CN219981099U - 一种车灯驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车灯驱动电路，包括根据降压恒流驱动方式驱动灯串的驱动单元，以及设置在驱动单元的直流供电电压输入端与地之间的保护单元，其中，该保护单元在电路浸水时，其第五电阻器两端浸水短路，使开关三极管的基极电压拉低至地电位，使开关三极管置为高阻态，控制第一晶体管栅极置高电位而导通，将直流供电电压输入端的直流供电电压通过第一电阻器和第一晶体管下拉，致使驱动单元供电不足而停止输出。本实用新型提供的车灯驱动电路在电路浸水时，可有效关断驱动电流的输出，可避免输出的大电流在电路浸水时烧坏电路，有效地实现了车灯驱动电路的浸水保护，提高了车灯驱动的安全性，进而提高了车辆的用电安全性。

Description

一种车灯驱动电路

技术领域

本实用新型涉及汽车用电安全技术领域，特别涉及一种车灯驱动电路。

背景技术

目前的汽车、电动汽车照明大灯一般都是采用大功率的卤素灯或氙气灯，卤素灯的电光转换率低、耗电量大、使用寿命短；氙气灯的色温高，对雾气穿透力差，且需要高压电路和安定器，电路结构复杂、故障率高。

发光二极管(light emitting diode，简称LED)相较于传统的卤钨灯泡，具有功率低、寿命长、响应时间短、体积小等优点，在汽车上也越来越多地看到LED的使用。

发光二极管的发光亮度受其驱动电流影响，在电路沾染雨水等导电液体时，大电流短路更容易导致电路烧坏，轻则烧毁元件，重则发生起火事件，因此，车灯光源一般设置于的灯罩中，以灯罩隔离水源，放置车灯驱动电路浸水，然而车辆使用中，灯罩壳体难免会损坏、破裂，而车灯驱动电路没有电路浸水保护能力，在下雨时，雨水就会由灯罩壳体的损坏出漏进车灯驱动电路，导致电路烧坏，容易引起安全事故。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种车灯驱动电路，以实现车灯驱动电路的浸水保护，提高车辆用电安全性。

本实用新型一方面提供一种车灯驱动电路，包括驱动单元和连接在所述驱动单元的直流供电电压输入端至地之间的保护单元，所述驱动单元包括分别连接至灯串的正端和负端的恒流输出正端和恒流输出负端，所述灯串包括发光二极管，其中，所述保护单元包括：

依次串联在所述直流供电电压输入端至地之间的第四电阻器和第五电阻器；

开关三极管，所述开关三极管的基极连接至所述第四电阻器和所述第五电阻器的中间节点，集电极通过第三电阻器连接至所述直流供电电压输入端，发射极接地；

第一晶体管，第一晶体管为N型晶体管，所述第一晶体管的漏极通过第一电阻器连接至所述直流供电电压输入端，源极接地，栅极连接至所述开关三极管的集电极；

其中，所述第五电阻器的两端暴露设置。

可选地，所述保护单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负端连接至所述开关三极管的集电极，正端接地。

