一种车灯故障处理模块及车灯的制作方法

1.本实用新型涉及汽车车灯技术领域，具体涉及一种车灯故障处理模块及车灯。


背景技术：

2.目前，led以其节能、环保、寿命长、光效高、色彩丰富、体积小、耐闪烁、可靠性高、调控方便等优点已经成为未来一代汽车的主要特征，同时，由于汽车设计风格上的多变，车灯上led灯珠数量也逐渐增多。但是目前许多基于较多数量灯珠的车灯上，如果有一颗灯珠损坏时，不能报警；并且如果有一颗灯珠损坏时，相同功能的其他路的灯珠无法全部关断，即无法实现电子n-1功能。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决现有技术的车灯中如果有一颗灯珠损坏，相同功能的其他路的灯珠无法全部关断的技术问题，提供一种车灯故障处理模块，其中一颗灯珠发生断路故障时，使得所有相同功能的led全部关断，实现电子n-1功能。
4.本实用新型采用的技术方案：
5.一种车灯故障处理模块，包括：
6.多路驱动电路，每路所述驱动电路包括驱动芯片的一个通道及其外围电路，每路所述驱动电路用于对应驱动一路车灯电路工作；
7.多路led电流设定电路，每路所述led电流设定电路对应一路车灯电路设置，用于采集对应的车灯电路的电流，当其中一路所述车灯电路中有led开路时，对应的led电流设定电路将开路信号经驱动芯片反馈给故障处理电路；
8.故障处理电路，所述故障处理电路用于在接收到开路信号时关闭所有驱动电路，所有车灯电路的led均不亮。
9.进一步地，所述故障处理电路为多路，每路故障处理电路对应一路驱动电路设置，其中一路故障处理电路接收到开路信号时向其他路的驱动电路传输故障信号，使得所有车灯电路的led均不亮。
10.进一步地，多路所述驱动电路均由车身bcm供电。
11.进一步地，所述驱动芯片为tld6098-2es。
12.进一步地，所述驱动电路为两路，分别为第一路驱动电路和第二路驱动电路；所述led电流设定电路为两路，分别为第一路led电流设定电流和第二路led电流设定电流；所述车灯电路为两路，分别为第一路车灯电路和第二路车灯电路；所述故障处理电路为两路，分别为第一路故障处理电路和第二路故障处理电路。
13.进一步地，所述第一路驱动电路的外围电路包括由电感l2、二极管d2、nmos管q1和第一电容组成的boost电路，所述nmos管q1的栅极由所述驱动芯片第一通道的控制脚控制；所述第二路驱动电路的外围电路包括由电感l3、二极管d11、nmos管q8和第二电容组成的boost电路，所述nmos管q8的栅极由所述驱动芯片第二通道的控制脚控制。
14.进一步地，所述第一路led电流设定电路与第一路车灯电路串联，所述第一路led电流设定电路包括采样电阻r4和电阻r7，所述采样电阻r4和电阻r7并联设置，所述采样电阻r4的两端连接所述驱动芯片的第一采样端；所述第二路led电流设定电路与第二路车灯电路串联，所述第二路led电流设定电路包括采样电阻r39和电阻r43，所述采样电阻r39和电阻r43并联设置，所述采样电阻r39的两端连接所述驱动芯片的第二采样端。
15.进一步地，所述第一路车灯电路和第二路车灯电路均包括有若干个串联连接的led。
16.进一步地，所述第一路故障处理电路包括nmos管q2、电阻r20、电阻r22和二极管d7，所述nmos管q2的栅极经电阻r22和二极管d7连接所述第一路驱动电路的故障输出端，所述nmos管q2的栅极同时经所述电阻r20接地，所述nmos管q2的源极接地，所述nmos管q2的漏极连接所述第二路驱动电路的信号输入端；所述第二路故障处理电路包括nmos管q4、电阻r30、电阻r28和二极管d8，所述nmos管q4的栅极经电阻r28和二极管d8连接所述第二路驱动电路的故障输出端，所述nmos管q4的栅极同时经所述电阻r30接地，所述nmos管q4的源极接地，所述nmos管q4的漏极连接所述第一路驱动电路的信号输入端。
17.本实用新型的另一方面，公开了一种车灯，包括如上述任意一项所述的车灯故障处理模块。
18.本实用新型的有益效果：
19.1、本实用新型利用驱动芯片的两个通道及其外围电路作为两个驱动电路，同时每路驱动电路上均设置有led电流设定电路，通过故障报警电路在其中一路led电流设定电路检测到有led断路时，将所有驱动电路关断，从而使得所有的相同功能的led均关断，如此实现电子n-1功能。
20.2、本实用新型中各驱动电路均由车身bcm供电，一个led熄灭后，所有led都熄灭，使得输入电源端电流小于车身电流阈值，车身报警，对驾驶员进行提醒。
21.3、本实用新型仅采用一个驱动芯片，体积小，减小了整个模块的占用空间。
