车灯和发光电路制造技术

本发明专利技术涉及一种车灯和发光电路。半导体光源(110；110_1；110_2)的发光电路包括调光电路(240；240A；240B；240C)和恒流电路(220；220E)。调光电路(240；240A；240B；240C)配置成产生脉冲状的调光信号，所述调光信号具有与输入的脉冲信号对应的占空比并且在每个脉冲中都有至少一个边缘是平滑的。恒流电路(220；220E)包括线性调节器(210；210E；210F)。恒流电路(220；220E)配置成将流入到半导体光源(110；110_1；110_2)中的灯电流稳定为与所述调光信号对应的目标量。

【技术实现步骤摘要】
车灯和发光电路
本专利技术涉及一种用于汽车等的车灯(车辆用灯具)和发光电路。
技术介绍
在灯具领域中，调光是重要的功能之一。近年来，灯具采用诸如发光二极管(LED)的半导体光源。通常有两种用于半导体光源的调光的方法：模拟调光(线性调光)方法；以及脉宽调制(PWM)调光方法。模拟调光方法用于调节流入半导体光源中的驱动电流的直流电平。PWM调光方法用于通过切换流入半导体光源中的电流以调节接通(ON)时段/期间的比率来调节驱动电流的平均电平。用于半导体光源的发光电路有两种类型：使用DC(直流)-DC转换器的发光电路；以及使用线性调节器(串列调节器)的发光电路。前者效率高，但成本高。因此，对于需要降低成本的灯具，采用线性调节器。图1是包括线性调节器(串列调节器)的灯具的框图。灯具100R包括光源110和发光电路200R。光源110包括一个或多个发光元件112。发光电路200R从电池接收电源电压VDD，并且使流入光源110中的驱动电流(灯电流)ILAMP稳定为与目标亮度对应的电流量。发光电路200R包括线性调节器210和用于PWM调光的开关SW。线性调节器210包括输出晶体管212、电阻(器)R1和误差放大器(运算放大器)214，以将灯电流ILAMP稳定为相对于基准电压VADIM线性变化的电流量IREF。IREF＝(VDD-VADIM)/R(1)开关SW设置在输出晶体管212的栅极和电源线102之间(或栅极和源极之间)。在将开关SW设定为断开(OFF)时，用式(1)表示的目标量IREF的灯电流ILAMP流过，并且光源110点亮(点亮时段)。在开关SW被设定为接通(ON)时，输出晶体管212被设定为断开。结果，灯电流ILAMP变为零，并且光源110熄灭(熄灭时段)。当开关SW响应于用于PWM调光的控制信号SPWM而以预定的PWM周期切换时，交替地产生点亮时段和熄灭时段。因此，当控制信号SPWM的占空比改变时，流入光源110中的灯电流ILAMP的平均量改变，这导致光源110的有效亮度的改变。图2是图1的灯具100R的动作波形图。当在时刻t0输入电源电压VDD时，发光电路200R起动。在从t0到t1期间，PWM信号SPWM的占空比为100％(即固定为高电平)，使得灯电流ILAMP稳定为目标量IREF。在时刻t1之后，为了使光源110减光(变暗)，将PWM调光(也称为PWM减光)设定为接通(ON)。具体地，PWM信号SPWM的占空比d下降(在本例中下降了50％)。因此，灯电流ILAMP在点亮时段TON期间为IREF，在熄灭时段TOFF期间为0A，而平均灯电流ILAMP通过ILAMP(AVE)＝IREF×d来限定。当在时刻t2电源电压VDD切断时，发光电路200R停止，并且灯电流ILAMP变为零。
技术实现思路
包括线性调节器的灯具100R具有电磁噪声比使用DC-DC转换器的灯具少的优点。然而，当如上所述执行PWM调光时，灯电流ILAMP发生切换，这导致电磁噪声的产生。本专利技术提供了一种车灯和一种发光电路，它们能够减少电磁噪声或容易应对电磁噪声。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路包括调光电路和恒流电路。所述调光电路配置成产生脉冲状的调光信号，所述调光信号具有与输入的脉冲信号对应的占空比并且在每个脉冲中都有至少一个边缘(边沿)是平滑的(钝化的，softened)。所述恒流电路包括线性调节器。所述恒流电路配置成将流入到所述半导体光源中的灯电流稳定为与所述调光信号对应的目标量。灯电流具有基于调光信号的波形而改变的波形。因此，根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路可以通过使调光信号的波形平滑化来抑制灯电流的急剧变化。这使得可以减少电磁噪声或易于应对电磁噪声。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述调光电路可以包括电容器和充放电电路，所述充放电电路配置成按照所述脉冲信号来对所述电容器进行充放电。所述调光信号可以配置成与所述电容器的电压相对应。通过限制充电速度和放电速度中的至少一者，根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路能够产生具有平滑边缘的调光信号。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述充放电电路可以包括第一开关、第一电阻和第二开关。所述第一开关和所述第一电阻可以串列地设置在所述电容器的一端和基准电压线之间。所述第二开关可以设置在所述电容器的所述一端和接地线之间。所述第一开关和所述第二开关可以配置成按照所述脉冲信号执行互补切换。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路能够按照第一电阻的电阻值来使调光信号的上升沿(正沿)变得平滑。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述充放电电路还可以包括与所述第二开关串列地设置在所述电容器的所述一端和所述接地线之间的第二电阻。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路可以按照第二电阻的电阻值来使调光信号的下降沿(负沿)变得平滑。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述充放电电路可以包括第一开关、第二开关和第二电阻。所述第一开关可以设置在所述电容器的一端和基准电压线之间。所述第二开关和所述第二电阻可以串列地设置在所述电容器的所述一端和接地线之间。所述第一开关和所述第二开关可以配置成按照所述脉冲信号执行互补切换。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路可以按照第二电阻的电阻值来使调光信号的下降沿变得平滑。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述充放电电路可以包括第一电流源和第二电流源，所述第一电流源设置在所述电容器的一端和基准电压线之间，所述第二电流源设置在所述电容器的所述一端和接地线之间。所述第一电流源和所述第二电流源可以配置成按照所述脉冲信号互补地被设定为接通(ON)。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路能够通过降低第一电流源和第二电流源中的至少一者的电流供给能力(增大输出阻抗)来使调光信号的波形变得平滑。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述充放电电路可以包括驱动器和电阻。所述驱动器可以配置成按照所述脉冲信号输出高电压和低电压。所述电阻可以设置在所述驱动器的输出和所述电容器的一端之间。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路可以通过由电阻和电容器形成的低通滤波器来使驱动器的输出信号变得平滑。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述发光电路还可以包括第三开关，所述第三开关设置在电源线和接接地线中的一者与所述线性调节器的输出晶体管的栅极之间。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，当第三开关被设定为接通时，即使线性调节器的运算放大器具有偏移电压，也能够可靠地切断灯电流。根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路可以包括脉冲发生器，所述脉冲发生器配置成接收指示所述半导体光源的亮度的控制信号并产生具有与所述控制信号对应的占空比的所述脉冲信号。在根据本专利技术的第一方面的半导体光源的发光电路中，所述半导体光源可以包括第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体光源(110；110_1；110_2)的发光电路(200；200D；200G；200H；200I；200E；200F)，其特征在于包括：/n调光电路(240；240A；240B；240C)，所述调光电路配置成产生脉冲状的调光信号，所述调光信号具有与输入的脉冲信号对应的占空比并且在每个脉冲中都有至少一个边缘是平滑的；和/n恒流电路(220；220E)，所述恒流电路包括线性调节器(210；210E；210F)，所述恒流电路(220；220E)配置成将流入到所述半导体光源(110；110_1；110_2)中的灯电流稳定为与所述调光信号对应的目标量。/n

