CN105432143B - 照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯 - Google Patents

照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯 Download PDF

Info

Publication number
CN105432143B
CN105432143B CN201480029558.0A CN201480029558A CN105432143B CN 105432143 B CN105432143 B CN 105432143B CN 201480029558 A CN201480029558 A CN 201480029558A CN 105432143 B CN105432143 B CN 105432143B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transistor
voltage
terminal
driving current
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480029558.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105432143A (zh
Inventor
马泰奥·耶利那
安德烈亚·恩格拉罗
斯特凡诺·马尔凯辛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Automotive Lighting Italy SpA
Original Assignee
Automotive Lighting Italia SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automotive Lighting Italia SpA filed Critical Automotive Lighting Italia SpA
Publication of CN105432143A publication Critical patent/CN105432143A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105432143B publication Critical patent/CN105432143B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0076Switches therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/34Voltage stabilisation; Maintaining constant voltage
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • H05B45/397Current mirror circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

一种汽车车灯的照明装置,包括由驱动电流供电的光源和包括根据驱动电流和预设参考电流之间的差产生控制信号的控制级的控制装置,以及根据控制信号调节驱动电流的驱动级。驱动级包括在第一运行条件下在它的中间节点上供应稳定电压的电压稳定装置、具有接收控制信号的控制端子的第一晶体管;和第二晶体管,第二晶体管具有连接到在第一运行条件下被设置为预定稳定电压的中间节点的控制端子、连接到光源的第一端子和连接到第一晶体管的第二端子的第二端子。

