CN112046392A - 一种汽车字符灯控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车字符灯控制电路，包括字符灯模块、以及用于为所述字符灯模块供电的电源模块；所述电源模块包括在汽车发动机工作期间工作的第一电源；所述第一电源与所述字符灯模块连接。本发明通过使用在汽车发动机工作期间工作的第一电源，使得汽车字符灯在驾驶员关闭小灯时依旧可以处于点亮状态，且可以根据驾驶员或乘客的自身需求对字符灯的亮度进行调节。

Description

一种汽车字符灯控制电路

技术领域

本发明涉及汽车字符灯领域，尤其涉及一种汽车字符灯控制电路。

背景技术

汽车字符灯主要用于点亮控制面板上的字符，使得字符更加明显；如汽车上的空调控制面板。

如图1所示，目前市场上存在的字符灯都是由汽车上ILL+和ILL-电源直接驱动，故所用的字符灯模块有以下两方面劣势：

其一、驱动字符灯的电源源来自于汽车小灯模块中的ILL+和汽车仪表控制中的ILL-；而在日间光线充足的情况下，驾驶员通常会关闭小灯，汽车电源不提供ILL+，故字符灯不亮，影响驾驶体验。如果在驾驶员戴墨镜后其视力被影响的情况下，可能影响驾驶员的判断而重复操作，甚至会影响驾驶安全性。

其二、在夜间若驾驶员关闭小灯，汽车不提供ILL+，故字符灯不亮，影响驾驶体验。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种汽车字符灯控制电路，其通过使用在汽车发动机工作期间工作的第一电源，使得汽车字符灯在驾驶员关闭小灯时依旧可以处于点亮状态，且可以根据驾驶员或乘客的自身需求对字符灯的亮度进行调节。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种汽车字符灯控制电路，包括字符灯模块、以及用于为所述字符灯模块供电的电源模块；所述电源模块包括在汽车发动机工作期间工作的第一电源；所述第一电源与所述字符灯模块连接。

采用上述结构，所述字符灯模块的供电由第一电源提供，具体的，所述第一电源为字符灯模块提供正电压；而第一电源在汽车发动机工作期间均处于工作状态，故在汽车正常行驶过程中，无论小灯是否打开，均可以保证字符灯模块的供电；增强用户的驾驶体验的同时；也保证用户在戴墨镜视力被影响的情况下，被字符灯点亮的字符的可视性，有效避免用户的重复操作，保证驾驶的安全性。

进一步地，所述电源模块包括在汽车小灯工作期间工作的第二电源；所述第二电源与所述字符灯模块连接。

具体的，所述第二电源为字符灯模块提供正电压。

若汽车处于发动机未工作即第一电源不工作但是汽车小灯可以打开的情况下，采用上述结构，用户可以通过打开小灯使得第二电源工作为所述字符灯模块供电，使得发动机未工作但可以打开小灯的情况下字符灯可以正常工作，提高了用户的驾驶体验。

进一步地，所述第一电源与第一二极管的正极连接，所述第二电源与第二二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接后与所述字符灯模块连接。

由于采用第一电源和第二电源来为字符灯模块供电；故第一电源会与第二电源连接，在第一电源与第二电源同时工作时，会对第一电源、第二电源造成损坏；故采用上述结构，通过设置第一二极管与第二二极管来对第一电源、第二电源进行保护。

具体的，第一电源的电压经过第一二极管的压降后在第一二极管的负极形成一个电压；第二电源的电压经过第二二极管的压降后在第二二极管的负极形成一个电压；

当第一电源的电压与第二电源的电压相等时，则第一二极管的负极与第二二极管的负极的电压相等，第一二极管与第二二极管均导通且第一电源与第二电源之间不影响，第一二极管负极与第二二极管负极的连接处输出稳定电压；

当第一电源的电压大于第二电源的电压时，则第一二极管的负极电压大于第二二极管的电压，由于第一二极管的负极与第二二极管的负极连接，故第二二极管的负极电压被第一二极管的负极电压拉高，使得第二二极管的正极与第二二极管的负极的电压差小于第二二极管的压降，故第二二极管截止，避免第一电源对第二电源造成损坏；