【技术特征摘要】
20181016 JP 2018-195218;20181128 JP 2018-2225941.一种半导体光源(110；110_1；110_2)的发光电路(200；200D；200G；200H；200I；200E；200F)，其特征在于包括：
调光电路(240；240A；240B；240C)，所述调光电路配置成产生脉冲状的调光信号，所述调光信号具有与输入的脉冲信号对应的占空比并且在每个脉冲中都有至少一个边缘是平滑的；和
恒流电路(220；220E)，所述恒流电路包括线性调节器(210；210E；210F)，所述恒流电路(220；220E)配置成将流入到所述半导体光源(110；110_1；110_2)中的灯电流稳定为与所述调光信号对应的目标量。


2.根据权利要求1所述的发光电路(200)，其特征在于：
所述调光电路(240；240A；240B；240C)包括
电容器(C11；C21；C31)，和
充放电电路(242)，所述充放电电路配置成按照所述脉冲信号来对所述电容器(C11；C21；C31)进行充放电；并且
所述调光信号配置成与所述电容器(C11；C21；C31)的电压相对应。


3.根据权利要求2所述的发光电路(200)，其特征在于：
所述充放电电路(242)包括
第一开关(M11)，
第一电阻(Ro1)，和
第二开关(M12)，所述第一开关(M11)和所述第一电阻(Ro1)串列地设置在所述电容器(C11)的一端和基准电压线之间，所述第二开关(M12)设置在所述电容器(C11)的所述一端和接地线之间；并且
所述第一开关(M11)和所述第二开关(M12)配置成按照所述脉冲信号执行互补切换。


4.根据权利要求3所述的发光电路(200)，其特征在于，所述充放电电路(242)还包括与所述第二开关(M12)串列地设置在所述电容器(C11)的所述一端和所述接地线之间的第二电阻(Ro2)。


5.根据权利要求2所述的发光电路(200)，其特征在于：
所述充放电电路(242)包括
第一开关(M11)，
第二开关(M12)，和
第二电阻(Ro2)，所述第一开关(M11)设置在所述电容器(C11)的一端和基准电压线之间，所述第二开关(M12)和所述第二电阻(Ro2)串列地设置在所述电容器(C11)的所述一端和接地线之间；并且
所述第一开关(M11)和所述第二开关(M12)配置成按照所述脉冲信号执行互补切换。


6.根据权利要求2所述的发光电路(200)，其特征在于：
所述充放电电路(242)包括
第一电流源(254)，所述第一电流源设置在所述电容器(C31)的一端和基准电压线之间，和
第二电流源(256)，所述第二电流源设置在所述电容器(C31)的所述一端和接地线之间；并且
所述第一电流源(254)和所述第二电流源(256)配置成按照所述脉冲信号互补地被设定为接通。


7.根据权利要求2所述的发光电路(200)，其特征在于：
所述充放电电路(242)包括
驱动器(250)，所述驱动器配置成按照所述脉冲信号输出高电压和低电压，和
电阻(R21)，所述电阻设置在所述驱动器的输出和所述电容器(C21)的一端之间。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光电路(200F)，其特征在于还包括第三开关(SW31)，所述第三开关设置在电源线和接地线中的一者与所述线性调节器(210F)的输出晶体管的栅极之间。

【专利技术属性】
技术研发人员：市川知幸，
申请(专利权)人：株式会社小糸制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP