專利名稱:電力轉(zhuǎn)換器和車輛照明裝置、車輛前燈和使用電力轉(zhuǎn)換器的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種接收多個(gè)基本相同的電勢(shì)并將電力提供給多個(gè)負(fù)載的電力轉(zhuǎn)換器、以及車輛照明裝置、車輛前燈和使用該電力轉(zhuǎn)換器的車輛。
背景技術(shù):
現(xiàn)有電力轉(zhuǎn)換器接收單個(gè)輸入并輸出單個(gè)輸出。然而,隨著電源或負(fù)載變得更多樣化,響應(yīng)于(在各個(gè)時(shí)間輸入的)多個(gè)輸入而產(chǎn)生多個(gè)輸出的需求變得很受期望。特別地,在車載電力轉(zhuǎn)換器的領(lǐng)域中,已集成了各種控制單元,并且多輸入多輸出裝置正變得越來(lái)越受歡迎。圖18示出了控制兩個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載的電力轉(zhuǎn)換器,作為具有多個(gè)光源的車輛照明裝置的示例。電力轉(zhuǎn)換器接收直接連接到車輛電池BT的電力1。作為車輛通信控制器的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信2控制兩個(gè)系統(tǒng)的發(fā)光二極管(LED) 3 (閱讀燈)和LED4 (腳燈)。 相應(yīng)的輸入由輸入連接單元10接收,并且經(jīng)由輸出連接單元11將輸出輸出到兩個(gè)系統(tǒng)的 LED3和4。電力轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為包括第一和第二電力轉(zhuǎn)換單元8和9,用于將電池直接連接的電力1的電壓轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED3和4需要的特定電流;控制單元7,用于控制第一和第二電力轉(zhuǎn)換單元8和9 ;控制電力供應(yīng)單元5,其接收電池直接連接的電力1并將電力1輸出給控制單元7 ;以及收發(fā)器6,接收通知LED3和4的照明時(shí)刻的CAN通信2??刂茊卧?通過(guò)接收對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一和第二電力轉(zhuǎn)換單元8和9的輸出電流值的檢測(cè)信號(hào),并向第一和第二電力轉(zhuǎn)換單元8和9輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制LED3和4。圖19和20分別示出了第一電力轉(zhuǎn)換單元8和第二電力轉(zhuǎn)換單元9。圖19示出了作為電力轉(zhuǎn)換單元的示例的回掃(flyback)電路的構(gòu)造。電容器Cl接收直流(DC)電力 (+B與GND之間的電壓),并且將變壓器Tl的初級(jí)側(cè)繞組TPl和開(kāi)關(guān)元件SWl的串聯(lián)電路與電容器Cl并聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件SWl的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入給電力轉(zhuǎn)換單元。變壓器Tl的次級(jí)側(cè)繞組TSl和二極管Dl與電容器C2串聯(lián)連接。安裝輸出單元來(lái)將負(fù)載和電阻器Rl的串聯(lián)電路與電容器C2并聯(lián)連接。輸出電流由電阻器Rl檢測(cè),且作為檢測(cè)信號(hào)而輸出。下面將聯(lián)系電路操作來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。電流在開(kāi)關(guān)元件SWl的ON定時(shí)從電容器Cl流到變壓器Tl的初級(jí)側(cè)繞組TPl以及開(kāi)關(guān)元件SW1。次級(jí)側(cè)的二極管Dl的方向設(shè)定為當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SWl開(kāi)啟時(shí)次級(jí)側(cè)電流不流動(dòng)的方向,從而能量聚集在變壓器Tl中。聚集在變壓器 Tl中的能量在開(kāi)關(guān)元件SWl的OFF定時(shí)從變壓器Tl的次級(jí)側(cè)繞組TSl經(jīng)由二極管Dl轉(zhuǎn)移到電容器C2。電力從電容器C2經(jīng)由電阻器Rl供應(yīng)到負(fù)載。輸出電流由電阻器Rl檢測(cè),并且控制單元7調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)元件SWl的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的0N/0FF時(shí)間。因此,可以不斷地控制輸出電流。圖20示出了使用作為電力轉(zhuǎn)換單元的示例的汽車變壓器的升壓(boosting)電路的構(gòu)造。DC電力(+B與GND之間的電壓)由電容器C3接收,并且線圈T2的初級(jí)側(cè)繞組TP2 和開(kāi)關(guān)元件SW2的串聯(lián)電路與電容器C3并聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件SW2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到電力轉(zhuǎn)換單元。變壓器T2的次級(jí)側(cè)繞組TS2、二極管D2和電容器C4彼此串聯(lián)連接,并與開(kāi)關(guān)元件SW2并聯(lián)。線圈T2的初級(jí)側(cè)繞組TP2和次級(jí)側(cè)繞組TS2纏繞為具有加極性(additive polarity),并且二極管D2安裝在電流從電源側(cè)流到輸出側(cè)的方向。安裝輸出單元,以將負(fù)載和電阻器R2的串聯(lián)電路與電容器C4并聯(lián)連接。輸出電流由電阻器R2檢測(cè),并且所檢測(cè)的輸出信號(hào)輸出為檢測(cè)信號(hào)。下面聯(lián)系電路操作進(jìn)行說(shuō)明。電流在開(kāi)關(guān)元件SW2的ON定時(shí)從電容器C3流到線圈T2的初級(jí)側(cè)繞組TP2和開(kāi)關(guān)元件SW2,并且能量聚集在線圈T2中。聚集在線圈T2中的能量在開(kāi)關(guān)元件SW2的OFF定時(shí)經(jīng)由電容器C3、線圈T2和二極管D2轉(zhuǎn)移到電容器C4。電力從電容器C4經(jīng)由電阻器R2供應(yīng)到負(fù)載。輸出電流由電阻器R2檢測(cè),并且控制單元7調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)元件SW2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的0N/0FF時(shí)間。因此,可以不斷地控制輸出電流。圖21示出了具有用于控制兩個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載的不同構(gòu)造的電力轉(zhuǎn)換器。在輸入和輸出方面與圖18不同的是,作為輸入的DC電力包括與車輛的附件Acc鏈接的Acc電力12 以及與車輛的點(diǎn)火(IGN)鏈接的IGN電源13。為此原因,將Acc電力12和IGN電源13經(jīng)由二極管D4和D3輸入到控制電力供應(yīng)單元5。此外,電力轉(zhuǎn)換單元包括由電阻器R3和開(kāi)關(guān)元件SW3構(gòu)成的預(yù)定電流電路(其具有通過(guò)將從IGN電源13中減去負(fù)載3的正向電壓降Vf而獲得的電壓值除以電阻器R3的電阻而獲得的電流值)、以及由線圈Li、二極管D5、 開(kāi)關(guān)元件SW4、電流檢測(cè)電阻器R4和檢測(cè)單元14構(gòu)成的恒流電路。圖22示出了恒流電路的操作。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SW4開(kāi)啟時(shí),來(lái)自Acc電力12的電流流過(guò)線圈Li、LED4、電流檢測(cè)電阻器R4以及開(kāi)關(guān)元件SW4。當(dāng)電流值變?yōu)轭A(yù)定電流Imax時(shí), 開(kāi)關(guān)元件SW4關(guān)斷。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SW4關(guān)斷時(shí),線圈Ll的電流流過(guò)LED4、電流檢測(cè)電阻器R4 和二極管D5。當(dāng)電流值變?yōu)轭A(yù)定電流值Liiin時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW4開(kāi)啟。重復(fù)此操作,從而實(shí)現(xiàn)恒流控制??刂贫鄠€(gè)負(fù)載的控制單元7通常根據(jù)CAN通信2或其它通信控制開(kāi)關(guān)元件SW3和 SW4,并將電力供應(yīng)給負(fù)載3和4。根據(jù)專利文獻(xiàn)1 (日本專利特開(kāi)(Laid-open)公布No. 2007-126041)或?qū)@墨I(xiàn) 2(日本專利No. 4100400),公開(kāi)了通過(guò)使用構(gòu)造為接收單個(gè)輸入和輸出單個(gè)輸出的電力轉(zhuǎn)換器來(lái)使車輛前燈照明的設(shè)備。在這些文獻(xiàn)中公開(kāi)的設(shè)備中,沒(méi)有接收多個(gè)直流(DC)電力并基于所接收的電力來(lái)使多個(gè)負(fù)載照明。
發(fā)明內(nèi)容
可以通過(guò)圖18和21中所示的傳統(tǒng)示例的構(gòu)造來(lái)實(shí)施控制多個(gè)負(fù)載3和4的電力轉(zhuǎn)換器。然而,對(duì)于相應(yīng)的負(fù)載3、4,電力轉(zhuǎn)換單元8和9或者至少開(kāi)關(guān)元件是必須的,因此難以降低照明裝置的尺寸和成本。此外,對(duì)于負(fù)載控制,諸如CAN通信2的信號(hào)是必須的, 因此難以降低成本。在考慮到以上情形的情況下作出了本公開(kāi),并且本公開(kāi)的目的在于通過(guò)監(jiān)視多個(gè)輸入狀態(tài)以及使用共同的線圈或共同的開(kāi)關(guān)元件改變輸出來(lái)降低照明裝置的尺寸和成本。根據(jù)本公開(kāi)的第一方面,如圖1中所示,一種電力轉(zhuǎn)換器接收多個(gè)直流(DC)電力 13和21并操作多個(gè)負(fù)載25和沈,其中在不同的模式中接收所述多個(gè)直流電力,并且所述多個(gè)直流電力具有共同的接地和基本相同的電勢(shì)。