CN204634104U - 一种三功能led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车车灯技术领域，具体涉及一种三功能LED驱动电路。它包括使能模块、PWM控制芯片、恒流调节芯片、驱动模块、电源模块、保护电路和LED灯，所述使能模块、PWM控制芯片、恒流调节芯片、驱动模块依次电连接，所述驱动模块输出端电连接LED灯阳极，所述LED灯阴极接地，所述电源模块输出端分别与PWM控制芯片和恒流调节芯片的电源输入端电连接。本实用新型的LED驱动电路采用PWM控制，且在LED的驱动电路中又采用了恒流芯片来控制场效应晶体管，使流过LED灯的电流恒定，保证LED的亮度的均匀性和稳定性，通过该种驱动电路实现一串LED灯发出三种不同亮度的光，可以有效较少车身上LED光源数量，增加车身的空间利用率，更好的实现造型师的造型意图。

Description

一种三功能LED驱动电路

技术领域

本实用新型属于汽车车灯技术领域，具体涉及一种三功能LED驱动电路，能发出不同颜色的光，且在各个功能下LED发光均匀性能得到保证。

背景技术

在当前LED车灯信号照明电路设计中，由多颗LED来实现某一车灯功能时，对LED亮度的一致性及光色等参数都要求较高。传统的LED驱动电路通常是用单光源实现单功能，其亮度的控制通常采用电阻式结构或通过数字调光或模拟调光来实现。对电阻式结构控制亮度的方式，当输入电源的电流出现波动时，LED的亮度就会发生变化，不符合车灯LED亮度一致性的要求；对模拟调光，其调光的原理是直接调节LED输入电流的大小，由于LED的光色与其输入电流有密切关系，因此，当采用模拟调光时，其光色也会因电流的波动而发生变化；采用数字调光，即PWM来控制，由于其控制的原理是保持LED的电流恒定，改变单位时间内LED供电时间的时长，即占空比来实现，因而其光色不会发生变化，符合设计要求。而采用PWM控制LED时，通常只是采用单一的LED的光源来实现单一的功能，对需要实现多种功能的车灯来说就需要多个LED光源，而车身上LED光源越多，其占用的几何空间就越多，不利于车辆造型美观要求。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种三功能LED驱动电路。

本实用新型采用的技术方案是：一种三功能LED驱动电路，包括与车身三路输入信号连接的使能模块、PWM控制芯片、恒流调节芯片、驱动模块、电源模块、保护电路和LED灯，所述使能模块、PWM控制芯片、恒 流调节芯片、驱动模块依次电连接，所述驱动模块输出端电连接LED灯阳极，所述LED灯阴极接地，所述恒流调节芯片包括第一恒流调节芯片和第二恒流调节芯片，所述保护电路包括第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路的输入端连接车身两路输入信号，所述第一保护电路的输出端分别与电源模块、第一恒流调节芯片和驱动模块的输入端连接，所述第二保护电路的输入端连接车身第三路输入信号、输出端连接第二恒流调节芯片的输入端，所述电源模块输出端分别与PWM控制芯片和恒流调节芯片的电源输入端电连接。

进一步地，所述使能模块包括三个使能电路，三个使能电路的输入端分别连接车身三路输入信号、输出端分别连接PWM控制芯片的三个控制端。

进一步地，所述使能电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；所述电阻R1和电阻R3串联，串联的一端作为使能电路的输入、串联的另一端作为使能电路的输出；所述电阻R2、二极管D1和电容C1并联，并联的一端连接在电阻R1和电阻R3之间、并联的另一端接地。

进一步地，所述PWM控制芯片型号为SAK-XC836MT-2FRA。

进一步地，所述恒流调节芯片型号为MAX16833CAUE。

进一步地，所述驱动模块为MOS管或三极管。

进一步地，所述电源模块包括电源芯片U1，电源芯片输入端通过二极管D2连接到第一保护电路的输出端，电源芯片U1的输入端和输出端分别连接有接地电容。

更进一步地，所述保护电路包括串联的二极管D3和电感L2，所述二极管和电感两端分别连接有接地电容。

本实用新型的LED驱动电路采用PWM控制，且在LED的驱动电路中又采用了恒流芯片来控制场效应晶体管，使流过LED灯的电流恒定，保证LED的亮度的均匀性和稳定性，通过该种驱动电路实现LED灯发出三种不同亮度的光，可以有效较少车身上LED光源数量，增加车身的空间利用率，更好的实现造型师的造型意图。其中PWM控制芯片通过使能模块接收车身 的输入信号给LED的电流源提供合适的占空比，恒流调节芯片通过接收PWM信号，给LED灯提供符合LED技术规范的驱动电流，使整个电路中的LED的发光均匀性得到保证。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型使能电路示意图。