当第一电源的电压小于第二电源的电压时，则第一二极管的负极电压小于第二二极管的电压，由于第一二极管的负极与第二二极管的负极连接，故第一二极管的负极电压被第二二极管的负极电压拉高，使得第一二极管的正极与第一二极管的负极的电压差小于第一二极管的压降，故第一二极管截止，避免第二电源对第一电源造成损坏。

进一步地，所述第一电源与第一二极管的连接处串联两个电容后接地，第一二极管的负极与有极电容的正极连接，有级电容的负极接地；所述第二电源与第二二极管的连接处串联两个电容后接地，第二二极管的负极与有极电容的正极连接，有级电容的负极接地。

采用上述结构，增强第一电源与第二电源的抗干扰性，保证其能输出稳定的电压。

进一步地，所述汽车字符灯控制模块包括设置在电源模块与字符灯模块之间的驱动模块，所述电源模块通过所述驱动模块为所述字符灯模块供电。

采用上述结构，通过设置驱动模块可以增强电源模块驱动字符灯模块的驱动能力。

进一步地，所述驱动模块与控制信号连接，所述控制信号用于控制所述驱动模块的输出电流。

采用上述结构，用户可以通过调节控制信号以实现对字符灯的亮度进行调节。

进一步地，所述驱动模块包括三极管，所述三极管为PNP三极管；所述电源模块与所述三极管的发射极连接，所述三极管的集电极与所述字符灯模块连接，所述三极管的基极与控制信号或地连接；所述控制信号用于控制所述三极管的基极的电流大小；所述电源模块与所述控制信号或地之间设置有第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻连接处与三极管的基极连接。

在三极管中，集电极电流为Ic，基极电流为Ib，发射极电流为Ie；当三极管处于放大状态时，Ic＝βIb；采用上述结构，三极管与字符灯模块连接的集电极电流Ic被放大，故驱动所述字符灯模块的能力得到增强。

通过Ic＝βIb可以得到基极电流大小会影响集电极的电流大小；故采用三极管的基极与控制信号连接的结构，即可通过控制信号来调节所述三极管的基极的电流大小，从而三极管集电极电流随之调整，即可调整输送至字符灯模块上的电流大小，即可对字符灯模块的亮度进行调整。

当三极管基极接地时，其基极电流取决于电源模块输出的电压以及第二电阻与第三电阻阻值之比；

当三极管基极与控制信号连接时，其基极电流取决于电源模块输出电压、控制信号电压、以及第二电阻与第三电阻阻值之比；故通过调节控制信号的电压即可对三级管基极电流进行控制。

进一步地，所述三极管发射极与基极之间设置有电容。

进一步地，所述控制信号采用PWM信号，且由在汽车蓄电池工作期间工作的第三电源提供。

所述第三电源用于提供控制信号的连接端通过两个电容接地；采用采用上述结构，增强第三电源提供的控制信号的抗干扰性，保证控制信号的稳定。

采用上述结构，控制信号采用PWM信号，只需调整控制信号的占空比即可调整控制信号的电压；而三极管基极电流与控制信号的电压有关，故调整PWM的占空比即可调节基极电流。

所述控制信号由第三电源提供，而第三电源在汽车蓄电池工作期间处于工作状态，根据汽车电源逻辑，汽车发动机和/或小灯工作期间，汽车蓄电池均处于工作状态，即第一电源和/或第二电源工作期间，第三电源均处于工作状态，保证汽车字符灯控制电路能够正常可靠工作。

进一步地，所述字符灯模块包括若干相并联的发光单元，所述发光单元包括发光二极管、以及与所述发光二极管串联的第一电阻，所述发光二极管的正极与电源模块连接，所述发光二极管的负极接地。

若干可以为一个或多个；具体的，所述第一电阻一端与所述发光二极管的负极连接，所述第一电阻另一端接地。

采用上述结构，所述第一电阻与所述发光二极管串联，所述第一电阻可以用于限制与其串联的发光二极管所通过的电流大小，对该发光二极管进行保护，防止电流过大对该发光二极管造成损坏。