Description

照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯
技术领域
本发明涉及照明装置以及包括照明装置本身的汽车车灯。
特别地,本发明涉及汽车、摩托车或类似类型机动车辆的前灯或尾灯,包括:杯状后壳,其被构造成能够容纳在车辆主体中获得的隔室内;前透镜主体,其至少部分地由透明或半透明的材料制成并在壳本身的口连接到后壳从而与车辆主体形成表面;以及照明装置,其被封装在后壳中并包括,依次地,一个或多个照明支路,每个支路拥有一个或多个配置成面对前面的透镜主体从而执行汽车照明和/或信号指示功能的LED(发光二极管),以及电子控制装置,其具有当他们打开时调节穿过LED的驱动电流的目的。
背景技术
上面描述的类型的灯是已知的,其中电子控制装置基本上包括驱动级,其连接到照明支路并被构造成基于控制信号调节穿过存在于照明支路中的LED的驱动电流,以及电流调节级,其被构造成供应驱动电流给照明支路并同时产生控制信号,从而与驱动级协作以维持驱动电流本身在预定的参考值。
特别地,驱动级典型地包括双极结晶体管,其具有连接到照明支路的两个端子中的一个端子的集电极、通过电阻器连接到接地线的发射极、以及连接到控制级的输出端以接收来自后者的控制信号的基极。
这样的电子控制装置具有缺陷,即如果与由照明支路支取的电功率相比,由驱动级的晶体管和电阻器支取的整个电功率是相对高的,且普遍通过焦耳效应转换成热能,因此引起驱动级的过热。
为了这个目的,驱动级拥有散热装置,其包括由铜制成的散热区域,其占据依次封装了印刷电路和驱动级本身的电子组件的电子主板的一部分。散热区域的存在导致了电子主板尺寸的相当大的增加,其在一些情况下变得太大以致于不能安装在灯的后壳中。
为了克服前面所述的技术问题,已经建议在驱动级中使用两个晶体管和两个电阻器代替单个晶体管和单个电阻器,以把他们定位在两个不同的电子主板上,且使得电子主板分别装配有相比于在单个电子主板解决方案中使用的散热区域的尺寸更小的两个散热区域。两个散热区域的每个实际上被尺寸化(dimensioned)以消散由各自的晶体管和电阻器产生的热量。在这一点上,两个双极结晶体管分别具有连接到照明支路的共同端子的集电极、通过各自的所谓的“衰减电阻器”连接到接地线的发射极,和两个都连接到控制级的输出端以接收来自后者的共同的控制信号的基极。值得注意的是,定位在两个独立的电子主板上的两个不同的散热区域中的单个电子主板的散热区域的部分能够有利于减小每个电子主板的尺寸,因此即使当在灯内可用空间特别小时它也可以被安装在汽车灯内面对其它主板的位置。
尽管,一方面具有双电子主板和双晶体管/电阻器的解决方案能够减小散热区域的尺寸和两个电子主板的尺寸,另一方面它还有一系列没有被解决的技术问题。
首先,具有两个相同的晶体管,即在形状、放大率、根据温度的变化等方面具有相同的特征,是不可能的,这使得以准确的方式决定由存在于每个电子主板中的每个晶体管/电阻器所实际支取的电功率是复杂的。由申请人进行的测验已经确实证明,与由存在于两个电子主板中的两个晶体管/电阻器支取的电功率的估计分流相关的误差比由两个主板支取的总功率的高20%。因此,这样的误差范围使得很难去尺寸化两个主板中的散热区域,所以其可能是不足够的,除非他们是适当超尺寸的。
而且,驱动级要求格外高的电源电压的可用性,其在一些情况下在使用中可能比在由晶体管和衰减电阻器构成的每个驱动支路的端子处的实际可获得的可用性更高。确定知道的是电子控制装置和照明支路典型地由电源电压供应,其值由汽车制造商建立并通常在0到18伏之间变化。汽车制造商的一个目的是能够减小电子控制装置的电源电压,从而获得具有低电压的LED的照明。例如,每个提供有串联连接到彼此的两个LED的照明支路的照明电压,典型地等于7伏,其中一部分需要供应两个LED并且等于大约5.3伏,同时剩余的部分需要弥补控制设备剩余的有源和无源电子组件的电压降,并且典型地等于1.6-1.7伏。不管怎样,由申请人进行的测试已经证明,在拥有双主板、双晶体管和双衰减电阻器结构的驱动级的电子控制装置中,需要供给有源和无源电子元件的电压至少是2伏,即高于可获得的1.7伏。
其中驱动级封装在双电子主板上的电子控制装置的进一步的技术问题是基于具有相对低强度的共同控制信号由第一主板通过典型的外部连接方式供应给第二电子主板的事实,所以其经受电磁干扰,该电磁干扰可改变引起存在于第二主板本身内的晶体管的运行变化的强度。
发明内容
申请人已经研究了存在于机动车车灯的照明装置中的电子控制装置,深入到识别解决方案的目的,该解决方案明确允许至少达到下面的目的:
-制造提供有驱动级的电子控制装置,该驱动级受有源/无源电子元件总压降的支配,该总压降比上面描述的双主板解决方案的压降低;
用给定的精度分解/分流由存在于驱动级的两个主板上的晶体管/电阻器支取的电功率;
在也存在干扰/噪声的情况下增加驱动级的运行稳定性。
这个目的由本发明实现,本发明如附加的权利要求中所定义的,涉及照明装置和包括照明装置的机动车车灯。
附图说明
本发明现在将参考下面的附图进行描述,其示出了它的非限制性的实施方式,其中:
附图1用图示的方式示出了提供有根据本发明的规定制造的照明装置的机动车车灯的部件分解图;
