CN110896574A - Oled光源驱动控制电路及oled灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种OLED光源驱动控制电路及OLED灯具，所述驱动控制电路包括：DC/DC恒压模块，外部收发器，第一内部收发器，微处理模块，线性恒流模块以及OLED屏体光源；微处理模块与第一内部收发器通讯，将检测的输出电压反馈至DC/DC恒压模块，并控制DC/DC恒压模块工作；第一内部收发器通过差分总线与线性恒流模块相连；线性恒流模块包含多个线性恒流芯片，各线性恒流芯片分别具有一第二内部收发器，第二内部收发器的差分总线接口分别连接于与所述第一内部收发器的差分总线接口相连的差分总线通讯线上。本发明具有更强的抗干扰能力，有效提高了整体驱动系统的电路转换效率。

Description

OLED光源驱动控制电路及OLED灯具

技术领域

本发明涉及汽车车灯技术领域，特别是涉及汽车OLED灯具技术领域，具体为一种OLED光源驱动控制电路及OLED灯具。

背景技术

LED作为汽车信号灯的首选光源，已被广泛且成熟应用于各种功能的汽车信号灯上。但LED作为点光源，应用于汽车后灯中某一功能的信号灯时，一般需要多颗LED来实现一个功能，多颗LED的发光效果，不依靠良好的光学反射系统及配光镜的配合使用，很难达到良好的发光均匀性。而有机发光二极管(OLED)产品拥有两大优势：一方面其自发光的特性，不需要任何光源系统的支持，且OLED发光体的厚度只有1.4毫米，未来的尾灯甚至可以做到像贴纸一样粘贴在车位，无需占用后备箱的空间，在体积上与普通LED产品相比拥有更大的优势；另一方面，与LED的点光源相比，OLED拥有面光源和漫反射的特点，光质均匀，可实现无级调光，不会投射任何阴影。因为OLED轻薄柔和，光质好等优点，不论在节能还是设计上，在汽车照明领域都能得到很好的发挥。OLED面板厚度越来越薄，屏体颜色由单色到多色，由刚性面板到柔性面板等，使OLED照明技术不断成熟。

目前现有的车灯OLED驱动控制系统，驱动部分采用纯线性恒流方式，独立控制光源方式采用单片机IO口直接连接开关组来通断多路线性恒流芯片的PWM调光口，具体参见专利号为ZL201720614078.1的专利。这种驱动方式驱动效率较低，占用单片机资源IO口多，连接线束复杂，不利于拓展性及平台化。且EMC抗干扰能力差，当外界有较强电磁干扰时，OLED驱动及控制电路容易受到干扰导致OLED会非正常发光。

发明内容

为了解决上述的以及其他潜在的技术问题，本发明的实施例提供了一种OLED光源驱动控制电路，所述OLED光源驱动控制电路包括：DC/DC恒压模块，外部收发器，第一内部收发器，微处理模块，线性恒流模块以及OLED屏体光源；所述DC/DC恒压模块与汽车电源线的正极相连，并分别输出供电至所述外部收发器，所述第一内部收发器，所述微处理模块以及所述线性恒流模块；所述外部收发器一端与汽车通讯线相连，另一端与所述微处理模块相连，接收所述汽车通讯线传输的控制信号并将所述控制信号传输至所述微处理模块，以供所述微处理模块执行与所述控制信号对应的控制指令；所述微处理模块与第一内部收发器通讯，检测所述线性恒流模块的输出电压，将检测的输出电压反馈至所述DC/DC恒压模块以供所述DC/DC恒压模块调节输出至所述线性恒流模块的输出电压，并根据检测的电压或所述线性恒流模块反馈的电压控制所述DC/DC恒压模块工作；所述第一内部收发器通过差分总线与所述线性恒流模块相连，用于传输所述微处理模块和所述线性恒流模块之间的信号；所述线性恒流模块包含多个线性恒流芯片，各所述线性恒流芯片分别具有一第二内部收发器，所述第二内部收发器的差分总线接口分别连接于与所述第一内部收发器的差分总线接口相连的差分总线通讯线上，以与所述第一内部收发器的差分总线接口进行通讯；OLED屏体光源包含分别与各所述线性恒流芯片对应的多片OLED屏体，通过所述线性恒流芯片的输出通道控制各片OLED屏体发光，每个输出通道对应一个OLED发光区域；所述DC/DC恒压模块，所述外部收发器，所述第一内部收发器、所述微处理模块，所述线性恒流模块以及所述OLED屏体光源的地端分别与汽车电源线的负极相连。

