CN219697953U - 栅格灯电路和包含其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车灯控制电路技术领域，尤其涉及一种栅格灯电路和包含其的车辆，包括供电控制模块，供电控制模块连接前灯控制器；驱动模块，驱动模块和供电控制模块电连接，驱动模块包括左灯驱动模块和右灯驱动模块，左灯驱动模块和右灯驱动模块均包括：输入保护电路、开关电源电路和采样电阻；负载模块，负载模块包括左灯负载模块和右灯负载模块，左灯负载模块连接在左灯驱动模块的输出端，右灯负载模块连接在右灯驱动模块的输出端。本实用新型的栅格灯电路，提高了整个供电系统的能量转换效率，提高了工作的稳定性和可靠性。

Description

栅格灯电路和包含其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车灯控制电路技术领域，尤其涉及一种卷盘上料装置栅格灯电路和包含其的车辆。

背景技术

在现有的车灯技术中，分体式大灯的日间行驶灯和格栅会组成相应车型及品牌的标志性元素。一般的格栅灯与前位置灯配合，实现点亮功能。也有的格栅灯是为了造型显示，不发光。现有的格栅灯的电子方案有一种是前灯控制器的通道给电，在此种模式下，格栅灯灯具端只有负载，即发光二极管。另一种是前灯控制器的高边给两根硬线，硬线是硬件层面，用供电线供给相应的灯具，软件层面通常指的报文控制，格栅灯灯具端需要有驱动电路来实现点亮等功能。

现有的技术中，当前灯控制器的高边提供硬线给到格栅灯时，存在至少以下问题：

(1)格栅灯中发光二极管电流过大时，发光效率低；

(2)格栅灯中发光二极管电压过大时，对前灯控制器的瞬间电流冲击大；

(3)格栅灯中发光二极管开路时，功能失效，没有点亮功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决以上三点技术问题。本实用新型提供一种栅格灯电路和包含其的车辆，格栅灯中发光二极管电流过大时，用热敏电阻的特性实现过流保护，满足正常工作状态的发光强度，格栅灯中发光二极管电压过大时，用驱动模块的主芯片的引脚外围电路实现过压保护，不会造成对前灯控制器的电流冲击，格栅灯中发光二极管开路时，会实现负载的开路保护，对电路中元器件不造成影响。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种栅格灯电路，包括：

供电控制模块，所述供电控制模块连接前灯控制器；

驱动模块，所述驱动模块和所述供电控制模块电连接，所述供电控制模块用以给驱动模块供电，所述驱动模块包括左灯驱动模块和右灯驱动模块，所述左灯驱动模块和所述右灯驱动模块均包括：

输入保护电路，所述输入保护电路的输入端和所述供电控制模块的输出端电连接；

开关电源电路，所述开关电源电路的输入端和所述输入保护电路的输出端电连接；

采样电阻，所述采样电阻的一端连接所述开关电源电路，所述采样电阻的另一端为输出端；

负载模块，所述负载模块包括左灯负载模块和右灯负载模块，所述左灯负载模块连接在所述左灯驱动模块的输出端，所述右灯负载模块连接在所述右灯驱动模块的输出端。

进一步地，所述输入保护电路包括二极管T1、电容C1、电容C2以及二极管D1，二极管T1、电容C1和电容C2之间均并联，所述二极管T1的一端和供电控制模块电连接，所述二极管T1的另一端接地，二极管D1的正极和供电控制模块电连接，所述二极管D1的负极连接开关电源电路。

进一步地，所述开关电源电路包括U1、电感L2、二极管D3以及MOS管Q3，所述过流保护电路通过电阻R15和U1的第四引脚的集成电路配合，所述过压保护电路通过电阻R19、电阻R20和U1的第九引脚的集成电路配合，所述负载开路保护电路包括电阻R21。

进一步地，所述U1的第一引脚连接IVCC端和C11的一端，所述C11的另一端接地，所述U1的第二引脚通过电阻R13连接到MOS管Q3的G极，所述MOS管Q3的D极连接电容C12的一端以及电感L2的第一引脚，电容C12的另一端连接电感L2的第二引脚和二极管D3的正极，二极管D3的负极连接电容C13、电容C15以及电阻R21的一端，电容C13和电容C15的一端均接地，电阻R21的另一端连接负载模块，所述U1的第三引脚接地，所述U1的第四引脚连接MOS管Q3的S极和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，所述U1的第六引脚连接电阻R18的一端和电阻R21的一端，电阻R18的另一端连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接IVCC端，所述U1的第七引脚连接电阻R21的另一端，所述U1的第八引脚通过电容C10接地，所述U1的第九引脚连接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端连接电阻R21的一端，电阻R20的另一端接地，所述U1的第十引脚连接电容C9的一端、电阻R8的一端以及电阻R7的一端，电容C9和电阻R8的另一端均接地，电阻R7的另一端连接到二极管D1的负极，所述U1的第十一引脚通过电阻R9接地，所述U1的第十二引脚接地，所述U1的第十三引脚通过电阻R3连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接肖特基二极管D2的负极和电阻R1的一端，肖特基二极管D2的正极接地，电阻R1的另一端通过电阻R2连接到三极管Q2的发射极，所述U1的第十四引脚连接电容C8的一端、电阻R1的另一端以及电容L2的第三引脚，电容C8的另一端接地。

进一步地，所述U1的型号为TLD5099。

进一步地，二极管D1的阴极还连接有电容C3的一端、电容C4的一端以及电感L1的第一引脚，电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地，电感L1的第二引脚连接电容C5的一端、电容C6的一端以及U1的第十四引脚，所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端均接地，所述电感L2的第三引脚通过电容C7接地。

进一步地，所述左灯负载模块和所述右灯负载模块均包括：发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4和电容C31、C32、C33以及C34，发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4串联，电容C31、C32、C33以及C34并联在对应的发光二极管上。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的栅格灯电路。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的栅格灯电路和包含其的车辆格栅灯中发光二极管电流过大时，用热敏电阻的特性实现过流保护，满足正常工作状态的发光强度；格栅灯中发光二极管电压过大时，用驱动模块的主芯片的引脚外围电路实现过压保护，不会造成对前灯控制器的电流冲击；格栅灯中发光二极管开路时，会实现负载的开路保护，对电路中元器件不造成影响，提高了整个供电系统的能量转换效率，提高了工作的稳定性和可靠性。

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是本实用新型的栅格灯电路的原理框图；

图2是本实用新型的栅格灯电路的具体原理框图；

图3是本实用新型的栅格灯电路的驱动模块电路原理图；

图4是本实用新型的栅格灯电路的负载模块电路原理图。

附图标记：

10、供电控制模块；20、左灯驱动模块；21、输入保护电路；22、开关电源电路；23、采样电阻；221、过流保护电路；222、过压保护电路；223、负载开路保护电路；30、右灯驱动模块；40、左灯负载模块；50、右灯负载模块。

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，或一体的连接；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至图4所示，是本实用新型的最优实施例，一种栅格灯电路，包括：供电控制模块10、驱动模块和负载模块，供电控制模块10连接前灯控制器，驱动模块和供电控制模块10电连接，供电控制模块10用以给驱动模块供电，驱动模块包括左灯驱动模块20和右灯驱动模块30，左灯驱动模块20和右灯驱动模块30均包括：输入保护电路21、开关电源电路22以及采样电阻23，输入保护电路21的输入端和供电控制模块10的输出端电连接，开关电源电路22的输入端和输入保护电路21的输出端电连接，采样电阻23的一端连接开关电源电路22，采样电阻23的另一端为输出端，负载模块包括左灯负载模块40和右灯负载模块50，左灯负载模块40连接在左灯驱动模块20的输出端，右灯负载模块50连接在右灯驱动模块30的输出端。

如图1和图2所示，本实用新型中包括了左边的栅格灯(左灯)和右边的栅格灯(右灯)，左灯驱动模块和右灯驱动模块是同样的电路设计方案，左灯负载模块和右灯负载模块也是同样的设计方案，发光二极管的型号和数量是相同的。由图可知，供电控制模块由前灯控制器输入，供电控制模块分别通过左灯驱动模块和右灯驱动模块给左灯负载模块和右灯负载模块供电。

输入保护电路21包括二极管T1、电容C1、电容C2以及二极管D1，二极管T1、电容C1和电容C2之间均并联，二极管T1的一端和供电控制模块10电连接，二极管T1的另一端接地，二极管D1的正极和供电控制模块10电连接，二极管D1的负极连接开关电源电路22。

开关电源电路22包括U1、电感L2、二极管D3以及MOS管Q3，过流保护电路221通过电阻R15和U1的第四引脚的集成电路配合，过压保护电路222通过电阻R19、电阻R20和U1的第九引脚的集成电路配合，负载开路保护电路223包括电阻R21。

U1的第一引脚连接IVCC端和C11的一端，C11的另一端接地，U1的第二引脚通过电阻R13连接到MOS管Q3的G极，MOS管Q3的D极连接电容C12的一端以及电感L2的第一引脚，电容C12的另一端连接电感L2的第二引脚和二极管D3的正极，二极管D3的负极连接电容C13、电容C15以及电阻R21的一端，电容C13和电容C15的一端均接地，电阻R21的另一端连接负载模块，U1的第三引脚接地，U1的第四引脚连接MOS管Q3的S极和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，U1的第六引脚连接电阻R18的一端和电阻R21的一端，电阻R18的另一端连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接IVCC端，U1的第七引脚连接电阻R21的另一端，U1的第八引脚通过电容C10接地，U1的第九引脚连接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端连接电阻R21的一端，电阻R20的另一端接地，U1的第十引脚连接电容C9的一端、电阻R8的一端以及电阻R7的一端，电容C9和电阻R8的另一端均接地，电阻R7的另一端连接到二极管D1的负极，U1的第十一引脚通过电阻R9接地，U1的第十二引脚接地，U1的第十三引脚通过电阻R3连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接肖特基二极管D2的负极和电阻R1的一端，肖特基二极管D2的正极接地，电阻R1的另一端通过电阻R2连接到三极管Q2的发射极，U1的第十四引脚连接电容C8的一端、电阻R1的另一端以及电容L2的第三引脚，电容C8的另一端接地。

U1的型号为TLD5099，二极管D1的阴极还连接有电容C3的一端、电容C4的一端以及电感L1的第一引脚，电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地，电感L1的第二引脚连接电容C5的一端、电容C6的一端以及U1的第十四引脚，电容C5的另一端和电容C6的另一端均接地，电感L2的第三引脚通过电容C7接地。

左灯负载模块40和右灯负载模块50均包括：发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4和电容C31、C32、C33以及C34，发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4串联，电容C31、C32、C33以及C34并联在对应的发光二极管上。

如图3所示，供电输入端的信号来源于前灯控制器的硬线。

二极管T1，电容C1，C2，二极管D1组成的是输入保护电路。开关电源电路是由主芯片TLD5099组成，对输入的信号进行升降压处理以便驱动负载模块。芯片的第四引脚SWCS是内部的开关电流误差放大器，它的阈值V1是0.15V，由于电感L2和NMOS管Q3是串联的，电流是相等的，第四引脚通过检测通过开关NMOS管Q3的电流。

过电流保护电路主要是通过电阻R15与芯片第四引脚的内部集成电路配合。如果负载模块的电流是I1，通常情况下会将过电流保护设置成3倍的I1。电阻R15两端的电压不大于0.15V，通过调节合适的阻值来达到设定的电流保护值。如果当负载电路出现异常情况造成的失效现象是发光二极管的电流会大于正常工作电流的3倍时，芯片的第四引脚会检测到电感的电流，芯片会进行过电流保护，关掉输出，保护元器件。

过电压保护电路是由电阻R19，电阻R20组成。芯片的第九引脚OVFB是过电压保护，它的阈值V2是1.25V，电阻R19和R20是串联组成的，R20电阻的一端是连接芯片的第九引脚，另一端是接地的，其两端电压是通过负载模块总电压进行分压得到的。由于发光二极管的电压与工作温度和生产的材质和电压BIN是相关的，调节电阻R20阻值的时候要考虑到负载模块低温情况下最大生产电压BIN的电压总和V3。通常情况下会将过电压保护设置成2倍的V3。如果当负载电路出现异常情况造成的失效现象是发光二极管的电压总和大于正常工作电压的2倍时，芯片的第九引脚会检测到电阻R20的电压，芯片会进行过电压保护，关掉输出，保护元器件。

电感L2和二极管D3和MOS管Q3是开关电源电路的重要元器件，主电感L2在开关电源模块电路中主要是实现存储能量的作用，是开关电源中的核心元件，当内部的开关切换过程利用电感存储电能并输出，实现开关电源的电源输出。二极管D3是肖特基二极管，是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复等问题。肖特基二极管开关速度极快，开关损耗也极小，适合于高频应用的场合。在开关电源电路中，主要起到整流滤波的作用，对直流变换后的电压进行整流与滤波，使之得到稳定的输出。当负载开路时，其阻抗值趋于无穷大，芯片的第二引脚SWO是功率开关栅极驱动器，会控制MOS管Q3的开与关的状态，MOS管Q3的S极通过电阻R15接地，当GS端的电压差大于VGS(th)时，MOS管导通，即开关处于关的状态。当GS端的电压差小于VGS(th)时，MOS管截止，即开关处于开的状态。

负载开路保护电路主要由电阻R21来实现。电阻R21是采样电阻，根据发光二极管不同的亮度BIN调节不同的电阻值以便达到一样的发光强度。芯片第六引脚FBH是芯片内部的电压反馈正极，芯片的第七引脚FBL是芯片内部的电压反馈负极，一般情况下FBH-FBL的电压为0.3V，通过电阻R21来调节发光二极管的电流。当负载模块中发光二极管开路时，电压会降低为0V，芯片的第六引脚FBH和第七引脚FBL检测不到电压差，即会进行开路保护，芯片进入保护机制，保护发光二极管。

图4是左灯负载模块和右灯负载模块，均是由发光二极管LED1，LED2，LED3，LED4和电容C31，C32，C36，C37组成的。四颗LED是串联的，通常汽车格栅灯的颜色为白光，亮度和色度要满足相应的光通量需求及法规要求等。每颗LED并联的电容的作用是滤除杂波信号，提高工作的稳定性。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的栅格灯电路，具有上述格栅灯电路的全部优点。

总而言之，本实用新型的栅格灯电路和包含其的车辆格栅灯中发光二极管电流过大时，用热敏电阻的特性实现过流保护，满足正常工作状态的发光强度；格栅灯中发光二极管电压过大时，用驱动模块的主芯片的引脚外围电路实现过压保护，不会造成对前灯控制器的电流冲击；格栅灯中发光二极管开路时，会实现负载的开路保护，对电路中元器件不造成影响，提高了整个供电系统的能量转换效率，提高了工作的稳定性和可靠性。

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，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种栅格灯电路，其特征在于，包括：

供电控制模块(10)，所述供电控制模块(10)连接前灯控制器；

驱动模块，所述驱动模块和所述供电控制模块(10)电连接，所述供电控制模块(10)用以给驱动模块供电，所述驱动模块包括左灯驱动模块(20)和右灯驱动模块(30)，所述左灯驱动模块(20)和所述右灯驱动模块(30)均包括：

输入保护电路(21)，所述输入保护电路(21)的输入端和所述供电控制模块(10)的输出端电连接；

开关电源电路(22)，所述开关电源电路(22)的输入端和所述输入保护电路(21)的输出端电连接；

采样电阻(23)，所述采样电阻(23)的一端连接所述开关电源电路(22)，所述采样电阻(23)的另一端为输出端；

负载模块，所述负载模块包括左灯负载模块(40)和右灯负载模块(50)，所述左灯负载模块(40)连接在所述左灯驱动模块(20)的输出端，所述右灯负载模块(50)连接在所述右灯驱动模块(30)的输出端。

2.如权利要求1所述的栅格灯电路，其特征在于，所述输入保护电路(21)包括二极管T1、电容C1、电容C2以及二极管D1，二极管T1、电容C1和电容C2之间均并联，所述二极管T1的一端和供电控制模块(10)电连接，所述二极管T1的另一端接地，二极管D1的正极和供电控制模块(10)电连接，所述二极管D1的负极连接开关电源电路(22)。

3.如权利要求2所述的栅格灯电路，其特征在于，所述开关电源电路(22)包括U1、电感L2、二极管D3以及MOS管Q3，所述开关电源电路(22)包括过流保护电路(221)、过压保护电路(222)和负载开路保护电路(223)，所述过流保护电路(221)通过电阻R15和U1的第四引脚的集成电路配合，所述过压保护电路(222)通过电阻R19、电阻R20和U1的第九引脚的集成电路配合，所述负载开路保护电路(223)包括电阻R21。

4.如权利要求3所述的栅格灯电路，其特征在于，所述U1的第一引脚连接IVCC端和C11的一端，所述C11的另一端接地，所述U1的第二引脚通过电阻R13连接到MOS管Q3的G极，所述MOS管Q3的D极连接电容C12的一端以及电感L2的第一引脚，电容C12的另一端连接电感L2的第二引脚和二极管D3的正极，二极管D3的负极连接电容C13、电容C15以及电阻R21的一端，电容C13和电容C15的一端均接地，电阻R21的另一端连接负载模块，所述U1的第三引脚接地，所述U1的第四引脚连接MOS管Q3的S极和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，所述U1的第六引脚连接电阻R18的一端和电阻R21的一端，电阻R18的另一端连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接IVCC端，所述U1的第七引脚连接电阻R21的另一端，所述U1的第八引脚通过电容C10接地，所述U1的第九引脚连接电阻R19的一端和电阻R20的一端，电阻R19的另一端连接电阻R21的一端，电阻R20的另一端接地，所述U1的第十引脚连接电容C9的一端、电阻R8的一端以及电阻R7的一端，电容C9和电阻R8的另一端均接地，电阻R7的另一端连接到二极管D1的负极，所述U1的第十一引脚通过电阻R9接地，所述U1的第十二引脚接地，所述U1的第十三引脚通过电阻R3连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接肖特基二极管D2的负极和电阻R1的一端，肖特基二极管D2的正极接地，电阻R1的另一端通过电阻R2连接到三极管Q2的发射极，所述U1的第十四引脚连接电容C8的一端、电阻R1的另一端以及电容L2的第三引脚，电容C8的另一端接地。

5.如权利要求4所述的栅格灯电路，其特征在于，所述U1的型号为TLD5099。

6.如权利要求5所述的栅格灯电路，其特征在于，二极管D1的阴极还连接有电容C3的一端、电容C4的一端以及电感L1的第一引脚，电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地，电感L1的第二引脚连接电容C5的一端、电容C6的一端以及U1的第十四引脚，所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端均接地，所述电感L2的第三引脚通过电容C7接地。

7.如权利要求6所述的栅格灯电路，其特征在于，所述左灯负载模块(40)和所述右灯负载模块(50)均包括：发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4和电容C31、C32、C33以及C34，发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4串联，电容C31、C32、C33以及C34并联在对应的发光二极管上。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1－7任一项所述的栅格灯电路。