CN115027354A - 车用前部logo灯开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种车用前部LOGO灯开关控制系统，包括：吸收滤波模块，吸收滤波模块用于提供电源输入信号；开关电源模块，开关电源模块与吸收滤波模块电连接，开关电源模块用于将电源输入信号升压后生成相应的升压控制信号；LED发光模块，LED发光模块与开关电源模块电连接，LED发光模块接收升压控制信号从而控制LOGO灯的开闭，达到控制LOGO灯的开关效果。本发明一种车用前部LOGO灯开关控制系统采用非线性的驱动方案，提高了LOGO灯的有用效率，且能够降低系统工作时的热量，提高了LED的性能，延长了LED的使用寿命。

Description

车用前部LOGO灯开关控制系统

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种车用前部LOGO灯开关控制系 统。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，人们对汽车的节能性、舒适性、安全性和美观 性要求越来越高，车灯设计不再局限于功能性照明或警示，更高的装饰性更凸 显个性是车灯领域的新方向，伴随而来的LOGO灯则成了未来汽车的标配。因此 越来越多的汽车厂家要求在汽车灯具上体现其LOGO，但是，其发光强度不能满 足法规要求，因此在汽车上体现LOGO,同时其发光LOGO可作为满足法规要求， 是车灯行业亟需解决的问题。

LED(LightEmittingDiode发光二极管)灯(Lamp)与白炽灯(Filament)(灯泡(Bulb lamp))等相比具有寿命长，消耗电力低，反应速度快，以及耐冲击的特 点，能够谋求小型、轻量化，LED灯可以很好的适用于LOGO灯中，为了驱动LED 灯，会采用线性恒流电路来实现，但线性驱动方案的有用效率较低，只有50％， 电路工作时会产生很多热量损耗，影响LED的正常使用，LED可能暗亮，也可能 不亮，且对其寿命也有影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决LOGO灯发光强度不能满足法规要求， 有用效率低，热损耗多，影响LED的性能和使用寿命。本发明提供一种车用前 部LOGO灯开关控制系统，采用非线性的驱动方案，提高了LOGO灯的有用效率， 且能够降低系统工作时的热量，提高了LED的性能，延长了LED的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车用前部LOGO灯开关控 制系统，包括：吸收滤波模块，所述吸收滤波模块用于提供电源输入信号；开 关电源模块，所述开关电源模块与所述吸收滤波模块电连接，所述开关电源模 块用于将电源输入信号升压后生成相应的升压控制信号；LED发光模块，所述 LED发光模块与所述开关电源模块电连接，所述LED发光模块接收所述升压控制 信号从而控制所述LOGO灯的开闭，达到控制所述LOGO灯的开关效果。

进一步，具体地，所述开关电源模块包括驱动控制电路、升压主回路电路 和电容滤波电路；所述驱动控制电路、所述升压主回路电路和所述电容滤波电 路依次连接。

进一步，具体地，所述吸收滤波模块1与所述汽车的前灯的供电电源电连 接。

进一步，具体地，所述LED发光模块包括多个发光二极管和多个电容，多 个发光二极管和多个电容的数量相等，每个发光二极管对应一个电容，且每个 发光二极管与对应的电容并联连接形成一组发光电路，多组发光电路之间串联 连接，所述电容用于对所述发光二极管平滑滤波。

进一步，具体地，所述驱动控制电路包括处理芯片U1，所述处理芯片U1的 型号为MPQ24833-B。

进一步，具体地，所述升压主回路电路包括第一电阻R3、第一电容C15、 第一二极管D2、第一电感L3、第二电容C16、第二电阻R8和第三电阻R7，所 述第一电阻R3与所述第一电容C15串联连接，串联后的一端与所述处理芯片U1 的7脚电连接，串联后的另一端与所述处理芯片U1的8脚电连接，串联后的另 一端还与所述第一二极管D2的阴极以及所述第一电感L3的一端连接，所述第 一二极管D2的正极与所述处理芯片U1的2脚电连接，所述第一电感L3的另一 端与L_GND端电连接，所述第二电容C16的一端和所述第二电阻R8一端均与所述处理芯片U1的1脚电连接，所述第二电容C16的另一端与所述第三电阻R7 一端均与所述处理芯片U1的2脚电连接，所述第二电阻R8的另一端与所述第 三电阻R7的另一端电连接，且电连接后与所述处理芯片U1的3脚电连接。

