CN213991102U - 一种多路转向灯恒流电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：包括输入滤波保护电路、故障侦测电路和三极管恒流电路，所述输入滤波保护电路包括瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1、电容C1和二极管D1，所述瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1和电容C1并联后两端分别接入电源正极和电源负极，二极管D1的阳极接电源正极，二极管D1的阴极连接LED负载正极，LED负载正极包括第一组LED负载和第二组LED负载；本实用新型通过第二三级管Q3和第三三级管Q4构成恒流稳压电路，通过第一MOS管Q1和第二MOS管Q2构成故障侦测电路，用来达到当其中一颗LED失效熄灭后，所有LED均熄灭的效果。电路结构简单，应用成熟，成本低，稳定性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多路转向灯恒流电路，属于汽车LED负载恒流电路设计领域。
背景技术
近年来，由于汽车外形设计上的需要、空气动力学的要求以及美观的需求，低侧面流线形的外形越来越受欢迎，车灯的形状也朝着异型化和一体化发展，所以LED光源的应用愈发广泛。
LED为发光二极管，其特性为当其两端电压发生很小变化时，而电流会发生很大变化，为避免LED因流过电流过大烧坏，故LED点亮时常采用恒流驱动。
转向灯由于法规要求，安全等级较高,常要求一颗LED损毁其他LED均熄灭。所以现有LED转向灯恒流电路多采用LED串联方式，串联方式的LED负载因为电压较高的原因常使用开关电源电路，现有LED车灯恒流电路多采用开关电源电路，开关电源虽然效率高，但是其具有一定的EMI干扰和噪声，为抑制干扰和噪声，其开发和应用成本偏高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：现有LED转向灯恒流电路多采用开关电源电路控制，电路干扰和噪声大的问题。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是提供了一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：包括输入滤波保护电路、故障侦测电路和三极管恒流电路，所述输入滤波保护电路包括瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1、电容C1和二极管D1，所述瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1和电容C1并联后两端分别接入电源正极和电源负极，二极管D1的阳极接电源正极，二极管D1的阴极连接LED负载正极，LED负载正极包括第一组LED负载和第二组LED负载；
所述故障侦测电路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一MOS管Q1的栅极通过电阻R4连接第一组LED负载的负极，漏极通过电阻R2连接到第一组LED负载的正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R8；
所述第二MOS管Q2的栅极通过电阻R5连接第二组LED负载的负极，漏极通过电阻R3连接第二组LED负载的正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R9；
所述第一MOS管Q1的漏极通过二极管D2连接到电阻R6的一端，第二MOS管Q2的漏极通过二极管D3连接到电阻R6的一端；
所述三极管恒流电路包括第一三极管Q5、第二三极管Q3和第三三极管Q4，第一三极管Q5的基极与电阻R6的另一端连接，基极和发射极并联电容C4，发射极连接到电源负极，集电极和发射极之间并联稳压二极管Z1，集电极通过电阻R7连接第一组LED负载和第二组LED负载的正极；
所述第二三极管Q3基极和发射极并联电容C2，集电极连接到第一组LED负载的负极，基极通过电阻R10连接到第一三极管Q5的集电极，发射极通过电阻R12接电源负极；
所述第三三极管Q4的基极和发射极并联电容C3，集电极连接到第二组LED负载负极，基极通过电阻R11连接到第一三极管Q5集电极，发射极通过电阻R13接电源负极。
优选地，所述第一MOS管 Q1和第二MOS管Q2为N沟道MOS管。
优选地，所述第一三级管 Q5、第二三级管 Q3和第三三级管 Q4为NPN型三极管。
优选地，所述第一组LED负载包括串接的LED1和LED2，第二组LED负载包括串接的LED3和LED4。
优选地，所述瞬态脉冲抑制二极管TVS1为双向二极管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过第二三级管 Q3和第三三级管 Q4构成恒流稳压电路，通过设置电阻R12和R13的阻值，来实现LED负载恒流；通过第一MOS管 Q1和第二MOS管Q2构成故障侦测电路，用来达到当其中一颗LED失效熄灭后，所有LED均熄灭的效果。电路结构简单，应用成熟，成本低，稳定性高，有效解决了汽车车灯开关电源纹波噪声大、EMI干扰难抑制、成本高等问题。
附图说明
图1为本实用新型一种多路转向灯恒流电路结构图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实用新型一种多路转向灯恒流电路包括输入滤波保护电路，故障侦测电路和三极管恒流电路。
输入滤波保护电路包括瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1、电容C1和二极管D1，瞬态脉冲抑制二极管TVS1为双向二极管，瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1和电容C1并联后两端分别接入电源正极和电源负极，二极管D1的阳极接电源正极，二极管D1的阴极连接LED负载正极。LED负载包括第一组LED负载和第二组LED负载，第一组LED负载包括LED1和LED2。第二组LED负载包括LED3和LED4。
故障侦测电路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一MOS管 Q1和第二MOS管Q2为N沟道MOS管。第一MOS管Q1栅极通过电阻R4连接的到第一组LED负载负极，漏极通过电阻R2连接到第一组LED负载正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R8。
第二MOS管Q2栅极通过电阻R5连接的到第二组LED负载负极，漏极通过电阻R3连接到第二组LED负载正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R9。第一MOS管Q1的漏极通过二极管D2连接到电阻R6，第二MOS管Q2的漏极通过二极管D3连接到电阻R6。
三极管恒流电路包括第一三极管Q5，第二三极管Q3和第三三极管Q4，第一三级管Q5，第二三级管 Q3和第三三级管 Q4为NPN型三极管。第一三极管Q5的基极通过电阻R6连接到上述故障侦测电路的二极管D2和D3，基极和发射极并联电容C4，发射极连接到电源负极，集电极和发射极之间并联稳压二极管Z1，集电极通过电阻R7连接到LED负载正极。第二三极管Q3基极和发射极并联电容C2，集电极连接到第一组LED负载负极，基极通过电阻R10连接到第一三极管Q5集电极，发射极通过电阻R12接电源负极。第三三极管Q4基极和发射极并联电容C3，集电极连接到第二组LED负载负极，基极通过电阻R11连接到第一三极管Q5集电极，发射极通过电阻R13接电源负极。
电源正极通过输入滤波保护电路流向LED负载正极VCC，VCC通过电阻R7和稳压二极管Z1,使得稳压二极管Z1两端电压维持在Vz1。VCC通过电阻R10限流后流入第二三极管Q3，通过电阻R11限流后流入第三三极管 Q4，并打开第二三极管 Q3和第三三极管 Q4，使第二三极管 Q3和第三三极管 Q4工作在放大状态；同时主电路VCC依次经过第一组LED负载流向第二三极管 Q3，并通过电阻R12流向电源负极，经过第二组LED负载流向第三三极管 Q4，并通过电阻R13流向电源负极。
此时电阻R12上的电压等于流过第一组LED负载上的电流乘以电阻R12，VR12=Iled1*R12，同时电阻R12上电压VR12等于稳压二极管Z1上电压Vz1减去第二三极管 Q3基极和发射极之间的电压Vbe。
此时电阻R13上的电压等于流过第一组LED负载上的电流乘以电阻R13，VR13=Iled2*R13，同时电阻R13上电压VR13等于稳压二极管Z1上电压Vz1减去第二三极管 Q3基极和发射极之间的电压Vbe。
由三极管的导通特性可知，Vbe=0.7V。所以第一组LED负载上电流Iled1=（Vz1-Vbe）/R12,第二组LED上电流Iled2=（Vz1-Vbe）/R13。所以只要调节电阻R12和R13阻值，即可使LED恒流。
正常工作时，主电路VCC通过第一组LED负载的负极通过第二三极管 Q3流向电源负极，并同时通过电阻R4打开第一MOS管 Q1,此时Q1漏极电压V1=0V。主电路VCC通过第二组LED负载的负极通过第二三极管 Q4流向电源负极，并同时通过电阻R4打开第一MOS管 Q2,此时Q2漏极电压V2=0V。此时没有电压流向二极管D2和D3，第一三极管Q5不工作。