附图2示出了附图1中示出的照明装置的电路图。
附图3和4用图示的方式示出了由申请人得到的两个图表,其描述了与在第二晶体管的基极供应的两个各自不同的稳定电压相关的两个不同运行情况下,根据电源电压的变化,由存在于照明装置中的第一和第二双极结晶体管支取的功率的模型电源电压;
附图5示出了附图2中示出的照明装置的电路图的第一变体,其中存在连接到驱动级的第三晶体管的第二电压稳压器件;同时
附图6是附图2中示出的照明装置电路图的第二变体,其中晶体管是MOSFET。
实施本发明最好方式
为了使得本领域技术人员实施和使用本发明,现在将参考附图对本发明进行详细的描述。对于所述实施例的各种变化对本领域技术人员来说是显而易见的,且所描述的基本原理可以用于其它实施例和申请,而不因为这脱离本发明的保护范围,如在附加的权利要求中披露的。因此,根据本文所描述和披露的原理和特征,本发明的创新不可以被认为限于所描述和说明的实施例,而是授予最宽的保护范围。
参考附图1,参考标记1,作为整体,用图示的方式示出包括杯形后壳2的机动车车灯的例子,其被构造从而优选地容纳到车辆主体(未示出)中获得的部件中;前透镜主体3至少部分由透明或半透明材料之一制成并在壳本身的开口处连接到后壳2,从而优选地与机动车主体(未示出)形成平面;以及照明装置4,其封装在后壳2内,并且循序提供有一个或多个光源,优选包括LED 5,优选配置成面对前透镜主体3,从而执行机动车照明和/或信号指示功能。
特别地,下文中,表述“机动车车灯”意思是:车前灯或后灯,或侧/尾灯,或转向灯,或刹车灯,或后雾灯,或倒车灯,或近光车前灯,或远光车前灯和其它任何类型的可以安装在机动车中的灯等。
参考附图2,照明装置4可包括一个或多个LED 5(示出两个,仅仅是示例的方式,单单是为了描述得容易和清楚的目的),其被配置在照明支路8中,照明支路8循序具有第一连接端子8a和第二连接端子8b。明显地,根据其它可能的实施例(未示出),可能会有任何数量的照明支路8和/或在照明装置4的每个照明支路8中可能会有任何数量的LED 5,且端子8a和8b之间的互相连接可以是串联和/或并联。
照明装置4进一步包括电子控制装置6,其以可控制的方式被构造成供应预定的驱动电流I给照明支路8中的LED 5,该方式在下面详细描述。
根据附图2中示出的优选的实施例,电子控制装置6具有设置为电源电压V1的第一端子6a,和分别连接到照明支路8的第一端子8a和第二端子8b的第二端子6b和第三端子6c,以供应驱动电流I给支路,根据下面描述的控制方法调节驱动电流I。
电子控制装置6包括:驱动级7,其连接到照明支路8并被构造从而以下面详细描述的方式,基于控制信号CS调节穿过照明支路8本身中的LED 5的驱动电流I;和控制级9,其被连接到照明支路8以向其供应驱动电流I,并被连接到驱动级7以对其供应控制信号CS。
特别地,控制级9基于驱动电流I的显示量和预定参考电量之间的差产生控制信号CS。换句话说,控制级9通过控制信号CS控制驱动级7,从而当驱动电流I与预定值不同时驱动级7本身调节驱动电流I。
正如将在下面更详细地描述的,控制级9基于驱动电流I和设定的参考电流Iref之间的差产生控制信号CS,从而提供通过照明支路8并且连带通过驱动级7的驱动电流I的闭环反馈控制。
电子控制装置6进一步包括参考电量10的发生器级,构造该发生器级以便于供应预定参考电压Vz1从而以将在下面进行更详细描述的方式在控制级9中设定参考电流Iref的通路;和防逆转级11,构造成保护电子控制装置6不受能够损坏有源/无源电子元件的、在输入端6a处电源电压的意外反转的影响。
在附图2描述的示例中,防逆转级11(本身是已知的,因此并不详细描述)包括具有连接到输入端6a以接收电源电压V1的阳极端子12和连接到输出端13的阴极端子。
相反,控制级9具有连接到防逆转级11的输出端子13的第一端子14、连接到照明支路8的第一端子8a以向其供应LED 5的驱动电流I的第二端子15,以及第三端子16,其供应控制信号CS给驱动级7。
相反,驱动级7具有连接到控制级9的第三端子16以接收控制信号CS的第一端子19,和分别连接到照明支路8的第一端子8a和第二端子8b的第二端子20和第三端子21。
根据附图2中示出的优选实施例,控制级9包括一对根据电流镜像结构连接到彼此的晶体管22和23。在附图2示出的例子中,控制级9的第一晶体管22是双极结晶体管,优选但并不必须是PNP类型,并具有:通过两个彼此以串联方式连接的电阻器24和25连接到接地线的集电极,通过电阻器26连接到第一端子14的发射极,和连接到第二晶体管23的基极和第一晶体管22本身的集电极的基极。
第二晶体管23是双极结晶体管,优选但不必须是PNP类型,其具有连接到第二端子15的发射极,和通过电压分流电路连接到设定为地电势的接地线的集电极。特别地,在附图2描述的例子中,电压分流电路包括至少两个通过共同的节点29彼此串联连接的电阻器27和28,其连接到输出控制信号CS的控制级9的第三端子16。
控制级9进一步包括电阻器30,电阻器30具有通过共同节点31连接到电阻器26和第一端子14两者的第一端子,和通过节点32连接到第二晶体管23的发射极和输出端子15的第二端子。
值得注意到是,控制级9作为电流镜像运行(本身是已知的,且因此并没有详细描述),并能依据下面的比率供应驱动电流I:
