CN115918261A - 光源模块以及点亮电路 - Google Patents

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CN115918261A CN202180041576.0A CN202180041576A CN115918261A CN 115918261 A CN115918261 A CN 115918261A CN 202180041576 A CN202180041576 A CN 202180041576A CN 115918261 A CN115918261 A CN 115918261A
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市川知幸
伊东徹
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Abstract

第1发光部(U1)包括串联设置的M个(M≧2)第1发光元件。在与第1发光部(U1)并联的路径上,设有包括N个(N<M)第2发光元件的第2发光部(U2)和切换晶体管(M1)。恒流驱动器(210)与第1发光部(U1)和第2发光部(U2)的二者串联连接,生成驱动电流(ILED)。驱动电路(220)包括被设于切换晶体管(M1)的栅极漏极间的电容器(C1),使切换晶体管(M1)的栅极产生与切换信号(Hi/Lo)相应的驱动信号(VG)。

Description

光源模块以及点亮电路
技术领域
本公开涉及用于汽车等的光源模块。
背景技术
车辆用灯具(例如前照灯)具备远光、近光、车宽示廓灯(位置灯)及DRL(DaytimeRunning Lamp:日间行车灯)等多个功能。
图1是具备以往的车辆用灯具10R的灯具系统的1R的框图。图1中示出与近光和远光相关的模块。车辆用灯具10R经由开关4接受来自电池2的直流电压(输入电压VIN),将输入电压VIN作为电源,使近光用的光源12L和远光用的光源12H点亮。光源12H、12L分别包括串联(或者并联)设置的多个发光元件(例如LED)。
车辆用灯具10R具备近光用的点亮电路14L和远光用的点亮电路14H。向车辆用灯具10R输入用于切换远光和近光的H/L切换信号。若点亮电路14L被供给输入电压VIN,则向光源12L供给驱动电流ILED1,使其点亮。
点亮电路14H根据H/L切换信号而切换使能(动作、导通)、禁用(非动作、截止),在使能状态下向光源12供给驱动电流ILED2,使其点亮。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2018-198173号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
在以往的车辆用灯具10R中,远光和近光被作为独立的电路而形成,存在成本和尺寸较大这一问题。
本公开鉴于以上课题而完成,其某一方案的例示性的目的之一在于提供一种能够切换多个功能的光源模块。
[用于解决技术课题的技术方案]
本公开的一个方案涉及光源模块。光源模块能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能。光源模块具备:包括串联设置的M个(M≧2)第1发光元件的第1发光部;在与第1发光部并联的路径上串联设置的、包括N个(N<M)第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与第2发光部连接的切换晶体管;与第1发光部和第2发光部的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;以及包括被设于切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的电容器,使切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
本公开的一个方案涉及光源模块。光源模块能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能。光源模块具备:被设于第1路径上的包括S个(S≧1)第1发光元件的第1发光部、以及漏极或集电极与第1发光部连接的第1切换晶体管;被设于与第1路径并联的第2路径上的包括S个第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与第2发光部连接的第2切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;包括被设于第1切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第1电容器,使第1切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的第1驱动信号的第1驱动电路;以及包括被设于第2切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第2电容器,使第2切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的第2驱动信号的第2驱动电路。
