可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统。


背景技术：

2.目前，市场上的信号灯(日间行驶灯、前位置灯、转向信号灯)驱动器实现信号灯动态效果时，一般采用矩阵芯片或者线性芯片实现，但是由于矩阵芯片需要前级驱动器提供恒流输出，而线性芯片需要前级电路提供恒压输出，在这种情况下，就需要针对后级电路使用的芯片类型针对性地选择恒流或恒压驱动电路。导致前级驱动电路需要至少两种输出类型的驱动才能对应不同的芯片类型，无法实现前级电路的标准化和共通性，既增加了研发成本，又对后序生产来说造成产线数量增加及相关检测设备的投入，带来成本上的上升。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中对后级电路使用的芯片类型不能针对性地选择恒流或恒压驱动电路的问题，本实用新型提供一种可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统，能够在后级电路选择矩阵芯片时切换为恒流输出，在后级电路选择线性芯片时切换为恒压输出，实现与前级电路的标准化和共通性，降低了成本。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统，包括：前位置灯电源端、日间行车灯电源端、转向信号灯电源端、电源切换控制模块、滤波模块、信号检测模块、恒流恒压信号选择模块、控制模块、dc-dc电源模块、恒流切换模块、恒压切换模块和信号灯模式选择模块；
5.所述前位置灯电源端和所述日间行车灯电源端均与所述电源切换控制模块的输入端连接；
6.所述电源切换控制模块的输出端和所述转向信号灯电源端均与所述滤波模块的输入端连接；
7.所述滤波模块的输出端与所述dc-dc电源模块的输入端连接；
8.所述前位置灯电源端、所述日间行车灯电源端和所述转向信号灯电源端均与所述信号检测模块的输入端连接；
9.所述信号检测模块的输出端、所述恒流恒压信号选择模块的信号端、所述恒流切换模块的控制端以及所述恒压切换模块的控制端分别连接所述控制模块；
10.所述恒流切换模块的输入端和所述恒压切换模块的输入端还均与所述dc-dc电源模块的输出端连接；
11.所述恒流切换模块的输出端和所述恒压切换模块的输出端均与所述信号灯模式选择模块连接。
12.进一步，具体地，所述电源切换控制模块与所述控制模块连接。
13.进一步，具体地，所述前位置灯电源端与和所述日间行车灯电源端连接，连接后的
一端与所述电源切换控制模块的输入端连接。
14.进一步，具体地，还包括：vcc供电模块，所述前位置灯电源端、所述日间行车灯电源端和所述转向信号灯电源端均与所述vcc供电模块的输入端连接，所述vcc供电模块的输出端与所述控制模块连接。
15.进一步，具体地，还包括emc改善模块和调光模块，所述emc改善模块的输入端和所述调光模块的输入端分别连接所述控制模块，所述emc改善模块的输出端和所述调光模块的输出端分别连接所述dc-dc电源模块。
16.进一步，具体地，所述dc-dc电源模块采用sepic拓扑结构的dc-dc电源电路。
17.进一步，具体地，所述vcc供电模块为ldo线性电源电路。
18.本实用新型的有益效果是，本实用新型的可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统，根据使用需求，如后级电路为矩阵芯片时，将驱动系统切换为恒流输出，如当后级电路为线性驱动芯片时，可以将驱动系统有恒流输出切换为恒压输出，不需要针对后级电路去替换整个驱动系统就可以实现不同的恒流或恒压输出模式，使得后级电路实现与前级电路的标准化和共通性，且因本实用新型的共通性，能够减少产线及相关检测设备的投入，降低了成本，将前位置灯和日间行车灯设计为共用输出，转向信号灯单独输出，通过对各个灯具电源端的输入信号采集，能够实现三种功能模式的驱动控制，有效减少了芯片的数量，进一步降低了成本。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是本实用新型最优实施例的驱动系统结构示意图。
21.图2是本实用新型电源切换控制模块的电路图。
22.图3是本实用新型滤波模块的电路图。
23.图4是本实用新型dc-dc电源模块的电路图。
24.图5是本实用新型控制模块的电路图。
25.图6是本实用新型信号检测模块的电路图。
26.图7是本实用新型恒流恒压信号选择模块的电路图。
27.图8是本实用新型恒压切换模块和恒流切换模块的电路图。
28.图9是本实用新型vcc供电模块的电路图。
29.图10是本实用新型emc改善模块的电路图。
30.图11是本实用新型调光模块的电路图。
31.图12是本实用新型信号灯模式选择模块的电路图。
32.图13是本实用新型接口电路图。
33.图中1、前位置灯电源端；2、日间行车灯电源端；3、转向信号灯电源端；4、电源切换控制模块；5、滤波模块；6、信号检测模块；7、恒流恒压信号选择模块；8、控制模块；9、dc-dc电源模块；10、恒流切换模块；11、恒压切换模块；12、信号灯模式选择模块；13、vcc供电模块；14、emc改善模块；15、调光模块。
具体实施方式
34.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统，包括：前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2、转向信号灯电源端3、电源切换控制模块4、滤波模块5、信号检测模块6、恒流恒压信号选择模块7、控制模块8、dc-dc电源模块9、恒流切换模块10、恒压切换模块11和信号灯模式选择模块12；前位置灯电源端1和日间行车灯电源端2均与电源切换控制模块4的输入端连接；电源切换控制模块4的输出端和转向信号灯电源端3均与滤波模块5的输入端连接；滤波模块5的输出端与dc-dc电源模块9的输入端连接；前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2和转向信号灯电源端3均与信号检测模块6的输入端连接；信号检测模块6的输出端、恒流恒压信号选择模块7的信号端、恒流切换模块10的控制端以及恒压切换模块11的控制端分别连接控制模块8；恒流切换模块10的输入端和恒压切换模块11的输入端还均与dc-dc电源模块9的输出端连接；恒流切换模块10的输出端和恒压切换模块11的输出端均与信号灯模式选择模块12连接。
38.前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2、转向信号灯电源端3均连接信号检测模块6，信号检测模块6用于检测日间行车灯电源端2的信号、前位置灯电源端1的信号、转向信号灯端的信号，并将检测结果传输至控制模块8，当检测到日间行车灯信号时切换为日间行车灯输出，当检测到前位置灯信号时切换为前位置灯输出，当检测到转向信号灯信号时无论是否有日间行车灯信号或位置灯信号时都切换为转向信号灯输出。具体的，当信号检测模块6检测到转向信号灯信号时，通过电源切换控制模块4断开前位置灯电源端1或者日间行车灯电源端2，切断前位置灯电源端1或者日间行车灯电源端2的信号，防止发生均流，或串流的现象，避免引发车身处理器报警，且将前转向灯电源端的信号传输至滤波模块5处理；当信号检测模块6未检测到转向灯电源端有信号输入时，电源切换控制模块4导通，将前位置灯电源端1或者日间行车灯电源端2的信号传输至滤波模块5处理，滤波模块5滤除前位置灯电源端1和日间行车灯电源端2的信号或者转向灯电源端的信号中的干扰信号，并将前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2、转向信号灯电源端3经滤波后的电压传输至dc-dc电源模块9，dc-dc电源模块9能够稳定的输出电压信号，并将输出电压传输给恒流切换模块10和
恒压切换模块11，恒流恒压信号选择模块7会根据需求将恒流信号或恒压信号传输至控制模块8，控制模块8检测恒流恒压信号选择模块7的信号，若检测到恒流信号时，则切换为恒流输出，若检测到恒压信号时，则切换为恒压输出，基于选择的恒流输出或恒压输出，根据信号灯模式选择模块12来选择日间行车位置灯、前位置灯、或转向信号灯的点亮。
