车用led灯监控和保护
电路及车辆
技术领域
1.本实用新型属于车辆电子控制技术领域，具体涉及一种车用led灯监控和保护电路及车辆。
背景技术：
2.随着当前汽车的智能化程度越来越高，车用led灯的使用场景也越来越广泛，除了装饰和照明的作用，还会承担车与环境、车与用户之间的信息交互作用，成为车辆行驶安全的重要保障。因此对于关重部位的led车灯需要实施监控和保护，比如：当电压检测模块数值异常时，如能及时通过控制器处理和反馈，并提供问题排查建议，以便实现最大程度地保障用户用车安全。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种车用led灯监控和保护电路及车辆，能监测车用led灯供电电压，能监控车用led灯多种状态并处理。
4.第一方面，本实用新型
所述的一种车用led灯监控和保护电路，包括：
5.限
流电路，用于限制输入led灯电路的电流；
6.取样电路，用于监测led灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；
7.emc保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该emc保护电路分别与限流电路和取样电路连接；
8.控制系统电路，用于控制led灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和emc保护电路连接；
9.控制mcu，用于监测和控制led灯电路的运行情况，并基于led灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制mcu分别与取样电路、emc保护电路和控制系统电路连接。
10.可选地，还包括：
11.防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。
12.可选地，所述控制系统电路包括三极管q1、
电阻r7、电阻r8和三极管q2，三极管q1的发射极经电阻r7与三极管q1的基极连接，且电阻r7与三极管q1的发射极的连接点与外部输入电源的vdd_in连接；电阻r7与三极管q1的基极的连接点经电阻r8与三极管q2的集电极连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极与控制mcu的en1_mcu_io脚连接。
13.可选地，所述限流电路包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3和电阻r4并联后与led灯串联进行分流。
14.可选地，所述取样电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r5和电容c2，电容c2的一端接地，电容c2的另一端与控制mcu的det_mcu_a/d脚连接，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端经电阻r1与led灯的供电端vdd_led连接，电阻r5的一端与电阻r1和电阻r2的连接点连接，电
阻r5的另一端与电容c2和控制mcu的det_mcu_a/d脚的连接点连接，对led灯的供电端vdd_led电压进行分压取样后，通过det_mcu_a/d传输给控制mcu进行a/d转换处理及计算。
15.可选地，所述emc保护电路包括电容c1和电阻r5，电容c1与电阻r5并联形成滤波电路对输出给led灯的电源进行滤波。
16.可选地，所述防极性反转电路包括二极管d1，所述二极管d1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管d1的阴极与led灯的供电端vdd_led连接。
17.第二方面，本发明所述的一种车辆，采用如本实用新型所述的车用led灯监控和保护电路。
18.本实用新型具有以下优点：本实用新型能够防止出现车用led灯电路及传输线异常引发电路冒烟、冒火风险，以及led灯不能正常点亮导致信息传递出错的风险；通过故障警告提示，督促用户尽快到4s店进行车辆检测维修，排除故障现象，保护用车安全。
附图说明
19.图1为本实施例的系统框图；
20.图2为本实施例的电路图；
21.图3为本实施例的工作过程图。
具体实施方式
22.以下将结合附图对本实用新型进行详细的说明。
23.如图1所示，本实施例中，一种车用led灯监控和保护电路，包括限流电路、取样电路、emc保护电路、控制系统电路和控制mcu；其中，限流电路用于限制输入led灯电路的电流。取样电路用于监测led灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接。emc保护电路用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该emc保护电路分别与限流电路和取样电路连接。控制系统电路用于控制led灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和emc保护电路连接。控制mcu用于监测和控制led灯电路的运行情况，并基于led灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，当出现异常时对电路通断进行控制，并实现故障警告和问题排查指导，该控制mcu分别与取样电路、emc保护电路和控制系统电路连接。通过对车辆涉及安全功能的led灯进行状态监测和保护，如有异常上报控制mcu进行预处理，并提供问题排查指导建议。
24.本实施例中，一种车用led灯监控和保护电路，还包括防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。
25.如图2所示，本实施例中，所述控制系统电路包括三极管q1、电阻r7、电阻r8和三极管q2，三极管q1的发射极经电阻r7与三极管q1的基极连接，且电阻r7与三极管q1的发射极的连接点与外部输入电源的vdd_in连接；电阻r7与三极管q1的基极的连接点经电阻r8与三极管q2的集电极连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极与控制mcu的en1_mcu_io脚连接。控制mcu通过en1_mcu_io脚控制三极管q2的基极使三极管q2的集电极受联动控制，三极管q2的集电极经电阻r8与三极管q1的基极连接，联动控制三极管q1的发射极和集电极饱和导通,将vdd_in的电源供应给vdd_led。
26.如图2所示，本实施例中，所述限流电路包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3和电阻
r4并联后与led灯串联进行分流。
27.如图2所示，本实施例中，所述取样电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r5和电容c2，电容c2的一端接地，电容c2的另一端与控制mcu的det_mcu_a/d脚连接，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端经电阻r1与led灯的供电端vdd_led连接，电阻r5的一端与电阻r1和电阻r2的连接点连接，电阻r5的另一端与电容c2和控制mcu的det_mcu_a/d脚的连接点连接，对led灯的供电端vdd_led电压进行分压取样后，通过det_mcu_a/d传输给控制mcu进行a/d转换处理及计算。计算公式为: det_mcu_a/d处的电压=vdd_led*{(r2+r1)/r2}，其中电阻r5为mcu端口保护限流电阻，防止电流过大时对mcu端口造成损伤。
