CN218006573U - 用于汽车灯具的开路保护电路及其汽车灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车照明技术领域，尤其涉及一种用于汽车灯具的开路保护电路，包括：电源、开路保护电路和LED发光模组，开路保护电路连接在电源和LED发光模组之间；LED发光模组包括至少两条LED支路，每条LED支路均由若干发光二极管串联组成，每条LED支路之间并联连接；开路保护电路包括至少两个信号采集端，信号采集端与LED支路一一对应，且信号采集端与对应的LED支路连接；首个信号采集端与首个所述LED支路的末个发光二极管的阴极连接，除去首个信号采集端的其余信号采集端与其对应的LED支路的末个发光二极管的阳极连接。本实用新型提供的用于汽车灯具的开路保护电路，采用分立型元器件，可替换性强，结构简单，占用空间小，成本低且实用性好。

Description

用于汽车灯具的开路保护电路及其汽车灯具

技术领域

本实用新型涉及汽车照明技术领域，尤其涉及一种用于汽车灯具的开路保护电路及其汽车灯具。

背景技术

随着时代的进步，汽车在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。作为汽车夜间行驶必备的工具，汽车灯具可以为驾驶员提供照明，以规避交通危险，因此，汽车灯具质量的好坏是夜间交通安全的重要保证。由于LED具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长及工作温度相对较低等特点，LED普遍用来作为汽车灯具的发光源，但是由于LED的本身特性，比如抗静电等级低，遇到强烈的振动后，往往会出现开路的情况，会造成其功能失效，使得LED工作异常，所以需在LED电路中加入开路保护，在LED开路后进行有效的保护，防止故障继续扩大。另外，当汽车灯具中包括多条LED支路时，当一条LED开路时，由于各支路之间并联连接，其他的LED支路还继续点亮，但是由于一条支路开路，使得灯具的亮度会不满足设计的光强需求，且对其他的LED支路的长期点亮，会影响其他LED的性能。

目前的开路保护电路普遍采用单片机采样电压并输出控制，尽管采用单片机控制具有效率高、运用灵活等优点，但是单片机需要配合基准源、采样电路等多种器件才能工作，因此具有占用空间大、结构复杂、成本高昂等诸多缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有开路保护电路占用空间大、结构复杂、成本高的技术问题，本实用新型提供一种用于汽车灯具的开路保护电路，开路保护电路均采用分立型元器件，可替换性强，结构简单，占用空间小，成本低且实用性好。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，包括：电源、开路保护电路和LED发光模组，所述开路保护电路连接在所述电源和所述LED发光模组之间；

所述开路保护电路包括至少两个信号采集端，所述信号采集端与所述LED支路一一对应，且所述信号采集端与对应的所述LED支路连接；

其中，首个所述信号采集端与首个所述LED支路的末个发光二极管的阴极连接，除去首个所述信号采集端的其余所述信号采集端与其对应的所述LED支路的末个发光二极管的阳极连接。

进一步，具体地，所述LED发光模组为两条LED支路，两条LED支路分别为第一LED支路和第二LED支路，所述第一LED支路和所述第二LED支路并联连接；

所述开路保护电路包括：两个所述信号采集端，两个所述信号采集端分别为第一信号采集端和第二信号采集端，所述第一信号采集端与所述第一LED支路的末个发光二极管的阴极连接，所述第二信号采集端与所述第二LED支路的末个发光二极管的阳极连接。

进一步，具体地，所述开路保护电路还包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第一电容C1，所述第一三极管Q1的发射极、所述第二三极管Q2的集电极和所述第四电阻R4的一端均与所述第一信号采集端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第一三极管Q1的基极连接，连接后与所述第五二极管D5的阳极连接，所述第二三极管Q2的基极与所述第一三极管Q1的集电极连接，连接后，与所述第三三极管Q3的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与公共地端连接，所述第二电阻R2的一端与所述第二信号采集端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第三三极管Q3的集电极连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述第七电阻R7的一端连接，所述第七电阻R7的另一端与所述公共地端连接，所述第一电阻R1的一端与所述电源连接，所述第一二极管D1的阳极和所述第二二极管D2的阳极均与所述第一电阻R1的另一端连接，连接后所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的发射极与所述第三二极管D3的阴极连接，所述第三三极管D3的阴极和所述第四三极管D4的阴极连接，连接后与所述第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与所述公共地端连接，所述第四三极管Q4的集电极、所述第八电阻R8的一端和所述第一电容C13的一端均与所述第五二极管D5的阴极连接，所述第八电阻R8的另一端和所述第一电容C13的另一端均与所述公共地端连接，所述第二二极管D2的阴极和所述第四二极管D4的阳极均与所述第一信号采集端连接，所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D3的阳极均与所述第二信号采集端连接。

