CN104902645A - 一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其由集成芯片AL，控制电路，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL的CTRL管脚相连接的过压保护电路，与过压保护电路相连接的继电器K，串接在控制电路与汽车车灯开关J之间的二极管组，串接在集成芯片AL与控制电路之间的光束激发式逻辑放大电路，串接在过压保护电路与光束激发式逻辑放大电路之间的逻辑保护射极耦合式放大电路等组成。本发明能在司机忘记关掉汽车车灯时自动关断电源，从而能有效杜绝车载蓄电池被耗尽的情况发生，最大程度的延长汽车灯泡和蓄电池的使用寿命。

Description

一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统

技术领域

本发明涉及一种保护器，具体是指一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统。

背景技术

汽车是目前使用最为广泛的一种交通工具，但不少汽车司机时常发生停车后忘记关掉汽车前灯，待下次重新启动汽车时，车载蓄电池的电能便已经消耗殆尽，无法再次启动发动机的情况。另外，有时正在行使中的车辆，白天开着前灯，司机也全然不知，不仅会严重的降低车灯的使用寿命，而且也会缩短蓄电池的使用寿命，不利于目前节能的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服目前市面上还没有能在汽车司机忘记关掉车灯后及时自动关断其车灯装置的缺陷，提供一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其由集成芯片AL，控制电路，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL的CTRL管脚相连接的过压保护电路，与过压保护电路相连接的继电器K，，串接在控制电路与汽车车灯开关J之间的二极管组，串接在集成芯片AL与控制电路之间的光束激发式逻辑放大电路，串接在过压保护电路与光束激发式逻辑放大电路之间的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及串接在光束激发式逻辑放大电路与集成芯片AL之间的恒流保护电路组成。

进一步的，所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q5，三极管Q6，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D9，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R20后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D10，一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R21，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q5的基极相连接的电阻R22，一端与三极管Q5的集电极相连接、另一端则经电阻R25后与三极管Q6的集电极相连接的电阻R24，一端与三极管Q6的发射极相连接、另一端接地的电阻R23，以及正极与三极管Q6的发射极相连接、负极则与集成芯片AL的SW管脚相连接的极性电容C9组成；所述二极管D10的N极与光束激发式逻辑放大电路相连接；三极管Q6的基极与电阻R25和电阻R24的连接点相连接，而三极管Q5的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。

该光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P2的正极输入端相连接、正极经光二极管D4后接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端经二极管D5后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D5的连接点相连接、负极接地的极性电容C4，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P2的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C3，以及一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P2的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P2的输出端相连接，其输出端则二极管D10的N极相连接；所述极性电容C2的正极与控制电路相连接，所述继电器K的常闭触点K1则串接在汽车车灯电源回路上；所述逻辑保护射极耦合式放大电路则由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P3，功率放大器P4，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，串接在功率放大器P4的正极输入端与输出端之间的极性电容C7，串接在功率放大器P3的正极输入端与三极管Q3的集电极之间的电阻R12，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极之间的电阻R14，与电阻R14相并联的电容C6，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经电阻R15后与三极管Q3的发射极相连接的极性电容C5，串接在三极管Q4的基极与极性电容C5的正极之间的电阻R16，正极与三极管Q4的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D6和电阻R17后与功率放大器P3的输出端相连接的电容C8，P极与功率放大器P4的输出端相连接、N极经电阻R19和电阻R18后与稳压二极管D6与电阻R17的连接点相连接的二极管D7，以及P极与电容C8的负极相连接、N极与二极管D7与电阻R19的连接点相连接的稳压二极管D8组成；所述三极管Q3的基极与极性电容C5的正极相连接，其发射极与三极管Q4的发射极相连接，其集电极与功率放大器P3的负极输入端相连接；三极管Q4的集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接，功率放大器P4的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接；所述极性电容C5的正极与与非门IC3的负极输入端相连接，电阻R19与电阻R18的连接点则与过压保护电路相连接。

