一种应用于动态日行灯的驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及车灯驱动技术领域，尤其涉及一种应用于动态日行灯的驱动电路。


背景技术：

2.随着行车安全和车灯设计理念的发展，动态日行灯已逐渐成为汽车信号灯的主流配置，动态日行灯动作需要驱动电路来驱动，但是现有的驱动电路的输入电压范围相对较窄，无法满足动态日行灯的设计要求，例如，在车身启停产生低压时无法正常工作，甚至在车身短时欠压时，还会出现车灯熄灭的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型公开的一种应用于动态日行灯的驱动电路，解决了现有驱动电路输入电压范围相对较窄，无法满足动态日行灯设计要求的问题，使得驱动电路的输入电压范围比较宽，且能有效保证动态日行灯在车身启停产生低压时能正常工作。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：
5.本实用新型公开一种应用于动态日行灯的驱动电路，包括电源管理模块，车身电源模块、mcu模块、led驱动器模块和多通道输出控制模块，其中，电源管理模块用以控制车身电源模块是否为mcu模块供电，当车身处于休眠模式时，所述电源管理模块控制车身电源模块不提供 5v电压给mcu模块；当车身传输点亮车灯的报文时，所述电源管理模块控制车身电源模块提供 5v电压给mcu模块，初始化mcu模块，并向mcu模块发送相应的点亮车灯的报文；车身电源模块用以为led驱动器模块供电，供电电压范围为6-16v，并有条件地向mcu模块供电；所述mcu模块包括mcu芯片，用以接收所述电源管理模块传输的点亮车灯的报文，并控制多通道输出控制模块的输出及输出时序效果；所述led驱动器模块包括tld5190-1qv芯片，用以为多通道输出控制模块提供 7.96v的恒压源；所述多通道输出控制模块包括tps929120芯片，用以接收所述mcu模块发送的车辆点灯信号，并控制led负载模块的输出；所述led负载模块包括若干颗led灯珠，用以接收并执行所述多通道输出控制模块输出的控制命令。
6.进一步地，所述车身电源模块包括滤波电路，在滤波电路中，车身电源模块输入的电压power经瞬态二极管t1接地，同时，车身电源模块输入的电压power依次经电容c1和电容c17接地，车身电源模块输入的电压power依次经mos管q2和mis管q1和电感l1连接所述led驱动器模块，电阻r7的第一端连接所述mcu芯片的第三十四引脚，电阻r7的第二端经电阻r10接地，同时，电阻r7的第二端连接二极管q3的基极，所述二极管q3的发射级接地，所述二极管q3的集电极依次经电阻r3和电阻r2连接所述电源管理模块，电容c3和电容c4并联，电容c13和电容c5并联。
7.进一步地，所述电源管理模块中包括芯片u3，所述芯片u3为uja1169，所述芯片u3的第一引脚接地，所述芯片u3的第二引脚连接所述mcu芯片的第五引脚，所述芯片u3的第三
引脚连接所述mcu芯片的第二十六引脚，所述芯片u3的第四引脚接地，所述芯片u3的第五引脚连接vcc1端，同时，所述芯片u3的第五引脚经电容c38接地，所述芯片u3的第五引脚经电容c39接地，所述芯片u3的第六引脚经电阻r33连接所述芯片u3的第五引脚，同时，所述芯片u3的第六引脚经二极管q8和电阻r31连接所述芯片u3的第十五引脚，所述芯片u3的第七引脚连接所述mcu芯片的第六引脚，所述芯片u3的第八引脚经电阻r38连接所述mcu芯片的第六十三引脚，所述芯片u3的第九引脚连接所述mcu芯片的第二十五引脚，所述芯片u3的第十引脚连接所述mcu芯片的第二十九引脚，所述芯片u3的第十二引脚经电阻r35和电容c48接地，同时，所述芯片u3的第十二引脚连接车身唤醒线kl15，所述芯片u3的第十七引脚和第十八引脚分别连接通信输出端canl和canh。
