CN218550243U - 车用led灯监控和保护电路及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车用LED灯监控和保护电路及车辆，包括：限流电路，用于限制输入LED灯电路的电流；取样电路，用于监测LED灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；EMC保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该EMC保护电路分别与限流电路和取样电路连接；控制系统电路，用于控制LED灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和EMC保护电路连接；控制MCU，用于监测和控制LED灯电路的运行情况，并基于LED灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制MCU分别与取样电路、EMC保护电路和控制系统电路连接。本实用新型能够监测车用LED灯供电电压，可监控车用LED灯多种状态并处理。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆电子控制技术领域，具体涉及一种车用LED灯监控和保护电路及车辆。
背景技术
随着当前汽车的智能化程度越来越高，车用LED灯的使用场景也越来越广泛，除了装饰和照明的作用，还会承担车与环境、车与用户之间的信息交互作用，成为车辆行驶安全的重要保障。因此对于关重部位的LED车灯需要实施监控和保护，比如：当电压检测模块数值异常时，如能及时通过控制器处理和反馈，并提供问题排查建议，以便实现最大程度地保障用户用车安全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车用LED灯监控和保护电路及车辆，能监测车用LED灯供电电压，能监控车用LED灯多种状态并处理。
第一方面，本实用新型所述的一种车用LED灯监控和保护电路，包括：
限流电路，用于限制输入LED灯电路的电流；
取样电路，用于监测LED灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；
EMC保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该EMC保护电路分别与限流电路和取样电路连接；
控制系统电路，用于控制LED灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和EMC保护电路连接；
控制MCU，用于监测和控制LED灯电路的运行情况，并基于LED灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制MCU分别与取样电路、EMC保护电路和控制系统电路连接。
可选地，还包括：
防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。
可选地，所述控制系统电路包括三极管Q1、电阻R7、电阻R8和三极管Q2，三极管Q1的发射极经电阻R7与三极管Q1的基极连接，且电阻R7与三极管Q1的发射极的连接点与外部输入电源的VDD_IN连接；电阻R7与三极管Q1的基极的连接点经电阻R8与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与控制MCU的EN1_MCU_IO脚连接。
可选地，所述限流电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4并联后与LED灯串联进行分流。
可选地，所述取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5和电容C2，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与控制MCU的DET_MCU_A/D脚连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端经电阻R1与LED灯的供电端VDD_LED连接，电阻R5的一端与电阻R1和电阻R2的连接点连接，电阻R5的另一端与电容C2和控制MCU的DET_MCU_A/D脚的连接点连接，对LED灯的供电端VDD_LED电压进行分压取样后，通过DET_MCU_A/D传输给控制MCU进行A/D转换处理及计算。
可选地，所述EMC保护电路包括电容C1和电阻R5，电容C1与电阻R5并联形成滤波电路对输出给LED灯的电源进行滤波。
可选地，所述防极性反转电路包括二极管D1，所述二极管D1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管D1的阴极与LED灯的供电端VDD_LED连接。
第二方面，本发明所述的一种车辆，采用如本实用新型所述的车用LED灯监控和保护电路。
本实用新型具有以下优点：本实用新型能够防止出现车用LED灯电路及传输线异常引发电路冒烟、冒火风险，以及LED灯不能正常点亮导致信息传递出错的风险；通过故障警告提示，督促用户尽快到4S店进行车辆检测维修，排除故障现象，保护用车安全。
附图说明
图1为本实施例的系统框图；
图2为本实施例的电路图；
图3为本实施例的工作过程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行详细的说明。
如图1所示，本实施例中，一种车用LED灯监控和保护电路，包括限流电路、取样电路、EMC保护电路、控制系统电路和控制MCU；其中，限流电路用于限制输入LED灯电路的电流。取样电路用于监测LED灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接。EMC保护电路用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该EMC保护电路分别与限流电路和取样电路连接。控制系统电路用于控制LED灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和EMC保护电路连接。控制MCU用于监测和控制LED灯电路的运行情况，并基于LED灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，当出现异常时对电路通断进行控制，并实现故障警告和问题排查指导，该控制MCU分别与取样电路、EMC保护电路和控制系统电路连接。通过对车辆涉及安全功能的LED灯进行状态监测和保护，如有异常上报控制MCU进行预处理，并提供问题排查指导建议。
本实施例中，一种车用LED灯监控和保护电路，还包括防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。
如图2所示，本实施例中，所述控制系统电路包括三极管Q1、电阻R7、电阻R8和三极管Q2，三极管Q1的发射极经电阻R7与三极管Q1的基极连接，且电阻R7与三极管Q1的发射极的连接点与外部输入电源的VDD_IN连接；电阻R7与三极管Q1的基极的连接点经电阻R8与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与控制MCU的EN1_MCU_IO脚连接。控制MCU通过EN1_MCU_IO脚控制三极管Q2的基极使三极管Q2的集电极受联动控制，三极管Q2的集电极经电阻R8与三极管Q1的基极连接，联动控制三极管Q1的发射极和集电极饱和导通,将VDD_IN的电源供应给VDD_LED。