进一步，具体地，所述电容滤波电路包括：第三电容C17、第四电容C18、 第五电容C19、第六电容C20、第七电容C21和第八电容C22，所述第三电容C17 的一端、所述第五电容C19的一端、所述第七电容C21的一端和所述第八电容 C22的一端均与所述处理芯片U1的1脚电连接，所述第三电容C17的另一端与 所述第四电容C18的一端串联连接，所述第五电容C19的另一端与所述第六电 容C20的一端串联连接，所述第四电容C18的另一端、所述第六电容C20的另 一端、所述第七电容C21的另一端和所述第八电容C22的另一端均与GND端电连接，所述第八电容C22的一端与所述LED发光模块电连接。

进一步，具体地，所述第三电阻R7为可调电阻。

进一步，具体地，所述控制系统安装在汽车前部。

进一步，具体地，所述LED发光模块输入总电压压降U≤45V。

本发明的有益效果是，本发明的一种车用前部LOGO灯开关控制系统采用非 线性的驱动方式驱动LOGO灯发光提高了有用效率，有用效率达到85％以上，且 非线性的驱动方式能够降低系统工作时的热量，提高了LOGO灯的性能，延长LED 的使用寿命。另外通过车用前部LOGO灯开关控制系统的进一步细化，使得LOGO 灯在工作时避免闪烁，提高了稳定性，可靠性高，且使用的元器件为常用的分 立型元器件，可替换性强，电路简单。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明最优实施例的结构示意图。

图2是本发明吸收滤波模块结构示意图。

图3是本发明吸收滤波模块电路图。

图4是本发明开关电源模块电路图。

图5是本发明LED发光模块电路图。

图中1、吸收滤波模块，2、开关电源模块，3、LED发光模块，10、浪涌保 护电路，11、π型滤波电路,21、驱动控制电路，22、升压主回路电路，23、电 容滤波电路。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，是本发明最优实施例，一种车用前部LOGO灯开关控制系统， 包括：吸收滤波模块1，吸收滤波模块1与汽车前灯的供电电源电连接，吸收滤 波模块1用于提供电源输入信号，为控制系统提供工作电压；开关电源模块2， 开关电源模块2与吸收滤波模块1电连接，开关电源模块2实现恒流驱动，用 于将电源输入信号升压后生成相应的升压控制信号；LED发光模块3，LED发光 模块3与开关电源模块2电连接，LED发光模块3接收升压控制信号从而控制 LOGO灯的开闭，达到控制LOGO灯的开关效果。开关电源模块2为非线性驱动方 式，提高能量的转换效率(有用效率)。

在实施例中，如图3所示，吸收滤波模块1包括浪涌保护电路10和π型滤 波电路11，浪涌保护电路10和π型滤波电路11之间电连接，浪涌保护电路接 收汽车前灯的供电电源信号后传输至π型滤波电路1，浪涌保护电路避免因电源 反接或短路造成系统异常工作，π型滤波电路11对供电电源信号进行滤波处理， 保证电路的正常工作，提高驱动系统的有用效率。

浪涌保护电路10包括第二二极管T1、第九电容C1、第十电容C2、第十一 电容C3、第十二电容C4、防反二极管D1，第二二极管T1的一端、第九电容C1 的一端、第十一电容C3的一端以及防反二极管D1的正极均与汽车前灯的供电 电源电连接，第二二极管T1另一端接GND端，第九电容C1的另一端与第十电 容C2一端串联连接，串联连接后与GND端电连接，第十一电容C3的另一端与 第十二电容C4一端串联连接，串联连接后与GND端连接，防反二极管D1的负 极与π型滤波电路11电连接。

供电电源电源端与电源信号处理模块输入端连接，电源信号经过第二二极 管T1，第二二极管T1为瞬变电压抑制二极管TVS，由于第二二极管T1为钳位 保护器，当总线中电压或电流不稳定时，会有浪涌电压的波动，第二二极管T1 的保护器件在被击穿后，第二二极管T1两端的电压能稳定在击穿电压(VF值) 不会再增加，通过钳位的形式保护电路；然后电源信号经过第九电容C1、第十 电容C2、第十一电容C3、第四第十二电容C4电容滤波，由于第九电容C1与第 十电容C2串联，第十一电容C3与第十二电容C4串联连接，当其中的一个电容 短路，剩下的电容可以继续工作，防止电源对地短路；防反二极管D1用于防反 接保护，当电源输入的正负极接反时，用于对电路保护。汽车前灯的供电电源 的信号经吸收滤波模块处理后形成电压输出端VCC-L。