39.如图2所示，前位置灯电源端1与和日间行车灯电源端2连接，连接后的一端与电源切换控制模块4的输入端连接，电源切换控制模块4与控制模块8连接。具体的，日间行车灯电源端2连接二极管d2的正极，前位置灯电源端1连接二极管d3的正极，二极管d2的负极和二极管d3的负极连接，连接后与电源切换控制模块4的输入端连接，电源切换控制模块4包括电阻r1、nmos管q1、电阻r2、pmos管q2、电阻r3、电阻r4，二极管d2的负极和二极管d3的负极均连接nmos管q1的源极，nmos管q1的漏极与滤波模块5的输入端连接，turn_select与控制模块8连接，当日间行车灯电源端2或者前位置灯电源端1有信号时，控制模块8通过信号检测模块6检测日间行车灯电源端2信号判断进入日间行车灯模式，或者通过信号检测模块6检测前位置灯电源端1信号判断进入前位置灯模式，控制模块8给turn_select引脚高电平使pmos管q2导通，pmos管q2导通后，nmos管q1导通，日间行车灯电源端2或者前位置灯电源端1通过nmos管q1向滤波模块5输出电源电压。当转向信号灯电源端3有信号时，控制模块8通过检测转向信号灯电源信号判断进入转向信号灯模式，控制模块8给turn_select引脚低电平使n沟道pmos管q2断开，pmos管q2断开后，nmos管q1断开，滤波模块5只能通过转向信号灯电源端3向滤波模块5输出电源电压。
40.如图3所示，滤波模块5包括电容c1、电容c2、电容c6、电容c7、电容c4、电容c5、磁珠b1、磁珠b2、瞬态电压抑制器t1和π型滤波电路，其中电容c1、电容c2、电容c6、电容c7用于滤除输入的电源电压的高频干扰噪声.电容c4和电容c5用于滤除频率相对较低的高频噪声，磁珠b1和磁珠b2将高频噪声转化为热能进而将噪声消耗，瞬态电压抑制器t1用于对瞬态电压的抑制，防止瞬态电压破坏后级电路，π型滤波电路由电容dc1、电感l1和电容c3组成，用于去除不需要的谐波。
41.如图4所示，dc-dc电源模块9包括电阻r16、电阻r17、电阻r31、电阻r32、开关电源芯片u1、储能电感l2、pmos管m1、二极管d4、电容c10、电容c11、电容c12和电容c13。dc-dc电源模块9基于tld5097系列的开关电源芯片搭建的sepic拓扑，换而言之，dc-dc电源模块9采用sepic拓扑结构的dc-dc电源电路作为一种升降压型的开关拓扑结构，dc-dc电源模块9可以满足6～16v的宽范围输入电压以及0～40v的宽范围的输出电压要求。电阻r31和电阻r32作为电流检测电阻，可以保护pmos管m1会因为过电流而损坏，电阻r16和电阻r17组成的过电压保护检测电路，可以保护输出在开路状态下pmos管m1不会因为过电压而损害。电容c10、电容c11、电容c12以及电容c13作为dc-dc电源模块9的输出滤波电路，可以有效减少电源电压输出时纹波，提高dc-dc电源模块9电源电压输出时的稳定性。
42.需要说明的是，开关电源芯片u1采用但不限于tld5097系列的集成芯片。
43.如图5所示，控制模块8包括主控芯片u3，控制模块8用于控制各个功能模块。主控芯片u3采用s9keazn系列的集成芯片。
44.如图6所示，信号检测模块6包括三个检测电路，分别为第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路，第一检测电路均包括nmos管pq1、电阻pr1、电阻dr2和电阻dr3，第一检测电路的输入端与日间行车灯电源端2连接，第一检测电路的输出端与控制模块8连接，第
二检测电路的元器件和元器件的连接，以及第三检测电路的元器件和元器件的连接均和第一检测电路中元器件和元器件的连接均相同，区别在于第二检测电路的输入端与前位置灯电源端1连接，第三检测电路的输入端与转向信号灯电源端3连接，信号检测模块6实现日间行车灯电源端2输入检测，前位置灯电源端1输入检测，转向信号灯电源端3输入检测，具体的，以信号检测模块6检测到日间行车灯电源端2的输入信号时，nmos管pq1的栅极电压置高，栅极-源极电压vgs达到导通电压，nmos管pq1导通，控制模块8中主控芯片u3中17脚本来被置高的引脚被拉低，主控芯片u3机判断为日间行车灯电源端2有输入信号接入，前位置灯电源端1的输入信号检测和转向信号灯电源端3的输入信号检测与日间行车灯电源端2输入信号检测原理相同，此处为了说明书的的简洁，不在赘述。
45.信号检测模块6还包括温度检测电路，温度检测电路包括电阻dr7、电阻dr10和电容dc5，其中电阻dr7的一端与外部接口的ntc端连接，当外部电路ntc电阻温度变化，ntc的电阻值随之变化，ntc端传输至电阻dr7的一端的电压值会变化，电阻dr10的一端与电阻dr7的一端连接，电阻dr10的另一端与主控芯片u3中25脚连接，主控芯片u3中25脚根据ntc端的电压值，控制dc-dc电源模块9电流的输出，如当ntc电阻温度变大时，电阻值随之变小，ntc端传输至电阻dr7的一端的电压值变小，主控芯片u3中25脚获取ntc端传输至电阻dr7的一端的电压值，若主控芯片u3检测到该电压值变小，主控芯片u3降低dc-dc电源模块9输出电流，控制dc-dc电源模块9电流输出，提高了电路的稳定性，保护了驱动系统的性能。
46.信号检测模块6还包括对转向灯中led的bin值检测电路，转向灯中led的bin值检测电路包括电阻dr5、电阻dr10和电容dc3，电阻dr5的一端和电阻dr10的一端以及电容dc3的一端连接，连接后的公共端与外部接口的turn_bin端连接，电阻dr8的另一端与主控芯片u3中11脚连接，获取外部接口turn_bin端的电压值，并将电压值传输至主控芯片u3中11脚，主控芯片u3根据获取的电压值控制dc-dc电源模块9电流的输出。
47.信号检测模块6还包括对日间行车灯中led的bin值检测电路，日间行车灯中led的bin值检测电路包括电阻dr6、电阻dr9和电容dc4，电阻dr6的一端和电阻dr9的一端以及电容dc4的一端连接，连接后的公共端与外部接口的drl_bin端连接，电阻dr8的另一端与主控芯片u3中11脚连接，获取外部接口drl_bin端的电压值，并将电压值传输至主控芯片u3中11脚，主控芯片u3根据获取的电压值控制dc-dc电源模块9电流的输出。
48.如图7所示，恒流恒压信号选择模块7包括电阻dr22、电阻dr23、电阻dr24，电阻dr22为上拉分压电阻，电阻r22的一端为输入端cc_cv_select，电阻dr24为下拉分压电阻，电阻dr22的另一端与电阻dr24的一端连接，电阻dr24的另一端接公共地端，电阻dr23为限流电阻，电阻dr23的一端与电阻dr24的一端连接，电阻dr23的另一端为输出端cc_cv_select_col与控制模块8连接，用于将输入端接收的选择信号传输至控制模块8。
49.如图8所示，恒压切换模块11包括pmos管q3和pmos管q5、nmos管q7、电阻r5、电阻r11、电阻r22、电阻r38、电阻r34、电阻r19、电阻r24以及电阻r29，其中，电阻r28为恒压切换模块11的电流检测反馈电阻，电阻r28的两端还连接至dc-dc电源模块中开关电源芯片u1的6脚和7脚。恒流切换模块10包括pmos管q4、nmos管q6、电阻r8、电阻r14、电阻r23、电阻r20、电阻r7、电阻r9和二极管d5，电阻r7和电阻r9为恒流切换模块10的电流检测反馈电阻，电阻r7和电r9并联连接，连接后的两端分别连接连接至dc-dc电源模块中开关电源芯片u1的6脚和7脚。
50.具体的，当恒流恒压信号选择模块7的输入端cc_cv_select接高电平时，通过电阻dr22和电阻dr24的分压保证到主控芯片u3端口电压不超过主控芯片u3端口电压的最大值，此时恒流恒压信号选择模块7的输出端cc_cv_select_col处于高电平，主控芯片u3判断此时需求切换为恒流输出，主控芯片u3给引脚cv_ctrl以低电平，断开nmos管q7，nmos管q7断开后，pmos管q3与pmos管q5同时断开，主控芯片u3控制引脚cc_ctrl以高电平开启nmos管q6，nmos管q6导通后，pmos管q4也同时导通。电流通过pmos管q4向外输出。由于电流检测反馈电阻串接于输出电流中，因此fbh1与fbl1间的基准电压除以电阻r7和电阻r9并联的阻值即为恒流输出电流。此时驱动处于恒流输出模式。
51.当恒流恒压信号选择模块7的输入端cc_cv_select空置或接地时，此时恒流恒压信号选择模块7的输出端cc_cv_select_col处于低电平，主控芯片u3判断此时需求切换为恒压输出。主控芯片u3给引脚cc_ctrl以低电平，断开nmos管q6，nmos管q6断开后pmos管q4也断开，恒流切换模块10被断开，同时主控芯片u3给引脚cv_ctrl以高电平后，nmos管q7导通，nmos管q7导通后pmos管q3和pmos管q5导通，dc-dc电源模块9通过pmos管q3向外输出电流。此时电流检测反馈电阻r28通过分压电阻r22和r24连接到公共底端，也就是fbh1与fbl1间的基准电压除以r28电阻值得到的电流值，将这个电流值乘以电阻r22，电阻r24，电阻r28电阻值之和即为恒压输出电压。此时驱动处于恒压输出模式。