如图2所示，本实施例中，所述限流电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4并联后与LED灯串联进行分流。
如图2所示，本实施例中，所述取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5和电容C2，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与控制MCU的DET_MCU_A/D脚连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端经电阻R1与LED灯的供电端VDD_LED连接，电阻R5的一端与电阻R1和电阻R2的连接点连接，电阻R5的另一端与电容C2和控制MCU的DET_MCU_A/D脚的连接点连接，对LED灯的供电端VDD_LED电压进行分压取样后，通过DET_MCU_A/D传输给控制MCU进行A/D转换处理及计算。计算公式为: DET_MCU_A/D处的电压=VDD_LED*{(R2+R1)/R2}，其中电阻R5为MCU端口保护限流电阻，防止电流过大时对MCU端口造成损伤。
如图2所示，本实施例中，所述EMC保护电路包括电容C1和电阻R5，电容C1与电阻R5并联形成滤波电路对输出给LED灯的电源进行滤波，以避免LED灯电路等运行不稳定。
如图2所示，本实施例中，所述防极性反转电路包括二极管D1，所述二极管D1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管D1的阴极与LED灯的供电端VDD_LED连接。
如图3所示，一种车用LED灯监控和保护电路的工作过程如下：
第一步（参见图3中的301）：启动控制MCU；
第二步（参见图3中的302）：启动检测；
第三步（参见图3中的303）：进行是否对外部电源短路判断，如果异常，则进入第四步，如果正常，则进入第五步；
第四步（参见图3中的304）：启动异常处理机制并报警，使三极管Q2的基极为低电平，使三极管Q2的集电极与发射极断开，联动控制三极管Q1的基极为高并使三极管Q1的发射极与集电极断开，使内部不对LED供电，并上报控制MCU进行预警；
第五步（参见图3中的305）：进行LED灯是否对地短路判断，如异常，则进入第四步；如正常，则进入第六步；
第六步（参见图3中的306）：判断LED灯电源电压范围是否正常，如异常，则进入第四步；如正常，则进入第七步；
第七步（参见图3中的307）： LED灯状态监测结束。
本实施例中，DET_MCU_A/D处的阈值可根据具体的LED灯参数进行标定，比如：
1、LED灯是否对电源短路：
短路--DET_MCU_A/D处的阈值设置为1；
未短路--DET_MCU_A/D处的阈值设置为2；
2、LED灯是否对地线短路：
短路--DET_MCU_A/D处的阈值设置为3；
未短路--DET_MCU_A/D处的阈值设置为4；
3、LED灯电压是否正常：
电压正常--DET_MCU_A/D处的阈值设置为5；
电压异常--DET_MCU_A/D处的阈值设置为6。
上述实施例为本实用新型方法较佳的实施方式，但本实用新型方法的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种车用LED灯监控和保护电路，其特征在于，包括：
限流电路，用于限制输入LED灯电路的电流；
取样电路，用于监测LED灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；
EMC保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该EMC保护电路分别与限流电路和取样电路连接；
控制系统电路，用于控制LED灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和EMC保护电路连接；
控制MCU，用于监测和控制LED灯电路的运行情况，并基于LED灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制MCU分别与取样电路、EMC保护电路和控制系统电路连接。
2.根据权利要求1所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于，还包括：
防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于：所述控制系统电路包括三极管Q1、电阻R7、电阻R8和三极管Q2，三极管Q1的发射极经电阻R7与三极管Q1的基极连接，且电阻R7与三极管Q1的发射极的连接点与外部输入电源的VDD_IN连接；电阻R7与三极管Q1的基极的连接点经电阻R8与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与控制MCU的EN1_MCU_IO脚连接。
4.根据权利要求3所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于：所述限流电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4并联后与LED灯串联进行分流。
5.根据权利要求1或2或4所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于：所述取样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5和电容C2，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与控制MCU的DET_MCU_A/D脚连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端经电阻R1与LED灯的供电端VDD_LED连接，电阻R5的一端与电阻R1和电阻R2的连接点连接，电阻R5的另一端与电容C2和控制MCU的DET_MCU_A/D脚的连接点连接，对LED灯的供电端VDD_LED电压进行分压取样后，通过DET_MCU_A/D传输给控制MCU进行A/D转换处理及计算。
6.根据权利要求5所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于：所述EMC保护电路包括电容C1和电阻R5，电容C1与电阻R5并联形成滤波电路对输出给LED灯的电源进行滤波。
7.根据权利要求2所述的车用LED灯监控和保护电路，其特征在于：所述防极性反转电路包括二极管D1，所述二极管D1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管D1的阴极与LED灯的供电端VDD_LED连接。
8.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至7任一所述的车用LED灯监控和保护电路。
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| CN218550243U true CN218550243U (zh) | 2023-02-28 |
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2022
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