π型滤波电路11包括第十三电容C5、第十四电容C6、第十五电容C7、第 十六电容C8、第三电感L1、第四电感L2、第十七电容C9、第十八电容C10、第 十九电容C11和第二十电容C12，第十三电容C5的一端与第十五电容C7的一端 均与防反二极管D1的负极(电压输出端VCC-L)电连接，第十三电容C5的另一 端与第十四电容C6的一端串联连接，串联连接后与GND端电连接，第十五电容 C7的另一端与第十六电容C8的一端串联连接，串联连接后与GND端电连接，第 三电感L1的一端与第十五电容C7的一端电连接，第十七电容C9的一端与第十九电容C11的一端均与第三电感L1的另一端电连接，第十七电容C9的另一端 与第十八电容C10的一端串联连接，串联连接后与L_GND端电连接，第十九电 容C11的另一端与第二十电容C12的一端串联连接，串联连接后与L_GND端电 连接，第十六电容C8的另一端与第四电感L2的一端电连接，第四电感L2的另 一端与第十八电容C10的另一端电连接，第十九电容C11的一端还与开关电源 模块2电连接。

通过第十三电容C5、第十四电容C6、第十五电容C7、第十六电容C8、第 三电感L1、第四电感L2、第十七电容C9、第十八电容C10、第十九电容C11和 第二十电容C12组成π型滤波，经π型滤波电路中电感隔离和滤波后的GND为 L_GND，在实施例中，π型滤波电路去除浪涌保护电路10中不需要的谐波，使 得输出电流更加平滑，减小纹波，进而减少电路的噪声干扰，保证电路的正常 工作，进一步提高电路的有用效率。

在实施例中，如图2所示，开关电源模块2包括驱动控制电路21、升压主 回路电路22和电容滤波电路23；驱动控制电路21、升压主回路电路22和电容 滤波电路23依次电连接。驱动控制电路21将电源输入信号升压处理，升压主 回路电路22用于保护驱动控制电路21，用于对升压主回路输出的信号进行整流 与滤波，给LED发光模块3提供稳定的升压控制信号。开关电源模块2输入电 压信号在4.5V到55V之间，驱动的LED发光模块3的最大电流可以达到3A。

如图4所示，驱动控制电路21包括处理芯片U1、第二十一电容C13、第二 十二电容C14、第四电阻R1、第五电阻R2、第六电阻R5、第七电阻R6和第八 电阻R4，处理芯片U1的型号为MPQ24833-B，处理芯片U1具有8个引脚，处理 芯片U1的1脚与π型滤波电路11中第十九电容C11的一端电连接，第二十一 电容C13和第二十二电容C14并联连接，并联连接后的一端与处理芯片U1的1 脚电连接，并联后的另一端与L_GND端电连接，第四电阻R1的一端与处理芯片 U1的2脚电连接，第四电阻R1的另一端与LED发光模块3的第二信号接收端 L_LED-电连接，第四电阻R1的另一端还与第五电阻R2的一端电连接，第五电 阻R2的另一端与处理芯片U1的4脚电连接，第六电阻R5的一端和第七电阻R6 的一端均与处理芯片U1的5脚电连接，第六电阻R5的另一端与L_GND端连接， 第七电阻R6的另一端与浪涌保护电路10中电压输出端VCC-L端电连接，第八 电阻R4的一端与处理芯片U1的6脚电连接，第八电阻R4的另一端与L_GND端 连接。

处理芯片U1的1脚VDD端接收来自吸收滤波模块1处理后电压信号，该电 压信号为防反二极管D1的导通电压，吸收滤波模块1处理后的电压最大为 15.3V，该电压满足处理芯片U1的1脚VDD的正常工作电压范围，处理芯片U1 的工作电压范围为4.5V-55V，处理芯片U1的2脚为VSS端，4脚为FB端，处 理芯片U1的2脚和4脚之间通过串联的第四电阻R1(采样电阻)和第五电阻 R2(限流电阻)输出LED发光模块的输出电流，且第四电阻R1的另一端与LED发光模块3的第二信号接收端L_LED-电连接，将输出电流传输LED发光模块进 而控制LED发光模块，第六电阻R5和第七电阻R6将处理芯片的4脚(使能脚) 电压拉高，保证处理芯片正常工作。第六电阻R5和第七电阻R6为限流电阻， 电阻值优选10KΩ。

