發光二極體車燈控制裝置的製作方法

2023-09-17 15:29:00

專利名稱：發光二極體車燈控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種燈具控制裝置，尤其涉及一種用於汽機車的發光二極體車燈的控制裝置。
現有技術發光二極體應用在燈具上的設計已相當普及，一般汽機車均有使用發光二極體車燈的設計，雖然說目前發光二極體應用在汽機車頭燈時還有瓶頸有待突破，但尾燈、方向燈或剎車燈均採用省電的發光二極體車燈。
發光二極體作為燈具的光源，大多採用將多個發光二極體集聚在一起，以獲得足夠的亮度光源的設計，因此如何有效地驅動燈具中多個發光二極體，會隨著各種燈具應用而有差異。以用於汽機車的發光二極體車燈來說，車燈的亮度有法規規範，各大車廠出廠的汽機車燈具均要能通過檢驗，才能實際裝設在汽機車上。
請參閱圖3所示，為目前最常見裝設在汽機車上的燈具驅動電路，其主要由控制器(40)連接多個並聯的發光二極體燈串(41)，以控制發光二極體燈串(41)的亮滅狀態。由於車燈廠製作車燈時需考量當使用一段時間後，可能會有發光二極體損壞，而且車燈由多個發光二極體組成，因此這種驅動電路的設計，即是將多個發光二極體先分別串聯成一燈串後再加以並聯，如此，當其中一個發光二極體燈串的發光二極體損壞，只會令一排燈串熄滅不亮，其餘的燈串仍然點亮。
然而，實際運作後發現消費者通常要到整個車燈熄滅不亮時，才會回到車廠更換車燈，而在之前可能已經有數排燈串損壞不亮，導致車燈雖仍有幾排燈串點亮，但實際亮度已不符法規規範，而危及駕駛人行車安全。
請參閱圖4所示，為非應用在發光二極體車燈的燈具驅動電路，主要用以驅動高壓燈具負載(60)，其主要包含有升壓變壓器(50)，其一次側連接低壓直流電源端(VBAT)，而二次側則連接至高壓燈具負載(60)；脈寬調製器(51)，通過電子開關(Q)連接該升壓變壓器(50)一次側的低壓電源迴路，依照其控制端輸入電流大小，調整輸出至該電子開關(Q)控制接腳的脈寬調製電壓信號；反饋電路(52)，主要由一個光耦合器組成，其光二極體(U11)通過電阻(R1/R2)串接於該高壓燈具負載(60)的電源迴路上，而光敏電晶體(U12)則連接至該脈寬調製器(51)的控制端，如此該光耦合器即能將負載端電壓變化反映給脈寬調製器，令該脈寬調製器(51)依照控制端的信號變化，控制電子開關(Q)的導通周期，由於該電子開關(Q)串聯到該升壓變壓器(50)一次側的低壓電源迴路上，因此控制其導通周期，即能改變升壓變壓器(50)二次側的感應電壓，藉以提供電壓給高壓燈具負載(60)。
上述提供給高壓燈具負載的驅動電路，是採用升壓變壓器的設計，雖可有效達到升壓目的，但卻也增加燈具產品整體體積，因此不適用於小型化車燈的應用。
由上述說明可知，目前發光二極體的車燈仍有其缺點待改善，以確保駕駛人在行車時的安全。

發明內容
為此，本發明的主要發明目的是提供一種發光二極車燈的控制裝置，令車燈亮度在尚未不符法規亮度規範前即令車燈完全熄滅，以提醒駕駛人提早更換車燈，避免行車危險。
為了達到上述目的，所使用的主要技術特徵是令該發光二極體車燈包含有升壓整流電路，其主要由升壓電感及整流電容組成，該升壓電感一端連接到低壓電源端；及驅動IC，連接至該升壓電感的另一端，以決定該升壓整流電路輸出電壓的大小；及一個燈串，由多個發光二極體串聯而成，其連接至該升壓整流電路的整流電容，以獲得穩定的高壓電源而點亮；上述本發明是主要將車燈內多個發光二極體予以串聯，如此當其中一個發光二極體損壞無法點亮時，即會令該燈串的電源迴路中斷，而全部熄滅，藉此即能讓駕駛人提早察覺而更換新的車燈，確保行車安全。另外，本發明驅動燈串的電路設計為一個簡單且體積小的電路，令燈串能順利驅動點亮外，更能夠應用於各種汽機車上，相當具有實用性。