本公开的一个方案涉及点亮电路。点亮电路被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动。光源包括:在第1路径上串联设置的M个(M≧2)第1发光元件;以及被设于与第1路径并联的第2路径上的N个(N<M)的第2发光元件。点亮电路具备:与M个第2发光元件的阴极连接的连接端子;被设于连接端子与接地线之间的切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;以及包括被设于切换晶体管的控制电极与连接端子之间的电容器,使切换晶体管的控制电极产生与切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
本公开的一个方案涉及点亮电路。点亮电路被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动。光源包括:被设于第1路径上的S个(S≧2)第1发光元件;以及被设于与第1路径并联的第2路径上的S个的第2发光元件。点亮电路具备:与S个第1发光元件的阴极连接的第1连接端子;与S个第2发光元件的阴极连接的第2连接端子;被设于第1连接端子与接地线之间的第1切换晶体管;被设于第2连接端子与接地线之间的第2切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;包括被设于第1切换晶体管的控制电极与第1连接端子之间的第1电容器,将与切换信号相应的第1驱动信号供给到第1切换晶体管的控制电极的第1驱动电路;以及包括被设于第2切换晶体管的控制电极与第2连接端子之间的第2电容器,将与切换信号相应的第2驱动信号供给到第2切换晶体管的控制电极的第2驱动电路。
此外,将以上构成要素任意组合的方案、或者将本公开的表现在方法、装置等之间进行转换的方案,作为本发明的方案也是有效的。
[发明效果]
根据本公开的某一方案,能够提供一种具有多个功能的光源模块。
附图说明
图1是具备以往的车辆用灯具的灯具系统的框图。
图2是具备实施方式1的光源模块的灯具系统的框图。
图3是说明图2的光源模块的动作的图。
图4的(a)~图4的(c)是表示驱动电路的构成例的电路图。
图5是实施方式2的光源模块的框图。
具体实施方式
(实施方式的概要)
对本公开的几个例示性的实施方式的概要进行说明。本概要是作为后述的详细说明的前置,以实施方式的基本理解为目的,对一个或多个实施方式的几个概念进行简化说明的概要,并非限定发明或者公开的广度。另外,本概要并非所考虑的所有实施方式的概括性的概要,并非限定实施方式的不可缺少的构成要素。为了方便,“一实施方式”有时作为指示本说明书中公开的一个实施方式或多个实施方式而使用。
一实施方式的光源模块能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能。光源模块具备:包括串联设置的M个(M≧2)第1发光元件的第1发光部;包括在与第1发光部并联的路径上串联设置的N个(N<M)第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与第2发光部连接的切换晶体管;与第1发光部和第2发光部的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;以及包括被设于切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的电容器,使切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
(i)在切换晶体管截止的状态下,恒流驱动器生成的驱动电流被供给到M个第1发光元件,因此M个第1发光元件点亮,N个第2发光元件成为熄灭状态(第1功能)。(ii)在切换晶体管导通的状态下,恒流驱动器生成的驱动电流流至N个第2发光元件侧。在将发光元件1级的电压降(正向电压)记为Vf时,切换开关接通时的第2路径的两端间电压为N×Vf,这是由于不满足M×Vf,因此M个第1发光元件未点亮,仅N个第2发光元件成为点亮的状态(第2功能)。像这样,通过1个切换晶体管,能够切换两个功能。
在切换第1功能和第2功能时,由于驱动电路的电容器作为镜像电容发挥作用,因此以延长切换晶体管的变为导通、变为截止所需要的时间(分别称为导通转变时间、截止转变时间)的方式发挥作用。由此,能够减缓第1路径和第2路径的两端间的电压的变化速度,因此,能够抑制因切换第1功能和第2功能时的过电流或电压不足而导致的熄灭。
在一实施方式中,驱动电路也可以构成为切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。由此,第2发光元件缓慢地熄灭,从而使第1发光元件的点亮时间和第2发光元件的点亮时间重叠,能够防止同时熄灭。
在一实施方式中,切换信号也能够切换高电平或高阻抗这两个状态。驱动电路也可以包括:被设于切换信号所被输入的控制端子与切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻;以及被设于切换晶体管的栅极源极间或基极发射极间的第2电阻。由此,能够使切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。
在一实施方式中,切换信号也可以能够切换高电平或低电平这两个状态。驱动电路也可以包括:被设于切换信号所被输入的控制端子与切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻;以及在与第1电阻并联的路径上串联设置的整流元件和第2电阻。由此,能够使切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。
一实施方式的光源模块能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能。光源模块具备:包括被设于第1路径上的S个(S≧1)第1发光元件的第1发光部、以及漏极或集电极与第1发光部连接的第1切换晶体管;包括被设于与第1路径并联的第2路径上的S个第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与第2发光部连接的第2切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;包括被设于第1切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第1电容器,使第1切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的第1驱动信号的第1驱动电路;以及包括被设于第2切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第2电容器,使第2切换晶体管的栅极或基极产生与切换信号相应的第2驱动信号的第2驱动电路。
(i)在第1切换晶体管导通、第2切换晶体管截止的状态下,恒流驱动器生成的驱动电流被供给到S个第1发光元件,因此S个第1发光元件点亮,S个第2发光元件成为熄灭状态(第1功能)。(ii)在第1切换晶体管截止、第2切换晶体管导通的状态下,恒流驱动器生成的驱动电流流至N个第2发光元件侧,S个第1发光元件未点亮,仅S个第2发光元件成为点亮的状态(第2功能)。像这样,通过2个切换晶体管,能够切换两个功能。
在切换第1功能和第2功能时,由于第1驱动电路、第2驱动电路的第1电容器、第2电容器作为镜像电容发挥作用,因此以延长切换晶体管的变为导通、变为截止所需要的时间(分别称为导通转变时间、截止转变时间)的方式发挥作用。由此,能够减缓第1路径和第2路径的两端间电压的变化速度,因此,能够抑制因切换第1功能和第2功能时的过电流、电压不足而导致的熄灭。
第1驱动电路也可以构成为所述第1切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。第2驱动电路也可以构成为第2切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。由此,第1发光元件、第2发光元件缓慢地熄灭,使第1发光元件的点亮时间和第2发光元件的点亮时间重叠,能够防止同时熄灭。
也可以是,切换信号能够切换高电平或高阻抗这两个状态,第1驱动电路和第2驱动电路分别包括:被设于切换信号所被输入的控制端子与切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻;以及被设于切换晶体管的栅极源极间或基极发射极间的第2电阻。
也可以是,切换信号能够切换高电平或低电平这两个状态,第1驱动电路和第2驱动电路包括:被设于切换信号所被输入的控制端子与切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻;以及在与第1电阻并联的路径上串联设置的整流元件和第2电阻。
一实施方式的光源模块也可以还具备第3发光部,其包括被设于与第1发光部和第2发光部的二者串联的路径上的至少一个第3发光元件。至少一个第3发光元件能够在第1功能、第2功能的二者中点亮。
也可以是,第1功能是远光,第2功能是近光。
也可以是,第1功能是日间行车灯,第2功能是车宽示廓灯。
一实施方式的点亮电路被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动。光源包括:在第1路径上串联设置的M个(M≧2)第1发光元件;以及被设于与第1路径并联的第2路径上的N个(N<M)的第2发光元件。点亮电路具备:与M个第2发光元件的阴极连接的连接端子;被设于连接端子与接地线之间的切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;以及包括被设于切换晶体管的控制电极与连接端子之间的电容器,使切换晶体管的控制电极产生与切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
一实施方式的点亮电路被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动。光源包括:被设于第1路径上的S个(S≧2)第1发光元件;以及被设于与第1路径并联的第2路径上的S个的第2发光元件。点亮电路具备:与S个第1发光元件的阴极连接的第1连接端子;与S个第2发光元件的阴极连接的第2连接端子;被设于第1连接端子与接地线之间的第1切换晶体管;被设于第2连接端子与接地线之间的第2切换晶体管;与第1路径和第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器;包括被设于第1切换晶体管的控制电极与第1连接端子之间的第1电容器,将与切换信号相应的第1驱动信号供给到第1切换晶体管的控制电极的第1驱动电路;以及包括被设于第2切换晶体管的控制电极与第2连接端子之间的第2电容器,将与切换信号相应的第2驱动信号供给到第2切换晶体管的控制电极的第2驱动电路。
(实施方式)
以下,参照附图对优选的实施方式进行说明。对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记,并适当省略重复的说明。另外,实施方式不限定发明而是例示,并非实施方式所述的所有的特征及其组合都是发明的本质内容。
在本说明书中,“构件A与构件B连接的状态”除了构件A与构件B物理地直接连接的情况之外,还包括构件A与构件B介由不会对它们的电连接状态造成实质性影响、或者不会损害通过它们的结合而发挥的功能、效果的其他构件而间接地连接的情况。
同样,“构件C设于构件A与构件B之间的状态”除了构件A与构件C或者构件B与构件C直接连接的情况之外,还包括介由不会对它们的电连接状态造成实质性影响、或者不会损害通过它们的结合而发挥的功能、效果的其他构件而间接地连接的情况。
另外,在本说明书中,对电压信号、电流信号等电信号,或者电阻、电容器等电路元件标注的附图标记根据需要而表示各自的电压值、电流值,或者电阻值、电容值。
(实施方式1)
图2是具备实施方式1的光源模块100A的灯具系统1A的框图。灯具系统1A具备电池2、开关4、车辆侧ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)6以及光源模块100A。
光源模块100A承担车辆用灯具的多个功能中的第1功能和第2功能,能够切换第1功能和第2功能。在本实施方式中,车辆用灯具10是前照灯(head lamp),第1功能是远光,第2功能是近光。
光源模块100A的输入端子IN经由开关4与电池2连接。若开关4根据点亮熄灭信号ON/OFF而接通,则向输入端子IN供给与电池电压VBAT相应的输入电压(也称为电源电压)VIN。点亮熄灭信号ON/OFF可以由车辆侧ECU6生成,也可以与驾驶舱的开关联动地生成。光源模块100A的接地端子GND接地。
从车辆侧ECU6向光源模块100A的切换端子SEL供给指示光源模块100A的远光、近光的切换信号Hi/Lo。切换信号Hi/Lo是以两个状态变化的信号。
光源模块100A具备光源110和点亮电路200A,它们是被单元化的模块,光源模块100A的完成品被组装于车辆用灯具。
光源110包括第1发光部U1、第2发光部U2、第3发光部U3。第1发光部U1包括在第1路径121上串联设置的M个(M≧2)第1发光元件112_3、112_4。第2发光部U2包括被设于与第1路径121并联的第2路径122上的N个(N<M)的第2发光元件112_5。第3发光部U3包括被设于与第1路径121和第2路径122的二者串联的第3路径123上的L个(L≧1)发光元件112_1、112_2。在本示例中,M=2、N=1、L=2。发光元件优选为LED(发光二极管),但也可以使用其他半导体发光元件,例如LD(激光二极管)或有机EL元件等。
第1发光部U1形成第1功能即远光的配光的一部分。第2发光部U2形成第2功能即近光的配光的一部分。第3发光部U3形成在第1功能(远光)、第2功能(近光)中共通的配光。
点亮电路200A具备恒流驱动器210、切换晶体管M1、驱动电路220。点亮电路200A可以是集成在一个半导体基板上的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路),也可以由分立部件构成。
点亮电路200A具有输入端子(或者引脚)IN、控制端子CNT、接地端子GND、光源110的连接端子Po1~Po3。向输入端子IN供给输入电压VIN,接地端子GND接地。向控制端子CNT输入切换信号Hi/Lo。在连接端子Po1至Po3连接有与光源10对应的端子。
切换晶体管M1在第2路径122上与N个第2发光元件112_5串联设置。切换晶体管M1是N沟道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管),其漏极与第2发光部U2连接。切换晶体管M1也可以是NPN型双极晶体管,在该情况下,其集电极与第2发光部U2连接。
恒流驱动器210是与第1路径121和第2路径122的二者串联连接,生成被稳定化为规定的目标量IREF的驱动电流ILED的恒流输出的驱动器。恒流驱动器210的构成没有特别限定,可以是恒流输出的线性调节器,也可以是恒流输出的开关转换器(DC/DC转换器),也可以是恒压输出的开关转换器与恒流电路的组合。
驱动电路220包括电容器C1。电容器C1的一端与连接端子Po2、换言之与切换晶体管M1的漏极(或者集电极)连接。电容器C1的另一端与切换晶体管M1的控制电极(即栅极或基极)连接。
驱动电路220的驱动信号生成电路224使切换晶体管M1的控制电极(栅极或基极)产生与切换信号Hi/Lo相应的驱动信号VG(栅极信号或者基极信号)。具体而言,以在切换信号Hi/Lo指示第1功能(远光)时切换晶体管M1为截止,在切换信号Hi/Lo指示第2功能(近光)时切换晶体管M1为导通的方式,生成驱动信号VG
以上是光源模块100A的构成。接着说明其动作。图3是说明图2的光源模块100A的动作的图。
在时刻t0之前,点亮熄灭信号ON/OFF为断开电平,图2的开关4为断开,光源模块100A熄灭。若在时刻t0点亮熄灭信号ON/OFF转变为接通电平,则图2的开关4为接通,向光源模块100A供给电源电压VIN,其成为点亮指示。
在时刻t0,切换信号Hi/Lo指示第2功能(近光)。若被供给输入电压VIN,则驱动电路220使切换晶体管M1的栅极信号VG转变为高电平。
切换晶体管M1的变为截止的动作期间(截止转变期间)TON包括3个区间TA、TB、TC。在区间TA中,通过驱动电路220对切换晶体管M1的栅极电容进行充电,切换晶体管M1的栅极电压VG上升。在该区间TA中,由于切换晶体管M1为截止,因此第2发光部U2仍未点亮。
若栅极电压VG上升至切换晶体管M1的栅极源极间阈值电压VGS(th)附近则成为区间TB。在区间TB中,除栅极电压VG之外,切换晶体管M1的漏极电压VD也上升,但由于由电容器C1引起的镜像效果,栅极电压VG的上升速度变得非常慢。
在区间TB中,切换晶体管M1缓慢地变为导通。由此,恒流驱动器210的输出电压VOUT从0V向3×VF缓慢上升。
若栅极电压VG超过阈值VGS(th),则切换晶体管M1成为导通状态,转移至区间TC。在区间TC中,镜像效果的影响消失,通过驱动电路220对切换晶体管M1的栅极电容进行充电。区间TC之后,在第3发光部U3和第2发光部U2中流过驱动电流ILED,形成近光的配光。此时的恒流驱动器210的输出电压VOUT为3×VF,由于不满足使第1发光部U1点亮所需的电压(4×VF),因此第1发光部U1未点亮。
在时刻t1,切换信号Hi/Lo变化为指示第1功能(远光)的状态。响应于此,驱动电路220使切换晶体管M1的栅极信号VG转变为低电平。
切换晶体管M1的变为截止的动作期间(截止转变期间)TOFF包括3个区间TD、TE、TF。在区间TD中,通过驱动电路220对切换晶体管M1的栅极电容进行放电,切换晶体管M1的栅极电压VG降低。在该区间TD中,由于切换晶体管M1仍维持导通,因此第2发光部U2成为点亮的状态。
若栅极电压VG降低至切换晶体管M1的栅极源极间阈值电压VGS(th)附近,则成为区间TE。在区间TE中,除栅极电压VG之外,切换晶体管M1的漏极电压VD也降低,但由于由电容器C1引起的镜像效果,栅极电压VG的降低速度变得非常慢。
在区间TE中,切换晶体管M1缓慢地变为截止。由此,流过第2发光部U2的电流随着时间而缓慢减少,相对地,流过第1发光部U1的电流随着时间而增加。此时,输出电压VOUT从3×VF向4×VF缓慢上升。
若栅极电压VG低于阈值VGS(th),则切换晶体管M1成为截止状态,转移至区间TF。在区间TF中,镜像效果的影响消失,通过驱动电路220,切换晶体管M1的栅极电容被放电。区间TF之后,在第3发光部U3和第1发光部U1中流过驱动电流ILED,形成远光的配光。
在时刻t2,切换信号Hi/Lo变化为指示第2功能(近光)的状态。响应于此,驱动电路220使切换晶体管M1的栅极信号VG转变为高电平。
切换晶体管M1的变为导通的动作与紧接着时刻t0之后的变为导通动作同样,包括3个区间TA、TB、TC
在区间TB中,切换晶体管M1缓慢地变为导通。由此,流过第2发光部U2的电流随着时间而缓慢增大,相对地流过第1发光部U1的电流随着时间而减少。此时,输出电压VOUT从4×VF向3×VF缓慢降低。
