CN217904701U - 一种制动位置一体恒流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型为制动位置一体恒流电路。它包括电源输入单元、恒流控制单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元；所述恒流控制单元分别与所述电源输入单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元相连，所述电源输入单元还与所述制动车灯切换单元相连，所述故障反馈单元还与所述LED负载单元相连。

Description

一种制动位置一体恒流电路

技术领域

本实用新型涉及一种车灯电路，特别是公开一种制动位置一体恒流电路。

背景技术

随着汽车行业的发展,现在的汽车向智能化,信息化发展,汽车行业对芯片需求大增。但是由于疫情原因汽车行业缺芯严重。尤其目前新能源汽车发展较快，在一些微型新能源汽车上车灯空间有限，成本要求较高。

由于现在汽车制动灯要求车灯要做到N-1功能，N-1功能即在正常运行时，汽车制动灯中LED负载任何一颗出现熄灭现象，整灯需要全部熄灭，确保整灯故障后得到及时更换，避免因局部故障降低功能后引起的安全问题。在现有技术中，常通过分离元件来检测LED的情况，这样会用到很多三极管，电阻和电容，增加了设计难度和PCB面积。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种外围元件少、利于车灯小型化的制动位置一体恒流电路。

本实用新型是这样实现的：一种制动位置一体恒流电路，包括电源输入单元、恒流控制单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元；所述恒流控制单元分别与所述电源输入单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元相连，所述电源输入单元还与所述制动车灯切换单元相连，所述故障反馈单元还与所述LED负载单元相连；

所述恒流控制单元提供恒流输出，并通过所述制动车灯切换单元调节恒流控制单元的采样电压以控制恒流控制单元的输出电流变化；所述恒流控制单元通过所述故障反馈单元监测所述LED负载单元的电压是否正常，若监测到电压异常则关断输出。

所述恒流控制单元包括芯片U1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述芯片U1包括VIN引脚、EN引脚、PWM1引脚、PWM2引脚、PWM3引脚、FAULT引脚、FAULT-S引脚、TEMP引脚、IOUT1引脚、IOUT2引脚、IOUT3引脚、VSNS3引脚、VSNS2引脚、VSNS1引脚、GND引脚和REF引脚；

所述制动车灯切换单元包括第一二极管D1、三极管Q1、第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5；

所述第一电阻R1的一端与所述芯片U1的EN引脚相连；所述第二电阻R2的一端分别与所述芯片U1的PWM1引脚、PWM2引脚和PWM3引脚相连；所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的另一端相连后连入所述电源输入单元；

所述制动车灯切换单元的第一二极管D1的正极与所述电源输入单元相连，所述第一二极管D1的负极与所述第三电阻R3的一端相连，所述第三电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的基极、第一电容C1的一端相连，所述第一电容C1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连后连入所述电源输入单元的接地端；所述三极管Q1的集电极与所述第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端相连后连入所述芯片U1的REF引脚；所述第五电阻R5的另一端接地。

所述故障反馈单元包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11；

所述第六电阻R6的一端分别与所述芯片U1的IOUT3引脚、第二电容C2的一端、LED负载单元相连；所述第六电阻R6的另一端分别与所述芯片U1的VSNS3引脚、第九电阻R9的一端相连；所述第九电阻R9的另一端分别与所述第二电容C2的另一端、第十电阻R10的一端、第三电容C3的一端、第十一电阻R11的一端、第四电容C4的一端相连后接地；

所述第十电阻R10的另一端分别与所述芯片U1的VSNS2引脚、第七电阻R7的一端相连；所述第七电阻R7的另一端分别与所述芯片U1的IOUT2引脚、第三电容C3的另一端、LED负载单元相连；所述第十一电阻R11的另一端分别与所述芯片U1的VSNS1引脚、第八电阻R8的一端相连；所述第八电阻R8的另一端分别与所述芯片U1的IOUT1引脚、第四电容C4的另一端、LED负载单元相连。

所述电源输入单元包括电源接口P1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一双向稳压二极管Z1、第二双向稳压二极管Z2、第二二极管D2、第三二极管D3；

