CN201396675Y

CN201396675Y - 汽车大灯增亮装置

Info

Publication number: CN201396675Y
Application number: CN2009200553324U
Authority: CN
Inventors: 李营; 王云飞; 程智勇; 候慰辉
Original assignee: Guangzhou Railway Polytechnic
Current assignee: Guangzhou Railway Polytechnic
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-04-24

Abstract

本实用新型公开了汽车大灯增亮装置，包括蓄电池、DC－DC控制电路、过热及故障保护电路、供电选择控制单元以及冷启动检测电路；本实用新型采用升压及稳压的方式为汽车前照灯单独提供恒定的最佳工作电压，使汽车大灯发出明亮的白光，而且，本实用新型保证了汽车大灯的稳定供电，使得汽车大灯电压不会随发动机转速的波动变化而变化，并避免了高压冷启动对汽车大灯的冲击，保证了汽车大灯的使用寿命，本实用新型在不改变原车大灯的配光，不增加原车线路负荷的情况下，有效增亮了汽车大灯，安全实用，可靠性高。

Description

汽车大灯增亮装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车照明装置，特别是一种汽车大灯增亮装置。

背景技术

目前，公知的汽车大灯增亮方法主要包括以下几种：1)增加大灯功率，这种办法花费较低，但是增亮效果有限，而且会造成线路电压损耗的相应增加，埋下事故隐患；

2)使用增光线，增光线是指在大灯与电瓶之间引入两条可由继电器控制通断的较粗电线，增光线通过降低线路的电压损失起到提升电压的作用，这种方法只有对线路老化的汽车大灯效果较为明显，而且，这种方法还会增加汽车发动机的波动变化对大灯的影响，缩短大灯的寿命；

3)采用HID(High Intensity Discharge)气体放电灯，即高压气体放电灯，HID气体放电灯的亮度高，色温高，寿命长，能耗低，使用效果好，但是造价太高，不利于使用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种使用寿命久、亮度稳定并且价格合理的汽车大灯增亮装置。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

汽车大灯增亮装置，包括：

蓄电池，所述蓄电池分别连接有DC-DC控制电路及过热与故障保护电路；

DC-DC控制电路，所述DC-DC控制电路连接蓄电池，并将蓄电池的电压进行变压后输出；

过热及故障保护电路，所述过热及故障保护电路分别连接DC-DC控制电路与蓄电池，过热及故障保护电路对汽车大灯供电电压进行选择，当温度过高或DC-DC控制电路输出电压过低时，自动切换至汽车电瓶为汽车大灯供电；

供电选择控制单元，所述供电选择控制单元分别连接DC-DC控制电路与汽车大灯，对DC-DC控制电路的关断进行控制；

冷启动检测电路，所述冷启动检测电路连接汽车大灯，并通过供电选择控制单元连接DC-DC控制电路，冷启动检测电路检测汽车大灯的启动状态，保证汽车大灯首次开启时为汽车电瓶供电，并经设定的延时时间后通过供电选择控制单元切换至DC-DC控制电路供电。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用升压及稳压的方式为汽车前照灯单独提供恒定的最佳工作电压，使汽车大灯发出明亮的白光，而且，本实用新型保证了汽车大灯的稳定供电，使得汽车大灯电压不会随发动机转速的波动变化而变化，并避免了高压冷启动对汽车大灯的冲击，保证了汽车大灯的使用寿命，本实用新型在不改变原车大灯的配光，不增加原车线路负荷的情况下，有效增亮了汽车大灯，安全实用，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为DC-DC控制电路图；

图3为过热与故障保护电路图；

图4为冷启动检测电路图。

图中CSIN为汽车大灯点压检测输入，SW1是脉宽控制芯片SG3525的开关控制端，VOUT是汽车大灯增亮装置电压输出端；

图中各元件标号：BG1三极管D882、BG2三极管D772、BG7三极管D882、BG8三极管D772、C14电容、R9电阻、R26电阻、BG17场效应管60N06、BG18场效应管60N06、T1高频变压器EE30、D10整流管Y2010DN、D15整流管Y2010DN、L2电感、C20电容、C21电容、C15电容、R38电阻、L3电感、R13电阻、RT1负温度系数热敏电阻、R14电阻、R15电阻、R31电阻、R 39电阻、Dz2稳压二极管、U2A电压比较器LM358、U2B电压比较器LM358、U3A RS触发器为CD4011、U3B RS触发器为CD4011、C10电容、C11电容、R17电阻、R16电阻、D12发光二极管、C16电容、R32电阻、D6二极管IN4148、Q2三极管9014、RY1继电器、C8电容、R6电阻、R5电阻、C4电容、U1A电压比较器LM358、R1电阻、R2电阻、Dz1稳压二极管、R3电阻、D1二极管1N4148、R7电阻、C9电容、R8电阻、Q1三极管9014。

具体实施方式

参照图1，汽车大灯增亮装置，包括：

本实用新型将蓄电池输入电压11-15V，经DC/DC变换逆变为高频方波，经高频变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的14.1V直流电压。通过过热、故障控制电路选择大灯的供电电压，当温度过高或DC变换输出电压过低时，自动切换到由汽车电瓶直接为大灯供电。冷启动检测环节自动检测大灯启动状态，当首次开启时，通过脉宽调制控制电路的关断功能控制DC-DC变换无输出，从而通过供电选择控制环节切换为电瓶直接供电，经设定的延时时间后再切换为14.1V供电。这样可以避免高电压冷启动对大灯的冲击，保证大灯的使用寿命。

参照图2，所述的DC-DC控制电路为推挽式电路，设有两组开关管，在其中心抽头连接蓄电池，所述开关管通过高频变压器连接整流滤波单元，并通过整流滤波单元输出电压。其中，所述的开关管为60N06场效应管，所述的高频变压器型号为EE30，所述的整流滤波单元采用Y2010DN整流管。

DC-DC控制电路采用推挽式电路，原边中心抽头接蓄电池，两端用开关管控制，交替工作，可以提高转换效率。电路输入电压范围从DC11V～DC15V，电源工作频率为40KHz。脉宽调制控制芯片SG3525提供振荡脉冲输出信号送进BG1、BG7、BG2、BG8进行扩流后送到60N06功率场效应管进行功率放大。在经高频升压变换后，变压器EE30输出的脉冲电压，再通过整流管D10和D15组成的整流滤波单元后得到稳定的大灯驱动电压，再经采样反馈到主控芯片SG3525。

脉宽调制控制芯片SG3525是一种电压型开关电源集成控制器，具有输出限流、开关频率可调、误差放大、脉宽调制比较器和关断电路。其产生PWM方波所需的外围线路很简单，当两个输出脚并联使用时，输出脉冲的占空比为0～95％，脉冲频率等于振荡器频率的1/2；当开关控制(关断端)加高电平时，可实现对输出脉冲的封锁，与外电路适当连接，则可以实现各种保护功能。

在实际应用中，变压器原边的开关管BG17和BG18各采用5只60N06并联，这样可保证在开关电源接入负载时，变压器原边的电流相对较大，并联分流后，可有效地减少开关管的功耗，不至于造成损坏。

参照图3，过热及故障保护电路包括两组电压比较器，所述的两组电压比较器输入端分别连接蓄电池与DC-DC控制电路，输出端连接有RS触发器，所述RS触发器通过继电器连接汽车大灯与汽车电瓶。

因为汽车自身环境温度比较高，增亮系统自身发热如果不得到有效保护控制，不但会降低效率，也会增加安全方面隐患。本实用新型采用了双基准温度的过热保护方案。电压比较器LM358的四个电压比较引脚2、3、5、6的电压分别为V2、V3、V5和V6。则：

\{\begin{matrix} V_{3} = 5 V \\ V_{6} = \frac{R_{31} \times V_{3}}{R_{31} + R_{15}} \\ V_{2} = V_{5} = \frac{{RT}_{1} \times 14.1}{R_{31} + R_{15}} \end{matrix}

其中，RT1为负温度系数热敏电阻，随温度升高阻值减小，电压V2、V5随之降低。假设当电压降到V2＝V5＝V3时对应的温度为T1，降到V2＝V5＝V6时对应的温度为T2，则T1、T2即为过热保护的两个温度基准，显然T1＜T2。

两组比较器输出信号接入由CD4011构成的RS触发器，产生符合保护要求的控制信号。温度上升阶段：当温度低于T1时，CD4011输出高电平，继电器RY1接通，14.1V作为大灯供电电源，此时指示灯D12点亮。当温度高于T1而低于T2时，CD4011输出不变，继续保持14.1V供电。当温度上升到高于T2时，CD4011翻转，继电器关闭，由电瓶直接为大灯供电，同时指示灯D12灭。

温度降低过程原理相同，直至温度下降到T1时，系统才从新回到14.1V供电。通过RS触发器的自锁作用实现升温降温双切换温度基准，有效避免了因为干扰造成的电压跳动，同时也避免了单一温度基准出现的临界温度附近继电器频繁跳转问题。此外，当电路出现故障致使无14.1V输出时，也会自动切换到电瓶供电，这一特点在冷启动延时保护功能中得到了应用。

参照图4的冷启检测电路，它通过监测大灯的启动状况，选择启动供电电源。当大灯第一次启动时，电容充放电单元中的电容C9通过Q1、R7和R8完全放电，LM358的2脚为低电平，因3脚为稳定的3V，因此输出高电平到开关控制端SG3525的脚10，停止驱动信号输出，使得DC-DC电路不工作，这样汽车大灯通过供继电器RY1自动切换到电瓶供电。大灯接通后，冷启动检测输入信号通过电容充放电单元中的R3为C9充电，当充电至LM358的2脚电压大于3V时，DC-DC电路开启，汽车大灯自动切换到DC-DC的14.1V供电。

关闭大灯时同样原理，下次启动属于冷启动还是热启动取决于C9放电到3V所需要的时间。充放电的时间取决于C9、R3、R7和R8的取值，通过合理的取值搭配，选择最优的冷启动延时时间，以保证汽车大灯的使用寿命。

当然，上述只是本实用新型的一种实施方式，并不限制为本实用新型的保护范围，其他等同的技术方案，也属于本实用新型的保护范围。

Claims

1、汽车大灯增亮装置，其特征在于包括：

2、根据权利要求1所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的DC-DC控制电路为推挽式电路，设有两组开关管，在其中心抽头连接蓄电池，所述开关管通过高频变压器连接整流滤波单元，并通过整流滤波单元输出电压。

3、根据权利要求2所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的开关管为60N06场效应管，所述的高频变压器型号为EE30，所述的整流滤波单元采用Y2010DN整流管。

4、根据权利要求1所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的过热及故障保护电路包括两组电压比较器，所述的两组电压比较器输入端分别连接蓄电池与DC-DC控制电路，输出端连接有RS触发器，所述RS触发器通过继电器连接汽车大灯与汽车电瓶。

5、根据权利要求4所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的电压比较器型号为LM358，所述的RS触发器为四-2输入与非门集成电路CD4011。

6、根据权利要求1所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的供电选择控制单元为脉宽调制控制芯片SG3525。

7、根据权利要求1所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的冷启动检测电路包括与汽车大灯连接的电容充放电单元，所述电容充放电单元连接电压比较器，所述电压比较器连接供电选择控制单元的开关控制端。

8、根据上述任意一项权利要求所述的汽车大灯增亮装置，其特征在于所述的蓄电池电压为11V～15V，所述的DC-DC控制电路的输出电压为14.1V。