图3为本实用新型驱动模块示意图。

图4为本实用新型电源模块示意图。

图5为本实用新型保护电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1所示，本实用新型包括包括与车身三路输入信号连接的使能模块101、PWM控制芯片102、恒流调节芯片、驱动模块105、电源模块106、保护电路和LED灯109，所述使能模块101、PWM控制芯片102、恒流调节芯片、驱动模块105依次电连接，所述驱动模块105输出端电连接LED灯109阳极，所述LED灯109阴极接地，所述恒流调节芯片包括第一恒流调节芯片103和第二恒流调节芯片104，所述保护电路包括第一保护电路107和第二保护电路108，所述第一保护电路107的输入端连接车身两路输入信号A、B，所述第一保护电路107的输出端分别与电源模块106、第一恒流调节芯片103和驱动模块105的输入端连接，所述第二保护电路108的输入端连接车身第三路输入信号C、输出端连接第二恒流调节芯片104的输入端，所述电源模块106输出端分别与PWM控制芯片102和恒流调节芯片的电源输入端电连接。

本专利三功能驱动电路的每个功能都需要提供信号给PWM控制芯片102，因此每个功能都对应相应的使能电路。故使能模块101包括三个使能 电路，三个使能电路的输入端分别连接车身三路输入信号、输出端分别连接PWM控制芯片102的三个控制端。如图2所示，使能电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；所述电阻R1和电阻R3串联，串联的一端作为使能电路的输入、串联的另一端作为使能电路的输出；所述电阻R2、二极管D1和电容C1并联，并联的一端连接在电阻R1和电阻R3之间、并联的另一端接地。使能模块101的作用在于接收外界的车身输入信号，输入到PWM控制芯片102，使得PWM控制芯片102能根据外界信号的输入来判断打开哪个输出端口。在这个电路中，电阻R1、R3的作用在于调节电压，使得输出的电压能保持在5V左右，电阻R2、电容C1和二极管D1与外界构成钳位电路，主要用于对输入电压进行钳位，将电压控制在一定范围内。

PWM控制芯片102型号为SAK-XC836MT-2FRA，其电源输入端口与电源模块106输出端连接。使能模块101三个使能输出端与PWM控制芯片102的P0号端口的三个PIN脚连接，输出端输出两个PWM信号。当输入为A或B信号时，PWM控制芯片102对自身的三个输入引脚进行扫描、判断，从而来控制P0端口输出的占空比。比如，当外界单独输入为A信号时，此时经过PWM控制芯片102对输入端口引脚的识别，来输出A信号对应的占空比(设定为20％)相匹配的电压。而当输入为B信号时，此时P0端口根据信号PWM控制芯片102对输入端口引脚的识别判断，在P0端口同一个端口位置输出B信号对应的占空比(设定为100％)相匹配的电压。当同时输入为A和C信号时，PWM控制芯片102同样进行判断，分别从P0端口的两个端口位置输出A和C信号对应的占空比相匹配的电压。

恒流调节芯片的作用在于接收PWM控制芯片102输出的PWM信号，来对输出的电流进行控制，以便输出更加稳定的电流。恒流调节芯片设有两个，分别为第一恒流调节芯片103和第二恒流调节芯片104，由电源模块106提供电源，芯片信号均为MAX16833CAUE，第一恒流调节芯片103和第二恒流调节芯片104的信号输入端分别与PWM控制芯片102的两个信号输出端相连，输出端口均与驱动模块105中三极管的基极相连，主要提供 LED的控制信号。

驱动模块105可以为MOS管或三极管，设有两个，当为MOS管时，如图3所示，两个MOS管的漏极连接第一保护电路107的输出端，两个MOS管的栅极分别连接第一恒流调节芯片103和第二恒流调节芯片104的输出端，接收控制信号，两个MOS管的源极分别连接LED灯的两种不同颜色的阳极。当栅极有控制信号输入时，源极与漏极接通，LED等点亮。LED灯109的阴极连接有一个电感L1，起到通低频阻高频的作用，使得LED的亮度更加稳定。

电源模块106主要为PWM控制芯片和恒流调节芯片提供稳定的5V电压，保证芯片的正常工作。如图4所示，电源模块106包括电源芯片U1，电源芯片U1型号为L5150BN，电源芯片U1的输入端通过二极管D2连接到第一保护电路107的输出端，输入端还并联有两个接地电容C3和C4，输出端连接有接地电容C5，接地电容能滤除电压中的高频和低频信号，保证输入、输出电压更稳定。

