CN109005616B - 一种led汽车远近灯光大功率驱动电源 - Google Patents

一种led汽车远近灯光大功率驱动电源 Download PDF

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Abstract

一种LED汽车远近灯光大功率驱动电源，它涉及电子技术领域。它包含直流输入电路、LC滤波电路、远近光电流控制电路、MOS管驱动电路、芯片驱动电路、散热风扇驱动电路、LED输出电路，直流输入电路第一输出端与LC滤波电路输入端连接，直流输入电路第二输出端与远近光电流控制电路输入端连接，LC滤波电路输出端与MOS管驱动电路输入端连接，芯片驱动电路分别与远近光电流控制电路、MOS管驱动电路连接，MOS管驱动电路VO输出端与散热风扇驱动电路输入端连接，MOS管驱动电路输出端与LED输出电路输入端连接。它具有远、近光控制，宽电压输入、温升低、安全可靠性高、尺寸小、寿命长的优点，能防止遭遇LED开路或短路故障，能够在严酷的汽车电气环境中安全稳定工作。

Description

一种LED汽车远近灯光大功率驱动电源
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种LED汽车远近灯光大功率驱动电源。
背景技术
发光二极管LED在照明应用中，因其具有发光效率高、寿命长、高亮度、节能、环保和耐用等特点，被认为是当前最具潜力的光源之一。高亮度LED需要一个准确、高效率的DC电流源，要有调光方法，而且必须提供各种保护功能。此外，这些LED的驱动器IC必须设计为能在多种多样的条件下满足上述要求。因此，电源解决方案必须效率非常高、提供坚固的功能和可靠性，同时又是非常紧凑和经济实惠的。可以说，就驱动高亮度LED而言，要求最苛刻的应用就是汽车前灯照明应用，包括白天行车灯和前灯，因为这类应用所处的是严酷的汽车电气环境，必须提供大功率，一般在15W至75W之间，还必须放入空间非常有限的外壳中，在达到所有这一切要求的同时，还要保持富有吸引力的成本结构，但是目前的LED汽车大灯的大功率驱动电源工作效率低，温升大，故障率高，成本高，安全隐患多。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种LED汽车远近灯光大功率驱动电源，它能解决目前LED汽车大灯的大功率驱动电源效率低，温升大，故障率高，成本高，安全隐患多的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含直流输入电路、LC滤波电路、远近光电流控制电路、MOS管驱动电路、芯片驱动电路、散热风扇驱动电路、LED输出电路，所述直流输入电路的第一输出端与LC滤波电路输入端连接，直流输入电路的第二输出端与远近光电流控制电路输入端连接，所述LC滤波电路输出端与MOS管驱动电路输入端连接，所述芯片驱动电路分别与远近光电流控制电路、MOS管驱动电路连接，所述MOS管驱动电路VO输出端与散热风扇驱动电路输入端连接，MOS管驱动电路输出端与LED输出电路输入端连接，所述芯片驱动电路包含PWM控制芯片，所述MOS管驱动电路包含MOS管、单向续流二极管、电流检测电阻、过压保护电路、Cout电容，所述MOS管的漏极分别与LC滤波电路输出端、单向续流二极管的正极连接，MOS管的栅极与PWM控制芯片的GATE脚连接，MOS管的源极与电流检测电阻连接后接地，MOS管的源极还与PWM控制芯片的IS脚连接，所述单向续流二极管的负极与过压保护电路、Cout电容连接，所述Cout电容与LED输出电路连接。
进一步的，所述MOS管驱动电路的VO输出端设置在单向续流二极管的负极与Cout电容之间。
进一步的，所述散热风扇驱动电路包含限流电阻、风扇驱动降压芯片，所述MOS管驱动电路的VO输出端与限流电阻一端连接，限流电阻另一端与风扇驱动降压芯片的VIN脚连接。
进一步的，所述过压保护电路包含第一电阻、第二电阻、电容，所述第一电阻与第二电阻串联后接地，第一电阻的输入端与单向续流二极管的负极连接，所述电容与第二电阻并联。
进一步的，所述MOS管驱动电路还包含电感，所述电感的输入端与LC滤波电路输出端连接，电感的输出端分别与单向续流二极管的正极、MOS管的漏极连接。
进一步的，所述直流输入电路包含第一接线端子、第二接线端子、保险丝，所述第一接线端子的1脚与第二接线端子的2脚连接后接地，第一接线端子的2脚通过保险丝与LC滤波电路连接，第一接线端子的3脚与分别与第二接线端子的1脚和远近光电流控制电路连接，所述第二接线端子的3脚和4脚给LED灯供电，第二接线端子的5脚和6脚给散热风扇供电。
进一步的，所述PWM控制芯片为TI公司的TPS92692PWPRQ1芯片。
进一步的，所述风扇驱动降压芯片为TI公司的LM5017MRX芯片。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它DC-DC转换效率高、具有远、近光控制，宽电压输入(9V-30V)、温升低、安全可靠性高、尺寸小、寿命极长的优点，提供多种保护功能，以防遭遇 LED 开路或短路故障，能够在严酷的汽车电气环境中安全稳定工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的电路原理图。
附图标记说明：直流输入电路1、LC滤波电路2、远近光电流控制电路3、MOS管驱动电路4、芯片驱动电路5、散热风扇驱动电路6、LED输出电路7、过压保护电路41、Cout电容42。
具体实施方式
参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含直流输入电路1、LC滤波电路2、远近光电流控制电路3、MOS管驱动电路4、芯片驱动电路5、散热风扇驱动电路6、LED输出电路7，所述直流输入电路1的第一输出端与LC滤波电路2输入端连接，直流输入电路1的第二输出端与远近光电流控制电路3输入端连接，所述LC滤波电路2输出端与MOS管驱动电路4输入端连接，所述芯片驱动电路5分别与远近光电流控制电路3、MOS管驱动电路4连接，所述MOS管驱动电路4的VO输出端与散热风扇驱动电路6输入端连接，MOS管驱动电路4输出端与LED输出电路7输入端连接，所述芯片驱动电路5包含PWM控制芯片U2，所述MOS管驱动电路4包含MOS管Q3、单向续流二极管D2、电流检测电阻R16、过压保护电路41、Cout电容42，所述MOS管Q3的漏极分别与LC滤波电路2输出端、单向续流二极管D2的正极连接，MOS管Q3的栅极与PWM控制芯片U2的GATE脚连接，MOS管Q3的源极与电流检测电阻R16连接后接地，MOS管Q3的源极还与PWM控制芯片U2的IS脚连接，所述单向续流二极管D2的负极与过压保护电路41、Cout电容42连接，所述Cout电容42与LED输出电路7连接。
所述MOS管驱动电路4的VO输出端设置在单向续流二极管D2的负极与Cout电容42之间。
所述散热风扇驱动电路6包含限流电阻R25、风扇驱动降压芯片U3，所述MOS管驱动电路4的VO输出端与限流电阻R25一端连接，限流电阻R25另一端与风扇驱动降压芯片U3的VIN脚连接。VO经限流电阻R25给风扇驱动降压芯片U3输入端，而不是直接接电源的输入端(9V-30V)，这样接法可以保证风扇驱动降压芯片U3的正常工作，从而在FAN+得到稳定12V电压输出，使散热风扇工作。
所述过压保护电路41包含第一电阻R19、第二电阻R20、电容C21，所述第一电阻R19与第二电阻R20串联后接地，第一电阻R19的输入端与单向续流二极管D2的负极连接，所述电容C21与第二电阻R20并联。
所述MOS管驱动电路4还包含电感L1，所述电感L1的输入端与LC滤波电路2输出端连接，电感L1的输出端分别与单向续流二极管D2的正极、MOS管Q3的漏极连接。
所述直流输入电路1包含第一接线端子J1、第二接线端子J2、保险丝F1，所述第一接线端子J1的一脚与第二接线端子J2的二脚连接后接地，第一接线端子J1的二脚通过保险丝F1与LC滤波电路2连接，第一接线端子J1的三脚分别与第二接线端子J2的一脚和远近光电流控制电路3连接，所述第二接线端子J2的三脚和四脚给LED灯供电，第二接线端子J2的五脚和六脚给散热风扇供电。
所述PWM控制芯片U2为TI公司的TPS92692PWPRQ1芯片。所述风扇驱动降压芯片U3为TI公司的LM5017MRX芯片。
本发明的工作原理：当接通近光开关时，电源输入经第一接线端子J1，保险丝F1，LC滤波电路2，电感L1，假设此时PWM控制芯片U2通过GATE脚控制信号使MOS管Q3导通时，此时电感L1，经MOS管Q3，GND存贮电能，当MOS管Q3截止时，电感L1上的电能经单向续流二极管D2对Cout电容充电，如此不断循环，使VO(VO=VIN+Vled)对地电压高于Vin，利用这个特点，将VO经限流电阻R25送到风扇驱动降压芯片U3的第二脚输入，这样的接法，可以使风扇驱动降压芯片U3处于正常的降压工作状态，即使电源输入电压为9V时，也不会影响风扇驱动降压芯片U3的工作，保证对风扇的供电。
当接通远光开关时，第一接线端子J1的2脚，3脚接上电源，一路经第二接线端子J2的1脚给遮板电机供电，此时遮板电机工作，处于远光状态，一路经远近光电流控制电路3，使PWM控制芯片U2的9脚电压上升，输出电流变大，处于远光模式。
过电压和欠电压保护值由第一电阻R19、第二电阻R20的电阻值决定,本电路过压门限为62V，欠压门限为3V。R37，R22为LED电流调节电阻(即RCS)，ILED=VIAJ/14*RCS。PWM控制芯片U2采用的TPS92692PWPRQ1芯片具有自带内置温度保护功能,当温度超过175℃时,芯片会停止工作。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种LED汽车远近灯光大功率驱动电源，其特征在于：它包含直流输入电路、LC滤波电路、远近光电流控制电路、MOS管驱动电路、芯片驱动电路、散热风扇驱动电路、LED输出电路，所述直流输入电路的第一输出端与LC滤波电路输入端连接，直流输入电路的第二输出端与远近光电流控制电路输入端连接，所述LC滤波电路输出端与MOS管驱动电路输入端连接，所述芯片驱动电路分别与远近光电流控制电路、MOS管驱动电路连接，所述MOS管驱动电路VO输出端与散热风扇驱动电路输入端连接，MOS管驱动电路输出端与LED输出电路输入端连接，所述芯片驱动电路包含PWM控制芯片，所述MOS管驱动电路包含MOS管、单向续流二极管、电流检测电阻、过压保护电路、Cout电容，所述MOS管的漏极分别与LC滤波电路输出端、单向续流二极管的正极连接，MOS管的栅极与PWM控制芯片的GATE脚连接，MOS管的源极与电流检测电阻连接后接地，MOS管的源极还与PWM控制芯片的IS脚连接，所述单向续流二极管的负极与过压保护电路、Cout电容连接，所述Cout电容与LED输出电路连接；所述MOS管驱动电路的VO输出端设置在单向续流二极管的负极与Cout电容之间；所述散热风扇驱动电路包含限流电阻、风扇驱动降压芯片，所述MOS管驱动电路的VO输出端与限流电阻一端连接，限流电阻另一端与风扇驱动降压芯片的VIN脚连接；所述过压保护电路包含第一电阻、第二电阻、电容，所述第一电阻与第二电阻串联后接地，第一电阻的输入端与单向续流二极管的负极连接，所述电容与第二电阻并联；所述MOS管驱动电路还包含电感，所述电感的输入端与LC滤波电路输出端连接，电感的输出端分别与单向续流二极管的正极、MOS管的漏极连接；所述直流输入电路包含第一接线端子、第二接线端子、保险丝，所述第一接线端子的1脚与第二接线端子的2脚连接后接地，第一接线端子的2脚通过保险丝与LC滤波电路连接，第一接线端子的3脚与分别与第二接线端子的1脚和远近光电流控制电路连接，所述第二接线端子的3脚和4脚给LED灯供电，第二接线端子的5脚和6脚给散热风扇供电；所述PWM控制芯片为TI公司的TPS92692PWPRQ1芯片；所述风扇驱动降压芯片为TI公司的LM5017MRX芯片。
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