所述电源接口P1的第一引脚与分别所述第五电容C5的一端、第一双向稳压二极管Z1的一端、第二二极管D2的正极、所述制动车灯切换单元的第一二极管D1的正极相连；所述第五电容C5的另一端与所述第六电容C6的一端相连，所述第六电容C6的另一端与所述第一双向稳压二极管Z1的另一端相连后接地；所述第二二极管D2的负极分别与所述第三二极管D3的负极、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端相连后连入所述芯片U1的VIN引脚；所述第七电容C7的另一端与所述第八电容C8的另一端相连后接地；

所述电源接口P1的第二引脚分别与所述第九电容C9的一端、第二双向稳压二极管Z2的一端、第三二极管D3的正极相连；所述第九电容C9的另一端与所述第十电容C10的一端相连，所述第十电容C10的另一端与所述第二双向稳压二极管Z2的另一端相连并接地、且连入所述制动车灯切换单元；

所述LED负载单元包括三串LED灯组，每串所述LED灯组分别与所述故障反馈单元相连。

所述芯片U1为TMP1750。

所述恒流控制单元的芯片U1通过所述三极管Q1对所述REF引脚电位调节提供单路最大150mA的恒流输出。

本实用新型的有益效果是：所述恒流控制单元通过接收故障反馈单元的电压异常信号，实现对LED负载单元的多路LED进行电压检测，实现了LED短路、开路的双重保护，通过制动车灯切换单元的三极管Q1调节恒流控制单元芯片U1的REF引脚电压，实现输出电流变化，实现位置灯和制动灯对LED亮度的不同的双功能要求，大大减少外围元件，节约了成本，减少了灯具设计面积，在一些微型新能源汽车上更具有优势。本实用新型在成本上更低廉，在功能上实现了一体双功能。

附图说明

图1 是本实用新型结构框图。

图2是本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

根据图1、图2，本实用新型种制动位置一体恒流电路，包括电源输入单元、恒流控制单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元；所述恒流控制单元分别与所述电源输入单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元相连，所述电源输入单元还与所述制动车灯切换单元相连，所述故障反馈单元还与所述LED负载单元相连。

所述恒流控制单元提供恒流输出，并通过所述制动车灯切换单元调节恒流控制单元的采样电压以控制恒流控制单元的输出电流变化；所述恒流控制单元通过所述故障反馈单元监测所述LED负载单元的电压是否正常，若监测到电压异常则关断输出。

具体的，所述恒流控制单元包括芯片U1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述芯片U1包括VIN引脚、EN引脚、PWM1引脚、PWM2引脚、PWM3引脚、FAULT引脚、FAULT-S引脚、TEMP引脚、IOUT1引脚、IOUT2引脚、IOUT3引脚、VSNS3引脚、VSNS2引脚、VSNS1引脚、GND引脚和REF引脚。

所述制动车灯切换单元包括第一二极管D1、三极管Q1、第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5。

所述故障反馈单元包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11。

所述电源输入单元包括电源接口P1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一双向稳压二极管Z1、第二双向稳压二极管Z2、第二二极管D2、第三二极管D3。

所述LED负载单元包括三串LED灯组，每串所述LED灯组分别与所述故障反馈单元相连。

所述恒流控制单元：所述第一电阻R1的一端与所述芯片U1的EN引脚相连；所述第二电阻R2的一端分别与所述芯片U1的PWM1引脚、PWM2引脚和PWM3引脚相连；所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的另一端相连后连入所述电源输入单元。

所述制动车灯切换单元：所述第一二极管D1的正极与所述电源输入单元相连，所述第一二极管D1的负极与所述第三电阻R3的一端相连，所述第三电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的基极、第一电容C1的一端相连，所述第一电容C1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连后连入所述电源输入单元的接地端；所述三极管Q1的集电极与所述第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端相连后连入所述芯片U1的REF引脚；所述第五电阻R5的另一端接地。

