CN104768269A - 一种具备照明和信号的机车灯驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种具备照明和信号的机车灯驱动电路，包括：切换开关、照明驱动电路、信号驱动电路、照明负载以及信号负载，所述照明驱动电路分别与所述切换开关和所述照明负载连接，所述信号驱动电路分别与所述切换开关和所述信号负载连接，所述照明驱动电路包括第一电压控制电路、第一滤波输出电路、第一电压反馈电路以及第一PWM脉冲控制电路，所述信号驱动电路包括第二电压控制电路、第二滤波输出电路、第二电压反馈电路以及第二PWM脉冲控制电路，所述切换开关用于将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路。采用本发明，提供了一种输入电压宽，恒流驱动，输出功率大的LED照明和信号两用的机车灯驱动电路，同时具备短路保护和过压保护等优点。

Description

一种具备照明和信号的机车灯驱动电路

技术领域

本发明涉及一种电子领域，尤其涉及一种具备照明和信号的机车灯驱动电路。

背景技术

现在的矿用LED机车灯具备了照明和信号两种用途，在机车工作的时候开启照明用的灯，在机车不工作时开启警示用的灯。机车灯在照明的时候所使用是大功率的白光，在警示的时候所使用的是小功率的红光，它们不会同时工作，在机车的操作室里，通过一个开关控制使用白光或者红光。但是，在现有技术的同类灯具中，有些灯具是不具有恒流驱动的，只能通过一个简单的电阻限流。有些灯具虽然具有恒流驱动，但是做信号的红光照射距离达不到一百米远，达不到设计的要求。并且因为是电瓶供电，所以输入电压波动范围小，在实际的应用中，往往不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具备照明和信号的机车灯驱动电路，具有输入电压宽，恒流驱动，输出功率大等优点，同时能提供短路保护和过压保护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具备照明和信号的机车灯驱动电路，所述电路包括切换开关、照明驱动电路、信号驱动电路、照明负载以及信号负载，所述照明驱动电路分别与所述切换开关和所述照明负载连接，所述信号驱动电路分别与所述切换开关和所述信号负载连接，所述照明驱动电路包括第一电压控制电路、第一滤波输出电路、第一电压反馈电路以及第一PWM脉冲控制电路，所述信号驱动电路包括第二电压控制电路、第二滤波输出电路、第二电压反馈电路以及第二PWM脉冲控制电路，所述切换开关用于将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路，其中：

所述第一电压控制电路，用于在输入所述输入电压时，根据所述第一PWM脉冲控制电路输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第一滤波输出电路输出的电压，同时将根据所述向所述第一滤波输出电路输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路；

所述第一滤波输出电路，用于将所述第一电压控制电路输出的电压经滤波处理后得到的第一供电电压输出到所述照明负载；

所述第一电压反馈电路，用于对输出到所述照明负载的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述照明负载的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路；

所述第一PWM脉冲控制电路，用于根据所述第一电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第一电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第一电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号；

所述第二电压控制电路，用于在输入所述输入电压时，根据所述第二PWM脉冲控制电路输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第二滤波输出电路输出的电压，同时将根据所述向所述第二滤波输出电路输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路；

所述第二滤波输出电路，用于将所述第二电压控制电路输出的电压经滤波处理后得到的第二供电电压输出到所述信号负载；

所述第二电压反馈电路，用于对输出到所述信号负载的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述信号负载的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路；

所述第二PWM脉冲控制电路，用于根据所述第二电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第二电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第二电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号。

所述电路还包括整流滤波电路，其中：

所述整流滤波电路，与所述切换开关连接，用于对输入的交流电压进行整流滤波处理，并通过所述切换开关控制分别将处理得到的所述输入电压输出到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路。

可选的，所述第一电压控制电路包括第一热敏电阻、第一电容、第一二极管、第一变压器的初级线圈、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻，其中：

所述第一热敏电阻的一端与所述切换开关的一触点连接，所述第一热敏电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、所述第一电阻的一端和所述第一变压器初级线圈的同名端连接，所述第一电容的另一端和所述第一电阻的另一端分别与所述第一二极管的负极连接，所述变压器初级线圈的异名端分别与所述第一二极管的正极和所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第五电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端以及所述第五电阻的另一端接地。

可选的，所述第一滤波输出电路包括第一变压器的次级线圈、第一电解电容、第二电解电容、第一电感以及第六电阻，其中：

所述第一变压器的次级线圈的同名端分别与所述第一电解电容的正极和所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第二电解电容的正极和所述照明负载的一端连接，所述第二电解电容的负极分别与所述第一电解电容的负极、所述第一变压器的次级线圈的异名端以及所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述照明负载的另一端连接。

可选的，所述第一电压反馈电路包括第一基准电源、第一工作电源、第一稳压二级管、第二二极管、第一光耦、第一运算放大器、第二运算放大器、第七电阻、第二电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三电容、第四电容以及第五电容，其中：

