RU2619601C1 - Method to control led light output level and device for its implementation - Google Patents
Method to control led light output level and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619601C1 RU2619601C1 RU2015150572A RU2015150572A RU2619601C1 RU 2619601 C1 RU2619601 C1 RU 2619601C1 RU 2015150572 A RU2015150572 A RU 2015150572A RU 2015150572 A RU2015150572 A RU 2015150572A RU 2619601 C1 RU2619601 C1 RU 2619601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- diode bridge
- leds
- output
- microcontroller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
- B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
- B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
- B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
- B60Q1/1415—Dimming circuits
- B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
- B60Q1/143—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic combined with another condition, e.g. using vehicle recognition from camera images or activation of wipers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к осветительным устройствам, предназначенным для транспортных средств, а именно к головным светодиодным фарам транспортных средств.The invention relates to lighting devices intended for vehicles, namely, to head LED headlights of vehicles.
Известен способ управления уровнем светоотдачи светодиодов, соединенных с источником постоянного напряжения, осуществляемый при помощи микроконтроллера, включающий сравнение микроконтроллером входного сигнала с заранее заданным пороговым значением и изменение скважности импульсов тока, подаваемого на светодиоды, в зависимости от результата сравнения входного сигнала и порогового значения [патент на изобретение №2539317, РФ, МПК Н05B 33/08, Способ и устройство для управления уровнями уменьшения силы света светодиодов / Клауберг Б. и др., 20.01.2015].A known method of controlling the light output level of LEDs connected to a constant voltage source, carried out using a microcontroller, comprising comparing the input signal with a predetermined threshold value by the microcontroller and changing the duty cycle of the current pulses supplied to the LEDs, depending on the result of comparing the input signal and the threshold value [patent for invention No. 2539317, RF,
В известном способе контроллер получает входной сигнал управления силой света светодиодов от внешнего управляющего устройства или от оператора.In the known method, the controller receives an input signal for controlling the light intensity of the LEDs from an external control device or from an operator.
Когда подаваемый на контроллер входной сигнал больше заранее заданного порогового значения, изменение тока, подаваемого на светодиоды осуществляется при помощи аналоговой схемы уменьшения силы света. Для этого контроллер вырабатывает опорное напряжение, пропорциональное входному сигналу, а в схеме усиления ошибки это опорное напряжение сравнивается с напряжением, подаваемым на светодиоды. Сигнал обратной связи, равный разности указанных напряжений, подается на преобразователь тока, который в зависимости от этого сигнала уменьшает или увеличивает подаваемый на светодиоды ток.When the input signal supplied to the controller is greater than a predetermined threshold value, a change in the current supplied to the LEDs is carried out using an analog circuit for reducing light intensity. For this, the controller generates a reference voltage proportional to the input signal, and in the error amplification circuit, this reference voltage is compared with the voltage supplied to the LEDs. A feedback signal equal to the difference of the indicated voltages is supplied to a current transducer, which, depending on this signal, reduces or increases the current supplied to the LEDs.
Когда подаваемый на контроллер входной сигнал становится меньше порогового значения, ток, подаваемый на светодиоды, подвергается широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Для этого контроллер вырабатывает ШИМ-сигнал, пропорциональный входному сигналу. Этот ШИМ-сигнал подается на переключатель, например полевой МОП-транзистор, шунтирующий подаваемый на светодиоды ток.When the input signal supplied to the controller becomes less than the threshold value, the current supplied to the LEDs undergoes pulse width modulation (PWM). For this, the controller produces a PWM signal proportional to the input signal. This PWM signal is applied to a switch, for example, a MOSFET, which shunts the current supplied to the LEDs.
Недостатком известного способа является обязательное наличие аналогового входного сигнала, подаваемого на контроллер. Такого сигнала нет в электрической схеме управления фарами транспортного средства, имеющего только два режима света: большой и малый. Поэтому известный способ нельзя использовать для управления светоотдачей светодиодных фар подобных транспортных средств. Это сужает эксплуатационные возможности способа. Использование наряду с широтно-импульсной модуляцией тока аналоговой схемы уменьшения силы света светодиодов усложняет способ, увеличивает сложность, стоимость и габариты устройства, реализующего этот способ.The disadvantage of this method is the mandatory presence of an analog input signal supplied to the controller. There is no such signal in the electrical circuit for controlling the headlights of a vehicle that has only two light modes: large and small. Therefore, the known method cannot be used to control the light output of LED headlights of such vehicles. This narrows the operational capabilities of the method. Using along with pulse-width modulation of the current of the analog circuit to reduce the light intensity of the LEDs complicates the method, increases the complexity, cost and dimensions of the device that implements this method.