22.4、本实用新型采用的驱动芯片，可驱动两种不同规格的led串车灯电路，且控制相互独立，同时能够实现两路车灯电路的故障互联。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
24.图1为本实施例的车灯故障处理模块的电路原理总图；
25.图2为本实施例的滤波电路的电路结构图；
26.图3为本实施例的第一路驱动电路、第一路led电流设定电路和第一路故障处理电路的电路结构图；
27.图4为本实施例的第二路驱动电路、第二路led电流设定电路和第二路故障处理电路的电路结构图；
28.图5为本实施例的第一路车灯电路的电路结构图；
29.图6为本实施例的第二路车灯电路的电路结构图。
具体实施方式
30.本实用新型的目的是提供一种车灯纯硬件故障处理模块，在两路或更多路boost升压电路的基础上实现电子n-1功能，即其中一路串联的车灯电路中有led开路时，相同功能的其他路车灯电路中的led也共同熄灭；同时可以使得输入电源端电流小于车身电流阈值，车身报警，对驾驶员进行提醒。下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
31.实施例一：
32.本实施例提供一种车灯故障处理模块，包括有多路驱动电路、多路led电流设定电路、相同功能的多路车灯电路和故障处理电路，驱动电路、led电流设定电路和车灯电路一一对应设置，其中，每路驱动电路包括驱动芯片的一个通道及其外围电路，该外围电路可选但不限于升压电路，每路驱动电路用于驱动对应的一路车灯电路工作。进一步地，每路led电流设定电路与对应的车灯电路串联连接，用于采集对应的车灯电路的电流，当其中一路车灯电路中有led开路时，对应的led电流设定电路将开路信号经驱动芯片反馈给故障处理电路，在接收到开路信号时，故障处理电路关闭所有驱动电路，使得所有车灯电路的所有led均不亮。
33.这样，本实施例通过利用驱动芯片的两个或更多个通道及其外围电路作为驱动电路，同时每路驱动电路上均设置有led电流设定电路，并通过故障报警电路在其中一路led电流设定电路检测到有led断路时，将所有驱动电路关断，从而使得所有的led均关断，如此实现电子n-1功能。并且，本实施例仅采用一个驱动芯片，体积小，减小了整个模块的占用空间。
34.进一步地，本实施例中的故障处理电路也为多路，每路故障处理电路对应一路驱动电路、led电流设定电路和车灯电路设置，当其中一路故障处理电路接收到开路信号时向其他路的驱动电路传输故障信号，将其他路的驱动电路关断，使得所有车灯电路的所有led均不亮，便于独立控制和故障互联。
35.进一步地，本实施例中的多路驱动电路均由车身bcm供电。这样，在正常情况下，由车身bcm供电，各路车灯电路均正常工作，所有led均正常点亮；当其中一路车灯电路中有led断路时，对应的故障处理电路将故障信号反馈至其他路的驱动电路的输入端后，所有驱动电路均关断，此时输入电源端的电流为0，小于车身电流阈值，车身报警，可对驾驶员及时进行提醒。
36.如图1-6所示，本实施例采用的驱动芯片pu1为tld6098-2es，是一种应用于大功率led驱动的直流-直流多拓扑控制器ic，该驱动芯片支持宽幅变化电压，同时支持多种拓扑结构，可同时控制两路不同电流或者不同规格的led串，实现不同的光学效果。当然在其他实施例中也可采用其他驱动芯片。
37.本实施例以驱动芯片tld6098-2es为例作具体说明。
38.本实施例的驱动电路为两路，分别为第一路驱动电路和第二路驱动电路；led电流设定电路为两路，分别为第一路led电流设定电流和第二路led电流设定电流；车灯电路为两路，分别为第一路车灯电路和第二路车灯电路；故障处理电路为两路，分别为第一路故障
处理电路和第二路故障处理电路。
39.驱动芯片及两路驱动电路的电源均由车身bcm提供，如图2，本实施例在电源输入端vcc处对地设有tvs管t1，保护后续电路免受瞬态电压和esd的干扰；本实施例在电源输入端vcc和两路驱动电路之间还设有防反二极管d1，防止产生反向电流；本实施例在电源输入端vcc和两路驱动电路之间还设有滤波电路，该滤波电路由电容c1、电容c2、电容c3、电感l1、电容c4、电容c5、电容c6等组成，对输入的电源信号进行滤波。
40.如图3，本实施例的第一路驱动电路的外围电路包括由电感l2、二极管d2、nmos管q1和第一电容组成的boost电路，本实施例中通过电容c16、电容c17、电容c18、电容c19并联形成上述第一电容，nmos管q1的栅极经电阻r8连接驱动芯片的第一通道的控制脚即swo1脚，同时nmos管q1的栅极经电阻r10接地。nmos管q1的源极经并联的电阻r12和电阻r13后接地，同时nmos管q1的源极连接驱动芯片的swcs1脚。驱动芯片通过对nmos管q1的控制来实现第一路驱动电路的升压控制。
