本发明涉及汽车灯具技术领域，适用于led灯具在led选用低亮度bin时满足车身诊断要求，但在led选用高亮度bin时不满足车身诊断的电源线电流反馈型灯具电路。
背景技术：
目前，各大汽车厂商对灯具故障时的诊断方法主要有以下三种方案：
1、电压诊断型：此方案灯具内除各功能供电线外，每个功能需要一根独立的故障诊断线与车身端相连，当灯具内功能较多时，诊断线的数量也将随之增加，这将增加车身端与灯具内线束的数量以及连接器的管脚数量，增加线束成本，增加连接器成本，增加车身布线复杂度，增加电磁干扰的风险以及车身重量。
2、通讯线诊断型：此方案灯具所用功能通过一根通讯线(lin线)或两根通讯线(can线)与车身端相连，所有或部分功能的诊断信号通过通讯线与车身端进行通讯。虽然此方案推出了好几年了，在一定程度上减少了车身与灯具的供电线数量，但增加了车身侧与灯具内软件程序的工作量与复杂度，因此使用范围仍不是很广。
3、电流诊断型：此方案灯具的各个功能通过各自的供电线进行故障诊断。因车身端中央控制模块(bcm)对每个功能正常工作电流有一最小值限制，故障发生时有一最大电流值限制。此方案因直接通过供电线进行故障诊断，节省了线束和连接器成本，而且诊断方便，因此很多车厂采用此种方案进行故障诊断。
基于车厂电流诊断型的要求以及led颗粒厂商在led供货时无法单亮度bin进行供货(只能两个或三个亮度bin同时供货)的问题，灯具厂商在进行led电路设计时往往会遇到在led使用低亮度bin时满足车身电流要求，在led使用高亮度bin时无法满足车身端最小工作电流要求的问题。
对电流型诊断的各功能灯，车身端一般要求当灯具正常工作时有一最小输入电流值(其值一般大于车身端中央控制单元(简称：bcm)的故障诊断盲区范围的上限值)，当灯具发生一颗或多颗led开路时有一个最大输入电流值(其值一般小于车身端bcm的故障诊断盲区范围的下限值)。
例如，图1为led选用低亮度bin时的电路示意图，因led选用低亮度bin，为了达到法规规定的亮度值则每颗需要流过led更大的电流，在电路设计合理的情况下，功能电路输入电流一般都能满足大于车身bcm规定的故障诊断盲区范围上限值的要求，此时无需在pcb上焊接bin区补偿电路。
因此，led灯在led选用低亮度bin时，因其亮度值较低，满足法规的流明值输出时需要流过led更大的电流，故状态车身一般不会报警。但是，在led选用高亮度bin时，因其亮度值较高，故满足法规的流明值输出时需要流过led更小的电流，此情形可能就会进入bcm的故障诊断盲区范围，从而引起整车报警。
技术实现要素：
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路，用以解决在led选用高亮度bin时可能引起的车身报警问题。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路，包括至少三个led1～led3、七个电阻r1～r7、三个三极管q1～q3、稳压管z1、输入保护电路模块、恒流驱动电路模块、诊断电路模块、两个二极管d1～d2，其中输入保护电路模块接在电源端和接地端之间，第一二极管d1的阳极连接电源端，第一二极管d1的阴极连接第一led1的阳极、第一电阻r1的第一端和第七电阻r7的第一端，用于实现防电源反接保护；在所有led1～led3均未开路的情况下第三led3导通时自身的钳位电压不高于稳压管z1的稳压值，钳位电压减去稳压管z1上的电压后剩余的电压经过第四电阻r4和第五电阻r5分压，使第五电阻r5上的电压低于第二三极管q2的基射极导通门槛电压而无法使第二三极管q2导通，而第三led3上的钳位电压经过第三电阻r3和第六电阻r6的分压后使第六电阻r6上的电压不低于第三三极管q3的基射极导通门槛电压而使第三三极管q3饱和导通，以使所有led1～led3的电压直接加在第七电阻r7上以实现电流补偿，并通过改变第七电阻r7的值来改变补偿电流的大小，以让led灯具输入电流不低于车身端bcm故障诊断盲区范围的上限值；第二电阻r2用于驱动第一三极管q1导通以点亮三个led1～led3，稳压管z1、三个led1～3、第四电阻r4和第五电阻r5、第二三极管q2、第二二极管d2和诊断电路模块用于将led开路时的灯具输入电流减少至车身端bcm故障诊断盲区范围的下限值以下。
根据本发明的满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路的一实施例，第一电阻r1的第二端连接至恒流驱动电路模块和诊断电路模块用于驱动此部分电路工作以点亮led或在led开路时实现诊断；第一led1的阴极连至第二led2的阳极，第二led2的阴极连至第三led3的阳极，第三电阻r3的第一端连接稳压管z1的阴极，稳压管z1的阳极连至第四电阻r4的第一端，第四电阻r4的另一端连至第五电阻r5的第一端和第二三极管q2的基极，第三电阻r3的第二端连至第二三极管q2的集电极，第六电阻r6的第一端连接第三三极管q3的基极，第七电阻r7的第二端连至第三三极管q3的集电极，第三三极管q3的发射极与第二二极管d2的阴极、第六电阻r6的另一端、第二三极管q2的发射极、第五电阻r5的另一端以及第三led3的阴极接在一起后接至第一三极管q1的集电极，第一三极管q1的基极接用于电流平衡的第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端接恒流驱动电路模块以将驱动电路连至led主电路让led点亮，第一三极管q1的发射极也连至恒流驱动电路模块以实现led电路回路，第二二极管d2的阳极连至诊断电路模块。
根据本发明的满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路的一实施例，在第一led1或第二led2开路的情况下，稳压管z1的阴极无电压，第二三极管q2和第三三极管q3的基极均无电压，bin区补偿电路不工作。
根据本发明的满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路的一实施例，在第三led3开路的情况下，稳压管z1通过第四电阻r4和第五电阻r5驱动第二三极管q2饱和导通，第三三极管q3的基射极电压减小到导通门槛电压以下，关断第七电阻r7和第三三极管q3的bin区补偿电路，此时恒流驱动电路模块驱动第一led1和第二led2经第三电阻r3、第二三极管q2和第二二极管d2至诊断电路模块进行led开路诊断，通过改变第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5的阻值可将led亮度减小至人眼可识别亮度以下且灯具输入电流小于车身端bcm故障诊断盲区范围的下限值。
根据本发明的满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路的一实施例，在led灯具包含多于三颗led的情况下，bin区补偿电路包含多个由第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、稳压管z1、第一三极管q1、第二二极管q2、第三二极管q3构成的电路模块。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明针对led灯具在led选用低亮度bin时满足车身电流诊断要求，但在led选用高亮度bin时不满足车身电流诊断要求的困扰汽车厂商、灯具厂商以及led制造商多年的ledbin区供货以及车身电流诊断问题，以较低成本设计了一种led选用高亮度bin时bin区补偿电路。
相对于现有技术，本发明有以下的创新点：
(1)从电子方面解决了困扰汽车厂商、灯具厂商以及led制造商多年的由led制造商不同亮度bin区供货可能引起的车身bcm电流报警问题；
(2)根据电路中led的型号修改电路参数，可适用于不同的led功能灯具，如倒车灯功能、后雾灯功能、位置灯功能、刹车灯功能等，且电路具有较高的性价比；
(3)设计的ledbin区补偿电路可根据led数量灵活扩展，具有可移植性；
(4)在电路正常工作时消耗电流，在电路发生任意一颗led开路时不消耗电流。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为led选用低亮度bin时电路的示意图。
图2为本发明的满足车身诊断的led灯具用电流反馈型亮度bin区补偿电路的实施例的示意图。
图3为本发明的led选用高亮度bin电路正常工作时的bin区补偿电路的电流示意图。
图4为本发明的led选用高亮度bin且led1/led2开路时的bin区补偿电路的电流示意图。
图5为本发明的led选用高亮度bin且led3开路时的bin区补偿电路的电流示意图。
图6为本发明的led选用高亮度bin时bin区补偿电路的恒流驱动一种示例的电路图。
图7为图6的示例电路在图3条件下的d1电流、led1电流和电阻r7电流仿真波形图。
图8为图6的示例电路在图4条件下的d1电流、led3电流和电阻r7电流仿真波形图。
图9为图6的示例电路在图5条件下的d1电流、led1电流和电阻r7电流仿真波形图。
图10为led选用高亮度bin且有多串led时的bin区补偿电路的扩展电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
针对led选用高亮度bin且功能电路输入电流无法满足大于车身bcm规定的故障诊断盲区范围上限值的要求，本发明设计了如图2所示的bin区补偿电路的实施例。因led选用高亮度bin，其有更高的光效输出，达到法规规定的亮度值每颗需要流过led较小的电流，为避免bcm错误地报故障，在电路中增加led高亮度bin区补偿电路，从而提高功能电路的输入电流。
