CN111465139A - 自适应led线性驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车灯光控制领域，更具体的说，涉及一种自适应LED线性驱动电路。本发明提出的一种自适应LED线性驱动电路，包括基本控制电路模块、自适应切换电路模块：所述基本控制电路模块，与自适应切换电路模块连接，对LED组进行供电；所述自适应切换电路模块，根据不同的输入电压切换开关状态，改变LED组的串并联接通方式。本发明提供的一种自适应LED线性驱动电路，可以根据不同的输入电压条件，适时调整输出电路的输出接通方式，保证在不同的输入条件下输出均能正常可靠的工作，可以最大程度的增加LED线性驱动的驱动能力，使LED线性驱动不受LED颗数的限制。

Description

自适应LED线性驱动电路

技术领域

本发明涉及汽车灯光控制领域，更具体的说，涉及一种自适应LED线性驱动电路。

背景技术

目前，LED照明以其高光效、高节能、多光色、寿命长、响应快、成本低、环保等优点，在汽车照明市场取得了越来越广泛的应用，对于大部分汽车厂商来说，LED照明已不单单是用于高端车型，很多低端车型也配备了部分LED甚至是全LED的照明功能。

LED照明已然成为当前汽车照明的主流趋势，因此，开发性能稳定、成本优异的LED驱动电路也变得十分必要。

一般来讲，汽车照明LED的驱动电路方案常用的主要有两种类型，即DC/DC(DirectCurrent)恒流驱动方案和线性驱动方案。

相对于线性驱动方案，DC/DC恒流驱动具有输出稳定、输出范围大等优点，但其缺点主要在于成本过高且EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容)风险也较线性驱动大。

因此，在满足法规要求和汽车照明需求的前提下，成本较低且EMC风险较低的线性驱动往往是汽车厂商的首要选择，尤其是对于信号灯系统，比如日间行车灯、位置灯、全天候灯、格栅灯、Logo(LOGOtype，徽标或者商标)灯等。

但是，随着照明需求的不断提高，传统的线性驱动方案存在以下弊端：

1)传统的线性驱动输出受输入影响较大，对于整车系统，在某些工况下，整车的输入电压特性由一定的波动性，这就导致输出电流会受到输入波动的影响，使得LED光源出现明暗变化。

在一些现有车型中，在start-stop(启停)功能启动时，输入电压的波动范围比较大，在这个过程中，线性驱动会带来很明显的LED灯光明暗变化。

2)传统的线性驱动的驱动能力受限于LED本身特性和BCM(Body Control Module，车身控制器)的供电特性，对LED的数量要求严格。

在一些现有车型中，整车BCM提供的电压范围为9-16V，LED的前向电压一般为3-4V之间，也就是说，这种驱动方式最多能驱动3-4颗LED。

3)传统的线性驱动的驱动能力受温度影响很大，尤其是在低温状态下，由于整车BCM供电不足，导致线性驱动的驱动能力下降，无法保证对LED的正常驱动。

综上，传统的线性驱动在LED灯光驱动的开发过程中遇到了很多技术问题和设计瓶颈，尤其是在整车系统供电不稳定的时候，传统的线性驱动方案往往会带来不稳定的输出效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应LED线性驱动电路，解决现有技术的LED线性驱动电路受输入电压、LED数量影响较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自适应LED线性驱动电路，包括基本控制电路模块、自适应切换电路模块：

所述基本控制电路模块，与自适应切换电路模块连接，对LED组进行供电；

所述自适应切换电路模块，根据不同的输入电压切换开关状态，改变LED组的串并联接通方式。

在一实施例中，所述基本控制电路模块，包括前端保护电路模块、线性驱动电路模块和驱动控制电路模块：

所述前端保护电路模块，与驱动控制电路模块连接，保护输入电路，防止电路反向；

所述线性驱动电路模块，与驱动控制电路模块连接，为LED组供电；

所述驱动控制电路模块，控制线性驱动电路模块的供电通断。

在一实施例中，所述前段保护电路模块包括输入保护电路模块、反极性保护电路模块、滤波电路模块：

所述输入保护电路模块，保护输入电路；

所述反极性保护电路模块，防止电路反向；

所述滤波电路模块，滤除电路中的纹波和杂波。

在一实施例中，所述自适应切换电路模块，包括开关控制电路模块和输出调节电路模块：

所述开关控制电路模块，与输出调节电路模块连接，根据不同的输入电压，输出不同的开关电平状态；

所述输出调节电路模块，根据不同的开关电平状态，改变LED组的接通方式。

在一实施例中，所述开关控制电路模块，包括运算放大器、三极管组和一系列辅助元器件，根据输入电压的不同，运算放大器的输出端输出不同的电压，控制三极管组的通断，执行对应的开关切换动作，输出高低不同的开关电平状态。