以上是光源模块100A的动作。
光源模块100A的优点将通过与比较技术的对比而明确。
(1)在比较技术中,瞬间进行从近光向远光、从远光向近光的切换。在比较技术中,由于远光与近光的切换在短时间内发生,驾驶员的视野的亮度会局部地急剧变化,因此有可能给驾驶员带来不适感。
相对于此,根据光源模块100A,在从近光切换为远光时,利用期间TE,能够使它们双方点亮。同样,在从远光切换为近光时,利用期间TB,能够使它们双方点亮。由此,与比较技术相比,能够降低给驾驶员带来的不适感。
(2)在比较技术中,在从近光切换为远光时,需要使输出电压VOUT高速地从3×VF上升至4×VF,但这样的恒流驱动器210的设计并不容易,另外成为成本上升的主要原因。在恒流驱动器210的响应速度慢的情况下,输出电压VOUT小于4×VF,存在近光和远光双方熄灭的问题。
根据光源模块100A,在时刻t1从近光向远光切换时,在期间TE内,驱动电流ILED从近光用的第2发光部U2向远光用的第1发光部U1缓慢地一边交替一边流动。由此,能够减小输出电压VOUT的上升速度,能够解决近光和远光同时熄灭的问题。另外,能够降低恒流驱动器210所被要求的响应速度,设计变得容易,并且能够降低成本。
(3)另外,在比较技术中,在从远光切换为近光时,需要使输出电压VOUT高速地从4×VF降低至3×VF。在恒流驱动器210的响应速度慢的情况下,与电压差(4×VF-3×VF)成比例的电荷量Q=VF×COUT流入光源110,有可能产生过电流。COUT是被设于恒流驱动器210的输出级的平滑用的电容器。
相对于此,根据光源模块100A,在时刻t2从远光向近光切换时,在期间TB内,驱动电流ILED从远光用的第1发光部U1向近光用的第2发光部U2缓慢地一边交替一边流动。由此,输出电压VOUT的降低速度变慢,能够抑制过电流。另外,能够降低恒流驱动器210所要求的响应速度,设计变得容易,并且能够降低成本。
(4)除此之外,根据光源模块100A,能够通过1个切换晶体管M1而实现远光与近光的切换。由此,能够削减点亮电路200A的成本。
(5)另外,在切换晶体管M1的栅极漏极间连接电容器,通过镜像效果来延长导通转变时间和截止转变时间。由此,与在栅极源极间连接电容器的情况相比,能够减小生成同样的延迟时间所需要的电容。在将电容器C1集成于IC的情况下,能够削减芯片尺寸。
(6)另外,在将电容器C1连接于栅极源极间的情况下,区间TA、TB、TC(TD、TE、TF)全部依赖于电容器C1而变化,因此设计变得困难。相对于此,在将电容器C1连接于栅极漏极间的情况下,电容器C1对区间TB(TE)造成较大影响,而对区间TA、TC(TD、TF)几乎不造成影响,因此导通转变时间TON、截止转变时间TOFF的设计变得容易。
此外,在紧接着时刻t0之后的导通转变时间TON的期间,若恒流驱动器210能够动作,则恒流驱动器210生成的驱动电流ILED向第1发光部U1侧流动而远光点亮。为了防止该情况,恒流驱动器210的起动时间优选比导通转变时间TON长。或者,优选恒流驱动器210的输出电流IOUT在导通转变时间TON的期间被切断。
驱动电路220也可以构成为切换晶体管M1的截止转变时间TOFF比导通转变时间TON长。
图4的(a)~图4的(c)是表示驱动电路220的构成例的电路图。在图4的(a)中,切换信号Hi/Lo以高电平或高阻抗这两个状态变化。例如,车辆侧ECU6的输出级可以包括漏极开路的PMOS晶体管MP1。PMOS晶体管MP1的截止状态对应于远光点亮指示,导通状态对应于近光点亮指示。
驱动信号生成电路224包括电阻R11、R12。第1电阻R11被设于切换晶体管M1的栅极与控制端子CNT之间。第2电阻R12被设于切换晶体管M1的栅极与接地之间。
若PMOS晶体管MP1导通,则经由电阻R11对切换晶体管M1的栅极进行充电,栅极电压VG上升。若PMOS晶体管MP1截止,则经由电阻R12对切换晶体管M1的栅极进行放电,栅极电压VG降低。在希望使截止转变时间TOFF比导通转变时间TON长的情况下,使R12>R11即可。
在图4的(b)中,切换信号Hi/Lo能以高电平或低电平这两个状态切换。例如,车辆侧ECU6的输出级由CMOS逆变器构成。NMOS晶体管MN1的导通状态对应于远光点亮指示,PMOS晶体管MP1的导通状态对应于近光点亮指示。
驱动信号生成电路224包括电阻R21、R22、R23以及整流元件D21。第1电阻R21被设于控制端子CNT与切换晶体管M1的栅极之间。第2电阻R22和整流元件D21在与第1电阻R21并联的路径上串联设置。
若PMOS晶体管MP1导通,则经由电阻R11和R22的并联连接电路对切换晶体管M1的栅极进行充电,栅极电压VG上升。若NMOS晶体管MN1导通,则经由电阻R12(和电阻R23)对切换晶体管M1的栅极进行放电,栅极电压VG降低。
在图4的(c)中,切换信号\Hi/Lo(\表示反相逻辑)与图4的(b)反相。驱动信号生成电路224包括晶体管M31、M32以及电阻R31、R32。
