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CN107846753A - 一种控制led转向灯闪烁的闪光继电器 - Google Patents

一种控制led转向灯闪烁的闪光继电器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，包括MCU、输入电压采样回路、输出开关回路、输入端B以及输出端E和L，其中，B、E端组成控制回路，B、L端组成输出回路；所述输入电压采样回路与控制回路并联，用于检测输入电压；所述输出开关回路串联于输出回路，用于控制输出回路的通断；该输入电压采样回路和输出开关回路均与MCU相连，所述MCU根据电压采样回路采集的电压控制输出开关回路工作。本发明能够根据输入电压自动调节LED灯具的工作电压，使LED灯具始终工作在正常工作电压范围之内，从而避免因电压变化而造成LED灯具损坏，提高LED灯具的使用寿命。

Description

一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器
技术领域
本发明涉及一种摩托车电子元件，尤其涉及一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器。
背景技术
随着LED灯具的普及，摩托车上的灯具逐渐从白炽灯变更为LED灯具，其中转向灯也从10W以上的白炽灯变更为3W左右的LED灯具，灯具变更后若继续使用原控制白炽灯闪烁的闪光继电器，会造成LED灯具的闪烁频率超出法规要求，因而需要采用专用于控制LED灯具的闪光继电器对灯具闪烁进行控制。
目前的闪光继电器B端→E端的正常工作电压范围为11V～15V，额定工作电压为13.5V，当电压过高时，其使用寿命会大大缩短：如18V能工作1小时，24V工作1分钟。闪光器L端以ON/OFF的方式输出到灯具，输出ON时灯具点亮工作，输出OFF时灯具熄灭停止，其中，ON/OFF频率为1Hz～2Hz，占空比35％～70％(如图2)。当闪光继电器L端输出ON时，输入B端→输出L端之间会产生压降，此压降国标要求在输入电压范围内＜0.4V；当闪光继电器L端输出ON时输入B端→L端压降＜0.4V，输出到灯具的电压为10.6V～14.6V之间。但现在的LED转向灯灯具驱动不带恒流控制，随着输入电压的上升，灯珠工作电流也随之上升，当电流上升后，导致灯珠发热也随之上升，使寿命也随之下降；当摩托车不带蓄电池或异常工况时，电源电压＝闪光继电器工作电压，并且最大可以达到24V，此时灯具的工作电压可达到23.6V，远远超过了正常工作电压15V，因而会造成灯具在短时间内因过流发热而损坏。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有LED灯具受电压变化影响较大，易造成LED灯具使用寿命短，尤其是当电压超过最大工作电压时，容易造成LED灯具损坏的问题，提供一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，能够根据输入电压自动调节LED灯具的工作电压，使LED灯具始终工作在正常工作电压范围之内，从而避免因电压变化而造成LED灯具损坏，延长LED灯具的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，其特征在于：包括MCU、输入电压采样回路、输出开关回路、输入端B以及输出端E和L，其中，B、E端组成控制回路，B、L端组成输出回路；所述输入电压采样回路与控制回路并联，用于检测输入电压；所述输出开关回路串联于输出回路，用于控制输出回路的通断；该输入电压采样回路和输出开关回路均与MCU相连，所述MCU根据电压采样回路采集的电压控制输出开关回路工作；其中，整个闪光继电器的工作过程如下：
1)电源开关接通后进行初始化；
2)输入电压采样电路采集输入电压；
3)MCU判断输入电压值U输入是否大于设定电压值U设；当U输入＞U设时，MCU控制输出开关回路停止输出；当U输入≤U设时，MCU进一步判断U输入是否小于等于LED灯具的额定电压值U额定；
4)当U输入≤U额定时，MCU根据设定的PWM设定进行控制输出开关回路工作；当U输入＞U额定时，MCU根据输入电压值进行PWM计算，使输出开关回路在PWM设定的ON输出时间内再进行频率为300Hz～1.2KHz的ON/OFF工作，将闪光继电器输出电压平均值控制在13.5V；
其中：
式中，K为LED特性系数。
进一步地，在输出回路上还串联有一输出电流检测电路，该输出电流检测电路也与MCU相连；
MCU将输出电流检测电路检测到的电流值I输出，判断I输出是否大于LED灯具正常工作时的电流值I正常；当I输出≥I正常时，说明LED灯具正常，MCU控制LED灯具正常闪烁；当I输出＜I正常时，说明LED灯具有灯珠损坏，MCU控制LED灯珠加速闪烁。
进一步地，与输入端B与输出端E、L之间设有输入保护回路，在输出开关回路与L端之间设有输出保护回路，该输出保护回路与MCU相连。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明能够实现闪光继电器输出到灯具为稳定电压，从而使LED灯具的灯珠通过的电流稳定灯珠发热在设计值以内，延长LED灯具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明装配使用时的原理图。
图3为MCU的控制流程图。