Известен также способ управления уровнем светоотдачи светодиодов, соединенных через диодный мост с источником постоянного напряжения, осуществляемый при помощи микроконтроллера со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), включающий задание требуемого уровня светоотдачи светодиодов при помощи переключаемого оператором выключателя, периодические замеры напряжения на объекте-датчике и сравнения замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением, изменение скважности импульсов тока, подаваемого на светодиоды, в зависимости от результата сравнения замеренного напряжения с пороговым значением напряжения, при этом каждые из периодических замеров напряжения на объекте-датчике и сравнений замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением включают выполнение следующих операций:There is also a method of controlling the light output level of LEDs connected through a diode bridge to a constant voltage source, carried out using a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter (ADC), which includes setting the required light output level of LEDs using an operator-switched switch, periodic voltage measurements at the sensor object and comparing the measured voltage with a predetermined threshold value, changing the duty cycle of the current pulses supplied to the LEDs, Depending on the result of comparing the measured voltage with a threshold voltage value, wherein each of the periodic voltage measurements on the object-sensor and comparison of the measured voltage with a predetermined threshold value include the following operations:
- отключение микроконтроллером подачи напряжения на светодиоды,- shutdown of the microcontroller supply voltage to the LEDs,
- подачу тока на объект-датчик,- supply of current to the sensor object,
- запуск АЦП микроконтроллера,- launch of the ADC of the microcontroller,
- замер напряжения на объекте-датчике посредством АЦП микроконтроллера,- voltage measurement at the sensor object by means of the ADC of the microcontroller,
- сравнение микроконтроллером замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением,- comparison of the measured voltage by the microcontroller with a predetermined threshold value,
- отключение подачи тока на объект-датчик,- turning off the current supply to the sensor object,
- включение микроконтроллером подачи напряжения на светодиоды,- inclusion of a microcontroller supply voltage to the LEDs,
[патент на полезную модель №91789, РФ, МПК Н05B 33/02, Электронный блок управления светодиодными светильниками / Трифонов А.К., Трифонова Л.Α., 27.02.2010] - прототип.[Utility Model Patent No. 91789, RF, IPC Н05B 33/02, Electronic Control Unit for LED Lighting / A. Trifonov, L. Trifonova, 02/27/2010] - prototype.
Недостатком известного способа является то, что объектом-датчиком является либо фотодиод, либо терморезистор. В первом случае замеряют уровень освещенности внешнего фона, во втором случае - уровень нагрева светодиодов. В зависимости от уровня освещенности внешнего фона или в зависимости от уровня нагрева светодиодов включается один из заранее установленных оператором при помощи выключателя режимов: полной мощности, энергосберегающий либо отключение светильника.The disadvantage of this method is that the sensor object is either a photodiode or a thermistor. In the first case, the level of illumination of the external background is measured, in the second case, the level of heating of the LEDs. Depending on the level of illumination of the external background or depending on the level of heating of the LEDs, one of the modes preset by the operator using the switch is turned on: full power, energy-saving, or turning off the lamp.
Включение светильника на полную мощность происходит при снижении напряжения на фотодиоде ниже заданного порогового значения. Перевод светильника в энергосберегающий режим за счет изменения скважности импульсов тока, подаваемого на светодиоды, происходит при превышении первого порогового значения напряжением, замеренным на терморезисторе. А отключение светильника происходит либо при превышении напряжением на фотодиоде порогового значения, либо при превышении напряжением, замеренным на терморезисторе, второго порогового значения.The luminaire is turned on at full power when the voltage at the photodiode decreases below a predetermined threshold value. The lamp is switched to the energy-saving mode due to a change in the duty cycle of the current pulses supplied to the LEDs when the first threshold value is exceeded by the voltage measured on the thermistor. And the lamp turns off either when the voltage at the photodiode exceeds the threshold value, or when the voltage measured on the thermistor exceeds the second threshold value.
Все это не позволяет использовать известный способ для управления работой светодиодных фар транспортных средств, где требуется быстрое переключение фары в режим малого или большого света при переключении водителем выключателя. Это сужает эксплуатационные возможности способа.All this does not allow using the known method for controlling the operation of LED headlights of vehicles, where a quick switching of the headlight into small or large light mode is required when the driver switches the switch. This narrows the operational capabilities of the method.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение - расширение эксплуатационных возможностей способа за счет обеспечения возможности его использования для управления работой светодиодных фар транспортных средств.The problem to which the invention is directed is to expand the operational capabilities of the method by providing the possibility of its use to control the operation of LED headlights of vehicles.
Для решения этой задачи в способе управления уровнем светоотдачи светодиодов, соединенных через диодный мост с источником постоянного напряжения, осуществляемом при помощи микроконтроллера со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), включающем задание требуемого уровня светоотдачи светодиодов при помощи переключаемого оператором выключателя, периодические замеры напряжения на объекте-датчике и сравнения замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением, изменение скважности импульсов тока, подаваемого на светодиоды, в зависимости от результата сравнения замеренного напряжения с пороговым значением напряжения, при этом каждые из периодических замеров напряжения на объекте-датчике и сравнений замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением включают выполнение следующих операций:To solve this problem, in a method for controlling the light output level of LEDs connected through a diode bridge to a constant voltage source, carried out using a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter (ADC), which includes setting the required light output level of LEDs using a switch that is switched by an operator, periodic voltage measurements on sensor object and comparing the measured voltage with a predetermined threshold value, changing the duty cycle of the current pulses supplied to vetodiodes, depending on the result of comparing the measured voltage with a threshold voltage value, each of the periodic voltage measurements at the sensor object and comparing the measured voltage with a predetermined threshold value include the following operations:
- отключение микроконтроллером подачи напряжения на светодиоды,- shutdown of the microcontroller supply voltage to the LEDs,
- подачу тока на объект-датчик,- supply of current to the sensor object,
- запуск АЦП микроконтроллера,- launch of the ADC of the microcontroller,
- замер напряжения на объекте-датчике посредством АЦП микроконтроллера,- voltage measurement at the sensor object by means of the ADC of the microcontroller,
- сравнение микроконтроллером замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением,- comparison of the measured voltage by the microcontroller with a predetermined threshold value,
- отключение подачи тока на объект-датчик,- turning off the current supply to the sensor object,
- включение микроконтроллером подачи напряжения на светодиоды, согласно изобретения, объектом-датчиком является резистор R1, подключенный в разрыв цепи, соединяющей положительный выход диодного моста с «землей», а вышеупомянутый выключатель имеет, по меньшей мере, два положения и подключен в разрыв цепи, соединяющей один из полюсов источника постоянного напряжения с одним из входов диодного моста, причем в одном положении выключателя полюс источника постоянного напряжения соединен с входом диодного моста напрямую, а в другом положении - через резистор нагрузки, при этом изменение скважности импульсов тока, подаваемого на светодиоды производят следующим образом:- the microcontroller turns on the voltage supply to the LEDs, according to the invention, the sensor object is a resistor R1 connected to the open circuit connecting the positive output of the diode bridge to the ground, and the aforementioned switch has at least two positions and is connected to the open circuit, connecting one of the poles of the DC voltage source with one of the inputs of the diode bridge, and in one position of the switch the pole of the DC voltage source is connected directly to the input of the diode bridge, and in the other position through a load resistor, while changing the duty cycle of the current pulses supplied to the LEDs is as follows:
- в случае превышения замеренным напряжением заранее заданного порогового значения на светодиоды подают постоянное напряжение,- if the measured voltage exceeds a predetermined threshold value, a constant voltage is applied to the LEDs,
- в том случае, если замеренное напряжение меньше заранее заданного порогового значения, напряжение на светодиоды подают импульсами с заранее заданной скважностью.- in the event that the measured voltage is less than a predetermined threshold value, the voltage to the LEDs is supplied by pulses with a predetermined duty cycle.
Для сокращения интервала времени, в течение которого на светодиоды не подается напряжение, сравнение микроконтроллером значения замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением производят после включения микроконтроллером подачи напряжения на светодиоды.To reduce the time interval during which no voltage is applied to the LEDs, the microcontroller compares the measured voltage with a predetermined threshold value after the microcontroller turns on the voltage to the LEDs.
Известен драйвер управления светодиодами, содержащий источник постоянного напряжения с положительным и отрицательным полюсами, светодиоды, последовательно соединенные в цепь с анодным и катодным концами, импульсный стабилизатор тока с информационным и токоподающим входами, а также с положительным и отрицательным токоподающими выходами, при этом положительный полюс источника постоянного тока соединен с токоподающим входом импульсного стабилизатора тока, отрицательный полюс источника постоянного тока соединен с «землей», а анодный и катодный концы цепи светодиодов соединены, соответственно, с положительным и отрицательным токоподающими выходами импульсного стабилизатора тока [A Product Line of Diodes Incorporated. ZETEX. ZXLD1362. Document number: DS33472 Rev. 2-2. [Электронный ресурс] - Diodes incorporated. December 2010, стр. 1 - Режим доступа: http://lib.chipdip.ru/299/DOC000299919.pdf].A known driver control LEDs containing a constant voltage source with positive and negative poles, LEDs connected in series with the anode and cathode ends, a pulsed current regulator with information and current inputs, as well as positive and negative current outputs, while the positive pole of the source DC is connected to the current input of the pulse current stabilizer, the negative pole of the DC source is connected to ground, and the anode The cathode ends of the LED chains connected respectively with the positive and negative current supplying pulsed current regulator outputs [A Product Line of Diodes Incorporated. ZETEX. ZXLD1362. Document number: DS33472 Rev. 2-2. [Electronic resource] - Diodes incorporated. December 2010, p. 1 - Access mode: http://lib.chipdip.ru/299/DOC000299919.pdf].