进一步地，所述第一电源为IG电控制模块中的IG电源；所述第二电源为汽车小灯模块中的ILL+电源。

进一步地，所述第三电源为汽车仪表模块中的ILL-电源。

进一步地，所述三极管的基极与所述控制信号或地之间串联有第三二极管。

具体的，所述第三二极管的正极与第三电阻连接，所述第三二极管的负极与所述控制信号或地连接。

采用上述结构，设置所述第三二极管使得三极管的分压式偏置电路具有温度补偿特性；

当工作温度升高时，三极管的基极电流会增大一些，表示三极管受温度影响而工作不稳定。采用上述结构，加入第三二极管后，温度升高时，第三二极管正负极之间的管压降略有下降，这使得三极管基极电压略有下降，使得三极管的基极电流略有下降，这一三极管基极电流下降正好抵消由于温度升高引起三极管基极电流的增大；

当工作温度下降时，三极管基极电流略有下降，而第三二极管的管压降略有上升，使得三极管基极电压略有上升，三极管基极电流略有增大，这一三极管基极电流增大正好抵消由于温度下降引起三极管基极电流的下降；

故第三二极管能对三极管进行温度补偿，稳定三极管基极电流。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的汽车字符灯控制电路采用在汽车发动机工作期间工作的第一电源，使得汽车字符灯在驾驶员关闭小灯时依旧可以处于点亮状态。

(2)本发明的汽车字符灯控制电路采用在汽车小灯工作期间工作的第二电源，当汽车处于发动机关闭但小灯可以使用的情况下，用户可以通过打开小灯以实现汽车字符灯的开启。

(3)本发明的汽车字符灯控制电路可以根据驾驶员或乘客的自身需求对字符灯的亮度进行调节。

附图说明

图1为现有的字符灯供电框图；

图2为本发明汽车字符灯控制电路的框图结构示意图；

图3为本发明汽车字符灯控制电路的具体结构示意图；

附图标记：1字符灯模块；101发光二极管；102第一电阻；2电源模块；201第一电源；202第二电源；3第一二极管；4第二二极管；5驱动模块；501三极管；502第二电阻；503第三电阻；504第三二极管；6控制信号。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1、图2中的METER为汽车仪表模块。

如图2—3所示，一种汽车字符灯控制电路，包括字符灯模块1、以及用于为所述字符灯模块1供电的电源模块2；所述电源模块2包括在汽车发动机工作期间工作的第一电源201；所述第一电源201与所述字符灯模块1连接。

采用上述结构，所述字符灯模块1的供电由第一电源201提供，具体的，所述第一电源201为字符灯模块1提供正电压；而第一电源201在汽车发动机工作期间均处于工作状态，故在汽车正常行驶过程中，无论小灯是否打开，均可以保证字符灯模块1的供电；增强用户的驾驶体验的同时；也保证用户在戴墨镜视力被影响的情况下，被字符灯点亮的字符的可视性，有效避免用户的重复操作，保证驾驶的安全性。

优选的，所述电源模块2包括在汽车小灯工作期间工作的第二电源202；所述第二电源202与所述字符灯模块1连接。

具体的，所述第二电源202为字符灯模块1提供正电压。

若汽车处于发动机未工作即第一电源201不工作但是汽车小灯可以打开的情况下，采用上述结构，用户可以通过打开小灯使得第二电源202工作为所述字符灯模块1供电，使得发动机未工作但可以打开小灯的情况下字符灯可以正常工作，提高了用户的驾驶体验。

优选的，所述第一电源201与第一二极管3的正极连接，所述第二电源202与第二二极管4的正极连接，所述第一二极管3的负极与所述第二二极管4的负极连接后与所述字符灯模块1连接。

由于采用第一电源201和第二电源202来为字符灯模块1供电；故第一电源201会与第二电源202连接，在第一电源201与第二电源202同时工作时，会对第一电源201、第二电源202造成损坏；故采用上述结构，通过设置第一二极管3与第二二极管4来对第一电源201、第二电源202进行保护。

具体的，第一电源201的电压经过第一二极管3的压降后在第一二极管3的负极形成一个电压；第二电源202的电压经过第二二极管4的压降后在第二二极管4的负极形成一个电压；

当第一电源201的电压与第二电源202的电压相等时，则第一二极管3的负极与第二二极管4的负极的电压相等，第一二极管3与第二二极管4均导通且第一电源201与第二电源202之间不影响，第一二极管3负极与第二二极管4负极的连接处输出稳定电压；