图4为本发明在输入电压大于灯具额定电压是的输出波形图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1至图4，一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，其特征在于：包括MCU、输入电压采样回路、输出开关回路、输入端B以及输出端E和L，其中，B、E端组成控制回路，B、L端组成输出回路。所述输入电压采样回路与控制回路并联，用于检测输入电压；所述输出开关回路串联于输出回路，用于控制输出回路的通断；与输入端B与输出端E、L之间设有输入保护回路，在输出开关回路与L端之间设有输出保护回路，该输出保护回路与MCU相连。该输入电压采样回路和输出开关回路均与MCU相连，该MCU有MCU电源供电，MCU电源与控制回路并联。所述MCU根据电压采样回路采集的电压控制输出开关回路工作。
其中，整个闪光继电器的工作过程如下：
1)电源开关接通后进行初始化。
2)输入电压采样电路采集输入电压。
3)MCU判断输入电压值U输入是否大于设定电压值U设；当U输入＞U设时，MCU控制输出开关回路停止输出，并休眠一定时间t后重新采集输入电压；当U输入≤U设时，MCU进一步判断U输入是否小于等于LED灯具的额定电压值U额定。
4)当U输入≤U额定时，MCU根据设定的PWM设定进行控制输出开关回路工作；当U输入＞U额定时，MCU根据输入电压值进行PWM计算，使输出开关回路在PWM设定的ON输出时间内再进行频率为300Hz～1.2KHz的ON/OFF工作，将闪光继电器输出电压平均值控制在13.5V；
其中：
式中，K为LED特性系数，取决于具体型号LED灯珠的电流电压特性。
在输出回路上还串联有一输出电流检测电路，该输出电流检测电路也与MCU相连；当转向开关状态为OFF时，MCU控制输出开关回路延时PWM设定的ON输出时间，然后休眠一定时间t，再重新采集输入电压。
当转向开关状态为ON时，MCU将输出电流检测电路检测到的电流值I输出，判断I输出是否大于LED灯具正常工作时的电流值I正常；当I输出≥I正常时，说明LED灯具正常，MCU控制LED灯具正常闪烁；当I输出＜I正常时，说明LED灯具有灯珠损坏，MCU控制LED灯珠加速闪烁；具体实施过程中，MCU通过改变定时器的值，以控制灯珠开启时长,从而控制LED灯珠的闪烁速度，该闪烁速度控制技术为成熟的技术；并在闪烁结束后，延时PWM设定的OFF输出时间，然后休眠一定时间t，再重新采集输入电压。
作为一种实施方式，B端接与摩托车蓄电池相连，E端接地，L端通过转向开关与LED灯具相连。其中，预设电压值U设为15V，灯具额定工作电压U额定为13.5V，灯具正常工作时电流I正常为50mA～2A，以及设定输出开关回路的PWM设定。当输入电压(摩托车蓄电池电压)大于15V时，MCU控制输出开关回路停止输出。当输入电压小于等于15V时，MCU进一步判断该输入电压是否小于等于13.5V，若是，则MCU根据设定的PWM控制输出开关回路工作；若大于13.5V，则MCU根据输入电压值，在PWM设定的ON时间短内进行PWM计算，使输出开关回路在PWM设定的ON时间段内进行频率为300Hz～1.2KHz的ON/OFF工作，从而使输出开关回路的输出电压平均值为13.5V，即实现恒流控制，并且，由于设定频率为300Hz以上，超过肉眼识别频率，使得肉眼观察灯具为正常点亮状态。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，其特征在于：包括MCU、输入电压采样回路、输出开关回路、输入端B以及输出端E和L，其中，B、E端组成控制回路，B、L端组成输出回路；所述输入电压采样回路与控制回路并联，用于检测输入电压；所述输出开关回路串联于输出回路，用于控制输出回路的通断；该输入电压采样回路和输出开关回路均与MCU相连，所述MCU根据电压采样回路采集的电压控制输出开关回路工作；其中，整个闪光继电器的工作过程如下：
1)电源开关接通后进行初始化；
2)输入电压采样电路采集输入电压；
3)MCU判断输入电压值U输入是否大于设定电压值U设；当U输入＞U设时，MCU控制输出开关回路停止输出；当U输入≤U设时，MCU进一步判断U输入是否小于等于LED灯具的额定电压值U额定；
4)当U输入≤U额定时，MCU根据设定的PWM设定进行控制输出开关回路工作；当U输入＞U额定时，MCU根据输入电压值进行PWM计算，使输出开关回路在PWM设定的ON输出时间内再进行频率为300Hz～1.2KHz的ON/OFF工作，将闪光继电器输出电压平均值控制在13.5V；
其中：
式中，K为LED特性系数。
2.根据权利要求1所述的一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，其特征在于：在输出回路上还串联有一输出电流检测电路，该输出电流检测电路也与MCU相连；
MCU将输出电流检测电路检测到的电流值I输出，判断I输出是否大于LED灯具正常工作时的电流值I正常；当I输出≥I正常时，说明LED灯具正常，MCU控制LED灯具正常闪烁；当I输出＜I正常时，说明LED灯具有灯珠损坏，MCU控制LED灯珠加速闪烁。
3.根据权利要求1所述的一种控制LED转向灯闪烁的闪光继电器，其特征在于：与输入端B与输出端E、L之间设有输入保护回路，在输出开关回路与L端之间设有输出保护回路，该输出保护回路与MCU相连。
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