CN108966425A - 一种led特殊警示灯发光体 - Google Patents

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信长健
罗静
牛萍娟
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

本发明属于LED汽车灯技术领域，是一种LED特殊警示灯发光体，该发光体应用于汽车特殊警示灯上，按一定频率闪光点亮，+10V到+30V宽电压输入均可正常工作。在电路设计上，在输入端增加保护模块保护驱动降压模块，驱动降压模块分为两级，第一级采用开关恒压方式，第二级采用线性恒压方式，LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率闪光点亮。在PCB结构设计上，线路板采用双面PCB，元器件全部放置在顶层，底层敷铜分为两部分，内圈部分大面积敷铜作地层，外圈部分大面积敷铜作LED散热层。

Description

一种LED特殊警示灯发光体
技术领域
本发明属于LED汽车灯技术领域，具体而言，涉及一种LED特殊警示灯发光体。
背景技术
随着LED制造技术的不断发展和成熟，以及生产成本的逐步下降，LED光源已经开始广泛应用于汽车灯、特种照明灯具、公共照明等领域，有着巨大的发展潜力，被认为是21世纪最具发展前景的光源。
作为汽车行驶必不可少的安全部件，汽车灯具在汽车主动安全方面的作用至关重要。LED可靠性强、使用寿命长、色纯度高、响应速度快、体积小便于设计、给汽车外观带来卓越变化等优点，使其在车外照明方面得到越来越普遍的应用。进入二十一世纪，LED车灯已经成为汽车潮流的新宠，被广泛应用于转向灯、制动灯等信号灯具上。加之近年来，人们对汽车环保节能的呼声越来越高，而LED节能环保的优点也引起了人们的广泛关注，这为LED在汽车灯具上的应用提供了极大的空间。
目前市面上的LED汽车灯多为制动灯、转向灯等信号灯具，只能够点亮，且多为12V或24V单一驱动电压的。本发明所涉及的LED特殊警示灯发光体应用于汽车特殊警示灯上，按一定频率闪光点亮，+10V到+30V宽电压输入均可正常工作。
发明内容
本发明针对LED特殊警示灯发光体的应用情况，设计了一种应用于汽车特殊警示灯上，按一定频率闪光点亮，+10V到+30V宽电压输入均可正常工作的LED特殊警示灯发光体。
本发明采用的技术方案如下：LED特殊警示灯发光体，包括保护模块、驱动降压模块、LED模块及闪光控制模块，其特征在于，所述的LED特殊警示灯发光体在输入端增加保护模块保护驱动降压模块；驱动降压模块分为两级，第一级采用开关恒压的方式将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，第二级采用线性恒压的方式将第一级降压后的+7.5V降压到+5V；LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V；闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V。采用1500W大功率TVS管和贴片电容作保护模块，抑制瞬变电压及滤波，对器件起到双重保护。采用以宽电压输入的开关恒压芯片为核心的开关恒压驱动电路作第一级驱动降压模块，将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，给第二级驱动降压模块以及LED模块恒压供电。采用以+5V固定输出的三端稳压器为核心的线性恒压驱动电路作第二级驱动降压模块，将第一级降压后的+7.5V降压到+5V，给闪光控制模块恒压供电。LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压始终为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V，宽电压输入时LED电流始终不变。闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率导通和断开以实现闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V。
本发明的有益效果是：采用1500W大功率TVS管和贴片电容作保护模块，抑制瞬变电压及滤波，对器件起到双重保护，产品更容易过EMC。采用以宽电压输入的开关恒压芯片为核心的开关恒压驱动电路作第一级驱动降压模块，将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，给第二级驱动降压模块以及LED模块恒压供电，采用开关恒压的方式效率高，功耗低，满足散热要求，体积小，使用范围广，满足宽电压输入，在不同车载电池电压下均可使用。采用以+5V固定输出的三端稳压器为核心的线性恒压驱动电路作第二级驱动降压模块，将第一级降压后的+7.5V降压到+5V，给闪光控制模块恒压供电，由于是从固定的+7.5V降压到+5V，且+5V只给闪光控制模块供电，采用线性恒压的方式满足散热要求，外围器件少，成本低，更容易过EMC。LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压始终为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V，宽电压输入时LED电流始终不变，由于是固定的+7.5V供电，采用电阻限流的方式满足LED恒流工作的要求，满足散热要求，外围器件少，成本低，更容易过EMC。闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率导通和断开以实现闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V，采用MOS管开关满足过电流要求，通过单片机可以设定不同的闪光点亮方式。
附图说明
图1为本发明LED特殊警示灯发光体电路原理图；
图2为本发明LED特殊警示灯发光体PCB顶层设计图；
图3为本发明LED特殊警示灯发光体PCB底层设计图。
具体实施方式
下面结合附图从电路和结构上对本发明的具体实施方式进行说明。
本发明的电路原理图如图1所示：TVS管D0，二极管D51，电容C51、C52、C53是保护模块，TVS管D0和电容C51、C52、C53抑制瞬变电压及滤波，对器件起到双重保护，二极管D51用于电路的整流同时起到由于误操作而造成的正负极反接后的保护作用。开关恒压芯片U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2、C3、C4，二极管D1，电感L1是第一级驱动降压模块，采用以宽电压输入的开关恒压芯片U1为核心的开关恒压驱动电路作第一级驱动降压模块，将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，给第二级驱动降压模块以及LED模块恒压供电，采用开关恒压的方式效率高，功耗低，满足散热要求，体积小，使用范围广，满足宽电压输入，在不同车载电池电压下均可使用。三端稳压器U2，电阻R21，电容C21、C22，二极管D21是第二级驱动降压模块，采用以+5V固定输出的三端稳压器U2为核心的线性恒压驱动电路作第二级驱动降压模块，将第一级降压后的+7.5V降压到+5V，给闪光控制模块恒压供电，由于是从固定的+7.5V降压到+5V，且+5V只给闪光控制模块供电，采用线性恒压的方式满足散热要求，外围器件少，成本低，更容易过EMC。LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10，电阻R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50，电容C40，二极管D41是LED模块，LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压始终为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V，宽电压输入时LED电流始终不变，由于是固定的+7.5V供电，采用电阻限流的方式满足LED恒流工作的要求，满足散热要求，外围器件少，成本低，更容易过EMC。单片机U3，MOS管Q31，电阻R31、R32，电容C31、C32、C33是闪光控制模块，闪光控制模块采用单片机U3控制MOS管Q31开关的方式控制LED模块按一定频率导通和断开以实现闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V，采用MOS管开关满足过电流要求，通过单片机可以设定不同的闪光点亮方式。
本发明的PCB设计如图2和图3所示：线路板采用双面PCB，元器件全部放置在顶层，其中驱动控制部分全部放置在内圈位置，LED部分全部放置在外圈位置，保证整灯造型和外观，满足装配需求，同时增加可靠性及工艺性。底层敷铜分为两部分，内圈部分大面积敷铜作地层，外圈部分大面积敷铜作LED散热层，内圈驱动控制处增加过孔与地层相连，使其更易通过EMC测试，同时地层敷铜面积大，保证IC散热需求，增强可靠性，外圈LED处增加过孔与LED散热层相连，保证LED散热要求。

