CN108366465B - 一种光源控制电路与照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源控制电路与照明装置，涉及汽车照明技术领域。光源控制电路包括控制系统模块、驱动电源模块以及至少一个开关电路模块，驱动电源模块用于与一光源组电连接，控制系统模块与开关电路模块电连接，且开关电路模块与光源组电连接，控制系统模块用于为开关电路模块提供时钟信号，以控制开关电路模块的导通状态，从而控制光源组的点亮状态。本发明提供的光源控制电路与照明装置具有到节省成本，使用方式更加灵活的优点。

Description

一种光源控制电路与照明装置

技术领域

本发明涉及汽车照明技术领域，具体而言，涉及一种光源控制电路与照明装置。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，汽车配件领域也获得了显著的进步，其中，照明装置作为每辆汽车均需配置的重要配件，其技术上的进步尤为明显。

LED凭借使用寿命长，照明亮度高和点亮速度快等特点被广泛使用在汽车照明系统中。为了提高LED大灯的功能性和拓展性，对LED进行精细控制，灯厂相继开发出了先进的矩阵式LED大灯。矩阵式LED大灯和普通LED大灯有着本质区别，它将多颗LED分成若干区域，每一个区域中的LED都可以进行整体的或单独的开关和调光操作，从而实现对照明区域的精确控制，在光源的覆盖范围内，系统可以选择特定区域进行照明，同时选择另一些区域进行遮蔽，在前置摄像头的配合下，关闭射向对向来车的光束，大大提升了行车安全性。

但是，目前用于上述矩阵式LED大灯的控制电路的布线较为复杂，使用方式不灵活，使得在实际使用过程中，控制电路的成本较高。

有鉴于此，如何解决上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

发明内容

本发明的目的还在于提供一种光源控制电路，以解决现有技术中光源控制电路的布线复杂，使用不灵活的问题。

本发明的另一目的还在于提供一种照明装置，以解决现有技术中光源控制电路的布线复杂，使用不灵活的问题。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明实施例提供了一种光源控制电路，所述光源控制电路包括控制系统模块、驱动电源模块以及至少一个开关电路模块，所述驱动电源模块用于与一光源组电连接，所述控制系统模块与所述开关电路模块电连接，且所述开关电路模块与所述光源组电连接，所述控制系统模块用于为所述开关电路模块提供时钟信号，以控制所述开关电路模块的导通状态，从而控制所述光源组的点亮状态。

进一步地，所述开关电路模块包括逻辑控制电路与开关电路，所述逻辑控制电路与所述开关电路电连接，所述逻辑控制电路用于依据所述时钟信号控制所述开关电路的导通状态。

进一步地，所述开关电路包括多个开关组，所述多个开关组依次电连接，且每个所述开关组均与所述光源组电连接。

进一步地，每个所述开关组均包括第一三极管与第二三极管，所述第一三极管与所述第二三极管电连接，所述第一三极管与所述逻辑控制电路电连接，所述第二三极管与所述光源组电连接，所述逻辑控制电路用于控制所述第一三极管的导通状态，以控制所述第二三极管的导通状态，从而控制所述光源组的点亮状态。

进一步地，所述开关组还包括第一电阻与第二电阻，所述第一三极管的基极与所述控制系统模块电连接，所述第一三极管的发射极通过所述第一电阻接地，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极电连接，所述第二三极管的基极与发射极分别与所述第二电阻的两端电连接，所述第二三极管的发射极与集电极分别与所述光源组电连接。

进一步地，所述开关组包括限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一三极管的基极电连接，所述限流电阻的另一端与所述逻辑控制电路的输出端电连接。

进一步地，所述逻辑控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括带输出锁存的移位寄存器芯片，且所述移位寄存器芯片包括多个输出端，每个所述输出端均与所述开关电路电连接。

进一步地，所述逻辑控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容与所述控制芯片的电源端电连接。

另一方面，本发明实施例还提供了一种照明装置，所述照明装置包括光源组与光源控制电路，所述光源组包括多个串联的光源，每个所述光源均与所述光源控制电路的开关电路模块电连接，所述开关电路模块用于控制所述多个串联的光源的点亮状态。

