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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