升压主回路电路22包括第一电阻R3、第一电容C15、第一二极管D2、第一 电感L3、第二电容C16、第二电阻R8和第三电阻R7，第一电阻R3与第一电容 C15串联连接，串联后的一端与处理芯片U1的7脚电连接，串联后的另一端与 处理芯片U1的8脚电连接，串联后的另一端还与第一二极管D2的阴极以及第 一电感L3的一端电连接，第一二极管D2的正极与处理芯片U1的2脚电连接， 第一电感L3的另一端与L_GND端电连接，第二电容C16的一端和第二电阻R8 一端均与处理芯片U1的1脚电连接，第二电容C16的另一端与第三电阻R7一 端均与处理芯片U1的2脚电连接，第二电阻R8的另一端与第三电阻R7的另一 端电连接，且电连接后与处理芯片U1的3脚电连接。

第一电阻R3与第一电容C15串联连接，串联后的一端与处理芯片U1的7 脚电连接，串联后的另一端与处理芯片U1的8脚电连接，连接形成升压主回路 电路的浮动电源，第一电容C15为100nF或更大的陶瓷电容器，可以提供足够 的能量，以便浮动电源驱动升压主回路电路。第一二极管D2是肖特基二极管， 用于将直流电压或电流变换为高频方波电压或电流。第一二极管D2存在着反向 恢复时间，在导通瞬间会引起较大的尖峰电流，它不仅增加了第一二极管D2本 身的功耗，而且使开关管流过过大的浪涌电流，增加了开通瞬间的功耗，储能 电容C16的容值与二极管的等效内阻用于降低开通瞬间的功耗。第一电感L3是 储能电感，当检测到有电流信号流过第一电感L3时，第一电感L3充电，当没 有检测到电流信号流过第一电感L3时，第一电感L3放电。第二电容C16是储 能电容，当处理芯片8脚有控制信号时，第二电容C16对LED发光模块3中的 发光二极管充电，第二电容C16对LED发光模块中的发光二极管放电，从而点 亮发光二极管。第二电阻R8与第三电阻R7之间形成过压保护分压电路，提高 控制系统工作的稳定性。

当升压主回路电路22输出电压达到51V时，输出电压是由输入电压经处理 芯片U1处理输出后和VSS端的电压差组成，VSS端的电压差是处理芯片U1内部 形成的负压差，通过与处理芯片U1的2脚连接的升压主回路电路实现过压保护， 第三电阻R7一端的电位为VSS，另一端电位为OVP，通过调节第三电阻R7的阻 值，可以调节输出至LED发光模块3的输出电流，控制LED发光模块3中发光 二极管的光照强度。另外，当OVP的电压达到关断阈值(2.43V)时，将OVP电 压下降到其正常工作范围时，开关关闭并恢复；当电压(相对于VSS)下降到 0.2V以下，处理芯片U1四脚的电压低于0.1V时，处理芯片U1将此视为短路， 工作频率会折叠回来，处理芯片会控制OVP电压从0.2V输出为2.43V，以便正 常运行。

电容滤波电路23包括：第三电容C17、第四电容C18、第五电容C19、第六 电容C20、第七电容C21和第八电容C22，第三电容C17的一端、第五电容C19 的一端、第七电容C21的一端和第八电容C22的一端均与处理芯片U1的1脚电 连接，第三电容C17的另一端与第四电容C18的一端串联连接，第五电容C19 的另一端与第六电容C20的一端串联连接，第四电容C18的另一端、第六电容 C20的另一端、第七电容C21的另一端和第八电容C22的另一端均与GND端电连 接，第八电容C22的一端与LED发光模块3第一信号接收端L_LED+电连接。

电容滤波电路23用于对升压主回路输出的信号进行整流与滤波，给LED发 光模块3提供稳定的电压信号，进一步提高电路的抗干扰能力，避免LED灯闪 烁，若未设置电容滤波电路，随着电路工作时温度升高，流过发光二极管的电 流变大，发光二极管会出现闪烁的现象，当收到外部信号波动时，静电击穿发 光二极管，使得发光二极管不亮，影响整个LOGO灯标识，且影响LOGO的美观。

在实施例中，如图5所示，LED发光模块3包括多个发光二极管和多个电容， 多个发光二极管和多个电容的数量相等，每个发光二极管对应一个电容，且每 个发光二极管与对应的电容并联连接形成一组发光电路，多组发光电路之间串 联连接，电容用于对发光二极管平滑滤波，具体的，首个发光电路连接的一端 为第一信号接收端L_LED+，末个发光电路的一端与相邻的发光电路电连接，末 个发光电路的另一端为第二信号接收端L_LED-。LOGO灯法规要求的发光强度不 同对应的发光二极管的数量也就不同，在本发明实施例中，为了满足前LOGO灯 光形、光强和光色，多个发光二极管的数量和多个电容的数量优选13个，但不 仅限如此，13个发光电路串联连接后的总电压U最大不超过45V，总电流I最 大不超过50mA，总电压的电压值和总电流的电流值与发光二极管的数量有关。

在实施例中，该控制系统通常安装在汽车前部，该控制系统与前灯系统连 接，前灯系统输入9V～16V的供电电源信号，用于给控制系统提供供电电源信号， 当前灯系统没有供电电源信号输入时，LOGO灯不会被打开。

在一些实施例中，该控制系统也可以安装在汽车尾部，该控制系统与尾部 灯控系统连接。

本发明的一种车用前部LOGO灯开关控制系统采用非线性的驱动方式驱动 LOGO灯发光提高了有用效率，有用效率达到85％以上，且非线性的驱动方式能够 降低系统工作时的热量，提高了LOGO灯的性能，延长了LED的使用寿命。另外 通过车用前部LOGO灯开关控制系统的进一步细化，使得LOGO灯在工作时避免 闪烁，提高了稳定性，可靠性高，且使用的元器件为常用的分立型元器件，可 替换性强，电路简单。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作 人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围 来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：包括：

吸收滤波模块(1)，所述吸收滤波模块(1)用于提供电源输入信号；

开关电源模块(2)，所述开关电源模块(2)与所述吸收滤波模块(1)电连接，所述开关电源模块(2)用于将电源输入信号升压后生成相应的升压控制信号；

LED发光模块(3)，所述LED发光模块(3)与所述开关电源模块(2)电连接，所述LED发光模块(3)接收所述升压控制信号从而控制所述LOGO灯的开闭，达到控制所述LOGO灯的开关效果。

2.如权利要求1所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述开关电源模块(2)包括驱动控制电路(21)、升压主回路电路(22)和电容滤波电路(23)；

所述驱动控制电路(21)、所述升压主回路电路(22)和所述电容滤波电路(23)依次连接。

3.如权利要求1所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述吸收滤波模块(1)与所述汽车的前灯的供电电源电连接。

4.如权利要求1所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述LED发光模块(3)包括多个发光二极管和多个电容，多个发光二极管和多个电容的数量相等，每个发光二极管对应一个电容，且每个发光二极管与对应的电容并联连接形成一组发光电路，多组发光电路之间串联连接，所述电容用于对所述发光二极管平滑滤波。

5.如权利要求2所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述驱动控制电路(21)包括处理芯片U1，所述处理芯片U1的型号为MPQ24833-B。

6.如权利要求5所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述升压主回路电路(22)包括第一电阻R3、第一电容C15、第一二极管D2、第一电感L3、第二电容C16、第二电阻R8和第三电阻R7，所述第一电阻R3与所述第一电容C15串联连接，串联后的一端与所述处理芯片U1的7脚电连接，串联后的另一端与所述处理芯片U1的8脚电连接，串联后的另一端还与所述第一二极管D2的阴极以及所述第一电感L3的一端电连接，所述第一二极管D2的正极与所述处理芯片U1的2脚电连接，所述第一电感L3的另一端与L_GND端电连接，所述第二电容C16的一端和所述第二电阻R8一端均与所述处理芯片U1的1脚电连接，所述第二电容C16的另一端与所述第三电阻R7一端均与所述处理芯片U1的2脚电连接，所述第二电阻R8的另一端与所述第三电阻R7的另一端电连接，且电连接后与所述处理芯片U1的3脚电连接。

7.如权利要求6所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述电容滤波电路(23)包括：第三电容C17、第四电容C18、第五电容C19、第六电容C20、第七电容C21和第八电容C22，所述第三电容C17的一端、所述第五电容C19的一端、所述第七电容C21的一端和所述第八电容C22的一端均与所述处理芯片U1的1脚电连接，所述第三电容C17的另一端与所述第四电容C18的一端串联连接，所述第五电容C19的另一端与所述第六电容C20的一端串联连接，所述第四电容C18的另一端、所述第六电容C20的另一端、所述第七电容C21的另一端和所述第八电容C22的另一端均与GND端电连接，所述第八电容C22的一端与所述LED发光模块(3)电连接。

8.如权利要求6所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述第三电阻R7为可调电阻。

9.如权利要求3所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述控制系统安装在汽车前部。

10.如权利要求4所述的车用前部LOGO灯开关控制系统，其特征在于：所述LED发光模块(3)输入总电压压降U≤45V。

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