所述故障反馈单元：所述第六电阻R6的一端分别与所述芯片U1的IOUT3引脚、第二电容C2的一端、LED负载单元相连；所述第六电阻R6的另一端分别与所述芯片U1的VSNS3引脚、第九电阻R9的一端相连；所述第九电阻R9的另一端分别与所述第二电容C2的另一端、第十电阻R10的一端、第三电容C3的一端、第十一电阻R11的一端、第四电容C4的一端相连后接地；

所述第十电阻R10的另一端分别与所述芯片U1的VSNS2引脚、第七电阻R7的一端相连；所述第七电阻R7的另一端分别与所述芯片U1的IOUT2引脚、第三电容C3的另一端、LED负载单元相连；所述第十一电阻R11的另一端分别与所述芯片U1的VSNS1引脚、第八电阻R8的一端相连；所述第八电阻R8的另一端分别与所述芯片U1的IOUT1引脚、第四电容C4的另一端、LED负载单元相连。

所述电源输入单元：所述电源接口P1的第一引脚与分别所述第五电容C5的一端、第一双向稳压二极管Z1的一端、第二二极管D2的正极、所述制动车灯切换单元的第一二极管D1的正极相连；所述第五电容C5的另一端与所述第六电容C6的一端相连，所述第六电容C6的另一端与所述第一双向稳压二极管Z1的另一端相连后接地；所述第二二极管D2的负极分别与所述第三二极管D3的负极、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端相连后连入所述芯片U1的VIN引脚；所述第七电容C7的另一端与所述第八电容C8的另一端相连后接地；

所述电源接口P1的第二引脚分别与所述第九电容C9的一端、第二双向稳压二极管Z2的一端、第三二极管D3的正极相连；所述第九电容C9的另一端与所述第十电容C10的一端相连，所述第十电容C10的另一端与所述第二双向稳压二极管Z2的另一端相连并接地、且连入所述制动车灯切换单元；

所述芯片U1优选为谭慕（上海）半导体有限公司生产的型号为TMP1750的芯片。

本实用新型所述电源输入单元用于满足车灯EMC要求和稳定电路输入电压。

所述恒流控制单元通过芯片U1来实现恒流，共三路，单路最大150mA，三路总电流可达450mA；所述芯片U1的PWM1引脚、PWM2引脚和PWM3引脚用于单独控制每路通道的打开和关闭；IOUT1引脚、IOUT2引脚和IOUT3引脚是恒流输出引脚；VSNS3引脚、VSNS2引脚和VSNS1引脚分别为电压监测引脚，用于单路LED电压检测，REF引脚调节恒流输出电流。

所述故障反馈单元：正常工作时，所述第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、和第十一电阻R11分别为分压电阻，进行分压采样监测所述LED负载单元的三组LED串，如果单路短路或开路，分压就会失去平衡。芯片U1的VSNS3引脚、VSNS2引脚和VSNS1引脚之间的电压差异过大，芯片U1进入保护关断输出，满足汽灯一颗灭全灭的要求。

所述制动车灯切换单元，通过三极管Q1改变芯片U1的REF引脚电位，调整输出电流，实现LED亮度变化，满足制动和尾灯灯功能切换。

本实用新型，既能满足制动灯要求车灯要做到N-1功能，又满足制动灯位置灯双功能一体。大大减少了外围元件和LED数量满足成本和空间的双重要求。本实用新型恒流控制单元芯片U1利用VSNS3引脚、VSNS2引脚和VSNS1引脚进行电压监测，实现了对多路LED的检测，实现了LED短路、开路的双重保护，满足了制动灯N-1的要求。实现一路异常整体关闭的N-1功能。另外利用制动车灯切换单元的三极管Q1调节芯片REF引脚电压，来实现恒流输出电流的变化，来实现制动位置灯双功能，这样的设计将两个功能集成设计，大大减少外围元件，节约了成本，减少了灯具设计面积，在一些微型新能源汽车上更具有优势。

Claims (7)

1.一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：包括电源输入单元、恒流控制单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元；所述恒流控制单元分别与所述电源输入单元、LED负载单元、故障反馈单元和制动车灯切换单元相连，所述电源输入单元还与所述制动车灯切换单元相连，所述故障反馈单元还与所述LED负载单元相连；

