CN212519498U - 一种车辆的照明驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆照明领域，尤其涉及一种车辆的照明驱动电路。包括：一电源输入端；一控制电路，与电源输入端连接；一功率拓扑电路，与控制电路连接；一LED负载电路；一调节电路，与LED负载电路、控制电路连接。上述技术方案的有益效果是：(1)采集LED负载电路的工作电压，控制功率拓扑电路的工作状态，以实现LED负载电路的稳定运行，防止因照明元件损坏而导致无法照明，实现车牌的稳定照明；(2)能够降低高次谐波，实现噪声消除的功能；(3)避免驱动电路中的电压过高而导致的电路元件损坏，消除电源输入端的共模和差模信号干扰，保证了驱动电路的工作稳定性。

Description

一种车辆的照明驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种车辆照明领域，尤其涉及一种车辆的照明驱动电路。

背景技术

由于很多驾驶员在驾驶过程中常遇上夜晚驾驶的情况，然而如果没有灯光的照射，道路上的监控录像可能无法清楚地记录下车辆的牌照号码，一旦发生交通事故，交警人员将无法从相关车辆的前后方的监控录像中识别车牌号，从而无法第一时间找到车辆的责任人。所以牌照灯作为一个重要的交通运行安全灯具，需要有一个稳定的驱动方案环境。

目前常用卤素灯作为车牌照明灯，然而，车辆照明灯具有功耗高、亮度低以及照明覆盖区域小的缺点。

实用新型内容

根据现有技术中存在的缺陷和问题，现提供一种车辆的照明驱动电路，应用于车辆牌照的照明，其特征在于，包括：

一电源输入端；

一控制电路，所述控制电路的第一端口与所述电源输入端连接，于所述控制电路的第一端口和所述电源输入端之间设置有一第一节点；

一功率拓扑电路，所述功率拓扑电路的第一端口与所述第一节点连接，所述功率拓扑电路的第二端口与所述控制电路的第二端口连接；

一LED负载电路，所述LED负载电路与所述主功率拓扑电路的第三端口连接；

一调节电路，所述调节电路的输入端与所述LED负载电路连接，所述调节电路的输出端与所述控制电路的第三端口连接。

优选的，所述控制电路包括：

一稳压支路，所述稳压支路包括一第一电阻和一稳压二极管，所述第一电阻的一端作为所述控制电路的所述第一端口与所述第一节点连接，所述第一电阻的另一端与所述稳压二极管连接；

一控制芯片，所述控制芯片的第一端口与所述第一电阻的所述另一端连接，所述控制芯片的第二端口作为所述控制电路的所述第二端口与所述功率拓扑电路连接，所述控制芯片的第三端口作为所述控制电路的所述第三端口与所述调节电路连接。

优选的，所述功率拓扑电路包括：

一导通支路，所述导通支路的第一端口作为所述功率拓扑电路的第一端口与所述第一节点连接，所述导通支路的第二端口作为所述功率拓扑电路的第二端口与所述控制电路连接；

一储能支路，所述储能支路的一端与所述导通支路的第三端口连接，所述储能支路的另一端作为功率拓扑电路的第三端口与所述LED负载电路连接。

优选的，导通支路中包括：

一场效应管，所述场效应管的源极作为所述导通支路的所述第一端口与所述第一节点连接，所述场效应管的栅极作为所述导通支路的所述第二端口与所述控制电路连接，所述场效应管的漏极作为所述功率拓扑电路的第三端口与所述储能支路的所述一端连接；

一分压支路，所述分压支路与所述场效应管并联，所述分压支路由一第一电容和一第二电阻串联组成。

优选的，所述场效应管的所述源极和所述栅极之间设置一上拉电路，所述上拉电路中包括：

一第三电阻，所述第三电阻分别与所述场效应管的所述源极和所述栅极连接；

一三极管，所述三极管与所述第三电阻并联，所述三极管的发射极与所述场效应管的所述源极连接，所述三极管的集电极极与所述场效应管的所述源极连接，所述三极管的集电极与所述三极管的基极之间设置一二极管。

