专利名称：一种汽车背景光恒流总控驱动系统及驱动控制方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及汽车背景光LED光源的驱动控制及相 关技术。
技术背景汽车内部的仪表、操控按钮和旋钮以及开关等功能零部件提供照明和指示 功能的发光照明系统，其光源通常设计安装在相应零部件的内部，通过向外透 射光显示出具有特定含义的发光字符、发光图形或图形轮廓。汽车中带有背景 光发光指示照明系统的零部件通常有组合仪表、空调控制器、CD机以及组合开关等等。目前，汽车背景光所使用的发光器件主要是发光二极管(LED)，除了单个 的按钮和开关之外， 一个有背景光的零部件通常设计有多个发光二极管作为背 景光光源。 一般， 一辆汽车所使用作为背景光光源的发光二极管有30 50只。要 提高汽车背景光质量，首先要从光源问题着手。作为汽车背景光光源的LED， 其正确有效的驱动方法是确保汽车背景光光源质量的前提。而目前汽车背景光 LED所使用的驱动方法是用一个电阻R作为限流电阻与一只或多只LED进行串联，通过LED的工作电流计算所需的电阻值，然后将所有的LED和其限流电阻 并联起来统一供电，供电电源为固定或可调节的，如图1所示。由于LED是电流 型器件，并且串接电阻的阻值精度难以得到一致保证，通过串接电阻的方法很 难做到流过各个LED的电流基本一样，致使各个LED的发光亮度难以保证一致； 进行调压时，由于改变了LED的工作点，由于电阻的差异将使各个LED会变化 不一致，会出现明显色度和亮度的混乱。因此，现有技术中对汽车背景光LED 所使用的驱动方法不能有效控制汽车背景光光源的质量
发明内容
本发明针对目前汽车背景光驱动电路设计中存在的上述问题，提出一种汽 车背景光恒流总控驱动方法，设计一种汽车背景光恒流总控驱动系统。能够有 效提高汽车背景光色度及亮度的一致性，使用者也可以根据环境亮度方便地对 汽车背景光的亮度进行调节，并且能够保持亮度的均匀一致变化。本发明解决上述技术问题的技术方案是设计一种汽车背景光恒流总控驱 动系统，该系统由可调恒流源LED驱动模块、综合调节装置和模块调节装置组 成，其中可调恒流LED驱动模块有多路输出，可以同时为多路LED光源提供 一致的驱动电流；多个可调恒流源LED驱动模块的输出端分别连接在一系列 LED光源的负端为其提供一致的驱动电流，多个分模块调节装置输出端各自分 别连接一个可调恒流源LED驱动模块控制端，综合调节装置输出端连接多个分 模块调节装置控制端及多个可调恒流源LED驱动模块控制端。分模块调节装置对单个可调恒流LED驱动模块的输出电流进行调节，从而 达到调节该模块所驱动LED驱动电流的目的，综合调节装置可以调节单个或多 个恒流源LED驱动模块输出的电流，从而达到调节各驱动模块LED的电流。恒流源LED驱动模块包括一系列并联的调节电流或电压的单元调节驱动 电路，每一单元调节驱动电路由一晶体三极管串联恒流源构成。分模块调节装置和综合调节装置内置线性可调电阻，输出端连接恒流源控 制端，通过调节电流或电压的方法连续调节恒流源的输出电流。本发明还提出一种汽车背景光驱动控制方法，利用多个可调恒流源LED驱 动模块对汽车各个零部件背景光的LED光源进行驱动，为各LED光源提供一 致的工作电流；利用分模块调节装置对驱动各个零部件背景光的可调恒流源 LED驱动模块的输出电流进行调节；利用综合调节装置同时对多个可调恒流源LED驱动模块的输出电流进行调节，使其输出电流保持同步变化。
本发明的有益效果本发明利用多个可调恒流源LED驱动模块对汽车背景 光各个零部件的LED进行驱动，使组成汽车背景光的各个LED光源具有一致 的工作电流，利用分模块调节装置及综合调节装置对单个零部件及多个零部件 使用的可调恒流源LED驱动模块的输出电流进行调节，使这些模块的输出电流 保持同步变化，从而整体上使汽车背景光在进行亮度调节时保持色度和亮度的 同步变化，实现有效控制汽车背景光光源质量的目的。