Известно также устройство управления светодиодами, содержащее источник постоянного тока с положительным и отрицательным полюсами, диодный мост, входы которого соединены с полюсами источника постоянного напряжения, светодиоды, последовательно соединенные в цепь с анодным и катодным концами, импульсный стабилизатор тока с информационным и токоподающим входами, а также с положительным и отрицательным токоподающими выходами, при этом положительный выход диодного моста соединен с токоподающим входом импульсного стабилизатора тока, отрицательный выход диодного моста соединен с «землей», а анодный и катодный концы цепи светодиодов соединены, соответственно, с положительным и отрицательным токоподающими выходами импульсного стабилизатора тока [патент на полезную модель №117766, РФ, МПК Н05B 43/00, Драйвер светодиода / Горбачев А.В. и др., 27.06.2012] - прототип.Also known is a LED control device comprising a direct current source with positive and negative poles, a diode bridge, the inputs of which are connected to the poles of a constant voltage source, LEDs connected in series with the anode and cathode ends, a pulsed current regulator with information and current inputs, and also with positive and negative current-supplying outputs, while the positive output of the diode bridge is connected to the current-supplying input of a pulse current stabilizer, negative the positive output of the diode bridge is connected to ground, and the anode and cathode ends of the LED circuit are connected, respectively, to the positive and negative current-supplying outputs of the pulse current stabilizer [utility model patent No. 117766, RF, IPC Н05B 43/00, LED driver / Gorbachev A.V. et al., June 27, 2012] - a prototype.
В обоих известных устройствах импульсный стабилизатор тока содержит микросхему типа ZXLD1362, дроссель L1, диод Шоттки VD2, резистор R4, конденсатор C1. При этом в качестве токоподающего входа импульсного стабилизатора тока, соединенного с положительным выходом диодного моста, задействован вывод Vin микросхемы, который, кроме того, через конденсатор C1 соединен с «землей», а через резистор R4 - с выводом Isense микросхемы. Вывод GND микросхемы соединен с «землей». В качестве положительного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока, соединенного с анодным концом цепи светодиодов, задействован вывод Isense микросхемы. В качестве отрицательного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока задействован вывод LX микросхемы, который через дроссель L1 соединен с катодным концом цепи светодиодов, а через диод Шоттки VD2 - с выводом Vin микросхемы. В качестве управляющего входа импульсного стабилизатора тока задействован вывод ADJ микросхемы.In both known devices, the pulsed current regulator contains a chip of the type ZXLD1362, inductor L1, Schottky diode VD2, resistor R4, capacitor C1. At the same time, the Vin output of the microcircuit is used as the current input of the pulsed current stabilizer connected to the positive output of the diode bridge, which, in addition, is connected to ground via the capacitor C1, and through the resistor R4 to the Isense output of the microcircuit. The GND pin of the chip is connected to ground. As a positive current-supplying output of a pulsed current stabilizer connected to the anode end of the LED circuit, the Isense pin is used. The output LX of the microcircuit is used as the negative current supply output of the pulsed current stabilizer, which is connected through the inductor L1 to the cathode end of the LED circuit, and through the Schottky diode VD2 to the Vin output of the microcircuit. The output of the ADJ chip is used as the control input of the pulse current stabilizer.
Общим недостатком известных устройств является отсутствие выключателя, переключающего режимы работы светодиодов, а также отсутствие объекта-датчика и устройства замера напряжения на объекте-датчике, позволяющих в автоматическом режиме отслеживать, какой режим работы светодиодов включен выключателем. Это не позволяет использовать известное устройство для оперативного управления работой светодиодных фар транспортных средств, имеющих режимы малого и большого света, задаваемые водителем переключением выключателя. Это сужает эксплуатационные возможности устройства.A common disadvantage of the known devices is the lack of a switch that switches the operating modes of the LEDs, as well as the absence of a sensor object and a voltage measuring device on the sensor object, which in automatic mode can track which LED operation mode is turned on by the switch. This does not allow the use of the known device for the operational control of the LED headlights of vehicles having low and high light modes, set by the driver by switching the switch. This limits the operational capabilities of the device.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение - расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечения возможности его использования для управления работой светодиодных фар транспортных средств.The problem to which the invention is directed is to expand the operational capabilities of the device by ensuring the possibility of its use for controlling the operation of LED headlights of vehicles.
