CN217011252U - 基于分立器件的汽车led恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车照明技术领域，尤其涉及一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，包括：防反电路、前级滤波电路、主拓扑电路模块、后级滤波电路、LED恒流控制电路和N‑1功能实现电路；防反电路的输入端和N‑1功能实现电路的输入端均与电源端电连接；前级滤波电路的输入端与防反电路的输出端电连接；主拓扑电路模块的输入端与前级滤波电路的输出端电连接；后级滤波电路的输入端与主拓扑电路模块的输出端电连接；N‑1功能实现电路与后级滤波电路的输出端电连接；N‑1功能实现电路与LED恒流控制电路电连接。本实用新型基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，当其中一个LED短路，通过恒流驱动电路能够实现电流均衡。

Description

基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路

技术领域

本实用新型涉及汽车照明技术领域，尤其涉及一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路。

背景技术

汽车LED灯被设计成执行不同的功能。为此，LED灯包括不同的照明模块，每个照明模块负责一种照明功能。要求当前的照明功能提供高分辨率响应，以执行动画或任何其他照明特征。通常采用大量的小光源(例如LED)来实现此目标。光源数量的增多使得LED灯制造商采用相应的驱动电路才能使用，制造成本大。LED是一种随着通过LED电流值的变化而变化光通亮的发光源，因此如果需要LED发光恒定，则必须控制流过LED的电流值恒定。现有技术中，光源数量较多的LED灯与驱动电路直接配合使用时，当其中一个LED发生短路时，会使得流过其他LED的工作电流值变大，汽车LED灯视觉明暗效果明显，影响汽车照明效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术光源数量较多的LED灯中，当其中一个LED发生短路时，会使得流过其他LED电流值变大，汽车LED灯视觉明暗效果明显，影响汽车照明效果的技术问题，本实用新型提供一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，当其中一个LED短路，通过该恒流驱动电路能够实现电流均衡,LED亮度一样，汽车照明效果好，提高了行车的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：包括：防反电路、前级滤波电路、主拓扑电路模块、后级滤波电路、LED恒流控制电路和N-1功能实现电路；所述防反电路的输入端和所述N-1功能实现电路的输入端均与电源端电连接；所述前级滤波电路的输入端与所述防反电路的输出端电连接；所述主拓扑电路模块的输入端与所述前级滤波电路的输出端电连接；所述后级滤波电路的输入端与所述主拓扑电路模块的输出端电连接；所述N-1功能实现电路与所述后级滤波电路的输出端电连接；所述N-1功能实现电路还与所述LED恒流控制电路电连接。

进一步，具体地，所述N-1功能实现电路包括第一电阻R1、保护电路、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一电阻R1的一端与所述电源端电连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第二MOS管Q2的栅极均与所述保护电路电的一端电连接，所述保护电路的另一端与所述LED恒流控制电路电连接，所述第二MOS管Q2的源极与所述公共地端电连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第一MOS管Q1的栅极电连接，所述第一MOS管Q1的源极与所述后级滤波电路的输出端电连接，所述第一MOS管Q1的漏极与所述LED恒流控制电路电连接。

进一步，具体地，所述保护电路包括第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3，所述一二极管D1，所述第二二极管D2和所述第三二极管D3的正极端均与所述第一电阻R1的一端电连接，所述第一二极管D1，所述第二二极管D2和所述第三二极管D3的负极端均与所述第二MOS管Q2的栅极电连接。

进一步，具体地，LED恒流控制电路包括恒流电路和多个LED颗粒组成的灯串，所述恒流电路与所述灯串电连接。

进一步，具体地，所述恒流电路包括第五电阻R5、稳压器D4和控制电路，所述第五电阻R5的一端和所述灯串的正极端均与所述第一MOS管Q1的漏极电连接，所述第五电阻R5的另一端与所述稳压器D4的负极端电连接，所述稳压器D4的正极端与所述公共地端电连接，所述稳压器D4的负极端和所述灯串的负极端均与所述控制电路电连接。

进一步，具体地，所述灯串包括第一灯串、第二灯串和第三灯串。

进一步，具体地，所述控制电路包括第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第一三极管Q3、所述第二三极管Q4和所述第三三极管Q5的基极均与所述稳压器D4的负极端电连接，所述第一灯串和所述第一二极管D1的负极端均与所述第一三极管Q3的集电极电连接，所述第二灯串和所述第二二极管D2的负极端均与所述第二三极管Q4的集电极电连接，所述第三灯串和所述第三二极管D3的负极端均与所述第三三极管Q5的集电极电连接，所述第一三极管Q3的发射极与所述第二电阻R2的一端电连接，所述第二电阻R2的另一端与所述公共地端电连接，所述第二三极管Q4的发射极与所述第三电阻R3的一端电连接，所述第三电阻R3的另一端与所述公共地端电连接，第三三极管Q5的发射极与所述第三电阻R4的一端电连接，所述第三电阻R4的另一端与所述公共地端电连接。

作为优选，所述稳压器D4为三端子可调并联稳压器。

进一步，具体地，所述第一MOS管Q1为P型MOS管，所述第二MOS管为N型MOS管。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路中当LED灯串中出现LED短路故障时，各个灯串间可以实现均流控制，通过该恒流驱动电路能够实现电流均衡,LED亮度一样，汽车照明效果好，提高了行车的安全性，且电路简单，制造成本低，实用性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型N-1功能实现电路连接示意图。

图3是本实用新型LED恒流控制电路图。

图中1、防反电路；2、前级滤波电路；3、主拓扑电路模块；4、后级滤波电路；5、LED恒流控制电路；6、N-1功能实现电路；51、恒流电路；511、控制电路；521、第一灯串；522、第二灯串；523、第三灯串；61、保护电路。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，包括：防反电路1、前级滤波电路2、主拓扑电路模块3、后级滤波电路4、LED恒流控制电路5和N-1功能实现电路6；防反电路1的输入端和N-1功能实现电路6的输入端均与电源端电连接；前级滤波电路2的输入端与防反电路1的输出端电连接；主拓扑电路模块3的输入端与前级滤波电路2的输出端电连接；后级滤波电路4的输入端与主拓扑电路模块3的输出端电连接；N-1功能实现电路6与后级滤波电路4的输出端电连接；N-1功能实现电路6还与LED恒流控制电路5电连接。

防反电路1用于避免输入至驱动电路的电源信号反接，前级滤波电路2将输入的电源信号进行滤波处理，主拓扑电路模块3接收滤波后的电源信号，主拓扑电路模块3将电源信号转换成驱动电路所需求的电流和电压，并传输至后级滤波电路4，后级滤波电路对主拓扑电路转换的电流和电压进行滤波保护。当LED灯串中出现LED短路故障时，各个灯串间可以实现均流控制，通过LED恒流控制电路5和N-1功能实现电路6能够实现电流均衡,LED亮度一样，汽车照明效果好，提高了行车的安全性，且电路简单，制造成本低，实用性好。

在本实用新型实施例中，如图2所示，N-1功能实现电路6包括第一电阻R1、保护电路61、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一电阻R1的一端与电源端电连接，第一电阻R1的另一端和第二MOS管Q2的栅极均与保护电路61的一端电连接，保护电路61的另一端与LED恒流控制电路5电连接，第二MOS管Q2的源极与公共地端电连接，第二MOS管Q2的漏极与第一MOS管Q1的栅极电连接，第一MOS管Q1的源极与后级滤波电路4的输出端电连接，第一MOS管Q1的漏极与LED恒流控制电路5电连接。第一MOS管Q1为P型MOS管，第二MOS管为N型MOS管。

在本实用新型实施例中，保护电路61包括第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3，第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3的正极端均与第一电阻R1的一端电连接。

在本实用新型实施例中，如图3所示，LED恒流控制电路5包括恒流电路51和多个LED颗粒组成的灯串，恒流电路51与灯串电连接。在本实用新型实施例中，恒流电路51包括第五电阻R5、稳压器D4和控制电路511，用于实现恒流控制，具体的，第五电阻R5的一端和灯串的正极端均与第一MOS管Q1的漏极电连接，第五电阻R5的另一端与稳压器D4的负极端电连接，稳压器D4的正极端与公共地端电连接，稳压器D4的负极端和灯串的负极端均与控制电路511电连接。

进一步的，灯串包括第一灯串521、第二灯串522和第三灯串523，第一灯串521、第二灯串522和第三灯串523均由多个LED颗粒串联组成。

控制电路511包括第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一三极管Q3、第二三极管Q4和第三三极管Q5的基极均与稳压器D4的负极端电连接，第一灯串521和第一二极管D1的负极端均与第一三极管Q3的集电极电连接，第二灯串522和第二二极管D2的负极端均与第二三极管Q4的集电极电连接，第三灯串523和第三二极管D3的负极端均与第三三极管Q5的集电极电连接，第一三极管Q3的发射极与第二电阻R2的一端电连接，第二电阻R2的另一端与公共地端电连接，第二三极管Q4的发射极与第三电阻R3的一端电连接，第三电阻R3的另一端与公共地端电连接，第三三极管Q5的发射极与第三电阻R4的一端电连接，第三电阻R4的另一端与公共地端电连接。稳压器D4为三端子可调并联稳压器。稳压器D4选用DIODE的TLV431作为电压钳位器，TLV431是一款三端可调并联稳压器，通过选择两个外部分压电阻器，可以将输出电压设置为1.24V和18V之间的任何选定电压。

在本实用新型实施例中，主拓扑电路模块3的芯片型号选用英飞凌的TLD5097，拓扑结构采用SEPIC结构。

在本实用新型的一些实施例中，灯串的数量根据实际使用，可以有四组灯串、五组灯串等等，不仅限于本实用新型的三组灯串，灯串数量、保护电路中二极管的数量、控制电路中三极管的数量和电阻的数量相同。

工作原理：

当基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路正常工作时，高电压经过第一电阻R1至voltageget端，当voltageget端有输入时，第二MOS管的栅极为高电平，第一MOS管的栅极为低电平，第一MOS管导通，将电压信号输出到LED恒流控制模块，LED恒流控制模块内多个LED颗粒组成的灯串全部工作。LED恒流控制模块中第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5以及稳压器D4实现恒流控制。稳压器D4将电压钳位在一定值，第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5导通后基极和发射极间压降一定，由第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的分压及电阻值实现恒流控制，电路灯串中LED灯点亮。

当基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路中一颗LED开路时，以第一灯串521中一颗LED开路故障时，第一二极管D1负极端的电压值近似为第一电阻R1和第二电阻R2的分压值，第一电阻R1的电阻值大于第二电阻R2的电阻值，因此，第一电阻R1输出的电压值为0，voltageget端的电压不足以使得第二MOS管和第一MOS管导通，使得LED恒流控制模块无电压信号，电路灯串中LED灯熄灭。

现有技术中，LED恒流控制模块内多个LED颗粒组成的灯串的一颗LED短路故障时，以第一灯串521故障为例，当第一灯串521中有一个LED短路，该路等效阻值减小，第一灯串521的电流将会变大，该LED灯串亮度将会变亮，第一灯串521与第二灯串522以及第三灯串523之就会形成视觉明暗效果，从而影响汽车的照明效果，在本实用新型实施例中，采用的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，第一二极管的负极和第一灯串521的负极端均与第一三极管Q3的集电极电连接，第一灯串521的等效阻值减小，第一灯串521的电流增大，在第一三极管Q3内就会形成负反馈，第一三极管Q3的集电极电流也随之增大，在电流增大到预设值时，第一三极管Q3的基极电流也随之增大，由于第二三极管Q4的基极和第三三极管Q5的基极均与第一三极管Q3的基极电连接，第二三极管Q4的集电极和第三三极管Q5的集电极上的电流也增大至第一三极管Q3的集电极的电流，使得流过第一灯串521、第二灯串522和第三灯串523上的电流相等，最终将第一灯串521和第二灯串522以及第三灯串523之间的电流均衡，使得三组灯串的LED亮度一样，汽车照明效果好，提高了行车的安全性。

本实用新型的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路中，当LED灯串中出现LED短路故障时，各个灯串间可以实现均流控制，通过该恒流驱动电路能够实现电流均衡,LED亮度一样，汽车照明效果好，提高了行车的安全性，且电路简单，制造成本低，实用性好。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：包括：防反电路(1)、前级滤波电路(2)、主拓扑电路模块(3)、后级滤波电路(4)、LED恒流控制电路(5)和N-1功能实现电路(6)；

所述防反电路(1)的输入端和所述N-1功能实现电路(6)的输入端均与电源端电连接；

所述前级滤波电路(2)的输入端与所述防反电路(1)的输出端电连接；

所述主拓扑电路模块(3)的输入端与所述前级滤波电路(2)的输出端电连接；

所述后级滤波电路(4)的输入端与所述主拓扑电路模块(3)的输出端电连接；

所述N-1功能实现电路(6)与所述后级滤波电路(4)的输出端电连接；

所述N-1功能实现电路(6)还与所述LED恒流控制电路(5)电连接。

2.如权利要求1所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述N-1功能实现电路(6)包括第一电阻R1、保护电路(61)、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一电阻R1的一端与所述电源端电连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第二MOS管Q2的栅极均与所述保护电路(61)电的一端电连接，所述保护电路(61)的另一端与所述LED恒流控制电路(5)电连接，所述第二MOS管Q2的源极与所述公共地端电连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第一MOS管Q1的栅极电连接，所述第一MOS管Q1的源极与所述后级滤波电路(4)的输出端电连接，所述第一MOS管Q1的漏极与所述LED恒流控制电路(5)电连接。

3.如权利要求2所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述保护电路(61)包括第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3，所述一二极管D1，所述第二二极管D2和所述第三二极管D3的正极端均与所述第一电阻R1的一端电连接。

4.如权利要求3所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述LED恒流控制电路(5)包括恒流电路(51)和多个LED颗粒组成的灯串，所述恒流电路(51)与所述灯串电连接。

5.如权利要求4所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述恒流电路(51)包括第五电阻R5、稳压器D4和控制电路(511)，所述第五电阻R5的一端和所述灯串的正极端均与所述第一MOS管Q1的漏极电连接，所述第五电阻R5的另一端与所述稳压器D4的负极端电连接，所述稳压器D4的正极端与所述公共地端电连接，所述稳压器D4的负极端和所述灯串的负极端均与所述控制电路(511)电连接。

6.如权利要求5所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述灯串包括第一灯串(521)、第二灯串(522)和第三灯串(523)。

7.如权利要求6所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述控制电路(511)包括第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第一三极管Q3、所述第二三极管Q4和所述第三三极管Q5的基极均与所述稳压器D4的负极端电连接，所述第一灯串(521)和所述第一二极管D1的负极端均与所述第一三极管Q3的集电极电连接，所述第二灯串(522)和所述第二二极管D2的负极端均与所述第二三极管Q4的集电极电连接，所述第三灯串(523)和所述第三二极管D3的负极端均与所述第三三极管Q5的集电极电连接，所述第一三极管Q3的发射极与所述第二电阻R2的一端电连接，所述第二电阻R2的另一端与所述公共地端电连接，所述第二三极管Q4的发射极与所述第三电阻R3的一端电连接，所述第三电阻R3的另一端与所述公共地端电连接，第三三极管Q5的发射极与所述第三电阻R4的一端电连接，所述第三电阻R4的另一端与所述公共地端电连接。

8.如权利要求7所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述稳压器D4为三端子可调并联稳压器。

9.如权利要求2所述的基于分立器件的汽车LED恒流驱动电路，其特征在于：所述第一MOS管Q1为P型MOS管，所述第二MOS管为N型MOS管。

Images