Claims (6)

1.一种LED特殊警示灯发光体，包括保护模块、驱动降压模块、LED模块及闪光控制模块，其特征在于，所述的LED特殊警示灯发光体在输入端增加保护模块保护驱动降压模块；驱动降压模块分为两级，第一级采用开关恒压的方式将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，第二级采用线性恒压的方式将第一级降压后的+7.5V降压到+5V；LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V；闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V。
2.根据权利要求1所述的LED特殊警示灯发光体，其特征在于，采用1500W大功率TVS管和贴片电容作保护模块，抑制瞬变电压及滤波，对器件起到双重保护。
3.根据权利要求1所述的LED特殊警示灯发光体，其特征在于，采用以宽电压输入的开关恒压芯片为核心的开关恒压驱动电路作第一级驱动降压模块，将宽电压输入的+10V到+30V的任意电压降压到+7.5V，给第二级驱动降压模块以及LED模块恒压供电。
4.根据权利要求1所述的LED特殊警示灯发光体，其特征在于，采用以+5V固定输出的三端稳压器为核心的线性恒压驱动电路作第二级驱动降压模块，将第一级降压后的+7.5V降压到+5V，给闪光控制模块恒压供电。
5.根据权利要求1所述的LED特殊警示灯发光体，其特征在于，LED模块采用电阻限流的方式控制LED电流，其供电电压始终为驱动降压模块第一级降压后的+7.5V，宽电压输入时LED电流始终不变。
6.根据权利要求1所述的LED特殊警示灯发光体，其特征在于，闪光控制模块采用单片机控制MOS管开关的方式控制LED模块按一定频率导通和断开以实现闪光点亮，其供电电压为驱动降压模块第二级降压后的+5V。
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