于本发明的一实施例中，所述DC/DC恒压模块与汽车电源线之间的线路上还连接有防反接电路。

于本发明的一实施例中，所述防反接电路包括防反接二极管或防反接PMOS电路。

于本发明的一实施例中，所述外部收发器为LIN收发器，所述汽车通讯线为LIN通讯线；或者所述外部收发器为CAN收发器，所述汽车通讯线为CAN通讯线。

于本发明的一实施例中，所述外部收发器集成于所述微处理模块内，所述微处理模块内还集成有稳压源LDO。

于本发明的一实施例中，每一个所述线性恒流芯片具有多个输出通道，对应连接一片OLED屏体中的多个发光区域。

于本发明的一实施例中，线性恒流芯片的数量乘以一个线性恒流芯片上的输出通道数量≥OLED屏体的片数乘以一片OLED屏体上的发光区域数量。

于本发明的一实施例中，所述OLED屏体光源附近设置一过温检测电路，与所述微处理模块相连，用于检测OLED屏体光源的温度，并将检测的温度传输至所述微处理模块。

于本发明的一实施例中，所述过温检测电路包括PCB电路板，装设于所述PCB电路板上的热敏电阻、上拉分压电阻以及A/D采样电路；其中，所述热敏电阻和上拉分压电阻相连，所述A/D采样电路一端连接于所述热敏电阻和上拉分压电阻之间的线路上，另一端与所述微处理模块的A/D采样口相连。

于本发明的一实施例中，通过所述差分总线控制OLED光源的动态效果；所述差分总线采用的差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的高速数字通讯总线协议。

于本发明的一实施例中，所述第一内部收发器与各所述线性恒流芯片内部自带的第二内部收发器进行控制信号的传输，通过所述第一内部收发器使所述微处理模块与所述线性恒流模块进行控制信号的传输。

于本发明的一实施例中，通过所述差分总线通讯线采集各所述线性恒流芯片内各个通道上对应OLED发光区域对应的OLED屏体电压，当OLED屏体电压升高在预设范围内时，所述微处理模块输出反馈信号调节所述DC/DC恒压模块的输出电压，使各所述线性恒流芯片有足够电压供升高OLED屏体电压；当OLED屏体电压上升超出所述预设范围时，所述微处理模块输出反馈信号升高所述DC/DC恒压模块的输出电压至预设的极限电压，以维持预设恒定输出的极限功率给OLED屏体光源提供驱动。

本发明的实施例还提供一种OLED灯具，采用如上所述的OLED光源驱动控制电路。

如上所述，本发明的OLED光源驱动控制电路及OLED灯具具有以下有益效果：

1、本发明采用差分总线通讯方式，该差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的优化改良型高速数字通讯总线协议。该差分总线通讯协议及方式相较于传统I2C或SPI通讯线，因采用类似2根差分线的“电压差”形式的信号作为传输信号，具有更强的抗干扰能力。这种抗干扰能力可以给该驱动控制电路的电路布局带来便捷，原I2C与SPI的通讯方式因其较弱的抗干扰能力，需要将带有通讯接口的线性恒流模块与微处理模块布置于同一块PCB板上以避免通讯线过长引入外部干扰，而运用此差分总线通讯协议，可以将带有通讯接口的线性恒流模块与微处理模块分布在不同PCB板上布置，便于某些结构紧凑的汽车车灯灯具的控制电路设计与布置。

2、本发明采用DC/DC恒压模块对车身电压做预处理，有效提高了整体驱动系统的电路转换效率，减少了驱动消耗的功耗和热量，可以有效减小驱动板面积。

3、本发明采用前端DC/DC恒压模块与后端线性恒流模块相结合的电路形式，可有效降低开关电源式电路对外的辐射干扰，使EMC电磁兼容试验更易通过。

4、本发明采用第一内部收发器与带有第二内部收发器的线性恒流模块通过差分总线通讯，简化了控制电路架构从而减少PCB占板率，同时节省了MCU的I/O口或PWM口需求数量。

5、本发明在OLED故障时，采用EN使能信号关闭DC/DC恒压模块，可以达到减小OLED故障关断电流，使灯具更容易满足整车厂车身BCM对故障诊断的电流需求。

6、本发明可以避免OLED屏体因老化问题电压升高后，原设定的供给后端线性恒流驱动的输出电压不足(电压差不够)导致的OLED电流变小，从而维持OLED恒定的光通量输出，可以维持某一预设恒定输出的极限功率给OLED光源提供驱动，避免整灯系统超额过热。

7、本发明可以降低流过OLED的电流大小或关闭OLED光源，避免高温对OLED的损坏。

8、本发明可以通过较为简洁的控制电路架构，实现多片OLED光源发光区域或多颗LED光源的独立控制，实现丰富的动态效果、文字信息显示等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示为本发明的OLED光源驱动控制电路的原理结构示意图。

