本發(fā)明涉及一種汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)，屬于汽車LED燈具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

LED技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年突飛猛進(jìn)的發(fā)展，本著功率低，效率高，光色優(yōu)質(zhì)等特點(diǎn)，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在汽車車燈照明領(lǐng)域。但LED由于其應(yīng)用環(huán)境及供電電壓電流等原因會(huì)造成損壞，而損壞可能產(chǎn)生斷路或短路現(xiàn)象，而汽車的安全要求非常高，其中ECE法規(guī)中明確規(guī)定了以LED作為光源的車燈在發(fā)生單顆LED失效的情況下，若還能滿足相應(yīng)功能的配光要求，則可以繼續(xù)使用；若不能滿足配光要求，則需要燈具給車身主控制單元一個(gè)報(bào)警信號(hào)，提示使用者及時(shí)更換零件以保證安全行車。而在實(shí)際設(shè)計(jì)中汽車車燈LED所在位置不同，對(duì)整燈配光的貢獻(xiàn)也不同，特別是保證發(fā)可視角度的關(guān)鍵LED，發(fā)生失效故障時(shí)整燈配光很難再能符合法規(guī)要求。為了穩(wěn)定性，除了不斷改進(jìn)LED的生產(chǎn)使用工藝，防止其損壞外，LED的故障檢測(cè)及報(bào)警拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將會(huì)是LED車燈應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)和必須突破點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能對(duì)各燈串支路任意一個(gè)發(fā)光二極管進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)任意一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)生斷路或短斷失效時(shí)，能及時(shí)控制各燈串支路中的發(fā)光二極管全部關(guān)斷的汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)。

本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：一種汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)，其特征在：包括兩組以上并聯(lián)的燈串支路、用于判斷各自燈串支路是否短路的短路判斷電路、用于判斷各自燈串支路是否斷路的斷路判斷電路、用于對(duì)各自燈串支路的短路信號(hào)和斷路信號(hào)進(jìn)行整合處理的信號(hào)處理電路以及用于對(duì)所有燈串支路失效信號(hào)進(jìn)行處理的燈串支路控制電路；所述的各燈串支路包括接兩個(gè)以上串接的發(fā)光二極管構(gòu)成的燈組以及三極管Q和第二肖特二極管D2，燈組的正極接電源、負(fù)極接三極管Q的集電極，三極管Q的發(fā)射極經(jīng)電阻R3接地，且各三極管Q的集電極接第二肖特二極管D2的正極，各燈串支路上的三極管Q的基極相連接，第二肖特二極管D2的兩負(fù)極輸出端接各自的短路判斷電路的輸入端和斷路判斷電路的輸入端，且短路判斷電路的輸入端還接有電阻分壓基準(zhǔn)源，斷路判斷電路的輸入端還接有電壓基準(zhǔn)源，短路判斷電路的輸出端和斷路判斷電路的輸出端接各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理電路的輸入端，且各信號(hào)處理電路的輸出端接燈串支路控制電路的輸入端，燈串支路控制電路的輸出端接各燈串支路的三極管的基極，在任何一燈串支路其中一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)生斷路或短斷時(shí)，控制各燈串支路上的三極管Q關(guān)斷所有燈串支路上的發(fā)光二極管。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)，其特征在：所述的短路 狀態(tài)判斷電路包括比較器U1A及電阻R4、R5、R6、R7和R11，第二肖特二極管D2的第一負(fù)極經(jīng)電阻R6接比較器U1A的正向輸入端，接在電源和地之間的電阻R4和R5構(gòu)成的電阻分壓基準(zhǔn)源經(jīng)電阻R7接比較器U1A的反向輸入端，且比較器U1A的電源端與輸出端之間接有電阻R11；所述的斷路判斷電路包括比較器U1B、第三肖特二極管D3及電阻R8、R9、R10和R12，第二肖特二極管D2的第二負(fù)極經(jīng)電阻R10接比較器U1B的反向輸入端，電阻R8和第三肖特二極管D3接在電源與地之間并構(gòu)成電壓基準(zhǔn)源，且電阻R8與第三肖特二極管D3的結(jié)點(diǎn)經(jīng)電阻R9接比較器U1B的正向輸入端，比較器U1B的電源端與輸出端之間接有電阻R12；所述的信號(hào)處理電路包括或門芯片U2和穩(wěn)壓管D4、D5及電阻R13和R14，比較器U1A的輸出端經(jīng)電阻R13接或門芯片U2和第一輸入端，比較器U1B的輸出端經(jīng)電阻R14接或門芯片U2和第二輸入端，或門芯片U2的第一輸入端通過(guò)穩(wěn)壓管D4接地、第二輸入端通過(guò)穩(wěn)壓管D5接地；所述的燈串支路控制電路包括或門芯片U3、第一肖特二極管D1以及電阻R1、R2和NMOS管Q1，各或門芯片U2的輸出端接或門芯片U3的輸入端，或門芯片U3的輸出端接NMOS管Q1的柵極，NMOS管Q1的源極經(jīng)電阻R2接各燈串支路上的三極管Q的基極、漏極接地，且第一肖特二極管D1接在NMOS管Q1的源極和漏極上，電源經(jīng)電阻R1接第一肖特二極管D1的正極。

本發(fā)明的燈串支路為串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)一顆發(fā)光二極管失效，則該發(fā)光二極管所在回路末端元件電壓會(huì)有明顯的電壓變化，可以作為發(fā)光二極管失效檢測(cè)的依據(jù)，而各燈串支路通過(guò)第二肖特二極管D2與各自對(duì)應(yīng)的短路判斷電路和斷路判斷電路的輸入端連接，短路判斷電路接有電阻分壓基準(zhǔn)源，作為短路狀況下的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)其中任意一燈串支路中的單顆發(fā)光二極管發(fā)生短路時(shí)，三極管Q的集電極電壓會(huì)增大，由于該電壓大于設(shè)定的分壓基準(zhǔn)電壓，而輸出短路信號(hào)。本發(fā)明的斷路判斷電路的輸入端也接有電壓基準(zhǔn)源，作為斷路狀況下的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)其中任意一燈串支路中的單顆發(fā)光二極管發(fā)生斷路時(shí)，三極管Q的集電極電壓會(huì)減小到幾乎為0，該電壓與基準(zhǔn)電壓比較輸出斷路信號(hào)，信號(hào)處理電路對(duì)各自燈串支路的短路信號(hào)和斷路信號(hào)進(jìn)行整合處理，并通過(guò)燈串支路控制電路而控制各燈串支路上的三極管Q關(guān)斷，而將所有燈串支路上的發(fā)光二極管關(guān)斷。能對(duì)每一燈串支路中每一顆發(fā)光二極管進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)任何一顆發(fā)光二極管有失效狀況，則利用變化進(jìn)入到故障處理模式，使線路的總輸入電流降低至10mA以下，給車身主控制單元以警示，提示使用者發(fā)現(xiàn)燈具發(fā)生故障采取相應(yīng)的措施確保行車安全。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—燈串支路控制電路，2—燈串支路，3—短路判斷電路，4—斷路判斷電路，5—信號(hào)處理電路。

具體實(shí)施方式

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的汽車LED燈具短路斷路關(guān)斷系統(tǒng)，包括兩組以上并聯(lián)的燈串支路2，用于判斷各自燈串支路2是否短路的短路判斷電路3，用于判斷各自燈串支路2是否斷路的斷路判斷電路4，用于對(duì)各自燈串支路2的短路信號(hào)和斷路信號(hào)進(jìn)行整合處理的信號(hào)處理電路5，以及用于對(duì)所有燈串支路2失效信號(hào)進(jìn)行處理的燈串支路控制電路1。

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明各燈串支路2包括接兩個(gè)以上串接的發(fā)光二極管構(gòu)成的燈組以及三極管Q和第二肖特二極管D2.見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明各燈串支路2上的燈組包括串接的發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3，可串接多個(gè)發(fā)光二極管，燈組的正極接電源、負(fù)極接三極管Q的集電極，三極管Q的發(fā)射極經(jīng)電阻R3接地，通過(guò)電阻R3調(diào)節(jié)各燈串支路2上的電流，各三極管Q的集電極接第二肖特二極管D2的正極，各燈串支路2上三極管Q的基極相連接，第二肖特二極管D2的兩負(fù)極輸出端接各自的短路判斷電路3的輸入端和斷路判斷電路4的輸入端，短路判斷電路3的輸入端還接有電阻分壓基準(zhǔn)源，斷路判斷電路4的輸入端接有電壓基準(zhǔn)源，將燈串支路2上的發(fā)光二極管發(fā)生短路或斷路時(shí)，將電壓信號(hào)輸至短路判斷電路3和斷路判斷電路4內(nèi)，并與分壓基準(zhǔn)源以及電壓基準(zhǔn)源進(jìn)行對(duì)比，短路判斷電路3而發(fā)出短路信號(hào)，或斷路判斷電路4斷路信號(hào)。見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明短路判斷電路3的輸出端和斷路判斷電路4的輸出端接各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理電路5的輸入端，且各信號(hào)處理電路5的輸出端接燈串支路控制電路1的輸入端，通過(guò)信號(hào)處理電路5對(duì)短路或斷路的兩種失效狀態(tài)下的信號(hào)整合而輸出高電平給燈串支路控制電路1，燈串支路控制電路1的輸出端接各燈串支路2的三極管的基極，在任何一燈串支路2其中一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)生斷路或短斷時(shí)，控制各燈串支路2上的三極管Q關(guān)斷所有燈串支路2上的發(fā)光二極管LED，并發(fā)出報(bào)警信息，將線路的總輸入電流降低至10mA以下，給車身的主控制單元以警示，提示使用者發(fā)現(xiàn)燈具發(fā)生故障采取相應(yīng)的措施確保行車安全。

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的短路狀態(tài)判斷電路包括比較器U1A及電阻R4、R5、R6、R7和R11，第二肖特二極管D2的第一負(fù)極經(jīng)電阻R6接比較器U1A的正向輸入端，接在電源和地之間的電阻R4和R5構(gòu)成的電阻分壓基準(zhǔn)源經(jīng)電阻R7接比較器U1A的反向輸入端，且比較器U1A的電源端與輸出端之間接有電阻R11，由于電阻R4和R5經(jīng)分壓后輸入比較器U1A作為短路狀況下的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)其中任意一燈串支路2中的任意單顆LED發(fā)生短路時(shí)，三極管Q的集電極電壓會(huì)增大，而該電壓大于比較器U1A通過(guò)電阻分壓設(shè)定的基準(zhǔn)電壓，使比較器U1A的輸出翻轉(zhuǎn)為高電平。

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的斷路判斷電路4包括比較器U1B、第三肖特二極管D3及電阻R8、R9、R10和R12，第二肖特二極管D2的第二負(fù)極經(jīng)電阻R10接比較器U1B的反向輸入端，電阻R8和第三肖特二極管D3接在電源與地之間并構(gòu)成電壓基準(zhǔn)源，電阻R8與第三肖特二極管D3的結(jié)點(diǎn)經(jīng)電阻R9接比較器U1B的正向輸入端，比較器U1B的電源端與輸出端之間接有電阻R12，通過(guò)電阻R8和第三肖特二極管D3設(shè)定斷路情況下比較器U1B的基準(zhǔn)電壓，該電壓可在1.4V左右，,當(dāng)其中任意一燈串支路2中的任意一顆LED發(fā)生斷路時(shí)，三極管Q的集電極電壓會(huì)減小到幾乎為0，而該電壓通 過(guò)比較器U1B與基準(zhǔn)電壓比較，使比較器U1B的輸出翻轉(zhuǎn)為高電平。

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的信號(hào)處理電路5包括或門芯片U2和穩(wěn)壓管D4、D5及電阻R13和R14，比較器U1A的輸出端經(jīng)電阻R13接或門芯片U2和第一輸入端，比較器U1B的輸出端經(jīng)電阻R14接或門芯片U2和第二輸入端，或門芯片U2的第一輸入端通過(guò)穩(wěn)壓管D4接地、第二輸入端通過(guò)穩(wěn)壓管D5接地，通過(guò)穩(wěn)壓管D4、D5以保護(hù)或門U2，當(dāng)其中任意一燈串支路2中的單顆LED發(fā)生短路或斷路時(shí)，通過(guò)或門芯片U2而整合短路或斷路信號(hào)并輸出高電平。

見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的燈串支路控制電路1包括或門芯片U3、第一肖特二極管D1以及電阻R1、R2和NMOS管Q1，各門芯片U2的輸出端接或門芯片U3的輸入端，或門芯片U3的輸出端接NMOS管Q1的柵極，NMOS管Q1的源極經(jīng)電阻R2接各燈串支路2上的三極管Q的基極、漏極接地，且第一肖特二極管D1接在NMOS管Q1的源極和漏極上，電源經(jīng)電阻R1接第一肖特二極管D1的正極，通過(guò)燈串支路控制電路1整合燈串支路2的失效狀況，使或門芯片U3輸出高電平，驅(qū)動(dòng)NMOS Q1將各燈串支路2中的三極管Q基極電壓拉低到0V，而關(guān)斷所有燈串支路2上的發(fā)光二極管，而進(jìn)入到故障處理模式。