作为优选，所述第一三极管Q1为NPN型三极管。

作为优选，所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3和所述第四三极管Q4均为PNP型三极管。

一种汽车灯具，其特征在于，所述汽车灯具包括如权利要求1-5中任一项权利要求所述用于汽车灯具开路保护电路。

进一步，具体地，所述汽车灯具还包括车身控制器，所述车身控制器与所述用于汽车灯具开路保护电路连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种用于汽车灯具的开路保护电路，当任意一条LED支路中的LED开路时，通过开路保护电路对LED发光模组开路保护，使得输出基本没有电流，熄灭LED发光模组中其他LED支路的发光二极管，保证汽车灯具在使用过程中的安全性，开路保护电路均采用分立型元器件，可替换性强，结构简单，占用空间小，成本低，提高了电路的安全性和稳定性，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是本实用新型一具体实施例的结构示意图。

图3是本实用新型一具体实施例的开路保护电路原理图。

图4是本实用新型另一具体实施例的开路保护电路原理图。

图中1、电源；2、开路保护电路；3、LED发光模组；31、第一LED支路；32、第二LED支路。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种用于汽车灯具的开路保护电路，包括：电源1、开路保护电路2和LED发光模组3，开路保护电路2连接在电源1和LED发光模组3之间；LED发光模组3包括至少两条LED支路，每条LED支路均由若干发光二极管串联组成，每条LED支路之间并联连接；开路保护电路2包括至少两个信号采集端，开路保护电路2包括至少两个信号采集端，信号采集端与LED支路一一对应，且信号采集端与对应的LED支路连接；其中，首个信号采集端与首个LED支路的末个发光二极管的阴极连接，除去首个信号采集端的其余信号采集端与其对应的LED支路的末个发光二极管的阳极连接。当任意一条LED支路中的LED开路时，通过开路保护电路2对LED发光模组3开路保护，使得输出基本没有电流，熄灭LED发光模组3中其他LED支路的发光二极管，保证汽车灯具在使用过程中的安全性，开路保护电路2均采用分立型元器件，可替换性强，结构简单，占用空间小，成本低，提高了电路的安全性和稳定性，实用性好。

在一具体实施例中，如图2所示，LED发光模组3为两条LED支路，两条LED支路分别为第一LED支路31和第二LED支路32，第一LED支路31和第二LED支路32并联连接；开路保护电路2包括：两个信号采集端，两个信号采集端分别为第一信号采集端和第二信号采集端，第一信号采集端与第一LED支路31的末个发光二极管的阴极连接，第二信号采集端与第二LED支路32的末个发光二极管的阳极连接，便于对LED发光模组中各个LED支路信号的采集，进而对LED支路控制。

在实施例中，如图3所示，开路保护电路2还包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第一电容C1，第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的集电极和第四电阻R4的一端均与第一信号采集端连接，第四电阻R4的另一端与第一三极管Q1的基极连接，连接后与第五二极管D5的阳极连接，第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极连接，连接后，与第三三极管Q3的基极连接，第二三极管Q2的发射极与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与公共地端连接，第二电阻R2的一端与第二信号采集端连接，第二电阻R2的另一端与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极与第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与公共地端连接，第一电阻R1的一端与电源1连接，第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阳极均与第一电阻R1的另一端连接，连接后第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第四三极管Q4的基极连接，第四三极管Q4的发射极与第三二极管D3的阴极连接，第三三极管D3的阴极和第四三极管D4的阴极连接，连接后与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与公共地端连接，第四三极管Q4的集电极、第八电阻R8的一端和第一电容C13的一端均与第五二极管D5的阴极连接，第八电阻R8的另一端和第一电容C13的另一端均与公共地端连接，第二二极管D2的阴极和第四二极管D4的阳极均与第一信号采集端连接，第一二极管D1的阴极和第二二极管D3的阳极均与第二信号采集端连接。