图2显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中采用LIN通讯时的具体电路结构示意图。

图3显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中采用CAN通讯时的具体电路结构示意图。

图4至图7显示为本发明的OLED光源驱动控制电路具有同等效果的另一种电路结构示意图。

图8显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中OLED屏体的一种布局示意图。

图9显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中过温检测电路的连接示意图。

图10显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中过温检测电路的电路结构示意图。

图11显示为本发明的OLED光源驱动控制电路中DC/DC恒压模块的一种示例图。

图12显示为本发明的OLED光源驱动控制电路的一种硬件应用示例图。

图13-1和图13-2分别显示为本发明的OLED光源驱动控制电路采用LED光源时的整体结构示意图。

元件标号说明

110 DC/DC恒压模块

120 外部收发器

121 LIN收发器

122 CAN收发器

130 微处理模块

140 第一内部收发器

150 线性恒流模块

151 第二内部收发器

160 OLED屏体光源

170 过温检测电路

171 PCB电路板

172 A/D采样电路

180 灯具控制模块

190 LED光源

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图13。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例的目的在于提供一种OLED光源驱动控制电路及OLED灯具，可广泛应用于汽车OLED灯具的电子供电驱动及控制系统，能够改善原OLED灯具线性驱动系统热量大、控制板需求面积大、EMC抗干扰能力差的问题，同时对于OLED车灯中复杂的多片OLED光源中多块分块的发光区域独立控制以达到动态OLED显示效果的需求，能够简化OLED灯具中的控制系统，简化控制回路上的连接线束，便于级联拓展，对于独立可控OLED发光区域的增加，可以在单片机选型上不更改型号而直接级联拓展后端OLED线性恒流驱动芯片数量，有利于OLED控制部分的平台化。

本发明解决了传统车用OLED灯具驱动电路，使用单一类型线性驱动电路的缺点：如单一使用线性恒流式驱动，驱动电路工作效率低、热量过大，驱动控制板面积过大，抗干扰能力差；为了提升驱动转换效率，降低整灯内环境温度，采用前端DC/DC+后端线性的全新电路架构：前端为DC/DC恒压模式，将输出电压控制在比OLED自身电压稍高的数值左右，供电给多路后端的线性驱动，以提高整体系统驱动电路的工作效率，减少OLED驱动的热量。

以下将详细阐述本发明的OLED光源驱动控制电路及OLED灯具的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的OLED光源驱动控制电路及OLED灯具。

本发明的实施例提供了一种OLED光源驱动控制电路，所述OLED光源驱动控制电路包括：DC/DC恒压模块110，外部收发器120，第一内部收发器140，微处理模块130，线性恒流模块150以及OLED屏体光源160。

于本实施例中，所述DC/DC恒压模块110与汽车电源线的正极相连，并分别输出供电至所述外部收发器120，所述第一内部收发器140，所述微处理模块130以及所述线性恒流模块150。

所述DC/DC恒压模块110不但输出供电给线性恒流模块150，DC/DC恒压模块110同时输出供电VCC给外部收发器120、微处理模块130和所述第一内部收发器140。

其中，于本实施例中，汽车车身与OLED车灯的接口为一根电源线VBat，一根地线GND，一根LIN通讯线或者两根CAN通讯线(CANH线和CANL线)。

于本实施例中，所述DC/DC恒压模块110与汽车电源线之间的线路上还连接有防反接电路。

其中，所述防反接电路包括但不限于防反接二极管或防反接PMOS电路。例如，所述防反接电路采用防反接二极管D1，防反接二极管D1的一端接电源线VBat，另一端接DC/DC恒压模块110的输入端。

于本实施例中，所述外部收发器120一端与汽车通讯线相连，另一端与所述微处理模块130相连，接收所述汽车通讯线传输的控制信号并将所述控制信号传输至所述微处理模块130，以供所述微处理模块130执行与所述控制信号对应的控制指令。

所述外部收发器120通过Rx通讯口和Tx通讯口与微处理模块130(MCU)的进行通讯。

具体地，于本实施例中，如图2所示，所述外部收发器120为LIN收发器121，所述汽车通讯线为LIN通讯线，OLED灯具与汽车车身的通讯遵循LIN通讯协议；或者如图3所示，所述外部收发器120为CAN收发器122，所述汽车通讯线为CAN通讯线(CANH线和CANL线)，OLED灯具与汽车车身的通讯遵循CAN通讯协议。

于本实施例中，所述微处理模块130与第一内部收发器140通讯，检测所述线性恒流模块150的输出电压，将检测的输出电压反馈至所述DC/DC恒压模块110以供所述DC/DC恒压模块110调节输出至所述线性恒流模块150的输出电压，并根据检测的电压或所述线性恒流模块150反馈的电压控制所述DC/DC恒压模块110工作。

具体地，所述微处理模块130根据检测到的线性恒流模块150各通道的输出电压，做算法处理，选取众多输出通道中的最高电压UOUT(max)，然后根据此最高电压设置反馈信号FB输出反馈至所述DC/DC恒压模块110以供所述DC/DC恒压模块110调节输出至所述线性恒流模块150的输出电压，并根据检测到的所述线性恒流模块150的输出电压控制所述DC/DC恒压模块110工作。其中，反馈信号FB的形式可以有：模拟电压值，PWM信号等。

于本实施例中，如图4和图5所示，所述外部收发器120可以集成于所述微处理模块130内，所述微处理模块130内还集成有稳压源LDO。其中，在所述收发器集成于所述微处理模块130内时，增加用于进行防反接保护的防反接二极管D2，形成对所述微处理模块130做防反接保护的防反接电路。

如图6和图7所示，所述微处理模块130内也可以仅集成有稳压源LDO，所述外部收发器120连接于所述微处理模块130外部。

于本实施例中，所述第一内部收发器140通过差分总线与所述线性恒流模块150相连，用于传输所述微处理模块130和所述线性恒流模块150之间的信号。其中，所述第一内部收发器140为内部CAN收发器。

其中，通过所述差分总线控制OLED光源的动态效果；所述差分总线采用的差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的高速数字通讯总线协议。

微处理模块130模块通过Rx和Tx通讯口与所述第一内部收发器140通讯，所述第一内部收发器140通过差分总线与后端线性恒流模块150中的各个线性恒流芯片的通讯口连接，以控制每个通道OLED光源的开关、调光和延时。

微处理模块130模块可输出反馈信号FB传输给DC/DC恒压模块进行适时调节DC/DC恒压模块110的输出电压，同时微处理模块130模块可输出使能信号EN传输给DC/DC恒压模块110来关闭DC/DC恒压模块110的工作。

于本实施例中，所述线性恒流模块150包含多个线性恒流芯片，各所述线性恒流芯片分别具有第二内部收发器151，所述第二内部收发器151的差分总线接口分别连接于与所述第一内部收发器140的差分总线接口相连的差分总线通讯线上，以与所述第一内部收发器140的差分总线接口进行通讯。

所述第一内部收发器140与各所述线性恒流芯片内部自带的第二内部收发器151进行控制信号的传输，通过所述第一内部收发器140使所述微处理模块130与所述线性恒流模块150进行控制信号的传输。

其中，所述第二内部收发器151也为内部CAN收发器。

所以本实施例中的OLED光源驱动控制电路将将DC/DC恒压式电路作为前端一级电路，将输入电压通过高效率的驱动方式先调整至合适后端OLED电压的范围内(例如：12V降低至6V，通过DC/DC式驱动，转换效率大约80％，比单纯的线性恒流转换效率30％高很多)，再二级连接至各性恒流驱动芯片精确控制流过OLED的电流，从驱动系统上而言，有效提高了整体驱动系统的电路转换效率，减少了驱动消耗的功耗和热量，可以有效减小驱动板面积；而且由于采用了前端DC/DC恒压式驱动加后端线性恒流驱动的混合式电路，后端二级的线性恒流电路可以有效舒缓前一级DC/DC恒压式电路的对外辐射干扰，相较于传统的DC/DC式恒流驱动，可有效降低开关电源式电路对外的辐射干扰，使EMC电磁兼容试验中对外辐射和对外传导试验更易通过。

OLED作为尾灯光源，其目的是为了体现科技感，超炫感，可实现单个OLED图形区域单独控制分别点亮，而若OLED片数较多，就带来对单片机引脚需求的负担。第一代驱动采用串口转并口输出的移位寄存器芯片，来实现一路SPI通讯转若干路并行输出控制从而拓展I/O口数量，这种控制架构除了线性恒流驱动以外还需要额外增加多片移位寄存器芯片及外围电路，增加了控制电路的复杂性及占板面积。本实施例中的OLED光源驱动控制电路采用具有通讯功能的线性恒流驱动芯片，利用线性恒流驱动芯片自带的差分总线通讯协议，通过第一内部收发器140(内部CAN收发器)与微处理模块130进行通讯，通过简单几根通讯线实现多样化的OLED图形显示效果，简化控制电路架构从而减少PCB占板率，节省MCU的I/O口或PWM口需求数量。同时相较于采用I2C或SPI线这种通讯线方式，该差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的优化改良型高速数字通讯总线协议，具有抗电磁干扰能力强的特点，特别有利于OLED汽车灯具这种需要独立控制每个发光区域的动态控制系统，强抗扰能力有助于动态OLED汽车灯具按预设状态实施动态效果，实现丰富的动态效果、文字信息显示等功能。

所以由此可见，原来的OLED驱动及控制系统采用串口转并口输出的移位寄存器芯片，来实现一路SPI通讯转若干路并行输出控制从而拓展I/O口数量，这种控制架构除了线性恒流驱动以外还需要额外增加多片移位寄存器芯片及外围电路，增加了控制电路的复杂性及占板面积。本实施例中的OLED光源驱动控制电路采用具有通讯功能的线性恒流驱动芯片，利用线性恒流驱动芯片自带的差分总线通讯端口与内部CAN收发器进行控制信号传递，控制信号再经过内部CAN收发器转换后与微处理模块130进行通讯，通过简单几根通讯线实现多样化的OLED图形显示效果，简化控制电路架构从而减少PCB占板率，节省微处理模块130的I/O口或PWM口需求数量。差分总线通讯方式相较于传统I2C或SPI通讯线具有更强的抗干扰能力。同时可以通过线性恒流驱动芯片自带的差分总线通讯口将OLED负载的开路或短路故障通过内部CAN收发器的通讯接口反馈给微处理模块130，随后微处理模块130输出使能EN信号关断前一级的DC/DC恒压模块110，从而达到减小OLED故障关断电流，使灯具更容易满足整车厂车身BCM对故障诊断的电流需求。

于本实施例中，所述线性恒流模块150中每一个线性恒流芯片都具有1～n个输出通道(例如：n＝12)，用于连接OLED光源的正极，OLED光源的负极与GND连接(OLED光源为共阴极，需要的线性恒流芯片必须为高边驱动)。线性恒流芯片1～N可以全部挂在差分总线通讯线上(该差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的优化改良型高速数字通讯总线协议)，以此方式级联来拓展控制OLED光源的通道数(按实际需求的OLED单独可控发光区域数量)。线性恒流芯片采集每个通道上的OLED光源的电压值，并通过第二内部收发器及差分总线通讯线传递给第一内部收发器140，第一内部收发器140再转换信号传递给微处理模块130模块，如检测到电压异常，可判断为OLED短路或开路，微处理模块130可以输出EN信号关闭前端DC/DC恒压模块110以停止给后端线性恒流模块150供电。另一方面，微处理模块130也可通过差分总线通讯线采集OLED光源电压，如OLED电压出现一定范围内的变化(非短路和开路)，MCU可以输出FB反馈信号给DC/DC恒压模块110，以适当调节DC/DC恒压模块110的输出电压值来适应后端OLED因老化原因带来的电压变化，补偿OLED因老化原因的变暗或变亮。

于本实施例中，OLED屏体光源160包含分别与各所述线性恒流芯片对应的多片OLED屏体，通过所述线性恒流芯片的输出通道控制各片OLED屏体发光。

于本实施例中，每一个所述线性恒流芯片具有多个输出通道，对应连接一片OLED屏体中的多个发光区域。

各所述线性恒流芯片的输出端分别按各通道数(CH1～CHn)与各OLED发光区域引出的正极相连，OLED各发光区域引出的负极极性全部与GND地相连。

于本实施例中，通过所述差分总线通讯线采集各所述线性恒流芯片内各个通道上对应OLED发光区域对应的OLED屏体电压，当OLED屏体电压升高在预设范围内时，所述微处理模块130输出反馈信号调节所述DC/DC恒压模块110的输出电压，使各所述线性恒流芯片有足够电压供升高OLED屏体电压；当OLED屏体电压上升超出所述预设范围时，所述微处理模块130输出反馈信号升高所述DC/DC恒压模块110的输出电压至预设的极限电压，以维持预设恒定输出的极限功率给OLED屏体光源提供驱动。

具体地，为适应OLED屏体因高温、太阳辐照老化后的屏体电特性参数变化，避免OLED灯具因环境因素变暗，本实施例中的OLED光源驱动控制电路采用如下设计：本实施例中的OLED光源驱动控制电路的微处理模块130连接第一内部收发器140(内部CAN收发器)，第一内部收发器140与各线性恒流芯片的通讯端口相连，微处理模块130通过第一内部收发器140(内部CAN收发器)转换信号，通过差分总线通讯线(该差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的优化改良型高速数字通讯总线协议)采集线性恒流芯片各个通道上对应OLED发光区域对应的OLED屏体电压，当OLED屏体电压升高在某一范围内(可自定义，例如：+30％)，微处理模块130输出反馈信号调节前端DC/DC恒压模块驱动的输出电压(随动电压控制)，以使后端线性恒流模块150有足够电压供升高屏体电压的OLED维持原电流值点亮，避免屏体因老化问题电压升高后，原设定的供给后端线性恒流驱动的输出电压不足(电压差不够)导致的OLED电流变小，从而维持OLED恒定的光通量输出，即避免因环境因素导致OLED屏体电气特性变化后的整灯变暗；当OLED屏体电压上升超出这一定义范围外时，微处理模块130输出反馈信号调节前端DC/DC恒压模块驱动输出，使OLED前端DC/DC恒压模块可以输出上浮某一设定比例为极限的电压，以维持某一预设恒定输出的极限功率给OLED光源提供驱动，避免整灯系统超额过热。

如OLED光源参与整灯配光法规考核，如OLED光源中单个发光区域损坏，有可能影响整灯配光的法规合规性，此时需要单个发光区域损坏关闭所有OLED屏体以显示灯具损坏的功能。原传统OLED驱动控制电路并不具备此故障关断功能。本实施例中的OLED光源驱动控制电路中，各个线性恒流芯片给OLED供电的每个通道的输出端电压，通过线性恒流芯片自带的差分总线通接口传输回内部CAN收发器，再由内部CAN收发器转换信号传递给微处理模块130，如果电压变化有OLED短路或开路的特征，可以被微处理模块130检测出来，微处理模块130随后输出一个使能EN信号给前端DC/DC恒压模块110，用于关断DC/DC恒压模块110的工作，停止给后端线性恒流模块150的供电以关闭全部OLED，同时由微处理模块130提供出故障报警信号通过CAN/LIN通讯线传递给车身。

于本实施例中，其中，线性恒流芯片的数量乘以一个线性恒流芯片上的输出通道数量≥OLED屏体的片数乘以一片OLED屏体上的发光区域数量。

具体地，图8是用于解释本实施例中OLED光源驱动控制电路内OLED光源所对应的OLED屏体及发光区域对应的举例说明示意图(但不局限于此图形，此图仅做举例)。假设一个车灯灯具中共有如图8的M片OLED屏体，每片OLED屏体中有m个可独立控制的发光区域(此处图8中m＝3，即每片OLED屏体中有3个可独立控制的发光区域)，OLED1-1代表第一片OLED屏体的最左边的发光区域，OLED1-2代表第一片OLED屏体的中间的发光区域，OLED1-3代表第一片OLED屏体的最右边的发光区域；当然m可以大于3，那么每片OLED屏体中就可以有大于3的m个独立发光区域。需要注意的是：其中N代表有N个线性恒流芯片，n代表每个线性恒流芯片中的输出通道数量，其关系为：N×n≥M×m，即线性恒流芯片组的总输出通道数必须大于等于需要独立控制的所有OLED屏体的发光区域。

于本实施例中，如图9所示，所述OLED屏体光源160中设置一过温检测电路170，与所述微处理模块130相连，用于检测OLED屏体光源160的温度，并将检测的温度传输至所述微处理模块130。

可以在灯体内部最热区域设置过温检测电路170，通过过温检测电路170将灯体内温度变化传递给微处理模块130，微处理模块130可以适时调整输出的控制策略，以降低流过OLED光源的电流大小或关闭OLED光源，避免高温对OLED光源的损坏。

具体地，如图10所示，于本实施例中，所述过温检测电路170包括PCB电路板171，装设于所述PCB电路板171上的热敏电阻、上拉分压电阻以及A/D采样电路172；其中，所述热敏电阻和上拉分压电阻相连，所述A/D采样电路172一端连接于所述热敏电阻和上拉分压电阻之间的线路上，另一端与所述微处理模块130相连。

于本实施例中，过温保护原理如下：

热敏电阻焊接在一块PCB板上，有电极性引出走线，此PCB在物理位置上安装在离OLED屏体较近的区域并固定，用于感测OLED附近区域的温度。在电路结构上，此过温检测电路170由上拉分压电阻、热敏电阻及A/D采样电路172构成，上拉分压电阻连接上拉至恒定电压VCC，上拉分压电阻下端与热敏电阻相连，热敏电路另外一端与地GND连接，热敏电阻与上拉电阻中间的连接点即分压点电压被微处理模块130(MCU)的A/D采样电路172采样进微处理模块130(MCU)，当热敏电阻因温度变化引起阻值变化时，微处理模块130(MCU)即可通过分压点电压的改变而感知，从而微处理模块130(MCU)输出FB反馈信号(可以是0％～100％的PWM信号)给前端DC/DC恒压模块110进行适时调节，使流经OLED光源的电流减小或者直接关闭OLED光源。

其中，所述DC/DC恒压模块110，所述外部收发器120，所述第一内部收发器140、所述微处理模块130，所述线性恒流模块150以及所述OLED屏体光源160的地端分别与汽车电源线的负极相连。

本实施例中，所述OLED光源驱动控制电路的工作原理如下：

车身输入到所述OLED光源驱动控制电路的共有两种类型的信号，一种是VBat和GND的电源线，其中VBat为电源线正极，GND为电源线负极，正负极形成整个所述OLED光源驱动控制电路的电流回路，负责整个所述OLED光源驱动控制电路的电源供电；另一种是通讯信号线LIN(1根LIN线输入)或者CAN(分为CANH和CANL两根线输入)，负责所述OLED光源驱动控制电路的控制功能，例如：车身通过该LIN或CAN通讯线传递是否需要打开OLED的供电，或者车身通过LIN或CAN输入某一预设的信号，OLED不同发光区域分别按照某种特定动态效果执行动态显示，来代表车身某种特殊场景定义(如“迎宾模式”，当车钥匙接近，OLED后灯会以某一种预设的动态效果显示来迎接车主)。

防反接电路为整个OLED光源驱动控制电路提供防反接，可以由二极管或者具有同等效果的PMOS防反接电路组成，用于防止电源正负极反接后对系统的损坏。DC/DC恒压模块110可以例如为降压BUCK形式的DC/DC以及E522.10芯片型号，还可以由升降压形式的SEPIC及ZETA恒压电路以及其他类似功能的DC/DC芯片构成。

如图11所示，显示为DC/DC恒压模块110的一种示例图。DC/DC恒压模块110可以由输入滤波电路、DC/DC驱动芯片(以ELMOS厂家的E522.10为例)以及构成其恒压拓扑架构(BUCK降压拓扑或者SEPIC升降压拓扑或ZETA形式升降压拓扑)的外围电路(详见图11中DC/DC恒压模块110示例电路结构)、输出滤波电路构成：输入滤波电路用以缓和DC/DC开关电源式电路的纹波，图11为DC/DC降压式恒压电路(图11实例为此类型，但其实不局限于此BUCK降压类型，可以拓展为升降压形式的SEPIC或ZETA形式恒压电路)：图11中C1、L1、C2构成输入滤波电路；U1、D1、L2、C5构成DC/DC式BUCK降压拓扑结构；C8、C6、C7构成输出滤波电路；图11中其余器件构成DC/DC恒压BUCK电路的周边外围电路。OLED光源驱动控制电路中的D1负极连接图11中的VIN-D1端口处，OLED光源驱动控制电路中的DC/DC恒压输出模块的电源输出即为图11中的DC/DC-VOUT端口，此端口连接后端线性恒流芯片组的电源输入端。DC/DC恒压模块110输出恒定的电压提供给后端线性恒流模块150的电源输入端，通过前端的一级恒压，可以降低施加在二级线性恒流芯片组两端的电压，减少二级线性恒流芯片上的功耗，通过这种前端DC/DC+后端线性的电路架构提高整个驱动控制系统的效率，减少因功耗产生的热量，减小PCB板尺寸。

线性恒流模块150中每个线性恒流芯片(以TI的TPS929XX系列为例)的内部收发器的通讯信号通过差分总线(ICANH和ICANL线)与第一内部收发器140(内部CAN收发器)的通讯端口相连接，传递控制信号；第一内部收发器140的输入信号端口与微处理模块130的通讯端口连接，来接收微处理模块130传递过来的控制信号，这样微处理模块130可通过内部CAN收发器转换信号，再通过差分总线输出指令独立控制每个线性恒流芯片的供电输出通道，控制方法包括：开关每个通道和每个通道的单独调光、开关以及延时或时间间隔控制。每个线性恒流芯片具有n个供电输出通道CH1～n，每个输出通道与一个OLED独立控制发光区域引线引出的正极相连用以提供OLED恒定的电流以使其发光，所有OLED独立发光区域的负极均与地GND连接。DC/DC恒压模块110还可提供恒定电压VCC的电源给微处理模块130及LIN收发器121供电，LIN收发器121接收了车身的通讯信号LIN，将车身指令通过LIN收发器121转换传递给微处理模块130，微处理模块130接收了此信号指令后再经由内部CAN收发器122转换信号，再通过差分总线将控制信号传递给后端各线性恒流芯片，从而实现每个通道的独立控制即每个发光区域的独立控制。

此外，微处理模块130经由内部CAN收发器通过差分总线采集各线性恒流芯片每个通道输出的电压值，如电压值出现异常，如OLED开路或短路，微处理模块130可采集到该异常值并相应输出使能信号EN来关闭前端DC/DC恒压模块110的工作；如微处理模块130经由内部CAN收发器通过差分总线采集到的电压值在某一预设值范围内增大或减小，微处理模块130可通过输出反馈信号FB给DC/DC恒压模块110做输出电压调整，进而补偿OLED因老化导致的屏体电压变化带来的OLED电流变小或变大。

如图12所示，因为本实施例采用了前端DC/DC恒压模块做电压预处理以及强抗干扰能力的差分总线做控制信号传输，本实施例的OLED光源驱动控制电路架构中可以将防反接二极管D1、DC/DC恒压模块110、外部收发器120、微处理模块130、第一内部收发器140几个功能模块电路组合成一个灯具控制模块180，此灯具控制模块180可以设计成标准化、平台化的独立控制模块，将此灯具控制模块180从OLED光源驱动控制电路架构内独立出来，成为一个物理上独立存在的控制模块，此灯具控制模块180的硬件电路设计可适用于不同车灯灯具，而针对不同的灯光控制效果可以编写不同的软件进此控制模块。此灯具控制模块180可以布置于汽车灯具的外部作为一标准主控模块Master，而本实施例中OLED光源驱动控制电路架构中的线性恒流模块150和OLED屏体光源160可以一起独立布置于灯具内部，线性恒流模块150作为从属驱动电路Slave，随不同灯具造型做不同电路设计。

此外，需要说明的是，如图13-1和图13-2所示，以上OLED光源驱动控制电路，也同样适用于LED光源190。例如：多颗LED光源构成的汽车灯具，有动态显示或独立控制每颗LED光源单独开关、调光、文字或信息显示的功能需求时，也可用此发明的光源驱动控制电路方案实现功能。如图13-1和图13-2所示，其中图13-1中线性恒流芯片为高边驱动，图13-2中线性恒流芯片为低边驱动，均可适用于LED光源190。

本发明的实施例还提供一种OLED灯具，采用如上所述的OLED光源驱动控制电路。上述已经对OLED光源驱动控制电路进行了详细说明，在此不再赘述。

综上所述，本发明采用差分总线通讯方式，差分总线通讯方式相较于传统I2C或SPI通讯线具有更强的抗干扰能力；本发明采用前端DC/DC恒压模块和后端线性恒流模块结合的电路方式，有效提高了整体驱动系统的电路转换效率，减少了驱动消耗的功耗和热量，可以有效减小驱动板面积；本发明可有效降低开关电源式电路对外的辐射干扰，使EMC电磁兼容试验更易通过；本发明简化控制电路架构从而减少PCB占板率，节省MCU的I/O口或PWM口需求数量，而且可以达到减小OLED故障关断电流，使灯具更容易满足整车厂车身BCM对故障诊断的电流需求；本发明可以避免屏体因老化问题电压升高后，原设定的供给后端线性恒流驱动的输出电压不足(电压差不够)导致的OLED电流变小，从而维持OLED恒定的光通量输出，可以维持某一预设恒定输出的极限功率给OLED光源提供驱动，避免整灯系统超额过热；本发明可以降低流过OLED的电流大小或关闭OLED光源，避免高温对OLED的损坏。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中包括通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述OLED光源驱动控制电路包括：DC/DC恒压模块，外部收发器，第一内部收发器，微处理模块，线性恒流模块以及OLED屏体光源；

所述DC/DC恒压模块与汽车电源线的正极相连，并分别输出供电至所述外部收发器，所述第一内部收发器，所述微处理模块以及所述线性恒流模块；

所述外部收发器一端与汽车通讯线相连，另一端与所述微处理模块相连，接收所述汽车通讯线传输的控制信号并将所述控制信号传输至所述微处理模块，以供所述微处理模块执行与所述控制信号对应的控制指令；

所述微处理模块与第一内部收发器通讯，检测所述线性恒流模块的输出电压，将检测的输出电压反馈至所述DC/DC恒压模块以供所述DC/DC恒压模块调节输出至所述线性恒流模块的输出电压，并根据检测的电压或所述线性恒流模块反馈的电压控制所述DC/DC恒压模块工作；

所述第一内部收发器通过差分总线与所述线性恒流模块相连，用于传输所述微处理模块和所述线性恒流模块之间的信号；

所述线性恒流模块包含多个线性恒流芯片，各所述线性恒流芯片分别具有一第二内部收发器，所述第二内部收发器的差分总线接口分别连接于与所述第一内部收发器的差分总线接口相连的差分总线通讯线上，以与所述第一内部收发器的差分总线接口进行通讯；

OLED屏体光源，包含分别与各所述线性恒流芯片对应的多片OLED屏体，通过所述线性恒流芯片的输出通道控制各片OLED屏体发光，每个输出通道对应一个OLED发光区域；

所述DC/DC恒压模块，所述外部收发器，所述第一内部收发器、所述微处理模块，所述线性恒流模块以及所述OLED屏体光源的地端分别与汽车电源线的负极相连。

2.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述DC/DC恒压模块与汽车电源线之间的线路上还连接有防反接电路。

3.根据权利要求2所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述防反接电路包括防反接二极管或防反接PMOS电路。

4.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述外部收发器为LIN收发器，所述汽车通讯线为LIN通讯线；或者所述外部收发器为CAN收发器，所述汽车通讯线为CAN通讯线。

5.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述外部收发器集成于所述微处理模块内，所述微处理模块内还集成有稳压源LDO。

6.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，每一个所述线性恒流芯片具有多个输出通道，对应连接一片OLED屏体中的多个发光区域。

7.根据权利要求6所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，线性恒流芯片的数量乘以一个线性恒流芯片上的输出通道数量≥OLED屏体的片数乘以一片OLED屏体上的发光区域数量。

8.根据权利要求6所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述OLED屏体光源附近设置一过温检测电路，与所述微处理模块相连，用于检测OLED屏体光源的温度，并将检测的温度传输至所述微处理模块。

9.根据权利要求8所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述过温检测电路包括PCB电路板，装设于所述PCB电路板上的热敏电阻、上拉分压电阻以及A/D采样电路；其中，所述热敏电阻和上拉分压电阻相连，所述A/D采样电路一端连接于所述热敏电阻和上拉分压电阻之间的线路上，另一端与所述微处理模块的A/D采样口相连。

10.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，通过所述差分总线控制OLED光源的动态效果；所述差分总线采用的差分总线协议为基于UART协议与本地差分总线物理层结构结合的高速数字通讯总线协议。

11.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，所述第一内部收发器与各所述线性恒流芯片内部自带的第二内部收发器进行控制信号的传输，通过所述第一内部收发器使所述微处理模块与所述线性恒流模块进行控制信号的传输。

12.根据权利要求1所述的OLED光源驱动控制电路，其特征在于，通过所述差分总线通讯线采集各所述线性恒流芯片内各个通道上对应OLED发光区域对应的OLED屏体电压，当OLED屏体电压升高在预设范围内时，所述微处理模块输出反馈信号调节所述DC/DC恒压模块的输出电压，使各所述线性恒流芯片有足够电压供升高OLED屏体电压；当OLED屏体电压上升超出所述预设范围时，所述微处理模块输出反馈信号升高所述DC/DC恒压模块的输出电压至预设的极限电压，以维持预设恒定输出的极限功率给OLED屏体光源提供驱动。

13.一种OLED灯具，其特征在于，采用如权利要求1至权利要求12任一权利要求所述的OLED光源驱动控制电路。

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