41.类似地，如图4，第二路驱动电路的外围电路包括由电感l3、二极管d11、nmos管q8和第二电容组成的boost电路，本实施例中通过电容c45、电容c46、电容c47、电容c48并联形成上述第二电容，nmos管q8的栅极经电阻r45连接驱动芯片的第二通道的控制脚即swo2脚，同时nmos管q8的栅极经电阻r48接地。nmos管q8的源极经并联的电阻r51和电阻r52后接地，同时nmos管q8的源极连接驱动芯片的swcs2脚。驱动芯片通过对nmos管q8的控制来实现第二路驱动电路的升压控制。
42.本实施例在第一路驱动电路中还设有电容组，如电容c10、电容c11、电容c20和电容c21组成的电容组，可提高电路的电磁兼容能力；同样在第二路驱动电路中也设有电容组，如电容c37、电容c38、电容c41和电容c42组成的电容组。
43.进一步地，本实施例的第一路车灯电路和第二路车灯电路均包括有若干个串联连接的led。如图5-6，本实施例中第一路车灯电路包括17个led，分别为led1-led17，第二路车灯电路包括13个led，分别为led18-led30。当然，在其他实施例中，各车灯电路中led的数量可根据实际需要设置。
44.进一步地，如图3，本实施例的第一路led电流设定电路串联在第一路驱动电路与第一路车灯电路之间，第一路led电流设定电路包括采样电阻r4和电阻r7，采样电阻r4和电阻r7并联设置，采样电阻r4的两端连接驱动芯片的第一采样端即fbh1脚和fbl1脚。
45.类似地，如图4，第二路led电流设定电路串联在第二路驱动电路与第二路车灯电路之间，第二路led电流设定电路包括采样电阻r39和电阻r43，采样电阻r39和电阻r43并联设置，采样电阻r39的两端连接驱动芯片的第二采样端即fbh2脚和fbl2脚。
46.进一步地，如图3-4，本实施例的第一路故障处理电路包括nmos管q2、电阻r20、电阻r22和二极管d7，nmos管q2的栅极经电阻r22和二极管d7连接第一路驱动电路的故障输出端即fpwm/fault1脚，nmos管q2的栅极同时经电阻r20接地，nmos管q2的源极接地，nmos管q2的漏极连接第二路驱动电路的信号输入端即set2脚。set2脚经电阻r33接电源ivcc。
47.类似地，第二路故障处理电路包括nmos管q4、电阻r30、电阻r28和二极管d8，nmos管q4的栅极经电阻r28和二极管d8连接第二路驱动电路的故障输出端即fpwm/fault2脚，nmos管q4的栅极同时经电阻r30接地，nmos管q4的源极接地，nmos管q4的漏极连接第一路驱动电路的信号输入端即set1脚。set1脚经电阻r14接电源ivcc。
48.本实施例的车灯故障处理模块的工作原理：
49.如图1-6所示，驱动芯片和两路驱动电路均由车身bcm供电，两路驱动电路均采用boost拓扑结构进行升压，分别驱动两路车灯电路工作。
50.正常工作时，两路led电流设定电路采集电流为正常值，驱动芯片的两个故障输出端即fpwm/fault1脚和fpwm/fault2脚均输出低电平，即nmos管q2的栅极以及nmos管q4的栅极均为低电平，则nmos管q2和nmos管q4均断开，两个信号输入端即set1脚和set2脚均为高电平，各驱动电路正常工作，并且电源输入端vcc处电流也为正常工作时的电流，超过车身的阈值电流，车身不报错。
51.若有一颗led发生断路故障，无论是哪一路车灯电路中的哪一颗led故障，与之串联的其他led均熄灭，假设led2不亮，则与之相串联的led1、led3-led17均熄灭，此时第一路led电流设定电路采集电流为0，驱动芯片的第一个故障输出端即fpwm/fault1脚输出高电平，即nmos管q2的栅极为高电平，则nmos管q2导通，使得nmos管q2的漏极为低电平，将set2脚拉低，此时关断第二路驱动电路，从而使得第二路车灯电路中的led也全部熄灭，如此实现电子n-1功能。同时，由于此时两路驱动电路均被关断，电源输入端vcc处的电流也为0，小于车身阈值电流，从而实现故障报警功能。
52.综上所述，本实施例提供的一种车灯故障处理模块，在车灯中一颗led损坏时可以熄灭相同功能的所有led，实现电子n-1功能，并且可及时报警提示驾驶人员注意，保证驾驶安全性。
53.实施例二：
54.本实施例提出一种车灯，包括上述任一实施例的车灯故障处理模块，具体地实施方式可参照上述实施例，在此不再赘述。
55.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
56.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。
57.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。