CN1275798C - 机动车前照灯的调光增亮保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的是一种对包括汽车摩托车在内的机动车前照灯进行调光增亮保护的接口装置，它能在不改动机动车供电系统和传输系统的情况下，靠近前照灯接入原车供电线路与前照灯之间，对原车前照灯供电电压自动调整恒定输出等于或稍高于前照灯标称值的电压，从而达到增加亮度的目的，并能方便地通过原车变光开关去进行低、中、高三档亮度的调整，同时对前照灯也有保护延寿的作用。
Description
本发明涉及的是机动车前照灯的接口装置，特别是能对前照灯进行调光增亮并有保护作用的一种接口装置。
现有的包括汽车、摩托车在内的机动车的前照灯的供电方式有两种：一种是由发电机输出交流电经变光开关分远光、近光两路分别供给前照灯；另一种是由硅整流发电机输出直流电稳压调节、蓄电池浮充接入再经变光开关分两路供给前照灯，上述两种供电方式都会出现前照灯上实测电压达不到前照灯的标称电压而使前照灯光亮变得偏暗的现象。出现这种现象主要有两个原因：第一是供电系统本身诸如发动机转速下降发电机输出电压变低、电压调节器性能下降、蓄电池亏电或相关接、触点的接触电阻增大等引起供电电压不足；第二个原因是传输系统中变光开关或接插件、线接头等因氧化、电蚀而使接触电阻增大引起实际到达前照灯的电压低于前照灯的标称电压。针对这种情况有人提出改变供电系统提高供电电压一倍或一倍以上的方法，这种方法的缺陷一是必须改动供电系统，比较复杂甚至会破坏供电系统的总体性能，二是虽然提高了供电电压，但不能判断传输系统的实际状况而改变电压，当传输系统相关接、触点的接触电阻大于正常值时，这种方法能使前照灯获得较高的电压；当接触电阻正常或较正常时，提高了一倍的供电电压直接加在前照灯上，此时前照灯的实际功率将四倍于标称功率[P＝U2/R]，这对前照灯本身是危险甚至致命的。另有人提出降低传输系统的相关接、触点电阻的方法，这种方法能使供电电源以较小的压降损耗传输给前照灯，但这种方法的局限性是不能改变供电系统引起的供电不足而且也不可能将传输系统所有相关接、触点都去镀金、去密封连接，也就是说不能从根本上解决前照灯发光强度偏低的现象。
本发明申请提出的方法是在前照灯与供电传输系统之间增加一个接口装置，本接口装置能自动增强并恒定发光强度且能对前照灯起保护作用。
本发明申请提出的这种接口装置的目的是由如下方式完成的：在机动车前照灯与供电传输系统之间增加一个接口装置，把原接于前照灯的供电传输引线改接到本接口装置的输入接口端，前照灯接在本接口装置的输出接口端。本接口装置的核心是恒光增亮模块，此模块能在供电系统供电不足或传输系统传输损耗或兼而有之的情况下，自动升压恒压输出达到前照灯的标称值的电压；当因供电系统原因(诸如供电系统改装不良或发动机转速失控等)使供出电压过压，本接口装置能自动降压恒压于前照灯的标称电压值，这样前照灯上实际电压始终达到标称电压，相当于排除了供电系统和传输系统引起前照灯光亮偏低的原因，达到恒定并增强发光强度的目的。本接口装置在恒定并增强发光强度的同时可方便地设置输出电压值，这样就能达到多档调光的目的。由于本接口装置输出的是各档预置的恒定电压值，作为本接口装置的负载——前照灯将不会受到波动电流的冲击和危害，就起到对前照灯保护延寿的目的。
以下将结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1是本发明的相关方框图。
图2是本发明的原理电路图的一种。
本发明申请所提出接口装置3是由输入接口4、恒光增亮模块5、远近光控制6、输出接口7、过流过压保护8和输出检测亮度调整9六部分组成。参照图1和图2，机动车供电系统1供出工作电流经传输系统2中的原车变光开关或此变光开关所控制的继电器分远、近光两路分别传输到输入接口4的远光H-in、近光I-in两端，输入接口4中的B1、B2和C3对H-in、L-in进行桥式整流滤波后送入恒光增亮模块，恒光增亮模块实质是一开关电源，C4、R4和D3进行浪涌吸收，R6、R7、D4、D6、ZD2和Q2为恒流源以适应输入电压的大幅度波动，C5为加速电容，R3为启动电阻，TRANS为开关变压器Q1为主开关管，R9、R5、C6为输入过流检测；ZD1、R8为输出过流过压检测；D5、R10、C7、U3组成光电耦合器部分，U4、C10、R11组成程控基准电压源部分，R12、R13、D9、D10为输出电压检测，Q3是这三个检测的综合执行开关管。远近光控制6中D1、R1、C1和D2、R2、C2分别是远光、近光输入检测的抗干扰电路U1、U2是两个光电耦合器，负责远光近光检测信号的传输，R4是U1、U2两光电耦合器中受光管的偏流电阻。U1、U2均根据各自的输入检测结果分两路输出控制信号，其中U1的一路控制输出接口7中的Q4的开关，Q4是远光灯H-lamp的驱动管，U2的一路控制输出接口7中的Q5的开关，Q5是近光灯L-lamp的驱动管，这样当机动车传输系统2中的变光开关拨向远光档时U1控制Q4驱动H-lamp；变光开关拨向近光档时，U2控制Q5驱动L-lamp。远近光控制6的另一路控制输出检测亮度调整9中的亮度调整部分，亮度调整部分主要由U5 74HC805和U6 MC14017及周边元件构成，其中U1输出的另一路去触发U53/6输入端，为远光触发；U2输出的另一路去触发U5的输入端，为近光触发。U51/6、U52/6、R16、R17、C12构成近光单稳触发器，U53/6、U54/6、R18、R19、C13构成远光单稳触发器，U55/6是远光单稳触发器的反相器，U56/6由这两个单稳触发器控制。亮度调整部分是这样工作的：R15、ZD3、D8和C11组成简易稳压源供给U5、U6，R16C12、R18C13为RC值相同，它们决定两个单稳触发器的暂稳态时间(以0.5～1.5秒为宜)。为便于说明，现以1秒典型值为例，当前照灯开始工作于近光状态，近光单稳触发器受触发输出低电平，而此时远光单稳触发器未被触发而保持输出低电平反相后输出高电平封住U56/6，使之保持输出低电平；当需要调整亮度时，只需在1秒之内完成变光开关“近光-远光-近光”的动作，则会出现远光单稳触发器受触发，维持暂稳态U55/6输出端电平并维持1秒种，而此时近光单稳触发器在“近光-远光”时U51/6输出高电平后，又在“远光-近光”后U51/6输出低电平，这样U56/6输出一个正脉冲。当前照灯工作在远光状态，远光单稳触发器稳态时输出低电平反相后变为高电平封住U56/6，当需要调整亮度时变光开关1秒之内完成“远光-近光-远光”的动作，近光单稳触发器由稳态变为暂稳态即维持U51/6输出低电平1秒钟，在1秒钟内“近光-远光“时U55/6的输出由高电平变成低电平，则U56/6输出一个正脉冲。经过以上说明可以得出结论：当需要调整亮度时只需在1秒之内完成“远光-近光-远光”或“近光-远光-近光”的变化动作都可以使U56/6输出一正脉冲；而在1秒之内只完成上述动作的一半包括常规的前照灯变光动作，U56/6都保持输出低电平而无正脉冲输出。U56/6输出的正脉冲去触发U6的CLK端，而U6MC14017是一个十进制时序译码器，CLK是其时钟输入端，正脉冲触发此端一次，其10位输出端Q0～Q9(这里的Q0-Q9及下面的所有Q均是指U6内部所属的输出端)将按序依次变化输出并保持高电平直到下一正脉冲的到来，这样就可以方便地输出10个档位，这里仅取Q0～Q2三个档位，该译码器初始默认Q0输出高电平，当CLK端受第一次触发后Q0变为低电平，Q1输出并保持高电平，同理第二次触发Q2为高电平，第三次触发时Q3输出高电平使RST端得电，U6复位回到初始状态—Q0输出高电平。在Q0、Q1、Q2上分别通过箝位二极管D11、D12和D13接有R21、R22、R23汇接总支线A3作为U3中发光管的三档限流电阻，三个电阻的取值原则是R21＜R22＜R23，由于U3是输出电压检测传输器件，将使恒光增亮模块输出低、中、高三档电压，并初始默认输出前照灯的标称电压值，亮度调整时输出电压有所提升，提升幅度以20％为宜(幅度不宜过大，因为必须保证前照灯自身的承受功率并使之符合国家相关前照灯配光性能的标准)。这样亮度调整的过程将是初始默认低亮度-中亮度-高亮度再回到低亮度，调整一次变换一次。
通过前面的详细描述可以看出，本发明提出的方法将在不改动机动车供电系统传输系统的情况下，自动调整并恒定输出电压，从而达到对前照灯增亮的目的，同时又能通过机动车原有的变光开关的相关动作对本已增亮的前照灯进行进一步调光增亮。各档调光增亮时的电压是等于或稍高于前照灯的标称电压且是恒定电压，这样前照灯就不会受波动电流的冲击而损坏，在这保护状态下工作的前照灯可以延长寿命。由于本发明所提出的接口装置无需改动机动车原有部件而且调光时亦无须另接控制件，这样就能真正做到仅仅是一种接口装置并能做成一个小巧的模块化部件，靠近前照灯接入使用能使前照灯增亮而无闪烁，又可根据路况适当调光。
Claims (8)
1.一种机动车前照灯的调光增亮保护装置，该装置的内部由输入接口(4)、恒光增亮模块(5)、远近光控制(6)、输出接口(7)和过流过压保护(8)及输出检测亮度调整(9)这六部分组成，其特征在于：该装置接在前照灯与机动车供电系统(1)传输系统(2)之间，并由输入接口(4)和输出接口(7)分别与机动车传输系统(2)和前照灯相连接，所述输入接口(4)中有远光输入端和近光输入端分别与机动车供电系统(1)传输系统(2)输出的远光线和近光线电气连接，所述的输出接口(7)中有远光输出端和近光输出端分别与机动车前照灯的远光灯和近光灯电气连接；所述输入接口(4)和输出接口(7)之间接有恒光增亮模块(5)，该恒光增亮模块(5)与过流过压保护(8)和输出检测亮度调整(9)部分电气连接，所述输入接口(4)和输出接口(7)之间接有远近光控制部分(6)，该远近光控制部分(6)与输出接口(7)电气连接的同时，通过与输出接口(7)的连接点与输出检测亮度调整部分(9)电气连接。
2.根据权利要求1规定的装置，其特征是：输入接口(4)由远光输入端、近光输入端和桥式整流器及滤波器构成，输入接口(4)有远光输入端、近光输入端和搭铁这三处且只有这三处分别与机动车传输系统(2)中变光开关或此变光开关所控制的继电器输出的远光线、近光线及原车搭铁电气连接。
3.根据权利要求1规定的装置，其特征是：恒光增亮模块(5)是一个开关电源，能自动调整并恒压输出电流，同时它受过流过压保护(8)和输出检测亮度调整(9)控制。
4.根据权利要求1规定的装置，其特征是：输出接口(7)由两个开关管组成远光、近光两路输出，输出接口(7)输出的远光灯、近光灯的工作电流由恒光增亮模块(5)供给，输出接口(7)有且只有远光输出端、近光输出端和接地分别与前照灯的远光、近光和原接地线电气连接。
5.根据权利要求1规定的装置，其特征是：远近光控制(6)由两个光电耦合器和抗干扰电路组成，信号经由远近光控制(6)去控制输出接口(7)的输出，同时此信号能触发输出检测亮度调整部分(9)。
6.根据权利要求1规定的装置，其特征是：输出检测亮度调整部分(9)中的输出检测部分由光电耦合器、程控基准电压源和输出电压检测电路组成，所述的该输出检测部分还受输出检测亮度调整部分(9)中的亮度调整部分控制，所述的该亮度调整部分控制输出检测部分中光电耦合器的发光管的工作电流。
7.根据权利要求1规定的装置，其特征是：输出检测亮度调整部分(9)中的亮度调整部分由稳压源、远光单稳触发器、近光单稳触发器和译码计数器组成，所述的亮度调整部分是通过机动车传输系统(2)中变光开关来调整亮度的，所述的远光单稳触发器、近光单稳触发器能在设定的时间内根据机动车传输系统(2)中变光开关的工作状态的变化来判断是亮度调整的控制信号还是常规的变光动作，所述的设定的时间是指这两个单稳触发器的暂稳态时间为0.5～1.5秒，所述的译码计数器是十进制时序译码器MC14017，其前三位输出端分别通过箝位二极管接有三个不同阻值且阻值从小到大排列的电阻。
8.根据权利要求5或6或7规定的装置，其特征是：亮度调整部分的三个电阻汇接后去控制输出检测部分的光电耦合器中发光管的工作电流来设置三档输出电压，并使此电压在初始默认状态即最小阻值的电阻接入时等于前照灯的标称电压，另两电阻按序接入时此电压又有所提升，提升幅度为20％，这样将产生低、中、高三档亮度。
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