Для решения этой задачи устройство управления уровнем светоотдачи светодиодов, содержащее источник постоянного напряжения с положительным и отрицательным полюсами, диодный мост, входы которого соединены с полюсами источника постоянного напряжения, светодиоды, последовательно соединенные в цепь с анодным и катодным концами, импульсный стабилизатор тока с управляющим и токоподающим входами, а также с положительным и отрицательным токоподающими выходами, при этом положительный выход диодного моста соединен с токоподающим входом импульсного стабилизатора тока, отрицательный выход диодного моста соединен с «землей», а анодный и катодный концы цепи светодиодов соединены, соответственно, с положительным и отрицательным токоподающими выходами импульсного стабилизатора тока, согласно изобретения, дополнительно снабжено двумя электрическими цепями, одна из которых соединяет положительный выход диодного моста с «землей» через, по меньшей мере, один резистор R1, а другая соединяет один из полюсов источника постоянного напряжения с одним из входов диодного моста и снабжена выключателем, имеющим, по меньшей мере, два положения, причем в одном положении выключателя полюс источника постоянного напряжения соединен с входом диодного моста напрямую, а в другом положении - через резистор нагрузки. Кроме того, устройство дополнительно снабжено устройством замера напряжения на резисторе R1, содержащим микроконтроллер со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и N-канальный полевой транзистор, подключенный в разрыв цепи, соединяющей положительный выход диодного моста с резистором R1. При этом сток транзистора соединен с положительным выходом диодного моста, исток транзистора через резистор R1 соединен с «землей», а через дополнительный резистор R2 - с затвором этого транзистора. Вход АЦП микроконтроллера соединен с истоком указанного N-канального полевого транзистора. Положительный вывод подачи напряжения на микроконтроллер через диод Шоттки соединен с положительным выходом диодного моста, отрицательный вывод подачи напряжения на микроконтроллер соединен с «землей». Один выход общего назначения микроконтроллера соединен с затвором N-канального полевого транзистора, а другой выход общего назначения микроконтроллера соединен с управляющим входом импульсного стабилизатора тока.To solve this problem, a device for controlling the light output level of LEDs containing a constant voltage source with positive and negative poles, a diode bridge, the inputs of which are connected to the poles of a constant voltage source, LEDs connected in series with the anode and cathode ends, a pulsed current regulator with a control and current-carrying inputs, as well as with positive and negative current-carrying outputs, while the positive output of the diode bridge is connected to the current-carrying input of the pulses For the current stabilizer, the negative output of the diode bridge is connected to ground, and the anode and cathode ends of the LED circuit are connected, respectively, to the positive and negative current-supplying outputs of the pulse current stabilizer, according to the invention, it is additionally equipped with two electric circuits, one of which connects the positive output a diode bridge with ground through at least one resistor R1, and the other connects one of the poles of the DC voltage source to one of the inputs of the diode bridge and is equipped with a switch having at least two positions, moreover, in one position of the switch, the pole of the DC voltage source is connected directly to the input of the diode bridge, and in the other position through a load resistor. In addition, the device is additionally equipped with a device for measuring voltage across the resistor R1, containing a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter (ADC) and an N-channel field-effect transistor connected to an open circuit connecting the positive output of the diode bridge with resistor R1. In this case, the drain of the transistor is connected to the positive output of the diode bridge, the source of the transistor through the resistor R1 is connected to the ground, and through the additional resistor R2 to the gate of this transistor. The ADC input of the microcontroller is connected to the source of the indicated N-channel field effect transistor. The positive terminal of the voltage supply to the microcontroller through the Schottky diode is connected to the positive output of the diode bridge, the negative terminal of the voltage supply to the microcontroller is connected to ground. One general-purpose output of the microcontroller is connected to the gate of the N-channel field-effect transistor, and the other general-purpose output of the microcontroller is connected to the control input of the pulse current stabilizer.
Для уменьшения значения напряжения, замеряемого на резисторе R1, сток N-канального полевого транзистора соединен с положительным полюсом источника постоянного тока через дополнительно добавленный в устройство резистор R3.To reduce the voltage measured at resistor R1, the drain of the N-channel field-effect transistor is connected to the positive pole of the DC source through an additional resistor R3 added to the device.
