[实用新型]汽车LED照明的分级模拟调光电路

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车照明领域，更具体地涉及一种汽车LED照明的分级模拟调光电路。

背景技术

汽车LED照明日渐普及，其基本由三部分构成：驱动电源、LED光源、光学部件。

驱动电源核心器件广泛采用了DC/DC芯片，此芯片结合外部其它器件按一定拓朴结构构成为驱动电源，将来自汽车的DC12V直流电源以恒流输出方式驱动LED光源发光，恒流电流的大小决定了LED光源发光的亮度，电流越大，LED光源发光亮度越高。LED光源的寿命和温度相关，电流越大，消耗功率也越高，LED光源发热越严重，LED光源寿命也越短。为保证LED光源的使用寿命，可定时监测LED灯具内部的温度，当LED灯具内部温度超过设定值时，应降低驱动电源的输出电流，以降低LED光源的发热，从而保证LED光源的使用寿命。为此，最简单的方式是设计一种输出电流可分档调节的驱动电源。如今，许多DC/DC芯片都提供了电流调节功能，也即调光功能，通过调节驱动电流的大小来改变LED光源的发光亮度和功率消耗。这就为设计上述分档调节输出电流的驱动电源提供了方便。

通常，DC/DC芯片提供了2种调光方式：PWM(脉冲宽度调制)调光和模拟调光。PWM调光方式如图1所示，DC/DC芯片、电感L、二极管D、MOS管S等基本器件以及其它外围器件(图中未画出)组成了驱动电源，本图拓朴结构为BOOST模式，也可为其它拓朴形式，本图只是示意，本文以下图示亦同。LED1、LED2、LEDN为多颗LED器件组成的光源，本图为串联模式，也可为其它连接方式，本图只是示意，本文以下图示亦同。图1中，在DC/DC芯片的PWM引脚上输入一定频率的脉冲方波，改变此脉冲的占空比D，驱动电源的输出电流会随占空比的变化而变化，从而实现调光的功能。采用此方式调光，需要输入一定频率的脉冲方波，且能改变占空比D，通常需要采用MCU(微控制器，俗称单片机)来实现。用MCU产生此脉冲方波，需要MCU内部有定时器资源，外部有精确和稳定的石英晶体，要编制相对复杂的程序，因此成本较高，占用电路板体积较大，也带来抗干扰能力和可靠性下降的问题。

模拟调光方式如图2所示，在DC/DC芯片的模拟调光引脚AT上输入一直流电压Vadj，改变此直流电压的大小，驱动电源的输出电流会随之改变，从而实现调光功能。

实现模拟调光最简单的方法是采用电位器来调节电压大小，如图3所示，固定电阻RF和电位器RW组成分压电路，此时DC/DC芯片模拟调光引脚AT输入电压Vadj＝VREF×RW/(RF+RW)，调节电位器RW的阻值，即可改变Vadj值，从而改变电源驱动器输出电流，改变LED光源的发光亮度和消耗功率。在汽车LED照明应用中，其内部环境温度变化范围宽广，又有剧烈震动，在此条件下，电位器阻值会有较大温漂和变化，因而此种方法不适宜在此场合下使用。

另一模拟调光方法用MCU来实现，如图4所示，MCU利用内部D/A变换单元，输出一直流电压，连接至DC/DC芯片的模拟调光引脚，改变D/A输出的电压，即可实现模拟调光的功能。用MCU实现此模拟调光功能，需要MCU内部具有D/A变换单元，以及外部或内部的参考电压基准，要编制相对复杂的程序，因此成本较高，占用电路板体积较大。

实用新型内容

1、本实用新型的目的。

本实用新型为了解决现有技术中调光电路结构复杂、不稳定的因素，而提出了一种汽车LED照明的分级模拟调光电路。

2、本实用新型所采用的技术方案。

汽车LED照明的分级模拟调光电路，由MCU、DC/DC芯片、分压电路、开关单元电路组成，分压电路由2个电阻串联组成，开关单元电路由一电阻和一固态开关元件串联组成，其特征在于:MCU的口线与开关单元电路中固态开关元件的控制端连接，以控制固态开关元件的导通或关断，开关单元电路连接分压电路并连接DC/DC芯片的模拟调光输入脚。

更进一步具体实施方式中，所述的开关单元电路为1个，MCU的口线P1低电平状态，固态开关元件S1处于关断状态，得到第一档电流；温度超过阈值，MCU将P1口线置为高电平；固态开关元件S1导通，电阻R3通过S1接地。

更进一步具体实施方式中，开关单元电路为2个，MCU的口线分别与开关单元电路中固态开关元件的控制端连接；所述的温度仍超过阈值，MCU将P1口线置为高电平；固态开关元件S1和S1导通。

更进一步具体实施方式中，所述的开关电路单元的固态开关元件为MOS管、三极管、逻辑开关电路芯片。

更进一步具体实施方式中，固态开关元件采用MOS管。