CN108650740A - 一种应用于汽车后组合灯的oled光源驱动电路 - Google Patents

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任康成
姚肖勇
董锋格
徐宝奇
孙徐佳
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    • H05B45/60—Circuit arrangements for operating LEDs comprising organic material, e.g. for operating organic light-emitting diodes [OLED] or polymer light-emitting diodes [PLED]
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

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Abstract

本发明公开一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，属于汽车电子领域。它包括5V电源模块、单片机模块、驱动芯片模块、OLED光源模块和输入滤波模块，5V电源模块的输出端与单片机模块的输入端连接；单片机模块的输出端与驱动芯片模块的输入端连接；驱动芯片模块的输出端与OLED光源模块的输入端连接；输入滤波模块的输出端分别与5V电源模块的输入端和驱动芯片模块的输入端连接。本发明可以实现OLED光源的恒流驱动、顺序点亮、随机点亮及渐亮渐暗等功能；同时采用单片机集成程序控制与驱动芯片控制于一体，无需单独的MCU控制，减少了驱动电路中电子零件的使用，具有高效、稳定和较高经济价值。

Description

一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路
技术领域
本发明属于汽车电子领域，尤其是一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路。
背景技术
OLED(有机发光二极管，英文全称Organic Light-Emitting Diode)由美籍华裔教授邓青云1979年在实验室中发现，并逐步开始研究应用。OLED是由有机半导体材料制成的薄的发光器件，与传统的发光光源相比，具有以下特性：
(1)柔和的面光源，可以实现透明轻薄，达到无眩光直接的照明效果。
(2)冷光源，无需散热片做散热处理。
(3)OLED表面发光，效率更高，平面轻光源，3mm最大厚度，节省空间，点亮的表面非常均匀。
(4)OLED经过塑造后，坚固耐用，可制成透明如窗，也可如镜子反射，柔软可挠，几乎支持所有造型设计。
(5)低能耗，100％的光都被直接供给观察者，无需二次光学系统。
现代汽车的车型趋于美观，追求视觉完美，汽车车灯的照明系统成了审视现代车型的一部分。追随现代车型美观的同时，也给汽车车灯的外观及车灯照明带来了一大挑战。目前车灯照明多采用LED照明技术，在车灯造型及照明均匀度上无法满足车灯照明的要求。OLED照明技术在车灯方面应用的特点如下：
(1)红色和琥珀色符合ECE标准。
(2)与配光镜间安装距离更小。
(3)相互间距更小。
(4)可作为光幕。
(5)可以用于尾灯，制动灯和转向灯。
(6)可以用于实现3D效果。
(7)自由多变造，发光面柔性造型。
面对OLED照明技术的诸多优势，在未来汽车照明方面，OLED照明是大众所趋。
我们将注重考虑OLED光源在汽车后组合灯应用的电路驱动方式，以期达到最优的OLED显示效果，OLED灯具的造型设计以立体效果，多OLED光源、阵列效果等为主。
汽车灯具中数量众多的OLED光源目标实现多种点亮方式，如顺序点亮、渐亮渐灭、随机点亮、单一或多光源点亮等功能。同时在工作过程中还需要考虑光源的工作状态保护，如电流限定保护和过温保护等。
发明内容
基于以上的功能需求，本发明提供一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，实现需要的点亮方式和相关的保护功能。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，该OLED光源驱动电路包括5V电源模块、单片机模块、驱动芯片模块和OLED光源模块，5V电源模块的输出端与单片机模块的输入端连接；单片机模块的输出端与驱动芯片模块的输入端连接；驱动芯片模块的输出端与OLED光源模块的输入端连接；通过单片机模块发出的OLED光源的工作指令控制驱动芯片相对应的驱动引脚的输出，来点亮或关闭对应的OLED光源，同时通过单片机模块外接的MOS管的打开，对OLED光源模块的输入电流进行控制。
进一步地，OLED光源模块的输出电流通过调整驱动芯片模块外接的电阻阻值进行设定。
进一步地，多个驱动芯片模块通过自身的SDO端口采用I2C的方式级联。
进一步地，驱动芯片模块对其自身和OLED光源模块的温度进行实时监控，并在一定温度下关闭或降低OLED光源的输入电流。
进一步地，单片机模块与驱动芯片模块之间通过SPI接口通讯。
进一步地，单片机模块通过PWM方式在0％到100％之间调节OLED光源模块的亮度。
进一步地，OLED光源驱动电路还包括输入滤波模块，输入滤波模块的输出端分别与5V电源模块的输入端和驱动芯片模块的输入端连接。
有益效果：
1.本发明的OLED光源驱动电路具有恒流效果，保证OLED光源两端的电流在9-16V的工作电压的情况下，不会因电压的变化而影响OLED光源的亮度。
2.本发明的OLED光源驱动电路能实现各路OLED光源的智能控制，通过预设的工作方式进行控制。
3.本发明的OLED光源驱动电路能实现多个驱动芯片的级联，每个驱动芯片之间可以通过I2C的方式轻松实现一个单片机控制多个驱动芯片的工作。
4.本发明的OLED光源驱动电路可以通过调整设定电阻的阻值实现对OLED光源的输出电流进行设定。
5.本发明的OLED光源驱动电路中的单片机可以编程实现OLED光源的顺序点亮、随机点亮、渐亮渐暗以及0％-100％占空比的亮度调节点亮等多种点亮方式。
6.本发明的OLED光源驱动电路中OLED光源的点亮方式可以通过外接开关进行调节，也可以实现不同点亮方式顺序进行。
7.本发明的OLED光源驱动电路可以实现对OLED光源和驱动芯片的温度监控(过温保护功能)，并作出相应的处理操作(如果超出限定值则予以关闭、降电流等操作)，避免由于温度过高导致OLED光源和驱动本身失效。
8.本发明的OLED光源驱动电路采用单片机集成程序控制与驱动芯片控制于一体，无需单独的MCU控制，减少了驱动电路中电子零件的使用，具有高效、稳定和较高经济价值，为OLED光源在汽车车灯领域逐步应用奠定驱动基础。
附图说明
图1为本发明的OLED光源驱动电路的原理框图；
图2为本发明的实施例1的电路原理图；
图中：1-5V电源模块、2-单片机模块、3-驱动芯片模块、4-OLED光源模块、5-输入滤波模块。
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。
本发明的一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，如图1所示，它包括5V电源模块1、单片机模块2、驱动芯片模块3、OLED光源模块4和输入滤波模块5，5V电源模块1的输出端与单片机模块2的输入端连接；单片机模块2的输出端与驱动芯片模块3的输入端连接；驱动芯片模块3的输出端与OLED光源模块4的输入端连接；输入滤波模块5的输出端分别与5V电源模块1的输入端和驱动芯片模块3的输入端连接。
实施例1
本实施例提出一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，如图2所示，包括双向二极管TVS、防反二级管D1、第一NMOS管T1、第二NMOS管T2、5V稳压芯片U4(LM7805)、单片机U1(Microchip品牌PIC16F1938型号)、驱动芯片U2(ST品牌STAP16DPS05型号)、第一至第十六OLED光源L1-L16、驱动器恒定电流输出设定电阻R-EXT1、第一至第二电容C1-C2、第一至第二滤波电容CU1-CU2、第一至第十七电阻R1-R17以及第一至第三贴片电阻R01-R03；双向二极管TVS的一端与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端以及防反二级管D1的正极相连，并接电源VCC；双向二极管TVS的另一端与第一电阻R1的另一端以及第二电容C2的一端相连，并接地GND；第一电容C1的另一端与第二电容C2的另一端相连；防反二级管D1的负极与第一NMOS管T1的漏极(3脚)以及第二NMOS管T2的漏极(3脚)相连；第一NMOS管T1的栅极(1脚)与单片机U1的21脚(GATE1)相连；第一NMOS管T1的源极(2脚)与第一至第八OLED光源L1-L8的正极(电源输入端口VCC-OLED1)相连；第二NMOS管T2的栅极(1脚)与单片机U1的22脚(GATE2)相连；第二NMOS管T2的源极(2脚)与第九至第十六OLED光源L9-L16的正极(电源输入端口VCC-OLED2)相连；5V稳压芯片U4的1脚与第一滤波电容CU1的一端相连，并接VDD；第一滤波电容CU1的另一端接地GND；5V稳压芯片U4的2、3、6、7脚接地GND；5V稳压芯片U4的8脚与第二滤波电容CU2的一端相连，并接电源VCC；第二滤波电容CU2的另一端接地GND；单片机U1的14脚通过第一贴片电阻R01与驱动芯片U2的3脚(CLK)相连；单片机U1的15脚通过第二贴片电阻R02与驱动芯片U2的22脚(SDO)相连；单片机U1的16脚通过第三贴片电阻R03与驱动芯片U2的2脚(SDI)相连；单片机U1的8脚接地GND；单片机U1的19脚接地GND；单片机U1的20脚接VDD；驱动芯片U2的1脚接地GND；驱动芯片U2的4脚(LE)接单片机U1的26脚；驱动芯片U2的5-12脚(输出端口OUT0-OUT7)分别与第二至第九电阻R2-R9的一端相连；第二至第九电阻R2-R9的另一端分别与第一至第八OLED光源L1-L8的负极相连；驱动芯片U2的13-20脚(输出端口OUT8-OUT15)分别与第十至第十七电阻R10-R17的一端相连；第十至第十七电阻R10-R17的另一端分别与第九至第十六OLED光源L9-L16的负极相连；驱动芯片U2的21脚(OE)与单片机U1的25脚相连；驱动芯片U2的23脚与驱动器恒定电流输出设定电阻R-EXT1相连并接地GND；驱动芯片U2的24脚接VDD。
本实施例的工作原理是：电源VCC正常供电后，防反二极管D1导通，5V稳压芯片U4启动工作，输出5V稳定电压给单片机U1和驱动芯片U2，使其开始工作。单片机U1与驱动芯片U2通过CLK、SDO、SDI建立SPI通讯，通知驱动芯片U2驱动相应的OLED光源，同时单片机U1通过GATE1、GATE2端口打开第一NMOS管T1和第二NMOS管T2，实现OLED光源L1-L8、L9-L16的电源输入端口分别控制。通过设定R-EXT1电阻阻值，设定驱动芯片U2输出端口OUT0-OUT15输出恒定70mA电流。驱动芯片U2具有OLED单路短路、断路检测和过温保护功能，同时可以通过SDO端口实现驱动芯片的级联。单片机U1可以编程实现OLED光源的顺序点亮、随机点亮、渐亮渐暗以及0％-100％占空比的亮度调节点亮等多种点亮方式。
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 (7)