По одному из возможных вариантов исполнения устройства импульсный стабилизатор тока содержит микросхему типа ZXLD1362, дроссель L1, диод Шоттки VD2, резистор R4, конденсатор C1. При этом в качестве токоподающего входа импульсного стабилизатора тока, соединенного с положительным выходом диодного моста, задействован вывод Vin микросхемы, который, кроме того, через конденсатор C1 соединен с «землей», а через резистор R4 - с выводом Isense микросхемы. Вывод GND микросхемы соединен с «землей». В качестве положительного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока, соединенного с анодным концом цепи светодиодов, задействован вывод Isense микросхемы. В качестве отрицательного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока задействован вывод LX микросхемы, который через дроссель L1 соединен с катодным концом цепи светодиодов, а через диод Шоттки VD2 - с выводом Yin микросхемы. В качестве управляющего входа импульсного стабилизатора тока задействован вывод ADJ микросхемы.According to one possible embodiment of the device, the pulse current stabilizer comprises a chip of the ZXLD1362 type, an inductor L1, a Schottky diode VD2, a resistor R4, a capacitor C1. At the same time, the Vin output of the microcircuit is used as the current input of the pulsed current stabilizer connected to the positive output of the diode bridge, which, in addition, is connected to ground via the capacitor C1, and through the resistor R4 to the Isense output of the microcircuit. The GND pin of the chip is connected to ground. As a positive current-supplying output of a pulsed current stabilizer connected to the anode end of the LED circuit, the Isense pin is used. The output LX of the microcircuit is used as the negative current supply output of the pulsed current stabilizer, which is connected through the inductor L1 to the cathode end of the LED circuit, and through the Schottky diode VD2 to the output Yin of the microcircuit. The output of the ADJ chip is used as the control input of the pulse current stabilizer.
Для сглаживания колебаний напряжения в цепи питания светодиодов устройство дополнительно снабжено конденсатором C2, соединенным с анодным и катодным концами цепи светодиодов.To smooth the voltage fluctuations in the power supply circuit of the LEDs, the device is additionally equipped with a capacitor C2 connected to the anode and cathode ends of the LED circuit.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении возможности определения в автоматическом режиме и за доли секунды положения выключателя, переключающего фары в режим малого или большого света.The technical result provided by the present invention is to provide the possibility of determining in automatic mode and in a split second the position of the switch that switches the headlights to small or large light mode.
Изобретение поясняется чертежом. На чертеже изображена электрическая схема устройства управления уровнем светоотдачи светодиодов.The invention is illustrated in the drawing. The drawing shows an electrical diagram of a device for controlling the level of light output of LEDs.
Устройство управления уровнем светоотдачи светодиодов содержит источник постоянного напряжения 1, диодный мост 2, последовательно соединенные светодиоды 3, импульсный стабилизатор тока 4. Входы диодного моста 2 соединены с полюсами 5, 6 источника постоянного напряжения. Один полюс (5) источника постоянного напряжения соединен с входом диодного моста 2 напрямую. Другой полюс (6) соединен с входом диодного моста 2 цепью, содержащей выключатель 7. В одном положении выключателя 7 полюс 6 соединен с входом диодного моста напрямую. Это положение выключателя 7 соответствует режиму большого света. В другом положении выключателя 7 полюс 6 соединен с входом диодного моста через резистор нагрузки 8. Это положение выключателя 7 соответствует режиму малого света.The device for controlling the light output level of the LEDs contains a constant voltage source 1, a
Отрицательный выход 9 диодного моста 2 соединен с «землей». Положительный выход 10 диодного моста соединен с «землей» цепью, содержащей резисторы 11 (R3) и 12 (R1).The
Устройство снабжено устройством 13 замера напряжения на резисторе 12 (R1), содержащим микроконтроллер 14 со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и N-канальный полевой транзистор 15. N-канальный полевой транзистор 15 подключен в разрыв цепи, соединяющей положительный выход 10 диодного моста 2 с резистором 12 (R1). Сток 16 транзистора через резистор 11 (R3) соединен с положительным выходом 10 диодного моста 2. Исток 17 транзистора через резистор 12 (R1) соединен с «землей», а через дополнительный резистор 18 (R2) - с затвором 19 этого транзистора.The device is equipped with a
Вход 20 АЦП микроконтроллера (GP0) соединен с истоком 17 N-канального полевого транзистора 15. Положительный вывод 21 (Vdd) подачи напряжения на микроконтроллер 14 через диод Шоттки 22 (VD1) соединен с положительным выходом 10 диодного моста 2. Отрицательный вывод 23 (Vss) подачи напряжения на микроконтроллер 14 соединен с «землей». Один выход общего назначения 24 (GP2) микроконтроллера соединен с затвором 19 N-канального полевого транзистора, а другой выход общего назначения 25 (GP1) микроконтроллера соединен с управляющим входом импульсного стабилизатора тока 4.The
Импульсный стабилизатор тока 4 содержит микросхему 26 типа ZXLD1362, дроссель 27 (L1), диод Шоттки 28 (VD2), резистор 29 (R4), конденсатор 30 (C1).Pulse
Вывод 31 (Vin) микросхемы 26 через диод Шоттки 22 (VD1) соединен с положительным выходом 10 диодного моста 2. Кроме того, вывод 31 (Vin) через конденсатор 30 (C1) соединен с «землей», а через резистор 29 (R4) - с выводом 32 (Isense) микросхемы. Вывод 33 (GND) микросхемы соединен с «землей».The terminal 31 (Vin) of the
Вывод 32 (Isense) микросхемы 26 используется в качестве положительного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока 4. Он соединен с анодным концом 34 цепи светодиодов 3.The terminal 32 (Isense) of the
Вывод 35 (LX) микросхемы 26 используется в качестве отрицательного токоподающего выхода импульсного стабилизатора тока 4. Он через дроссель 27 (L1) соединен с катодным концом 36 цепи светодиодов 3, а через диод Шоттки 28 (VD2) - с выводом 31 (Vin) микросхемы.Pin 35 (LX) of the
Управляющим входом импульсного стабилизатора тока является вывод 37 (ADJ) микросхемы.The control input of the pulse current stabilizer is output 37 (ADJ) of the chip.
