CN210088743U - Led汽车灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED汽车灯具，其光源采用带驱动的LED灯泡，LED灯泡直接与行车电脑电气连接，LED灯泡的电气接口结构设有2个pin脚，分别是接地pin脚和电源pin脚，两pin脚间依次串接二极管、限流电阻单元和LED串，限流电阻单元中的限流电阻为一个或相并联的多个，或者，LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一、第二电源pin脚分别经第一、第二二极管分别连接第一、第二限流电阻单元的一端，第一、第二限流电阻单元的另一端经LED串连接接地pin脚。本实用新型光源可自行更换，整灯寿命更长，维护成本更低。

Description

LED汽车灯具

技术领域

本实用新型涉及一种以LED为光源的汽车灯具，尤其是其LED光源方便更换且能够由车身电压直接接线供电的汽车灯具，属于车灯制造技术领域。

背景技术

现有的汽车灯具中，当光源为LED时，都需要通过LED驱动模块来控制电流以达到合适的光通量，一般来说，LED光源和驱动模块都是装在灯具内部的。一旦LED光源损坏，整个灯具就要报废；如果驱动模块损坏，LED光源无法驱动点亮，整个灯具也要报废，可见无论是LED光源还是驱动模块，哪一个损坏都将严重降低整个灯具的使用寿命，且一旦损坏需要更换整个灯具，还需要到专业的维修机构才能进行更换，致使相应灯具的使用、维护成本偏高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种LED汽车灯具，整个灯具的寿命更长，维护成本更低。

本实用新型的主要技术方案有：

一种LED汽车灯具，设有灯体和光源，所述光源采用带驱动电路的LED灯泡，所述LED 灯泡的灯座固定在所述灯体上，LED位于灯体围成的灯腔内，驱动电路集成于灯座内，所述LED灯泡直接与行车电脑电气连接。

所述LED灯泡的灯座与灯体之间采用螺纹连接，连接处采用密封圈密封。

所述LED灯泡的电气接口结构包括2-3个pin脚。

所述LED灯泡的电气接口结构可以设有2个pin脚，分别是接地pin脚和电源pin脚，电源pin脚和接地pin脚之间依次串接有防反接二极管、限流电阻单元和LED串，所述限流电阻单元中的限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联。

所述LED灯泡的电气接口结构可以设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一电源pin脚经第四二极管D4连接第一限流电阻单元的一端，第二电源pin脚经第五二极管D5连接第二限流电阻单元的一端，所述第一限流电阻单元的另一端与所述第二限流电阻单元的另一端连接，并经LED串连接所述接地pin脚，所述第一限流电阻单元的电阻大于第二限流电阻单元，所述第一限流电阻单元中的第一限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述第二限流电阻单元中的第二限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联。

当所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚时，所述第一电源pin脚为后位置灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为制动灯电源pin脚。

或者，所述第一电源pin脚为日间行车灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为前位置灯电源pin脚。

所述电源pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚的设计供电电压均为DC+12V。

所述LED灯泡的电气接口结构也可以设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一电源pin脚依次经第一二极管D1、LED串连接到第二三极管TR2的集电极，第一二极管D1的正极与第一电源pin脚连接，第二三极管TR2的发射极经第一限流电阻单元连接到接地pin脚，第一电源pin脚同时还经相互并联的第一电容C1、第二电容C2以及双向TVS二极管TVS1连接到接地pin脚，第一二极管D1的负极端依次经第二分压电阻R2、第四分压电阻R4连接第二三极管TR2的基极，第二分压电阻R2和第四分压电阻R4的连接点经相互并联的第六电容C6、第七电容C7和第一稳压管Z1连接到接地 pin脚，同时还连接第三三极管TR3的集电极，第二电源pin脚依次经稳压限流电路、PWM 发生电路连接到第三三极管TR3的基极，第三三极管TR3的发射极连接到接地pin脚。

所述稳压限流电路包括依次连接的第二二极管D2、第一电阻R1和第三电阻R3，第二二极管D2的正极为所述稳压限流电路的输入端，与第二电源pin脚连接，第二二极管D2的正极还经第三电容C3连接接地pin脚，第三电阻R3的另一端连接第一三极管TR1的基极，同时经相互并联的第二稳压管Z2和第五电容C5连接到接地pin脚，第一三极管TR1的发射极为所述稳压限流电路的输出端，第一电阻R1和第三电阻R3的连接点连接第一三极管TR1 的集电极，同时还经过第四电容C4连接接地pin脚。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将LED光源和驱动电路集成为一体件，通过pin脚接插件与行车电脑的供电端直接电气连接，如果光源损坏，直接更换LED灯泡即可，无需更换整个灯具，因此明显延长了整个灯具的使用寿命。

由于连接安装方便，用户可以自行独立进行LED灯泡的更换，可以根据需要自行切换不同的电流大小来达到实现不同信号灯功能的目的，因此不仅省去了用户更换整灯的麻烦，能够极大节省灯具的使用、维护成本，提高用户使用中的自由度，从而提高灯具的市场竞争力。

LED光源和驱动电路集成，且与电源的电气连接简单方便，有利于满足主机厂日益增加的对车灯且扁且浅的更多自由造型的设计需求。

由于LED光源采用自带驱动的LED灯泡，光源和驱动电路与汽车电气控制系统的连接通过BCM实现，汽车电气控制系统只需要实现简单的识别信号功能即可，整个电路结构更加简单化，工作可靠性和稳定性都得到提升。

本实用新型所采用的各电路结构简单，封装更小、功耗更低、效率更高，并且工作稳定，成本低，使LED灯泡能够更稳定而可靠地工作，且更能适应集成于灯座的需要。

附图说明

图1是本实用新型的带驱动的LED灯泡单功能应用的一个实施例的电路原理图；

图2是本实用新型的带驱动的LED灯泡多功能应用的一个实施例的电路原理图；

图3是本实用新型的带驱动的LED灯泡多功能应用的另一个实施例的电路原理图；

图4是图3中的稳压限流电路和PWM发生电路的一个实施例的原理图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种LED汽车灯具，设有灯体和光源，所述光源采用带驱动电路的 LED灯泡，所述LED灯泡的灯座固定在所述灯体上，LED则位于灯体围成的灯腔内，驱动电路集成于灯座内。所述LED灯泡直接与行车电脑电气连接，由行车电脑直接提供电源。

所述LED灯泡的灯座与灯体之间连接处采用密封圈密封。所述LED灯泡的灯座与灯体之间可以采用螺纹连接，从灯体外侧即可轻易实现所述LED灯泡的拆装。

所述LED灯泡的灯座内还集成有散热装置，相应地，所述LED灯泡成为集光源、驱动电路、散热于一体的功能单元。

所述LED灯泡以2-3个pin脚的连接结构为电气接口结构。

图1所示为所述带驱动的LED灯泡单功能应用的一个实施例，此时所述LED灯泡的电气接口结构可以设有2个pin脚，分别是接地pin脚和电源pin脚，电源pin脚和接地pin 脚之间依次串接有防反接的二极管D3、限流电阻单元和LED串，所述限流电阻单元中的限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，例如图1中有R12、R13和R14三个相互并联的限流电阻，所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联，例如图1中LED5、 LED6、LED7和LED8串联组成所述LED串。所述LED串之外的电器元件组成驱动电路，集成在LED灯泡的灯座中。

设有2个pin脚时所述LED灯泡是单功能的带驱动的LED灯泡，采用电阻式驱动方式，直接连接行车电脑的供电端即可驱动，不需要配置额外的驱动板。图1所示是将本实用新型的LED汽车灯具应用于后位置灯时的实施例。LED光源和驱动电路集成并通过接插件直接与车身的供电端TAIL+连接即可实现单功能，与传统的LED光源与分离的驱动模块方案相比，具有极高的设计自由度，可满足不同造型需求。使用过程中如果光源损坏，用户可以便捷地直接更换LED灯泡，避免了整灯更换的麻烦，也省去了相应的维护费用。

图2所示为所述带驱动的LED灯泡多功能应用的第一个实施例，此时所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一电源pin脚经第四二极管D4连接第一限流电阻单元的一端，第二电源pin脚经第五二极管D5连接第二限流电阻单元的一端，所述第一限流电阻单元的另一端与所述第二限流电阻单元的另一端连接，并经LED串连接所述接地pin脚。所述第一限流电阻单元的电阻大于第二限流电阻单元。所述第一限流电阻单元中的第一限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，例如图2中有R15、R16和R17三个相互并联的限流电阻，所述第二限流电阻单元中的第二限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，例如图2中有R18、R19和R20三个相互并联的限流电阻。所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联，例如图 2中LED9、LED10、LED11和LED12串联组成所述LED串。同样，LED串之外的电器元件组成驱动电路，集成在LED灯泡的灯座中。

设有3个pin脚时所述LED灯泡是多功能的带驱动的LED灯泡，采用电阻式驱动方式，第一电源pin脚和第二电源pin脚分别直接连接行车电脑的两个供电端即可驱动，不需要配置额外的驱动板。图2所示是将本实用新型的LED汽车灯具应用于后位置灯和刹车灯(制动灯)复用的实施例。当行车电脑的TAIL+供电端给第一电源pin脚供电时，LED串呈现低亮度模式，此时后位置灯工作；当行车电脑切换成STOP+供电端给第二电源pin脚供电时，LED 串呈现高亮度模式，相应切换成为刹车灯工作。