1.一种应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，所述OLED光源驱动电路包括5V电源模块(1)、单片机模块(2)、驱动芯片模块(3)和OLED光源模块(4)，其特征在于：所述5V电源模块(1)的输出端与所述单片机(2)模块的输入端连接；所述单片机(2)模块的输出端与所述驱动芯片(3)模块的输入端连接；所述驱动芯片模块(3)的输出端与所述OLED光源模块(4)的输入端连接；通过所述单片机模块(2)发出的OLED光源的工作指令控制所述驱动芯片模块(3)相对应的驱动引脚的输出，来点亮或关闭对应的OLED光源，同时通过所述单片机模块(2)外接的MOS管的打开，对所述OLED光源模块(4)的输入电流进行控制。
2.根据权利要求1所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：所述OLED光源模块(4)的输出电流通过调整所述驱动芯片模块(3)外接的电阻阻值进行设定。
3.根据权利要求1所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：多个所述驱动芯片模块(3)通过自身的SDO端口采用I2C的方式级联。
4.根据权利要求1所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：所述驱动芯片模块(3)对其自身和所述OLED光源模块(4)的温度进行实时监控，并在一定温度下关闭或降低所述OLED光源模块(4)的输入电流。
5.根据权利要求1所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：所述单片机模块(2)与所述驱动芯片模块(3)之间通过SPI接口通讯。
6.根据权利要求5所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：所述单片机模块(2)通过PWM方式在0％到100％之间调节所述OLED光源模块(4)的亮度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的应用于汽车后组合灯的OLED光源驱动电路，其特征在于：所述OLED光源驱动电路还包括输入滤波模块(5)，所述输入滤波模块(5)的输出端分别与所述5V电源模块(1)的输入端和所述驱动芯片模块(3)的输入端连接。
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