图l目前普遍采用的汽车背景光LED驱动电路原理图； 图2本发明提出的汽车背景光驱动控制系统电路原理框图； 图3恒流LED驱动模块电路原理示意框图； 图4典型恒流源电路原理示意框具体实现方式本发明提出一种汽车背景光恒流总控驱动系统，利用多个可调恒流源LED 驱动模块对汽车各个零部件的背景光源LED进行驱动，使组成汽车背景光的各 个LED光源具有一致的工作电流，利用分模块调节装置及综合调节装置对单个 零部件及多个零部件使用的可调恒流源LED驱动模块的输出电流进行调节，使 这些模块的输出电流保持同步变化，从而整体上使汽车背景光在进行亮度调节 时保持色度和亮度的同步变化，实现有效控制汽车背景光光源质量的目的。 下面针对附图和具体实施方式
对本发明的实施进行具体说明。 图2所示为本发明设计的汽车背景光驱动系统电原理框图，该系统由可调 恒流源LED驱动模块、综合调节装置和分模块调节装置组成，电源连接在一系 列LED指示灯正端和各个恒流源LED驱动模块电源端，为系统提供工作电源， 其中可调恒流源LED驱动模块有多路输出，多个可调恒流源LED驱动模块的 输出端分别连接在一系列LED指示灯的负端，可以同时为多路LED提供一致 的驱动电流；各个分模块调节装置输出端各自连接到一个可调恒流源LED驱动 模块的控制端，综合调节装置输出端分别连接多个分模块调节装置控制端以及 多个可调恒流源LED驱动模块控制端，各个分模块调节装置对单个恒流源LED 驱动模块的输出电流进行调节，从而达到同步调节该模块所驱动LED驱动电流 的目的；综合调节装置可以调节单个或多个恒流源LED驱动模块输出的电流， 从而达到调节各驱动模块LED的电流，使这些模块的输出电流保持同步变化， 从而整体上使汽车背景光在进行亮度调节时保持色度和亮度的同步变化。图3所示为恒流源LED驱动模块电路原理示意图，虚线框内为可调恒流源 LED驱动模块6，包括调节装置控制驱动电流的输出。恒流源LED驱动模块由 一系列单元调节驱动电路并联组成，单元调节驱动电路用于调节电流或电压， 每一单元调节驱动电路包括一晶体三极管与恒流源的串联支路，具体电路如图 3所示。电源1输出端与一系列NPN晶体三极管2的基极相连接， 一系列三极管的 发射极接地，集电极分别通过恒流源连接到一系列LED发光二极管7的负极， 三极管的基级接电源将导通恒流源LED驱动模块各路的电流输出。恒流源3控 制端连接分模块调节装置4的输出端，分模块调节装置4内置线性可调电阻， 线性可调电阻串联在恒流源LED驱动模块的控制端，综合调节装置5也内置线 性可调电阻，与分模块调节装置内的可调电阻串联，改变分模块调节装置4可 调电阻的阻值，可以调节所控制的恒流源LED驱动模块的输出电流，改变综合 调节装置5可调电阻的阻值，可以调节多个与之连接在一起的恒流源驱动模块 的输出电流，通过调节装置统一调节各恒流源LED驱动模块输出电流的大小，
使输出到各个LED光源的驱动电流保持基本一致。
恒流源LED驱动模块可以是采用分立元件构成的恒流源LED驱动电路， 也可以是采用集成LED驱动芯片构成的LED驱动电路，图4中虚线部分为采 用分立元件构成的典型恒流源驱动电路原理示意图。运算放大器8的同相输入 端分别接分压电阻R1和调节装置4、 5内的可调电阻R2、 R3，由分压电阻R1 为其提供电源Vref,运算放大器反相输入端接NPN三极管Q1的发射极、电阻 R和R4相连的公共端，运算放大器的输出端接场效应管T1的栅极，场效应管 的漏极连接三极管Q1的集电极，并与发光二极管LED的负端相连，场效应管 的源极与三极管Q1的基极和电阻R4的另一端相连；恒流源驱动电路的电流吸 入大小与运算放大器8同相输入端的电压成正比，与电阻R成反比，当输出电 源增大或减小时，运算放大器反相端输入的反馈电压也增大或减小，使运算放 大器的输出电压减少或增大，从而调节流过场效应管T1和三极管Q1的电流减 小或增大，达到调节恒流源驱动控制输出电流的目的；调大或调小调节装置4、 5内可调电阻的阻值，施加到运算放大器8同相输入端的电压将增大或减小， 运算放大器8的输出电压也增大或减小，从而调节通过场效应管和三极管的电 源，达到调节恒流源电流的目的。
集成的LED驱动芯片是将多路有上述恒流驱动功能的电路集成在一块芯 片上，使电路更加简洁。
汽车背景光LED光源多路可调恒流源LED驱动模块可以同时驱动多路 LED光源，并保持输出到各个LED光源的驱动电流保持一致，在通过模块调节 装置或综合调节装置对汽车仪表背景光进行亮度的调节过程中，同时调节多路 恒流源LED驱动模块，使这些LED光源能够产生色度和亮度基本一致的背景 光。
权利要求
1、 一种汽车背景光恒流总控驱动系统，由可调恒流源LED驱动模块、综 合调节装置和分模块调节装置组成，其特征在于，所述可调恒流源LED驱动模 块有多路输出，多个可调恒流源LED驱动模块的输出端分别连接在一系列汽车 背景光LED光源的负端为其提供一致的驱动电流；多个分模块调节装置输出端 各自分别连接一个可调恒流源LED驱动模块的控制端，综合调节装置输出端连 接多个分模块调节装置的控制端及多个可调恒流源LED驱动模块的控制端。
2、 根据权利要求1所述的汽车背景光恒流总控驱动系统，其特征在于，恒 流源LED驱动模块包括一系列并联的调节电流或电压的单元调节驱动电路。
3、 根据权利要求2所述的汽车背景光恒流总控驱动系统，其特征在于，所 述单元调节驱动电路由晶体三极管2连接恒流源构成，电源连接晶体三极管2 的基极，晶体三极管2的发射极接地，晶体三极管2的集电极通过恒流源连接 到LED发光二极管的负极。
4、 根据权利要求1-3其中之一所述的汽车背景光恒流总控驱动系统，其特 征在于，分模块调节装置和综合调节装置内置线性可调电阻，上述调节装置输 出端连接可调恒流源LED驱动模块中恒流源控制端，通过调节电流或电压连续 调节恒流源的驱动电流。
5、 根据权利要求1-3其中之一所述的汽车背景光恒流总控驱动系统，其特 征在于，所述可调恒流源LED驱动模块可采用分立元件构成，也可采用集成 LED驱动芯片构成。
6、 根据权利要求5所述的汽车背景光恒流总控驱动系统，其特征在于，分 立元件构成的可调恒流源LED驱动模块包括，运算放大器、三极管Q1、场效 应管T1，运算放大器反相输入端接三极管Ql的发射极、电阻R和R4相连的公共端，运算放大器的输出端接场效应管T1的栅极，场效应管的漏极连接三极管 Ql的集电极，并与发光二极管LED的负端相连，场效应的源极与三极管Ql 的基极和电阻R4连接的公共端相连，运算放大器同相输入端通过电阻连接综 合调节装置和分模块调节装置输出端。
7、 一种汽车背景光驱动控制方法，其特征在于利用多个具有多路输出 的可调恒流源LED驱动模块对汽车各个零部件背景光的LED光源进行驱动， 为各LED光源提供一致的工作电流；利用分模块调节装置对驱动各个可调恒流 源LED驱动模块的输出电流进行调节；利用综合调节装置同时对多个可调恒流 源LED驱动模块和分模块调节装置的输出电流进行调节，使其输出电流保持同 步变化。
8、 根据权利要求7所述的汽车背景光驱动控制方法，其特征在于分模 块调节装置和综合调节装置内置线性可调电阻，通过调节电流或电压变化来连 续调节恒流源LED驱动模块的驱动电流。
9、 根据权利要求7所述的汽车背景光驱动控制方法，其特征在于所述 可调恒流源LED驱动模块可以采用分立元件方式构成，也可采用集成LED驱 动芯片构成。
全文摘要
本发明请求保护一种汽车背景光恒流总控驱动系统及驱动控制方法，涉及电子技术领域，本发明利用多个可调恒流源LED驱动模块对汽车各个零部件的背景光源LED进行驱动，使组成汽车背景光的各个LED光源具有一致的工作电流，利用分模块调节装置及综合调节装置对单个零部件及多个零部件使用的可调恒流源LED驱动模块的输出电流进行调节，使这些模块的输出电流保持同步变化，从而整体上使汽车背景光在进行亮度调节时保持色度和亮度的同步变化，实现有效控制汽车背景光光源质量的目的。本发明可作为汽车仪表盘各个零部件背景光色度和亮度的控制系统。
文档编号H05B37/02GK101146387SQ200710092828
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者昝昕武 申请人:昝昕武;重庆瑞阳科技开发有限公司