CN218735087U - 一种汽车灯具照明ldm控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车灯具照明LDM控制系统，它包括输入防反滤波模块、DCDC转换电路、MCU控制模块以及与MCU控制模块相连的SBC模块、ADC采集模块、私有CAN通讯模块、外部开关Switch控制模块和HSS高边控制模块；所述输入防反滤波模块的输入端连接灯具供电电源，所述输入防反滤波模块的输出端分别为DCDC转换电路、SBC模块和HSS高边控制模块供电，所述DCDC转换电路的输出端为灯具供电，所述SBC模块的电源输出端为MCU控制模块、ADC采集模块和私有CAN通讯模块供电。本实用新型提供一种汽车灯具照明LDM控制系统，可用于驱动多功能负载、CAN通讯、要求动态效果的照明控制系统。

Description

一种汽车灯具照明LDM控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车灯具照明LDM控制系统。

背景技术

目前，现阶段汽车灯具使用LED进行照明越来越普及，灯具内部具有多种LED负载甚至全LED功能已经成为了标配，灯具照明LDM控制系统向着大功率、小体积、高效率的方向发展，采用CAN通讯也是适应了行业发展方向。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种汽车灯具照明LDM控制系统，可用于驱动多功能负载、CAN通讯、要求动态效果的照明控制系统，本实用新型符合汽车灯具可控性佳、稳定性强和效率高的发展趋势，电路适应性强。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种汽车灯具照明LDM控制系统，它包括输入防反滤波模块、DCDC转换电路、MCU控制模块以及与MCU控制模块相连的SBC模块、ADC采集模块、私有CAN通讯模块、外部开关Switch控制模块和HSS高边控制模块；

所述输入防反滤波模块的输入端连接灯具供电电源，所述输入防反滤波模块的输出端分别为DCDC转换电路、SBC模块和HSS高边控制模块供电，所述DCDC转换电路的输出端为灯具供电，所述SBC模块的电源输出端为MCU控制模块、ADC采集模块和私有CAN通讯模块供电；

所述MCU控制模块通过SBC模块的通讯端与车身BCM相连，所述MCU控制模块通过ADC采集模块、私有CAN通讯模块以及外部开关Switch控制模块与灯具相连；

所述HSS高边控制模块分别与MCU控制模块和SBC模块相连。

进一步，所述DCDC转换电路包括BOOST升压模块和BUCK降压模块，所述输入防反滤波模块的输出端与BOOST升压模块的输入端相连，所述BOOST升压模块的输出端与BUCK降压模块的输入端相连，所述BUCK降压模块的输出端与灯具相连，所述MCU控制模块分别与BOOST升压模块和BUCK降压模块相连。

进一步，所述BOOST升压模块包括DCDC升压拓扑控制芯片和两路DCDC升压拓扑电路，两路所述DCDC升压拓扑电路分别与DCDC升压拓扑控制芯片相连。

进一步，所述BUCK降压模块包括DCDC降压拓扑控制芯片和三路DCDC降压拓扑电流，三路所述DCDC降压拓扑电流分别与DCDC降压拓扑控制芯片相连。

进一步，所述SBC模块包括CAN收发器、三组线性稳压器LDO和三组硬件接口唤醒电路。

进一步，所述所输入防反滤波模块包括输入防护电路、开关模块和π型滤波电路，所述输入防护电路的输入端连接灯具供电电源，所述输入防护电路的输出端通过开关模块与π型滤波电路的输入端相连，所述π型滤波电路的输出端连接DCDC转换电路。

采用了上述技术方案，本实用新型通过DCDC转换电路可以驱动多种LED负载的汽车照明灯具，可以实现多功能间的逻辑切换与调光，DCDC转换电路基于先升压拓扑后降压拓扑能够适用大功率的照明电路。MCU控制模块通过SBC模块实现车身BCM与LDM控制系统间的控制信息交互，通过SPI通讯实现BOST升压模块与BUCK降压模块的控制与状态检测，实现输入端数据采集与输出端数据采集与处理，同时可以实现灯具负载的分BIN管理与温度监测。

附图说明

图1为本发明的一种汽车灯具照明LDM控制系统的原理框图；

图2是本发明的输入防反滤波模块的电路图；

图3是本发明的BOOST升压模块的电路图；

图4是本发明的BUCK降压模块的电路图；

图5是本发明的SBC模块的电路图；

图6是本发明的私有CAN通讯模块的电路图；

图7是本发明的MCU控制模块的电路图；

图8是本发明的ADC数据采集模块的电路图；

图9是本发明的外部开关Switch控制模块的应用电路图；

图10是本发明的HSS高边控制模块的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种汽车灯具照明LDM控制系统，它包括输入防反滤波模块、DCDC转换电路、MCU控制模块以及与MCU控制模块相连的SBC模块、ADC采集模块、私有CAN通讯模块、外部开关Switch控制模块和HSS高边控制模块。

输入防反滤波模块的输入端连接灯具供电电源，输入防反滤波模块的输出端分别为DCDC转换电路、SBC模块和HSS高边控制模块供电，DCDC转换电路的输出端为灯具供电，SBC模块的电源输出端为MCU控制模块、ADC采集模块和私有CAN通讯模块供电；

MCU控制模块通过SBC模块的通讯端与车身BCM相连，MCU控制模块通过ADC采集模块、私有CAN通讯模块以及外部开关Switch控制模块与灯具相连；

HSS高边控制模块分别与MCU控制模块和SBC模块相连。

如图2所示，本实施例的所输入防反滤波模块包括输入防护电路、开关模块和π型滤波电路，输入防护电路的输入端连接灯具供电电源，输入防护电路的输出端通过开关模块与π型滤波电路的输入端相连，π型滤波电路的输出端连接DCDC转换电路。的输入防护电路用于电路反接保护，π型滤波电路用于EMC功能改善及浪涌电流限制，开关模块用于实现静态电流管理。灯具供电电源经过输入防护电路后，经开关模块与π型滤波电路为下一级BOOST升压模块供电，其中通过SBC模块输出的高低控制电平可以控制开关模块进行开关动作。

如图2所示，本实施例的DCDC转换电路包括BOOST升压模块和BUCK降压模块，输入防反滤波模块的输出端与BOOST升压模块的输入端相连，BOOST升压模块的输出端与BUCK降压模块的输入端相连，BUCK降压模块的输出端与灯具相连，MCU控制模块分别与BOOST升压模块和BUCK降压模块相连。本实施例的MCU控制模块采用芯片U6，型号为FS32K144HAT0MLHT，MCU控制模块实现LDM控制系统与车身BCM之间交互控制信息，通过SPI通讯实现BOOST升压模块与BUCK降压模块的控制与状态检测，实现输入端数据采集与输出端数据采集与处理。交互控制信息包括接受动态指令、上传系统状态、上报故障信息等。其中，输入端数据采集与处理包括输入过欠压识别与保护、转向灯开启信号识别、点火信号识别、左右灯具识别。输出端数据采集与处理包负载LED分BIN管理、温度检测与过温保护。

如图3～4所示，本实施例的BOOST升压模块与BUCK降压模块构成LDM控制系统的DCDC转换电路。BOOST升压模块属于恒压输出模式，将车灯供电电源输入的低电压升高至大于系统负载的负载电压，为后一级BUCK降压模块提供恒压输入。BUCK降压模块为后一级LED负载提供恒流模式输出，使LED负载能够在复杂环境下正常点亮。BOOST升压模块由DCDC升压拓扑控制芯片U3和两路DCDC升压拓扑电路组成，DCDC升压拓扑控制芯片U3型号为ASL2507SHN。BUCK降压模块由DCDC降压拓扑控制芯片U1和三路DCDC降压拓扑电路组成，DCDC降压拓扑控制芯片U1型号为ASL3416SHN。控制芯片ASL2507SHN和控制芯片ASL3416SHN通过SPI通讯与MCU控制模块进行信息交互，实现各模块状态检测与控制。其中，升压控制芯片ASL2507SHN内部集成了输入电压的检测，实现输入过欠压保护，通过与MCU控制模块通讯可以实现低电压输入时降额保护，可以确保两路DCDC升压拓扑电路错相升压，以此保证照明系统大功率需求及更好的EMC表现，BUCK降压模块接受MCU控制模块输入的PWM占空比实现LED输出亮度的调节。

如图3所示，本实施例的BOOST升压模块包括DCDC升压拓扑控制芯片U3和两路DCDC升压拓扑电路，两路DCDC升压拓扑电路分别与DCDC升压拓扑控制芯片U3相连，实现为后端BUCK降压模块提供恒压输入。的DCDC升压拓扑控制芯片U3通过SPI通讯与MCU控制模块进行信息交互，实现BOOST升压模块状态检测，可以控制两路DCDC升压拓扑电路错相升压，以此保证照明系统大功率需求及更好的EMC表现。其中，DCDC升压拓扑电路由输入电容、储能电感、主MOS管开关、续流二极管、输出电容组成。

如图4所示，本实施例的BUCK降压模块包括DCDC降压拓扑控制芯片U1和三路DCDC降压拓扑电流，三路DCDC降压拓扑电流分别与DCDC降压拓扑控制芯片U1相连，实现为后端负载电路提供恒流输出。的DCDC降压拓扑控制芯片U1通过SPI通讯与MCU控制模块进行信息交互，实现BUCK降压模块状态检测，可以控制三路DCDC降压拓扑电路工作，MCU控制模块通过PWM可以控制灯具的高低亮度调节。其中，DCDC降压拓扑电路由输入电容、储能电感、主MOS管开关、续流二极管、输出电容组成。

如图5所示，本实施例的SBC模块包括CAN收发器、三组线性稳压器LDO和三组硬件接口唤醒电路。CAN收发器实现LDM驱动与车身BCM的CAN报文通讯，将车身CAN报文转换为URAT数据传输至MCU控制模块，MCU将上报数据通过CAN收发器反向传输至车身BCM。其中，LDO1为MCU控制模块和ADC采集模块供电，LDO2为私有CAN通讯模块供电，LDO3为外部负载提供5V电压。三组硬件接口唤醒电路用于休眠下唤醒系统，本系统使用其中一组用于车身BCM唤醒LDM照明控制系统。本实施例的SBC模块基于TLE9261BQX芯片U4进行设计，U4的17脚和18脚为LDO1和LDO2，U4的3脚、4脚和5脚为LDO3，U4的39脚和40脚连接CAN收发器，U4的22脚、23脚和24脚为三组硬件接口唤醒电路。SBC模块还具有高低电平输出通道，可以实现对输入防反滤波模块中开关模块的控制，也可以实现两路HSS高边控制模块的控制，实现高边的诊断。

如图8所示，本实施例的ADC采集模块通过电阻分压原理实现，高边在LDM上，分BIN电阻或热敏电阻设置在灯具的灯板上，MCU控制模块通过ADC采样电压值实现对灯板上亮度BIN与温度的的监控。

如图6所示，本实施例的私有CAN通讯模块应用于搭载灯具的动态负载矩阵控制系统，实现与动态负载矩阵控制系统进行交互控制信息。交互控制信息包括接受动态指令、上传系统状态、上报故障信息等。

如图9所示，本实施例的外部开关Switch控制模块为灯具负载上的MOS管提供高低电平，实现负载上的功能切换。通过外部开关Switch控制模块中SW1输出端口可以实现NMOSG管Q26的导通，将PMOS管Q23栅极电压拉低为低电平，从而实现PMOS管导通，将LED串LL1～LL6短路实现近光功能关闭，实现远光功能HB的单独点亮；通过外部开关Switch控制模块中SW2输出端口将NMOS管Q21的栅极置为高电平，实现NMOS的导通，将LED串HL1～HL5短路实现远光功能关闭，实现近光功能LB的单独点亮。

如图10所示，本实施例的HSS高边控制模块由具有MultiSense模拟反馈的高边开关控制芯片U9及其周围元器件组成，高边开关控制芯片U9的型号为VND7020AJ可以实现两路高边输出。MCU控制模块对高边控制芯片实现控制与检测，实现为外部灯具等扩展功能供电，通过SBC模块高边通道高低电平输出可以实现两路HSS高边控制模块诊断的控制。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：它包括输入防反滤波模块、DCDC转换电路、MCU控制模块以及与MCU控制模块相连的SBC模块、ADC采集模块、私有CAN通讯模块、外部开关Switch控制模块和HSS高边控制模块；

所述输入防反滤波模块的输入端连接灯具供电电源，所述输入防反滤波模块的输出端分别为DCDC转换电路、SBC模块和HSS高边控制模块供电，所述DCDC转换电路的输出端为灯具供电，所述SBC模块的电源输出端为MCU控制模块、ADC采集模块和私有CAN通讯模块供电；

所述MCU控制模块通过SBC模块的通讯端与车身BCM相连，所述MCU控制模块通过ADC采集模块、私有CAN通讯模块以及外部开关Switch控制模块与灯具相连；

所述HSS高边控制模块分别与MCU控制模块和SBC模块相连。

2.根据权利要求1所述的汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：所述DCDC转换电路包括BOOST升压模块和BUCK降压模块，所述输入防反滤波模块的输出端与BOOST升压模块的输入端相连，所述BOOST升压模块的输出端与BUCK降压模块的输入端相连，所述BUCK降压模块的输出端与灯具相连，所述MCU控制模块分别与BOOST升压模块和BUCK降压模块相连。

3.根据权利要求2所述的汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：所述BOOST升压模块包括DCDC升压拓扑控制芯片和两路DCDC升压拓扑电路，两路所述DCDC升压拓扑电路分别与DCDC升压拓扑控制芯片相连。

4.根据权利要求2所述的汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：所述BUCK降压模块包括DCDC降压拓扑控制芯片和三路DCDC降压拓扑电流，三路所述DCDC降压拓扑电流分别与DCDC降压拓扑控制芯片相连。

5.根据权利要求1所述的汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：所述SBC模块包括CAN收发器、三组线性稳压器LDO和三组硬件接口唤醒电路。

6.根据权利要求1所述的汽车灯具照明LDM控制系统，其特征在于：所述所输入防反滤波模块包括输入防护电路、开关模块和π型滤波电路，所述输入防护电路的输入端连接灯具供电电源，所述输入防护电路的输出端通过开关模块与π型滤波电路的输入端相连，所述π型滤波电路的输出端连接DCDC转换电路。

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