CN106740440A - 汽车信号灯开关电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车信号灯开关电路，包括电源模块、主电路、并联电路和开关电路；主电路依次串接所述第一开关管、第一组发光二极管、第二开关管和第一组二极管后接地,第一电阻的两端并联在第一开关管的输入端和输出端；并联电路从第一开关管的输出端开始，依次串接第二组发光二极管、第三开关管和第二组二极管后接地；开关电路控制第一开关管、第二开关管和第三开关管的截止和导通；本发明设计的电路有着以下优点：能够适用于大部分平台件；电路会自动平衡两串发光二极管LED的电流大小，防止了发光二极管LED亮度不一致的情况；该设计电路功耗极低，降低结构设计难度；实现了分串电路下的一个发光二极管LED损坏而使整个发光二极管LED全关的功能。

Description

汽车信号灯开关电路
技术领域：
本发明涉及汽车信号灯开关电路领域，更具体地说，涉及汽车转向信号灯开关电路的技术领域。
背景技术：
目前在汽车电路设计当中，越来越多的用到了平台件模块来做驱动，平台件模块就是一种标准模块，能够适应驱动大多数的LED电流范围、LED型号以及LED的数量，不用再重新开发设计，节省了大量的成本及时间。但是在平台件模块设计中有着最大输出电压的限制，使得多颗LED串联的设计没有办法完全实现，常常受到串联数量的限制。在这种情况下，为了满足造型的要求，需要将原有的LED进行分串设计。而在平台件在单通道输出的情况下，无法实现一颗LED失效之后，将整个电路功能关闭的功能，因此不能满足法规的要求(GB17509-2008)。鉴于这种情况，需要开发一种新型的关断电路，可以实现平台件下的LED全关功能。
发明内容：
根据本发明的一实施例，提出一种汽车信号灯开关电路，包括：电源模块、主电路、并联电路和开关电路；
主电路包括第一电阻(R1)、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第一组发光二极管(LED1；LED3)和第一组二极管(D1；D3)组成；
主电路由电源模块的电源端(Vcc)开始，依次串接所述第一开关管(Q1)、第一组发光二极管(LED1；LED3)、第二开关管(Q2)和所述第一组二极管(D1；D3)后接地，第一电阻(R1)的两端并联在第一开关管(Q1)的输入端和输出端；
并联电路包括第二组发光二极管(LED2；LED4)、第二组二极管(D2；D4)和第三开关管(Q3)组成；
并联电路从所述第一开关管(Q1)的输出端开始，依次串接所述第二组发光二极管(LED2；LED4)、第三开关管(Q3)和第二组二极管(D2；D4)后接地；
其中，所述第一组发光二极管(LED1；LED3)和所述第二组发光二极管(LED2；LED4)的数量以及所述第一组二极管(D1；D3)和所述第二组二极管(D2；D4)的数量相等；
开关电路包括第一开关电路、第二开关电路；
第一开关电路控制所述第一开关管(Q1)的截止和导通；第二开关电路控制所述第二开关管(Q2)和所述第三开关管(Q3)的截止和导通；
在一个实施例中，第一开关管(Q1)为P-MOSFET管，第二开关管(Q2)和第三开关管(Q3)为N-MOSFET管，第一开关电路包括第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一稳压二级管(Z1)、第一三极管(TR1)和第二三极管(TR2)组成；
第二电阻(R2)的一端和电源端(Vcc)连接，第二电阻(R2)的另一端通过第三电阻(R3)和稳压二极管(Z1)的负极连接，稳压二极管(Z1)的正极通过第四电阻(R4)后接地；
第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的公共端与第一开关管(Q1)的G极连接；
稳压二极管(Z1)的负极与第一三极管(TR1)的集电极连接，第一三极管(TR1)的发射极与第二三极管(TR2)的集电极连接，第二三极管(TR2)的发射极接地；
第一三极管(TR1)的基极通过第五电阻(R5)与第二开关管(Q2)的S极连接；第二三极管(TR2)的基极通过第六电阻(R6)与第三开关管(Q3)的S极连接。
在一个实施例中，第二开关电路包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第九电阻(R9)；
第七电阻(R7)的一端与电源端(Vcc)连接，第七电阻(R7)的另一端通过第九电阻(R9)后接地，在第七电阻(R7)的另一端通过第八电阻(R8)后与第二开关管(Q2)的G极连接，第二开关管(Q2)的G极和第三开关管(Q3)的G极连接。
在一个实施例中，第一组发光二极管(LED1；LED3；LED5；LED7；LED9)和第二组发光二极管(LED2；LED4；LED6；LED8；LED10)都各为阴阳极串联的5个发光二极管；第一组二极管(D1；D3)和第二组二极管(D2；D4)都各为阴阳极串联的2个二极管。
本发明设计的汽车信号开关电路，有着以下的优点：
(1)能够适用于大部分平台件
(2)发光二极管LED分串之后，电路会自动平衡两串发光二极管LED的电流大小，防止了发光二极管LED亮度不一致的情况。
(3)该电路功耗极低，因此电路控制板可以做到很小，从而降低结构设计难度。
(4)实现了分串电路下的一个发光二极管LED损坏而使整个发光二极管LED全关的功能
附图说明：
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了根据本发明的一实施例的汽车信号灯开关电路的电路结构图。
具体实施方式：
参考图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的汽车信号灯开关电路的电路结构图。
一种汽车信号灯开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：电源模块CON1、主电路、并联电路和开关电路；
所述主电路包括电阻R1、开关管Q1、开关管Q2、发光二极管LED1、LED3、LED5、LED7、LED9和二极管D1、D3组成；
电源模块CON1有两个端口，一个是电压输出端VCC即电源端，另一个是接地端GND，在本实施例的电压输出端VCC的电压为15V，Q1为P-MOSFET管(型号ZXMP10A17G)，Q2和Q3为N-MOSFET管(型号：ZXMN6A08E6Q)，
主电路由电源模块CON1的电压输出端(Vcc)开始，依次串接Q1、LED1、LED3、LED5、LED7、LED9、Q2和D1、D3(型号：S1JH)后和接地端GND连接；
其中LED1、LED3、LED5、LED7、LED9之间是阴阳极串联，即LED1的阴极和LED3的阳极连接，LED3的阴极和LED5的阳极连接，LED5的阴极和LED7的阳极连接，LED7的阴极和LED9的阳极连接。
LED9的阴极和Q2的D极连接，Q2的S极和D1的阳极连接，D1的阴极和D3的阳极连接，D3的阴极和接地端GND连接。
在本实施例中，LED1的阳极和Q1的D极连接，Q1的S极和电源模块CON1的电压输出端(Vcc)连接。电阻R1的两端分别和Q1的D极连接、Q1的S极连接后形成并联。
继续参考图1，还包括一个并联电路，并联电路包括第二组发光二极管(LED2、LED4、LED6、LED8、LED10)、第二组二极管(D2、D4)和开关管Q3组成；
并联电路从Q1的D极开始，依次串接LED2、LED4、LED6、LED8、LED10、Q3和D2、D4后和接地端GND连接。
可以理解的是，第一组和第二组发光二极管的数量并没有绝对的限制，每组至少2个，但是第一组发光二极管的数量与第二组发光二极管的数量是相等的。同样可以理解的是，第一组和第二组二极管的数量也没有绝对的限制，每组至少1组，但是第一组二极管的数量与第二组二极管的数量也要是相等的。
继续参考图1，在本实施例中，其中LED2、LED4、LED6、LED8、LED10之间是阴阳极串联，即LED2的阴极和LED4的阳极连接，LED4的阴极和LED6的阳极连接，LED6的阴极和LED8的阳极连接，LED8的阴极和LED10的阳极连接。
继续参考图1，LED10的阴极和Q3的D极连接，Q3的S极和D2的阳极连接，D2的阴极和D4的阳极连接，D4的阴极和接地端GND连接。
继续参考图1，开关电路包括第一开关电路、第二开关电路；
第一开关电路控制Q1的截止和导通；第二开关电路控制Q2和Q3的截止和导通；在本实施例中，第一开关电路包括由电阻R2、R3、R4、R5、R6、稳压二级管Z1(型号：BZX84C5V1)、三极管TR1和三极管TR2组成；
电阻R2的一端和电源模块CON1的电压输出端VCC端连接，R2的另一端通过R3与稳压二极管Z1的负极连接，稳压二极管Z1的正极通过R4后与接地端GND连接。R2和R3的公共端与Q1的G极连接；
稳压二极管Z1的负极与三极管TR1的集电极连接，三极管TR1的发射极与三极管TR2的集电极连接，三极管TR2的发射极和接地端GND连接；
三极管TR1的基极通过电阻R5与Q2的S极连接；三极管TR2的基极通过R6与Q3的S极连接。
继续参考图1，第二开关电路包括第电阻R7、R8和R9；
R7的一端与和电源模块CON1的电压输出端VCC端连接，R7的另一端通过R9后和接地端GND连接，R7的另一端通过R8后与Q2的G极连接，Q2的G极和Q3的G极连接。
实施例一
正常状态下：
(1)当电源VCC供电时，比如VCC输出端电压为15V时，此电压经过R7＝15k和R9＝5.1k的分压之后，N-MOSFET管Q2和Q3的G极电压为3.8V，处于高电平状态，N-MOSFET管Q2，Q3处于导通状态。
(2)N-MOSFET管Q2、Q3导通之后，电流流经大电阻R1＝10k之后,流过发光二极管LED1、LED3、LED5、LED7、LED9，再经过N-MOSFET管Q2、二极管D1和D3后回到接地端，此时，由于二极管的导通特性，会在N-MOSFET管Q2和Q3的S极建立一个1.4V的电压。
(3)由于N-MOSFET管Q2和Q3的S极电压为1.4V，即三极管TR1和TR2的B极电压处于高电平，将三极管TR1和TR2开启导通，使得三极管TR1的C极为低电平，三极管TR1的C极电压接近于地。通过R2＝6.8k和R3＝30k的分压关系，使P-MOSFET管Q1的VGS的电压为-2.7V，主电路的P-MOSFET管Q1开启导通，大电流随即通过发光二极管LED1～LED10后点亮所有发光二极管。
故障状态下：
当一颗发光二极管LED损坏之后，在本实施例中是发光二极管LED9损坏，LED1、LED3、LED5、LED7、LED9这串电路将会处在断路状态，因此三极管TR1的B极电压处于低电平，三极管TR1关断截止，三极管TR1的C极电压由低电平变为高电平。分压电路将会由原来的电阻R2和R3的分压变为电阻R2、R3、稳压管Z1和电阻R4进行分压，由于R4的电阻值远远大于R2的电阻值，因此R2两端的电压会低于P-MOSFET管Q1的开启电压，主电路的P-MOSFET管Q1将关断截止。
此时电流只能通过大电阻R1后流向发光二极管LED2、LED4、LED6、LED8、LED10，但由于R1的电阻值大，流经LED电流会非常小，发光二极管LED2、LED4、LED6、LED8、LED10将无法启动，因此此串LED也不会亮。从而实现了一个一关全关的功能。
这一分串信号灯的分串设计电路即满足了平台件模块有着最大输出电压的限制，同时也满足了平台件在单通道输出的情况下，实现一颗发光二极管LED失效之后，将整个发光二极管LED功能关闭的功能，可以满足法规GB17509-2008的要求。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (4)

1.一种汽车信号灯开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：电源模块、主电路、并联电路和开关电路；
所述主电路包括第一电阻(R1)、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第一组发光二极管(LED1；LED3)和第一组二极管(D1；D3)组成；
所述主电路由所述电源模块的电源端(Vcc)开始，依次串接所述第一开关管(Q1)、所述第一组发光二极管(LED1；LED3)、所述第二开关管(Q2)和所述第一组二极管(D1；D3)后接地，所述第一电阻(R1)的两端并联在所述第一开关管(Q1)的输入端和输出端；
所述并联电路包括第二组发光二极管(LED2；LED4)、第二组二极管(D2；D4)和第三开关管(Q3)组成；
所述并联电路从所述第一开关管(Q1)的输出端开始，依次串接所述第二组发光二极管(LED2；LED4)、第三开关管(Q3)和第二组二极管(D2；D4)后接地；
其中，所述第一组发光二极管(LED1；LED3)和所述第二组发光二极管(LED2；LED4)的数量以及所述第一组二极管(D1；D3)的数量和所述第二组二极管(D2；D4)的数量相等；
所述开关电路包括第一开关电路、第二开关电路；
所述第一开关电路控制所述第一开关管(Q1)的截止和导通；所述第二开关电路控制所述第二开关管(Q2)和所述第三开关管(Q3)的截止和导通。
2.根据权利要求1所述的汽车信号灯开关电路，其特征在于，所述第一开关管(Q1)为P-MOSFET管，所述第二开关管(Q2)和所述第三开关管(Q3)为N-MOSFET管；所述第一开关电路包括第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一稳压二级管(Z1)、第一三极管(TR1)和第二三极管(TR2)组成；
所述第二电阻(R2)的一端和所述电源端(Vcc)连接，所述第二电阻(R2)的另一端通过第三电阻(R3)与所述稳压二极管(Z1)的负极连接，所述稳压二极管(Z1)的正极通过所述第四电阻(R4)后接地；
所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的公共端与所述第一开关管(Q1)的G极连接；
所述稳压二极管(Z1)的负极与所述第一三极管(TR1)的集电极连接，所述第一三极管(TR1)的发射极与所述第二三极管(TR2)的集电极连接，所述第二三极管(TR2)的发射极接地；
所述第一三极管(TR1)的基极通过第五电阻(R5)与所述第二开关管(Q2)的S极连接；所述第二三极管(TR2)的基极通过第六电阻(R6)与所述第三开关管(Q3)的S极连接。
3.根据权利要求2所述的汽车信号灯开关电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第九电阻(R9)；
所述第七电阻(R7)的一端与所述电源端(Vcc)连接，所述第七电阻(R7)的另一端通过所述第九电阻(R9)后接地，在所述第七电阻(R7)的另一端通过所述第八电阻(R8)后与所述第二开关管(Q2)的G极连接，所述第二开关管(Q2)的G极和所述第三开关管(Q3)的G极连接。
4.根据权利要求1-4中任一所述的汽车信号灯开关电路，其特征在于，所述第一组发光二极管(LED1；LED3；LED5；LED7；LED9)和第二组发光二极管(LED2；LED4；LED6；LED8；LED10)都各为阴阳极串联的5个发光二极管；所述第一组二极管(D1；D3)和第二组二极管(D2；D4)都各为阴阳极串联的2个二极管。
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