Устройство снабжено конденсатором 38 (C2), соединенным с анодным 34 и катодным 36 концами цепи светодиодов 3.The device is equipped with a capacitor 38 (C2) connected to the
Устройство снабжено также блоком 39 питания микроконтроллера, содержащим резистор 40 (R5), диод 41 (VD3) и конденсатор 42 (С3).The device is also equipped with a microcontroller
Кроме того, устройство снабжено диодом 43 (VD4).In addition, the device is equipped with a diode 43 (VD4).
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
Водитель транспортного средства устанавливает выключатель 7 в одно из двух положений, соединяя полюс 6 источника постоянного напряжения 1 с входом диодного моста либо напрямую (режим большого света), либо через резистор нагрузки 8 (режим малого света).The driver of the vehicle sets the
Несколько раз в секунду микроконтроллер 14 замеряет напряжение на резисторе 12 (R1) и сравнивает его с заранее заданным ему пороговым значением напряжения. Каждый такой замер и сравнение включает выполнение следующих операций:Several times per second, the
- отключение микроконтроллером 14 подачи напряжения на светодиоды 3;- shutdown by the
- подачу тока на резистор 12 (R1) путем подачи положительного напряжения на затвор 19 и открывания тем самым N-канального полевого транзистора 15;- supplying current to the resistor 12 (R1) by applying a positive voltage to the
- запуск АЦП микроконтроллера 14;- launch of the ADC of the
- замер напряжения на резисторе 12 (R1) посредством АЦП микроконтроллера 14;- measuring the voltage across the resistor 12 (R1) by means of the ADC of the
- отключение подачи тока на резистор 12 (R1) путем снятия напряжения с затвора 19 N-канального полевого транзистора 15;- turning off the current supply to the resistor 12 (R1) by removing the voltage from the
- включение микроконтроллером 14 подачи напряжения на светодиоды 3;- the inclusion of the
- сравнение микроконтроллером 14 замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением.- Comparison by the
Для определения того, в каком положении находится выключатель 7, т.е. для определения того, какой режим работы фары включен, контроллер 14 сравнивает замеренное напряжение с заранее заданным ему пороговым значением напряжения. Вследствие того, что в режиме большого света полюс 6 источника постоянного напряжения соединен с входом диодного моста 2 напрямую, а в режиме малого света - через резистор нагрузки 8, замеренное на резисторе 12 (R1) напряжение в режиме малого света будет меньше, чем в режиме большого света. В зависимости от результата сравнения контроллер 14 с выхода общего назначения 25 (GP1) выдает на вывод 37 (ADJ) микросхемы 26 соответствующий управляющий сигнал.To determine what position the
В случае превышения замеренным напряжением заранее заданного порогового значения (т.е. при включенном режиме «большой свет») микроконтроллер 14 подает на вывод 37 (ADJ) микросхемы 26 непрерывный сигнал напряжением 5 В. В том случае, если замеренное напряжение меньше заранее заданного порогового значения (т.е. при включенном режиме «малый свет»), микроконтроллер 14 подает на вывод 37 (ADJ) микросхемы 26 управляющий сигнал импульсами с заранее заданной скважностью. Скважность импульсов устанавливается такой, чтобы отношение среднего значения напряжения импульсного сигнала к напряжению непрерывного сигнала (5 В) равнялось отношению светоотдачи светодиодов в режиме малого света к их светоотдаче в режиме большого света.If the measured voltage exceeds a predetermined threshold value (that is, when the "big light" mode is turned on), the
Поступающий на вывод 37 (ADJ) микросхемы 26 управляющий сигнал модулирует выходной ток, подаваемый на светодиоды с положительного токоподающего вывода 32 (Isense) микросхемы. При получении непрерывного управляющего сигнала на светодиоды непрерывно подается ток требуемой величины. В этом случае светоотдача светодиодов максимальная и соответствует режиму большого света. При получении импульсного управляющего сигнала ток на светодиоды подается импульсами с той же скважностью. За счет этого снижается светоотдача светодиодов в режиме малого света.Coming to the output 37 (ADJ) of the
Кроме того, импульсный стабилизатор тока обеспечивает стабильное значение подаваемого на светодиоды тока.In addition, a pulsed current regulator provides a stable value of the current supplied to the LEDs.