所述第一基准电源的输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端、所述第九电阻的一端以及所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第一滤波输出电路中的第二电解电容的负极和所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第九电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第一基准电源的输出端与所述第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端分别与所述第四电容的一端、所述第五电容的一端以及所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第四电容的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端分别与所述第五电容的另一端和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端与所述第一工作电源连接；

所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的输出端、所述第十四电阻的一端以及所述第十五电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述第一稳压二极管的正极连接，所述第一稳压二极管的负极与所述第一工作电源连接，所述第十五电阻的另一端与所述第一光耦的发光二极管的正极连接，所述第一光耦的发光二极管的负极接地。

可选的，所述第一PWM脉冲控制电路包括第一稳压芯片、第十六电阻、第十七电阻、第三电解电容、第二稳压二极管、第三二极管、第一变压器的辅助绕组，其中所述第一稳压芯片包括接地端口、反馈端口、信号端口、电源端口以及控制端口，其中：

所述第一稳压芯片的接地端口分别与所述第一变压器的辅助绕组的异名端、所述第二稳压二极管的正极以及所述第三电解电容的负极连接，所述第一变压器的辅助绕组的同名端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极分别与所述第一稳压芯片的电源端口、所述第二稳压二极管的负极、所述第三电解电容的正极以及所述第十六电阻的一端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第十七电阻的一端连接，所述第十七电阻的另一端与所述第一电压控制电路中的第一变压器的初级线圈的同名端连接，所述第一稳压芯片的反馈端口与所述第一电压反馈电路中的第一光耦的集电极连接，所述第一稳压芯片的控制端口与所述第一电压控制电路中的第一MOS管的栅极连接，所述第一稳压芯片的信号端口与所述第一电压控制电路中的第一MOS管的源极连接。

可选的，所述第二电压控制电路包括第二热敏电阻、第六电容、第四二极管、第二变压器的初级线圈、第二MOS管、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻以及第二十一电阻，其中：

所述第二热敏电阻的一端与所述切换开关另一触点连接，所述第二热敏电阻的另一端分别与所述第六电容的一端、所述第十八电阻的一端和所述第二变压器初级线圈的同名端连接，所述第六电容的另一端和所述第十八电阻的另一端分别与所述第四二极管的负极连接，所述第二变压器初级线圈的异名端分别与所述第四二极管的正极和所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的源极分别与所述第十九电阻的一端、所述第二十电阻的一端以及所述第二十一电阻的一端连接，所述第十九电阻的另一端、所述第二十电阻的另一端以及所述第二十一电阻的另一端接地。

可选的，所述第二滤波输出电路包括第二变压器的次级线圈、第四电解电容、第五电解电容、第二电感、第二十二电阻，其中：

所述第二变压器的次级线圈的同名端分别与所述第四电解电容的正极和所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第五电解电容的正极和所述信号负载的一端连接，所述第五电解电容的负极分别与所述第四电解电容的负极、所述第二变压器的次级线圈的异名端以及所述第二十二电阻的一端连接，所述第二十二电阻的另一端与所述信号负载的另一端连接。

可选的，所述第二电压反馈电路包括第二基准电源、第二工作电源、第三稳压二级管、第五二极管、第二光耦、第三运算放大器、第四运算放大器、第七电容、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第八电容、第九电容以及第十电容，其中：

所述第二基准电源的输出端与所述第二十三电阻的一端连接，所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端、所述第二十五电阻的一端以及所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第二十四电阻的另一端分别与所述第二滤波输出电路中的第五电解电容的负极和所述第七电容的一端连接，所述第七电容的另一端与所述第二十六电阻的一端连接，所述第二十六电阻的另一端与所述第三运算放大器的同相输入端连接，所述第二十五电阻的另一端与所述第八电容的一端连接，所述第八电容的另一端与所述第三运算放大器的输出端连接；

所述第二基准电源的输出端与所述第二十七电阻的一端连接，所述第二十七电阻的另一端分别与所述第九电容的一端、所述第十电容的一端以及所述第四运算放大器的反相输入端连接，所述第九电容的另一端与所述第二十八电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端分别与所述第十电容的另一端和所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的同相输入端与所述第二十九电阻的一端连接，所述第二十九电阻的另一端与所述第二工作电源连接；

所述第三运算放大器的输出端与所述第四运算放大器的输出端、所述第三十电阻的一端以及所述第三十一电阻的一端连接，所述第三十电阻的另一端与所述第五二极管的负极连接，所述第五二极管的正极与所述第三稳压二极管的正极连接，所述第三稳压二极管的负极与所述第二工作电源连接，所述第三十一电阻的另一端与所述第二光耦的发光二极管的正极连接，所述第二光耦的发光二极管的负极接地。

可选的，所述第二PWM脉冲控制电路包括第二稳压芯片、第三十二电阻、第三十三电阻、第六电解电容、第四稳压二极管、第六二极管、第二变压器的辅助绕组，其中所述第二稳压芯片包括接地端口、反馈端口、信号端口、电源端口以及控制端口，其中：

所述第二稳压芯片的接地端口分别与所述第二变压器的辅助绕组的异名端、所述第四稳压二极管的正极以及所述第六电解电容的负极连接，所述第二变压器的辅助绕组的同名端与所述第六二极管的正极连接，所述第六二极管的负极分别与所述第二稳压芯片的电源端口、所述第四稳压二极管的负极、所述第六电解电容的正极以及所述第三十二电阻的一端连接，所述第三十二电阻的另一端与所述第三十三电阻的一端连接，所述第三十三电阻的另一端与所述第二电压控制电路中的第二变压器的初级线圈的同名端连接，所述第二稳压芯片的反馈端口与所述第二电压反馈电路中的第二光耦的集电极连接，所述第二稳压芯片的控制端口与所述第二电压控制电路中的第二MOS管的栅极连接，所述第二稳压芯片的信号端口与所述第二电压控制电路中的第二MOS管的源极连接。

实施本发明具有如下有益效果：通过切换开关将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路，并且照明驱动电路中根据所述第一电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第一电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第一电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号，然后根据PWM脉冲控制信号调控第一电压控制电路输出的电压。另外，信号驱动电路中根据所述第二电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第二电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第二电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号，然后根据PWM脉冲控制信号调控第二电压控制电路输出的电压。本发明提供了一种输入电压宽，恒流驱动，输出功率大的LED照明和信号两用的机车灯驱动电路，同时具备短路保护和过压保护等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的一种具备照明和信号的机车灯驱动电路的结构示意图；

图2是本发明提出的一种具备照明和信号的机车灯驱动电路的电路原理图。

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。

如图1和图2所示，图1是本发明提出的一种具备照明和信号的机车灯驱动电路的结构示意图，图2是本发明提出的一种具备照明和信号的机车灯驱动电路的电路原理图。结合图1和图2首先介绍所述驱动机车灯驱动电路的连接方式和工作原理，所述具备照明和信号的机车灯驱动电路如图1所示包括：照明驱动电路10、信号驱动电路20、切换开关30、照明负载40以及信号负载50，其中所述照明驱动电路10包括如图1所示的第一电压控制电路110、第一滤波输出电路120、第一电压反馈电路130以及第一PWM脉冲控制电路140，所述信号驱动电路20包括如图1所示的第二电压控制电路210、第二滤波输出电路220、第二电压反馈电路230以及第二PWM脉冲控制电路240，所述切换开关用于将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路，其中：

第一电压控制电路110，用于在整流滤波电路30输入所述输入电压时，根据所述第一PWM脉冲控制电路140输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第一滤波输出电路120输出的电压，同时将根据所述向所述第一滤波输出电路120输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路140。所述第一电压控制电路包括如图2所示的第一热敏电阻MOV3、第一电容E4、第一二极管D3、第一变压器的初级线圈T1A、第一MOS管Q1、第一电阻R11、第二电阻R69、第三电阻R43、第四电阻R44以及第五电阻R45。

具体的，所述第一热敏电阻MOV3的一端与所述切换开关K1的一触点连接，所述第一热敏电阻MOV3的另一端分别与所述第一电容E4的一端、所述第一电阻R11的一端和所述第一变压器初级线圈T1A的同名端连接，所述第一电容E4的另一端和所述第一电阻R11的另一端分别与所述第一二极管D3的负极连接，所述变压器初级线圈T1A的异名端分别与所述第一二极管D3的正极和所述第一MOS管Q1的漏极连接，所述第一MOS管Q1的源极分别与所述第二电阻R69的一端、所述第三电阻R43的一端、所述第四电阻R44的一端以及所述第五电阻R45的一端连接，所述第二电阻R69的另一端、所述第三电阻R43的另一端、所述第四电阻的另一端R44以及所述第五电阻R45的另一端接地。

所述第一滤波输出电路120，用于将所述第一电压控制电路110输出的电压经滤波处理后得到的第一供电电压输出到所述照明负载40。所述第一滤波输出电路120包括如图2所示的第一变压器的次级线圈T1C、第一电解电容E8、第二电解电容E9、第一电感L1以及第六电阻R33。

具体的，所述第一变压器的次级线圈T1C的同名端分别与所述第一电解电容E8的正极和所述第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端分别与所述第二电解电容E9的正极和所述照明负载40的一端连接，所述第二电解电容E9的负极分别与所述第一电解电容E8的负极、所述第一变压器的次级线圈T1C的异名端以及所述第六电阻R33的一端连接，所述第六电阻R33的另一端与所述照明负载40的另一端连接。

所述第一电压反馈电路130，用于对输出到所述照明负载40的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述照明负载40的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路。所述第一电压反馈电路130包括第一基准电源Q3、第一工作电源、第一稳压二级管ZD3、第二二极管D6、第一光耦U3、第一运算放大器U5A、第二运算放大器U5B、第七电阻R28、第二电容C9、第八电阻R31、第九电阻R27、第十电阻R59、第十一电阻R50、第十二电阻R55、第十三电阻R63、第十四电阻R16、第十五电阻R53、第三电容C7、第四电容C21以及第五电容C19，其中所述第一工作电源为22V。

具体的，所述第一基准电源Q3的输出端与所述第七电阻R28的一端连接，所述第七电阻R28的另一端分别与所述第八电阻R31的一端、所述第九电阻R27的一端以及所述第一运算放大器U5A的反相输入端连接，所述第八电阻R31的另一端分别与所述第一滤波输出电路120中的第二电解电容E9的负极和所述第二电容C9的一端连接，所述第二电容C9的另一端与所述第十电阻R59的一端连接，所述第十电阻R59的另一端与所述第一运算放大器U5A的同相输入端连接，所述第九电阻R27的另一端与所述第三电容C7的一端连接，所述第三电容C7的另一端与所述第一运算放大器U5A的输出端连接。

进一步的，所述第一基准电源Q3的输出端与所述第十一电阻R50的一端连接，所述第十一电阻R50的另一端分别与所述第四电容C21的一端、所述第五电容C19的一端以及所述第二运算放大器U5B的反相输入端连接，所述第四电容C21的另一端与所述第十二电阻R55的一端连接，所述第十二电阻R55的另一端分别与所述第五电容C19的另一端和所述第二运算放大器U5B的输出端连接，所述第二运算放大器U5B的同相输入端与所述第十三电阻R63的一端连接，所述第十三电阻R63的另一端与所述第一工作电源连接。

进一步的，所述第一运算放大器U5A的输出端与所述第二运算放大器U5B的输出端、所述第十四电阻R16的一端以及所述第十五电阻R53的一端连接，所述第十四电阻R16的另一端与所述第二二极管D6的负极连接，所述第二二极管D6的正极与所述第一稳压二极管ZD3的正极连接，所述第一稳压二极管ZD3的负极与所述第一工作电源连接，所述第十五电阻R53的另一端与所述第一光耦U3的发光二极管的正极连接，所述第一光耦U3的发光二极管的负极接地。

所述第一PWM脉冲控制电路140，用于根据所述第一电压控制电路110输出的所述控制电压信号和所述第一电压反馈电路130输出的所述反馈电压信号，向所述第一电压控制电路110输出所述PWM脉冲控制信号。所述第一PWM脉冲控制电路140包括如图2所示的第一稳压芯片U1、第十六电阻R5、第十七电阻R6、第三电解电容E2、第二稳压二极管ZD1、第三二极管D1、第一变压器的辅助绕组T1B，其中所述第一稳压芯片U1包括接地端口GND、反馈端口FB、信号端口SENSE、电源端口VDD以及控制端口GATE。

具体的，所述第一稳压芯片U1的接地端口GND分别与所述第一变压器的辅助绕组T1B的异名端、所述第二稳压二极管ZD1的正极以及所述第三电解电容E2的负极连接，所述第一变压器的辅助绕组T1B的同名端与所述第三二极管D1的正极连接，所述第三二极管D1的负极分别与所述第一稳压芯片U1的电源端口VDD、所述第二稳压二极管ZD1的负极、所述第三电解电容E2的正极以及所述第十六电阻R6的一端连接，所述第十六电阻R6的另一端与所述第十七电阻R7的一端连接，所述第十七电阻R7的另一端与所述第一电压控制电路110中的第一变压器的初级线圈T1A的同名端连接，所述第一稳压芯片U1的反馈端口FB与所述第一电压反馈电路130中的第一光耦U3的集电极连接，所述第一稳压芯片U1的控制端口GATE与所述第一电压控制电路110中的第一MOS管Q1的栅极连接，所述第一稳压芯片U1的信号端口SENSE与所述第一电压控制电路110中的第一MOS管Q3的源极连接。

所述第二电压控制电路210，用于在输入所述输入电压时，根据所述第二PWM脉冲控制电路240输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第二滤波输出电路220输出的电压，同时将根据所述向所述第二滤波输出电路220输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路240。所述第二电压控制电路210包括如图2所示的第二热敏电阻MOV4、第六电容E5、第四二极管D4、第二变压器的初级线圈T2A、第二MOS管Q2、第十八电阻R12、第十九电阻R46、第二十电阻R47以及第二十一电阻R48。

具体的，所述第二热敏电阻MOV4的一端与所述切换开关30另一触点连接，所述第二热敏电阻MOV4的另一端分别与所述第六电容E5的一端、所述第十八电阻R12的一端和所述第二变压器初级线圈T2A的同名端连接，所述第六电容E5的另一端和所述第十八电阻R12的另一端分别与所述第四二极管D4的负极连接，所述第二变压器初级线圈T2A的异名端分别与所述第四二极管D4的正极和所述第二MOS管Q2的漏极连接，所述第二MOS管Q2的源极分别与所述第十九电阻R46的一端、所述第二十电阻R47的一端以及所述第二十一电阻R48的一端连接，所述第十九电阻R46的另一端、所述第二十电阻R47的另一端以及所述第二十一电阻R48的另一端接地。

所述第二滤波输出电路220，用于将所述第二电压控制电路210输出的电压经滤波处理后得到的第二供电电压输出到所述信号负载40。所述第二滤波输出电路220包括如图2所示的第二变压器的次级线圈T2C、第四电解电容E11、第五电解电容E12、第二电感L2、第二十二电阻R34。

具体的，所述第二变压器的次级线圈T2C的同名端分别与所述第四电解电容E11的正极和所述第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端分别与所述第五电解电容E12的正极和所述信号负载50的一端连接，所述第五电解电容E12的负极分别与所述第四电解电容E11的负极、所述第二变压器的次级线圈T2C的异名端以及所述第二十二电阻R34的一端连接，所述第二十二电阻R34的另一端与所述信号负载50的另一端连接。

所述第二电压反馈电路230，用于对输出到所述信号负载50的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述信号负载的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路240。所述第二电压反馈电路230包括如图2所示的第二基准电源Q4、第二工作电源、第三稳压二级管ZD4、第五二极管D8、第二光耦U4、第三运算放大器U6A、第四运算放大器U6B、第七电容C13、第二十三电阻R30、第二十四电阻R32、第二十五电阻R29、第二十六电阻R60、第二十七电阻R52、第二十八电阻R56、第二十九电阻R64、第三十电阻R18、第三十一电阻R54、第八电容C8、第九电容C22以及第十电容C20，其中所述第二工作电源为9V。

具体的，所述第二基准电源Q4的输出端与所述第二十三电阻R30的一端连接，所述第二十三电阻R30的另一端分别与所述第二十四电阻R32的一端、所述第二十五电阻R29的一端以及所述第三运算放大器U6A的反相输入端连接，所述第二十四电阻R32的另一端分别与所述第二滤波输出电路220中的第五电解电容E12的负极和所述第七电容C13的一端连接，所述第七电容C13的另一端与所述第二十六电阻R60的一端连接，所述第二十六电阻R60的另一端与所述第三运算放大器U6A的同相输入端连接，所述第二十五电阻R29的另一端与所述第八电容C8的一端连接，所述第八电容C8的另一端与所述第三运算放大器U6A的输出端连接。

进一步，所述第二基准电源Q4的输出端与所述第二十七电阻R52的一端连接，所述第二十七电阻R52的另一端分别与所述第九电容C22的一端、所述第十电容C20的一端以及所述第四运算放大器U6B的反相输入端连接，所述第九电容C22的另一端与所述第二十八电阻R56的一端连接，所述第二十八电阻R56的另一端分别与所述第十电容C20的另一端和所述第四运算放大器U6B的输出端连接，所述第四运算放大器U6B的同相输入端与所述第二十九电阻R64的一端连接，所述第二十九电阻R64的另一端与所述第二工作电源连接。

进一步，所述第三运算放大器U6A的输出端与所述第四运算放大器U6B的输出端、所述第三十电阻R18的一端以及所述第三十一电阻R54的一端连接，所述第三十电阻R18的另一端与所述第五二极管D8的负极连接，所述第五二极管D8的正极与所述第三稳压二极管ZD4的正极连接，所述第三稳压二极管ZD4的负极与所述第二工作电源连接，所述第三十一电阻R54的另一端与所述第二光耦U4的发光二极管的正极连接，所述第二光耦U4的发光二极管的负极接地。

所述第二PWM脉冲控制电路240，用于根据所述第二电压控制电路210输出的所述控制电压信号和所述第二电压反馈电路230输出的所述反馈电压信号，向所述第二电压控制电路210输出所述PWM脉冲控制信号。所述第二PWM脉冲控制电路包括如图2所示的第二稳压芯片U2、第三十二电阻R9、第三十三电阻R8、第六电解电容E3、第四稳压二极管ZD2、第六二极管D2、第二变压器的辅助绕组T2B，其中所述第二稳压芯片U2包括接地端口GND、反馈端口FB、信号端口SENSE、电源端口VDD以及控制端口GATE。

具体的，所述第二稳压芯片U2的接地端口GND分别与所述第二变压器T2B的辅助绕组的异名端、所述第四稳压二极管ZD2的正极以及所述第六电解电容E3的负极连接，所述第二变压器的辅助绕组T2B的同名端与所述第六二极管D2的正极连接，所述第六二极管D2的负极分别与所述第二稳压芯片U2的电源端口VDD、所述第四稳压二极管ZD2的负极、所述第六电解电容D2的正极以及所述第三十二电阻R9的一端连接，所述第三十二电阻R9的另一端与所述第三十三电阻R8的一端连接，所述第三十三电阻R8的另一端与所述第二电压控制电路210中的第二变压器的初级线圈T2A的同名端连接，所述第二稳压芯片U2的反馈端口FB与所述第二电压反馈电路230中的第二光耦U4的集电极连接，所述第二稳压芯片U2的控制端口GATE与所述第二电压控制电路210中的第二MOS管Q2的栅极连接，所述第二稳压芯片U2的信号端口SENSE与所述第二电压控制电路210中的第二MOS管的Q2源极连接。

可选的，所述电路还包括整流滤波电路，与所述切换开关30连接，用于对输入的交流电压进行整流滤波处理，并通过所述切换开关20控制分别将处理得到的所述输入电压输出到所述照明驱动电路10的第一电压控制电路110或所述信号驱动电路20的第二电压控制电路210。

下面结合图1和图2对电路详细介绍电路的工作原理。因为照明驱动电路10和信号驱动电路20中各自的变压器的输出功率不同，所以最后输出到照明负载的所述第一工作电压为22V，输出到信号负载的所述第二工作电压为9V，由于照明驱动电路10和信号驱动电路20的工作原理相同，这里只重点介绍照明驱动电路10的工作原理。

当切换开关K1与所述照明驱动电路10中的第一电压控制电路110连接时，经过整流滤波电路处理得到的所述输入电压经第十六电阻R5、第十七电阻R6以及第三电解电容E2组成的电路给第一稳压芯片U1供电，同时所述输入电压输入到所述第一电压控制电路110的第一变压器的初试线圈T1A，在启动稳定之后，由第一变压器的辅助绕组T1B和第三电解电容E2向第一稳压芯片U1的电源端口VDD供电。所述电压控制电路110中的第一变压器的初级线圈T1A在第一稳压芯片U1输出的PWM脉冲控制信号和第一MOS管Q1的共同作用下，向所述滤波输出电路120输出能量，经第一电解电容E8、第二电解电容E9以及第一电感L1的滤波处理后，将所述第一供电电压输出到照明负载。

其中，为了限制总的输出功率，在所述电压控制电路110中设置了四个检测电流电阻，分别是第二电阻R69、第三电阻R43、第四电阻R44以及第五电阻R55，当第一MOS管Q1导通时，流经第一MOS管Q1的电流在该四个电阻上产生控制电压信号，所述控制电压信号输入到所述第一稳压芯片U1的信号端口SENSE，如果第一变压器输出的功率超过设计值，所述第一稳压芯片U1将关闭控制端口GATE，从而关闭所述第一MOS管Q1，照明驱动电路10就没有电流电压输入，从而停止所述第一变压次级线圈T1A的功率输出。如果电路输入短路，也通过此处的四个电阻产生的控制电压信号反馈来对电路进行保护。

进一步的，为了使电路输出的电压和电流同时达到稳定，电路提供了电压反馈电路130。首先为了达到恒流的目的，电压反馈电路130对第二电解电容E9负极处的电压进行采样，此处的电压其实是所述第六电阻R33上的电压，流经第六电阻R33的电流越大，采样得到的电压就越大，此处采样的得到的电压和第一基准电源Q3输出的2.5V的基准电压输入到第一运算放大器U5A。其次为了达到开路恒压的目的，防止照明负载接触不好输出过高电压而烧坏照明负载，电压反馈电路同时将22V的开路电压和所述第一基准电源Q3输出的2.5V的基准电压输入到第二运算放大器U5B。经过第一运算放大器U5A和第二运算放大器U5B的共同运算放大处理后得到的电压输入到所述第一光耦U3，经过第一光耦的作用，产生的反馈电压信号输出到所述PWM脉冲控制电路140中的第一稳压芯片U1的反馈端口FB，所述第一稳压芯片U1根据所述反馈电压信号，调控控制端口GATE输出的PWM脉冲控制信号的占空比，从而控制第一MOS管Q1的导通时间，进而控制所述第一电压控制电路110输出的电压和电流大小。

其中，在电路出现故障时，为了防止滤波输出电路130输出的第一工作电压超过27V而烧毁电路中的器件，所述电压反馈电路130提供了所述第一稳压二极管ZD3。在电路正常工作时，开路输出的所述第一工作电压为22V，如果电路出现故障，输出的所述第一工作电压高到27V，ZD3此时就开始进行过压保护，同时流经D6的电流会加大，通过调整所述第十四电阻R16的阻值，能够设定是否此时通过第一光耦U3向第一稳压芯片U1发出关闭输出的信号。

所述信号驱动电路与所述照明驱动的基本工作原理相同，这里不再赘述信号驱动电路的基本工作原则。

本发明实施例提供了一种具有照明和信号的机车灯驱动电路。通过切换开关将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路，并且照明驱动电路中根据所述第一电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第一电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第一电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号，然后根据PWM脉冲控制信号调控第一电压控制电路输出的电压。另外，信号驱动电路中根据所述第二电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第二电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第二电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号，然后根据PWM脉冲控制信号调控第二电压控制电路输出的电压。本发明实施例具有输入电压宽，恒流驱动，输出功率大等优点，同时能提供短路保护和过压保护

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述电路包括切换开关、照明驱动电路、信号驱动电路、照明负载以及信号负载，所述照明驱动电路分别与所述切换开关和所述照明负载连接，所述信号驱动电路分别与所述切换开关和所述信号负载连接，所述照明驱动电路包括第一电压控制电路、第一滤波输出电路、第一电压反馈电路以及第一PWM脉冲控制电路，所述信号驱动电路包括第二电压控制电路、第二滤波输出电路、第二电压反馈电路以及第二PWM脉冲控制电路，所述切换开关用于将输入电压输入到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路，其中：

所述第一电压控制电路，用于在输入所述输入电压时，根据所述第一PWM脉冲控制电路输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第一滤波输出电路输出的电压，同时将根据所述向所述第一滤波输出电路输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路；

所述第一滤波输出电路，用于将所述第一电压控制电路输出的电压经滤波处理后得到的第一供电电压输出到所述照明负载；

所述第一电压反馈电路，用于对输出到所述照明负载的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述照明负载的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第一PWM脉冲控制电路；

所述第一PWM脉冲控制电路，用于根据所述第一电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第一电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第一电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号；

所述第二电压控制电路，用于在输入所述输入电压时，根据所述第二PWM脉冲控制电路输出的PWM脉冲控制信号调控向所述第二滤波输出电路输出的电压，同时将根据所述向所述第二滤波输出电路输出的电压处理得到的控制电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路；

所述第二滤波输出电路，用于将所述第二电压控制电路输出的电压经滤波处理后得到的第二供电电压输出到所述信号负载；

所述第二电压反馈电路，用于对输出到所述信号负载的电流进行采样，并将根据所述采样得到所述信号负载的电流处理得到的反馈电压信号输出到所述第二PWM脉冲控制电路；

所述第二PWM脉冲控制电路，用于根据所述第二电压控制电路输出的所述控制电压信号和所述第二电压反馈电路输出的所述反馈电压信号，向所述第二电压控制电路输出所述PWM脉冲控制信号。

2.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述电路还包括：

整流滤波电路，与所述切换开关连接，用于对输入的交流电压进行整流滤波处理，并通过所述切换开关控制分别将处理得到的所述输入电压输出到所述照明驱动电路的第一电压控制电路或所述信号驱动电路的第二电压控制电路。

3.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第一电压控制电路包括第一热敏电阻、第一电容、第一二极管、第一变压器的初级线圈、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻，其中：

所述第一热敏电阻的一端与所述切换开关的一触点连接，所述第一热敏电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、所述第一电阻的一端和所述第一变压器初级线圈的同名端连接，所述第一电容的另一端和所述第一电阻的另一端分别与所述第一二极管的负极连接，所述变压器初级线圈的异名端分别与所述第一二极管的正极和所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第五电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端以及所述第五电阻的另一端接地。

4.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第一滤波输出电路包括第一变压器的次级线圈、第一电解电容、第二电解电容、第一电感以及第六电阻，其中：

所述第一变压器的次级线圈的同名端分别与所述第一电解电容的正极和所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第二电解电容的正极和所述照明负载的一端连接，所述第二电解电容的负极分别与所述第一电解电容的负极、所述第一变压器的次级线圈的异名端以及所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述照明负载的另一端连接。

5.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第一电压反馈电路包括第一基准电源、第一工作电源、第一稳压二级管、第二二极管、第一光耦、第一运算放大器、第二运算放大器、第七电阻、第二电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三电容、第四电容以及第五电容，其中：

所述第一基准电源的输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端、所述第九电阻的一端以及所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第一滤波输出电路中的第二电解电容的负极和所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第九电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第一基准电源的输出端与所述第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端分别与所述第四电容的一端、所述第五电容的一端以及所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第四电容的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端分别与所述第五电容的另一端和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端与所述第一工作电源连接；

所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的输出端、所述第十四电阻的一端以及所述第十五电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述第一稳压二极管的正极连接，所述第一稳压二极管的负极与所述第一工作电源连接，所述第十五电阻的另一端与所述第一光耦的发光二极管的正极连接，所述第一光耦的发光二极管的负极接地。

6.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第一PWM脉冲控制电路包括第一稳压芯片、第十六电阻、第十七电阻、第三电解电容、第二稳压二极管、第三二极管、第一变压器的辅助绕组，其中所述第一稳压芯片包括接地端口、反馈端口、信号端口、电源端口以及控制端口，其中：

