CN217048441U - 一种车灯控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车灯控制装置，该装置包括：控制器、驱动芯片以及LED分支电路；驱动芯片连接控制器的信号输出端，控制器设置驱动芯片电流值；LED分支电路存在多组，多组LED分支电路的开关控制端一一对应连接控制器的多个信号输出端；多组LED分支电路的电流控制端共同连接驱动芯片的一个电流通道。本申请提高了驱动芯片单个输出通道控制的LED数量，在有限空间内，尽可能减少驱动芯片的数量同时增加了LED密度，有效降低了使用成本。

Description

一种车灯控制装置

技术领域

本申请涉及车灯技术领域，具体而言，涉及一种车灯控制装置。

背景技术

随着车灯技术的不断发展，车灯的种类越来越多，汽车的灯光造型也越来越复杂。由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)技术的不断进步，LED被广泛用于各个领域，汽车领域也不例外。

LED车灯通常通过LED堆叠的方式实现像素化控制，从而满足日渐复杂的车辆灯光效果。在现有技术中，通常通过LED驱动芯片实现对单个LED的控制，一个LED对应一条LED驱动芯片通道，驱动芯片控制每条通道的电流大小，从而控制LED的亮度。

然而，在现有的驱动方式中，驱动芯片可控制的LED数量有限。随着对车辆灯光复杂度要求的不断提高，需要在有限空间内尽可能提升LED密度，同时避免增加大量驱动芯片，节约制造成本。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种车灯控制装置，可在有限空间内减少驱动芯片的数量，增加驱动芯片可控制的LED数量。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请提供一种车灯控制装置，包括：控制器、驱动芯片以及LED分支电路。其中，驱动芯片连接控制器的信号输出端，控制器设置驱动芯片电流值；LED分支电路存在多组，多组LED分支电路的开关控制端一一对应连接控制器的多个信号输出端；多组LED分支电路的电流控制端共同连接驱动芯片的一个电流通道。

于一实施例中，LED分支电路的电流控制端为LED分支电路的低压端，驱动芯片的电流通道连接于LED分支电路的低压端，LED分支电路的高压端用于输入电源电压。

于一实施例中，LED分支电路包括：LED和第一开关管。其中，LED的负极作为LED分支电路的低压端；第一开关管的第一端作为LED分支电路的高压端，第一开关管的第二端连接于LED的正极，第一开关管的第三端连接于控制器的信号输出端。

于一实施例中，第一开关管为NPN型三极管，NPN型三极管的集电极作为LED分支电路的高压端，NPN型三极管的发射极连接于LED的正极，NPN型三极管的基极连接于控制器的信号输出端。

于一实施例中，第一开关管为N型MOS管，N型MOS管的源极作为LED分支电路的高压端，N型MOS管的漏极连接于LED的正极，所述N型MOS管的栅极连接于所述控制器的信号输出端。

于一实施例中，驱动芯片包括：PWM发生器和第二开关管。其中，PWM发生器用于输出脉宽调制信号；第二开关管的控制端连接PWM发生器的信号输出端，第二开关管的第一端连接LED灯的负极；第二开关管的第二端用于接地。

于一实施例中，LED分支电路的电流控制端为LED分支电路的高压端，所述驱动芯片的电流通道连接于LED分支电路的高压端；LED分支电路的低压端用于接地。

于一实施例中，LED分支电路包括：LED和第一开关管。其中，LED的正极作为LED分支电路的高压端；第一开关管的第一端连接于LED的负极，第一开关管的第二端用于接地，第一开关管的第三端连接于控制器的信号输出端。

于一实施例中，第一开关管为NPN型三极管，NPN型三极管的集电极连接于LED的负极，NPN型三极管的发射极用于接地，NPN型三极管的基极连接于控制器的信号输出端。

于一实施例中，第一开关管为N型MOS管，N型MOS管的源极连接于LED的负极，N型MOS管的漏极用于接地，N型MOS管的栅极连接于控制器的信号输出端。

于一实施例中，驱动芯片包括：PWM发生器和第二开关管。其中，PWM发生器用于输出脉宽调制信号；第二开关管的控制端连接PWM发生器的信号输出端，第二开关管的第一端连接LED的正极；第二开关管的第二端连接电源。

本申请与现有技术相比的有益效果是：本申请中的LED分支电路存在多组，多组LED分支电路的开关控制端(即第一开关管的第三端)一一对应连接控制器的多个信号输出端，且多组LED分支电路的电流控制端共同连接驱动芯片的一个电流通道。与传统技术相比，驱动芯片的单条通道连接多组LED分支电路，通过分时复用控制多个LED，减少了驱动芯片的使用数量，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的一种车灯控制装置的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的一种单个LED分支电路的结构示意图。

图3为本申请一实施例示出的一种车灯控制装置的结构示意图。

图4为本申请一实施例示出的一种单个LED分支电路与驱动芯片和控制器的连接示意图。

图5为本申请一实施例示出的一种单个LED分支电路与驱动芯片和控制器的连接示意图。

图6为本申请一实施例示出的一种车灯控制装置的结构示意图。

图7为本申请一实施例示出的一种单个LED分支电路与驱动芯片和控制器的连接示意图。

图8为本申请一实施例示出的一种单个LED分支电路与驱动芯片和控制器的连接示意图。

图标：100-车灯控制装置；110-驱动芯片；120-LED分支电路；130-控制器；140-电源；121-LED；122-第一开关管；1221-NPN型三极管；1222-N型MOS管；1101-PWM发生器；1102-第二开关管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的一种车灯控制装置100的结构示意图，车灯控制装置100包括驱动芯片110、多组LED分支电路120、控制器130。驱动芯片110的一个电流通道与多组LED分支电路120的电流控制端相连接，驱动芯片110与控制器130相连接，多组LED分支电路120的开关控制端与控制器130的对应信号输出端一一连接。

请参照图2，LED分支电路120包括LED121、第一开关管122。LED121和第一开关管122串联，第一开关管122包括但不仅限于三极管(如NPN型三极管1221、PNP型三极管)、场效应管(如N型MOS管1222、P型MOS管)等。

于一实施例中，驱动芯片110为LED驱动芯片，控制器130可以是单片机。控制器130通过通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)或串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)通信协议设置LED驱动芯片的电流值。驱动芯片110通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制LED分支电路120上的电流，从而控制LED分支电路120上的LED121亮度。

控制器130的多个信号输出端与多组LED分支电路120的开关控制端一一对应连接，控制器130的每个信号输出端可通过LED分支电路120的开关控制端控制每条LED分支电路120的开闭，开关控制端为第一开关管的第三端，即可以是NPN型三极管1221的基极B、N型MOS管1222的栅极G等。当控制器130的输出端控制其对应的LED分支电路120上的第一开关管122处于打开的状态时，该LED分支电路120导通且获得高电平，在同一时间内，其余LED分支电路120闭合，处于低电平状态，驱动芯片110为导通的LED分支电路120提供电流，从而使该LED分支电路120上的LED121亮起。

假设n个LED分支电路120处于一个周期，每一个LED分支电路120在1/n个周期内获得电流，从而使每一个LED分支电路120上的LED121在不同时间内依次亮起。由于视觉暂留效应，在人眼视觉效果上所有的LED分支电路120上的LED121是持续亮的。通过分时复用的方式使得多组LED分支电路120在不同时间内获得信号，以实现驱动芯片110的一条电流通道控制多组LED分支电路120，增加了驱动芯片110可驱动的电路数量，减少了驱动芯片的使用数量，节约了成本。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的车灯控制装置100的结构示意图。多组LED分支电路120彼此间并联连接，每组LED分支电路120的高压端连接于电源140，低压端连接于驱动芯片110的电流通道。LED分支电路120包含LED121以及第一开关管122，第一开关管122第一端连接于电源140，第二端连接于LED121的正极，第三端连接于控制器的信号输出端。LED121的负极连接于驱动芯片110的电流通道。驱动芯片110包括PWM发生器1101、第二开关管1102，其中第二开关管的控制端连接PWM发生器的信号输出端，第二开关管1102的第一端连接LED分支电路120上的LED121的负极，第二端接地。

本实施例中，驱动芯片110是以低边驱动方式对LED分支电路120进行控制。由于LED分支电路120的高压端与电源连接，LED分支电路120的低压端与第二开关管1102连接，当第二开关管1102导通时，LED分支电路120的低压端与地连接，LED分支电路120获得电流，LED121亮起；当第二开关管1102断开，LED分支电路120与地断开，此时LED分支电路120处于断电状态，LED121停止工作。

当第二开关管1102导通，控制器130控制处于导通状态的LED分支电路120在1/n个周期内获得电流，该LED分支电路120上的LED121亮起，在下一个1/n个周期内，另一个受控制器130控制处于导通状态的LED分支电路120导通获得电流，上面的LED121亮起。以此类推，在一个周期内，每组LED分支电路上的LED在不同时间内依次亮起。

PWM发生器1101用于输出脉宽调制信号，通过设置占空比来调节LED121的亮度。以PWM输出50％的占空比为例，假设供电电源为9V，若将开关闭合50ms，LED分支电路120在这段时间中将得到9V供电。如果在下一个50ms中将开关断开，LED121得到的供电将为0V。如果在1秒钟内将此过程重复10次，LED121将会点亮并像连接到了一个4.5V电池上一样。不同占空比可以使LED121产生不同的亮度，占空比越大，LED121亮度越大。因此，驱动芯片110输出PWM信号，通过调节占空比来调整LED121的亮度。

请参照图4，图4是单个LED分支电路120与驱动芯片110和控制器130的连接示意图，于一实施例中，第一开关管122可以为NPN型三极管1221。在驱动芯片110以低边驱动的方式工作时，LED121的负极与驱动芯片110的电流通道相连接。NPN型三极管1221的集电极C与电源140相连接，电源电压从NPN型三极管1221的集电极C输入，NPN型三极管1221的发射极E与LED121的正极相连接，NPN型三极管1221的基极B与控制器130的信号输出端相连接。控制器130的每个信号输出端分别与每组LED分支电路120上的NPN型三极管1221的基极B对应连接。

请参照图5，图5是单个LED分支电路120与驱动芯片110和控制器130的连接示意图，于一实施例中，第一开关管122可以为N型MOS管1222。在驱动芯片110以低边驱动的方式工作时，LED121的负极与驱动芯片110的电流通道相连接。N型MOS管1222的源极S与电源140相连接，电源电压从N型MOS管1222的源极S输入，N型MOS管1222的漏极D与LED121的正极相连接，N型MOS管1222的栅极G与控制器130的信号输出端相连接。控制器130的每个信号输出端分别与每组LED分支电路120上的N型MOS管1222的栅极G对应连接。

请参照图6，其为本申请一实施例示出的车灯控制装置100的结构示意图。多组LED分支电路120彼此间并联连接，每组LED分支电路120的高压端连接于驱动芯片110的电流通道，低压端接地。LED分支电路120包含LED121以及第一开关管122，第一开关管122第一端连接于LED121的负极，第二端接地，第三端连接于控制器的信号输出端；LED121的正极连接于驱动芯片110的电流通道。驱动芯片110包括PWM发生器1101、第二开关管1102，其中第二开关管的控制端连接PWM发生器的信号输出端，第二开关管1102第一端与LED分支电路120上的LED121的正极相连接，第二端连接电源140。

本实施例中，驱动芯片110是以高边驱动方式对LED分支电路120进行控制。由于LED分支电路120的低压端直接接地，LED分支电路120的高压端与第二开关管1102连接，当第二开关管1102导通时，驱动芯片110通过PWM为LED分支电路120提供电流，LED121开始工作；当第二开关管1102断开，LED分支电路120与驱动芯片断开，此时LED分支电路120处于断电状态，LED121停止工作。

当第二开关管1102导通，控制器130控制处于导通状态的LED分支电路120在1/n个周期内获得电流，该LED分支电路120上的LED121亮起，在下一个1/n个周期内，另一个受控制器130控制处于导通状态的LED分支电路120导通获得电流，上面的LED121亮起。以此类推，在一个周期内，每组LED分支电路上的LED在不同时间内依次亮起。

PWM发生器1101用于输出脉宽调制信号，通过设置占空比来调节LED灯121的亮度。以PWM输出50％的占空比为例，假设供电电源为9V，若将开关闭合50ms，LED分支电路120在这段时间中将得到9V供电。如果在下一个50ms中将开关断开，LED121得到的供电将为0V。如果在1秒钟内将此过程重复10次，LED121将会点亮并像连接到了一个4.5V电池上一样。不同占空比可以使LED121产生不同的亮度，占空比越大，LED121亮度越大。因此，驱动芯片110输出PWM信号，通过调节占空比来调整LED121的亮度。

请参照图7，图7是单个LED分支电路120与驱动芯片110和控制器130的连接示意图，于一实施例中，第一开关管122可以为NPN型三极管1221。在驱动芯片110以高边驱动的方式工作时，LED121的正极与驱动芯片110的电流通道相连接。NPN型三极管1221的集电极C与LED121的负极相连接，NPN型三极管1221的发射极E接地，NPN型三极管1221的基极B与控制器130的信号输出端相连接。控制器130的每个信号输出端分别与每组LED分支电路120上的NPN型三极管1221的基极B对应连接。

于一实施例中，请参照图8，图8是单个LED分支电路120与驱动芯片110和控制器130的连接示意图，于一实施例中，第一开关管122可以为N型MOS管1222。在驱动芯片110以高边驱动的方式工作时，LED121的正极与驱动芯片110的电流通道相连接。第一开关管122可以为N型MOS管1222，N型MOS管1222的源极S与LED121的负极相连接，N型MOS管1222的漏极D接地，N型MOS管1222的栅极G与控制器130的信号输出端相连接。控制器130的每个信号输出端分别与每组LED分支电路120上的N型MOS管1222的栅极G对应连接。

本申请一实施例所示出的车灯控制装置可用于汽车灯，车灯种类包括但不限于前照灯、组合尾灯、转向灯、牌照灯等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种车灯控制装置，其特征在于，包括：控制器、驱动芯片以及LED分支电路；

所述驱动芯片连接所述控制器的信号输出端，所述控制器设置所述驱动芯片电流值；

所述LED分支电路存在多组，多组所述LED分支电路的开关控制端一一对应连接所述控制器的多个信号输出端；

多组所述LED分支电路的电流控制端共同连接所述驱动芯片的一个电流通道。

2.根据权利要求1所述的车灯控制装置，其特征在于，所述LED分支电路的电流控制端为所述LED分支电路的低压端，所述驱动芯片的电流通道连接于所述LED分支电路的低压端，所述LED分支电路的高压端用于输入电源电压。

3.根据权利要求2所述的车灯控制装置，其特征在于，所述LED分支电路包括：

LED，所述LED的负极作为所述LED分支电路的低压端；

第一开关管，所述第一开关管的第一端作为所述LED分支电路的高压端，所述第一开关管的第二端连接于LED的正极，所述第一开关管的第三端连接于所述控制器的信号输出端。

4.根据权利要求3所述的车灯控制装置，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极作为所述LED分支电路的高压端，所述NPN型三极管的发射极连接于所述LED的正极，所述NPN型三极管的基极连接于所述控制器的信号输出端。

5.根据权利要求3所述的车灯控制装置，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的源极作为所述LED分支电路的高压端，所述N型MOS管的漏极连接于所述LED的正极，所述N型MOS管的栅极连接于所述控制器的信号输出端。

6.根据权利要求3所述的车灯控制装置，其特征在于，所述驱动芯片包括：

PWM发生器，用于输出脉宽调制信号；

第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述PWM发生器的信号输出端，所述第二开关管的第一端连接所述LED的负极；所述第二开关管的第二端用于接地。

7.根据权利要求1所述的车灯控制装置，其特征在于，所述LED分支电路的电流控制端为所述LED分支电路的高压端，所述驱动芯片的电流通道连接于所述LED分支电路的高压端；所述LED分支电路的低压端用于接地。

8.根据权利要求7所述的车灯控制装置，其特征在于，所述LED分支电路包括：

LED，所述LED的正极作为所述LED分支电路的高压端；

第一开关管，所述第一开关管的第一端连接于LED的负极，所述第一开关管的第二端用于接地，所述第一开关管的第三端连接于所述控制器的信号输出端。

9.根据权利要求8所述的车灯控制装置，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极连接于所述LED的负极，所述NPN型三极管的发射极用于接地，所述NPN型三极管的基极连接于所述控制器的信号输出端。

10.根据权利要求8所述的车灯控制装置，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的源极连接于LED的负极，所述N型MOS管的漏极用于接地，所述N型MOS管的栅极连接于所述控制器的信号输出端。

11.根据权利要求7所述的车灯控制装置，其特征在于，所述驱动芯片包括：

PWM发生器，用于输出脉宽调制信号；

第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述PWM发生器的信号输出端，所述第二开关管的第一端连接所述LED的正极；所述第二开关管的第二端连接电源。

Images