CN213122229U - 一种汽车灯具内部led模组状态反馈电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，包括LED监测电路、控制电路和恒流电路；LED监测电路连接LED模组的各监测节点，监测LED模组各监测节点的电压；控制电路连接LED监测电路和恒流电路，根据监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断；LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端均连接汽车BCM的电流输出端，汽车BCM的逻辑电路监控因恒流电路中电流导通或关断导致的输出电流变化，输出LED模组状态。本实用新型通过监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断，通过导通或关断引起的BCM输出电流变化，判断LED模组状态，有效实现了LED模组状态监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，属于汽车照明技术领域。
背景技术
大多汽车的车身控制系统会对灯具的功率进行监测，例如对灯泡式的转向灯进行功率监测，灯泡失效前后的内阻值会有明显变化，最后就在功率上体现出较大差异。但是这种监测模式要求被监测功能有较大的功率变化，且由于车身线束的设置，车身监测的功率为单一侧该功能的功率总和。随着LED照明技术在汽车外饰的逐渐普及，LED元器件功率比重较小，失效时不易被侦测到。因此现在急需一种能够对LED模组状态进行监测的电路。
实用新型内容
本实用新型提供了一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，包括LED监测电路、控制电路和恒流电路；
LED监测电路连接LED模组的各监测节点，监测LED模组各监测节点的电压；
控制电路连接LED监测电路和恒流电路，根据监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断；
LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端均连接汽车BCM的电流输出端，汽车BCM的逻辑电路监控因恒流电路中电流导通或关断导致的输出电流变化，输出LED模组状态。
LED模组包括若干并联的LED支路，LED支路的一端连接汽车供电电路，LED支路的另一端接地，从供电端到接地端LED支路包括依次串联的若干LED元件和限流电阻Ra，限流电阻Ra与最靠近的LED元件之间设置监测节点。
LED监测电路包括若干监测支路，监测支路包括限流电阻Rb、三极管Qc、偏置电阻Rd、偏置电阻Re和电容Cf，限流电阻Rb的一端连接监测节点，限流电阻Rb的另一端连接三极管Qc的基极，三极管Qc的发射极接地，三极管Qc的集电极分别连接偏置电阻Rd的一端、偏置电阻Re的一端和电容Cf的一端，偏置电阻Re的另一端和电容Cf的另一端接地，偏置电阻Rd的另一端连接汽车BCM。
控制电路包括偏置电阻Rh和若干控制支路，控制支路包括MOS管Qg，MOS管Qg的源极接地，MOS管Qg的栅极连接对应监测支路三极管Qc的集电极，MOS管Qg的漏极连接偏置电阻Rh的一端，偏置电阻Rh的另一端连接汽车BMC。
恒流电路包括三极管Qi、三极管Qj和反馈电阻Rk，三极管Qi的发射极接地，三极管Qi的集电极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的集电极连接汽车BMC，三极管Qj的基极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的发射极分别连接三极管Qi的基极和反馈电阻Rk的一端，反馈电阻Rk的另一端接地。
LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端通过二极管连接汽车BCM的电流输出端。
本实用新型所达到的有益效果：本实用新型通过监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断，通过导通或关断引起的BCM输出电流变化，判断LED模组状态，有效实现了LED模组状态监测。
附图说明