当有一颗LED开路故障时，例如第一组LED负载中LED1损坏开路时，第一组LED负载开路，此时没有电流流向R4和第一MOS管 Q1，所以第一MOS管 Q1不工作，处于关断状态。此时V1电压就等于主电源VCC电压，VCC通过电阻R2限流后流向二极管D3，在通过电阻R6流向第一三极管Q5基极，并打开第一三极管Q5，此时第一三极管Q5集电极电压等于0V。所以就没有电流流过电阻R10和电阻R11，此时第二三极管 Q3和第三三极管 Q4关断，所以导致整个LED负载不工作。
常用汽车电源电压VBAT=12V，当电源电压发生变化时。参照ISO16750标准，汽车车灯相关电性能测试要求VBAT在9到16V内变化仍可正常工作。本实用新型是恒流电路，由LED的特性可知，电流不变情况下，LED两端电压不变，当VBAT电压发生变化时，电压变化产生的电压差值全部由第二三极管 Q3和第三三极管 Q4消耗。当电压减小时，第二三极管 Q3和第三三极管 Q4功耗降低，当电压升高时，第二三极管 Q3和第三三极管 Q4的功耗增加。所以设计初要根据设计要求选择合适的第二三极管 Q3和第三三极管 Q4，避免第二三极管 Q3和第三三极管 Q4功耗增加引起的第二三极管 Q3和第三三极管 Q4温度过高失效。
Claims (5)
1.一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：包括输入滤波保护电路、故障侦测电路和三极管恒流电路，所述输入滤波保护电路包括瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1、电容C1和二极管D1，所述瞬态脉冲抑制二极管TVS1、电阻R1和电容C1并联后两端分别接入电源正极和电源负极，二极管D1的阳极接电源正极，二极管D1的阴极连接LED负载正极，LED负载正极包括第一组LED负载和第二组LED负载；
所述故障侦测电路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一MOS管Q1的栅极通过电阻R4连接第一组LED负载的负极，漏极通过电阻R2连接到第一组LED负载的正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R8；
所述第二MOS管Q2的栅极通过电阻R5连接第二组LED负载的负极，漏极通过电阻R3连接第二组LED负载的正极，源极接电源负极，栅极和源极之间并联电阻R9；
所述第一MOS管Q1的漏极通过二极管D2连接到电阻R6的一端，第二MOS管Q2的漏极通过二极管D3连接到电阻R6的一端；
所述三极管恒流电路包括第一三极管Q5、第二三极管Q3和第三三极管Q4，第一三极管Q5的基极与电阻R6的另一端连接，基极和发射极并联电容C4，发射极连接到电源负极，集电极和发射极之间并联稳压二极管Z1，集电极通过电阻R7连接第一组LED负载和第二组LED负载的正极；
所述第二三极管Q3基极和发射极并联电容C2，集电极连接到第一组LED负载的负极，基极通过电阻R10连接到第一三极管Q5的集电极，发射极通过电阻R12接电源负极；
所述第三三极管Q4的基极和发射极并联电容C3，集电极连接到第二组LED负载负极，基极通过电阻R11连接到第一三极管Q5集电极，发射极通过电阻R13接电源负极。
2.如权利要求1所述的一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：所述第一MOS管 Q1和第二MOS管Q2为N沟道MOS管。
3.如权利要求1所述的一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：所述第一三级管 Q5、第二三级管 Q3和第三三级管 Q4为NPN型三极管。
4.如权利要求1所述的一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：所述第一组LED负载包括串接的LED1和LED2，第二组LED负载包括串接的LED3和LED4。
5.如权利要求1所述的一种多路转向灯恒流电路，其特征在于：所述瞬态脉冲抑制二极管TVS1为双向二极管。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114721461A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-08 | 华荣科技股份有限公司 | 一种耐辐照双重保护的恒流源电路 |
| CN116471723A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-21 | 湖北工业大学 | 一种基于恒流控制的led串联故障旁路电路及方法 |
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