优选的，所述LED负载电路包括：

一第二电容；

一第一负载支路，所述第一负载支路与所述第二电容并联，所述第一负载支路中包括多条第二负载支路串联，每个所述第二负载支路均由多个第四电阻并联组成。

优选的，所述调节电路包括：

一采样支路，所述采样支路与所述LED负载电路并联，所述采样支路包括多条第一采样支路并联，所述第一采样支路由多个所述第五电阻串联组成；

一运算放大器，所述运算放大器的第一输入端和第二输入端连接所述采样支路，所述运算放大器的输出端与所述控制电路的所述第三端口连接。

优选的，所述照明驱动电路中还包括：

一保护支路，所述保护支路由一第六电阻和一稳压二极管串联组成，所述保护支路的一端与所述功率拓扑电路的第三端口连接，所述保护支路的另一端与所述运算放大器的输出端连接。

优选的，所述照明驱动电路中还包括：

一过压支路，所述过压支路的一端与所述电源输入端连接，所述过压支路的另一端与所述第一节点连接。

优选的，所述照明驱动电路中还包括：

一滤波支路，所述滤波支路的一端与所述电源输入端连接，所述滤波支路的另一端与所述第一节点连接，所述滤波支路中包括：

一电感，所述电感的输入端与所述电源输入端连接，所述电感的输出端与所述第一节点连接；

一第三电容，所述第三电容的一端连接所述电感的输入端，所述第三电容的另一端与一接地端连接；

一第四电容，所述第四电容的一端连接所述电感的输出端，所述第四电容的另一端与所述接地端连接。

上述技术方案的有益效果是：

(1)照明驱动电路中的调节电路能够采集LED负载电路的工作电压，控制电路能够控制功率拓扑电路的工作状态，以实现LED负载电路的稳定运行，LED负载电路能够防止因照明元件损坏而导致无法照明，实现车牌的稳定照明；

(2)功率拓扑电路中的分压支路能够降低场效管快速开启时引起的高次谐波，实现噪声消除的功能；

(3)保护支路和过压支路能够避免驱动电路中的电压过高而导致的电路元件损坏，滤波支路能够消除电源输入端的共模和差模信号干扰，保证了驱动电路的工作稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的较佳的实施例中的结构示意图；

图2是本实用新型的较佳的实施例中的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

一种车辆的照明驱动电路，应用于车辆牌照，如图1和图2所示，包括：

一第一节点S1，第一节点S1与一电源输入端Vin连接；

一控制电路1，控制电路1的第一端口与第一节点S1连接；

一功率拓扑电路2，功率拓扑电路2的第一端口与第一节点S1连接，功率拓扑电路2的第二端口与控制电路1的第二端口连接；

一LED负载电路3，LED负载电路3与功率拓扑电路2的第三端口连接；

一调节电路4，调节电路4的输入端与LED负载电路3连接，调节电路 4的输出端与控制电路1的第三端口连接。

具体地，为车辆牌照提供一种功耗低、亮度高并且覆盖区域大的牌照灯，以防交通事故发生时，交警人员将无法及时识别车牌号，从而无法第一时间找到车辆的责任人，由此设置一种车辆的照明驱动电路，LED负载电路3于此处可设置为车牌照明灯，调节电路4可采集电路中的电路参数，包括电流，电压等，并根据采集到的电路参数调节控制电路1的输出电压，而控制电路 1的电压大小决定调功率拓扑电路2中的运行状态，从而实现驱动电路中的稳定工作，让车牌照明灯到达稳定常亮的状态。

本实用新型的一种较优实施例中，控制电路1包括：

一稳压支路M11，稳压支路M11包括一第一电阻R1和一稳压二极管 D1，第一电阻R1的一端作为控制电路1的第一端口与第一节点S1连接，第一电阻R1的另一端与稳压二极管连接；

一控制芯片U1，控制芯片U1的第一端口U11与第一电阻R1的另一端连接，控制芯片U1的第二端口U12作为控制电路1的第二端口与功率拓扑电路2连接，控制芯片U1的第三端口U13作为控制电路1的第三端口与调节电路4连接。