所述控制电路包括：三极管Q1，三极管Q2，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接汽车发动机开关的电阻R1，一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端经二极管组与汽车车灯开关J相连接的电阻R2，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端顺次经发光二极管D3和电阻R4后与三极管Q2的发射极相连接的电阻R3；三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q2的集电极与二极管组相连接，三极管Q2的发射极则与极性电容C2的正极相连接；所述光敏电阻器RL则串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管D3的连接点之间。

所述过压保护电路包括功率放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1；其中，功率放大器P1的正极输入端与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极输入端经电阻R5后与电阻R19和电阻R18的连接点相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接；电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C1后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接，而继电器K的输出端则与汽车发动机开关相连接。

所述二极管组由二极管D1和二极管D1组成，且二极管D1和二极管D2的N极均与三极管Q2的集电极和电阻R2的连接点相连接；而二极管D1和二极管D2的P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接。

为确保使用效果，所述光敏电阻器RL为MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器，所述集成芯片AL为降压型LED驱动芯片，所述的保护芯片U1为AP3843CP型集成电路。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明整体结构较为简单，其制作和使用非常方便。

(2)本发明能在司机忘记关掉汽车车灯时自动关断电源，从而能有效杜绝车载蓄电池被耗尽的情况发生，最大程度的延长汽车灯泡和蓄电池的使用寿命。

(3)本发明自动关断汽车车灯电源的时间可以根据实际情况来调整，以满足不同场合的需求。

(4)本发明采用降压型LED驱动芯片来作为控制核心，其能最大程度的降低汽车电源电压突变给其他电子元件带来的脉冲冲击，从而能延长汽车车灯及其他电子元器件的使用寿命。

(5)本发明通过恒流保护电路可以对工作电流进行检测，当电流过高时则会做出调整，从而本发明的工作电流维持一恒定的范围，避免本发明被过电流所损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路结构示意图。

图3为本发明的恒流保护电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明由集成芯片AL，控制电路，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL的CTRL管脚相连接的过压保护电路，与过压保护电路相连接的继电器K，，串接在控制电路与汽车车灯开关J之间的二极管组，串接在集成芯片AL与控制电路之间的光束激发式逻辑放大电路，串接在过压保护电路与光束激发式逻辑放大电路之间的逻辑保护射极耦合式放大电路，以及串接在光束激发式逻辑放大电路与集成芯片AL之间的恒流保护电路组成。

其中，继电器K具有输入端和输出端，连接时，该继电器K的输入端与过压保护电路相连接，而其输出端则与汽车发动机开关相连接。为确保自动断电功能，该继电器K的常闭触点K1必须串接在汽车车灯电源回路上。

集成芯片AL为本发明的控制芯片，优先采用降压型LED驱动芯片来实现。为了确保实际运行效果，本实施例的集成芯片AL采用AL8807A型降压型开关模式LED驱动器集成电路来实现。该型号的集成芯片AL输入电压范围为6～30V，开关频率为1MHZ，其驱动效率高达96％以上。

计时器为本发明的定时装置，用户根据实际情况可以任意调节其发出控制信号的时间长短，如30s、60s、120s等。一旦到了调整时间，该计时器便会向集成芯片AL发出信号，而集成芯片AL便可以通过控制电路来切断车灯的电源，进而实现断电功能。

控制电路包括有三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及发光二极管D3。其中，电阻R1的阻值为70KΩ，其一端与三极管Q1的基极相连接，而其另一端则外接汽车发动机开关；电阻R2的阻值为1KΩ，其一端与三极管Q1的集电极相连接，其另一端经二极管组与汽车车灯开关J相连接；电阻R3的阻值为100Ω，其一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端顺次经发光二极管D3和电阻R4后与三极管Q2的发射极相连接。

三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，而三极管Q2的集电极则与二极管组相连接，为确保使用效果，该电阻R4的阻值为2KΩ。

光敏电阻器RL为本发明的一个输入控制元件，其优先采用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器来实现。连接时，光敏电阻器RL串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管D3的连接点之间。

所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P2的正极输入端相连接、正极经光二极管D4后接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端经二极管D5后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D5的连接点相连接、负极接地的极性电容C4，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P2的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C3，以及一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成。

同时，所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P2的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P2的输出端相连接，其输出端则与恒流保护电路相连接；所述极性电容C2的正极则与三极管Q2的发射极相连接。

过压保护电路为防止汽车电压因突变而产生瞬时高压的保护电路，其包括功率放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1。其中，功率放大器P1的正极与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极经电阻R5后与逻辑保护射极耦合式放大电路相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接。电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C1后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接。

二极管组由二极管D1和二极管D1组成，且二极管D1和二极管D2的N极均与三极管Q2的集电极和电阻R2的连接点相连接；而二极管D1和二极管D2的P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接。

所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，其由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P3，功率放大器P4，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，串接在功率放大器P4的正极输入端与输出端之间的极性电容C7，串接在功率放大器P3的正极输入端与三极管Q3的集电极之间的电阻R12，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极之间的电阻R14，与电阻R14相并联的电容C6，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经电阻R15后与三极管Q3的发射极相连接的极性电容C5，串接在三极管Q4的基极与极性电容C5的正极之间的电阻R16，正极与三极管Q4的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D6和电阻R17后与功率放大器P3的输出端相连接的电容C8，P极与功率放大器P4的输出端相连接、N极经电阻R19和电阻R18后与稳压二极管D6与电阻R17的连接点相连接的二极管D7，以及P极与电容C8的负极相连接、N极与二极管D7与电阻R19的连接点相连接的稳压二极管D8组成。

同时，所述三极管Q3的基极与极性电容C5的正极相连接，其发射极与三极管Q4的发射极相连接，其集电极与功率放大器P3的负极输入端相连接；三极管Q4的集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接，功率放大器P4的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接。

连接时，所述极性电容C5的正极与与非门IC3的负极输入端相连接，电阻R19与电阻R18的连接点则经电阻R5后与功率放大器P1的负极输入端相连接。

所述的恒流保护电路其结构如图3所示，其包括保护芯片U1，三极管Q5，三极管Q6，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D9，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R20后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D10。其中，该电阻R20为恒流检测电阻，其上的压降反馈到保护芯片U1的FB管脚，保护芯片U1则根据这个反馈电压的高低与其内部的基准电压进行比较，从而调整其DVR管脚所输出的脉冲占空比，由此则可以达到恒流的目的。

为了达到预期的效果，该恒流保护电路还包括有一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R21，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q5的基极相连接的电阻R22，一端与三极管Q5的集电极相连接、另一端则经电阻R25后与三极管Q6的集电极相连接的电阻R24，一端与三极管Q6的发射极相连接、另一端接地的电阻R23，以及正极与三极管Q6的发射极相连接、负极则与集成芯片AL的SW管脚相连接的极性电容C9。