在实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4均为PNP型三极管。

工作原理：

正常工作状态下，第一LED支路31的末个发光二极管的阴极的电位信号和第二LED支路32的末个发光二极管的阳极的电位信号均为高电平，当第一LED支路31上任意一个发光二极管开路时，第一LED支路31的末个发光二极管的阴极的电位信号由高电平变成低电平，第一信号采集端与第一LED支路31的末个发光二极管的阴极连接，第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的集电极均与第一信号采集端连接，此时第一三极管Q1的发射极由高电平变成低电平，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2的集电极也由高电平变成低电平，第二三极管Q2截止，第三三极管Q3的基极与第二三极管Q2的基极连接，即第三三极管Q3的基极电位为0V,使得第三三极管管Q3截止，由于第三三极管Q3的集电极与第二电阻R2连接，第二电阻R2与第二信号采集端连接，第二信号采集端与第二LED支路32的末个发光二极管的阳极连接，使得第二LED支路32的末个发光二极管的阳极电位由高电平变为低电平，熄灭第二LED支路32的所有发光二极管。

当第二LED支路32上任意一个发光二极管开路时，第二支路的末个发光二极管的阳极的电位信号有高电平变成低电平，第二支路的末个发光二极管的阳极与第二信号采集端连接，第二信号采集端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端又与第三三极管Q3的集电极连接，即第二支路的末个发光二极管的阳极的电位信号经第二电阻R2传输至第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的集电极电压为低电平，第三三极管Q3饱和导通，由于第二LED支路32和第一LED支路31并联连接，第二LED支路32开路，不会影响第一LED支路31，此时第一LED支路31的末个发光二极管阴极电位信号为高电平，第一三极管Q1的发射极电压和第二三极管Q2的集电极均为高电平，第一三极管Q1的基极电位为第一LED支路31的末个发光二极管的阴极经过第四电阻R4的电压降，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极连接，第二三极管Q2临界饱和；由于第一二极管D1和第三二极管D3均与第二信号采集端连接，第二二极管D2和第四二极管D4均与第一信号采集端连接，第一二极管D1的阴极电位为低电平，第一二极管D1的阳极电位为输入电压经过电阻R1的电压降，第一二极管D1导通，第二二极管D2的阴极电位为高电平，第二二极管D2的阳极电位为输入电压经过电阻R1的电压降，第二二极管D2截止，流过第三电阻R3的电压为第一二极管D1导通电压，即第三电阻R3上的电压为低电平；第三二极管D3阳极电位为低电平，第三二极管D3截止，第四二极管D4的阳极电位为高电平，第四二极管D4的阴极与第五电阻R5一端连接，第五电阻R5的一端与公共地端连接，第四二极管D4导通，第四三极管Q4的基极与第三电阻R3连接，即第四三极管Q4的基极电位为低电平，第四三极管Q4的发射极与第四二极管D4的阴极电连接，第四二极管D4导通，第一LED支路31中末个发光二极管的阴极的电位信号为高电平，第四三极管Q4的发射极电位为高电平，第四三极管Q4导通，第五二极管D5的正常导通条件是阳极电位大于阴极电位，且两者的电压差要大于二极管的最小导通电压，第五二极管D5的阳极连接的是第一LED支路31中末个发光二极管的阴极经过第四电阻R4的电压降，阴极连接的是第四三极管Q4的集电极经过第八电阻R8的电压降，由于第四电阻R4和第八电阻R8的电压主要均通过第一LED支路31中末个发光二极管的阴极的电位来确定的通过调节第四电阻R4和第八电阻R8的阻值，使得经过第四电阻R4的电压小于经过第八电阻R8的电压，第五二极管D5的阳极电位小于阴极电位，第五二极管D5截止，第一LED支路31中，末个发光二极管的阴极的电位有高电平转变为低电平，熄灭第一LED支路31中所有LED发光二极管。另外，LED发光二极管由亮到不亮的动作切换的时间由第一电容C1确定，电容的放电时间是根据电容的等效内阻和电容值决定的。当内阻一定时，电容值越大，放电时间越长，电容值越小，放电时间越短。

如图4所示，LED发光模组3为三条LED支路时，开路保护电路2的电路原理图，开路保护电路2中第三信号采集端的元器件及元器件的连接方式，与第二信号采集端的元器件及元器件的连接方式相同，连接方式相同，工作原理也相同，此处不在赘述。

