專利名稱：一種汽車用led信號燈的線性恒流驅(qū)動方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電照明領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車用LED燈的控制方法及其控制 裝置。
背景技術(shù)：
在20世紀80年代中期，LED (Light Emitting Diodes,發(fā)光二極管)開始被用于 汽車中央高位剎車燈(CHMSL， Central High Mounted Stop Lamp),進入90年代，汽車 儀表LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)面板背光照明普遍采用LED這種 固態(tài)新光源，進入新世紀后，隨LED功率和亮度的提升，除了汽車前照燈外，LED 全面進入了汽車照明和信號系統(tǒng)中的應(yīng)用。
汽車LED燈與鹵素車燈最大的區(qū)別就是汽車LED燈是不能直接供電的，因此， 要用LED做照明光源就要解決電源驅(qū)動的問題。
目前汽車LED信號燈驅(qū)動電路大致可分為
1、 電阻降壓式；
2、 穩(wěn)壓式；
3、 DC-DC轉(zhuǎn)換式。
電阻降壓式是一種低成本，簡單易行的驅(qū)動方式。LED是電流控制器件，其電壓 降相對較低，最簡單的方法是使用電阻限制LED的電流，但此驅(qū)動方式不具備任何 保護功能。
因為汽車電池的實際電壓是從6V至18V或12V至36V，隨著輸入電壓的升高， LED的正向電流也將線性增長，降壓電阻的功率通常會選擇比額定功率大IO倍以上， 否則就會有燒毀的可能，同樣，LED也面臨著過流和燒壞的危險。目前汽車行業(yè)規(guī)定 的常規(guī)的電性能試驗項目，17VDC點燈一小時和26V點燈一分鐘，電阻降壓式驅(qū)動 電路即使能工作，對LED也是致命的損傷。
穩(wěn)壓式是用穩(wěn)壓電路驅(qū)動LED，當(dāng)穩(wěn)壓式驅(qū)動電路中各項參數(shù)確定后，輸出電壓 是恒定的，而輸出電流卻隨著負載的增減而變化，故穩(wěn)壓式驅(qū)動電路不怕負載開路， 但嚴禁負載完全短路。另外，以穩(wěn)壓式驅(qū)動電路的LED，由于每個LED的正向?qū)▔航挡煌耆嗤?每串需要加上合適的電阻方可使LED顯示亮度均勻，并且，LED的亮度會受到穩(wěn)壓 式電路降壓的影響，在低輸入電壓階段LED亮度遠遠低于同等條件下電阻降壓式驅(qū) 動方式。
DC-DC轉(zhuǎn)換式是目前較為理想的驅(qū)動電路，具有輸出電流恒定，工作效率高的特 點。由于輸出電壓卻隨著負載大小的不同在一定范圍內(nèi)變化的特點，故DC-DC轉(zhuǎn)換 式驅(qū)動電路不怕負載短路，但嚴禁負載完全開路。
授權(quán)公告日為2008年9月10日，授權(quán)公告號為CN201114897Y的中國專利中公 開了一種LED恒流驅(qū)動電路，其包括DC電源輸入電路、以TL494集成芯片為核心 的PWM控制電路、恒流電路、恒流反饋電路，所述DC電源輸入電路輸出端分別連 接PWM控制電路與恒流電路，所述PWM控制電路驅(qū)動控制恒流電路，所述恒流電 路通過恒流反饋電路將反饋信號反饋給PWM控制電路。
其釆用TL494IC集成芯片為核心的PWM控制電路，不僅能達到恒定電流驅(qū)動 LED，使LED照明實現(xiàn)高穩(wěn)定性、高可靠性、高使用壽命的目的，而且還可利用PWM 技術(shù)，做到高效率、低損耗、小體積和低成本等優(yōu)點，且因TL494芯片自身特性，外 加少量元器件，便可組成小體積、高效率的降壓型恒流開關(guān)電源驅(qū)動電路。
但相對而言，DC-DC轉(zhuǎn)換式價格較高，需要專用的控制芯片和電感電容等外圍結(jié) 構(gòu)，并存在高頻振蕩信號，從電磁兼容的觀點來看，DC-DC轉(zhuǎn)換式易于產(chǎn)生電噪聲， 亦會對周圍的電器裝置產(chǎn)生較強的電磁干擾。