在切换信号\Hi/Lo为低电平时,经由晶体管M31和电阻R32对切换晶体管M1的栅极进行充电,栅极电压VG上升。在切换信号\Hi/Lo为高电平时,经由晶体管M32和电阻R31、R32对切换晶体管M1的栅极进行充电,栅极电压VG降低。
(实施方式2)
图5是实施方式2的光源模块100B的框图。关于光源模块100B的构成,对与图2的光源模块100A的不同点进行说明。
第1发光部U1和第2发光部U2都包括相同的S个发光元件。也可以将第1功能设为远光,将第2功能设为近光。在图5中为S=2,但也可以是S=1,也可以是S≧3。
点亮电路200B具备:恒流驱动器210、第1切换晶体管M1、第2切换晶体管M2、第1驱动电路220_1、第2驱动电路220_2。第1驱动电路220_1包括被设于第1切换晶体管M1的栅极漏极间的第1电容器C1。第1驱动电路220_1使第1切换晶体管M1的栅极产生与切换信号Hi/Lo相应的第1驱动信号VG1。同样,第2驱动电路220_2包括被设于第2切换晶体管M2的栅极漏极间的第2电容器C2。第2驱动电路220_2使第2切换晶体管M2的栅极产生与切换信号Hi/Lo相应的第2驱动信号VG2。第1驱动信号VG1与第2驱动信号VG2处于互补的关系。
以上是光源模块100B的构成。接着说明光源模块100B的动作。
在切换信号Hi/Lo指示远光时,第1切换晶体管M1为导通,第2切换晶体管M2为截止,在第3发光部U3和第1发光部U1中流过驱动电流ILED,形成远光的配光。
在切换信号Hi/Lo指示近光时,第1切换晶体管M1为截止,第2切换晶体管M2为导通,在第3发光部U3和第2发光部U2中流过驱动电流ILED,形成近光的配光。
在远光与近光的切换时,由于镜像效果,第1驱动电压VG1、第2驱动电压VG2缓慢地变化。由此,在切换时,能够使远光与近光在时间上重叠地点亮。
本领域技术人员应该理解,上述实施方式仅是例示,其各构成要素及各处理工艺的组合可以存在各种变形例。以下,对这样的变形例进行说明。
(变形例1)
在实施方式1及2中,恒流驱动器210由电流源型构成,但也可以由电流吸收型构成。在这种情况下,将点亮电路200A、点亮电路200B高低反相,由PMOS晶体管或者PNP型的双极晶体管构成晶体管M1、M2即可。
(变形例2)
也可以将第1功能设为日间行车灯,将第2功能设为车宽示廓灯。
(变形例3)
第1发光部U1、第2发光部U2、第3发光部U3各自包括的发光元件的个数没有特别限定。另外,也可以省略第3发光部U3。
本领域技术人员应该理解,实施方式仅是例示,其各构成要素及各处理工艺的组合存在各种变形例,并且这样的变形例也包含在本公开或本发明的范围内。
[工业可利用性]
本发明涉及用于汽车等的光源模块。
[附图标记说明]
1…灯具系统,2…电池,4…开关,6…车辆侧ECU,100…光源模块,110…光源,112…发光元件,U1…第1发光部,U2…第2发光部,U3…第3发光部,200…点亮电路,210…恒流驱动器,M1、M2…切换晶体管,220…驱动电路,222…电容器,224…驱动信号生成电路。

Claims (13)

1.一种光源模块,是能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,其特征在于,具备:
包括串联设置的M个第1发光元件的第1发光部,其中M≧2,
被设于与所述第1发光部并联的路径上的、包括N个第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与所述第2发光部连接的切换晶体管,其中N<M,
与所述第1发光部和所述第2发光部的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器,以及
包括被设于所述切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的电容器,使所述切换晶体管的栅极或基极产生与所述切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
2.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,
所述驱动电路构成为所述切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。
3.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,
所述切换信号能够切换高电平或高阻抗这两个状态;
所述驱动电路包括:
被设于所述切换信号所被输入的控制端子与所述切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻,以及
被设于所述切换晶体管的栅极源极间或基极发射极间的第2电阻。
4.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,