在一实施例中，所述输出调节电路模块，包括三极管组和一系列辅助元器件，根据开关控制电路模块不同高低的开关电平状态，控制三极管组的通断，改变LED组的接通方式。

在一实施例中，当输入电压高于第一电压时，开关控制电路模块执行对应的开关切换动作，输出对应的开关电平状态，输出调节电路模块改变LED组的接通方式为串联状态。

在一实施例中，当输入电压低于第一电压并高于第二电压时，开关控制电路模块执行对应的开关切换动作，输出对应的开关电平状态，输出调节电路模块改变LED组的接通方式为并联状态。

在一实施例中，还包括故障处理电路模块，与驱动控制电路模块连接，在LED组出现故障时向驱动控制电路模块发送故障信号，并将故障报警反馈给车身控制器；

所述驱动控制电路模块，根据故障处理电路模块的输入信号，调整线性驱动电路模块的供电通断，控制LED光源的亮灭。

在一实施例中，还包括电压采样电路模块和单片机：

所述电压采用电路模块，采集输入电压值并发送给单片机；

所述单片机，根据不同的输入电压，控制开关控制电路模块的开关电平状态，改变LED组的接通方式。

本发明提供的一种自适应LED线性驱动电路，具体具有以下有益效果：

1)LED的线性驱动可以根据不同的输入电压条件，适时调整输出电路的输出接通状态，保证在不同的输入条件下输出均能正常可靠的工作；

2)可以最大程度的增加LED线性驱动的驱动能力，使LED线性驱动不受LED颗数的限制；

3)通过检测电路中每颗LED工作状态的故障检测电路，在有多颗LED且LED部分处于或者完全处于并联状态时，也可以实现整车厂商N-1＝0的要求；

4)通过增加电压采样电路加单片机的方式，实现多档位自适应切换输出状态的功能，为线性驱动提供了多级的驱动方式，实用性更强。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明一实施例的自适应LED线性驱动电路的框图；