进一步地，所述光源组还包括多个旁路电容，每个所述旁路电容均与一个所述光源并联。相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种光源控制电路与照明装置，该光源控制电路包括控制系统模块、驱动电源模块以及至少一个开关电路模块，驱动电源模块用于与一光源组电连接，控制系统模块与开关电路模块电连接，且开关电路模块与光源组电连接，控制系统模块用于控制开关电路模块的导通状态，以控制光源组的点亮状态。一方面，由于本发明提供的光源控制电路仅包括控制系统模块、驱动电源模块以及开关电路模块，所以电路搭配简单，在实际应用中能够达到节省成本的效果。另一方面，本使用新型提供的光源控制电路的能够对开关电路模块数量进行增加或者减少，以满足控制不同数量的光源组的点亮状态，从而使得在实际应用中，当需要增加或者减少光源组时，只需相应增加或者减少开关电路模块的数量即可，从而使得使用方式更加灵活。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

图1示出了本发明第一实施例所提供的光源控制电路的电路图。

图2示出了本发明第一实施例所提供的开关电路模块的电路示意图。

图3示出了本发明第一实施例所提供的逻辑控制电路的电路示意图。

图4示出了本发明第一实施例所提供的开关电路的电路示意图。

图标：100-光源控制电路；110-控制系统模块；120-驱动电源模块；130-开关电路模块；131-逻辑控制电路；1311-控制芯片；1312-滤波电容；132-开关电路；1321-开关组；1322-第一三极管；1323-第二三极管；1324-第一电阻；1325-第二电阻；1326-限流电阻；200-光源组；210-光源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参阅图1，本发明实施例提供了一种光源控制电路100，该光源控制电路100包括控制系统模块110、驱动电源模块120以及至少一个开关电路模块130，驱动电源模块120用于与一光源组200电连接，控制系统模块110与开关电路模块130电连接，且开关电路模块130与光源组200电连接。

在本实施例中，驱动电源模块120用于为光源组200供电，以使光源组200正常点亮，控制系统模块110用于控制开关电路模块130的导通状态，从而控制光源组200的点亮状态。在本实施例中，光源组200的点亮状态包括光源组200时序点亮或具有贪吃蛇效果，即光源组200的多个光源210一个接一个地被点亮或光源组200的光源210依次点亮且每次仅点亮一颗光源210。

具体地，在本实施例中，控制系统模块110用于为开关电路132提供电源以及时钟信号，所以本实施例的控制系统模块110包括时钟模块与电源模块，例如采用555定时器，当然地，在其它的实施例中，控制系统模块110也可包括其它更多或者更少的模块，本实施例对此并不做任何限定。

请参阅图2，在本实施例中，开关电路模块130包括逻辑控制电路131与开关电路132，逻辑控制电路131与开关电路132电连接，逻辑控制电路131用于接收控制系统模块110传输的时钟信号，依据并依据该时钟信号控制开关电路132的导通状态，从而控制光源组200的点亮状态。

具体地，在本实施例中，逻辑控制电路131包括控制芯片1311，控制芯片1311包括带输出锁存的移位寄存器芯片，且移位寄存器芯片包括多个输出端，每个输出端均与开关电路模块130电连接。请参阅图3，本实施例提供了一种逻辑控制电路131的电路图，在本实施例中，控制芯片1311使用8位串进并出带输出锁存的移位寄存器芯片74HC595，74HC595是高速CMOS工艺芯片，由8步移位寄存器和存储寄存器组成，具有三态输出。两个寄存器拥有独立的时钟源，串行输入数据DS在移位寄存器时钟信号SHCP的上升沿移位，在存储寄存器时钟信号STCP的上升沿载入存储寄存器，如果两个时钟信号共用同一时钟源，移位寄存器总是领先存储寄存器一个时钟脉冲操作。当然地，在其它的一些实施例中，控制芯片1311也可采用其它型号的芯片，本实施例对此并不做任何限定。

本发明提供的控制芯片1311可以根据不同要求进行设计，占用微处理器IO口少，既能单独工作也可作为通讯系统的子节点接收指令，降低了系统成本。

并且，为了达到电源滤波的功能，使得干扰更小，在本实施例中，控制系统模块110还包括滤波电容1312，滤波电容1312的一端与控制芯片1311的电源端电连接。滤波电容1312的另一端接地。并且，在本实施例中，滤波电容1312的取值10nF，/MR为复位控制信号，在模块外通过上拉或下拉电阻配置电平；STCP与SHCP信号由控制系统模块110提供；芯片输出使能信号/OE也在模块外通过上拉或下拉电阻配置电平，一般直接连接到参考地；Q7S为串行数据输出端口；DS为串行数据输入端口，级联使用时第一级模块的DS由控制系统模块110提供信号，后一级模块的DS连接上一级模块的Q7S输出；Q0~Q7为并行数据输出端口，直接连接开关电路132。

在本实施例中，控制芯片1311的输入信号为电源Battle和CAN或LIN通讯输入，且控制系统模块110可以单独工作，也可以通过总线CAN或LIN方式接收输入信号从而控制后级电路。

当在控制芯片1311接收到控制信号（即时钟信号）时，即可通过控制Q0~Q7端口的输出，即控制Q0~Q7端口的输出高电平或者低电平，达到控制后级电路的效果。

具体地，请参阅图4，开关电路132包括多个开关组1321，多个开关组1321依次电连接，且每个开关组1321分别与控制芯片1311的一个输出端、光源组200电连接。

在本实施例中，每个开关组1321均包括第一三极管1322与第二三极管1323，第一三极管1322与第二三极管1323电连接，第一三极管1322与逻辑控制模块电连接，第二三极管1323与光源组电连接，逻辑控制模块用于控制第一三极管1322的导通状态，以控制第二三极管1323的导通状态，以控制光源组200的点亮状态。

进一步地，开关组1321还包括第一电阻1324、第二电阻1325以及限流电阻1326，第一三极管1322的基极与逻辑控制模块电连接，第一三极管1322的发射极通过第一电阻1324接地，第一三极管1322的集电极与第二三极管1323的基极电连接，第二三极管1323的基极与发射极分别与第二电阻1325的两端电连接，第二三极管1323的发射极与集电极分别与光源组200电连接，限流电阻1326的一端与第一三极管1322的基极电连接，限流电阻1326的另一端与逻辑控制模块的输出端电连接。

在本实施例中，当具有多个光源组200时，可设置多个开关电路模块130，相邻两个开关电路模块130的控制芯片1311之间通信连接，且每个开关电路模块130均与光源组电连接。

本实施例以光源控制电路100中包括两个开关电路模块130为例进行说明，由于本实施例采用的控制芯片1311具有8个输出端口，所以使得整个光源控制电路100可控制16个光源210时序点亮或呈现贪吃蛇的状态。

具体工作原理为：

两个开关电路模块130均同一电路形式，均包括逻辑控制电路131与开关电路132，控制系统模块110提供给逻辑控制电路131的控制芯片1311所需的电源VDD，根据芯片类型不同可以为3.3V或5V，同时也提供必需的时钟信号Clock1和Clock2。控制系统模块110向其中的第一个开关电路模块130输出控制信号Data1，相互电连接的两个开关电路模块130之间的第二个控制芯片1311的控制信号Data2都一个开关电路模块130的控制芯片1311提供，从而可以继续级联开关电路模块130。每个开关电路模块130的分别内置了8路开关组1321，一一对应的和外部的光源210并联，可以起到旁路光源210的作用。驱动电源模块120可以是SEPIC或升压型恒流开关电源，为串联形式光源210提供工作电源并保证光源210的恒流。若多颗光源210的端电压超过了驱动电源模块120的电压输出范围也可以使用多个光源210驱动电源对多个光源210部分分别供电。

具体地，第一三极管1322的基极连接逻辑控制电路131的输出口Q0~Q7。当Q0~Q7的状态为高时，第一三极管1322导通，其集电极即第二三极管1323的基极被拉低至接近参考地电平，此时第二三极管1323的集电极与基极之间只要高于其导通开启电压，则第二三极管1323导通，光源210则被旁路，即光源210会熄灭；当Q0~Q7的状态依次跳变为低电平时，依次连接的第一三极管1322会依次截止，第二三极管1323的导通条件也依次消失，其发射极和基极电平趋于相同，Q1~Q8依次进入截止状态，光源210依次点亮，整个光源组200呈现出时序点亮效果。

需要说明的是，在本实施例中，光源组200包括多颗LED光源210，当然地，在其它的一些实施例中，光源组200也可包括其它的光源210，本实施例对此并不做任何限定。

并且，在本实施例中，控制芯片1311通过对输出信号Q0~Q7进行PWM控制可以调整第一三极管1322和第二三极管1323的状态，达到部分分流至光源210电流的作用，最终实现光源210的调光效果。通过本实施例提供的光源控制电路100最终实现矩阵式光源210的动态显示效果。

并且，第一三极管1322包括NPN三极管，第二三极管1323包括PNP三极管。在本实施例中，第一级三极管的型号为BC846BS，参数为额定电压65V，额定电流100mA，且为双NPN三极管集成形式，封装为SOT-363。第二级三极管参数为额定电压30V，额定电流2A，为单管形式，封装为DFN1010D-3，外形尺寸约为1mm x 1mm。

本发明提出的光源210开关电路132使用了集成化、小型化器件，适合模块化开发，适应贴装于各类光源210线路板上，减少了线束和接插件的使用，从而节省了成本。

需要说明的是，本实施例提供的开关电路模块130可以包括一个或多个，当光源组200数量较多时，可根据实际需要增加开关电路模块130的数量，即增加开关电路132的数量，使得每个开关组1321与一个光源210电连接，从而控制光源组200时序点亮或具有贪吃蛇效果，使得电路更加方便，灵活性更强。

第二实施例

请参阅图1，本发明实施例提供了一种照明装置，该照明装置包括光源组200与第一实施例所述的光源控制电路100，且光源组200与光源控制电路100电连接。

具体地，光源组200包括多个光源210与旁路电容，且该多个光源210串联，每个旁路电容均与一个光源210并联。并且利用驱动电源模块120为光源组200供电，且每个开关组1321与一个光源210并联。当需要控制光源组200实现时序点亮或贪吃蛇的效果时，只需控制芯片1311的输出端依次输出高电平，从而使开关电路132的第一三极管1322导通，进而使第二三极管1323导通，使得光源210被旁路，进而使得光源210熄灭。同时，当控制芯片1311的输出端输出低电平时，第二三极管1323不导通，光源210正常点亮。

综上所述，本发明提供了一种光源控制电路与照明装置，该光源控制电路包括控制系统模块、驱动电源模块以及至少一个开关电路模块，驱动电源模块用于与一光源组电连接，控制系统模块与开关电路模块电连接，且开关电路模块与光源组电连接，控制系统模块用于控制开关电路模块的导通状态，以控制光源组的点亮状态。一方面，由于本发明提供的光源控制电路仅包括控制系统模块、驱动电源模块以及电路模块，所以电路搭配简单，在实际应用中能够达到节省成本的效果。另一方面，本使用新型提供的光源控制电路的能够对开关电路模块数量进行增加或者减少，以满足控制不同数量的光源组的点亮状态，从而使得在实际应用中，当需要增加或者减少光源组时，只需相应增加或者减少开关电路模块的数量即可，从而使得使用方式更加灵活。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光源控制电路，其特征在于，所述光源控制电路包括控制系统模块、驱动电源模块以及至少一个开关电路模块，所述驱动电源模块用于与一光源组电连接，所述控制系统模块与所述开关电路模块电连接，且所述开关电路模块与所述光源组电连接，所述控制系统模块用于为所述开关电路模块提供时钟信号，以控制所述开关电路模块的导通状态，从而控制所述光源组的点亮状态；

所述开关电路模块包括逻辑控制电路与开关电路，所述逻辑控制电路与所述开关电路电连接，所述逻辑控制电路用于依据所述时钟信号控制所述开关电路的导通状态；

所述开关电路包括多个开关组，所述多个开关组依次电连接，且每个所述开关组均与所述光源组电连接；

每个所述开关组均包括第一三极管与第二三极管，所述第一三极管与所述第二三极管电连接，所述第一三极管与所述逻辑控制电路电连接，所述第二三极管与所述光源组电连接，所述逻辑控制电路用于控制所述第一三极管的导通状态，以控制所述第二三极管的导通状态，从而控制所述光源组的点亮状态；

所述开关组还包括第一电阻与第二电阻，所述第一三极管的基极与所述控制系统模块电连接，所述第一三极管的发射极通过所述第一电阻接地，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极电连接，所述第二三极管的基极与发射极分别与所述第二电阻的两端电连接，所述第二三极管的发射极与集电极分别与所述光源组电连接；

所述逻辑控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括带输出锁存的移位寄存器芯片，且所述移位寄存器芯片包括多个输出端，每个所述输出端均与所述开关电路电连接。

2.如权利要求1所述的光源控制电路，其特征在于，所述开关组包括限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一三极管的基极电连接，所述限流电阻的另一端与所述逻辑控制电路的输出端电连接。

3.如权利要求1所述的光源控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容与所述控制芯片的电源端电连接。

4.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括光源组与如权利要求1至3任意一项所述的光源控制电路，所述光源组包括多个串联的光源，每个所述光源均与所述光源控制电路的开关电路模块电连接，所述开关电路模块用于控制所述多个串联的光源的点亮状态。

5.如权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述光源组还包括多个旁路电容，每个所述旁路电容均与一个所述光源并联。