所述切换信号能够切换高电平或低电平这两个状态;
所述驱动电路包括:
被设于所述切换信号所被输入的控制端子与所述切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻,以及
在与所述第1电阻并联的路径上串联设置的整流元件和第2电阻。
5.一种光源模块,是能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,其特征在于,具备:
被设于第1路径上的包括S个第1发光元件的第1发光部、以及漏极或集电极与所述第1发光部连接的第1切换晶体管,其中S≧1,
被设于与所述第1路径并联的第2路径上的包括S个第2发光元件的第2发光部、以及漏极或集电极与所述第2发光部连接的第2切换晶体管,
与所述第1路径和所述第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器,
包括被设于所述第1切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第1电容器,使所述第1切换晶体管的栅极或基极产生与所述切换信号相应的第1驱动信号的第1驱动电路,以及
包括被设于所述第2切换晶体管的栅极漏极间或基极集电极间的第2电容器,使所述第2切换晶体管的栅极或基极产生与所述切换信号相应的第2驱动信号的第2驱动电路。
6.如权利要求5所述的光源模块,其特征在于,
所述第1驱动电路构成为所述第1切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长;
所述第2驱动电路构成为所述第2切换晶体管的截止转变时间比导通转变时间长。
7.如权利要求5所述的光源模块,其特征在于,
所述切换信号能够切换高电平或高阻抗这两个状态;
所述第1驱动电路和所述第2驱动电路分别包括:
被设于所述切换信号所被输入的控制端子与驱动对象的切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻,以及
被设于驱动对象的切换晶体管的栅极源极间或基极发射极间的第2电阻。
8.如权利要求5所述的光源模块,其特征在于,
所述切换信号能够切换高电平或低电平这两个状态;
所述第1驱动电路和所述第2驱动电路包括:
被设于所述切换信号所被输入的控制端子与所述切换晶体管的栅极或源极之间的第1电阻,以及
在与所述第1电阻并联的路径上串联设置的整流元件和第2电阻。
9.如权利要求1至8的任意一项所述的光源模块,其特征在于,
还具备第3发光部,其包括被设于与所述第1发光部和所述第2发光部的二者串联的路径上的至少一个第3发光元件。
10.如权利要求1至9的任意一项所述的光源模块,其特征在于,
所述第1功能是远光,所述第2功能是近光。
11.如权利要求1至9的任意一项所述的光源模块,其特征在于,
所述第1功能是日间行车灯,所述第2功能是车宽示廓灯。
12.一种点亮电路,是被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动的点亮电路,其特征在于,
所述光源包括:
在第1路径上串联设置的M个第1发光元件,其中M≧2,以及
被设于与所述第1路径并联的第2路径上的N个的第2发光元件,其中N<M;
所述点亮电路具备:
与所述M个第2发光元件的阴极连接的连接端子,
被设于所述连接端子与接地线之间的切换晶体管,
与所述第1路径和所述第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器,以及
包括被设于所述切换晶体管的控制电极与所述连接端子之间的电容器,使所述切换晶体管的控制电极产生与所述切换信号相应的驱动信号的驱动电路。
13.一种点亮电路,是被用于能够根据切换信号来切换第1功能和第2功能的光源模块,对光源进行驱动的点亮电路,其特征在于,
所述光源包括:
被设于第1路径上的S个第1发光元件,其中S≧2,以及
被设于与所述第1路径并联的第2路径上的S个的第2发光元件;
所述点亮电路具备:
与所述S个第1发光元件的阴极连接的第1连接端子,
与所述S个第2发光元件的阴极连接的第2连接端子,
被设于所述第1连接端子与接地线之间的第1切换晶体管,
被设于所述第2连接端子与所述接地线之间的第2切换晶体管,
与所述第1路径和所述第2路径的二者串联连接,生成驱动电流的恒流输出的恒流驱动器,
包括被设于所述第1切换晶体管的控制电极与所述第1连接端子之间的第1电容器,将与所述切换信号相应的第1驱动信号供给到所述第1切换晶体管的所述控制电极的第1驱动电路,以及
包括被设于所述第2切换晶体管的控制电极与所述第2连接端子之间的第2电容器,将与所述切换信号相应的第2驱动信号供给到所述第2切换晶体管的所述控制电极的第2驱动电路。
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