所述二极管D10的N极与光束激发式逻辑放大电路相连接；三极管Q6的基极与电阻R25和电阻R24的连接点相连接，而三极管Q5的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。为了达到更好的保护效果，该保护芯片U1优先采用AP3843CP集成电路来实现。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其由集成芯片AL，控制电路，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL的CTRL管脚相连接的过压保护电路，与过压保护电路相连接的继电器K，，串接在控制电路与汽车车灯开关J之间的二极管组，串接在集成芯片AL与控制电路之间的光束激发式逻辑放大电路，以及串接在过压保护电路与光束激发式逻辑放大电路之间的逻辑保护射极耦合式放大电路组成；其特征在于，在光束激发式逻辑放大电路与集成芯片AL之间还串接有恒流保护电路；所述的恒流保护电路由保护芯片U1，三极管Q5，三极管Q6，串接在保护芯片U1的COMP管脚与VREF管脚之间的二极管D9，P极与保护芯片U1的RT管脚相连接、N极则经电阻R20后与保护芯片U1的FB管脚相连接的二极管D10，一端与保护芯片U1的CS管脚相连接、另一端接地的电阻R21，一端与保护芯片U1的DVR管脚相连接、另一端则与三极管Q5的基极相连接的电阻R22，一端与三极管Q5的集电极相连接、另一端则经电阻R25后与三极管Q6的集电极相连接的电阻R24，一端与三极管Q6的发射极相连接、另一端接地的电阻R23，以及正极与三极管Q6的发射极相连接、负极则与集成芯片AL的SW管脚相连接的极性电容C9组成；所述二极管D10的N极与光束激发式逻辑放大电路相连接；三极管Q6的基极与电阻R25和电阻R24的连接点相连接，而三极管Q5的发射极接地；所述保护芯片U1的VREF管脚与其VCC管脚相连接、其GND管脚接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，该光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P2的正极输入端相连接、正极经光二极管D4后接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端经二极管D5后接地的电阻R11，正极与电阻R11和二极管D5的连接点相连接、负极接地的极性电容C4，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P2的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C3，以及一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P2的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P2的输出端相连接，其输出端则二极管D10的N极相连接；所述极性电容C2的正极与控制电路相连接，所述继电器K的常闭触点K1则串接在汽车车灯电源回路上；所述逻辑保护射极耦合式放大电路则由三极管Q3，三极管Q4，功率放大器P3，功率放大器P4，串接在功率放大器P3的负极输入端与输出端之间的电阻R13，串接在功率放大器P4的正极输入端与输出端之间的极性电容C7，串接在功率放大器P3的正极输入端与三极管Q3的集电极之间的电阻R12，串接在三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极之间的电阻R14，与电阻R14相并联的电容C6，负极与功率放大器P3的正极输入端相连接、正极经电阻R15后与三极管Q3的发射极相连接的极性电容C5，串接在三极管Q4的基极与极性电容C5的正极之间的电阻R16，正极与三极管Q4的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D6和电阻R17后与功率放大器P3的输出端相连接的电容C8，P极与功率放大器P4的输出端相连接、N极经电阻R19和电阻R18后与稳压二极管D6与电阻R17的连接点相连接的二极管D7，以及P极与电容C8的负极相连接、N极与二极管D7与电阻R19的连接点相连接的稳压二极管D8组成；所述三极管Q3的基极与极性电容C5的正极相连接，其发射极与三极管Q4的发射极相连接，其集电极与功率放大器P3的负极输入端相连接；三极管Q4的集电极与功率放大器P4的负极输入端相连接，功率放大器P4的正极输入端与功率放大器P3的输出端相连接；所述极性电容C5的正极与与非门IC3的负极输入端相连接，电阻R19与电阻R18的连接点则与过压保护电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述控制电路包括：三极管Q1，三极管Q2，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接汽车发动机开关的电阻R1，一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端经二极管组与汽车车灯开关J相连接的电阻R2，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端顺次经发光二极管D3和电阻R4后与三极管Q2的发射极相连接的电阻R3；三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q2的集电极与二极管组相连接，三极管Q2的发射极则与极性电容C2的正极相连接；所述光敏电阻器RL则串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管D3的连接点之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述过压保护电路包括功率放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1；其中，功率放大器P1的正极输入端与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极输入端经电阻R5后与电阻R19和电阻R18的连接点相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接；电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C1后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接，而继电器K的输出端则与汽车发动机开关相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述二极管组由二极管D1和二极管D1组成，且二极管D1和二极管D2的N极均与三极管Q2的集电极和电阻R2的连接点相连接；而二极管D1和二极管D2的P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述光敏电阻器RL为MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器。

7.根据权利要求2～6任一项所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述集成芯片AL采用AL8807A降压型开关模式LED驱动器集成电路。

8.根据权利要求7所述的一种基于恒流保护的节能型汽车车灯智能断电保护系统，其特征在于，所述的保护芯片U1为AP3843CP型集成电路。