具体地，控制电路1中包括稳压支路M11和控制芯片U1，稳压支路M11 为控制芯片U1提供一个稳定的工作电压，以防止工作电压过大而烧坏控制芯片U1。

本实用新型的一种较优实施例中，功率拓扑电路2包括：

一导通支路M21，导通支路M21的第一端口作为功率拓扑电路的第一端口与第一节点S1连接，导通支路M21的第二端口作为功率拓扑电路的第二端口与控制电路1连接；

一储能支路M22，储能支路M22的一端与导通支路M21的第三端口连接，储能支路M22的另一端作为功率拓扑电路2的第三端口与LED负载电路3连接。

本实用新型的一种较优实施例中，导通支路M21中包括：

一场效应管Q1，场效应管Q1的源极作为导通支路M21的第一端口与第一节点S1连接，场效应管Q1的栅极作为导通支路M21的第二端口与控制电路1连接，场效应管Q1的漏极作为功率拓扑电路的第三端口与储能支路M22的一端连接；

一分压支路M23，分压支路M23与场效应管Q1并联，分压支路M23 由一第一电容C1和一第二电阻R2串联组成。

具体地，开关支路中包括场效应管Q1和分压支路M23，于此处设置分压支路M23，可用于降低电容电感L1引起的噪声，于此处选取PMOS管作为场效应管Q1，可根据控制芯片U1的输出电压从而实现场效应管Q1的导通控制。储能支路M22中包括电感L1和储能稳压二极管，于此处设置电感 L1，用于储存场效应管Q1输出的电能，于此处设置储能二极管，用于实现储能支路M22的稳压功能。

进一步地，当场效应管Q1导通时，输入电压信号从电源输入端Vin到场效应管Q1再到电感L1，最后从LED负载电路3的照明灯到接地端的地线，实现对电感L1的充电储能。

而当场效应管Q1未导通时，电感L1变成了给LED负载电路3中的照明灯放电的电源，电压信号从电感L1到负载再到地线，最后从肖特基二极管再回到电感L1，继续给负载供电。整个开关过程速度非常快，最终形成一个动态的负载常亮的状态。

本实用新型的一种较优实施例中，场效应管Q1的源极和栅极之间设置一上拉电路24，上拉电路24中包括：

一第三电阻R3，第三电阻R3分别与场效应管Q1的源极和栅极连接；

一三极管Q2，三极管Q2与第三电阻R3并联，三极管Q2的发射极与场效应管Q1的源极连接，三极管Q2的集电极极与场效应管Q1的源极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q2的基极之间设置一二极管。

具体地，于此处设置上拉电路24，上拉电路24中包括第三电阻R3和三极管Q2，可组成了上拉式PMOS驱动电路。

本实用新型的一种较优实施例中，LED负载电路3包括：

一第二电容C2；

一第一负载支路M31，第一负载支路M31与第二电容C2并联，第一负载支路M31中包括多条第二负载支路M32串联，每个第二负载支路M32均由多个第四电阻R4并联组成。

具体地，LED负载电路3中包括第二电容C2和第一负载支路，于此处考虑到实际使用中的功耗需求，第一负载支路M31中设置两条第二负载支路 M32串联，两条第二负载支路M32均设置三个第四电阻R4并联组成。

本实用新型的一种较优实施例中，调节电路4包括：

一采样支路M41，采样支路M41与LED负载电路3并联，采样支路 M41包括多条第一采样支路M42并联，第一采样支路M42由多个第五电阻串联R5组成；

一运算放大器U2，运算放大器U2的第一输入端和第二输入端连接采样支路M41，运算放大器U2的输出端与控制电路1的第三端口连接。

具体地，调节电路4中包括运算放大器U2和采样支路M41，于此处考虑到采样支路M41的输出值会影响到控制电路1的输出电压，从而对功率拓扑电路2中的导通支路M21和储能支路M22的运行状态，因此于采样支路 M41中设置两条采样支路并联，每条采样支路均由两个第二电阻R2组成。

本实用新型的一种较优实施例中，照明驱动电路中还包括：

一保护支路M5，保护支路M5由一第六电阻R6和一稳压二极管D2串联组成，保护支路M5的一端与功率拓扑电路2的第三端口连接，保护支路 M5的另一端与运算放大器U2的输出端连接。

