專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及汽車(chē)背景光LED光源的驅(qū)動(dòng)控制及相 關(guān)技術(shù)。
技術(shù)背景汽車(chē)內(nèi)部的儀表、操控按鈕和旋鈕以及開(kāi)關(guān)等功能零部件提供照明和指示 功能的發(fā)光照明系統(tǒng)，其光源通常設(shè)計(jì)安裝在相應(yīng)零部件的內(nèi)部，通過(guò)向外透 射光顯示出具有特定含義的發(fā)光字符、發(fā)光圖形或圖形輪廓。汽車(chē)中帶有背景 光發(fā)光指示照明系統(tǒng)的零部件通常有組合儀表、空調(diào)控制器、CD機(jī)以及組合開(kāi)關(guān)等等。目前，汽車(chē)背景光所使用的發(fā)光器件主要是發(fā)光二極管(LED)，除了單個(gè) 的按鈕和開(kāi)關(guān)之外， 一個(gè)有背景光的零部件通常設(shè)計(jì)有多個(gè)發(fā)光二極管作為背 景光光源。 一般， 一輛汽車(chē)所使用作為背景光光源的發(fā)光二極管有30 50只。要 提高汽車(chē)背景光質(zhì)量，首先要從光源問(wèn)題著手。作為汽車(chē)背景光光源的LED， 其正確有效的驅(qū)動(dòng)方法是確保汽車(chē)背景光光源質(zhì)量的前提。而目前汽車(chē)背景光 LED所使用的驅(qū)動(dòng)方法是用一個(gè)電阻R作為限流電阻與一只或多只LED進(jìn)行串聯(lián)，通過(guò)LED的工作電流計(jì)算所需的電阻值，然后將所有的LED和其限流電阻 并聯(lián)起來(lái)統(tǒng)一供電，供電電源為固定或可調(diào)節(jié)的，如圖1所示。由于LED是電流 型器件，并且串接電阻的阻值精度難以得到一致保證，通過(guò)串接電阻的方法很 難做到流過(guò)各個(gè)LED的電流基本一樣，致使各個(gè)LED的發(fā)光亮度難以保證一致； 進(jìn)行調(diào)壓時(shí)，由于改變了LED的工作點(diǎn)，由于電阻的差異將使各個(gè)LED會(huì)變化 不一致，會(huì)出現(xiàn)明顯色度和亮度的混亂。因此，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)汽車(chē)背景光LED 所使用的驅(qū)動(dòng)方法不能有效控制汽車(chē)背景光光源的質(zhì)量
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中存在的上述問(wèn)題，提出一種汽 車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)方法，設(shè)計(jì)一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。能夠有 效提高汽車(chē)背景光色度及亮度的一致性，使用者也可以根據(jù)環(huán)境亮度方便地對(duì) 汽車(chē)背景光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且能夠保持亮度的均勻一致變化。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊、綜合調(diào)節(jié)裝置和模塊調(diào)節(jié)裝置組 成，其中可調(diào)恒流LED驅(qū)動(dòng)模塊有多路輸出，可以同時(shí)為多路LED光源提供 一致的驅(qū)動(dòng)電流；多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別連接在一系列 LED光源的負(fù)端為其提供一致的驅(qū)動(dòng)電流，多個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置輸出端各自分 別連接一個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊控制端，綜合調(diào)節(jié)裝置輸出端連接多個(gè)分 模塊調(diào)節(jié)裝置控制端及多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊控制端。分模塊調(diào)節(jié)裝置對(duì)單個(gè)可調(diào)恒流LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而 達(dá)到調(diào)節(jié)該模塊所驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電流的目的，綜合調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)單個(gè)或多 個(gè)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流，從而達(dá)到調(diào)節(jié)各驅(qū)動(dòng)模塊LED的電流。恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊包括一系列并聯(lián)的調(diào)節(jié)電流或電壓的單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng) 電路，每一單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路由一晶體三極管串聯(lián)恒流源構(gòu)成。分模塊調(diào)節(jié)裝置和綜合調(diào)節(jié)裝置內(nèi)置線性可調(diào)電阻，輸出端連接恒流源控 制端，通過(guò)調(diào)節(jié)電流或電壓的方法連續(xù)調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流。本發(fā)明還提出一種汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)控制方法，利用多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū) 動(dòng)模塊對(duì)汽車(chē)各個(gè)零部件背景光的LED光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，為各LED光源提供一 致的工作電流；利用分模塊調(diào)節(jié)裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)各個(gè)零部件背景光的可調(diào)恒流源 LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)；利用綜合調(diào)節(jié)裝置同時(shí)對(duì)多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其輸出電流保持同步變化。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)汽車(chē)背景 光各個(gè)零部件的LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使組成汽車(chē)背景光的各個(gè)LED光源具有一致 的工作電流，利用分模塊調(diào)節(jié)裝置及綜合調(diào)節(jié)裝置對(duì)單個(gè)零部件及多個(gè)零部件 使用的可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使這些模塊的輸出電流 保持同步變化，從而整體上使汽車(chē)背景光在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)保持色度和亮度的 同步變化，實(shí)現(xiàn)有效控制汽車(chē)背景光光源質(zhì)量的目的。


圖l目前普遍采用的汽車(chē)背景光LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖； 圖2本發(fā)明提出的汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)電路原理框圖； 圖3恒流LED驅(qū)動(dòng)模塊電路原理示意框圖； 圖4典型恒流源電路原理示意框具體實(shí)現(xiàn)方式本發(fā)明提出一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，利用多個(gè)可調(diào)恒流源LED 驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)汽車(chē)各個(gè)零部件的背景光源LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使組成汽車(chē)背景光的各 個(gè)LED光源具有一致的工作電流，利用分模塊調(diào)節(jié)裝置及綜合調(diào)節(jié)裝置對(duì)單個(gè) 零部件及多個(gè)零部件使用的可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使 這些模塊的輸出電流保持同步變化，從而整體上使汽車(chē)背景光在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié) 時(shí)保持色度和亮度的同步變化，實(shí)現(xiàn)有效控制汽車(chē)背景光光源質(zhì)量的目的。 下面針對(duì)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行具體說(shuō)明。 圖2所示為本發(fā)明設(shè)計(jì)的汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電原理框圖，該系統(tǒng)由可調(diào) 恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊、綜合調(diào)節(jié)裝置和分模塊調(diào)節(jié)裝置組成，電源連接在一系 列LED指示燈正端和各個(gè)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊電源端，為系統(tǒng)提供工作電源， 其中可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊有多路輸出，多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的 輸出端分別連接在一系列LED指示燈的負(fù)端，可以同時(shí)為多路LED提供一致 的驅(qū)動(dòng)電流；各個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置輸出端各自連接到一個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng) 模塊的控制端，綜合調(diào)節(jié)裝置輸出端分別連接多個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置控制端以及 多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊控制端，各個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置對(duì)單個(gè)恒流源LED 驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到同步調(diào)節(jié)該模塊所驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電流 的目的；綜合調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)單個(gè)或多個(gè)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流， 從而達(dá)到調(diào)節(jié)各驅(qū)動(dòng)模塊LED的電流，使這些模塊的輸出電流保持同步變化， 從而整體上使汽車(chē)背景光在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)保持色度和亮度的同步變化。圖3所示為恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊電路原理示意圖，虛線框內(nèi)為可調(diào)恒流源 LED驅(qū)動(dòng)模塊6，包括調(diào)節(jié)裝置控制驅(qū)動(dòng)電流的輸出。恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊由 一系列單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)組成，單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路用于調(diào)節(jié)電流或電壓， 每一單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路包括一晶體三極管與恒流源的串聯(lián)支路，具體電路如圖 3所示。電源1輸出端與一系列NPN晶體三極管2的基極相連接， 一系列三極管的 發(fā)射極接地，集電極分別通過(guò)恒流源連接到一系列LED發(fā)光二極管7的負(fù)極， 三極管的基級(jí)接電源將導(dǎo)通恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊各路的電流輸出。恒流源3控 制端連接分模塊調(diào)節(jié)裝置4的輸出端，分模塊調(diào)節(jié)裝置4內(nèi)置線性可調(diào)電阻， 線性可調(diào)電阻串聯(lián)在恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的控制端，綜合調(diào)節(jié)裝置5也內(nèi)置線 性可調(diào)電阻，與分模塊調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的可調(diào)電阻串聯(lián)，改變分模塊調(diào)節(jié)裝置4可 調(diào)電阻的阻值，可以調(diào)節(jié)所控制的恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流，改變綜合 調(diào)節(jié)裝置5可調(diào)電阻的阻值，可以調(diào)節(jié)多個(gè)與之連接在一起的恒流源驅(qū)動(dòng)模塊 的輸出電流，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置統(tǒng)一調(diào)節(jié)各恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出電流的大小，
使輸出到各個(gè)LED光源的驅(qū)動(dòng)電流保持基本一致。
恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊可以是采用分立元件構(gòu)成的恒流源LED驅(qū)動(dòng)電路， 也可以是采用集成LED驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成的LED驅(qū)動(dòng)電路，圖4中虛線部分為采 用分立元件構(gòu)成的典型恒流源驅(qū)動(dòng)電路原理示意圖。運(yùn)算放大器8的同相輸入 端分別接分壓電阻R1和調(diào)節(jié)裝置4、 5內(nèi)的可調(diào)電阻R2、 R3，由分壓電阻R1 為其提供電源Vref,運(yùn)算放大器反相輸入端接NPN三極管Q1的發(fā)射極、電阻 R和R4相連的公共端，運(yùn)算放大器的輸出端接場(chǎng)效應(yīng)管T1的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管 的漏極連接三極管Q1的集電極，并與發(fā)光二極管LED的負(fù)端相連，場(chǎng)效應(yīng)管 的源極與三極管Q1的基極和電阻R4的另一端相連；恒流源驅(qū)動(dòng)電路的電流吸 入大小與運(yùn)算放大器8同相輸入端的電壓成正比，與電阻R成反比，當(dāng)輸出電 源增大或減小時(shí)，運(yùn)算放大器反相端輸入的反饋電壓也增大或減小，使運(yùn)算放 大器的輸出電壓減少或增大，從而調(diào)節(jié)流過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管T1和三極管Q1的電流減 小或增大，達(dá)到調(diào)節(jié)恒流源驅(qū)動(dòng)控制輸出電流的目的；調(diào)大或調(diào)小調(diào)節(jié)裝置4、 5內(nèi)可調(diào)電阻的阻值，施加到運(yùn)算放大器8同相輸入端的電壓將增大或減小， 運(yùn)算放大器8的輸出電壓也增大或減小，從而調(diào)節(jié)通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管和三極管的電 源，達(dá)到調(diào)節(jié)恒流源電流的目的。
集成的LED驅(qū)動(dòng)芯片是將多路有上述恒流驅(qū)動(dòng)功能的電路集成在一塊芯 片上，使電路更加簡(jiǎn)潔。
汽車(chē)背景光LED光源多路可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)多路 LED光源，并保持輸出到各個(gè)LED光源的驅(qū)動(dòng)電流保持一致，在通過(guò)模塊調(diào)節(jié) 裝置或綜合調(diào)節(jié)裝置對(duì)汽車(chē)儀表背景光進(jìn)行亮度的調(diào)節(jié)過(guò)程中，同時(shí)調(diào)節(jié)多路 恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊，使這些LED光源能夠產(chǎn)生色度和亮度基本一致的背景 光。
權(quán)利要求
1、 一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊、綜 合調(diào)節(jié)裝置和分模塊調(diào)節(jié)裝置組成，其特征在于，所述可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模 塊有多路輸出，多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別連接在一系列汽車(chē) 背景光LED光源的負(fù)端為其提供一致的驅(qū)動(dòng)電流；多個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置輸出端 各自分別連接一個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的控制端，綜合調(diào)節(jié)裝置輸出端連 接多個(gè)分模塊調(diào)節(jié)裝置的控制端及多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，恒 流源LED驅(qū)動(dòng)模塊包括一系列并聯(lián)的調(diào)節(jié)電流或電壓的單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所 