8.进一步地，led驱动器模块中，芯片u1的第四十四引脚经电容c15接地，同时，所述芯片u1的第四十四引脚连接所述led驱动器模块，所述芯片u1的第四十三引脚和第四十二引脚均连接所述芯片u1的第四十四引脚，所述芯片u1的第二十四引脚连接所述mcu芯片的第四十七引脚，所述芯片u1的第二十二引脚连接所述mcu芯片的第四十六引脚，所述芯片u1的第三十三引脚连接所述mcu芯片的第四十五引脚，所述芯片u1的第三十二引脚连接所述mcu芯片的第四十四引脚。
9.进一步地，所述mcu模块中，芯片u2的第五引脚连接芯片u3的第二引脚，所述芯片u2的第六引脚连接芯片u3的第七引脚，所述芯片u2的第七引脚连接vcc1端，同时，所述芯片u2的第七引脚连接所述芯片u2的第八引脚，所述芯片u2的第八引脚连接所述芯片u2的第九引脚，同时，所述芯片u2的第八引脚经电容c44连接所述芯片u2的第十引脚，所述芯片u2的第十引脚接地，电容c45和电容c43与电容c44并联，所述芯片u2的第四十五引脚连接芯片u1的第三十三引脚，所述芯片u2的第四十四引脚连接芯片u1的第三十二引脚，所述芯片u2的第三十七引脚连接芯片u3的第十一引脚，所述芯片u2的第三十四引脚连接车身电源模块。
10.进一步地，所述多通道输出控制模块中，芯片u9的第一引脚连接所述mcu芯片的第二十引脚，所述芯片u9的第二引脚经电容c94接地，同时，所述芯片u9的第二引脚连接所述芯片u9的第三引脚，所述芯片u9的第四引脚连接所述mcu芯片的第二十一引脚，所述芯片u9的第六引脚连接所述芯片u9的第七引脚，同时，所述芯片u9的第六引脚连接所述led驱动器模块，所述芯片u9的第十三引脚为第一输出端，同时，所述芯片u9的第十三引脚连接所述芯片u9的第十四引脚，所述芯片u9的第十四引脚经电容c128接地，所述芯片u9的第十五引脚作为第二输出端，同时，所述芯片u9的第十五引脚连接所述芯片u9的第十六引脚，所述芯片u9的第十六引脚经电容c124接地，所述芯片u9的第十七引脚作为第三输出端，同时，所述芯片u9的第十七引脚连接所述芯片u9的第十八引脚，所述芯片u9的第十八引脚经电容c120接地，所述芯片u9的第十九引脚作为第四输出端，同时，所述芯片u9的第十九引脚连接所述芯片u9的第二十引脚，所述芯片u9的第二十引脚经电容c104接地，所述芯片u9的第二十一引脚作为第五输出端，同时，所述芯片u9的第二十一引脚连接所述芯片u9的第二十二引脚，所述芯片u9的第二十二引脚经电容c99接地，所述芯片u9的第二十三引脚作为第六输出端，同时，所述芯片u9的第二十三引脚连接所述芯片u9的第二十四引脚，所述芯片u9的第二十四引脚经电容c91接地。
11.有益技术效果：
12.本实用新型公开一种应用于动态日行灯的驱动电路，包括电源管理模块，车身电
源模块、mcu模块、led驱动器模块和多通道输出控制模块，其中，电源管理模块用以控制车身电源模块是否为mcu模块供电，当车身处于休眠模式时，所述电源管理模块控制车身电源模块不提供 5v电压给mcu模块；当车身传输点亮车灯的报文时，所述电源管理模块控制车身电源模块提供 5v电压给mcu模块，初始化mcu模块，并向mcu模块发送相应的点亮车灯的报文；车身电源模块用以为led驱动器模块供电，供电电压范围为6-16v，且有条件地向mcu模块供电；所述mcu模块包括mcu芯片，用以接收所述电源管理模块传输的点亮车灯的报文，并控制多通道输出控制模块的输出及输出时序效果；所述led驱动器模块包括tld5190-1qv芯片，用以为多通道输出控制模块提供 7.96v的恒压源；所述多通道输出控制模块包括tps929120芯片，用以接收所述mcu模块发送的车辆点灯信号，并控制led负载模块的输出；所述led负载模块包括若干颗led灯珠，用以接收并执行所述多通道输出控制模块输出的控制命令，解决了现有驱动电路输入电压范围相对较窄，无法满足动态日行灯设计要求的问题，使得驱动电路的输入电压范围比较宽，且能有效保证动态日行灯在车身启停产生低压时能正常工作。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