可选地，所述保护单元还包括：

第一二极管，所述第一二极管的阴极连接至所述直流供电电压输入端；

第一电容器，所述第一电容器的一端连接至所述第一二极管的阳极，另一端接地。

可选地，所述保护单元还包括与所述第一电阻器并联的第二电阻器。

可选地，所述驱动单元包括：

降压恒流芯片，包括电源输入端、电流采样端、驱动负端和接地端，所述电源输入端对应所述驱动单元的直流供电电压输入端；

第二电容器，连接在所述电源输入端与地之间；

第六电阻器，连接在所述电源输入端与所述电流采样端之间；

第二二极管，所述第二二极管的阳极连接至所述驱动负端，阴极连接至所述电源输入端；

第一电感器，一端连接至所述驱动负端，另一端为所述驱动单元的恒流输出负端；

其中，所述电流采样端对应所述驱动单元的恒流输出正端。

可选地，所述驱动单元还包括第七电阻器，所述第七电阻器与所述第六电阻器并联。

可选地，还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括供电电源输入端和直流供电电压输出端，以及：

第三二极管，所述第三二极管的阳极连接至所述供电电源输入端，阴极连接至所述直流供电电压输出端；

稳压电容器，连接在所述直流供电电压输出端至地之间；

其中，所述供电电源输入端连接至车内蓄电池的正输出端，所述直流供电电压输出端连接至所述驱动单元的直流供电电压输入端。

可选地，所述电源管理单元还包括瞬态二极管，所述瞬态二极管连接在所述第三二极管的阴极至地之间。

可选地，所述稳压电容器包括至少两个，且彼此并联。

本实用新型提供的车灯驱动电路根据降压恒流驱动方式驱动灯串，并在驱动单元的直流供电电压输入端与地之间设置保护单元，在该保护单元中，在直流供电电压输入端至地之间依次串联有第四电阻器和第五电阻器；开关三极管的集电极通过第三电阻器连接至直流供电电压输入端，发射极接地，基极连接至第四电阻器与第五电阻器的中间节点；第一晶体管的漏极通过第一电阻器连接至直流供电电压输入端，源极接地，栅极连接至开关三极管的集电极，其中，第五电阻器的两端暴露在空气中，在车灯驱动电路浸水时，第五电阻器两端浸水短路，使开关三极管的基极电压拉低至地电位，开关三极管置为高阻态，第一晶体管栅极电位由第三电阻器上拉而导通，使直流供电电压输入端的直流供电电压由第一电阻器和第一晶体管下拉，致使驱动单元供电不足而停止输出，避免输出的大电流在电路浸水时烧坏电路，有效地实现了车灯驱动电路的浸水保护，提高了车灯驱动的安全性，进而提高了车辆的用电安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的车灯驱动电路的结构示意图。

主要元件符号说明：电源管理单元10、保护单元20、驱动单元30、灯串40、第一电阻器至第七电阻器R1～R7、第一电容器至第四电容器C1～C4、瞬态二极管TVS、稳压二极管Z1、第一二极管至第三二极管D1～D3、第一晶体管M1、开关三极管Q1、第一电感器L1、降压恒流芯片U1。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，所示为本实用新型实施例中的车灯驱动电路的结构示意，本实施例的车灯驱动电路主要包括电源管理单元10、保护单元20和驱动单元30，电源管理单元10与车内蓄电池连接，将蓄电池的输出电压稳压传递至驱动单元20，为驱动电源20提供供电电压；驱动电源20对供电电压降压处理，输出恒流电流驱动灯串40中的发光二极管串发光；保护单元20连接在驱动单元30的直流供电电压输入端与地之间，在车灯驱动电路浸水时，拉低驱动单元30的直流供电电压输入端的供电电压，致使驱动单元30因供电不足而断开输出，避免输出的大电流受浸水影响而烧坏电路，实现浸水保护。

保护单元20包括第一电阻器R1至第五电阻器R5、第一晶体管M1、开关三极管Q1、稳压二极管Z1、第一二极管D1和第一电容器C1，其中，第四电阻器R4和第五电阻器R5依次串联在驱动单元30的直流供电电压输入端至地之间；开关三极管Q1的基极连接至第四电阻器R4和第五电阻器R5的中间节点，集电极通过第三电阻器R3连接至直流供电电压输入端，发射极接地；第一晶体管M1为N型晶体管，第一晶体管M1的漏极通过第一电阻器R1连接至驱动单元30的直流供电电压输入端，源极接地，栅极连接至开关三极管Q1的集电极。

其中，第一晶体管M1例如为绝缘栅双极型晶体管，可适用于大电压、大电流的泄放，工作稳定性高。

第四电阻器R4和第五电阻器R5对供电电压分压后向提供至开关三极管Q1的基极，控制开关三极管Q1的状态，在开关三极管Q1导通时，第一晶体管M1的栅极通过开关三极管Q1置为地电势，第一晶体管M1为关断状态，即在车灯罩未出现损伤，车灯驱动电路无浸水时，第一晶体管M1为关断状态，保护单元20的阻抗由第三电阻器R3、第四电阻器R4和第五电阻器R5提供，等效阻值较高，供电电压被置为较高水平，满足驱动单元30的工作需求，驱动单元30正常驱动灯串40。

在车灯罩出现损伤，车灯驱动电路浸水时，第四电阻器R4和第五电阻器R5状态异常，开关三极管Q1的基极电位降低，开关三极管Q1置为高阻态，使得第一晶体管M1的栅极电位提升，第一晶体管M1导通，保护单元20的阻抗主要由第一电阻器R1提供，保护单元20的等效阻值降低，供电电压被置为较低水平，不满足驱动单元30的工作需求，驱动单元30停止输出，断开大电流输出，避免输出大电流受浸水影响烧坏电路。

保护单元20还设置有稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的负端连接至开关三极管Q1的集电极，正端接地，降低第一晶体管M1的栅极电位受电源波动的影响，降低第一晶体管M1误触发可能，避免在未浸水时误触发保护，影响车灯的正常驱动。

在本实施例中，保护单元20还包括第一二极管D1和第一电容器C1，第一二极管D1的阴极连接至直流供电电压输入端；第一电容器C1的一端连接至第一二极管D1的阳极，另一端接地，以提高开关三极管Q1的基极电位稳定性，降低电源波动误触发开关三极管Q1的状态转换可能，提高浸水保护的准确性和可靠性。

在本实施例中，保护单元20还包括与第一电阻器R1并联的第二电阻器R2，以并联结构降低保护单元20在触发浸水保护时的等效电阻，提高在浸水保护时对驱动单元30的供电电压拉低效果，保障浸水保护时可有效关闭驱动单元30的工作，提高浸水保护的有效性。

在本实施例中，驱动单元30主要由降压恒流芯片U1(例如为BP1371型号的DC-DC降压恒流芯片)实现，该降压恒流芯片U1包括电源输入端VIN、使能端VSET、电流采样端ISENSE、驱动负端LX和接地端GND，电源输入端VIN对应驱动单元的直流供电电压输入端，以接入供电电压，根据供电电压执行降压恒流输出，且在供电电压不足时，关断驱动负端LX的通路，停止驱动输出；第二电容器C2连接在电源输入端VIN与地之间，以提高输入的供电电压的稳定性；电流采样端ISENSE对应驱动单元30的恒流输出正端，第六电阻器R6连接在电源输入端VIN与电流采样端ISENSE之间，串联于灯串40的驱动回路中，可用于输出功率的调控，以及输出电流的采样监控，以匹配灯串40的驱动需求；第二二极管D2的阳极连接至驱动负端LX，阴极连接至电源输入端VIN；第一电感器L1的一端连接至驱动负端LX，另一端为驱动单元30的恒流输出负端，连接灯串40的负端。

使能端VSET可接入使能控制信号，控制降压恒流芯片U1的工作状态，在本实施例中，使能端VSET空置，对应降压恒流芯片U1的工作状态由电源输入端VIN的输入电压控制。

第七电阻器R7与第六电阻器R6并联，调节降压恒流芯片U1的电源输入端VIN与电流采样端ISENSE之间的外接电阻器的等效阻值，调节驱动单元30的输出功率。

电源管理单元10包括供电电源输入端和直流供电电压输出端，其供电电源输入端连接至车内蓄电池的正输出端，直流供电电压输出端连接至驱动单元30的直流供电电压输入端，将蓄电池提供的直流输出电压VCC传递至驱动单元30。

在本实施例中，电源管理单元10包括第三二极管D3、瞬态二极管TVS、第三电容器C3和第四电容器C4，第三二极管D3的阳极与供电电源输入端(即车内蓄电池的正输出端)连接，阴极连接至直流供电电压输出端，以构成电源管理类单元10的供电电源输入端至直流供电电压输出端之间的单向电流路径，避免电流逆流；第三电容器C3和第四电容器C4分别连接在直流供电电压输出端至地之间，用作稳压电容器，以提高直流供电电压输出端提供的供电电压的稳定性。

在本实施例中，电源管理单元10还在第三二极管的阴极至地之间设置有瞬态二极管TVS，在出现异常大电压时，可通过瞬态二极管TVS放电，释放异常大电压，降低异常大电压对后端驱动单元30的损伤。

在本实施例中，稳压电容器设置两个，在实际应用中，稳压电容器至少设置两个，且彼此并联，以适配实际的用电需求。

在一具体实例中，降压恒流芯片U1的芯片型号为ME2215，第四电阻器R4的阻值为8.2KΩ，第五电阻器R5的阻值为3.9KΩ，第三电阻器R3的阻值为3.9KΩ，第一电阻器R1和第二电阻器R2的阻值为75Ω，在无浸水时，保护单元20的等效阻值为第四电阻器R4和第五电阻器R5的串联阻值，为高阻态状态，维持降压恒流芯片U1的供电电压，驱动单元30可正常输出，驱动灯串发光；在电路浸水时，保护单元的等效阻值被第一电阻器R1和第二电阻器R2拉低，极大拉低降压恒流芯片U1的供电电压，使驱动单元30停止输出功能，停止输出大电流，可实现其浸水保护功能，同时第一电阻器R1和第二电阻器R2还可避免该下拉电回路的电流过大，保障电路安全。其中，各元件的具体参数可根据实际需求适应性选择，在不违背本申请的功能需求的情况下，本申请对其不做特别限制。