a)I=(R26/R30)*Iref=K*Iref
特别地,下面的比率应用在控制级9中:
b)(Iref*R26)+Veb(T22)=(I*R30)+Veb(T23)
其中Veb(T22)是晶体管22的发射极-基极电压,并且Veb(T23)是晶体管23的发射极-基极电压。因为如果与驱动电流I相比晶体管23的发射极电流是可以忽略的,且因为晶体管T22和T23基本上是相同的并在有源区以相同的方式被偏置使用,于是(Vbe(T23))=Vbe(T22))。因此,从比率b)获得近似的比率a)。
此外,控制级9的目的是基于穿过电阻器30的驱动电流I和穿过电阻器26的参考电流Iref之间的差乘以K来修改控制信号CS,从而在差本身的基础上驱动级7或者增加或者减少穿过LED 5的驱动电流。
在使用中,参考级10被构造成在节点31和存在于两个电阻器24和25之间的中间连接节点34之间产生预定参考电压Vz1,从而穿过电阻器26的电流对应于预定参考电流Iref。
在附图2示出的例子中,参考级10包括齐纳二极管,其具有连接到中间节点34的阳极端子,和连接到共同节点31的阴极端子,并被构造成在使用中通过电源电压V1维持反向偏置,从而设置对应于节点31和34之间的齐纳二极管35的击穿电压的参考电压。值得注意的是,在节点31和34之间维持参考电压决定了:设置穿过电阻器26的恒定参考电流Iref,并设置晶体管22的集电极电压,如上面示出的,其被固定在晶体管22和23的两个基极上。
相反,驱动级7包括一对驱动晶体管36和37,其在照明支路8和相对于其集电极和发射极端子为地电压的线之间相互串联连接。进一步,驱动级7至少提供有稳压支路38,其包括电阻器39和装置电压,优选地齐纳二极管40通过共同节点41串联连接在他们之间。如将在下面更详细描述的,稳压支路38的目的是在共同节点41中产生预定的电压Va,从而在饱和区或在有源区之一偏置晶体管36。
在附图2描述的例子中,电阻器39连接在照明支路8的端子8a和中间节点41之间,同时齐纳二极管40的端子具有分别连接到接地电势和节点41的阳极和阴极端子,并且当合适的反向偏置电压高于它的击穿电压Vz2时,具有将中间节点41中的电压Va维持在等于电压Vz2本身(Va=Vz2)的预定值的功能。
驱动级9的第一驱动晶体管36是双极结晶体管,优选但不一定必须是NPN类型,并具有连接到第一端子19以接收控制信号CS的基极和连接到设定为接地电势的线的发射极。
第二驱动晶体管37是双极结晶体管,优选但不一定必须是NPN类型,其具有连接到第一晶体管36的集电极的发射极、通过第三端子21连接到照明支路8的集电极和连接到稳压支路38的中间节点41的基极。
现在将参考同样依赖于电源电压V1的两个不同的运行条件对电子控制装置6的运行进行描述。
特别地,第一运行条件发生在当电源电压V1的值(相对接地电势决定)为使得中间节点41上出现的电压Va小于齐纳二极管40的电压Vz2时。
相反地,第二运行条件发生在当电源电压V1为使得中间节点41上的电压Va可能比齐纳二极管40本身的电压Vz2更高时。
当电源电压V1满足下面的比率时,电子控制装置6处于第一运行条件:
c)V1-R30*I-R39*I39<Vz2
其中R30是电阻器30,R39是电阻器39,I39是穿过电阻器39的电流。
在这个条件下,齐纳二极管40被断开并作为断开的开关运行,穿过电阻器39的电流I39基本上等于供应给第二晶体管37的基极的电流IB37,且这样使得后者运行在饱和区域。值得注意的是,当比率c)满足时,电阻器39的电阻被尺寸化(dimensioned)从而强迫第二电阻器37运行在饱和区域。此外,在这个步骤中,第一晶体管36通过控制信号CS被偏置在控制级9的分流器的线性区域。
因此,在第一运行条件下,晶体管36运行在饱和区域,且在这种状态下可能被同化成并不调节驱动电流I的闭合开关,同时晶体管37以类似于电压/电流控制的电流发生器的方式运行,其基于控制信号CS(电压/电流)改变集电极电流,在这种情况下,集电极电流对应于穿过LED 5的驱动电流I。
如果在第一运行条件下,LED 5的驱动电流I的扰动发生,例如,针对预定值K*Iref的驱动电流的增加,则在电阻器30的端子处电压降增加,以及因此发生节点32的电压减少,这些依次确定晶体管23的发射极上的电压减少。值得注意的是,在这个步骤中:晶体管22的集电极的电压的值是固定的并由参考级10设定,依次地,晶体管23的基极的电压的值保持不变,因为他连接到晶体管22本身的集电极。因此,节点32上的电压的减小决定了晶体管23的发射极-基极电压的等价减小,晶体管23是PNP双极结晶体管,其因此减小了它的集电极电流。晶体管23的集电极电流的减小决定了:在电阻器27和28的端子处的电压的减小,供应给第一晶体管36的基极的控制信号CS的减小,第一晶体管36的集电极电流的减小以及因此通过照明支路8的驱动电流I的减小。
反之,如果驱动电流I被减小到从而获得低于预定值(K*Iref)的值,则运行与上面描述的运行相反,即使得下面的运行发生:在电阻器30的端子处的电压降的减小,以及因此在节点32上的电压的增加,这依次决定了在晶体管23的发射极上的电压的增加,晶体管23的集电极电流的增加;在电阻器27和28的端子处电压的增加,供应给第一晶体管36的基极控制信号CS的增加,第一晶体管36的集电极电流的增加,以及因此通过照明支路8的驱动电流I的增加。