具体地，为保护采样电路和控制电路1的稳定运行，由此于照明驱动电路中设置一保护支路M5，由第六电阻R6和稳压二极管D2串联组成，当输出电压超过设定的预设值，将会导致稳压管二极管D2的正极处电压升高，超过控制芯片U1的输出端的基准电压，从而降低控制电路1输出的PWM 控制信号中的占空比，降低输出电压输出，形成一个负反馈保护电路。

本实用新型的一种较优实施例中，照明驱动电路中还包括：

一过压支路M6，过压支路M6的一端与电源输入端Vin连接，过压支路 M6的另一端与第一节点S1连接。

具体地，为保护照明驱动电路的稳定运行，防止因电压过大而烧坏电路元件，由此于照明驱动电路中设置过压支路M6，过压支路M6的一端与电源输入端Vin连接，过压支路M6的另一端与第一节点S1连接，于过压支路 M6中可选用一瞬态过压保护器件TSV实现过压保护的功能。

本实用新型的一种较优实施例中，照明驱动电路中还包括：

一滤波支路M7，滤波支路M7的一端与电源输入端Vin连接，滤波支路 M7的另一端与第一节点S1连接，滤波支路M7中包括：

一电感L2，电感L2的输入端与电源输入端Vin连接，电感L2的输出端与第一节点S1连接；

一第三电容C3，第三电容C3的一端连接电感L2的输入端，第三电容 C3的另一端与一接地端连接；

一第四电容C4，第四电容C4的一端连接电感L2的输出端，第四电容 C4的另一端与接地端连接。

具体地，为滤除一些共模和差模干扰，于照明驱动电路中设置一滤波支路M7，滤波支路M7中包括电感L2、第三电容C3和第四电容C4，第三电容C3的一端连接电感L2的输入端，第三电容C3的另一端与一接地端连接，第四电容C4，第四电容C4的一端连接电感L2的输出端，第四电容C4的另一端与接地端连接，以此将电感L2、第三电容C3和第四电容C4组成了一个π型滤波器，实现了照明驱动电路的稳定工作。

在本实用新型的一种实施例中，电流由电源输入端Vin流经功率拓扑电路2、控制电路1后到达LED负载电路3，功率拓扑电路2由一导通支路 M21和一储能支路M22串联组成，导通支路M21由一场效应管Q1和一分压支路M223并联组成，储能支路M22中设置一电感L1，控制电路1中包括一稳压支路M11和一控制芯片U1，控制芯片U1接收电源输入端Vin经过稳压支路M11的分流稳压后的电流，控制芯片U1中设置有工作人员预先烧录的程序，控制芯片U1进行运算后将电流输出至功率拓扑电路2的导通支路M21，当导通支路M21中的场效应管Q1正常导通时，储能支路M22中的电感L1进行充电储能，当导通支路M21中的场效应管Q1不导通时，储能支路M22中的电感L1进行放电，将电能输送至LED负载电路3，以实现 LED负载电路3的稳定工作。

进一步地，于照明驱动电路中设置调节电路4，调节电路4中设置采样支路M41和运算放大器U2，采样支路M41采集LED负载电路3的工作电压，运算放大器U2进行电压的运算放大，并将放大结果输出至控制电路1，以调节控制电路1的输出电压。

由此可见，驱动电路中的调节电路4能够采集LED负载电路3的工作电压，控制电路1能够控制功率拓扑电路2的工作状态，以实现LED负载电路 3的稳定运行，LED负载电路3能够防止因照明元件损坏而导致无法照明，实现车牌的稳定照明。

进一步地，功率拓扑电路2中的分压支路M23，分压支路M23由一第一电容C1和一第二电阻R2串联组成，能够降低场效管Q1快速开启时引起的高次谐波，实现噪声消除的功能。

进一步地，保护支路M5中设置一第六电阻R6和一稳压二极管D2进行串联，过压支路M6中设置瞬态稳压器件TSV，能够避免驱动电路中的电压过高而导致的电路元件损坏，滤波支路M7能够消除电源输入端的共模和差模信号干扰，保证了驱动电路的工作稳定性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆的照明驱动电路，应用于车辆牌照的照明，其特征在于，包括：

一电源输入端；

一控制电路，所述控制电路的第一端口与所述电源输入端连接，于所述控制电路的第一端口和所述电源输入端之间设置有一第一节点；

一功率拓扑电路，所述功率拓扑电路的第一端口与所述第一节点连接，所述功率拓扑电路的第二端口与所述控制电路的第二端口连接；

一LED负载电路，所述LED负载电路与所述功率拓扑电路的第三端口连接；

一调节电路，所述调节电路的输入端与所述LED负载电路连接，所述调节电路的输出端与所述控制电路的第三端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括：

一稳压支路，所述稳压支路包括一第一电阻和一稳压二极管，所述第一电阻的一端作为所述控制电路的所述第一端口与所述第一节点连接，所述第一电阻的另一端与所述稳压二极管连接；

一控制芯片，所述控制芯片的第一端口与所述第一电阻的所述另一端连接，所述控制芯片的第二端口作为所述控制电路的所述第二端口与所述功率拓扑电路连接，所述控制芯片的第三端口作为所述控制电路的所述第三端口与所述调节电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述功率拓扑电路包括：

一导通支路，所述导通支路的第一端口作为所述功率拓扑电路的第一端口与所述第一节点连接，所述导通支路的第二端口作为所述功率拓扑电路的第二端口与所述控制电路连接；

一储能支路，所述储能支路的一端与所述导通支路的第三端口连接，所述储能支路的另一端作为所述功率拓扑电路的第三端口与所述LED负载电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述导通支路中包括：

一场效应管，所述场效应管的源极作为所述导通支路的所述第一端口与所述第一节点连接，所述场效应管的栅极作为所述导通支路的所述第二端口与所述控制电路连接，所述场效应管的漏极作为所述功率拓扑电路的第三端口与所述储能支路的所述一端连接；

一分压支路，所述分压支路与所述场效应管并联，所述分压支路由一第一电容和一第二电阻串联组成。

5.根据权利要求4所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述场效应管的所述源极和所述栅极之间设置一上拉电路，所述上拉电路中包括：

一第三电阻，所述第三电阻分别与所述场效应管的所述源极和所述栅极连接；

一三极管，所述三极管与所述第三电阻并联，所述三极管的发射极与所述场效应管的所述源极连接，所述三极管的集电极极与所述场效应管的所述源极连接，所述三极管的集电极与所述三极管的基极之间设置一二极管。

6.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述LED负载电路包括：

一第二电容；

一第一负载支路，所述第一负载支路与所述第二电容并联，所述第一负载支路中包括多条第二负载支路串联，每个所述第二负载支路均由多个第四电阻并联组成。

7.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述调节电路包括：

一采样支路，所述采样支路与所述LED负载电路并联，所述采样支路包括多条第一采样支路并联，所述第一采样支路由多个第五电阻串联组成；

一运算放大器，所述运算放大器的第一输入端和第二输入端连接所述采样支路，所述运算放大器的输出端与所述控制电路的所述第三端口连接。

8.根据权利要求7所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述照明驱动电路中还包括：

一保护支路，所述保护支路由一第六电阻和一稳压二极管串联组成，所述保护支路的一端与所述功率拓扑电路的第三端口连接，所述保护支路的另一端与所述运算放大器的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述照明驱动电路中还包括：

一过压支路，所述过压支路的一端与所述电源输入端连接，所述过压支路的另一端与所述第一节点连接。

10.根据权利要求1所述的一种车辆的照明驱动电路，其特征在于，所述照明驱动电路中还包括：

一滤波支路，所述滤波支路的一端与所述电源输入端连接，所述滤波支路的另一端与所述第一节点连接，所述滤波支路中包括：

一电感，所述电感的输入端与所述电源输入端连接，所述电感的输出端与所述第一节点连接；

一第三电容，所述第三电容的一端连接所述电感的输入端，所述第三电容的另一端与一接地端连接；

一第四电容，所述第四电容的一端连接所述电感的输出端，所述第四电容的另一端与所述接地端连接。

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