如图2所示，本实施例的用于ledbin区补偿电路包括led1～led3、稳压管z1、电阻r1～r7、三极管q1、q2和q3、输入保护电路模块、二极管d1。输入保护电路模块连接在电源端和接地端之间。二极管d1的阳极连接电源端，d1的阴极连接led1的阳极、电阻r1的第一端和电阻r7的第一端，用于实现防电源反接保护。电阻r1、电阻r2、三极管q2、led1～led3以及恒流驱动电路模块构成本实施例的主功率电路结构。电阻r2用于驱动三极管q1导通以点亮led1～led3。led1～led3、电阻r3、电阻r6、电阻r7、三极管q3构成本实施的补偿电路模块，实现led选用高亮度bin的灯具总电流不满足整车工作电流要求时的电流补偿。稳压管z1、led1～led3、电阻r3～r5、三极管q2、二极管d2以及诊断电路模块实现led开路时的灯具输入电流减少至bcm故障诊断盲区范围的下限值以下。
电阻r1的第二端连接至恒流驱动电路模块和诊断电路模块用于驱动此部分电路工作以点亮led或在led开路时实现诊断。led1的阴极连至led2的阳极，led2的阴极连至led3的阳极。电阻r3的第一端连接稳压管z1的阴极，稳压管z1的阳极连至电阻r4的第一端，电阻r4的另一端连至电阻r5的第一端和三极管q2的基极。电阻r3的第二端连至三极管q2的集电极。电阻r6的第一端连接三极管q3的基极，电阻r7的第二端连至三极管q3的集电极，三极管q3的发射极与二极管d2的阴极、电阻r6的另一端、三极管q2的发射极、电阻r5的另一端以及led3的阴极接在一起后接至三极管q1的集电极。三极管q1的基极接用于电流平衡的电阻r2的第一端，电阻r2的第二端接恒流驱动电路模块以将驱动电路连至led主电路让led点亮。三极管q1的发射极也连至恒流驱动电路模块以实现led电路回路。二极管d2的阳极连至诊断电路模块。
当led1～led3均未开路时让灯具工作，因车身上的所有类型led的最小压降不低于1.8v，此时因led3正向导通时的钳位作用，其上电压经电阻r3和r6分压后使电阻r6上的电压不低于三极管q3的基射极导通门槛电压而使三极管q3饱和导通，致使led1～3的电压直接加在电阻r7上以实现电流补偿，并可根据灯具具体设计需要来通过改变电阻r7的值以改变补偿电流的大小，让灯具输入电流不低于车身端bcm故障诊断盲区范围的上限值。
图3为本实施例的led选用高亮度bin电路正常工作时bin区补偿电路电流示意图。其工作原理如下：在led1～3均未开路的情况下led3导通时自身的钳位电压不高于稳压管z1的稳压值，钳位电压减去稳压管z1上的电压后，经过电阻r4和电阻r5分压后电阻r5上的电压低于三极管q2的基射极导通门槛电压而无法使三极管q2导通，而led3正向导通时的钳位压降通过电阻r3、r6分压使三极管q3导通(见前述)，故输入通过电阻r7和三极管q3而达到补偿电流目的。改变电路中r3和r7的阻值可达到更改补偿电流的大小。此时电路电流流向如图3中虚线箭头所示。
当led1～led2任意一颗led开路时，因稳压管z1的阴极无电压，无法驱动三极管q2或q3导通，故ledbin区补偿电路不工作。图4为led选用高亮度bin且led1/led2开路时bin区补偿电路电流示意图。此时因led1或led2开路，三极管q2和q3的基极均无电压，故bin区补偿电路不工作，不消耗电路电流。此时电路电流流向如图4中虚线箭头所示。
当led3开路时，若选用的稳压管z1在其精度范围内的最小值仍大于led电压bin的最大值，则z1通过r4和r5驱动三极管q2饱和导通，将此时三极管q3的基射极电压减小到导通门槛电压以下，关断电阻r7和三极管q3的bin区补偿电路，此时恒流驱动电路模块驱动led1或led2经电阻r3、三极管q2和二极管d2至诊断电路模块进行led开路诊断，通过改变电阻r3、r4和r5的阻值可将led亮度减小到人眼可识别亮度以下，且灯具输入电流小于bcm故障诊断盲区范围的下限值。
另外，当灯具电路每串仅有两颗led时，去掉电路中的led1或led2仍能满足要求。当灯具某一功能有多颗(>3颗)led时，可将上述虚线框中的电路进行复制扩展，使led在高亮度bin正常工作时启动bin区补偿电路补偿输入电流，发生任意一颗led开路故障时关断bin区补偿电路以达到输入电流符合bcm故障诊断盲区范围的下限值以下的要求。
图5为led选用高亮度bin且led3开路时bin区补偿电路电流示意图。此时因led3开路，led1～led2通过稳压管z1和电阻r4、r5而使三极管q2导通将三极管q3的基射极电压拉至导通门槛电压以下，故三极管q3不导通，bin区补偿电路不工作，不消耗电路电流。此时电路电流流向如图5中虚线所示。
图6为led选用高亮度bin时bin区补偿电路的恒流驱动一种示例电路图。图7～图9为图6的示例电路分别在图3～图5的条件下对应的电路输入电流，流过led的电流以及bin区补偿电路中流过电阻r7的电流的仿真波形图。从仿真参数可知，当出现电路中任意一颗led开路时，bin区补偿电路无电流流过，不增加电路电流负担，灯具输入电流满足车身bcm要求的最大10ma的技术要求。
图10为led选用高亮度bin且有多串led时bin区补偿电路的扩展电路示意图。当电路中的led多于三颗时，所设计的bin区补偿电路可根据led数量灵活扩展，具有可移植性。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。