述單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路由晶體三極管2連接恒流源構(gòu)成，電源連接晶體三極管2 的基極，晶體三極管2的發(fā)射極接地，晶體三極管2的集電極通過(guò)恒流源連接 到LED發(fā)光二極管的負(fù)極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3其中之一所述的汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特 征在于，分模塊調(diào)節(jié)裝置和綜合調(diào)節(jié)裝置內(nèi)置線性可調(diào)電阻，上述調(diào)節(jié)裝置輸 出端連接可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊中恒流源控制端，通過(guò)調(diào)節(jié)電流或電壓連續(xù) 調(diào)節(jié)恒流源的驅(qū)動(dòng)電流。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-3其中之一所述的汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特 征在于，所述可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊可采用分立元件構(gòu)成，也可采用集成 LED驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，分 立元件構(gòu)成的可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊包括，運(yùn)算放大器、三極管Q1、場(chǎng)效 應(yīng)管T1，運(yùn)算放大器反相輸入端接三極管Ql的發(fā)射極、電阻R和R4相連的公共端，運(yùn)算放大器的輸出端接場(chǎng)效應(yīng)管T1的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接三極管 Ql的集電極，并與發(fā)光二極管LED的負(fù)端相連，場(chǎng)效應(yīng)的源極與三極管Ql 的基極和電阻R4連接的公共端相連，運(yùn)算放大器同相輸入端通過(guò)電阻連接綜 合調(diào)節(jié)裝置和分模塊調(diào)節(jié)裝置輸出端。
7、 一種汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于利用多個(gè)具有多路輸出 的可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)汽車(chē)各個(gè)零部件背景光的LED光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 為各LED光源提供一致的工作電流；利用分模塊調(diào)節(jié)裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)各個(gè)可調(diào)恒流 源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)；利用綜合調(diào)節(jié)裝置同時(shí)對(duì)多個(gè)可調(diào)恒流 源LED驅(qū)動(dòng)模塊和分模塊調(diào)節(jié)裝置的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其輸出電流保持同 步變化。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于分模 塊調(diào)節(jié)裝置和綜合調(diào)節(jié)裝置內(nèi)置線性可調(diào)電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)電流或電壓變化來(lái)連 續(xù)調(diào)節(jié)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)電流。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車(chē)背景光驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于所述 可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊可以采用分立元件方式構(gòu)成，也可采用集成LED驅(qū) 動(dòng)芯片構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種汽車(chē)背景光恒流總控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制方法，涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明利用多個(gè)可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)汽車(chē)各個(gè)零部件的背景光源LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使組成汽車(chē)背景光的各個(gè)LED光源具有一致的工作電流，利用分模塊調(diào)節(jié)裝置及綜合調(diào)節(jié)裝置對(duì)單個(gè)零部件及多個(gè)零部件使用的可調(diào)恒流源LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使這些模塊的輸出電流保持同步變化，從而整體上使汽車(chē)背景光在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)保持色度和亮度的同步變化，實(shí)現(xiàn)有效控制汽車(chē)背景光光源質(zhì)量的目的。本發(fā)明可作為汽車(chē)儀表盤(pán)各個(gè)零部件背景光色度和亮度的控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101146387SQ200710092828
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者昝昕武 申請(qǐng)人:昝昕武;重慶瑞陽(yáng)科技開(kāi)發(fā)有限公司