Конденсатор 38 (С2) сглаживает колебания напряжения в цепи питания светодиодов 3.Capacitor 38 (C2) smoothes the voltage fluctuations in the power supply circuit of the
Блок питания 39 микроконтроллера 14 снижает ток, поступающий с положительного выхода 10 диодного моста на положительный вывод 21 (Vdd) подачи напряжения на микроконтроллер 14, до требуемого значения и сглаживает его колебания.The
Диод 43 препятствует подаче в электрическую схему устройства тока, превышающего максимально допустимые значения.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150572A RU2619601C1 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Method to control led light output level and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150572A RU2619601C1 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Method to control led light output level and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619601C1 true RU2619601C1 (en) | 2017-05-17 |
Family
ID=58716043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015150572A RU2619601C1 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Method to control led light output level and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619601C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693844C1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" | Method to control light output level of light-emitting diodes and device for its implementation |
RU2693846C1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" | Method to control light output level of light-emitting diodes and device for its implementation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7042165B2 (en) * | 2003-08-27 | 2006-05-09 | Osram Sylvania Inc. | Driver circuit for LED vehicle lamp |
RU2364528C2 (en) * | 2006-12-25 | 2009-08-20 | Владимир Анатольевич Ефремов | Method for motor vehicle lighting devices control |
RU91789U1 (en) * | 2009-10-27 | 2010-02-27 | Анатолий Константинович Трифонов | ELECTRONIC CONTROL UNIT OF LED LUMINAIRES |
US20100117538A1 (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-13 | Takashi Fujino | Led vehicle lighting apparatus |
RU117766U1 (en) * | 2011-11-18 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество "Оптоган" | LED DRIVER |
-
2015
- 2015-11-24 RU RU2015150572A patent/RU2619601C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7042165B2 (en) * | 2003-08-27 | 2006-05-09 | Osram Sylvania Inc. | Driver circuit for LED vehicle lamp |
RU2364528C2 (en) * | 2006-12-25 | 2009-08-20 | Владимир Анатольевич Ефремов | Method for motor vehicle lighting devices control |
US20100117538A1 (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-13 | Takashi Fujino | Led vehicle lighting apparatus |
RU91789U1 (en) * | 2009-10-27 | 2010-02-27 | Анатолий Константинович Трифонов | ELECTRONIC CONTROL UNIT OF LED LUMINAIRES |
RU117766U1 (en) * | 2011-11-18 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество "Оптоган" | LED DRIVER |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693844C1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" | Method to control light output level of light-emitting diodes and device for its implementation |
RU2693846C1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" | Method to control light output level of light-emitting diodes and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9131577B2 (en) | Light emitting element drive device | |
US9374083B2 (en) | Switching current control circuit, LED dimmer system, and LED illumination device | |
US8339053B2 (en) | LED dimming apparatus | |
TWI434609B (en) | Led driver circuit | |
KR102180175B1 (en) | Hybrid dimming for lighting circuits | |
JP4799493B2 (en) | Vehicle lighting | |
RU2012144329A (en) | METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE RANGE OF ECLIPSE OF SOLID-LIGHTING LOCKERS | |
US9078324B2 (en) | LED driving device, LED lighting apparatus, and error amplification circuit | |
US8963436B2 (en) | Light emitting element driving device | |
GB2497213A (en) | Circuits and methods for driving light sources | |
RU2619601C1 (en) | Method to control led light output level and device for its implementation | |
KR101087749B1 (en) | Apparatus for detecting current, and driver for light emitting diode comprising the same | |
US20190372461A1 (en) | Synchronous converter | |
US8525499B2 (en) | Constant current switching power supply | |
US9475425B2 (en) | System for controlling the electrical power supply of a plurality of light sources using a multiphase converter | |
US10159129B2 (en) | Lighting device, illumination device, and electronic device | |
KR20170071228A (en) | Non-linear analog signal converting circuit composed of passive element and LED using thereof | |
US9320106B2 (en) | Lighting device and luminaire using the same | |
US8853962B2 (en) | Apparatus and method for circuit configuration for powering light emitting diodes | |
TWM522537U (en) | Open loop constant current driving circuit | |
JP2015204412A (en) | LED array drive circuit | |
US10433395B2 (en) | Device for driving the electrical power supply of light sources of an automotive vehicle | |
JP2015043273A (en) | Lighting device | |
RU2693844C1 (en) | Method to control light output level of light-emitting diodes and device for its implementation | |
CN212628482U (en) | LED control device and LED lamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |