一種led車燈控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種LED車燈控制器，包括EMC濾波單元、驅(qū)動單元、采樣單元、整流濾波單元及控制單元，所述控制單元通過運算采樣單元傳遞的信號以控制驅(qū)動單元輸出恒流穩(wěn)定的電壓。本實用新型主要通過控制驅(qū)動單元中升壓電路的開閉使升壓電路處于臨界導通模式達到輸出恒流穩(wěn)定的電壓。采用這種方式，能夠使LED車燈驅(qū)動控制系統(tǒng)穩(wěn)定輸出、效率高以及成本低，并且還可以擴展一定智能需求。
【專利說明】—種LED車燈控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及驅(qū)動控制領(lǐng)域，特別是涉及一種LED車燈控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]LED屬于電流控制型半導體器件，為了保證其亮度的一致性，通常采用恒流源驅(qū)動電路。對于車用LED燈具而言，要可靠地恒流驅(qū)動LED串，驅(qū)動控制器必須具備精確的電壓和電流調(diào)節(jié)、保護電路和調(diào)光功能。因此，設(shè)計一種穩(wěn)壓性能良好而又恒流輸出的驅(qū)動電路十分必要。
[0003]隨著車用LED燈驅(qū)動技術(shù)的成熟，驅(qū)動控制系統(tǒng)種類也在不斷的增加，車用LED燈具要求驅(qū)動控制系統(tǒng)能夠達到輸出穩(wěn)定，效率又高，才能保證驅(qū)動控制系統(tǒng)具有競爭的優(yōu)勢。然而，在提高這種優(yōu)勢的情況下，往往也會伴隨著成本的增加，使得在競爭中變的遜色。再者，驅(qū)動電路控制系統(tǒng)的種類繁多，且?guī)缀醵际遣捎肞WM IC設(shè)計的，隨著技術(shù)的革新和使用者的需求，要求驅(qū)動控制系統(tǒng)具有智能功能成為車用LED燈具發(fā)展的趨勢，而現(xiàn)有PWMIC很難滿足這種需求。
[0004]故而，如何做才能使驅(qū)動控制系統(tǒng)即要有穩(wěn)定輸出、效率高，而成本低，又可擴展一定智能需求，實已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種LED車燈控制器，用于解決現(xiàn)有車用LED燈驅(qū)動技術(shù)智能化不足以及高成本的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種LED車燈控制器，包括:EMC濾波單元，其輸入端與電源相連；驅(qū)動單元，其連接于所述EMC濾波單元，輸出升壓信號并依據(jù)接收到的調(diào)節(jié)信號輸出與之匹配的電壓；整流濾波單元，其連接于所述驅(qū)動單元及LED負載，對所述驅(qū)動單元提供的直流電壓進行整流濾波后驅(qū)動所述LED負載工作；采樣單元，其連接于所述LED負載及所述驅(qū)動單元，采集所述LED負載與所述驅(qū)動單元的電壓及電流信號并輸出采樣數(shù)據(jù)；以及控制單元，其連接于所述采樣單元及所述驅(qū)動單元，依據(jù)所述采樣單元輸出的采樣數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動單元輸出匹配電壓以使所述LED負載實現(xiàn)穩(wěn)定恒流。
[0007]優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元包括:升壓電路，連接于所述EMC濾波單元的輸出端；受控開關(guān)，連接所述升壓電路，通過開啟及關(guān)閉令所述升壓電路輸出升壓信號。
[0008]優(yōu)選地，所述受控開關(guān)為MOS管；所述MOS管的柵極與所述控制單元的的I/O引腳相連接。
[0009]優(yōu)選地，所述控制單元為單片機，所述單片機的I/O引腳和所述MOS管的柵極相連接。
[0010]優(yōu)選地，所述采樣單元包括:零電壓采樣電路，連接于所述升壓電路及所述控制單元，對所述升壓電路的過零電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元；過壓欠壓采樣電路，連接于所述LED負載及所述控制單元，對驅(qū)動所述LED負載的直流電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元；電流采樣電路，連接于所述LED負載及所述控制單元，對驅(qū)動所述LED負載的直流電流進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元；所述電流采樣電路為高邊三極管放大電路。
[0011]優(yōu)選地，所述控制單元和電源之間還設(shè)置有檔位選擇單元，所述檔位選擇單元包含BIN電壓采樣電路。
[0012]優(yōu)選地，所述檔位選擇單元還包含檔位電壓采樣電路，其與所述控制單元相連接。
[0013]如上所述，本實用新型的一種LED車燈控制器，具有以下有益效果:本實用新型提供的LED車燈控制器通過運算采樣信號控制受控開關(guān)的開閉，使升壓電路始終處于臨界導通模式，使輸出達到恒流穩(wěn)定，以上電路可以達到車用LED燈穩(wěn)壓恒流驅(qū)動及高效率的目的，并能有效的減少成本，保證競爭的優(yōu)勢，并能保持一定的智能化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1顯示為本實用新型的LED車燈控制器系統(tǒng)框圖示意圖。
[0015]圖2顯示為本實用新型的LED車燈控制器原理框圖示意圖。
[0016]元件標號說明
[0017]I供電電源
[0018]2LED 負載
[0019]3LED車燈控制器
[0020]31EMC濾波單元
[0021]32驅(qū)動單元
[0022]321升壓電路
[0023]322受控開關(guān)
[0024]33整流濾波電路
[0025]34采樣單元
[0026]341零電壓采樣電路
`[0027]342過壓欠壓采樣電路
[0028]343電流采樣電路
[0029]35控制單元
[0030]36檔位選擇單元
[0031]361BIN電壓采樣電路
[0032]362檔位電壓采樣電路
【具體實施方式】
[0033]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0034]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0035]請參閱圖1，顯示為本實用新型的LED車燈控制器系統(tǒng)框圖示意圖，如圖所示，本實用新型提供一種LED車燈控制器3，用于控制車輛上的LED照明系統(tǒng)，所述LED車燈控制器3包括:EMC濾波單元31，驅(qū)動單元32，整流濾波單元33，采樣單元34，以及控制單元35。
[0036]所述EMC濾波單元31的輸入端與供電電源I相連，于本實施例中，所述供電電源I為外部單元，為輸出12V的車載電源，該部分為驅(qū)動LED負載2及其他模塊的工作提供能量。具體地，EMC濾波單元31為EMC濾波電路。
[0037]所述驅(qū)動單元32連接于所述EMC濾波單元31，輸出升壓信號并依據(jù)接收到的調(diào)節(jié)信號輸出與之匹配的電壓。于本實施例中，所述驅(qū)動單元32包括升壓電路321及受控開關(guān)322。具體地，所述升壓電路321連接于所述EMC濾波單元31的輸出端，所述受控開關(guān)322連接所述升壓電路321，通過開啟及關(guān)閉令所述升壓電路321輸出升壓信號，更詳細地，所述受控開關(guān)322為MOS管。
[0038]所述整流濾波單元33連接于所述驅(qū)動單元32及LED負載2，對所述驅(qū)動單元32提供的電壓進行整流濾波后驅(qū)動所述LED負載2工作。于本實施例中，所述整流濾波單元33包括整流濾波電路。
[0039]所述采樣單元34連接于所述LED負載2及所述驅(qū)動單元32，采集所述LED負載2與所述驅(qū)動單元32的電壓及電流信號并輸出采樣數(shù)據(jù)。于本實施例中，采樣單元34包括:零電壓采樣電路341、過壓欠壓采樣電路342、以及電流采樣電路343。
[0040]所述控制單元35連接于所述采樣單元34及所述驅(qū)動單元32，依據(jù)所述采樣單元34輸出的采樣數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動單元32輸出匹配電壓以使所述LED負載2實現(xiàn)穩(wěn)定恒流。于本實施例中，所述控制單元35包括單片機(MCU)。
[0041]為進一步闡述本發(fā)明的原理及功效，請參閱圖2，顯示為本實用新型的LED車燈控制器原理框圖示意圖，如圖所示，所述驅(qū)動單元32包括升壓電路321和受控開關(guān)322，其中升壓電路321主要為BOOST電路，連接于所述EMC濾波電路的輸出端，這里升壓電路321包括但不限于BOOST電路，例如:升壓式DC/DC變換器；受控開關(guān)322連接所述升壓電路321，通過開啟及關(guān)閉令所述升壓電路321輸出升壓信號。
[0042]在本實施例中，所述采樣單元34進一步包括:零電壓采樣電路341、過壓欠壓采樣電路342、以及電流采樣電路343。
[0043]所述零電壓采樣電路341連接于所述升壓電路321及所述控制單元35，對所述升壓電路321的過零電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元35。
[0044]所述過壓欠壓采樣電路342連接于所述LED負載2及所述控制單元35，對驅(qū)動所述LED負載2的直流電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元35。
[0045]所述電流采樣電路343連接于所述LED負載2及所述控制單元35，對驅(qū)動所述LED負載2的直流電流進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元35 ;所述電流采樣電路343為高邊三極管放大電路。[0046]具體地，供電電源輸出電流，經(jīng)EMC濾波電路濾波后，輸出到BOOST電路進行升壓并輸出到整流濾波電路，在所述整流濾波電路整流濾波后輸出到LED負載2，驅(qū)動LED燈串工作，而采樣單元34 —直監(jiān)視升壓輸出狀態(tài)，并將采樣信號反饋給控制單元35，控制單元35經(jīng)運算再控制調(diào)節(jié)受控開關(guān)322，使輸出達到恒流穩(wěn)定。
[0047]所述受控開關(guān)322為MOS管，所述MOS管的柵極與所述控制單元35的的I/O引腳相連接，它接受來自控制單元35輸出的單次PWM信號，在第一次的軟輸出PWM波時，MOS導通，BOOST的電感充電，一個周期完，電感電流不可突變將經(jīng)BOOST的二極管向電容和負載放電，但此刻電感的電壓極性反向并高于電源電壓，根據(jù)供電單元的電壓和LED燈串負載的固有特性，一定時間后BOOST的二極管兩端電壓持平，此刻借助零電壓采樣電路341采集的信號，反饋給控制單元35去觸發(fā)產(chǎn)生新單次PWM波，如此連續(xù)構(gòu)成新的PWM波形，使供電電壓在BOOST電路中升壓，在新構(gòu)成的PWM波下BOOST電路將一直處于臨界導通模式，因而減少了在CCM模式下缺點和增加了 DCM模式下優(yōu)點?？刂葡到y(tǒng)要實現(xiàn)輸出穩(wěn)定恒流，還需克服供電電壓不穩(wěn)、輸入及輸出存在各種干擾問題，本控制器除了硬件上濾波外，還對輸出進行高邊電流采樣，并反饋給控制單元35，控制單元35進行程序運算，調(diào)整受控開關(guān)322 ；以及設(shè)置于LED負載和控制單元35之間的過壓欠壓采樣電路342，將對控制器起到保護的作用。這樣構(gòu)成軟硬件相結(jié)合的負反饋回路保證輸出穩(wěn)定。
[0048]其中，BOOST電路處于臨界導通模式，改變單次PWM的高電平可調(diào)整輸出電壓。負反饋中高邊電流采樣為高精度采樣，控制單元35采用PID運算，可及時、準確的調(diào)整單次PWM的高電平，而構(gòu)成這種具有變頻的新PWM波可達到穩(wěn)定恒流輸出的目的。該控制單元35是由單片機構(gòu)成，可根據(jù)使用者的需求，擴展系統(tǒng)的功能，如輸入，輸出電壓采集，過流保護等。
[0049]所述供電電源I可細分為兩路，一路為POS檔，一路為DRL檔，且在每一路分別通過外接電阻進行BIN檔電流設(shè)置，由設(shè)置于供電電源I與控制單元35之間的檔位選擇單元36采集信號，并將信號反饋到控制單元35，控制單元35通過程序設(shè)定輸出相應(yīng)的控制信號到受控開關(guān)322。
[0050]所述檔位選擇單元36包含BIN電壓采樣電路361，根據(jù)采樣到不同的BIN電壓，控制單元35控制輸出不同的電流，并在控制器工作時不可再進行切換。
[0051]所述檔位選擇單元36還包含檔位電壓采樣電路362，根據(jù)采樣到不同的檔位電壓，控制單元35控制輸出相應(yīng)的輸出電流，并在控制器工作時可按需求進行自由切換。
[0052]所述控制單元35為單片機，所述單片機的1/0引腳和所述MOS管的柵極相連接；所述控制單元35還包括MOS的驅(qū)動電路，與所述單片機的1/0引腳和所述MOS管相連接，用于驅(qū)動MOS管的閉合。
[0053]本控制器正常工作時輸入電壓范圍為8v到16v。
[0054]綜上所述，本實用新型提供的LED車燈控制器通過運算采樣信號控制受控開關(guān)的開閉，使升壓電路始終處于臨界導通模式，使輸出達到恒流穩(wěn)定，以上電路可以達到車用LED燈穩(wěn)壓恒流驅(qū)動及高效率的目的，并能有效的減少成本，保證競爭的優(yōu)勢，并能保持一定的智能化。因而，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0055]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種LED車燈控制器，其特征在于，包括: EMC濾波單元，其輸入端與電源相連； 驅(qū)動單元，其連接于所述EMC濾波單元，輸出升壓信號并依據(jù)接收到的調(diào)節(jié)信號輸出與之匹配的電壓； 整流濾波單元，其連接于所述驅(qū)動單元及LED負載，對所述驅(qū)動單元提供的電壓進行整流濾波后驅(qū)動所述LED負載工作； 采樣單元，其連接于所述LED負載及所述驅(qū)動單元，采集所述LED負載與所述驅(qū)動單元的電壓及電流信號并輸出采樣數(shù)據(jù)； 控制單元，其連接于所述采樣單元及所述驅(qū)動單元，依據(jù)所述采樣單元輸出的采樣數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動單元輸出匹配電壓以使所述LED負載實現(xiàn)穩(wěn)定恒流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括: 升壓電路，連接于所述EMC濾波單元的輸出端； 受控開關(guān)，連接所述升壓電路，通過開啟及關(guān)閉令所述升壓電路輸出升壓信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述受控開關(guān)為MOS管；所述MOS管的柵極與所述控制單元的的I/O引腳相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述控制單元為單片機，所述單片機的I/O引腳和所述MOS管的柵極相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述采樣單元包括: 零電壓采樣電路，連接于所述升壓電路及所述控制單元，對所述升壓電路的過零電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元； 過壓欠壓采樣電路，連接于所述LED負載及所述控制單元，對驅(qū)動所述LED負載的直流電壓進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元； 電流采樣電路，連接于所述LED負載及所述控制單元，對驅(qū)動所述LED負載的直流電流進行采樣，并將采樣信號傳輸給所述的控制單元；所述電流采樣電路為高邊三極管放大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述控制單元和電源之間還設(shè)置有檔位選擇單元，所述檔位選擇單元包含BIN電壓采樣電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED車燈控制器，其特征在于，所述檔位選擇單元還包含檔位電壓采樣電路，其與所述控制單元相連接。
【文檔編號】H05B37/02GK203387728SQ201320384648
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】黃海金, 楊計劃, 王永和, 李國陽 申請人:上海信耀電子有限公司