所述恒流控制单元提供恒流输出，并通过所述制动车灯切换单元调节恒流控制单元的采样电压以控制恒流控制单元的输出电流变化；所述恒流控制单元通过所述故障反馈单元监测所述LED负载单元的电压是否正常，若监测到电压异常则关断输出。

2.根据权利要求 1 所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述恒流控制单元包括芯片U1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述芯片U1包括VIN引脚、EN引脚、PWM1引脚、PWM2引脚、PWM3引脚、FAULT引脚、FAULT-S引脚、TEMP引脚、IOUT1引脚、IOUT2引脚、IOUT3引脚、VSNS3引脚、VSNS2引脚、VSNS1引脚、GND引脚和REF引脚；

所述制动车灯切换单元包括第一二极管D1、三极管Q1、第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5；

所述第一电阻R1的一端与所述芯片U1的EN引脚相连；所述第二电阻R2的一端分别与所述芯片U1的PWM1引脚、PWM2引脚和PWM3引脚相连；所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的另一端相连后连入所述电源输入单元；

所述制动车灯切换单元的第一二极管D1的正极与所述电源输入单元相连，所述第一二极管D1的负极与所述第三电阻R3的一端相连，所述第三电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的基极、第一电容C1的一端相连，所述第一电容C1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连后连入所述电源输入单元的接地端；所述三极管Q1的集电极与所述第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与所述第五电阻R5的一端相连后连入所述芯片U1的REF引脚；所述第五电阻R5的另一端接地。

3.根据权利要求 2所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述故障反馈单元包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11；

所述第六电阻R6的一端分别与所述芯片U1的IOUT3引脚、第二电容C2的一端、LED负载单元相连；所述第六电阻R6的另一端分别与所述芯片U1的VSNS3引脚、第九电阻R9的一端相连；所述第九电阻R9的另一端分别与所述第二电容C2的另一端、第十电阻R10的一端、第三电容C3的一端、第十一电阻R11的一端、第四电容C4的一端相连后接地；

所述第十电阻R10的另一端分别与所述芯片U1的VSNS2引脚、第七电阻R7的一端相连；所述第七电阻R7的另一端分别与所述芯片U1的IOUT2引脚、第三电容C3的另一端、LED负载单元相连；所述第十一电阻R11的另一端分别与所述芯片U1的VSNS1引脚、第八电阻R8的一端相连；所述第八电阻R8的另一端分别与所述芯片U1的IOUT1引脚、第四电容C4的另一端、LED负载单元相连。

4.根据权利要求 2或3所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述电源输入单元包括电源接口P1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一双向稳压二极管Z1、第二双向稳压二极管Z2、第二二极管D2、第三二极管D3；

所述电源接口P1的第一引脚与分别所述第五电容C5的一端、第一双向稳压二极管Z1的一端、第二二极管D2的正极、所述制动车灯切换单元的第一二极管D1的正极相连；所述第五电容C5的另一端与所述第六电容C6的一端相连，所述第六电容C6的另一端与所述第一双向稳压二极管Z1的另一端相连后接地；所述第二二极管D2的负极分别与所述第三二极管D3的负极、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端相连后连入所述芯片U1的VIN引脚；所述第七电容C7的另一端与所述第八电容C8的另一端相连后接地；

所述电源接口P1的第二引脚分别与所述第九电容C9的一端、第二双向稳压二极管Z2的一端、第三二极管D3的正极相连；所述第九电容C9的另一端与所述第十电容C10的一端相连，所述第十电容C10的另一端与所述第二双向稳压二极管Z2的另一端相连并接地、且连入所述制动车灯切换单元。

5.根据权利要求 2所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述LED负载单元包括三串LED灯组，每串所述LED灯组分别与所述故障反馈单元相连。

6.根据权利要求 2所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述芯片U1为TMP1750。

7.根据权利要求 2所述的一种制动位置一体恒流电路，其特征在于：所述恒流控制单元的芯片U1通过所述三极管Q1对所述REF引脚电位调节提供单路最大150mA的恒流输出。

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