因此,在第一运行条件下,电流I仅仅通过第一晶体管36被主动调节,如上面描绘的,第一晶体管36作为由控制信号CS控制的发生器运行,依次地,控制信号CS基本上根据驱动电流I和参考值K*Iref之间的差通过控制级9被调节。
相反,当电源电压V1为满足下面的比率时,电子控制装置6运行在第二条件:
d)V1-R30*I-R39 I39>Vz2
在这个条件下:齐纳二极管40被反向偏置从而在将中间节点41上的电压稳定/维持在等于电压Vz2,Va=Vz2,上的稳定的/恒定的值。
如果在第二运行条件期间,在供应给LED 5的驱动电流上发生扰动,例如针对预定值K*Iref的电流的减小,如上面详细描述的,则控制信号CS增加,其决定了第一晶体管36的基极-发射极电压的随之发生的增加,以及随后产生的集电极电流本身的增加。
在这种情况下,第二晶体管37的基极电压通过齐纳二极管41维持固定,同时第一晶体管36的发射极电压固定为接地电势。
因此,控制信号CS的增加决定了:晶体管36的集电极电压的逐渐减小,其引起第二晶体管37的发射极电极电压的随之发生的减小。接着,第二晶体管37的发射极电压的减小导致第二晶体管37的基极-发射极电压的增加、第二晶体管37本身的集电极电流的增加和由此驱动电流I的增加。
在如上面描述的第二运行条件下,如果相反地,发生了与相对于预定值K*lref的驱动电流I的增加,则发生控制信号CS减小,其决定了第一晶体管36的基极-发射极电压的随之发生的减小,以及随后的集电极电流本身的减小。
在这个步骤中,控制信号CS的减小决定了:第一晶体管36的集电极电压的增加,第二晶体管37的发射极电压的增加和第二晶体管37的基极-发射极电压的减小。第二晶体管37的基极-发射极电压的减小导致第二晶体管37本身的集电极电流的减小,以及由此LED 5的驱动电流的减小。
从上面来看,很明显地,在第二运行条件下,如果通过电阻器30的电子驱动电流I相对于乘以因子K的参考电流Iref被扰动,则控制级9根据电流扰动改变控制信号CS以决定第一晶体管36的基极-发射极电压的直接调整,以及同时通过由第一晶体管36本身的基极-发射极电压的直接调整导致的第一晶体管36的集电极-发射极电压的变化来决定第二晶体管37的基极-发射极电压的间接调整。
根据附图1中示出的优选实施例,电子控制装置6的电路和有源/无源元件被封装在可以被安装在灯1的后壳2内的两个不同的电子主板上。第一电子主板E1包括第一晶体管36并具有因此产生的热功率散热区域DIP 1,同时第二电子主板E2包括第二晶体管37和各自的散热区域DIP 2。
两个电子主板E1、E2可以通过外部电缆/电线/线束/电路径42彼此连接,即并不印刷/固定在主板上,其电连接第二晶体管37的发射极到第一晶体管36的集电极。
外部电缆/电线/线束/电子路径42是便于由具有与控制信号CS相比强度更高的第一晶体管36的发射极电流穿过,以及因此对控制电子控制装置6在运行期间遭受的电的/磁的干扰是特别健壮/免疫的。
上面描述的驱动级9的电路结构很好地摆脱了存在于已知解决方案中的衰减电阻器并因此能够获得点亮LED需要的电源电压V1的减小。由申请人进行的测验已经确实证明上面描述的电子控制装置6的有源和无源电子元件的电压降大约是1.6伏,即比在如上面描述的大约是2V的已知的电子控制装置中所要求的低0.4伏。
在这一点上,电压降Vdrop通过下面的比率计算:
Vdrop=V11+ΔVR30+Vce(T37)+Vce(T36);
因为:二极管11的电压V11大约是0.9V,电阻器30上的电压降ΔVR30可以被估算为大约0.5V,晶体管36和37的集电极-发射极电压Vce,当他们都在有源区或当一个在饱和区时大约是0.2V,然后电压降Vdrop大约是1.6V。电压降Vdrop的减小使得能够便于减小LED运行所需的最小电源电压V1。
此外,上面描述的电子控制装置允许建立由第一和第二驱动晶体管36和37支取的电子功率的分流。这种精度的增加使得能够在两个电子主板E1和E2中以恰当的方式制造散热区域DIP 1和DIP 2。
在这一点上,在附图3中,线A示出了当电源电压V1变化时由第一晶体管36支取的电功率P1的图,以及线B示出了由第二晶体管37支取的电功率P2的图。特别地,如上面描述的,在以大概比率V1<Vz2表述的第一运行条件下,第二晶体管37运行在饱和区,而第一晶体管运行在线性区;因此,由第二晶体管37支取的电功率P2是可忽略的,同时当电压V1增加时在初始伸展中由第一晶体管36支取的电功率P1发生线性增加。
在第二运行条件V1>Vz2下,由第一晶体管36支取的电功率P1保持恒定,并且同时由第二晶体管37支取的电功率P2随着电压V1的增加线性增加,当电源电压V1达到标称值Vnominal(例如等于18V)时,其在图表上示出的例子中达到了由第一晶体管36支取的电功率。
申请人已经发现,通过改变与齐纳二极管41相关的电压Vz2,可能获得偏移,即获得由驱动晶体管36和37支取的功率的相互控制的位移图,其使得能够以精确的方式根据标称电压V1校正由两个晶体管自己支取的最大功率值。在附图4示出的例子中,可能注意到的是,Vz2以ΔVz2的增加决定了相对于功率P1与第二晶体管37支取的功率P2相关的线B的位移(相对于绘图右移)。
因此,通过调整Vz2,可能建立两个最大标称功率P1和P2,即对应于当两个驱动晶体管36和37运行在标称电源电压条件下时所支取的功率。在附图4描述的例子中,Vz2改变(相对于附图3),从而在标称电压条件下,在第二运行条件下,第一晶体管26要求最大功率P1,其在描述的例子中等于可获得功率的70%,并且第二晶体管37要求最大功率P2,其在描述的例子中等于可获得功率的30%。
因此明显的是,根据电压Vz2,由驱动级7支取的电功率可以在封装了第一晶体管36的第一电子主板E1和封装了第二晶体管37的第二电子主板E2之间精确地分流。确实,通过恰当地选择电压Vz2,可以沿着横坐标位移晶体管36的电功率P1的特性曲线,从而在需要的位置截距电功率P2的特性曲线。
换句话说,具有定义的标称电源电压值Vlnominal,由第二晶体管37消耗的电功率P2的特性曲线可以通过恰当地选择电压值Vz2而被位移,从而由第一晶体管36消耗的电子功率P1和由第二晶体管37消耗的电子功率P2以预定的方式沿着V1=Vlnominal线分开。
因为由第一晶体管36消耗的电子功率P1等于:
P1=I*(Vz2-VbeTyp)+/-I*ΔVbe,
其中,VbeTyp是与晶体管36、37相关的一般晶体管的平均基极-发射极电压Vbe,以及
ΔVbe是由于晶体管36和37的制造工艺导致的关于VbeTyp的基极-发射极电压的变化和由于温度的变化导致的基极-发射极电压的变化,
然后,相对功率误差由表达式给出:
e)ε=ΔP1/P1=IP·*Δvbe/I*·(Vz2-Vbetyp)=ΔVbe/(Vz2-Vbetyp)。
考虑表征照明装置的电子电路的典型数值,例如ΔVbe=0.15V,Vz2=8V,Vbetyp=0.7 V,证明通过应用前述的比率e),电子控制装置6的相对百分比功率误差等于大约2%,相比于已知设备的相对百分比功率误差(典型的等于总功率的20%),2%的值是相当低的。
附图5中示出的实施例涉及电子控制装置50,其类似于电子控制装置6,可能的话,将用与标识对应的电子控制装置6的部件的附图标记相同的附图标记来表示电子控制装置50的组件部件。
电子控制装置50不同于电子控制装置6的是驱动级7包括配置在照明支路8和第一与第二晶体管36和37之间的第三驱动晶体管51;稳压支路52并联连接到稳压支路38。特别地,稳压支路52包括电阻器53和包括齐纳二极管54的稳压装置,齐纳二极管54通过被设置为电压Vk的共同节点连接到电阻器53。
第三晶体管51是双极结晶体管,优选但不必然是NPN,具有连接到节点55的基极,连接到照明线路8的端子8b的集电极和连接到第二驱动晶体管37的集电极的发射极。
第三晶体管51的增加便于使得穿过三个不同的电子主板(未示出)进一步分流被电子控制装置50支取的电功率,其密封通过两个外部电缆/电线(未示出)分别成对连接的三个晶体管36、37和51。每个电缆连接晶体管的集电极到电路中邻近位置的晶体管的发射极。
电子控制装置50的运行具有三个运行条件。
在第一运行条件下,其中V1<Va,发生:齐纳二极管40和54断开,第二和第三晶体管37和51运行在饱和区域,因此以没有启动任何的驱动电流I的调整的类似于闭合开关的方式运行,第一驱动晶体管36运行在线性区域并通过控制信号CS由控制级9控制,从而基于驱动电流I和参考值K*Iref之间的差调整驱动电流I。
在第二运行条件下,其中Va<V1<Vk,驱动晶体管51维持在饱和区,同时驱动晶体管36和37被控制信号CS强迫运行在有源区域。因此,如上面描述的在第二运行条件下的电子控制装置6的情况下的控制发生。
在第三运行条件下,其中V1>Vk,齐纳二极管40和54根据第二和第三晶体管36和51而被设置为各自的齐纳电压Vz2=Va和Vz3=Vk,从而使得他们两个都运行在线性区域。如果驱动电流I不同于K*Iref,则控制级9改变控制信号CS从而确定,一方面,第一晶体管36的基极-发射极电压以上面描述的方式发生变化,另一方面,第二晶体管37的发射极电压发生变化,从而导致,根据上面描述的同样原理的影响,第三晶体管51的发射极电压也发生受控的变化。
如此,控制信号CS确定在第二晶体管36和第三晶体管51的发射极电压级联中受控的变化,因此确定两者的基极-发射极电压的变化。这样的变化因此决定了第二晶体管37和第三晶体管51的放大控制,其因此使得能够调整他们自己的集电极电流,并因此控制驱动电流I。
附图6中描述的实施例涉及电子控制装置60,其类似于电子控制装置6,其被指示出的元件部分,可能的话,将用与标识对应的电子控制装置6的部件的附图标记相同的附图标记来表示电子控制装置60的组件部件。
电子控制装置60不同于电子控制装置6,因为双极结晶体管22、23、36和37分别由MOSFET晶体管61、62、63和64代替,如在附图6中示出的。值得注意的是,控制装置60在上面描述的第一和第二运行条件下的运行等同于控制装置6的运行,因此将不被进一步详细描述。
最后明显的是,对于上面描述的机动车照明装置和机动车车灯进行的改变和变化并没有脱离附加的权利要求保护的范围。