图2揭示了根据本发明一实施例的基本控制电路模块的框图；

图3揭示了根据本发明一实施例的前端保护电路模块的电路图；

图4揭示了根据本发明一实施例的线性驱动电路模块的电路图；

图5揭示了根据本发明一实施例的驱动控制电路模块的电路图；

图6揭示了根据本发明一实施例的故障处理电路模块的电路图；

图7揭示了根据本发明一实施例的自适应切换电路模块的电路图；

图8揭示了根据本发明一实施例的第一开关控制电路图；

图9揭示了根据本发明一实施例的第二开关控制电路图；

图10揭示了根据本发明一实施例的输出调节电路模块的电路图；

图11揭示了根据本发明一实施例的高电压时第一开关控制电路导通图；

图12揭示了根据本发明一实施例的高电压时第二开关控制电路导通图；

图13揭示了根据本发明一实施例的高电压时输出调节电路模块导通图；

图14揭示了根据本发明一实施例的低电压时第二开关控制电路导通图；

图15揭示了根据本发明一实施例的低电压时输出调节电路模块导通图；

图16揭示了根据本发明一实施例的LED失效时的故障处理电路模块的电路图；

图17揭示了根据本发明一实施例的多档位自适应LED线性驱动电路的框图。

图中各附图标记的含义如下：

11 输入保护电路模块；

11a 输入保护电路模块；

12 反极性保护电路模块；

13 滤波电路模块；

13a 滤波电路模块；

14 驱动控制电路模块；

15 线性驱动电路模块；

20 自适应切换电路模块；

30 开关控制电路组；

311 开关控制电路模块；

312 开关控制电路模块；

321 开关控制电路模块；

322 开关控制电路模块；

331 开关控制电路模块；

332 开关控制电路模块；

341 开关控制电路模块；

342 开关控制电路模块；

40 输出调节电路模块；

411 开关电路模块；

412 开关电路模块；

413 反极性保护电路模块；

421 开关电路模块；

422 开关电路模块；

423 反极性保护电路模块；

431 开关电路模块；

432 开关电路模块；

433 反极性保护电路模块；

441 开关电路模块；

442 开关电路模块；

50 故障处理电路模块；

61 电压采用电路模块；

62 单片机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

为了解决现有技术的上述问题，本发明充分考虑到线性驱动的特点，同时考虑整车系统在不同工况下的输入状态，提出一种自适应LED线性驱动电路，本发明可以根据整车的实际输入电压，适时调整输出的开关状态，保证LED组在不同的输入电压条件下均能正常可靠的工作。

考虑到整车系统在不同的工况下，对LED线性驱动的输入不同，本发明在输出端增加了自适应调节电路模块，该电路模块的工作状态由开关控制电路组控制，而开关控制电路组会根据不同的输入发送不同的开关命令给自适应调节电路模块，从而对输出端的LED组的串并联接通方式进行调节，以满足当前输入电压的需求。

本发明驱动可支持多颗LED驱动，以下实施例的电路设计以4颗LED为例，但保护范围不止限于4颗。

图1揭示了根据本发明一实施例的自适应LED线性驱动电路的框图，如图1所示，本发明提出的自适应LED线性驱动电路，主要包括基本控制电路模块和自适应切换电路模块20。

所述基本控制电路模块，与自适应切换电路模块20连接，对LED组进行供电；

所述自适应切换电路模块20，根据不同的输入电压切换开关状态，改变LED组的串并联接通方式。

图2揭示了根据本发明一实施例的基本控制电路模块的框图，如图1和图2所示，基本控制电路模块，包括前端保护电路模块、驱动控制电路模块14和线性驱动电路模块15。

所述前端保护电路模块，与驱动控制电路模块14连接，保护输入电路，防止电路反向；

所述线性驱动电路模块15，与驱动控制电路模块14连接，为LED组供电；

所述驱动控制电路模块14，控制线性驱动电路模块15的供电通断。

前端保护电路模块包括输入保护电路模块11、反极性保护电路模块12和滤波电路模块13。

图3揭示了根据本发明一实施例的前端保护电路图，如图3所示，前端保护电路模块包括输入保护电路模块11a、反极性保护电路模块和滤波电路模块13a。

输入保护电路模块11a，主要作用是保护输入电路，包括电容C3、电阻R125，双向二极管D4；

反极性保护电路模块，主要作用是防止电路反向。

在图3所示的实施例中，反极性保护电路模块包括二极管DI_2和二极管DO_2。

二极管DI_2的作用是防止输入电路反向；

二极管DO_2的作用是防止输出电流反向。

滤波电路模块13a，主要作用是减低电路中纹波、杂波对电路的影响，包括电容CG1、电阻R1、R2，二极管DZ1和场效应管Q1。

图4揭示了根据本发明一实施例的线性驱动电路模块的电路图，如图4所示，线性驱动电路模块15，其主要作用是为LED光源提供电流，保证LED组能正常工作。

线性驱动电路模块15，包括电阻组、电容组、运算放大器和三极管组。

电阻组包括R3-R5、R7、R9、R11、R13、R15-R19、R21、R23、R30、R37、R40-R43、R66、R69、R71-R73、R142、R143等。

电容组包括C4、C5、C7、C8、C10、C11、C13、C43、C49、C50、C59、C83和C86等。

运算放大器U2。

三极管组包括Q2、Q4、Q6、Q21、Q22、Q42和Q45等。

电压Vcc_LD为线性驱动电路模块15的输入电压。

图5揭示了根据本发明一实施例的驱动控制电路模块的电路图，如图5所示，驱动控制电路模块14，其主要作用是为线性驱动电路模块15供电。

驱动控制电路模块14，根据故障处理电路模块50的输入电压信号Vcc_REF的不同状态，调整线性驱动电路模块15供电的通断，从而控制整个系统的LED组的亮灭。

驱动控制电路模块14，包括电阻组、电容组和三极管组。

电阻组包括R81、R82、R85、R86、R88、R89、R91、R92和R137等。

电容组包括C62、C68和C69。

三极管组包括Q25、Q26。

可变电阻包括RT1和RT2。

电压Vcc_REF为从故障处理电路模块50输入的电压信号。

电压Vcc_LD为输出到线性驱动电路模块15的电压。

图6揭示了根据本发明一实施例的故障处理电路模块的电路图，如图6所示，故障处理电路模块50，与驱动控制电路模块14连接，其作用是当有多颗LED同时工作时，如果一颗或几颗LED出现故障，向驱动控制电路模块14发送故障信号Vcc_REF，通过驱动控制电路模块14切断线性驱动电路模块15的供电，所有的LED关闭，并会有故障报警反馈给车身控制器，从而满足对汽车照明的N-1＝0的法规要求。

所述汽车照明的N-1＝0的要求为，根据GB4785《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》的要求，对于包含不止一个光源的单灯，若所有光源中任一光源失效时，全部光源熄灭。

故障处理电路模块50，包括包括电阻组、电容组、运算放大器、三极管组和二极管组。

电阻组包括R38、R39、R44、R46-R50、R52、R53等。

电容组包括C17、C20-C25、C28、C29、C32、C33、C42、C64等。

运算放大器U1。

三极管组包括Q16、Q17等。

二极管组包括D1、D10、D8、D15等。

电压Vcc_REF为故障处理电路模块50输出的故障电压信号。

图7揭示了根据本发明一实施例的自适应切换电路模块的电路图，如图1和图7所示，自适应切换电路模块20，主要由开关控制电路组30和输出调节电路模块40组成。

开关控制电路组30，与输出调节电路模块40连接，根据不同的输入电压，输出对应的开关电平状态；

输出调节电路模块40，接收开关控制电路组30的不同开关电平状态，从而改变LED组的接通方式。

在图7所示的实施例中，开关控制电路组30包括开关控制电路模块311、开关控制电路模块312、开关控制电路模块321、开关控制电路模块322、开关控制电路模块331、开关控制电路模块332、开关控制电路模块341和开关控制电路模块342。

在图7所示的实施例中，输出调节电路模块40包括开关电路模块组和反极性保护电路模块组。

所述开关电路模块组，包括开关电路模块411、开关电路模块412、开关电路模块421、开关电路模块422、开关电路模块431、开关电路模块432、开关电路模块441和开关电路模块442。

所述反极性保护电路模块组，包括反极性保护电路模块413、反极性保护电路模块423和反极性保护电路模块433，防止电路反向。

考虑到实际应用情况，在图7所示的实施例中，仅以LED组两种不同的接通方式进行介绍，即LED1～LED4纯串联(记作LED1+LED2+LED3+LED4)和LED1～LED4纯并联(记作LED1//LED2//LED3//LED4)，对于其他的LED接通方式，如(LED1+LED2)//(LED3+LED4)等，其原理也是通过改变自适应切换电路模块中开关电平状态，也在本发明的保护范围之内。其中，符号“+”为电路串联，符号“//”为电路并联。

因为只考虑LED组两种不同的接通方式，所以开关电路组只需要两种不同的开关组合。

第一种开关组合方式为，当LED1～LED4都是串联时：

开关控制电路模块311控制开关电路模块411接通，开关控制电路模块342控制开关电路模块442接通；

开关控制电路模块312、开关控制电路模块321、开关控制电路模块322、开关控制电路模块331、开关控制电路模块332和开关控制电路模块341控制对应的开关电路模块断开。

第二种开关组合方式为，当LED1～LED4都是并联时：

开关控制电路模块311、开关控制电路模块312、开关控制电路模块321、开关控制电路模块322、开关控制电路模块331、开关控制电路模块332、开关控制电路模块341和开关控制电路模块342控制对应的开关电路模块均接通。

因此，开关控制电路组30需要两种不同的电路结构去实现。在本实施例中，开关控制电路组30包括第一开关控制电路和第二开关控制电路。

在本实施例中，采用三极管组的通断，进行相应的开关切换动作，在其他实施例中，可以采用其他开关电路，如继电器，场效应管等，实现电路的串并转换。

图8揭示了根据本发明一实施例的第一开关控制电路图，如图8所示的第一开关控制电路，对应于图7所示实施例中的开关控制电路模块311和开关控制电路模块342。

第一开关控制电路，包括运算放大器、三极管组和一系列辅助元器件，根据输入电压的不同，运算放大器的输出端输出不同的电压，控制三极管组的通断，执行对应的开关切换动作，输出高低不同的开关电平状态。

所述辅助元器件包括电阻组、电容组和二极管组。

电阻组包括R174-R182。

电容组包括C136-C140。

二极管组包括D130、D131。

运算放大器U4。三极管组包括Q50、Q51。

图9揭示了根据本发明一实施例的第二开关控制电路图，如图9所示的第二开关控制电路，对应于图7所示实施例中的其他开关控制电路模块。

第二开关控制电路，包括运算放大器、三极管组和一系列辅助元器件，根据输入电压的不同，运算放大器的输出端输出不同的电压，控制三极管组的通断，执行对应的开关切换动作，输出高低不同的开关电平状态。

所述辅助元器件包括电阻组、电容组和二极管组。

电阻组包括R74-R80、R83、R84、R87、R90和R200。

电容组包括C36、C54、C55、C61、C63和C67。

二极管组包括D30、D9。

运算放大器U3。三极管组包括Q27、Q28。

图10揭示了根据本发明一实施例的输出调节电路模块的电路图，如图10所示的输出调节电路模块，包括三极管组和一系列辅助元器件。

所述辅助元器件包括一系列电阻组、电容组、二极管组和运算放大器。

电阻组包括R11-R17、R21-R27、R31-R37以及R41-R46。

电容组包括C11-C13、C21-C23、C31-C33以及C41-C43。

二极管组包括D80-D82。

三极管组包括Q11、Q12、Q21、Q22、Q31、Q32、Q41和Q42。

下面以LED组纯串联和LED组纯并联两种接通方式为例，并以输入电压9V和6V为临界点，说明自适应切换电路模块的工作方式：

1)当输入电压高于9V时，此时输入电压为高电压，LED组为串联状态；

2)当输入电压低于9V大于6V时，此时输入电压为低电压，LED组为并联状态；

3)当输入电压小于6V时，线性驱动电路模块不工作，LED组不点亮。

当输入电压高于9V时，此时输入有足够的电压维持LED组工作，LED组为串联状态。

第一开关控制电路和第二开关控制电路，具体通过以下方式导通实现LED组的串联状态。

图11揭示了图8所示的第一开关控制电路在高电压时导通图，如图11所示的第一开关控制电路，POWER端为电源输入端，由于输入电压较高，运算放大器U4的输出端1为高电压，使得三极管Q50导通，输入电流从POWER端经电阻R181、R180、二极管D131、三极管Q50到地形成回路，因此Vcc11电压被拉低为低电平；

于此同时，电阻R180端的电压低于POWER端的电压，从而使得三极管Q51导通，输入电流从POWER经三极管Q51、电阻R182到地形成回路，而Vcc42电压被拉高为高电平。

图12揭示了图9所示的第二开关控制电路在高电压时导通图，如图12所示的第二开关控制电路，POWER端为电源输入端，由于输入电压较高，运算放大器U3的输出端1为低电压，使得三极管Q27关断，电阻R87、R90、二极管D9没有电流路过，因此Vcc21、Vcc31、Vcc41的电压都会被拉高为高电平。

基于同样的原因，三极管Q28的基极电压也会被拉高，因此三极管Q28也处于关断状态，此时Vcc12、Vcc22、Vcc32的电压会被拉低为低电平。

图13揭示了图10所示的输出调节电路模块在高电压时导通图，如图13所示的输出调节电路模块，Vcc11为低电平，对应的PNP型三极管Q11导通；

Vcc21、Vcc31、Vcc41都为高电平，对应的PNP型三极管Q21、Q31、Q41关断；

Vcc12、Vcc22、Vcc32都为低电平，对应的NPN型三极管Q12、Q22、Q32关断；

Vcc42为高电平，对应的NPN型三极管Q42导通。

因此，电流从LED+流入，经三极管Q11、电阻R12、LED1、二极管D80、LED2、二极管D81、LED3、二极管D82、LED4、电阻R4、三极管Q42，最后从LED-流出，从而实现LED1、LED2、LED3、LED4的串联状态。

当输入电压低于9V大于6V时，此时输入电压偏低，没有足够的电压维持LED组串联工作，因此需要改变LED组接入电路中的导通状态，即由串联状态改为并联状态。

第一开关控制电路和第二开关控制电路，具体通过以下方式导通实现LED组的并联状态。

对于第一开关控制电路，虽然输入电压有所降低，但仍能保证运算放大器U4输出端1为高电压，此时第一开关控制电路的导通电路图和图11所示相同，三极管Q50导通，输入电流从POWER端经电阻R181、R180、二极管D131、三极管Q50到地形成回路，因此Vcc11电压被拉低为低电平。

于此同时，电阻R180端的电压低于POWER端的电压，从而使得三极管Q51导通，电流从POWER经三极管Q51、电阻R182到地形成回路，而Vcc42电压被拉高为高电平。

图14揭示了图9所示的第二开关控制电路在低电压时导通图，如图14所示的第二开关控制电路，由于输入电压较低，运算放大器U3输出端为高电压，使得三极管Q27导通，输入电流从POWER端经电阻R87、R90、二极管D9、三极管Q27到地形成回路，因此，Vcc21、Vcc31、Vcc41的电压都会被拉低为低电平；

于此同时，电阻R180端的电压低于POWER端的电压，从而使得三极管Q28导通，输入电流从POWER端经三极管Q28、电阻R200到地形成回路，因此，Vcc12、Vcc22、Vcc32的电压会被拉高为高电平。

图15揭示了图10所示的输出调节电路模块在低电压时导通图，如图15所示的输出调节电路模块，在低电压时，Vcc11、Vcc21、Vcc31、Vcc41都为低电平，对应的PNP型三极管Q11、Q21、Q31、Q41导通；

Vcc12、Vcc22、Vcc32、Vcc42都为高电平，对应的NPN型三极管Q12、Q22、Q32、Q42导通。

因此，输入电流从LED+流入，经三极管Q11、电阻R12、LED1、电阻R13、三极管Q12，到LED-流出，形成第一条并联回路；

输入电流从LED+流入，经三极管Q21、电阻R22、LED2、电阻R23、三极管Q22，到LED-流出，形成第二条并联回路；

输入电流从LED+流入，经三极管Q31、电阻R32、LED3、电阻R33、三极管Q32，到LED-流出，形成第三条并联回路；

电流从LED+流入，经三极管Q41、电阻R42、LED4、电阻R43、三极管Q42，到LED-流出，形成第四条并联回路。

需要指出的是，开关控制电路组30的输出电平Vcc11、Vcc12、Vcc21、Vcc22、Vcc31、Vcc32、Vcc41、Vcc42的高低，显然与对应的三极管类型有关，当三极管为NPN型或其他类型时，输出电平的高低可以进行适应性的改变。

更近一步地，考虑到当LED组为并联状态时，当一颗或几颗LED失效时，剩余LED将不会受到影响，这不满足法规N-1＝0的要求。

为了解决这个问题，本发明在电路中加入了故障处理电路模块。

图16揭示了根据本发明一实施例的LED失效时的故障处理电路模块的电路图，如图16所示的故障处理电路模块50，与驱动控制电路模块14连接，在LED组出现故障时向驱动控制电路模块14发送故障信号，并将故障报警反馈给车身控制器。

如图16所示的故障处理电路模块50，当有LED失效时，运算放大器U1的输出端7为低电平，使得三极管Q16关断，POWER端为电源输入端，输入电流从POWER端流经二极管D15、电阻R50、电阻R52到地形成回路，三极管Q17的基极电压被电阻R52拉高，从而使三极管Q17导通，使得故障信号电平Vcc_REF被拉低。

驱动控制电路模块14，根据故障处理电路模块50输入信号Vcc_REF的不同状态，调整线性驱动电路模块15的供电Vcc_LD。

故障信号电平Vcc_REF被拉低，线性驱动电路模块15的供电Vcc_LD被拉低，切断整个线性驱动电路模块15，使得所有LED关闭。

更进一步地，针对多颗LED组，要实现多种状态的输出方式，则需要引进电压采样电路模块61和单片机62去控制开关控制电路组30。

图17揭示了根据本发明一实施例的多档位自适应LED线性驱动电路的框图，如图17所示，电压采样电路模块61可以不断采集输入的电压值，并把该电压值发送给单片机62。

单片机62会根据不同的输入电压值控制不同的开关动作，实时控制开关控制电路组30中的每一个开关电平状态，改变LED组的接通方式，使输出的LED工作在需要的状态。

本发明提供的一种自适应LED线性驱动电路，具体具有以下有益效果：

1)LED的线性驱动可以根据不同的输入电压条件，适时调整输出电路的输出接通状态，保证在不同的输入条件下输出均能正常可靠的工作；

2)可以最大程度的增加LED线性驱动的驱动能力，使LED线性驱动不受LED颗数的限制；

3)通过检测电路中每颗LED工作状态的故障检测电路，在有多颗LED且LED部分处于或者完全处于并联状态时，也可以实现整车厂商N-1＝0的要求；

4)通过增加电压采样电路加单片机的方式，实现多档位自适应切换输出状态的功能，为线性驱动提供了多级的驱动方式，实用性更强。

应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或者多个特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种自适应LED线性驱动电路，其特征在于，包括基本控制电路模块、自适应切换电路模块：

所述基本控制电路模块，与自适应切换电路模块连接，对LED组进行供电；

所述自适应切换电路模块，根据不同的输入电压切换开关状态，改变LED组的串并联接通方式。

2.根据权利要求1所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，所述基本控制电路模块，包括前端保护电路模块、线性驱动电路模块和驱动控制电路模块：

所述前端保护电路模块，与驱动控制电路模块连接，保护输入电路，防止电路反向；

所述线性驱动电路模块，与驱动控制电路模块连接，为LED组供电；

所述驱动控制电路模块，控制线性驱动电路模块的供电通断。

3.根据权利要求2所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，所述前段保护电路模块包括输入保护电路模块、反极性保护电路模块、滤波电路模块：

所述输入保护电路模块，保护输入电路；

所述反极性保护电路模块，防止电路反向；

所述滤波电路模块，滤除电路中的纹波和杂波。

4.根据权利要求1所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，所述自适应切换电路模块，包括开关控制电路组和输出调节电路模块：

所述开关控制电路组，与输出调节电路模块连接，根据不同的输入电压，输出不同的开关电平状态；

所述输出调节电路模块，根据不同的开关电平状态，改变LED组的接通方式。

5.根据权利要求4所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，所述开关控制电路组，包括运算放大器、三极管组和一系列辅助元器件，根据输入电压的不同，运算放大器的输出端输出不同的电压，控制三极管组的通断，执行对应的开关切换动作，输出高低不同的开关电平状态。

6.根据权利要求5所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，所述输出调节电路模块，包括三极管组和一系列辅助元器件，根据开关控制电路组的不同高低的开关电平状态，控制三极管组的通断，改变LED组的接通方式。

7.根据权利要求6所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，当输入电压高于第一电压时，开关控制电路组执行对应的开关切换动作，输出对应的开关电平状态，输出调节电路模块改变LED组的接通方式为串联状态。

8.根据权利要求6所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，当输入电压低于第一电压并高于第二电压时，开关控制电路组执行对应的开关切换动作，输出对应的开关电平状态，输出调节电路模块改变LED组的接通方式为并联状态。

9.根据权利要求2所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，还包括故障处理电路模块，与驱动控制电路模块连接，在LED组出现故障时向驱动控制电路模块发送故障信号，并将故障报警反馈给车身控制器；

所述驱动控制电路模块，根据故障处理电路模块的输入信号，调整线性驱动电路模块的供电通断，控制LED光源的亮灭。

10.根据权利要求4所述的自适应LED线性驱动电路，其特征在于，还包括电压采样电路模块和单片机：

所述电压采用电路模块，采集输入电压值并发送给单片机；

所述单片机，根据不同的输入电压，控制开关控制电路组的开关电平状态，改变LED组的接通方式。

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