图1为本实用新型电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，包括LED监测电路、控制电路和恒流电路；LED监测电路连接LED模组的各监测节点，监测LED模组各监测节点的电压；控制电路连接LED监测电路和恒流电路，根据监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断；LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端均连接汽车BCM的电流输出端，汽车BCM的逻辑电路监控因恒流电路中电流导通或关断导致的输出电流变化，输出LED模组状态。
LED模组包括若干并联的LED支路，LED支路的一端连接汽车供电电路（即ZXD-VIN），LED支路的另一端接地，从供电端到接地端LED支路包括依次串联的若干LED元件和限流电阻Ra，限流电阻Ra与最靠近的LED元件之间设置监测节点；其中，LED支路有三条，每条LED支路串联两个LED元件，共六个LED元件，即图中的LED1~6，限流电阻Ra有三个，分别为Ra1~ Ra3。
假定汽车供电电路输入电压为12V（DC-12V），限流电阻Ra1~ Ra3两端的电压差值应为输入电压减去LED元件的负载电压，在6V左右。即当LED支路正常导通时，限流电阻与LED元件间的监测节点电压在6V左右，而当LED支路的LED元件存在断路情况时，限流电阻的由于对地连接，且无电流通过，则监测节点电压为0V。
LED监测电路包括若干监测支路，监测支路包括限流电阻Rb、三极管Qc、偏置电阻Rd、偏置电阻Re和电容Cf，限流电阻Rb的一端连接监测节点，限流电阻Rb的另一端连接三极管Qc的基极，三极管Qc的发射极接地，三极管Qc的集电极分别连接偏置电阻Rd的一端、偏置电阻Re的一端和电容Cf的一端，偏置电阻Re的另一端和电容Cf的另一端接地，偏置电阻Rd的另一端连接汽车BMC；其中，监测支路与LED支路对应，也有三条，三条监测支路分别连接三条LED支路中的监测节点，限流电阻Rb有三个，分别为Rb1~ Rb3，三极管Qc有三个，分别为Qc1~Qc3，偏置电阻Rd有三个，分别为Rd1~Rd3，偏置电阻Re有三个，分别为Re1~Re3，电容Cf有三个，分别为Cf1~Cf3。
当三处监测节点电压均为6V时，三个 NPN三极管Qc1~Qc3都会导通，而当有一处节点因为LED元件断路，而监测节点电压为0V时，相应的三极管则不会导通。
控制电路包括偏置电阻Rh和若干控制支路，控制支路包括MOS管Qg，MOS管Qg的源极接地，MOS管Qg的栅极连接对应监测支路三极管Qc的集电极，MOS管Qg的漏极连接偏置电阻Rh的一端，偏置电阻Rh的另一端连接汽车BMC；其中，控制支路与监测支路对应，也有三条，MOS管Qg有三个，分别为Qg1~Qg3。
控制电路根据NPN三极管Qc1~Qc3的导通状态，改变Qg1~Qg3的导通状态，进一步控制恒流电路中三极管Qj的导通状态，从而达到控制恒流电路。
恒流电路包括三极管Qi、三极管Qj和反馈电阻Rk，三极管Qi的发射极接地，三极管Qi的集电极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的集电极连接汽车BMC，三极管Qj的基极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的发射极分别连接三极管Qi的基极和反馈电阻Rk的一端，反馈电阻Rk的另一端接地。
恒流电路主要由两个NPN三极管组成，因为恒流电路受外部输入电压波动影响小，且通过恒流电路的电流I由施加在反馈电阻Rk的反馈电压Vref决定，在一定范围内可精确调整。反馈电压Vref与三极管Qi的Vbe（基级与发射级间电压）有关，所以恒流电路的导通电流I=Vbe/Rk。恒流电路的主要工作过程为：当汽车BMC给恒流电路供电时，由于偏置电阻Rh串接在电源正极与三极管Qj基极之间，为三极管Qj提供了电流和电压的导通条件，输入的电流通过三极管Qj的集电极与发射极后，再通过反馈电阻Rk对地。由于反馈电阻Rk与三极管Qj的发射极之间的节点电压等于三极管Qi的基极电压，当三极管Qi的基极电压大于Vbe时，三极管Qi会导通，并将三极管Qj的基极电压拉低，三极管Qj的导通条件会不成立；当三极管Qj不导通后，三极管Qi的基极电压会下降，三极管Qi会导通，由此就形成了一个反馈的电路。
综上，当LED模组工作正常时，恒流电路会有一个恒定的电流值通过，当LED模组工作异常时，恒流电路会被关断，此时通过的电流值会很小。
LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端通过二极管D2连接汽车BMC的电流输出端。所有LED支路通过二极管D1连接汽车供电电路。
汽车BCM的逻辑电路监控因恒流电路中电流导通或关断导致的输出电流变化，输出LED模组状态。汽车BCM的逻辑电路内置一个稳定的基准电压，当恒流电路导通时，在相应的BCM线路内会产生电流，串接在BCM线路的电阻两端就会产生一定的电压差值。而恒流电路不导通时，相应串接在BCM线路中的电阻两端就不会有电压差。然后利用比较器的特点去比较这个电压差值与基准电压的关系，最终实现对逻辑判断。
上述汽车灯具内部LED模组状态反馈电路工作原理如下：
LED监测电路中，当三处监测节点电压均为6V时， 三个NPN三极管都会导通，而当有一处节点因为LED元件断路，而监测节点电压为0V时，相应的三极管则不会导通。控制电路由于偏置电阻Rd1~Rd3、Rd1~Rd3的存在，使得N沟道增强型MOS管Qg1~Qg3的栅极电压满足导通条件。但是当LED模组正常工作时，控制电路通过三极管Qc1~Qc3将MOS管的栅极电压拉低，所以正常情况下MOS不能满足导通条件。而当有一路LED支路异常时，由于该路对应的检测三极管没有了导通电流，不能将MOS管栅极电压拉低。控制电路中相应的MOS管会导通，并将三极管Qj的基极电压拉低，使得恒流电路的导通电流消失，从而改变了汽车BCM的输出电流状态，根据逻辑电路获得LED模组状态。
本实用新型通过监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断，通过导通或关断引起的BCM输出电流变化，判断LED模组状态，有效实现了LED模组状态监测。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：包括LED监测电路、控制电路和恒流电路；
LED监测电路连接LED模组的各监测节点，监测LED模组各监测节点的电压；
控制电路连接LED监测电路和恒流电路，根据监测节点电压控制恒流电路中电流的导通或关断；
LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端均连接汽车BCM的电流输出端，汽车BCM的逻辑电路监控因恒流电路中电流导通或关断导致的输出电流变化，输出LED模组状态。
2.根据权利要求1所述的一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：LED模组包括若干并联的LED支路，LED支路的一端连接汽车供电电路，LED支路的另一端接地，从供电端到接地端LED支路包括依次串联的若干LED元件和限流电阻Ra，限流电阻Ra与最靠近的LED元件之间设置监测节点。
3.根据权利要求1所述的一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：LED监测电路包括若干监测支路，监测支路包括限流电阻Rb、三极管Qc、偏置电阻Rd、偏置电阻Re和电容Cf，限流电阻Rb的一端连接监测节点，限流电阻Rb的另一端连接三极管Qc的基极，三极管Qc的发射极接地，三极管Qc的集电极分别连接偏置电阻Rd的一端、偏置电阻Re的一端和电容Cf的一端，偏置电阻Re的另一端和电容Cf的另一端接地，偏置电阻Rd的另一端连接汽车BCM。
4.根据权利要求3所述的一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：控制电路包括偏置电阻Rh和若干控制支路，控制支路包括MOS管Qg，MOS管Qg的源极接地，MOS管Qg的栅极连接对应监测支路三极管Qc的集电极，MOS管Qg的漏极连接偏置电阻Rh的一端，偏置电阻Rh的另一端连接汽车BCM。
5.根据权利要求4所述的一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：恒流电路包括三极管Qi、三极管Qj和反馈电阻Rk，三极管Qi的发射极接地，三极管Qi的集电极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的集电极连接汽车BMC，三极管Qj的基极与各控制支路MOS管Qg的漏极连接，三极管Qj的发射极分别连接三极管Qi的基极和反馈电阻Rk的一端，反馈电阻Rk的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种汽车灯具内部LED模组状态反馈电路，其特征在于：LED监测电路、控制电路和恒流电路的电源端通过二极管连接汽车BCM的电流输出端。
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