采用多功能的带驱动的LED灯泡，LED光源和驱动电路集成并通过接插件直接与车身的多个供电端连接即可实现多功能，通过控制不同pin脚通电来切换驱动电流的大小，就可以相应实现不同的信号灯功能，与传统的LED光源与分离的驱动模块方案相比，具有极高的设计自由度，可满足不同造型需求。使用过程中如果光源损坏，用户可以便捷地直接更换LED 灯泡，避免了整灯更换的麻烦，也省去了相应的维护费用。

当所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚时，主要应用于多灯复用的情况，可用于前灯和后灯。当应用于上述后灯时，所述第一电源pin脚为后位置灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为制动灯电源pin脚。当应用于前灯时，所述第一电源pin脚为日间行车灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为前位置灯电源pin脚。

所述电源pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚的设计供电电压为DC+12V，可以与行车电脑的+12V电压供电端直接电气连接。

多功能复用时，要切换成哪个信号灯功能首先由信号识别电路识别，然后由行车电脑控制切换，信号识别电路的输出端连接所述行车电脑的输入端。

图3、4所示为所述带驱动的LED灯泡多功能应用的第二个实施例，该实施例中LED灯泡不仅自带驱动电路，还自带PWM调光功能，用于驱动和PWM调光的电路均集成在灯座内。所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚(或称POWER脚)和第二电源pin脚(或称PWM脚)。第一电源pin脚对应LED线性恒流驱动电路，与光源的供电电源连接。第二电源pin脚对应PWM调光功能，与PWM电路的供电电源连接。

电路内部，第一电源pin脚依次经第一二极管D1、LED串连接到第二三极管TR2的集电极，其中第一二极管D1的正极与第一电源pin脚连接，第二三极管TR2的发射极经第一限流电阻单元(由电阻R9和R10并联组成)连接到接地pin脚，第一电源pin脚同时还经相互并联的第一电容C1、第二电容C2以及双向TVS二极管TVS1连接到接地pin脚。第一二极管D1的负极端依次经第二分压电阻R2、第四分压电阻R4连接第二三极管TR2的基极，第二分压电阻R2和第四分压电阻R4的连接点经相互并联的第六电容C6、第七电容C7和第一稳压管Z1连接到接地pin脚，同时还连接第三三极管TR3的集电极。其中LED串由LED1、 LED2、LED3串联而成，第二三极管TR2和第三三极管TR3均为NPN型三极管，第一稳压管 Z1的正极端接地。第一稳压管Z1用于稳定住TR2的基极电压和发射极电压。通过设置电阻 R9和R10的阻值可以获得想要的LED电流值，并保证在9-16V内电流值基本不变，因此LED 的亮度也不会随电压变化而变化。

第二电源pin脚依次经稳压限流电路、PWM发生电路连接到第三三极管TR3的基极，第三三极管TR3的发射极连接到接地pin脚。

所述稳压限流电路主要用于防止电压、电流的波动，包括依次连接的第二二极管D2、第一电阻R1和第三电阻R3，第二二极管D2的正极为所述稳压限流电路的输入端，与第二电源pin脚连接。第二二极管D2的正极还经第三电容C3连接接地pin脚。第三电阻R3的另一端连接第一三极管TR1的基极，同时经相互并联的第二稳压管Z2和第五电容C5连接到接地pin脚，其中第二稳压管Z2的正极与接地pin脚连接。第一三极管TR1的发射极为所述稳压限流电路的输出端。第一电阻R1和第三电阻R3的连接点连接第一三极管TR1的集电极，同时还经过第四电容C4连接接地pin脚。

如图4所示，所述PWM发生电路包括NPN型三极管A、NPN型三极管B，三极管A的基极2与三极管B的集电极3之间并联有电容C8和C10，三极管A的集电极6与三极管B的基极5之间并联有电容C9和C11，三极管B的集电极3、三极管A的基极2、三极管B的基极5和三极管A的集电极6分别与电阻R5、R6、R7和R8的一端连接，电阻R5、R6、R7和R8的另一端连接在一点，并作为所述PWM发生电路的输入端与第一三极管TR1的发射极相连。三极管A的集电极6还连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端作为所述PWM发生电路的输出端，与第三三极管TR3的基极连接。

所述PWM发生电路结构更简易，工作更稳定，且体积小、成本低，是适于集成到灯座内的最佳电路。本实施例中，优选采用共射极双NPN复合三极管TR4替代上述的NPN型三极管A和NPN型三极管B。

当需要100％的亮度时，只需将POWER脚上电，PWM脚悬空即可。当需要降低亮度时，则需要将POWER脚和PWM脚均上电(正常9-16V常电即可)。PWM发生电路产生PWM波形之后，通过PWM发生电路的电阻R11传递到第三三极管TR3的基极，从而控制TR3的通断。TR3的通断又控制第一稳压管Z1上的电压变化(例如在0V和2.4V中跳变)，在Z1稳压在2.4V 时，TR2导通，LED工作，Z1跳到0V时，TR2断开，LED不工作；如此，达到LED亮度的调节。

在PWM发生电路中，电阻R5-R8用于调节PWM的占空比，电容C8-C11用于调节PWM的频率，本实施例中设定的频率调节范围是150HZ-300HZ。

该实施例通过PWM发生电路使同一LED串发出各种不同的亮度，从而实现多种功能的复用。例如可以通过亮度调节实现刹车灯和后位置灯的两种信号灯功能之间的转换。该实施例中PWM信号的占空比最低可调至8％，相应地LED串的亮度也接近8％。

Claims (10)

1.一种LED汽车灯具，设有灯体和光源，其特征在于：所述光源采用带驱动电路的LED灯泡，所述LED灯泡的灯座固定在所述灯体上，LED位于灯体围成的灯腔内，驱动电路集成于灯座内，所述LED灯泡直接与行车电脑电气连接。

2.如权利要求1所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述LED灯泡的灯座与灯体之间采用螺纹连接，连接处采用密封圈密封。

3.如权利要求2所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述LED灯泡以2-3个pin脚的连接结构为电气接口结构。

4.如权利要求3所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述LED灯泡的电气接口结构设有2个pin脚，分别是接地pin脚和电源pin脚，电源pin脚和接地pin脚之间依次串接有防反接二极管(D3)、限流电阻单元和LED串，所述限流电阻单元中的限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联。

5.如权利要求3所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一电源pin脚经第四二极管(D4)连接第一限流电阻单元的一端，第二电源pin脚经第五二极管(D5)连接第二限流电阻单元的一端，所述第一限流电阻单元的另一端与所述第二限流电阻单元的另一端连接，并经LED串连接所述接地pin脚，所述第一限流电阻单元的电阻大于第二限流电阻单元，所述第一限流电阻单元中的第一限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述第二限流电阻单元中的第二限流电阻为一个或多个，当有多个时相互间并联，所述LED串包括一颗或多颗LED，当为多颗时相互间串联。

6.如权利要求5所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述第一电源pin脚为后位置灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为制动灯电源pin脚。

7.如权利要求5所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述第一电源pin脚为日间行车灯电源pin脚，所述第二电源pin脚为前位置灯电源pin脚。

8.如权利要求5、6或7所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述电源pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚的设计供电电压为DC+12V。

9.如权利要求3所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述LED灯泡的电气接口结构设有3个pin脚，分别是接地pin脚、第一电源pin脚和第二电源pin脚，第一电源pin脚依次经第一二极管(D1)、LED串连接到第二三极管(TR2)的集电极，第一二极管(D1)的正极与第一电源pin脚连接，第二三极管(TR2)的发射极经第一限流电阻单元连接到接地pin 脚，第一电源pin脚同时还经相互并联的第一电容(C1)、第二电容(C2)以及双向TVS二极管(TVS1)连接到接地pin脚，第一二极管(D1)的负极端依次经第二分压电阻(R2)、第四分压电阻(R4)连接第二三极管(TR2)的基极，第二分压电阻(R2)和第四分压电阻(R4)的连接点经相互并联的第六电容(C6)、第七电容(C7)和第一稳压管(Z1)连接到接地pin脚，同时还连接第三三极管(TR3)的集电极；第二电源pin脚依次经稳压限流电路、PWM发生电路连接到第三三极管(TR3)的基极，第三三极管(TR3)的发射极连接到接地pin脚。

10.如权利要求9所述的LED汽车灯具，其特征在于：所述稳压限流电路包括依次连接的第二二极管(D2)、第一电阻(R1)和第三电阻(R3)，第二二极管(D2)的正极为所述稳压限流电路的输入端，与第二电源pin脚连接，第二二极管(D2)的正极还经第三电容(C3)连接接地pin脚，第三电阻(R3)的另一端连接第一三极管(TR1)的基极，同时经相互并联的第二稳压管(Z2)和第五电容(C5)连接到接地pin脚，第一三极管(TR1)的发射极为所述稳压限流电路的输出端，第一电阻(R1)和第三电阻(R3)的连接点连接第一三极管(TR1)的集电极，同时还经过第四电容(C4)连接接地pin脚。

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