本实用新型提供的车灯驱动电路以降压恒流输出的驱动单元驱动灯串，并在驱动单元的直流供电电压输入端与地之间设置保护单元，在该保护单元中，在直流供电电压输入端至地之间依次串联有第四电阻器和第五电阻器；开关三极管的集电极通过第三电阻器连接至直流供电电压输入端，发射极接地，基极连接至第四电阻器与第五电阻器的中间节点；第一晶体管的漏极通过第一电阻器连接至直流供电电压输入端，源极接地，栅极连接至开关三极管的集电极，其中，第五电阻器的两端暴露在空气中，在车灯驱动电路浸水时，第五电阻器两端浸水短路，使开关三极管的基极电压拉低至地电位，开关三极管置为高阻态，第一晶体管栅极电位由第三电阻器上拉而导通，使直流供电电压输入端的直流供电电压由第一电阻器和第一晶体管下拉，致使驱动单元供电不足而停止输出，避免输出的大电流在电路浸水时烧坏电路，有效地实现了车灯驱动电路的浸水保护，提高了车灯驱动的安全性，进而提高了车辆的用电安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车灯驱动电路，其特征在于，包括驱动单元和连接在所述驱动单元的直流供电电压输入端至地之间的保护单元，所述驱动单元包括分别连接至灯串的正端和负端的恒流输出正端和恒流输出负端，所述灯串包括发光二极管，其中，所述保护单元包括：

依次串联在所述直流供电电压输入端至地之间的第四电阻器和第五电阻器；

开关三极管，所述开关三极管的基极连接至所述第四电阻器和所述第五电阻器的中间节点，集电极通过第三电阻器连接至所述直流供电电压输入端，发射极接地；

第一晶体管，第一晶体管为N型晶体管，所述第一晶体管的漏极通过第一电阻器连接至所述直流供电电压输入端，源极接地，栅极连接至所述开关三极管的集电极；

其中，所述第五电阻器的两端暴露设置。

2.根据权利要求1所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述保护单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负端连接至所述开关三极管的集电极，正端接地。

3.根据权利要求2所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述保护单元还包括：

第一二极管，所述第一二极管的阴极连接至所述直流供电电压输入端；

第一电容器，所述第一电容器的一端连接至所述第一二极管的阳极，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述保护单元还包括与所述第一电阻器并联的第二电阻器。

5.根据权利要求1所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括：

降压恒流芯片，包括电源输入端、电流采样端、驱动负端和接地端，所述电源输入端对应所述驱动单元的直流供电电压输入端；

第二电容器，连接在所述电源输入端与地之间；

第六电阻器，连接在所述电源输入端与所述电流采样端之间；

第二二极管，所述第二二极管的阳极连接至所述驱动负端，阴极连接至所述电源输入端；

第一电感器，一端连接至所述驱动负端，另一端为所述驱动单元的恒流输出负端；

其中，所述电流采样端对应所述驱动单元的恒流输出正端。

6.根据权利要求5所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述驱动单元还包括第七电阻器，所述第七电阻器与所述第六电阻器并联。

7.根据权利要求1所述的车灯驱动电路，其特征在于，还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括供电电源输入端和直流供电电压输出端，以及：

第三二极管，所述第三二极管的阳极连接至所述供电电源输入端，阴极连接至所述直流供电电压输出端；

稳压电容器，连接在所述直流供电电压输出端至地之间；

其中，所述供电电源输入端连接至车内蓄电池的正输出端，所述直流供电电压输出端连接至所述驱动单元的直流供电电压输入端。

8.根据权利要求7所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述电源管理单元还包括瞬态二极管，所述瞬态二极管连接在所述第三二极管的阴极至地之间。

9.根据权利要求7所述的车灯驱动电路，其特征在于，所述稳压电容器包括至少两个，且彼此并联。