圖1是本發明的一個優選實施例的電路圖；圖2是本發明圖1的詳細電路圖，示出了該驅動IC的詳細電路圖；圖3是常規發光二極體車燈的驅動電路的電路圖；圖4是常規燈具驅動電路的電路圖。
具體實施方式
首先請參閱圖1所示，其是本發明發光二極體車燈驅動裝置的一個優選實施例，其包含有
驅動IC(10)；升壓整流電路(20)，連接至低壓電源端(VCC)與該驅動IC(10)之間，由驅動IC(10)控制該升壓整流電路(20)輸出升壓電源的電壓大小；及一個燈串(30)，由多個發光二極體串聯而成，其連接至該升壓整流電路(20)的輸出端，以獲得穩定的高壓電源而點亮。
請配合參閱圖2所示，其為圖1的詳細電路圖，其中該驅動IC(10)主要包含脈寬調製器(U1)，至少具有脈寬控制端(I1)及脈寬調製輸出端(O1)；反饋電路(未標號)，連接至該升壓整流電路(20)的輸出端及脈寬調製器(10)的脈寬控制器(U1)，以將該升壓整流電路(20)提供給燈串(30)的電壓變化反映給該脈寬控制器(U1)，以改變該脈寬調製器(U1)的輸出脈寬信號的脈寬；及電子開關(Q1)，其控制端連接至該脈寬調製器(U1)的脈寬調製輸出端，而且該電子開關(Q1)連接至該升壓整流電路(20)，以受該脈寬調製器(U1)控制其導通周期，而決定升壓整流電路(20)輸出電壓大小。另外，該電子開關(1)可以是電晶體。
另外，上述反饋電路包含有參考電壓源(VREF)；比較電路，包含有第一個比較器(COM1)及第二比較器(COM2)，該第一比較器(COM1)的負輸入端(-)連接至參考電壓源(VREF)，正輸入端(+)連接至該升壓整流電路(20)的輸出端，以取得其電壓變化，而該第二比較器(COM2)的正輸入端(+)連接至該參考電壓源(VREF)，而負輸入端(-)則連接至該電子開關(Q1)；及觸發器(U2)，其觸發端連接至該第一比較器(COM1)的輸出端，當升壓整流電路(20)的輸出電壓因燈串(30)消耗而有所變動時，該觸發器(U2)即輸出不同時間的高電位信號，又該觸發器(U2)的正輸出端(+)連接至該脈寬調製器(U1)的脈寬調製控制端(I1)。
另外，上述升壓整流電路(20)包含有一個升壓電感(L1)及一個整流電容(C2)，該升壓電感(L1)一端連接低壓電源端(VCC)，而另一端則通過一個防逆二極體(D1)連接至該整流電容器(C2)，並與該電子開關(Q1)連接，另外該低壓電源端(VCC)連接一個突波吸收器(Z1)。
上述控制裝置主要由驅動IC及升壓整流電源來提供由多個發光二極體串聯而成燈串所需穩定高壓電源，由於升壓整流電路主要以升壓電感作為升壓組件，故能有效縮小本發明控制裝置的體積，又因為本發明將多個發光二極體加以串聯成一個燈串，故本發明車燈長時間使用後若有一個發光二極體損壞時，即能有中斷控制裝置提供的高壓電源，令所有發光二極體不再點亮，如此即能有效地提醒駕駛人提早至車廠更換車燈，避免常規採用並聯式車燈在少數二極體發光損壞時，僅會讓車燈亮度降低，拖延進廠更換車燈時間，而可能因車燈亮度不足，在行車中發生意外的後果。
權利要求1.一種發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，包含有升壓整流電路，主要由升壓電感及整流電容組成，該升壓電感一端連接至一個低壓電源端；及驅動IC，連接至該升壓電感的另一端，以決定該升壓整流電路輸出電壓的大小；及一個燈串，由多個發光二極體串聯而成，其連接至該升壓整流電路的整流電容，以獲得穩定的高壓電源而點亮。
2.如權利要求1所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該驅動IC主要包含有脈寬調製器、反饋電路及電子開關，其中該反饋電路連接至該脈寬調製器的調製控制端，而該電子開關的控制端則連接至該脈寬調製器的脈寬調製輸出端，受該脈寬調製器輸出脈寬調製信號調整其導通周期，其中該電子開關及該整流電容連接至該升壓電感的一端。
3.如權利要求2所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該反饋電路包含有參考電壓源；比較電路，包含有第一比較器及第二比較器，該第一比較器的負輸入端連接至參考電壓源，正輸入端連接至該升壓整流電源的輸出端，以取得其電壓變化，而該第二比較器的正輸入端連接至該參考電壓源，而負輸入端則連接至該電子開關；及觸發器，其觸發端連接至該第一比較器的輸出端，當升壓整流電源的輸出電壓因燈串消耗而有所變動時，該觸發器即輸出不同時間的高電位信號，並且該觸發器的正輸出端連接至該脈寬調製器的脈寬調製控制端。
4.如權利要求1或2所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該升壓電感與該整流電容間再連接有一個防逆二極體，該升壓電感一端連接低壓電源端，而另一端則通過防逆二極體連接至該整流電容器，並與該電子開關連接。
5.如權利要求3所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該升壓電感與該整流電容間再連接有一個防逆二極體，該升壓電感一端連接低壓電源端，而另一端則通過防逆二極體連接至該整流電容器，並與該電子開關連接。
6.如權利要求1所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該升壓電感連接低壓電源端的一端連接一個突波吸收器。
7.如權利要求2所述的發光二極體車燈控制裝置，其特徵在於，該電子開關為電晶體。
專利摘要本實用新型是一種發光二極體車燈控制裝置，包含有一個由升壓電感及整流電容組成的升壓整流電路、連接升壓電感並控制該升壓整流電路輸出電壓大小的驅動IC以及燈串，該燈串是由多個發光二極體串聯而成，其連接到該升壓整流電路的整流電容，以獲得穩定的高壓電源而點亮；通過這種電路設計，當燈串中有任一發光二極體損壞無法點亮時，即會令該燈串的電源迴路中斷，而全部熄滅，提示駕駛人及早更換新的車燈，確保行車安全。
文檔編號H02M3/28GK2935706SQ20062011481
公開日2007年8月15日 申請日期2006年4月28日 優先權日2006年4月28日
發明者林依男, 林建成 申請人:光陽工業股份有限公司