Claims (12)

1.一种车辆照明装置(4)包括:
-至少一个光源(5),被设计成由驱动电流(I)供电从而发光;和
-电子控制装置(6),被配置成控制供应给所述光源(5)的驱动电流(I);
所述电子控制装置(6)包括:
-控制装置(9),被配置成提供所述驱动电流(I)给所述光源(5),并基于所述驱动电流(I)的指示量和预定的参考电量(Iref)之间的差产生控制信号(CS);
-光源驱动装置(7),被配置成基于所述控制信号(CS)调节穿过所述光源(5)的所述驱动电流(I);
所述车辆照明装置(4)的特征在于所述光源驱动装置(7)包括:
-电压稳定装置,其具有一个或多个中间节点(41)并被设计成在第一运行条件下向所述中间节点(41)提供预定稳定电压;
-第一晶体管(36),所述第一晶体管(36)具有连接到所述控制装置(9)以从控制装置(9)接收所述控制信号(CS)的控制端子,和连接到保持在恒定参考电压的参考线的第一端子;
-第二晶体管(37),所述第二晶体管(37)具有一个或多个连接到各个所述电压稳定装置的中间节点(41)以在所述第一运行条件下被保持到所述预定稳定电压的控制端子,连接到所述光源(5)的第一端子,和连接到所述第一晶体管(36)的第二端子的第二端子。
2.根据权利要求1所述的车辆照明装置,其中在所述第一运行条件下,
所述电压稳定装置在所述中间节点上提供具有值的稳定电压使得所述第二晶体管(37)基于存在于第二晶体管(37)他们自身的所述控制端子和所述第二端子之间的电压来调整所述驱动电流(I);和
所述控制装置(9)提供所述控制信号(CS)以使得所述第一晶体管(36)调节驱动电流(I)并基于控制信号(CS)使得其第二端子上的电压受控地变化,从而确定所述第二晶体管(37)的控制端子和第二端子之间的随之发生的受控的电压变化。
3.根据权利要求1所述的车辆照明装置,其中在第二运行条件下,
所述电压稳定装置被关闭以使得所述第二晶体管(37)并不调节所述驱动电流(I);和
所述控制装置(9)提供所述控制信号(CS)以使得所述第一晶体管(36)基于所述控制信号(CS)来调节驱动电流(I)。
4.根据权利要求3所述的车辆照明装置,具有接收电源的电源电压(VI)的第一电源端子(6a),和连接到所述光源(5)以向其提供驱动电流(I)的第二端子(6b)和第三端子(6c);所述车辆照明装置(4)被配置成根据所述电源电压(V1)而运行在所述第一运行条件或者所述第二运行条件下。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其中所述电压稳定装置提供有至少一个包括通过所述中间节点(41)彼此连接的电阻装置(39)(53)和齐纳二极管(40)(54)的稳定支路(38)(52)。
6.根据权利要求5所述的车辆照明装置,其中当电源电压(V1)超过预定电压时齐纳二极管(40)(54)连接到中间节点(41)从而被反向偏置,从而在所述中间节点(41)上提供所述预定稳定电压。
7.根据权利要求1所述的车辆照明装置,其中所述第一晶体管(36)和/或第二晶体管(37)包括双极结晶体管或MOSFET晶体管。
8.根据权利要求7所述的车辆照明装置,其中
所述第一晶体管(36)和第二晶体管(37)分别包括第一双极结晶体管和第二双极结晶体管;
所述第一双极结晶体管具有连接到所述控制装置(8)以从其接收所述控制信号(CS)的基极端子、连接到处于参考电势的参考线的发射极/集电极端子;和
所述第二晶体管(37)具有连接到中间连接节点的基极、连接到所述光源的集电极/发射极、和连接到第一双极结晶体管的集电极/发射极的发射极/集电极。
9.根据权利要求1所述的车辆照明装置,包括封装所述第一晶体管(36)的第一电子主板(E1)和封装所述第二晶体管(37)的至少一个第二电子主板(E2),和连接所述第一晶体管(36)的第二端子与第二晶体管(37)的第二端子的至少一条电线(42)。
10.根据权利要求9所述的车辆照明装置,其中所述电压稳定装置被配置成提供所述预定稳定电压以使得配置在第一电子主板(E1)中的第一晶体管(36)消耗第一预定功率,并且同时使得配置在第二电子主板(E2)中的第二晶体管(37)消耗第二预定功率。
11.根据权利要求9所述的车辆照明装置,其中所述第一电子主板(E1)提供有被设计成消散第一晶体管(36)的热量的第一散热装置(DIP 1);所述第二电子主板(E2)提供有被设计成消散所述第二晶体管(37)的热量的第二散热装置(DIP 2);所述电压稳定装置被配置成使得基于由所述第一散热装置(DIP1)和第二散热装置(DIP2)消散的功率来决定所述中间节点上的所述预定稳定电压。
12.一种汽车车灯(1),包括构造成能够耦合到车辆主体的后壳(2);至少部分以透明或半透明材料制成并耦合到后壳(2)的前透镜主体(3);和车辆照明装置(4),其被封装在后壳(2)内并根据权利要求1制造。
CN201480029558.0A 2013-05-23 2014-05-23 照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯 Active CN105432143B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITTV2013A000079 2013-05-23
IT000079A ITTV20130079A1 (it) 2013-05-23 2013-05-23 Dispositivo di illuminazione e fanale per autoveicoli comprendente detto dispositivo di illuminazione
PCT/IB2014/061669 WO2014188391A1 (en) 2013-05-23 2014-05-23 Lighting device and automotive light comprising said lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105432143A CN105432143A (zh) 2016-03-23
CN105432143B true CN105432143B (zh) 2017-12-12

Family

ID=48877471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480029558.0A Active CN105432143B (zh) 2013-05-23 2014-05-23 照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9674913B2 (zh)
EP (1) EP3000284B1 (zh)
CN (1) CN105432143B (zh)
ES (1) ES2727294T3 (zh)
IT (1) ITTV20130079A1 (zh)
PL (1) PL3000284T3 (zh)
TR (1) TR201907406T4 (zh)
WO (1) WO2014188391A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868487B (zh) * 2015-05-07 2017-08-29 国家电网公司 低频段抑制加强型抗反调电力系统稳定方法
JP6747657B2 (ja) * 2015-06-30 2020-08-26 新日本無線株式会社 Led駆動回路
JP6720753B2 (ja) * 2016-07-27 2020-07-08 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置および車両用灯具
CN106714387B (zh) * 2017-02-09 2018-08-24 中山自信照明科技有限公司 照明驱动电路
JP7069522B2 (ja) * 2018-03-08 2022-05-18 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置および車両用灯具
DE112018007763B4 (de) 2018-06-27 2023-02-23 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Schaltung und verfahren zum reduzieren eines rauschsignals
JP7303983B2 (ja) * 2019-11-27 2023-07-06 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置、および車両用灯具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007008783A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Vastview Technology Inc. Leuchtdiodentreiber
CN103039124A (zh) * 2010-05-28 2013-04-10 意大利汽车照明股份公司 用于机动车辆的光源

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029853A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Mitsubishi Electric Corp シリーズレギュレータ
US8183824B2 (en) * 2005-06-10 2012-05-22 Integrated Memory Logic, Inc. Adaptive mode change for power unit
US20080174929A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-24 Vastview Technology Inc. Light emitting diode driver
US7786677B2 (en) * 2008-04-17 2010-08-31 Kuang-Hou Chen Control circuit for turning on/off automobile lights

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007008783A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Vastview Technology Inc. Leuchtdiodentreiber
CN103039124A (zh) * 2010-05-28 2013-04-10 意大利汽车照明股份公司 用于机动车辆的光源

Also Published As

Publication number Publication date
PL3000284T3 (pl) 2019-08-30
EP3000284A1 (en) 2016-03-30
EP3000284B1 (en) 2019-04-17
US20160262231A1 (en) 2016-09-08
TR201907406T4 (tr) 2019-06-21
WO2014188391A1 (en) 2014-11-27
US9674913B2 (en) 2017-06-06
ES2727294T3 (es) 2019-10-15
ITTV20130079A1 (it) 2014-11-24
CN105432143A (zh) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105432143B (zh) 照明装置和包括所述照明装置的汽车车灯
DE102004012185B4 (de) Fahrzeuglampe
US9255681B2 (en) Lighting device and method for operating a lighting device
US7414370B2 (en) Increasing reliability of operation of light emitting diode arrays at higher operating temperatures and its use in the lamps of automobiles
US7880401B2 (en) Lighting controlling device of vehicle lighting equipment
US7173375B2 (en) Vehicular lamp
JP6899695B2 (ja) 発光素子駆動装置及びその駆動方法
US7116052B2 (en) Vehicular lamp
CN107343337B (zh) 一种双色温切换汽车led前大灯
US10548187B2 (en) Low-dropout current regulator for light head
JP4799493B2 (ja) 車両用灯具
JP2016197711A (ja) 駆動回路、車両用灯具
CN108235506A (zh) 用于车灯组件的恒定电流功率驱动器电路
US9345075B2 (en) Vehicular headlamp
DE102011113956A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung, Fahrzeug mit einer Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zu dessen Betreiben
JP4464181B2 (ja) 車両用灯具
US6204652B1 (en) Voltage regulating system for electrical loads in a motor vehicle
JP7066472B2 (ja) 発光素子駆動装置
CN213462411U (zh) 一种led供电电路
KR20190126933A (ko) 적어도 2개의 별개의 발광 영역을 정의하는 반도체 광원 내의 전류를 제어하기 위한 방법 및 시스템
US20180227994A1 (en) Voltage-dependent connection of individual light sources
KR101847839B1 (ko) 차량용 전류 제어 장치 및 이를 포함하는 차량
JP7052004B2 (ja) 車両用led点灯制御回路、車両用led点灯制御装置、及び、車両用led点灯制御回路の制御方法
JP6884917B2 (ja) 車両用led点灯制御回路、車両用led点灯制御装置、及び、車両用led点灯制御回路の制御方法
JP2022178825A (ja) リニア電源、電子機器、及び車両

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant