)接地；所述第一二极管(D4)的负极分别连接到第三电阻(R2)、第四电阻(R3)、第五电阻(R5)的一端；所述第三电阻(R2)、第四电阻(R3)的另一端接到PMOS管(Q1)的源极，第五电阻(R5)的另一端分别接到PMOS管(Q1)的栅极和三极管(Q3)的集电极；所述PMOS管(Q1)的漏极接到LED的正极；所述三极管(Q3)的发射极接地；

所述第一芯片(U1)的第一端口(SWDRV)连接到NMOS管(Q2)的栅极、第二端口(CS)接到NMOS管(Q2)的源极、第三端口(PWMOUT)连接到三极管(Q3)的基极；

第一芯片(U1)控制NMOS管(Q2)进行导通与截止的循环，使得第一电感(L2)不断充放电；当第一芯片(U1)控制三极管(Q3)持续导通时，LED发光；第一芯片(U1)根据第二芯片(U2)的电压信号控制三极管(Q3)导通时间的占比，以调节LED的亮度。

可选地，第一芯片(U1)的第四端口(DRL)连接到控制输入端；当第一芯片(U1)检测到控制输入端具有输入电压时，调节三极管(Q3)的导通时间至预设的时间占比。

可选地，第一芯片(U1)的第五端口(IMP)和第六端口(IMN)分别连接到第三电阻(R2)的两端，以检测第三电阻(R2)的两端的电压；第一芯片(U1)根据第三电阻(R2)的两端的电压计算第三电阻(R2)上的电流值，并根据所述电流值调节第一端口(SWDRV)、第二端口(CS)、第三端口(PWMOUT)输出的控制信号。

可选地，所述第一二极管(D4)的负极分别连接到第三电阻(R2)、第四电阻(R3)、第五电阻(R5)的一端具体为：第一二极管(D4)的负极通过磁珠(B1)分别连接到第三电阻(R2)、第四电阻(R3)、第五电阻(R5)的一端。

可选地，磁珠(B1)的一端连接到第一电容(C10)、第二电容(C11)、第三电容(C9)的一端，另一端连接到第四电容(C12)的一端；第一电容(C10)、第二电容(C11)、第三电容(C9)、第四电容(C12)的另一端接地。

可选地，所述汽车调光电路还包括第五电容(C7)，所述第五电容(C7)的一端连接到LED的负极，另一端连接到第五电阻(R5)与磁珠(B1)连接的一端。

可选地，所述第一芯片(U1)的第三端口(PWMOUT)通过第六电阻(R18)连接到三极管(Q3)的基极；所述三极管(Q3)的基极分别通过第七电阻(R20)、第六电容(C21)接地；所述三极管(Q3)的发射极通过第八电阻(R21)接地。

可选地，在三极管(Q3)的集电极和基极之间连接有第七电容(C15)；在三极管(Q3)的发射极与集电极之间连接有第八电容(C20)。

本申请的技术方案涉及光传感器、LED驱动电路；所述光传感器(U3)用于检测光强度，并输出光强度信号至LED驱动电路；LED驱动电路包括：第一芯片(U1)、第二芯片(U2)，其中，所述第二芯片(U2)连接到光传感器(U3)，获取光传感器(U3)输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片(U1)，所述第一芯片(U1)用于根据所述电压信号调节LED的亮度；即实现汽车灯光的自适应调节。本申请可替代人工调节，方便驾驶人员，提高汽车在夜间行驶的安全性。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种汽车调光电路的电路示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的电源电路的电路示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

参考图1，图1是根据本申请一示例性实施例示出的一种汽车调光电路的电路示意图。所述汽车调光电路包括：

光传感器U3，用于检测光强度，并输出光强度信号至LED驱动电路。

LED驱动电路，所述LED驱动电路包括第一芯片U1、第二芯片U2；所述第二芯片U2连接到光传感器U3，获取光传感器U3输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片U1；电压输入端VCC分别连接到LED的负极、第一电感L2的一端；第一电感L2的另一端分别连接到NMOS管Q2的漏极、第一二极管D4的正极；所述NMOS管Q2的源极通过并联的第一电阻R22和第二电阻R23接地；所述第一二极管D4的负极分别连接到第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R5的一端；所述第三电阻R2、第四电阻R3的另一端接到PMOS管Q1的源极，第五电阻R5的另一端分别接到PMOS管Q1的栅极和三极管Q3的集电极；所述PMOS管Q1的漏极接到LED的正极；所述三极管Q3的发射极接地；

所述第一芯片U1的第一端口SWDRV连接到NMOS管Q2的栅极、第二端口CS接到NMOS管Q2的源极、第三端口PWMOUT连接到三极管Q3的基极；

第一芯片U1控制NMOS管Q2进行导通与截止的循环，使得第一电感L2不断充放电；当第一芯片U1控制三极管Q3持续导通时，LED发光；第一芯片U1根据第二芯片U2的电压信号控制三极管Q3导通时间的占比，以调节LED的亮度。

在本申请实施例中，光传感器U3的端口OUT输出光强度信号至第二芯片U2的端口GP2。具体地，第二芯片U2的端口GP2分别连接到电阻R24和电阻R25的一端，电阻R24的另一端接到光传感器U3的端口OUT，电阻R25的另一端接地。

第二芯片U2的端口GP5连接到光传感器U3的端口RESET，第二芯片U2可对光传感器U3发出重置信号，以使光传感器U3重置。

在本申请实施例中，所述第二芯片U2连接到光传感器U3，获取光传感器U3输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片U1。具体地，第二芯片U2的GP4通过电阻R26连接到第一芯片U1，以输出光强度相关的电压信号至第一芯片U1。第一芯片U1可根据该电压信号对LED的亮度进行调节。

在本实施例中，第一芯片U1可控制三极管Q3持续导通；当三极管Q3导通时，PMOS管Q1的栅极电压降低，使PMOS管导通，此时，电压输入端VCC的电压可加载到LED的正极。

所述第一芯片U1的第一端口SWDRV输出低电平时，可使NMOS管Q2截止，LED的正极电压不超过负极电压，LED不发光。当第一端口SWDRV输出高电平时，可使NMOS管Q2导通，第一电感L2通过NMOS管Q2、第一电阻R22和第二电阻R23放电，产生放电电压，与电压输入端VCC提供的电压进行叠加，使得LED的正极电压超过负极电压，LED发光。当第一芯片U1的第一端口SWDRV可不断的在高电平与低电平之间变换，使NMOS管Q2进行导通与截止的循环，使得第一电感L2不断充放电，LED发光。

需要说明的是，LED发光，并不是指LED持续发光，而是以一定的频率发光闪烁，由于闪烁速度很快，可认为是常亮的状态。

第一芯片U1根据第二芯片U2的电压信号控制三极管Q3导通时间的占比，以调节LED的亮度。当第一芯片U1控制三极管Q3截止，使得PMOS管Q1的栅极处于高电平，PMOS管Q1截止，LED的正极失去电压，LED不发光。进一步地，可通过第一芯片U1控制三极管Q3导通时间所占的比例，调节LED的发光时间所占的比例，实现LED亮度的调节。

需要说明的是，通过控制三极管Q3导通与截止，控制PMOS管Q1的导通与截止，实现对PMOS管Q1的导通时间所占的比例的调节。

需要说明的是，三极管Q3导通时间所占的比例，即三极管Q3导通时间的占比，为三极管Q3的导通时间占导通时间与截止时间之和的比例。由于第一芯片U1可控制三极管Q3在导通状态与截止状态之间进行高速切换，所以LED以高速闪烁，在观感上是常亮状态。发过时间越长，亮度越大。

第一芯片U1根据第二芯片U2的电压信号控制三极管Q3导通时间的占比，以调节LED的亮度；这里的电压信号与光传感器U3检测的光强度相关，所以可是根据光强度对LED的亮度进行调节。

在本申请实施例中，第一芯片U1的第四端口DRL连接到控制输入端；当第一芯片U1检测到控制输入端具有输入电压时，调节三极管Q3的导通时间至预设的时间占比。

需要说明的是，通过控制输入端可将LED的亮度在两个水平之间进行切换，实现人工调节。

进一步地，控制输入端通过二极管D3连接到第一芯片U1的第四端口DRL。控制输入端连二极管D3的正极，二极管D3的负极连第四端口DRL。

在本申请实施例中，第一芯片U1的第五端口IMP和第六端口IMN分别连接到第三电阻R2的两端，以检测第三电阻R2的两端的电压；第一芯片U1根据第三电阻R2的两端的电压计算第三电阻R2上的电流值，并根据所述电流值调节第一端口SWDRV、第二端口CS、第三端口PWMOUT输出的控制信号。

第一芯片U1通过第五端口IMP和第六端口IMN检测第三电阻R2的两端的电压值，进而根据第三电阻R2的两端的压降确定流过第三电阻R2的电流。

进一步地，第一芯片U1根据流过第三电阻R2的电流，对第一端口SWDRV，第二端口CS、第三端口PWMOUT的输出进行调节。这个过程相当于一个反馈调节，根据第三电阻R2的电流可反应LED的亮度水平，根据第三电阻R2的电流可对LED的发光周期进行精确调节。

在本申请实施例中，所述第一二极管D4的负极分别连接到第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R5的一端具体为：第一二极管D4的负极通过磁珠B1分别连接到第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R5的一端。磁珠B1用于吸收超高频信号，增强电路的稳定性。

在本申请实施例中，磁珠B1的一端连接到第一电容C10、第二电容C11、第三电容C9的一端，另一端连接到第四电容C12的一端；第一电容C10、第二电容C11、第三电容C9、第四电容C12的另一端接地。

在本申请实施例中，所述汽车调光电路还包括第五电容C7，所述第五电容C7的一端连接到LED的负极，另一端连接到第五电阻R5与磁珠B1连接的一端。

第一电容C10、第二电容C11、第三电容C9、第四电容C12、第五电容C7用于滤波。

所述第一芯片U1的第三端口PWMOUT通过第六电阻R18连接到三极管Q3的基极；所述三极管Q3的基极分别通过第七电阻R20、第六电容C21接地；所述三极管Q3的发射极通过第八电阻R21接地。

通过第六电阻R18和第七电阻R20可降低三极管Q3的基极的电压。

在本申请实施例中，在三极管Q3的集电极和基极之间连接有第七电容C15；在三极管Q3的发射极与集电极之间连接有第八电容C20。

第七电容C15和第八电容C20用于滤波，提高抗干扰能力。

如图2所示，所述汽车调光电路还可包括电源电路，所述电源电路包括：输入端PL和输入端DRL，所述输入端PL连接到稳压二极管D1的正极；输入端DRL连接到稳压二极管D2的正极；稳压二极管D2负极和稳压二极管D1的负极均连接到双向瞬态抑制二极管TVS1的一端、电阻R1的一端、电容C2的一端；双向瞬态抑制二极管TVS1、电阻R1、电容C2的另一端均接地；共模电感L3的两个输入端分别连接到电容C2的两端；共模电感L3的其中一个输出端连接到电感L1的一端、电容C3的一端、电容C4的一端；共模电感L3另一个输出端、电容C3的另一端、电容C4的另一端均接地；电感L1的另一端为电压输入端(VCC)，并通过电容C5、电容C6、电容C1接地。

在电源电路中，电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C1用于滤波。双向瞬态抑制二极管TVS1用于保护电路元件。稳压二极管D1和稳压二极管D2用于过滤反向电压。共模电感L3用于滤掉共模干扰。

在本申请实施例中，电源电路用于提供稳定的电压输出，即在电压输入端(VCC)提供稳定的电压。

本申请的技术方案涉及光传感器、LED驱动电路；所述光传感器U3用于检测光强度，并输出光强度信号至LED驱动电路；LED驱动电路包括：第一芯片U1、第二芯片U2，其中，所述第二芯片U2连接到光传感器U3，获取光传感器U3输出的光强度信号，并根据所述光强度信号输出电压信号至第一芯片U1，所述第一芯片U1用于根据所述电压信号调节LED的亮度；即实现汽车灯光的自适应调节。本申请可替代人工调节，方便驾驶人员，提高汽车在夜间行驶的安全性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种汽车调光电路，其特征在于，包括：

第一芯片(U1)控制NMOS管(Q2)进行导通与截止的循环，使得第一电感(L2)不断充放电；当第一芯片(U1)控制三极管(Q3)持续导通时，LED发光；第一芯片(U1)根据第二芯片(U2)的电压信号控制三极管(Q3)导通时间的占比，以调节LED的亮度；

所述第一芯片(U1)的第五端口(IMP)和第六端口(IMN)分别连接到第三电阻(R2)的两端，以检测第三电阻(R2)的两端的电压；第一芯片(U1)根据第三电阻(R2)的两端的电压计算第三电阻(R2)上的电流值，并根据所述电流值调节第一端口(SWDRV)、第二端口(CS)、第三端口(PWMOUT)输出的控制信号。

2.根据权利要求1所述的汽车调光电路，其特征在于，第一芯片(U1)的第四端口(DRL)连接到控制输入端；当第一芯片(U1)检测到控制输入端具有输入电压时，调节三极管(Q3)的导通时间至预设的时间占比。

3.根据权利要求1所述的汽车调光电路，其特征在于，所述第一二极管(D4)的负极分别连接到第三电阻(R2)、第四电阻(R3)、第五电阻(R5)的一端具体为：第一二极管(D4)的负极通过磁珠(B1)分别连接到第三电阻(R2)、第四电阻(R3)、第五电阻(R5)的一端。

4.根据权利要求3所述的汽车调光电路，其特征在于，磁珠(B1)的一端连接到第一电容(C10)、第二电容(C11)、第三电容(C9)的一端，另一端连接到第四电容(C12)的一端；第一电容(C10)、第二电容(C11)、第三电容(C9)、第四电容(C12)的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的汽车调光电路，其特征在于，所述汽车调光电路还包括第五电容(C7)，所述第五电容(C7)的一端连接到LED的负极，另一端连接到第五电阻(R5)与磁珠(B1)连接的一端。

6.根据权利要求1所述的汽车调光电路，其特征在于，所述第一芯片(U1)的第三端口(PWMOUT)通过第六电阻(R18)连接到三极管(Q3)的基极；所述三极管(Q3)的基极分别通过第七电阻(R20)、第六电容(C21)接地；所述三极管(Q3)的发射极通过第八电阻(R21)接地。

7.根据权利要求6所述的汽车调光电路，其特征在于，在三极管(Q3)的集电极和基极之间连接有第七电容(C15)；在三极管(Q3)的发射极与集电极之间连接有第八电容(C20)。