14.图1为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中车身电源模块中的滤波电路结构图；
15.图2为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中电源管理模块的电路结构图；
16.图3为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中led驱动器模块的电路结构图；
17.图4为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中mcu模块的电路结构图；
18.图5为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中多通道输出控制模块的电路结构图；
19.图6为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中led驱动器模块中tld5190-1qv芯片工作在升压状态时的环路；
20.图7为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中led驱动器模块中tld5190-1qv芯片工作在降压状态时的环路；
21.图8为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中led驱动器模块中tld5190-1qv芯片电阻与工作频率的曲线关系图；
22.图9为本实用新型所述的一种应用于动态日行灯的驱动电路中led驱动器模块中tld5190-1qv芯片输出电压设定电路的原理图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
25.本实用新型公开一种应用于动态日行灯的驱动电路，参见图1-图5，应用于动态日行灯的驱动电路包括电源管理模块，车身电源模块、mcu模块、led驱动器模块和多通道输出控制模块，其中，电源管理模块用以控制车身电源模块是否为mcu模块供电，当车身处于休眠模式时，电源管理模块控制车身电源模块不提供 5v电压给mcu模块；当车身传输点亮车灯的报文时，电源管理模块控制车身电源模块提供 5v电压给mcu模块，初始化mcu模块，并向mcu模块发送相应的点亮车灯的报文；车身电源模块用以为led驱动器模块供电，供电电压范围为6-16v；mcu模块包括mcu芯片，用以接收电源管理模块传输的点亮车灯的报文，并控制多通道输出控制模块的输出及输出时序效果；led驱动器模块包括tld5190-1qv芯片，用以为多通道输出控制模块提供 7.96v的恒压源；多通道输出控制模块包括tps929120芯片，用以接收mcu模块发送的车辆点灯信号，并控制led负载模块的输出；led负载模块包括若干颗led灯珠，用以接收并执行多通道输出控制模块输出的控制命令。
26.下面详细叙述组成驱动电路的各个模块。
27.车身电源模块
28.车身电源模块参见图1，用以为led驱动器模块供电，供电电压范围为6-16v，并在电源管理模块的控制下有条件地向mcu模块供电，车身电源模块中脑阔滤波电路，在滤波电路中，车身电源模块输入的电压power经瞬态二极管t1接地，同时，车身电源模块输入的电压power依次经电容c1和电容c17接地，车身电源模块输入的电压power依次经mos管q2和mis管q1和电感l1连接led驱动器模块，电阻r7的第一端relax连接mcu芯片的第三十四引脚，电阻r7的第二端经电阻r10接地，同时，电阻r7的第二端连接二极管q3的基极，二极管q3的发射级接地，二极管q3的集电极依次经电阻r3和电阻r2连接电源管理模块，电容c3和电容c4并联，电容c13和电容c5并联。
