CN108633128B - 一种led车灯的过温保护控制电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED车灯的过温保护控制电路及其控制方法，它包括PTC温度检测模块、MCU、CAN收发器、LED驱动芯片、恒流回路控制模块和LDO，MCU分别与PTC温度检测模块的信号输出端、CAN收发器和LED驱动芯片相连，恒流回路控制模块给LED驱动芯片供电，LDO给MCU及CAN收发器供电。本发明能够实时监测LED光源的温度状态，通过调节LED光源的电流来控制LED光源的温度，并可通过CAN总线实时向上位机反馈LED光源的温度，使得驾驶员可以实时了解到车灯温度状态，从而避免因LED电源过温而发生故障及事故。

Description

一种LED车灯的过温保护控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种LED车灯的电路，尤其是一种LED车灯的过温保护控制电路及其控制方法。
背景技术
与传统光源相比，LED光源为固体冷光源，具有寿命长，光效高，无辐射，功耗低，抗冲击和抗震性能好，可靠性高等特性。因此，现在越来越多的汽车前照灯已经使用LED光源，以替代传统卤素灯或是氙灯。由于LED光源的功率越大，所产生的结温也就越高，因此，为了行车安全有必要对LED前照灯进行温度监测与过温保护。
申请号为201120376957.8的专利，公开了一种具有温度保护功能的LED车灯，通过在LED芯片附近设置PTC温度检测模块，若PTC温度检测模块的信号超过所设的阈值，则调整LED电流以减少LED产生的热量；若温度恢复至所设阈值以下，则恢复正常电流；当温度和电流不可控时，关断输出电路，并发出故障报警。但是，若LED温度在所设阈值附近上下徘徊的话，上述专利中的LED驱动电路单元则会不断调整LED的电流，LED车灯则会表现为灯光频繁的忽明忽暗，容易干扰驾驶员的视线，并引起视觉疲劳。进一步，上述专利中只有在温度与电流都失控的情况下才提供报警信号，且无法实时地向上位机反馈LED具体的温度数值，在设计上还不够人性化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种LED车灯的过温保护控制电路及其控制方法，能够实时监测LED光源的温度状态，通过调节LED光源的电流来控制LED光源的温度，并可通过CAN总线实时向上位机反馈LED光源的温度，使得驾驶员可以实时了解到车灯温度状态，从而避免因LED电源过温而发生故障及事故。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种LED车灯的过温保护控制电路，它包括PTC温度检测模块、MCU、CAN收发器、LED驱动芯片、恒流回路控制模块和LDO，MCU分别与PTC温度检测模块的信号输出端、CAN收发器和LED驱动芯片相连，恒流回路控制模块给LED驱动芯片供电，LDO给MCU及CAN收发器供电；
MCU通过对PTC温度检测模块的信号进行AD采样，实时获取LED电源的工作温度，与预设的过温警报阈值比较，并将过温状态以控制命令的形式发送给LED驱动芯片，LED驱动芯片在MCU的定时器所设定的时间内，根据控制命令调整输出的PWM波来对LED光源的电流进行调节，同时通过CAN收发器实时反馈LED光源的工作温度及过温报警信号给上位机。
进一步地，当过温状态持续时间超过MCU的定时器所设定的时间一段时间，MCU控制LED驱动芯片关闭LED光源的工作电流，同时通过CAN收发器上报故障状态信号给上位机。
进一步地，上位机通过反馈信息将LED电源的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上。
进一步地，PTC温度检测模块为PTC热敏电阻。
一种LED车灯的过温保护控制电路的控制方法，它包括以下步骤：
步骤一，当LED光源正常工作时，MCU通过对PTC温度检测模块的信号进行AD采样，实时获取LED光源的工作温度，并通过CAN收发器实时反馈给上位机，上位机通过反馈信号将LED电源的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上；
步骤二，当LED光源的工作温度高于MCU内预设的过温警报阈值时，MCU则启动定时器，若LED光源的过温状态持续时间在定时器所设定的时间内，MCU则控制LED驱动芯片调整输出的PWM波以减小LED光源的电流来控制LED光源的温度，同时通过CAN收发器向上位机发送过温报警信号；
步骤三，当LED光源的工作温度低于MCU内预设的过温警报阈值时，MCU则控制LED驱动芯片回复到正常的LED驱动电流，同时通过CAN收发器向上位机发送解除报警信号，并重置MCU的定时器；
步骤四，当LED光源的工作温度在超过定时器所设定的时间一段时间内始终没有改善，则MCU控制LED驱动芯片关闭LED驱动电流，同时通过CAN收发器向上位机发送故障状态信号。
有益效果：
1.本发明通过MCU的AD采样，可实时获得LED光源的温度，并通过CAN总线实时反馈给上位机；当LED光源的温度过高时，除了可以调节LED光源的电流以控制温度，还可通过CAN总线向上位机进行报警。
2.本发明通过使用MCU内的定时器可有效避免当LED光源的温度在阈值附近上下徘徊导致的LED光源频繁的忽明忽暗的情况，从而避免了对驾驶员视线的干扰，提高了行车的安全性。
附图说明
图1为本发明一实施例的LED车灯的过温保护控制电路结构框图；
图中：1-PTC温度检测模块、2-MCU、3-CAN收发器、4-LED驱动芯片、5-恒流回路控制模块、6-LDO、7-上位机、8-LED光源。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种LED车灯的过温保护控制电路，如图1所示，它包括PTC温度检测模块1、MCU 2、CAN收发器3、LED驱动芯片4、恒流回路控制模块5和LDO 6，MCU 2分别与PTC温度检测模块1的信号输出端、CAN收发器3和LED驱动芯片4相连，恒流回路控制模块5给LED驱动芯片4供电，LDO 6给MCU 2及CAN收发器3供电。优选的，PTC温度检测模块1为PTC热敏电阻。
MCU 2通过对PTC温度检测模块1的信号进行AD采样，实时获取LED电源8的工作温度，与预设的过温警报阈值(可根据实际情况更改)比较，并将过温状态以控制命令的形式发送给LED驱动芯片4，LED驱动芯片4在MCU 2的定时器所设定的时间(可根据实际情况更改)内，根据控制命令调整输出的PWM波来对LED光源8的电流进行调节(亮暗调节)，同时通过CAN收发器3实时反馈LED光源8的工作温度及过温报警信号给上位机7，上位机7通过反馈信息将LED电源8的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上。当过温状态持续时间超过MCU 2的定时器所设定的时间一段时间(可根据实际情况更改)，MCU 2控制LED驱动芯片4关闭LED光源8的工作电流，同时通过CAN收发器3上报故障状态信号给上位机7。
本实施例还提出一种LED车灯的过温保护控制电路的控制方法，它包括以下步骤：
步骤一，当LED光源8正常工作时，MCU 2通过对PTC温度检测模块1的信号进行AD采样，实时获取LED光源8的工作温度，并通过CAN收发器3实时反馈给上位机7，上位机7通过反馈信号将LED电源8的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上；
步骤二，当LED光源8的工作温度高于MCU 2内预设的过温警报阈值(可根据实际情况更改)时，MCU 2则启动定时器，若LED光源8的过温状态持续时间在定时器所设定的时间(可根据实际情况更改)内，MCU 2则控制LED驱动芯片4调整输出的PWM波以减小LED光源8的电流来控制LED光源8的温度，同时通过CAN收发器3向上位机7发送过温报警信号；
步骤三，当LED光源8的工作温度低于MCU 2内预设的过温警报阈值(可根据实际情况更改)时，MCU 2则控制LED驱动芯片4回复到正常的LED驱动电流，同时通过CAN收发器3向上位机7发送解除报警信号，并重置MCU2的定时器；
步骤四，当LED光源8的工作温度在超过定时器所设定的时间一段时间(可根据实际情况更改)内始终没有改善，则MCU 2控制LED驱动芯片4关闭LED驱动电流，同时通过CAN收发器3向上位机7发送故障状态信号。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种LED车灯的过温保护控制电路，其特征在于：它包括PTC温度检测模块(1)、MCU(2)、CAN收发器(3)、LED驱动芯片(4)、恒流回路控制模块(5)和LDO(6)，所述MCU(2)分别与PTC温度检测模块(1)的信号输出端、CAN收发器(3)和LED驱动芯片(4)相连，恒流回路控制模块(5)给LED驱动芯片(4)供电，LDO(6)给MCU(2)及CAN收发器(3)供电；
所述MCU(2)通过对PTC温度检测模块(1)的信号进行AD采样，实时获取LED电源(8)的工作温度，与预设的过温警报阈值比较，并将过温状态以控制命令的形式发送给LED驱动芯片(4)，LED驱动芯片(4)在MCU(2)的定时器所设定的时间内，根据控制命令调整输出的PWM波来对LED光源(8)的电流进行调节，同时通过CAN收发器(3)实时反馈LED光源(8)的工作温度及过温报警信号给上位机(7)；
当过温状态持续时间超过MCU(2)的定时器所设定的时间一段时间，所述MCU(2)控制LED驱动芯片(4)关闭LED光源(8)的工作电流，同时通过CAN收发器(3)上报故障状态信号给上位机(7)；
所述LED车灯的过温保护控制电路的控制方法，包括：
步骤一，当LED光源(8)正常工作时，MCU(2)通过对PTC温度检测模块(1)的信号进行AD采样，实时获取LED光源(8)的工作温度，并通过CAN收发器(3)实时反馈给上位机(7)，上位机(7)通过反馈信号将LED电源(8)的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上；
步骤二，当LED光源(8)的工作温度高于MCU(2)内预设的过温警报阈值时，MCU(2)则启动定时器，若LED光源(8)的过温状态持续时间在定时器所设定的时间内，MCU(2)则控制LED驱动芯片(4)调整输出的PWM波以减小LED光源(8)的电流来控制LED光源(8)的温度，同时通过CAN收发器(3)向上位机(7)发送过温报警信号；
步骤三，当LED光源(8)的工作温度低于MCU(2)内预设的过温警报阈值时，MCU(2)则控制LED驱动芯片(4)回复到正常的LED驱动电流，同时通过CAN收发器(3)向上位机(7)发送解除报警信号，并重置MCU(2)的定时器；
步骤四，当LED光源(8)的工作温度在超过定时器所设定的时间一段时间内始终没有改善，则MCU(2)控制LED驱动芯片(4)关闭LED驱动电流，同时通过CAN收发器(3)向上位机(7)发送故障状态信号。
2.根据权利要求1所述的LED车灯的过温保护控制电路，其特征在于：所述上位机(7)通过反馈信息将LED电源(8)的实时温度显示在仪表盘或者中控显示屏上。
3.根据权利要求1所述的LED车灯的过温保护控制电路，其特征在于：所述PTC温度检测模块(1)为PTC热敏电阻。
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