考慮到在小電流的LED驅(qū)動控制領(lǐng)域，通過合理安排LED串的連接，消耗在降 壓電阻上的功耗本身就很小，如選用DC-DC轉(zhuǎn)換式驅(qū)動電路并不能發(fā)揮其高效率的 優(yōu)勢，反而在制造成本上增加很多，也存在電噪聲超標的可能。由此迫切需要一種低 成本的線性恒流驅(qū)動的控制方法及其控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式， 其電路結(jié)構(gòu)簡潔，制造成本低廉，可避免DC-DC轉(zhuǎn)換式驅(qū)動電路中負載斷路故障時， 出現(xiàn)負載輸出電壓持續(xù)升高以致燒毀電路器件的現(xiàn)象，特別適合于小電流汽車LED 信號燈的線性恒流驅(qū)動。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，包括 在直流電源和與之連接的汽車LED信號燈之間設(shè)置線性恒流控制模塊，向汽車用LED信號燈提供線性恒流驅(qū)動，其特征是其所述的線性恒流控制模塊包括穩(wěn)壓單元、保 護單元和執(zhí)行單元；線性恒流控制模塊的第一輸入端與直流電源的正電源輸出端連 接，第二輸入端接地；線性恒流控制模塊的第一、第二輸出端與汽車LED信號燈的 兩端分別對應(yīng)連接；
其中，在線性恒流控制模塊的第一輸入端，設(shè)置穩(wěn)壓單元；在線性恒流控制模塊 的第二輸出端與地之間，串接受穩(wěn)壓單元輸出電壓控制的執(zhí)行單元；在穩(wěn)壓單元的輸 出端設(shè)置保護單元。
當(dāng)所述線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓低于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟 動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端與輸出端之間斷開，汽車LED信號燈沒有驅(qū)動電壓/ 驅(qū)動電流；當(dāng)所述線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件 的啟動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端與輸出端之間導(dǎo)通。
此時，若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟 動電壓值且低于所述穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，則受其控制的執(zhí)行單元呈低電阻狀 態(tài)，直流電源的輸出電壓直接疊加到汽車LED信號燈的兩端，汽車LED信號燈的負 載電流與電源電壓成正比變化，此時汽車LED信號燈工作在與電阻降壓式驅(qū)動的情 況相同/類似的工作狀態(tài)；
若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電 壓值且超過所述穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元開始輸出設(shè)定穩(wěn)壓值，汽車LED 信號燈的負載電流恒定在設(shè)定電流值，其亮度也恒定，汽車LED信號燈工作在線性 恒流驅(qū)動工作狀態(tài)。
進一步地，在所述汽車LED信號燈的工作電流低于線性恒流控制模塊的設(shè)定電 流值時，所述穩(wěn)壓單元不起作用，汽車LED信號燈的正向工作電流變化跟隨線性恒 流控制模塊的輸出供電電壓線性變化。
當(dāng)所述汽車LED信號燈的工作電流大于線性恒流控制模塊的設(shè)定電流值后，穩(wěn) 壓單元開始工作，汽車LED信號燈的工作電流不再跟隨線性恒流控制模塊的輸出供 電電壓的增加而線性增加，其負載輸出電流恒定，維持在汽車LED信號燈的設(shè)定電 流值，汽車LED信號燈的亮度也恒定。
進一步地，當(dāng)所述直流電源的輸出電壓發(fā)生過壓和/或汽車用LED信號燈發(fā)生短 路故障時，所述的保護單元動作，切斷線性恒流控制模塊的輸出電流。
進一步地，所述的線性恒流控制模塊通過調(diào)整電路參數(shù)，設(shè)定恒定電流值，以適 配不同亮度要求的汽車LED信號燈電路。為由多個LED串接構(gòu)成的LED串或由單個LED構(gòu)成 的LED燈。
其所述的直流電源為常規(guī)電池類直流電源或PWM信號類的電源。 具體的，所述的穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓電路，其穩(wěn)壓電路的正電源輸入端與直流電源 的正電源輸出端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸入端；穩(wěn)壓電路的正電源輸入 端與汽車LED信號燈的正端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸出端；穩(wěn)壓電路
的輸出端與保護單元中開關(guān)元件的輸出端以及執(zhí)行單元中調(diào)整元件的控制端連接；
所述的保護單元由開關(guān)元件和第一、第二電阻組成，其開關(guān)元件的輸入端接地； 開關(guān)元件的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸出端連接；開關(guān)元件的控制端經(jīng)第一電阻與執(zhí)行單 元中調(diào)整元件的輸入端以及汽車LED信號燈的負端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的
第二輸出端；開關(guān)元件的控制端同時還經(jīng)過第二電阻接地；
所述的執(zhí)行單元包括調(diào)整元件和第三電阻，其調(diào)整元件的控制端與開關(guān)元件的輸
出端和穩(wěn)壓電路的輸出端連接，調(diào)整元件的輸入端與汽車LED信號燈的負端連接， 同時經(jīng)第一電阻與開關(guān)元件的控制端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸出端；調(diào) 整元件的輸出端經(jīng)第三電阻接地，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸入端
其中，在設(shè)定穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值后，當(dāng)穩(wěn)壓單元正電源輸入端電壓Vh小于設(shè)定
穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元將Vh直接輸出到其穩(wěn)壓單元輸出端；當(dāng)Vh大于設(shè)定穩(wěn)壓值時， 穩(wěn)壓單元將設(shè)定穩(wěn)壓值輸出到穩(wěn)壓單元輸出端；
當(dāng)經(jīng)過電阻R1、 R2分壓，加在開關(guān)元件控制端的電壓Vf低于調(diào)整元件的啟動 電壓值時，其開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vf達到或超過調(diào)整元件的啟 動電壓后，開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間導(dǎo)通；
在調(diào)整元件的控制端電壓Vb小于調(diào)整元件的啟動電壓值時，其調(diào)整元件的輸入 端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vb大于調(diào)整元件的啟動電壓值后，調(diào)整元件的輸入端和輸 出端之間導(dǎo)通。
其所述調(diào)整元件的啟動電壓值遠遠小于汽車用LED信號燈的正向?qū)妷褐岛?穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓電壓值。
更進一步的，在所述直流電源的正電源輸出端與穩(wěn)壓電路的正電源輸入端之間， 串接設(shè)置一個防反接二極管。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是-
在LED信號燈工作電流低于設(shè)定電流值階段，LED的正向工作電流變化跟隨輸 入供電電壓線性變化；當(dāng)汽車LED信號燈的工作電流達到設(shè)定的LED正向工作電流
8后，為避免LED正向電流繼續(xù)增長和LED亮度變化，通過恒流的方式將工作電流恒 定在設(shè)定值，從而避免因大電流引起LED光衰，壽命縮短甚至燒壞LED，當(dāng)LED負 載電流大于設(shè)定值后，線性恒流控制模塊工作，LED電流不再跟隨供電電壓的增加而 線性增加，負載輸出電流恒定，維持在LED的設(shè)定電流值，防止大電流對LED造成 損壞。


圖l是本發(fā)明的電路原理圖。
其中，l為穩(wěn)壓單元，2為執(zhí)行單元，3為保護單元，ll為穩(wěn)壓電路，21為調(diào)整 原件，31為開關(guān)元件，A為線性恒流控制模塊
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
圖l中，本發(fā)明所述之技術(shù)方案，在直流電源和與之連接的汽車LED信號燈之 間設(shè)置了線性恒流控制模塊A，向汽車用LED信號燈提供線性恒流驅(qū)動，其線性恒 流控制模塊A包括穩(wěn)壓單元1、保護單元3和執(zhí)行單元2;線性恒流控制模塊的第一 輸入端與直流電源的正電源輸出端VCC+連接，第二輸入端接地；線性恒流控制模塊 的第一、第二輸出端與汽車LED信號燈的兩端分別對應(yīng)連接；
其中，在線性恒流控制模塊的第一輸入端，設(shè)置穩(wěn)壓單元1;在線性恒流控制模 塊的第二輸出端與地之間，串接受穩(wěn)壓單元輸出電壓控制的執(zhí)行單元3;在穩(wěn)壓單元 的輸出端設(shè)置保護單元2。
當(dāng)線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓(即直流電源的正電源輸出端電壓 VCC+，下同)低于執(zhí)行單元中調(diào)整元件21的啟動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端與輸 出端之間斷開，汽車LED信號燈沒有驅(qū)動電壓/驅(qū)動電流；當(dāng)所述線性恒流控制模塊 第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端 與輸出端之間導(dǎo)通。
此時，若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟 動電壓值且低于穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，則受其控制的執(zhí)行單元呈低電阻狀態(tài)，直 流電源的輸出電壓直接疊加到汽車LED信號燈的兩端，汽車LED信號燈的負載電流 與電源電壓成正比變化，此時汽車LED信號燈工作在與電阻降壓式驅(qū)動的情況相同/ 類似的工作狀態(tài)；若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電 壓值且超過穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元開始輸出設(shè)定穩(wěn)壓值，汽車LED信 號燈的負載電流恒定在設(shè)定電流值，其亮度也恒定，汽車LED信號燈工作在線性恒 流驅(qū)動工作狀態(tài)。
進一步地，在汽車LED信號燈的工作電流低于線性恒流控制模塊的設(shè)定電流值 時，穩(wěn)壓單元不起作用，汽車LED信號燈的正向工作電流變化跟隨線性恒流控制模 塊的輸出供電電壓線性變化。
當(dāng)汽車LED信號燈的工作電流大于線性恒流控制模塊的設(shè)定電流值后，穩(wěn)壓單 元開始工作，汽車LED信號燈的工作電流不再跟隨線性恒流控制模塊的輸出供電電 壓的增加而線性增加，其負載輸出電流恒定，維持在汽車LED信號燈的設(shè)定電流值， 汽車LED信號燈的亮度也恒定。
進一步地，當(dāng)直流電源的輸出電壓發(fā)生過壓和/或汽車用LED信號燈發(fā)生短路故 障時，保護單元動作，切斷線性恒流控制模塊的輸出電流。
進一步地，線性恒流控制模塊通過調(diào)整電路參數(shù)，設(shè)定恒定電流值，以適配不同 亮度要求的汽車LED信號燈電路。
其汽車LED信號燈為由多個LED串接構(gòu)成的LED串或由單個LED構(gòu)成的LED燈。
其直流電源為常規(guī)電池類直流電源或PWM信號類的電源。
具體的，穩(wěn)壓單元l包括穩(wěn)壓電路ll，其穩(wěn)壓電路的正電源輸入端h與直流電源 的正電源輸出端VCC+連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸入端；穩(wěn)壓電路的正電 源輸入端與汽車LED信號燈的正端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸出端；穩(wěn) 壓電路的輸出端k與保護單元3中開關(guān)元件31的輸出端d以及執(zhí)行單元2中調(diào)整元 件21的控制端b連接；
保護單元3由開關(guān)元件31和第一、第二電阻R1、 R2組成，其開關(guān)元件的輸入端 e接地；開關(guān)元件的輸出端d與穩(wěn)壓電路的輸出端k連接；開關(guān)元件的控制端f經(jīng)第 一電阻R1與執(zhí)行單元2中調(diào)整元件21的輸入端a以及汽車LED信號燈的負端連接， 構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸出端；開關(guān)元件的控制端同時還經(jīng)過第二電阻R2接 地；
執(zhí)行單元2包括調(diào)整元件21和第三電阻R3，其調(diào)整元件的控制端b與開關(guān)元件 31的輸出端d和穩(wěn)壓電路ll的輸出端k連接，調(diào)整元件的輸入端a與汽車LED信號 燈的負端連接，同時經(jīng)第一電阻R1與開關(guān)元件的控制端f連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸出端；調(diào)整元件的輸出端c經(jīng)第三電阻R3接地，構(gòu)成線性恒流控制模 塊的第二輸入端；
其中，在設(shè)定穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值后，當(dāng)穩(wěn)壓單元正電源輸入端電壓Vh小于設(shè)定 穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元將Vh直接輸出到其穩(wěn)壓單元輸出端；當(dāng)Vh大于設(shè)定穩(wěn)壓值時， ;穩(wěn)壓單元將設(shè)定穩(wěn)壓值輸出到穩(wěn)壓單元輸出端；
當(dāng)經(jīng)過電阻R1、 R2分壓，加在開關(guān)元件控制端的電壓Vf低于調(diào)整元件的啟動 電壓值時，其開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vf達到或超過調(diào)整元件的啟 動電壓后，開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間導(dǎo)通；
在調(diào)整元件的控制端電壓Vb小于調(diào)整元件的啟動電壓值時，其調(diào)整元件的輸入 >端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vb大于調(diào)整元件的啟動電壓值后，調(diào)整元件的輸入端和輸 出端之間導(dǎo)通。
其調(diào)整元件的啟動電壓值遠遠小于汽車用LED信號燈的正向?qū)妷褐岛头€(wěn)壓 單元的穩(wěn)壓電壓值。
更進一步的，在所述直流電源的正電源輸出端與穩(wěn)壓電路的正電源輸入端之間， ;串接設(shè)置有一個防反接二極管D1。
下面將詳細敘述線性恒流控制電路的工作原理。
一般情況，調(diào)整元件21的啟動電壓值遠遠小于LED的正向?qū)妷褐岛头€(wěn)壓電 路l穩(wěn)壓時的電壓值。
當(dāng)線性恒流控制模塊的輸入電源電壓低于調(diào)整元件21的啟動電壓值時，調(diào)整元 I件未啟動，a端c端之間處于斷開狀態(tài)，沒有負載電流輸出，此時LED串也沒有導(dǎo)通。
在線性恒流控制模塊的輸入電源電壓大于調(diào)整元件21的啟動電壓值，小于穩(wěn)壓 電路1設(shè)定的穩(wěn)壓值時，執(zhí)行電路2的控制信號Vb就直接為穩(wěn)壓電路1的輸入電壓 Vh,由于在調(diào)整元件21的啟動時，LED串還沒有完全正向?qū)?，而a端c端之間 的的導(dǎo)通電阻Rac很小，LED負載的電流就主要由降壓電阻R3的值決定，這樣負 ;載電流隨電源電壓成正比變化，此時的工作方式近似為電阻降壓式驅(qū)動的情況。
在線性恒流控制模塊的輸入電源電壓大于穩(wěn)壓電路1設(shè)定的穩(wěn)壓值，穩(wěn)壓電路1 開始輸出設(shè)定穩(wěn)壓值，Vb電壓值為穩(wěn)壓電路1輸出的恒定穩(wěn)壓值，設(shè)圖1中a、 b、 c三點的電壓分別為Va、 Vb、 Vc。
由圖1可見，負載LED與調(diào)整元件a、 c端，電阻R3串聯(lián)，故推導(dǎo)出LED負載
>電流iled的計算公式-
Iled = Vc/R3 ................................公式1根據(jù)執(zhí)行電路特點，Vc = AVb， A為常數(shù)，由選定調(diào)整元件決定的特點。由 公式l可導(dǎo)出
Iled = Vc/R3 = AVb/R3 .............公式2
由公式2可見負載電流lLED與輸入電壓和LED負載都沒有關(guān)系。公式中的電參 數(shù)值R3 、 Vb恒定時，Iled即恒定。
在調(diào)整元件21選定后，常數(shù)A就確定了， R3、 Iled的惶可以根據(jù)LED的亮度 要求用電阻降壓式驅(qū)動電路進行調(diào)整，在這些參數(shù)都選定后，根據(jù)公式2，穩(wěn)壓電路 1的穩(wěn)壓值Vb也就確定了。
由于Iled恒定，即使每個LED的正向?qū)▔航挡煌耆嗤?，電路的輸出電壓?在降壓范圍內(nèi)根據(jù)負載實際情況做調(diào)整，即調(diào)整元件21的分壓值會改變，以保證流 過每個LED的電流恒定。
功率消耗是不能忽視的問題。由于在高電壓階段，電流恒定在設(shè)定值，根據(jù)功率 等于電流與電壓的乘積的方法推算，消耗在調(diào)整元件21和分流電阻R3上的功率是小 于電流隨電壓線性增長的電阻降壓式驅(qū)動方式的，特別是分流電阻R3的功率選取只 要考慮常規(guī)的功耗即可，因此在成本控制和節(jié)能方面，線性恒流驅(qū)動具有一定優(yōu)勢。
當(dāng)負載輸出端短路時，保護電路3開始動作。電阻R1、 R2實時監(jiān)測加到執(zhí)行電 路2和R3上的電壓降，由于LED負載短路不再分壓，因而加到調(diào)整元件21和R3 上的電壓降猛增，超出預(yù)期設(shè)定值后，啟動保護電路3動作，將d端和e端導(dǎo)通，這 樣執(zhí)行電路2控制信號Vb被拉低，執(zhí)行電路2的a、 c端斷開，切斷輸出負載電流。 只有在故障解除，保護電路3在監(jiān)測到加在調(diào)整元件21和R3上的電壓降回到正常范 圍后，恢復(fù)以前正常工作。故不會發(fā)生穩(wěn)壓式驅(qū)動中負載短路故障時，出現(xiàn)驅(qū)動電路 過流而燒毀電路器件的現(xiàn)象。
當(dāng)輸入電源電壓超過規(guī)定電壓值時，由于LED負載具有二極管特征，在正向?qū)?通后分壓基本不變，因而加到調(diào)整元件21和R3上的電壓降隨輸入電源電壓增加，超 出預(yù)期設(shè)定值后，同樣會啟動保護電路3動作，使執(zhí)行電路2的a、 c端斷開，切斷 輸出負載電流，避免了輸入電源過壓時對電路的損壞。
當(dāng)負載輸出端斷路時，負載輸出通路斷開，由于是線性恒流，電路中沒有大電流 通過，故不會發(fā)生DC-DC轉(zhuǎn)換式驅(qū)動電路中負載斷路故障時，出現(xiàn)負載輸出電壓持 續(xù)升高以致燒毀電路器件的現(xiàn)象。
鑒于上述穩(wěn)壓電路、調(diào)整元件以及開關(guān)元件均為現(xiàn)有技術(shù)，其具體工作原理和連 接方式在此不再敘述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員，只要領(lǐng)會和掌握了本技術(shù)方案的發(fā)明要點和改進思路后，完全可以不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，再現(xiàn)本技術(shù)方案，得到相同或相近似 的技術(shù)效果。
由于本發(fā)明提供的線性恒流驅(qū)動電路，在LED信號燈工作電流低于設(shè)定電流值 階段，LED的正向工作電流變化跟隨輸入供電電壓線性變化；當(dāng)汽車LED信號燈的 工作電流達到設(shè)定的LED正向工作電流后，通過恒流的方式將工作電流恒定在設(shè)定 值，從而避免因大電流引起LED光衰；當(dāng)LED負載電流大于設(shè)定值后，線性恒流控 制電路工作，LED電流不再跟隨供電電壓的增加而線性增加，負載輸出電流恒定，防 止了大電流對LED造成損壞。
本發(fā)明可廣泛用于汽車用LED照明領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1. 一種汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，包括在直流電源和與之連接的汽車LED信號燈之間設(shè)置線性恒流控制模塊，向汽車用LED信號燈提供線性恒流驅(qū)動，其特征是其所述的線性恒流控制模塊包括穩(wěn)壓單元、保護單元和執(zhí)行單元；線性恒流控制模塊的第一輸入端與直流電源的正電源輸出端連接，第二輸入端接地；線性恒流控制模塊的第一、第二輸出端與汽車LED信號燈的兩端分別對應(yīng)連接；其中，在線性恒流控制模塊的第一輸入端，設(shè)置穩(wěn)壓單元；在線性恒流控制模塊的第二輸出端與地之間，串接受穩(wěn)壓單元輸出電壓控制的執(zhí)行單元；在穩(wěn)壓單元的輸出端設(shè)置保護單元；當(dāng)所述線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓低于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端與輸出端之間斷開，汽車LED信號燈沒有驅(qū)動電壓/驅(qū)動電流；當(dāng)所述線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電壓值時，執(zhí)行單元的輸入端與輸出端之間導(dǎo)通；此時，若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電壓值且低于所述穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，則受其控制的執(zhí)行單元呈低電阻狀態(tài)，直流電源的輸出電壓直接疊加到汽車LED信號燈的兩端，汽車LED信號燈的負載電流與電源電壓成正比變化，此時汽車LED信號燈工作在與電阻降壓式驅(qū)動的情況相同/類似的工作狀態(tài)；若線性恒流控制模塊第一輸入端的輸入電壓高于執(zhí)行單元中調(diào)整元件的啟動電壓值且超過所述穩(wěn)壓單元的設(shè)定穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元開始輸出設(shè)定穩(wěn)壓值，汽車LED信號燈的負載電流恒定在設(shè)定電流值，其亮度也恒定，汽車LED信號燈工作在線性恒流驅(qū)動工作狀態(tài)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特征是在所 述汽車LED信號燈的工作電流低于線性恒流控制模塊的設(shè)定電流值時，所述穩(wěn)壓單元 不起作用，汽車LED信號燈的正向工作電流變化跟隨線性恒流控制模塊的輸出供電電 壓線性變化；當(dāng)所述汽車LED信號燈的工作電流大于線性恒流控制模塊的設(shè)定電流值后，穩(wěn)壓 單元開始工作，汽車LED信號燈的工作電流不再跟隨線性恒流控制模塊的輸出供電電 壓的增加而線性增加，其負載輸出電流恒定，維持在汽車LED信號燈的設(shè)定電流值， 汽車LED信號燈的亮度也恒定。
3. 按照權(quán)利要求1所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特征是當(dāng)所 述直流電源的輸出電壓發(fā)生過壓和/或汽車用LED信號燈發(fā)生短路故障時，所述的保 護單元動作，切斷線性恒流控制模塊的輸出電流。
4. 按照權(quán)利要求1、 2、或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是所述的線性恒流控制模塊通過調(diào)整電路參數(shù)，設(shè)定恒定電流值，以適配不同亮度 要求的汽車LED信號燈電路。
5. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是所述的汽車LED信號燈為由多個LED串接構(gòu)成的LED串或由單個LED構(gòu)成的 LED燈。
6. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是所述的直流電源為常規(guī)電池類直流電源或PWM信號類的電源。
7. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是所述的穩(wěn)壓單元包括穩(wěn)壓電路，其穩(wěn)壓電路的正電源輸入端與直流電源的正電源 輸出端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸入端；穩(wěn)壓電路的正電源輸入端與汽車 LED信號燈的正端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第一輸出端；穩(wěn)壓電路的輸出端與 保護單元中開關(guān)元件的輸出端以及執(zhí)行單元中調(diào)整元件的控制端連接；所述的保護單元由開關(guān)元件和第一、第二電阻組成，其開關(guān)元件的輸入端接地； 開關(guān)元件的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸出端連接；開關(guān)元件的控制端經(jīng)第一電阻與執(zhí)行單 元中調(diào)整元件的輸入端以及汽車LED信號燈的負端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第 二輸出端；開關(guān)元件的控制端同時還經(jīng)過第二電阻接地；所述的執(zhí)行單元包括調(diào)整元件和第三電阻，其調(diào)整元件的控制端與開關(guān)元件的 輸出端和穩(wěn)壓電路的輸出端連接，調(diào)整元件的輸入端與汽車LED信號燈的負端連接， 同時經(jīng)第一電阻與開關(guān)元件的控制端連接，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸出端；調(diào) 整元件的輸出端經(jīng)第三電阻接地，構(gòu)成線性恒流控制模塊的第二輸入端；其中，在設(shè)定穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值后，當(dāng)穩(wěn)壓單元正電源輸入端電壓Vh小于設(shè) 定穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓單元將Vh直接輸出到其穩(wěn)壓單元輸出端；當(dāng)Vh大于設(shè)定穩(wěn)壓值時， 穩(wěn)壓單元將設(shè)定穩(wěn)壓值輸出到穩(wěn)壓單元輸出端；當(dāng)經(jīng)過電阻R1、 R2分壓，加在開關(guān)元件控制端的電壓Vf低于調(diào)整元件的啟動 電壓值時，其開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vf達到或超過調(diào)整元件的啟動 電壓后，開關(guān)元件的輸入端和輸出端之間導(dǎo)通；在調(diào)整元件的控制端電壓Vb小于調(diào)整元件的啟動電壓值時，其調(diào)整元件的輸 入端和輸出端之間斷開，當(dāng)Vb大于調(diào)整元件的啟動電壓值后，調(diào)整元件的輸入端和 輸出端之間導(dǎo)通。
8. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是所述調(diào)整元件的啟動電壓值遠遠小于汽車用LED信號燈的正向?qū)妷褐岛头€(wěn) 壓單元的穩(wěn)壓電壓值。
9. 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，其特 征是在所述直流電源的正電源輸出端與穩(wěn)壓電路的正電源輸入端之間，串接設(shè)置一個 防反接二極管。
全文摘要
一種汽車用LED信號燈的線性恒流驅(qū)動方式，屬電照明領(lǐng)域。包括在直流電源和與之連接的汽車LED信號燈之間設(shè)置線性恒流控制模塊，向汽車用LED信號燈提供線性恒流驅(qū)動，其所述的線性恒流控制模塊包括穩(wěn)壓單元、保護單元和執(zhí)行單元；在LED信號燈工作電流低于設(shè)定電流值階段，LED的正向工作電流變化跟隨輸入供電電壓線性變化；當(dāng)LED的工作電流達到設(shè)定的工作電流后，通過恒流的方式將LED的工作電流恒定在設(shè)定值，當(dāng)LED電流大于設(shè)定值后，LED電流不再跟隨供電電壓的增加而線性增加，負載輸出電流恒定。其電路結(jié)構(gòu)簡潔，制造成本低廉，特別適合于小電流汽車LED信號燈的線性恒流驅(qū)動，防止了大電流對LED造成損壞。
文檔編號H05B37/02GK101521971SQ200910048558
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者盛 夏 申請人:上海小糸車燈有限公司