CN212013133U - 一种照明复用的恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆照明领域，尤其涉及一种照明复用的恒流驱动电路。包括：一位置开关，输入端接车灯的电源输入端，输出端连接第一节点；一制动开关，输入端连接车灯的电源输入端，第一输出端通过一第一二极管连接第一节点，第二输出端通过一第二二极管连接一第二节点，第二节点分别连接一第一MOS管的栅极和一第二MOS管的栅极；一分流单元，一端连接第三节点，另一端连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极连接第四节点；第一MOS管的漏极通过一第一电阻连接第四节点，第一MOS管的源极连接电源的输出端。上述技术方案的有益效果是：降低经济成本，节省车辆设计区域，优化车辆设计线型，提高负载使用效率。

Description

一种照明复用的恒流驱动电路

技术领域

本发明涉及一种车辆照明领域，尤其涉及一种照明复用的恒流驱动电路。

背景技术

目前在乘用车或者商用车上，LED作为车灯负载应用越来越普及，因为造型更加漂亮，更加节能环保，也逐步的在代替传统的卤素灯泡方案。

在很多车型上，制动灯和位置灯的LED负载是公用的。当到了黄昏或者晚上，打开车灯的时候，如果不踩下刹车，后尾灯会呈现位置灯效果，起到一个示宽，提醒的作用，当踩下刹车，“位置灯”的LED负载会变亮很多，LED电流会增大数倍，变成制动灯，起到一个给后车警示，告知、注意保持好车距的作用。

目前市面上做制动灯位置灯功能复用的驱动负载常见的有两种：一种是使用集成式，通过一个芯片能够直接解决负载公用，不同功能电流不同的问题；另一种是使用多个三极管来实现具体功能要求，但是这两者技术方案的经济成本都较高。

发明内容

根据现有技术中存在的缺陷和问题，现提供一种照明复用的恒流驱动电路，应用于汽车的车灯，其特征在于，包括：

一位置开关，所述位置开关的输入端接所述车灯的电源输入端，所述位置开关的输出端连接第一节点；

一制动开关，所述制动开关的输入端连接所述车灯的所述电源输入端，所述制动开关的第一输出端通过一第一二极管连接所述第一节点，所述制动开关的第二输出端通过一第二二极管连接一第二节点，所述第二节点分别连接一第一MOS管的栅极和一第二MOS管的栅极；

一负载恒流单元，所述负载恒流单元的第一输入端与所述第一节点连接，所述负载恒流单元的第二输入端与一第三节点连接，所述负载恒流单元的第三输入端与一第四节点连接，所述负载恒流单元的输出端与所述车灯的电源输出端连接；

一分流单元，所述分流单元的一端连接所述第三节点，所述分流单元的另一端连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极连接所述第四节点；

所述第一MOS管的漏极通过一第一电阻连接所述第四节点，所述第一 MOS管的源极连接所述电源的输出端。

优选的，所述负载恒流单元包括：

一负载单元，所述负载单元的输入端连接所述第一节点；

一恒流单元，所述恒流单元的第一输入端通过一第二电阻连接所述第一节点，所述恒流单元的第二输入端连接所述负载单元的输出端，所述恒流单元的输出端连接所述电源的输出端。

优选的，所述负载单元中包括：

多条照明支路，多条所述照明支路并联组成所述负载单元，每条所述照明支路上串联多个LED灯和一第三电阻。

优选的，所述恒流单元中包括：

第一三极管，所述第一三极管的集电极连接所述第三节点，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻连接所述第一节点，所述第一三极管的发射极连接所述第四节点；

第二三极管，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的基极连接所述第四节点，所述第二三极管的发射极连接所述电源输出端，所述第二三极管和所述第二三极管的发射极之间设置一第四电阻。

优选的，所述分流单元中包括：

多个第一并联电路，所述第一并联电路依次串联组成所述分流单元，所述第一并联电路中包括多个第五电阻并联。

优选的，还包括：

第一保险丝，所述第一保险丝的一端连接所述位置开关的输出端，所述第一保险丝的另一端通过一防反二极管连接所述第一节点。

优选的，还包括：

第一瞬态抑制支路，所述第一瞬态抑制支路的一端连接所述第一保险丝的另一端，所述第一瞬态抑制支路的一端连接所述电源输出端，所述第一瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器。

优选的，还包括：

一稳压支路，所述稳压支路的一端连接所述防反二极管的负极，所述稳压支路的另一端连接所述电源输出端，所述稳压支路中包括一电容。

优选的，还包括：

第二保险丝，所述第二保险丝的一端连接所述制动开关的输出端，所述第二保险丝的另一端连接所述第一二极管。

优选的，还包括：

第二瞬态抑制支路，所述第二瞬态抑制支路的一端连接所述第二保险丝的另一端，所述第二瞬态抑制支路的一端连接所述电源输出端，所述第二瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器。

上述技术方案的有益效果是：降低经济成本，节省车辆设计区域，优化车辆设计线型，提高负载使用效率。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中的总电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种照明复用的恒流驱动电路，应用于汽车的车灯，如图1所示，包括：

一位置开关1，位置开关1的输入端接车灯的电源输入端，位置开关1 的输出端连接第一节点A1；

一制动开关2，制动开关2的输入端连接车灯的电源输入端，制动开关2 的第一输出端通过一第一二极管D1连接第一节点A1，制动开关2的第二输出端通过一第二二极管D2连接一第二节点A2，第二节点A2分别连接一第一MOS管的栅极S1_G和一第二MOS管的栅极S2_G；

一负载恒流单元，负载恒流单元的第一输入端与第一节点A1连接，负载恒流单元的第二输入端与一第三节点A3连接，负载恒流单元的第三输入端与一第四节点A4连接，负载恒流单元的输出端与车灯的电源输出端GND 连接；

一分流单元4，分流单元4的一端连接第三节点A3，分流单元4的另一端连接第二MOS管的漏极S2_D，第二MOS管的源极S2_S连接第四节点 A4；

第一MOS管的漏极S1_D通过一第一电阻R1连接第四节点A4，第一 MOS管的源极S1_S连接电源的输出端。

具体地，车辆中的照明部分可根据功能划分为制动照明、位置照明等不同部分，制动照明是指当驾驶者踩下刹车时的车辆照明，为了实现预警防追尾的功能，显示亮度较高的照明，位置照明是指当驾驶者正常驾驶时的车辆照明，为了实现正常示宽的功能，这种照明相较于制动照明来说，显示亮度较低的照明。然而现有技术中常采用集成芯片或是多个三极管进行制作，本技术方案为降低经济成本，节省车辆设计区域，优化车辆设计线型，提高负载使用效率，将采用同一负载进行照明，通过位置开关1和制动开关2之间的状态切换，从而调节照明亮度的明暗变化，实现制动照明和位置照明复用。

进一步地，位置开关1的输入端和制动开关2的输入端均连接车灯的电源输入端，位置开关1的输出端连接第一节点A1，制动开关2的第一输出端通过一第一二极管D1连接第一节点A1，第一二极管D1的正极连接制动开关2的输入端，第一二极管D1的负极连接第一节点A1，通过利用第一二极管D1的单向导通性能够控制电流在电路中的电流方向，当驾驶者正常驾驶时，通过位置开关1实现位置照明，而不会流入与第一二极管D1的正极连接的电路。

进一步地，在第二二极管D2和电源输出端GND之间设置第六电阻R6、第二节点A2和第七电阻R7，第二节点A2又分别连接一第一MOS管的栅极S1_G和一第二MOS管的栅极S2_G，使第六电阻R6和第七电阻R7之间的第二节点A2处具有一分压，当负载恒流单元在驾驶者切换至制动开关2 时，实现第一MOS管S1和第二MOS管S2的导通，此外，在第七电阻R7 的两端并入一稳压二极管Z1，以实现稳压的功能。

具体地，负载恒流单元在驾驶者切换至位置开关1时，此时的位置照明对照明亮度的需求不高，电路中的流入照明光源的电流值也较小，通常为 5mA，能够起到负载正常照明并且保持恒流驱动的状态，而当负载恒流单元在驾驶者切换至制动开关2时，此时对照明亮度的需求较高，电路中的流入照明光源的电流值较大，通常为40mA，因此设置一分流单元4的一端连接第三节点A3，第三节点A3连接负载恒流单元的第二输入端，分流单元4的另一端连接第二MOS管的漏极S2_D，第二MOS管的源极S2_S连接第四节点A4，第四节点A4连接负载恒流单元的第三输入端，在切换至制动开关2 时，第二MOS管S2被导通，相应的分流单元4能够为负载恒流单元中的电流进行分流，分摊负载恒流单元中的功率，避免出现因电流过大而损坏电路元件的情况。

进一步地，第二MOS管的源极S2_S连接第四节点A4，第一MOS管的漏极S1_D通过一第一电阻R1连接第四节点A4，第一MOS管的源极S1_S 所述电源的输出端，以及，负载恒流单元中的第二三极管的基极Q2_b和第二三极管的发射极Q2_e之间设置一第四电阻R4，当负载恒流单元在驾驶者切换至制动开关2时，第一MOS管S1被导通，此时第一电阻R1与第四电阻R4实现并联，并联后降低等效电阻值，以此达到制动照明设定的恒流电流值，实现恒流驱动的功能。

本实用新型的一种较优实施例中，负载恒流单元包括：

一负载单元31，负载单元31的输入端连接第一节点A1；

一恒流单元32，恒流单元32的第一输入端通过一第二电阻R2连接第一节点A1，恒流单元32的第二输入端连接负载单元31的输出端，恒流单元 32的输出端连接电源的输出端。

本实用新型的一种较优实施例中，负载单元31中包括：

多条照明支路M1，多条照明支路M1并联组成负载单元31，每条照明支路M1上串联多个LED灯和一第三电阻R3。

具体地，负载单元31中串联3条照明支路M1，每条照明支路M1上串联多个LED灯与第三电阻R3，此处照明支路M1M3中选用选取33欧阻值的电阻作为第三电阻R3，与4个LED灯串联成一条照明支路M1。

本实用新型的一种较优实施例中，恒流单元32中包括：

第一三极管Q1，第一三极管的集电极Q1_e连接第三节点A3，第一三极管的基极Q1_b通过第二电阻R2连接第一节点A1，第一三极管的发射极 Q1_e连接第四节点A4；

第二三极管Q2，第二三极管的集电极Q2_c连接第一三极管的集电极 Q1_e，第二三极管的基极Q2_b连接第四节点A4，第二三极管的发射极Q2_e 连接电源输出端GND，第二三极管Q2和第二三极管的发射极Q2_e之间设置一第四电阻R4。

具体地，当电流从负载单元31流入第一三极管Q1，再从第一三极管的发射极Q1_e到第一电阻R1和第四电阻R4，再到电源输出端GND时，如果负载单元31中电流增大，那么同一工作线路上的第一电阻R1和第四电阻 R4上的电流也会增大，所以第一电阻R1和第四电阻R4两端压降也会增大，当第一电阻R1和第四电阻R4两端的电压大于第二三极管Q2的导通电压时，第二三极管Q2就会导通，从而将相连的第一三极管的基极Q1_b的电压拉低，第一三极管Q1不工作，第一电阻R1和第四电阻R4两端的电压又会下降，降到小于第二三极管Q2的导通电压后，第二三极管Q2再次关闭，从而第一三极管Q1又重新开启，进而形成一个动态平衡，最终第一电阻R1和第四电阻R4上的电流会恒定在第二三极管Q2的导通压降值除以第一电阻R1和第四电阻R4自身的阻值，从而同一个工作线路上的负载单元31中的LED也会实现恒流工作。

本实用新型的一种较优实施例中，分流单元4中包括：

多个第一并联电路M2，第一并联电路M2依次串联组成分流单元4，第一并联电路M2中包括多个第五电阻R5并联。

具体地，当输入电压不断提高时，第一三极管的集电极Q1_e到发射极的电压增大，第一三极管Q1的功率变大温度上升，从而降低第一三极管Q1 的有效功率，损坏第一三极管Q1，将分流单元4连接在第一三极管的集电极 Q1_c和发射极Q1_e之间，分流支路中串联多条第一并联电路M2，第一并联电路M2中并联多个第五电阻R5。考虑到负载单元31中的LED灯是恒流驱动的，为保证驱动电路此时还能正常工作并且不影响到元件，利用欧姆定律，此时的分流单元4的等效阻值为电压Vce的最大值除以电流值，将该阻值作为最小阻值，只要分流单元4上的等效阻值大于或等于最小阻值就能够既能保证负载单元31中的LED的恒流驱动。而此处选取多个电阻值为130 欧的电阻作为第五电阻R5，在保证恒流驱动LED灯进行工作的同时，利用对第一三极管Q1进行分流，保护了第一三极管Q1。

本实用新型的一种较优实施例中，还包括：

第一保险丝F1，第一保险丝F1的一端连接位置开关1的输出端，第一保险丝F1的另一端通过一防反二极管D3连接第一节点A1。

本实用新型的一种较优实施例中，还包括：

第一瞬态抑制支路M3，第一瞬态抑制支路M3的一端连接第一保险丝 F1的另一端，第一瞬态抑制支路M3的一端连接电源输出端GND，第一瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器TVS1。

本实用新型的一种较优实施例中，还包括：

一稳压支路M4，稳压支路M4的一端连接防反二极管D3的负极，稳压支路M4的另一端连接电源输出端GND，稳压支路M4中包括一电容C1。

具体地，稳压支路M4的一端连接第一节点A1，稳压支路M4中包括一电容C1。

本实用新型的一种较优实施例中，还包括：

第二保险丝F2，第二保险丝F2的一端连接制动开关2的输出端，第二保险丝F2的另一端连接第一二极管D1。

具体地，第一保险丝F1，第二保险丝F2均为可恢复保险丝，当输入电流在工作范围内时候，第一保险丝F1和第二保险丝F2不工作，第一保险丝 F1和第二保险丝F2此刻阻值很小，然而，当遇到瞬间输入大电流经过，第一保险丝F1和第二保险丝F2会被触发，阻值会变得无穷大，降低电流值，从而避免大电流流过后端的驱动电路，损坏驱动电路。当输入电流降低并恢复到正常值，第一保险丝F1和第二保险丝F2自身阻值又恢复到正常值，此处选用可恢复保险丝作为第一保险丝F1和第二保险丝F2，不仅能够保护驱动电路，还能够避免因保险丝损坏而导致其他电路元件被损害的情况出现

本实用新型的一种较优实施例中，还包括：

第二瞬态抑制支路M5，第二瞬态抑制支路M5的一端连接第二保险丝 F2的另一端，第二瞬态抑制支路M5的一端连接电源输出端GND，第二瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器TVS2。

具体地，此处选用TVS1和TVS2作为第一瞬态抑制支路M3和第二瞬态抑制支路M5上的瞬态抑制器，当输入电压突然增大到驱动电路的最高工作电压后，瞬态抑制器会瞬间响应，将输入电压拉低到正常的工作电压范围。

当负载单元31遇到外界瞬态的高电压时候，第一瞬态抑制支路M3和第二瞬态抑制支路M5上的瞬态抑制器TVS1和TVS2会瞬间响应，两端的阻抗瞬间由高阻抗变成低阻抗，吸收一个瞬间大电流，从而把两端的电压钳制在一个预定的数值上。当第一瞬态抑制支路M3和第二瞬态抑制支路M5上的瞬态抑制器TVS1和TVS2因为响应，阻抗降低导致电流增大时，第一保险丝F1和第二保险丝F2也会随着触发，阻值变大，降低回路的电流，从而间接保护了瞬态抑制器因长时间吸收瞬间大电流而过热损坏。因此当第一保险丝F1和第二保险丝F2配合第一瞬态抑制支路M3和第二瞬态抑制支路 M5上的瞬态抑制器TVS1和TVS2一起使用，会很高防护外界的瞬态高电压，以及采用EMC测试ISO7637标准中瞬态抗干扰试验中的P5A脉冲。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种照明复用的恒流驱动电路，应用于汽车的车灯，其特征在于，包括：

一位置开关，所述位置开关的输入端连接所述车灯的电源输入端，所述位置开关的输出端连接第一节点；

一制动开关，所述制动开关的输入端连接所述车灯的所述电源输入端，所述制动开关的第一输出端通过一第一二极管连接所述第一节点，所述制动开关的第二输出端通过一第二二极管连接一第二节点，所述第二节点分别连接一第一MOS管的栅极和一第二MOS管的栅极；

一负载恒流单元，所述负载恒流单元的第一输入端与所述第一节点连接，所述负载恒流单元的第二输入端与一第三节点连接，所述负载恒流单元的第三输入端与一第四节点连接，所述负载恒流单元的输出端与所述车灯的电源输出端连接；

一分流单元，所述分流单元的一端连接所述第三节点，所述分流单元的另一端连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极连接所述第四节点；

所述第一MOS管的漏极通过一第一电阻连接所述第四节点，所述第一MOS管的源极连接所述电源的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，所述负载恒流单元包括：

一负载单元，所述负载单元的输入端连接所述第一节点；

一恒流单元，所述恒流单元的第一输入端通过一第二电阻连接所述第一节点，所述恒流单元的第二输入端连接所述负载单元的输出端，所述恒流单元的输出端连接所述电源的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，所述负载单元中包括：

多条照明支路，多条所述照明支路并联组成所述负载单元，每条所述照明支路上串联多个LED灯和一第三电阻。

4.根据权利要求2所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流单元中包括：

第一三极管，所述第一三极管的集电极连接所述第三节点，所述第一三极管的基极通过所述第二电阻连接所述第一节点，所述第一三极管的发射极连接所述第四节点；

第二三极管，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的基极连接所述第四节点，所述第二三极管的发射极连接所述电源输出端，所述第二三极管和所述第二三极管的发射极之间设置一第四电阻。

5.根据权利要求1所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，所述分流单元中包括：

多个第一并联电路，所述第一并联电路依次串联组成所述分流单元，所述第一并联电路中包括多个第五电阻并联。

6.根据权利要求1所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，还包括：

第一保险丝，所述第一保险丝的一端连接所述位置开关的输出端，所述第一保险丝的另一端通过一防反二极管连接所述第一节点。

7.根据权利要求6所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，还包括：

第一瞬态抑制支路，所述第一瞬态抑制支路的一端连接所述第一保险丝的另一端，所述第一瞬态抑制支路的一端连接所述电源输出端，所述第一瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器。

8.根据权利要求6所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，还包括：

一稳压支路，所述稳压支路的一端连接所述防反二极管的负极，所述稳压支路的另一端连接所述电源输出端，所述稳压支路中包括一电容。

9.根据权利要求1所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，还包括：

第二保险丝，所述第二保险丝的一端连接所述制动开关的输出端，所述第二保险丝的另一端连接所述第一二极管。

10.根据权利要求9所述的一种照明复用的恒流驱动电路，其特征在于，还包括：

第二瞬态抑制支路，所述第二瞬态抑制支路的一端连接所述第二保险丝的另一端，所述第二瞬态抑制支路的一端连接所述电源输出端，所述第二瞬态抑制支路中包括一瞬态抑制器。

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