52.在实施例中，可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统还包括vcc供电模块13，vcc供电模块13采用但不限于ldo线性电源电路。其中，如图9所示，前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2和转向信号灯电源端3均与vcc供电模块13的输入端连接，vcc供电模块13的输出端与控制模块8连接。具体的，vcc供电模块13包括驱动芯片u2、二极管d7和二极管d8，驱动芯片u2用于将前位置灯电源端1、日间行车灯电源端2或转向信号灯电源端3的电源信号转换成控制模块8所需的电压，优选控制模块8所需的电压为5v，为了保证前位置灯电源端1和日间行车灯电源端2连接端的电源信号与转向信号灯电源端3的电源信号不会连接在一起，通过二极管d7和二极管d8作为防回流二极管，保证前位置灯电源端1和日间行车灯电源端2连接端的电源信号与转向信号灯电源端3的电源信号互不干扰。
53.在实施例中，可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统还包括emc改善模块14和调光模块15，emc改善模块14的输入端和调光模块15的输入端分别连接控制模块8，emc改善模块14的输出端和调光模块15的输出端分别连接dc-dc电源模块9。
54.具体的，如图10所示，emc改善模块包括nmos管fm1，电阻fr1，电阻fr2，电阻fr3，nmos管fm1的栅极通过电阻fr1连接至主控芯片u3的16脚，主控芯片u316脚输出控制信号控制nmos管fm1的导通和截止，fm1的漏极连接电阻fr1的一端，电阻fr1的另一端连接开关电源芯片u1的11脚，电阻fr1为频率设置电阻，开关电源芯片u1工作在频率范围350khz-400khz内，能够降低系统在特定频率的emc噪声。
55.如图11所示，调光模块15包括电阻dr4和电容pc1，电阻dr4为限流电阻，电阻dr4的一端与主控芯片u3的9脚连接，电阻dr4的另一端与开关电源芯片u1的13脚连接，主控芯片会根据信号检测模块6检测到电源端信号的类型，输出相应的pwm调光信号给到开关电源芯片u1，开关电源芯片u1而输出相对应的电流，进而控制相应的车灯。
56.在实施例中，如图12所示，信号灯模式选择模块12用于控制日间行车灯、前位置灯和转向信号灯，其中，日间行车灯和前位置灯设计为共用，信号灯模式选择模块12包括pmos
管q8、pmos管q10、nmos管q9、电阻r50、电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54和电阻r55，主控芯片u3的26脚与电阻r53的一端连接，主控芯片u3的27脚与电阻r55的一端连接，当日间行车灯电源端2检测有输入信号或前位置灯电源端1检测有输入信号时，转向信号灯电源端1没有检测到输入信号时，主控芯片u3的26脚和27脚均输出低电平，此时nmosq9断开，pmos管q8也断开，pmos管q10导通，dc-dc电源模块给共用的日间行车灯和前位置灯供电，日间行车灯或前位置灯被点亮，转向信号灯被pmos管q10短路，转向信号灯熄灭；当日间行车灯电源端2没有检测到输入信号或前位置灯电源端1没有检测到输入信号时，转向信号灯电源端1检测到有输入信号时，主控芯片u3的26脚和27脚均输出高电平，此时nmosq9导通，pmos管q8也导通，pmos管q10断开，dc-dc电源模块给转向信号灯供电，转向信号灯被点亮，转向信号灯被pmos管q8短路，日间行车灯或前位置灯熄灭。
57.在实施例中，如图13所示，可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统还包括接口电路，用于将驱动系统与信号灯连接，具体的将驱动系统与前位置灯或日间行车灯，以及转向灯连接，方便快速连接与信号传输。
58.本实用新型的可选择恒流恒压输出模式的双通道信号灯驱动系统，根据使用需求，如后级电路为矩阵芯片时，将驱动系统切换为恒流输出，如当后级电路为线性驱动芯片时，可以将驱动系统有恒流输出切换为恒压输出，不需要针对后级电路去替换整个驱动系统就可以实现不同的恒流或恒压输出模式，使得后级电路实现与前级电路的标准化和共通性，且因本实用新型的共通性，能够减少产线及相关检测设备的投入，降低了成本，将前位置灯和日间行车灯设计为共用输出，转向信号灯单独输出，通过对各个灯具电源端的输入信号采集，能够实现三种功能模式的驱动控制，有效减少了芯片的数量，进一步降低了成本。
59.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。