所述第一稳压芯片的接地端口分别与所述第一变压器的辅助绕组的异名端、所述第二稳压二极管的正极以及所述第三电解电容的负极连接，所述第一变压器的辅助绕组的同名端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极分别与所述第一稳压芯片的电源端口、所述第二稳压二极管的负极、所述第三电解电容的正极以及所述第十六电阻的一端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第十七电阻的一端连接，所述第十七电阻的另一端与所述第一电压控制电路中的第一变压器的初级线圈的同名端连接，所述第一稳压芯片的反馈端口与所述第一电压反馈电路中的第一光耦的集电极连接，所述第一稳压芯片的控制端口与所述第一电压控制电路中的第一MOS管的栅极连接，所述第一稳压芯片的信号端口与所述第一电压控制电路中的第一MOS管的源极连接。

7.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第二电压控制电路包括第二热敏电阻、第六电容、第四二极管、第二变压器的初级线圈、第二MOS管、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻以及第二十一电阻，其中：

所述第二热敏电阻的一端与所述切换开关另一触点连接，所述第二热敏电阻的另一端分别与所述第六电容的一端、所述第十八电阻的一端和所述第二变压器初级线圈的同名端连接，所述第六电容的另一端和所述第十八电阻的另一端分别与所述第四二极管的负极连接，所述第二变压器初级线圈的异名端分别与所述第四二极管的正极和所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的源极分别与所述第十九电阻的一端、所述第二十电阻的一端以及所述第二十一电阻的一端连接，所述第十九电阻的另一端、所述第二十电阻的另一端以及所述第二十一电阻的另一端接地。

8.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第二滤波输出电路包括第二变压器的次级线圈、第四电解电容、第五电解电容、第二电感、第二十二电阻，其中：

所述第二变压器的次级线圈的同名端分别与所述第四电解电容的正极和所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第五电解电容的正极和所述信号负载的一端连接，所述第五电解电容的负极分别与所述第四电解电容的负极、所述第二变压器的次级线圈的异名端以及所述第二十二电阻的一端连接，所述第二十二电阻的另一端与所述信号负载的另一端连接。

9.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第二电压反馈电路包括第二基准电源、第二工作电源、第三稳压二级管、第五二极管、第二光耦、第三运算放大器、第四运算放大器、第七电容、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第八电容、第九电容以及第十电容，其中：

所述第二基准电源的输出端与所述第二十三电阻的一端连接，所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端、所述第二十五电阻的一端以及所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第二十四电阻的另一端分别与所述第二滤波输出电路中的第五电解电容的负极和所述第七电容的一端连接，所述第七电容的另一端与所述第二十六电阻的一端连接，所述第二十六电阻的另一端与所述第三运算放大器的同相输入端连接，所述第二十五电阻的另一端与所述第八电容的一端连接，所述第八电容的另一端与所述第三运算放大器的输出端连接；

所述第二基准电源的输出端与所述第二十七电阻的一端连接，所述第二十七电阻的另一端分别与所述第九电容的一端、所述第十电容的一端以及所述第四运算放大器的反相输入端连接，所述第九电容的另一端与所述第二十八电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端分别与所述第十电容的另一端和所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的同相输入端与所述第二十九电阻的一端连接，所述第二十九电阻的另一端与所述第二工作电源连接；

所述第三运算放大器的输出端与所述第四运算放大器的输出端、所述第三十电阻的一端以及所述第三十一电阻的一端连接，所述第三十电阻的另一端与所述第五二极管的负极连接，所述第五二极管的正极与所述第三稳压二极管的正极连接，所述第三稳压二极管的负极与所述第二工作电源连接，所述第三十一电阻的另一端与所述第二光耦的发光二极管的正极连接，所述第二光耦的发光二极管的负极接地。

10.如权利要求1所述的具备照明和信号的机车灯驱动电路，其特征在于，所述第二PWM脉冲控制电路包括第二稳压芯片、第三十二电阻、第三十三电阻、第六电解电容、第四稳压二极管、第六二极管、第二变压器的辅助绕组，其中所述第二稳压芯片包括接地端口、反馈端口、信号端口、电源端口以及控制端口，其中：

所述第二稳压芯片的接地端口分别与所述第二变压器的辅助绕组的异名端、所述第四稳压二极管的正极以及所述第六电解电容的负极连接，所述第二变压器的辅助绕组的同名端与所述第六二极管的正极连接，所述第六二极管的负极分别与所述第二稳压芯片的电源端口、所述第四稳压二极管的负极、所述第六电解电容的正极以及所述第三十二电阻的一端连接，所述第三十二电阻的另一端与所述第三十三电阻的一端连接，所述第三十三电阻的另一端与所述第二电压控制电路中的第二变压器的初级线圈的同名端连接，所述第二稳压芯片的反馈端口与所述第二电压反馈电路中的第二光耦的集电极连接，所述第二稳压芯片的控制端口与所述第二电压控制电路中的第二MOS管的栅极连接，所述第二稳压芯片的信号端口与所述第二电压控制电路中的第二MOS管的源极连接。