28.如图2所示，本实施例中，所述emc保护电路包括电容c1和电阻r5，电容c1与电阻r5并联形成滤波电路对输出给led灯的电源进行滤波，以避免led灯电路等运行不稳定。
29.如图2所示，本实施例中，所述防极性反转电路包括二极管d1，所述二极管d1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管d1的阴极与led灯的供电端vdd_led连接。
30.如图3所示，一种车用led灯监控和保护电路的工作过程如下：
31.第一步（参见图3中的301）：启动控制mcu；
32.第二步（参见图3中的302）：启动检测；
33.第三步（参见图3中的303）：进行是否对外部电源短路判断，如果异常，则进入第四步，如果正常，则进入第五步；
34.第四步（参见图3中的304）：启动异常处理机制并报警，使三极管q2的基极为低电平，使三极管q2的集电极与发射极断开，联动控制三极管q1的基极为高并使三极管q1的发射极与集电极断开，使内部不对led供电，并上报控制mcu进行预警；
35.第五步（参见图3中的305）：进行led灯是否对地短路判断，如异常，则进入第四步；如正常，则进入第六步；
36.第六步（参见图3中的306）：判断led灯电源电压范围是否正常，如异常，则进入第四步；如正常，则进入第七步；
37.第七步（参见图3中的307）： led灯状态监测结束。
38.本实施例中，det_mcu_a/d处的阈值可根据具体的led灯参数进行标定，比如：
39.1、led灯是否对电源短路：
40.短路
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为1；
41.未短路
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为2；
42.2、led灯是否对地线短路：
43.短路
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为3；
44.未短路
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为4；
45.3、led灯电压是否正常：
46.电压正常
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为5；
47.电压异常
‑‑
det_mcu_a/d处的阈值设置为6。
48.上述实施例为本实用新型方法较佳的实施方式，但本实用新型方法的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种车用led灯监控和保护电路，其特征在于，包括：限流电路，用于限制输入led灯电路的电流；取样电路，用于监测led灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；emc保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该emc保护电路分别与限流电路和取样电路连接；控制系统电路，用于控制led灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和emc保护电路连接；控制mcu，用于监测和控制led灯电路的运行情况，并基于led灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制mcu分别与取样电路、emc保护电路和控制系统电路连接。2.根据权利要求1所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于，还包括：防极性反转电路，用于防止外界电源反接入用电电路，以及电源电路的正极与负极反接，该防极性反转电路分别与限流电路和取样电路连接。3.根据权利要求1或2所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于：所述控制系统电路包括三极管q1、电阻r7、电阻r8和三极管q2，三极管q1的发射极经电阻r7与三极管q1的基极连接，且电阻r7与三极管q1的发射极的连接点与外部输入电源的vdd_in连接；电阻r7与三极管q1的基极的连接点经电阻r8与三极管q2的集电极连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极与控制mcu的en1_mcu_io脚连接。4.根据权利要求3所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于：所述限流电路包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3和电阻r4并联后与led灯串联进行分流。5.根据权利要求1或2或4所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于：所述取样电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r5和电容c2，电容c2的一端接地，电容c2的另一端与控制mcu的det_mcu_a/d脚连接，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端经电阻r1与led灯的供电端vdd_led连接，电阻r5的一端与电阻r1和电阻r2的连接点连接，电阻r5的另一端与电容c2和控制mcu的det_mcu_a/d脚的连接点连接，对led灯的供电端vdd_led电压进行分压取样后，通过det_mcu_a/d传输给控制mcu进行a/d转换处理及计算。6.根据权利要求5所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于：所述emc保护电路包括电容c1和电阻r5，电容c1与电阻r5并联形成滤波电路对输出给led灯的电源进行滤波。7.根据权利要求2所述的车用led灯监控和保护电路，其特征在于：所述防极性反转电路包括二极管d1，所述二极管d1的阳极与限流电路的一端电连接，所述二极管d1的阴极与led灯的供电端vdd_led连接。8.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至7任一所述的车用led灯监控和保护电路。
技术总结
本实用新型公开了一种车用LED灯监控和保护电路及车辆，包括：限流电路，用于限制输入LED灯电路的电流；取样电路，用于监测LED灯的供电电压，该取样电路与限流电路连接；EMC保护电路，用于滤除电路的杂波干扰和脉冲，该EMC保护电路分别与限流电路和取样电路连接；控制系统电路，用于控制LED灯电路的通断，该系统控制电路分别与限流电路和EMC保护电路连接；控制MCU，用于监测和控制LED灯电路的运行情况，并基于LED灯电路的运行情况对控制系统电路的通断进行控制，该控制MCU分别与取样电路、EMC保护电路和控制系统电路连接。本实用新型能够监测车用LED灯供电电压，可监控车用LED灯多种状态并处理。态并处理。态并处理。
技术研发人员：
高杰 唐春华 关鹏辉
受保护的技术使用者：
重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：
2022.08.11
技术公布日：
2023/2/28