当第一电源201的电压大于第二电源202的电压时，则第一二极管3的负极电压大于第二二极管4的电压，由于第一二极管3的负极与第二二极管4的负极连接，故第二二极管4的负极电压被第一二极管3的负极电压拉高，使得第二二极管4的正极与第二二极管4的负极的电压差小于第二二极管4的压降，故第二二极管4截止，避免第一电源201对第二电源202造成损坏；

当第一电源201的电压小于第二电源202的电压时，则第一二极管3的负极电压小于第二二极管4的电压，由于第一二极管3的负极与第二二极管4的负极连接，故第一二极管3的负极电压被第二二极管4的负极电压拉高，使得第一二极管3的正极与第一二极管3的负极的电压差小于第一二极管3的压降，故第一二极管3截止，避免第二电源202对第一电源201造成损坏。

优选的，所述第一电源201与第一二极管3的连接处串联两个电容后接地，第一二极管3的负极与有极电容的正极连接，有级电容的负极接地；所述第二电源202与第二二极管4的连接处串联两个电容后接地，第二二极管4的负极与有极电容的正极连接，有级电容的负极接地。

采用上述结构，增强第一电源201与第二电源202的抗干扰性，保证其能输出稳定的电压。

优选的，所述汽车字符灯控制模块包括设置在电源模块2与字符灯模块1之间的驱动模块5，所述电源模块2通过所述驱动模块5为所述字符灯模块1供电。

采用上述结构，通过设置驱动模块5可以增强电源模块2驱动字符灯模块1的驱动能力。

优选的，所述驱动模块5与控制信号6连接，所述控制信号6用于控制所述驱动模块5的输出电流。

采用上述结构，用户可以通过调节控制信号6以实现对字符灯的亮度进行调节。

优选的，所述驱动模块5包括三极管501，所述三极管501为PNP三极管501；所述电源模块2与所述三极管501的发射极连接，所述三极管501的集电极与所述字符灯模块1连接，所述三极管501的基极与控制信号6或地连接；所述控制信号6用于控制所述三极管501的基极的电流大小；所述电源模块2与所述控制信号6或地之间设置有第二电阻502和第三电阻503，所述第二电阻502和第三电阻503连接处与三极管501的基极连接。

在三极管501中，集电极电流为Ic，基极电流为Ib，发射极电流为Ie；当三极管501处于放大状态时，Ic＝βIb；采用上述结构，三极管501与字符灯模块1连接的集电极电流Ic被放大，故驱动所述字符灯模块1的能力得到增强。

通过Ic＝βIb可以得到基极电流大小会影响集电极的电流大小；故采用三极管501的基极与控制信号6连接的结构，即可通过控制信号6来调节所述三极管501的基极的电流大小，从而三极管501集电极电流随之调整，即可调整输送至字符灯模块1上的电流大小，即可对字符灯模块1的亮度进行调整。

当三极管501基极接地时，其基极电流取决于电源模块2输出的电压以及第二电阻502与第三电阻503阻值之比；

当三极管501基极与控制信号6连接时，其基极电流取决于电源模块2输出电压、控制信号6电压、以及第二电阻502与第三电阻503阻值之比；故通过调节控制信号6的电压即可对三级管基极电流进行控制。

优选的，所述三极管501发射极与基极之间设置有电容。

优选的，所述控制信号6采用PWM信号，且由在汽车蓄电池工作期间工作的第三电源提供。

所述第三电源用于提供控制信号6的连接端通过两个电容接地；采用采用上述结构，增强第三电源提供的控制信号6的抗干扰性，保证控制信号6的稳定。

采用上述结构，控制信号6采用PWM信号，只需调整控制信号6的占空比即可调整控制信号6的电压；而三极管501基极电流与控制信号6的电压有关，故调整PWM的占空比即可调节基极电流。

所述控制信号6由第三电源提供，而第三电源在汽车蓄电池工作期间处于工作状态，根据汽车电源逻辑，汽车发动机和/或小灯工作期间，汽车蓄电池均处于工作状态，即第一电源201和/或第二电源202工作期间，第三电源均处于工作状态，保证汽车字符灯控制电路能够正常可靠工作。

优选的，所述字符灯模块1包括若干相并联的发光单元，所述发光单元包括发光二极管101、以及与所述发光二极管101串联的第一电阻102，所述发光二极管101的正极与电源模块2连接，所述发光二极管101的负极接地。

若干可以为一个或多个；具体的，所述第一电阻102一端与所述发光二极管101的负极连接，所述第一电阻102另一端接地。

采用上述结构，所述第一电阻102与所述发光二极管101串联，所述第一电阻102可以用于限制与其串联的发光二极管101所通过的电流大小，对该发光二极管101进行保护，防止电流过大对该发光二极管101造成损坏。

优选的，所述第一电源201为IG电控制模块中的IG电源；所述第二电源202为汽车小灯模块中的ILL+电源。

优选的，所述第三电源为汽车仪表模块中的ILL-电源。

优选的，所述三极管501的基极与所述控制信号6或地之间串联有第三二极管504。

具体的，所述第三二极管504的正极与第三电阻503连接，所述第三二极管504的负极与所述控制信号6或地连接。

采用上述结构，设置所述第三二极管504使得三极管501的分压式偏置电路具有温度补偿特性；

当工作温度升高时，三极管501的基极电流会增大一些，表示三极管501受温度影响而工作不稳定。采用上述结构，加入第三二极管504后，温度升高时，第三二极管504正负极之间的管压降略有下降，这使得三极管501基极电压略有下降，使得三极管501的基极电流略有下降，这一三极管501基极电流下降正好抵消由于温度升高引起三极管501基极电流的增大；

当工作温度下降时，三极管501基极电流略有下降，而第三二极管504的管压降略有上升，使得三极管501基极电压略有上升，三极管501基极电流略有增大，这一三极管501基极电流增大正好抵消由于温度下降引起三极管501基极电流的下降；

故第三二极管504能对三极管501进行温度补偿，稳定三极管501基极电流。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车字符灯控制电路，其特征在于：包括字符灯模块(1)、以及用于为所述字符灯模块(1)供电的电源模块(2)；所述电源模块(2)包括在汽车发动机工作期间工作的第一电源(201)；所述第一电源(201)与所述字符灯模块(1)连接。

2.根据权利要求1所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述电源模块(2)包括在汽车小灯工作期间工作的第二电源(202)；所述第二电源(202)与所述字符灯模块(1)连接。

3.根据权利要求2所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述第一电源(201)与第一二极管(3)的正极连接，所述第二电源(202)与第二二极管(4)的正极连接，所述第一二极管(3)的负极与所述第二二极管(4)的负极连接后与所述字符灯模块(1)连接。

4.根据权利要求1所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：包括设置在电源模块(2)与字符灯模块(1)之间的驱动模块(5)，所述电源模块(2)通过所述驱动模块(5)为所述字符灯模块(1)供电。

5.根据权利要求4所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述驱动模块(5)包括三极管(501)，所述三极管(501)为PNP三极管(501)；所述电源模块(2)与所述三极管(501)的发射极连接，所述三极管(501)的集电极与所述字符灯模块(1)连接，所述三极管(501)的基极与控制信号(6)或地连接；所述控制信号(6)用于控制所述三极管(501)的基极的电流大小；所述电源模块(2)与所述控制信号(6)或地之间设置有第二电阻(502)和第三电阻(503)，所述第二电阻(502)和第三电阻(503)连接处与三极管(501)的基极连接。

6.根据权利要求5所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述控制信号(6)采用PWM信号，且由在汽车蓄电池工作期间工作的第三电源提供。

7.根据权利要求1所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述字符灯模块(1)包括若干相并联的发光单元，所述发光单元包括发光二极管(101)、以及与所述发光二极管(101)串联的第一电阻(102)，所述发光二极管(101)的正极与电源模块(2)连接，所述发光二极管(101)的负极接地。

8.根据权利要求2所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述第一电源(201)为IG电控制模块中的IG电源；所述第二电源(202)为汽车小灯模块中的ILL+电源。

9.根据权利要求4所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述第三电源为汽车仪表模块中的ILL-电源。

10.根据权利要求5所述的汽车字符灯控制电路，其特征在于：所述三极管(501)的基极与所述控制信号(6)或地之间串联有第三二极管(504)。

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