一种汽车灯具，汽车灯具包括如上所述的用于汽车灯具的开路保护电路，当汽车灯具中的任意一LED支路开路时，开路保护电路2电流小、功率消耗低，提高了汽车灯具的整体工作效率。

汽车灯具还包括车身控制器，车身控制器与用于汽车灯具开路的保护电路连接，任意一LED支路开路时，开路保护电路2控制所有LED支路中的发光二极管熄灭，汽车灯具没有电流的信息传输至车灯端控制器反馈，此灯具已发生开路的故障，检测不到电流输出，车灯端控制器给到驾驶者一定的提示，采用视觉提示或声音提示，提高驾驶过程中汽车照明灯具的稳定性和可靠性，进而提高行车的安全性。

本实用新型的一种用于汽车灯具的开路保护电路，当任意一条LED支路中的LED开路时，通过开路保护电路2对LED发光模组3开路保护，使得输出基本没有电流，熄灭LED发光模组3中其他LED支路的发光二极管，保证汽车灯具在使用过程中的安全性，开路保护电路2均采用分立型元器件，可替换性强，结构简单，占用空间小，成本低，提高了电路的安全性和稳定性，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 (7)

1.一种用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，包括：电源(1)、开路保护电路(2)和LED发光模组(3)，所述开路保护电路(2)连接在所述电源(1)和所述LED发光模组(3)之间；

所述LED发光模组(3)包括至少两条LED支路，每条所述LED支路均由若干发光二极管串联组成，每条所述LED支路之间并联连接；

所述开路保护电路(2)包括至少两个信号采集端，所述信号采集端与所述LED支路一一对应，且所述信号采集端与对应的所述LED支路连接；

其中，首个所述信号采集端与首个所述LED支路的末个发光二极管的阴极连接，除去首个所述信号采集端的其余所述信号采集端与其对应的所述LED支路的末个发光二极管的阳极连接。

2.如权利要求1所述的用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，所述LED发光模组(3)为两条LED支路，两条LED支路分别为第一LED支路(31)和第二LED支路(32)，所述第一LED支路(31)和所述第二LED支路(32)并联连接；

所述开路保护电路(2)包括：两个所述信号采集端，两个所述信号采集端分别为第一信号采集端和第二信号采集端，所述第一信号采集端与所述第一LED支路(31)的末个发光二极管的阴极连接，所述第二信号采集端与所述第二LED支路(32)的末个发光二极管的阳极连接。

3.如权利要求2所述的用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，所述开路保护电路(2)还包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第一电容C1，所述第一三极管Q1的发射极、所述第二三极管Q2的集电极和所述第四电阻R4的一端均与所述第一信号采集端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第一三极管Q1的基极连接，连接后与所述第五二极管D5的阳极连接，所述第二三极管Q2的基极与所述第一三极管Q1的集电极连接，连接后，与所述第三三极管Q3的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与公共地端连接，所述第二电阻R2的一端与所述第二信号采集端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第三三极管Q3的集电极连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述第七电阻R7的一端连接，所述第七电阻R7的另一端与所述公共地端连接，所述第一电阻R1的一端与所述电源(1)连接，所述第一二极管D1的阳极和所述第二二极管D2的阳极均与所述第一电阻R1的另一端连接，连接后所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四三极管Q4的基极连接，所述第四三极管Q4的发射极与所述第三二极管D3的阴极连接，所述第三三极管D3的阴极和所述第四三极管D4的阴极连接，连接后与所述第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与所述公共地端连接，所述第四三极管Q4的集电极、所述第八电阻R8的一端和所述第一电容C13的一端均与所述第五二极管D5的阴极连接，所述第八电阻R8的另一端和所述第一电容C13的另一端均与所述公共地端连接，所述第二二极管D2的阴极和所述第四二极管D4的阳极均与所述第一信号采集端连接，所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D3的阳极均与所述第二信号采集端连接。

4.如权利要求3所述的用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，所述第一三极管Q1为NPN型三极管。

5.如权利要求3所述的用于汽车灯具的开路保护电路，其特征在于，所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3和所述第四三极管Q4均为PNP型三极管。

6.一种汽车灯具，其特征在于，所述汽车灯具包括如权利要求1-5中任一项权利要求所述用于汽车灯具的开路保护电路。

7.如权利要求6所述的汽车灯具，其特征在于，所述汽车灯具还包括车身控制器，所述车身控制器与所述用于汽车灯具开路的保护电路连接。

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