29.车身电源模块设计的滤波电路的工作原理为：
30.升压电路在电路系统开启瞬间有较大的浪涌电流，滤波电路前端的瞬态二极管t1用于抑制吸收电路开启中的瞬态过电压；滤波电路中的电容对车身电源模块中的电源信号进行滤波处理，且电容采用串联方式并互相垂直放置，可有效防止由于应力造成的电容断裂而引发的短路故障，电容c3和电容c4，电容c5和电容c13，与电感l1组成π型滤波电路，得到输入电压vin，连接至led驱动器模块中的输入管脚，relax端连接mcu芯片的第三十四引脚，当relax端有“1”高点平时，三极管q3开启接地，从而三极管q1开启，power电源才会接入π型滤波电路产生输入电压vin，给led驱动器模块供电；当relax端有“0”低电平时，三极管q3截止，进而三极管q1断开，输入电压vin为0。
31.电源管理模块
32.电源管理模块用以控制车身电源模块是否为mcu模块供电，当车身处于休眠模式时，电源管理模块控制车身电源模块不提供 5v电压给mcu模块；当车身传输点亮车灯的报文时，电源管理模块控制车身电源模块提供 5v电压给mcu模块，初始化mcu模块，并向mcu模块发送相应的点亮车灯的报文，电源管理模块中利用芯片uja1169设计can通信翻译器，具体电路结构参见图2，芯片u3的第一引脚接地，芯片u3的第二引脚连接mcu芯片的第五引脚，
芯片u3的第三引脚连接mcu芯片的第二十六引脚，芯片u3的第四引脚接地，芯片u3的第五引脚连接vcc1端，同时，芯片u3的第五引脚经电容c38接地，芯片u3的第五引脚经电容c39接地，芯片u3的第六引脚经电阻r33连接芯片u3的第五引脚，同时，芯片u3的第六引脚经二极管q8和电阻r31连接芯片u3的第十五引脚，芯片u3的第七引脚连接mcu芯片的第六引脚，芯片u3的第八引脚经电阻r38连接mcu芯片的第六十三引脚，芯片u3的第九引脚连接mcu芯片的第二十五引脚，芯片u3的第十引脚连接mcu芯片的第二十九引脚，芯片u3的第十二引脚经电阻r35和电容c48接地，同时，芯片u3的第十二引脚连接车身唤醒线kl15，芯片u3的第十七引脚和第十八引脚分别连接通信输出端canl和canh。
33.led驱动器模块
34.led驱动器模块包括tld5190-1qv芯片，用以为多通道输出控制模块提供 7.96v的恒压源，具体电路结构参见图3，芯片u1的第四十四引脚经电容c15接地，同时，芯片u1的第四十四引脚连接所述led驱动器模块，芯片u1的第四十三引脚和第四十二引脚均连接芯片u1的第四十四引脚，芯片u1的第二十四引脚连述mcu芯片的第四十七引脚，芯片u1的第二十二引脚连接mcu芯片的第四十六引脚，芯片u1的第三十三引脚连接mcu芯片的第四十五引脚，芯片u1的第三十二引脚连接mcu芯片的第四十四引脚。
35.led驱动器模块设计的dc-dc主驱动的工作原理为：
36.当tld5190-1qv芯片工作在升压状态时(即vin《vout)，如图6所示，mos管m1一直打开，m2一直关闭，每个周期m3先打开，电感电流被感知(峰值电流控制)；m3保持在上参考阈值，直到达到rswcs(通电)；m3关闭，m4打开，直到循环结束(再循环)；开关m3和m4交替，表现像一个典型的同步升压调节器。
37.当tld5190-1qv工作在降压状态时(即vin＞vout)如图7所示。m4总是打开，m3总是关闭；每个环路m2打开和电感电流感知；m2停留在rswcs直到达到参考阈值越低，m2关闭，m1打开在年底前周期；开关m1和m2交替，表现得像一个典型的同步巴克调节器。
38.dc-dc变换器开关频率可以设置200-700khz，可以由电阻r
freq
进行校准调节开关频率，如图8所示，下列公式为r
freq
和开关频率f之间的数学关系：
39.f[khz]＝5375*r[kω]-0.8
[0040]
选择实际电阻20k，则f[khz]＝500khz。
[0041]
输出电压通过对电阻r
fb1
,r
fb2
,r
fb3
来设定；公式如下：
[0042][0043]
因此，根据设计要求，计算结果如下：v
fbh-fbl
＝150mv；r
fb1
＝24kω,r
fb2
＝470kω,r
fb3
＝470kω,v
out
＝0.15
÷
470
×
24940＝7.96v；
[0044]
mcu模块
[0045]
mcu模块包括mcu芯片，用以接收电源管理模块传输的点亮车灯的报文，并控制多通道输出控制模块的输出及输出时序效果，具体结构参见图4，芯片u2的第五引脚连接芯片u3的第二引脚，芯片u2的第六引脚连接芯片u3的第七引脚，芯片u2的第七引脚连接vcc1端，同时，芯片u2的第七引脚连接芯片u2的第八引脚，芯片u2的第八引脚连接所述芯片u2的第九引脚，同时，芯片u2的第八引脚经电容c44连接芯片u2的第十引脚，芯片u2的第十引脚接地，电容c45和电容c43与电容c44并联，芯片u2的第四十五引脚连接芯片u1的第三十三引
脚，芯片u2的第四十四引脚连接芯片u1的第三十二引脚，芯片u2的第三十七引脚连接芯片u3的第十一引脚，芯片u2的第三十四引脚连接车身电源模块。
[0046]
多通道输出控制模块
[0047]
多通道输出控制模块包括tps929120芯片，用以接收mcu模块发送的车辆点灯信号，并控制led负载模块的输出，具体电路结构参见图5，芯片u9的第一引脚连接mcu芯片的第二十引脚，芯片u9的第二引脚经电容c94接地，同时，芯片u9的第二引脚连接所述芯片u9的第三引脚，芯片u9的第四引脚连接mcu芯片的第二十一引脚，芯片u9的第六引脚连接芯片u9的第七引脚，同时，芯片u9的第六引脚连接所述led驱动器模块，芯片u9的第十三引脚为第一输出端，同时，芯片u9的第十三引脚连接芯片u9的第十四引脚，芯片u9的第十四引脚经电容c128接地，芯片u9的第十五引脚作为第二输出端，同时，芯片u9的第十五引脚连接芯片u9的第十六引脚，芯片u9的第十六引脚经电容c124接地，芯片u9的第十七引脚作为第三输出端，同时，芯片u9的第十七引脚连接芯片u9的第十八引脚，芯片u9的第十八引脚经电容c120接地，芯片u9的第十九引脚作为第四输出端，同时，芯片u9的第十九引脚连接芯片u9的第二十引脚，芯片u9的第二十引脚经电容c104接地，芯片u9的第二十一引脚作为第五输出端，同时，芯片u9的第二十一引脚连接芯片u9的第二十二引脚，芯片u9的第二十二引脚经电容c99接地，芯片u9的第二十三引脚作为第六输出端，同时，芯片u9的第二十三引脚连接芯片u9的第二十四引脚，芯片u9的第二十四引脚经电容c91接地，该驱动电路支持12路输出，单通道可以达到75ma；支持普通串口通信tx/rx，连接到mcu芯片的rxd/txd引脚上；芯片有3个地址位，电路系统可以支持8颗芯片使用(一个串口通信)；pwm调光通过内部软件设置，实现了日行灯功能和位置灯功能的切换。
[0048]
led负载模块
[0049]
led负载模块包括若干颗led灯珠，用以接收并执行多通道输出控制模块输出的控制命令，实现客户要求的各种迎宾模式的动态效果。
[0050]
本实用新型公开的一种应用于动态日行灯的驱动电路，其输入工作电压相对比较宽(电压6v-16v)，实现了动态日行灯的设计要求，保证了灯具在车身启停产生低压时能正常工作，解决了灯具的短时欠压熄灭的问题。
[0051]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
以上的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。