本专利的输入端连接连接车身输入信号，由于车身的输入信号在很多情况下呈现不稳定的状态，因此需要保护电路来保证信号输入的稳定性，同时保证驱动电路能耐受住电磁干扰方面的影响。保护电路设有两个，分别为第一保护电路107和第二保护电路108，其中第一保护电路107的输入端连接两个车身输入信号A和B，输出端分别与电源模块106、第一恒流调节芯片103和驱动模块105的输入端连接；第二保护电路108的输入端连接车身的第三路输入信号C，输出端连接第一恒流调节芯片104的输入端。保护电路如图5所示，由串联的二极管D3和电感L2，以及多个接地电容C6、C7、C8、C9和C10组成，通过一系列电容和电感将电磁兼容方面的影响控制在法规规定的范围内。

本实用新型LED灯为LED模组，包含两种不同颜色的LED，工作时，如图1所示，A、B、C三个输入信号分别代表位置灯点亮、日间行车灯点亮和转向灯点亮三个功能，电源模块输入端连接在A、B输入信号之后的第一保护电路之后，当有A输入信号或B输入信号时，C输入信号才能输入。 本实用新型三功能驱动电路能够实现置灯点亮、日间行车灯点亮和转向灯点亮三个功能，但其控制逻辑却并不止三个，可以分别单独控制位置灯点亮(A信号单独输入)、日间行车灯点亮(B信号单独输入)，也可以控制位置灯和转向灯同时点亮(A和C信号同时输入)，以及日间行车灯和转向灯同时点亮(B和C信号同时输入)，两种信号同时输入时，两种颜色LED点亮。该驱动电路最大好处在于可以实现LED功能的多样化，对于同种颜色光的车灯信号，如位置灯和日间行车灯，由于两者均为白色光，因此只要控制其输入信号占空比即可；而对于不同颜色光的车灯信号，如位置灯和转向灯，则需要用不同颜色的LED颗粒来实现，此时通过在电路板设置的不同颜色的LED即可实现。

相比于传统的LED控制电路而言，本实用新型驱动电路对LED的电流控制精度更高，这样LED的亮度也更加稳定。在本实用新型基础上，还可以对其进行扩展，对于任意亮度功能需求的LED，只是在PWM控制芯片102的输出上增加一个PWM信号输出，并对每一个PWM输出配备一个恒流调节芯片来控制输出的电流即可。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种三功能LED驱动电路，其特征在于：包括与车身三路输入信号连接的使能模块(101)、PWM控制芯片(102)、恒流调节芯片、驱动模块(105)、电源模块(106)、保护电路和LED灯(109)，所述使能模块(101)、PWM控制芯片(102)、恒流调节芯片、驱动模块(105)依次电连接，所述驱动模块(105)输出端电连接LED灯(109)阳极，所述LED灯(109)阴极接地，所述恒流调节芯片包括第一恒流调节芯片(103)和第二恒流调节芯片(104)，所述保护电路包括第一保护电路(107)和第二保护电路(108)，所述第一保护电路(107)的输入端连接车身两路输入信号，所述第一保护电路(107)的输出端分别与电源模块(106)、第一恒流调节芯片(103)和驱动模块(105)的输入端连接，所述第二保护电路(108)的输入端连接车身第三路输入信号、输出端连接第二恒流调节芯片(104)的输入端，所述电源模块(106)输出端分别与PWM控制芯片和恒流调节芯片的电源输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述使能模块(101)包括三个使能电路，三个使能电路的输入端分别连接车身三路输入信号、输出端分别连接PWM控制芯片(102)的三个控制端。

3.根据权利要求2所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述使能电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；所述电阻R1和电阻R3串联，串联的一端作为使能电路的输入、串联的另一端作为使能电路的输出；所述电阻R2、二极管D1和电容C1并联，并联的一端连接在电阻R1和电阻R3之间、并联的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述PWM控制芯片(102)型号为SAK-XC836MT-2FRA。

5.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述恒流调节芯片型号为MAX16833CAUE。

6.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述驱动模块(105)为MOS管或三极管。

7.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于： 所述电源模块(106)包括电源芯片U1，电源芯片输入端通过二极管D2连接到第一保护电路(107)的输出端，电源芯片U1的输入端和输出端分别连接有接地电容。

8.根据权利要求1所述的一种三功能LED驱动电路，其特征在于：所述保护电路包括串联的二极管D3和电感L2，所述二极管和电感两端分别连接有接地电容。