所述電力轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述多個(gè)DC電力13和21的輸入狀態(tài)操作負(fù)載25和26,并經(jīng)由至少共同的開(kāi)關(guān)元件SW4或共同的線圈Ll 向所述多個(gè)負(fù)載25和沈供應(yīng)電力。根據(jù)本公開(kāi)的第二方面,在第一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,如圖11所示,至少將構(gòu)成用于向第一負(fù)載26供應(yīng)電力的DC/DC轉(zhuǎn)換器的線圈TP2和開(kāi)關(guān)元件SW2的串聯(lián)電路與第一 DC電力21連接,第二負(fù)載25連接在第二 DC電力13的正端與所述第一 DC電力21的正端之間,并且通過(guò)所述串聯(lián)電路向所述第二負(fù)載25供應(yīng)電力。根據(jù)本公開(kāi)的第三方面,在第一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,如圖13所示,至少將構(gòu)成用于向第一負(fù)載26供應(yīng)電力的DC/DC轉(zhuǎn)換器的線圈T2和開(kāi)關(guān)元件SW2的串聯(lián)電路與第一 DC電力21連接,第二負(fù)載25連接在第二 DC電力13的正端與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的第二側(cè)之間,并且通過(guò)所述線圈T2向第二負(fù)載25供應(yīng)電力。根據(jù)本公開(kāi)的第四方面,在第一至第三方面的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,所述線圈是變壓器的部分(圖6)。根據(jù)本公開(kāi)的第五方面,在第二至第四方面的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,供應(yīng)到所述第一負(fù)載26的電力大于供應(yīng)到所述第二負(fù)載25的電力。根據(jù)本公開(kāi)的第六方面,在第二至第五方面的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,在所述第二 DC電力13的正端和接地之間至少連接所述第二負(fù)載25和限流電阻器R3。根據(jù)本公開(kāi)的第七方面,在第二至第六方面的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,所述第二負(fù)載25是以小于50Hz的頻率閃爍開(kāi)關(guān)的光源負(fù)載。根據(jù)本公開(kāi)的第八方面,在第二至第七方面的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器中,所述第一 DC電力21是通過(guò)用于開(kāi)啟車輛的近光光束(passing beam)的開(kāi)關(guān)供應(yīng)的電力,并且所述第二 DC電力13是與所述車輛的附件、點(diǎn)火、或引擎ON信號(hào)協(xié)作地供應(yīng)的電力。根據(jù)本公開(kāi)的第九方面,在第二至第八方面的任一方面的車輛照明裝置中,所述第一負(fù)載26是車輛前燈,并且所述第二負(fù)載25是所述車輛的白天行車燈(DTRL)(圖16)。根據(jù)本公開(kāi)的第十方面,一種車輛前燈包括根據(jù)第一至八方面中的任一方面的電力轉(zhuǎn)換器或者根據(jù)第九方面的車輛照明裝置(圖16)。根據(jù)本公開(kāi)的第十一方面,一種車輛包括根據(jù)第十方面的車輛前燈(圖17)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的電路圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的操作波形圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的修改的操作波形圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的另一修改的操作波形圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的另一修改的電路圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的電路圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的操作波形圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的電力轉(zhuǎn)換單元的修改的電路圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的電路圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的操作波形圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的電路圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的電路圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的修改的電路圖。圖14是示出裝配了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的LED照明裝置的電路基板的透視圖。圖15是示出在裝配了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的LED照明裝置的基板上同時(shí)裝配了作為負(fù)載的LED的電路基板的透視圖。圖16是具有本發(fā)明的照明裝置的車輛前燈的示意截面圖。圖17是示出安裝了本發(fā)明的照明裝置或前燈的車輛的說(shuō)明圖。圖18是傳統(tǒng)示例1的電路圖。圖19是示出傳統(tǒng)示例1的電力轉(zhuǎn)換單元的示例的電路圖。圖20是示出傳統(tǒng)示例1的電力轉(zhuǎn)換單元的另一示例的電路圖。圖21是傳統(tǒng)示例2的電路圖。圖22是傳統(tǒng)示例2的操作波形圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的電力轉(zhuǎn)換器的電路構(gòu)造。下面示出本公開(kāi)與如圖21中所示的傳統(tǒng)示例之間的差別,其中,與輸入電力的附件鏈接的Acc電力12改變?yōu)榕c前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21。產(chǎn)生近光光束的前燈沈是與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21的負(fù)載。 電力從與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21經(jīng)由線圈Li、電流檢測(cè)電阻器R4和開(kāi)關(guān)元件SW4供應(yīng)給前燈沈(例如,LED)。二極管D5連接在當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SW4關(guān)斷時(shí)重新產(chǎn)生經(jīng)過(guò)線圈Ll的電流的方向。流過(guò)前燈沈的電流由電流檢測(cè)電阻器R4和檢測(cè)單元14檢測(cè),并且檢測(cè)信號(hào)si 輸入到控制單元7。白天行車燈(DTRL)提供跨在與點(diǎn)火(IGN)鏈接的電源13上的負(fù)載。白天時(shí)間開(kāi)啟白天行車燈(DTRL) 25,以告知其它車輛它的存在。電力從與點(diǎn)火(IGN)鏈接的電源13通過(guò)高側(cè)開(kāi)關(guān)22、電阻器R3和開(kāi)關(guān)元件SW4供應(yīng)到DTRL25。檢測(cè)單元23和M檢測(cè)與點(diǎn)火 (IGN)鏈接的電源13的狀態(tài)以及與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21的狀態(tài)。檢測(cè)結(jié)果輸入到控制單元7。控制單元7檢測(cè)與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21的狀態(tài)以及與點(diǎn)火(IGN)鏈接的電源 13的狀態(tài),并控制這兩個(gè)負(fù)載的開(kāi)啟/關(guān)斷(0N/0FF),如表1中所示。表 1
IGN 電源OFFONOFFON
前燈SW電源 OFFOFFONON
負(fù)載 25OFFONOFFOFF
負(fù)載 26OFFOFFONON圖2示出了通過(guò)兩個(gè)電源的輸入改變而對(duì)兩個(gè)負(fù)載的照明控制的時(shí)序圖。下面說(shuō)明該操作。當(dāng)IGN電源13和前燈開(kāi)關(guān)電源21都關(guān)斷時(shí),控制電力供應(yīng)單元5沒(méi)有輸入,并且負(fù)載25和沈都在OFF狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載25和沈都在OFF狀態(tài)的情況下開(kāi)啟IGN電源13時(shí), 通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)dl和d2開(kāi)啟高側(cè)開(kāi)關(guān)22和開(kāi)關(guān)元件SW4,并且通過(guò)電阻器R3開(kāi)啟LED25。 在此情況下,電阻器R3應(yīng)該輸出限制為幾毫安(mA)至幾十毫安(mA)的預(yù)定電流,并因此具有幾十歐姆(Ω)至幾百歐姆(Ω)(例如680Ω)的電阻。接著,當(dāng)前燈開(kāi)關(guān)電源21開(kāi)啟時(shí),高側(cè)開(kāi)關(guān)22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)dl關(guān)斷,從而對(duì)LED25 的電力供應(yīng)切斷。此外,通過(guò)開(kāi)啟/關(guān)斷開(kāi)關(guān)元件SW4而將恒定電流供應(yīng)給LED26。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SW4開(kāi)啟時(shí),電流從與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21供應(yīng)給LED26,并同時(shí)流過(guò)線圈Li、 LED26、電阻器R4和開(kāi)關(guān)元件SW4。當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SW4關(guān)斷時(shí),再生(regeneration)電流流過(guò)線圈Li、LED26、電阻器R4和二極管D5。電流的改變由電阻器R4檢測(cè),并且根據(jù)檢測(cè)信號(hào)si控制開(kāi)關(guān)元件SW4的開(kāi)啟/關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)恒定電流。在此情況中,電阻器R4用于電流檢測(cè),并具有幾十毫歐(πιΩ)至幾歐(Ω)的電阻,以降低電阻器R4中的損耗(在電流為 IA的情況下,損耗為IOmW至1W)。當(dāng)在負(fù)載25和沈都在OFF狀態(tài)的情況下開(kāi)啟與前燈鏈接的電源21時(shí),在高側(cè)開(kāi)關(guān)22保持關(guān)斷的狀態(tài)中,通過(guò)開(kāi)啟/關(guān)斷開(kāi)關(guān)元件SW4將恒定電流提供給LED26。根據(jù)本實(shí)施例,可以由共同的開(kāi)關(guān)元件SW4控制多個(gè)負(fù)載25和沈的照明,并且通過(guò)電力狀態(tài)判斷負(fù)載的開(kāi)/關(guān)(on/off)。因此,包括用于開(kāi)啟/關(guān)斷負(fù)載的定時(shí)的通信是不必要的。因此,相對(duì)于傳統(tǒng)電路,可以降低尺寸和成本。(實(shí)施例la)在實(shí)施例1中,當(dāng)僅開(kāi)啟與IGN鏈接的電源13時(shí),驅(qū)動(dòng)信號(hào)d2總在ON狀態(tài)中。然而,通過(guò)以小于50Hz(例如10Hz)的頻率開(kāi)啟/關(guān)斷照明,人眼可以辨別到閃爍,并且可以改進(jìn)閃光感覺(jué),從而可以改進(jìn)駕駛員的車輛在日光時(shí)段的識(shí)別度(存在余輝等的影響,但當(dāng)LED以60Hz或更高的頻率閃爍時(shí),其看上去像DC照明的變暗狀態(tài)。如果考慮控制系統(tǒng)的偏差等,則可以通過(guò)執(zhí)行50Hz或更低頻率的照明來(lái)實(shí)現(xiàn)閃光感覺(jué))。圖3中示出了此時(shí)的時(shí)序圖。因此,可以理解,通過(guò)LED25的閃爍控制和LE擬6的預(yù)定電流控制的視覺(jué)改善都可以由開(kāi)關(guān)元件SW4實(shí)現(xiàn),并且相對(duì)于通過(guò)獨(dú)立的開(kāi)關(guān)元件執(zhí)行控制的情況,可以降低尺寸和成本??梢岳斫?,當(dāng)僅開(kāi)啟IGN電源13時(shí),即使切換驅(qū)動(dòng)信號(hào)dl和驅(qū)動(dòng)信號(hào)d2也可以獲得相同的效果。(實(shí)施例lb)此外,當(dāng)僅開(kāi)啟IGN電源13時(shí),通過(guò)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)d2的頻率提高到60Hz而使人眼看不到閃爍,從而可以實(shí)現(xiàn)變暗照明。當(dāng)經(jīng)由電阻器R3將預(yù)定電流供應(yīng)給LED25時(shí),電流值取決于電力電壓(power voltage)的幅度,但通過(guò)根據(jù)電力電壓改變脈寬調(diào)制(PWM)的開(kāi)啟占空比,可以在預(yù)定時(shí)間期間具有基本相同的電流,并使LED25的光通量基本相同。在圖4的示例中,隨著電力電壓的降低,開(kāi)啟占空比提高。在本公開(kāi)中,使用電阻器施加預(yù)定電流的電路也包括上述控制。(實(shí)施例Ic)在實(shí)施例1中,將LED描述為負(fù)載,但可以理解,甚至在使用鹵素?zé)?7代替LED25 作為負(fù)載時(shí)也可以獲得相同的效果,如圖5中所示。在此情況中,可以去除電阻器R3。此外,在實(shí)施例1中,在將電力從與IGN鏈接的電源13供應(yīng)給LED25中涉及高側(cè)開(kāi)關(guān)22,但可以在沒(méi)有高側(cè)開(kāi)關(guān)22的情況下供應(yīng)電流,如圖5中所示。在此情況中,當(dāng)與前燈鏈接的電源21和與IGN鏈接的電源13都開(kāi)啟時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW4開(kāi)啟/關(guān)斷,以向LED26 施加恒定電流。因此,以高頻率(幾十kHz或更高)開(kāi)啟/關(guān)斷鹵素?zé)?7,從而可以在變暗照明的狀態(tài)中開(kāi)啟鹵素?zé)?7。此外,當(dāng)鹵素?zé)?7用作寬度指示器時(shí),與IGN鏈接的電源31用作與寬度指示器開(kāi)關(guān)鏈接的電源,并且當(dāng)前燈開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí),來(lái)自與寬度指示器開(kāi)關(guān)鏈接的電源的電力未被輸入。使用此系統(tǒng),不出現(xiàn)兩個(gè)電源都開(kāi)啟的狀態(tài),并且可以去除高側(cè)開(kāi)關(guān)。因此,可以降低尺寸和成本。(實(shí)施例2)圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的電力轉(zhuǎn)換器的電路構(gòu)造。與實(shí)施例1中相同的組件由相同的附圖標(biāo)記表示,并且將省略對(duì)其的描述。下面將描述與實(shí)施例1的不同點(diǎn)。圖19的傳統(tǒng)示例中示出的回掃電路用作LED26的電力轉(zhuǎn)換單元。實(shí)施例1中所示的LED26的電力轉(zhuǎn)換單元用作LED25的電力轉(zhuǎn)換單元,并且電阻器RO與二極管D5串聯(lián)連接。向LED25供應(yīng)電力的電力轉(zhuǎn)換單元的線圈和開(kāi)關(guān)元件由向LE擬6提供電力的回掃電路的初級(jí)側(cè)繞組TPl和開(kāi)關(guān)元件SWl構(gòu)成??刂茊卧?輸出用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件SWl的驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3??刂茊卧?分別通過(guò)電阻器R4和電阻器Rl檢測(cè)去往LED25的輸出電流以及去往 LED26的輸出電流,作為檢測(cè)信號(hào)si和檢測(cè)信號(hào)s2。圖7中示出了控制單元7的操作。當(dāng)輸入與IGN鏈接的電源13時(shí),控制單元7通過(guò)檢測(cè)單元23檢測(cè)電源13的開(kāi)啟,并輸出PWM信號(hào),用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件 Sffl0因此,向LED25輸出恒定電流。由電阻器R4檢測(cè)輸出電流作為檢測(cè)信號(hào)sl,并控制 PWM信號(hào)的ON時(shí)間和OFF時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)恒流控制。此外,通過(guò)以某一頻率(例如IOHz)重復(fù)地執(zhí)行恒流控制來(lái)執(zhí)行LED25的閃爍發(fā)光,改善了 LED25的閃光感覺(jué),并且改善了駕駛員的車輛的識(shí)別度。接著,當(dāng)輸入與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21時(shí),LED25的兩個(gè)端子的電壓具有相同的電勢(shì),從而LED25關(guān)斷。與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21的輸入由檢測(cè)單元M檢測(cè),并且輸出用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件SWl的PWM信號(hào)。因此,將恒定電流輸出給LED26。使用電阻器Rl檢測(cè)輸出電流作為檢測(cè)信號(hào)s2,并且控制PWM信號(hào)的ON時(shí)間和OFF 時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)恒流控制。此后,在前燈開(kāi)關(guān)開(kāi)啟/關(guān)斷的同時(shí),協(xié)作地(in tandem)切換驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3的PWM信號(hào)。當(dāng)在IGN電源13和與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21都開(kāi)啟的狀態(tài)中關(guān)斷IGN電源13時(shí),將反向電壓施加給LED25,但LED25保持關(guān)斷。當(dāng)在IGN電源13和與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電力都關(guān)斷的狀態(tài)中開(kāi)啟與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21時(shí),LED^接受驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3的恒流控制。通過(guò)上述電路配置和控制,可以共享開(kāi)關(guān)元件和線圈,用于控制向LED25和LED26 的輸出,開(kāi)關(guān)元件和線圈在電力轉(zhuǎn)換單元中是相對(duì)大規(guī)模的組件。因此,可以通過(guò)同一個(gè)開(kāi)關(guān)元件和線圈控制兩個(gè)負(fù)載,并因此可以降低照明裝置的尺寸和成本。典型地,在IGN電源13開(kāi)啟的狀態(tài)中開(kāi)啟與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21。在此情況中,LED25的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)都連接到電源,并且兩側(cè)的電勢(shì)變得等于車輛電池電壓(幾伏至十幾(a score of)伏),從而施加到LED25的電壓變?yōu)?。因此,LED25可以自動(dòng)地關(guān)斷,而不取決于開(kāi)關(guān)元件SWl的狀態(tài),并且可以去除通信功能或電力監(jiān)視功能,從而可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。前燈的功率約為35W,并且DTRL的功率約為5W。具有升壓能力的回掃電路適合于比沒(méi)有升壓能力的電力轉(zhuǎn)換電路輸出更高的電力。因此,LE擬6用作前燈,并且LED25用作 DTRL。在本實(shí)施例中,IGN電源13和與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21用作輸入。然而,應(yīng)該理解,甚至當(dāng)增加任何其它電源(直接連接到電池或與附件連接的電源)來(lái)向另一負(fù)載提供電力、或者使用諸如LIN/CAN的通信用于負(fù)載控制時(shí),也可以獲得相同的效果。此外,可以理解,甚至當(dāng)不增加電源而是切換電源(與IGN鏈接的電源變?yōu)橹苯优c電池連接的電源或者與附件鏈接的電源)時(shí),也可以獲得相同的效果。在本實(shí)施例中,應(yīng)該理解,LED用作負(fù)載,但甚至當(dāng)諸如鹵素?zé)艋蚋邚?qiáng)度放電 (HID)燈的光源用作負(fù)載時(shí),也可以獲得相同的效果。應(yīng)該理解,甚至當(dāng)電力轉(zhuǎn)換器用于向其它電子單元而不是光源提供電力時(shí),也可以獲得相同的效果。例如,電力轉(zhuǎn)換器具有作為用于DC/AC轉(zhuǎn)換器或引擎控制單元(ECU)的電源的功能,所述DC/AC轉(zhuǎn)換器用于使得能夠在車輛內(nèi)使用交流(AC)電設(shè)備,所述引擎控制單元具有更高電壓作為輸入。在實(shí)施例中,執(zhí)行恒流控制作為對(duì)LED的控制。甚至當(dāng)執(zhí)行諸如恒壓控制或恒定功率控制的控制代替恒流控制時(shí),也可以獲得相同的效果。此外,可以理解,甚至當(dāng)變壓器Tl、開(kāi)關(guān)元件SW1、二極管D1、電容器C2和電阻器 R4的電路構(gòu)成電路時(shí),也可以獲得與圖8的電路相同的效果。在圖8中,使用線圈ΤΡΓ,其在與初級(jí)側(cè)繞組TPl相同的方向上進(jìn)一步纏繞。因此,可以在開(kāi)啟LED25時(shí)容易地提高線圈的電感值,并可以促進(jìn)預(yù)定電流控制。(實(shí)施例3)圖9示出了本發(fā)明的實(shí)施例3的電路圖。與實(shí)施例2相同的組件由相同的附圖標(biāo)記表示,并因此省略對(duì)其的描述。下面描述與實(shí)施例2(圖6)的不同點(diǎn)。利用HID燈33代替LED26。為了開(kāi)啟HID燈33,在HID燈33前安裝了用于施加高電壓脈沖的點(diǎn)火單元32。為了通過(guò)矩形波開(kāi)啟HID燈33,在回掃電路之后安裝了用于將回掃電路的輸出轉(zhuǎn)換為矩形波的全橋逆變器(irwerter)31。用于檢測(cè)燈電壓的檢測(cè)信號(hào) s3輸入給控制單元7。從控制單元7輸出用于控制全橋逆變器31的驅(qū)動(dòng)信號(hào)d5和d6。用于向LED25施加預(yù)定電流的電路包括三個(gè)組件電阻器R5、線圈TPl和開(kāi)關(guān)元件SW1,它們與LED25串聯(lián)安裝。在此情況中,因?yàn)殡娏骶哂蓄A(yù)定值(IGN電源13的電壓值-LED25的正向電壓降Vf) / (電阻器R5的電阻值),所以電阻值在幾百歐姆(Ω )至幾千歐姆(kQ)的范圍中。因?yàn)橥ㄟ^(guò)電阻器R5實(shí)現(xiàn)使預(yù)定電流流過(guò)電阻器R5的控制,所以不提供用于LED電流的檢測(cè)信號(hào)Si、檢測(cè)單元14和電流檢測(cè)電阻器R4。圖10中示出了控制單元7的操作。當(dāng)與IGN鏈接的電源13輸入時(shí),控制單元7 通過(guò)檢測(cè)單元23檢測(cè)IGN電源13的開(kāi)啟,并輸出用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件SWl 的PWM信號(hào)。此時(shí),PWM信號(hào)是幾十Hz (例如IOHz)的ON/OFF信號(hào),從而通過(guò)使LED25閃爍強(qiáng)調(diào)閃光感覺(jué)而使駕駛員的車輛更可見(jiàn)。因此,將預(yù)定電流供應(yīng)給LED25。此后,當(dāng)與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21輸入時(shí),LED25的兩個(gè)端子的電壓具有相同的電勢(shì),因此LED25關(guān)斷。與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21的輸入由檢測(cè)單元M檢測(cè),并且輸出用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件SWl的PWM信號(hào)(當(dāng)HID燈33開(kāi)啟時(shí),以幾十kHz至幾百kHz執(zhí)行驅(qū)動(dòng))。通過(guò)根據(jù)所檢測(cè)的燈電壓和燈電流的值改變PWM信號(hào)的開(kāi)/關(guān),將恒定的電力提供給HID燈33。在開(kāi)始時(shí)必須有用于開(kāi)啟HID燈33的諸如脈沖輸出的另一控制,但這里將省略對(duì)其的描述。此后,與前燈開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/關(guān)斷協(xié)作地切換驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3的PWM信號(hào)。當(dāng)在IGN電源13和與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21都開(kāi)啟的狀態(tài)中關(guān)斷IGN電源13時(shí),向LED25施加反向電壓,但LED25保持關(guān)閉。當(dāng)在IGN電源13和與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21都關(guān)斷的狀態(tài)中開(kāi)啟前燈開(kāi)關(guān)時(shí),驅(qū)動(dòng)信號(hào)d3僅控制HID燈33。通過(guò)上述電路配置和控制,可以共享開(kāi)關(guān)元件和線圈,用于控制向LED25和HID燈 33的輸出,開(kāi)關(guān)元件和線圈在電力轉(zhuǎn)換單元中是相對(duì)大規(guī)模的組件。因此,可以通過(guò)同一個(gè)開(kāi)關(guān)元件和線圈控制兩個(gè)負(fù)載,因此可以降低照明裝置的尺寸和成本。典型地,在IGN電源開(kāi)啟的狀態(tài)中開(kāi)啟前燈開(kāi)關(guān)。在此情況中,LED25的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)都連接到電源,并且兩側(cè)的電勢(shì)變得等于車輛電池電壓(幾伏至十幾伏),從而施加到LED25的電壓變?yōu)?。因此,可以自動(dòng)執(zhí)行關(guān)斷而不取決于開(kāi)關(guān)元件SWl的狀態(tài),并且可以去除通信功能或電力監(jiān)視功能,從而可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。此外,相對(duì)于實(shí)施例2可以簡(jiǎn)化用于開(kāi)啟LED25的電路,因此可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。在本實(shí)施例中,當(dāng)LED25開(kāi)啟時(shí),執(zhí)行閃爍照明,以便改善駕駛員的車輛的識(shí)別度。然而,可以理解,當(dāng)僅輸入與IGN鏈接的電源13時(shí),即使恒定地執(zhí)行照明或以更高的頻率執(zhí)行變暗照明,也可以獲得相同的效果。(實(shí)施例4)圖11示出了本發(fā)明的實(shí)施例4的電路圖。與實(shí)施例2中相同的組件由相同的附圖標(biāo)記表示,因此將省略對(duì)其的描述。下面描述與實(shí)施例2(圖6)的不同點(diǎn)。利用使用圖20中所示的汽車變壓器的升壓電路代替(圖19中所示的)回掃電路。 LED25的照明電路具有實(shí)施例3的電路構(gòu)造。通過(guò)以上構(gòu)造,可以共享開(kāi)關(guān)元件SW2和線圈T2,用于控制向LED25和LE擬6的輸出,開(kāi)關(guān)元件和線圈在電力轉(zhuǎn)換單元中是相對(duì)大規(guī)模的組件。因此,可以通過(guò)同一個(gè)開(kāi)關(guān)元件SW2和線圈T2控制兩個(gè)負(fù)載25和26,因此可以降低照明裝置的尺寸和成本。典型地,在IGN電源開(kāi)啟的狀態(tài)中開(kāi)啟前燈開(kāi)關(guān)。在此情況中,LED25的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)都連接到電源,并且兩側(cè)的電勢(shì)變得等于車輛電池電壓(幾伏至十幾伏),從而施加到LED25的電壓變?yōu)?。因此,可以自動(dòng)執(zhí)行關(guān)斷而不取決于開(kāi)關(guān)元件SW2的狀態(tài),并且可以去除通信功能或電力監(jiān)視功能,從而可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。此外,相對(duì)于實(shí)施例2可以簡(jiǎn)化用于開(kāi)啟LED25的電路,因此可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。在本實(shí)施例中,使用利用汽車變壓器的升壓電路。然而,可以理解,當(dāng)使用任何其它轉(zhuǎn)換器電路,諸如沒(méi)有次級(jí)側(cè)繞組TS2的升壓斬波電路、前向型轉(zhuǎn)換器、扼流電路、或 SEPIC(單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器)電路時(shí),也可以獲得相同的效果。(實(shí)施例5)圖12示出了本發(fā)明的實(shí)施例5的電路圖。與實(shí)施例2中相同的組件由相同的附圖標(biāo)記表示,因此將省略對(duì)其的描述。下面將描述與實(shí)施例2(圖6)的不同點(diǎn)。從向LED^提供電力的回掃電路中去除二極管D1,并添加開(kāi)關(guān)元件SW7。添加所添加的開(kāi)關(guān)元件SW7的體二極管(body diode),以具有與移除的二極管Dl相同的效果。
用于向LED25施加預(yù)定電流的電路包括四個(gè)組件電阻器R5、二極管D6、線圈TSl 和開(kāi)關(guān)元件SW7。在此情況中,電阻值在幾百歐姆(Ω)至幾千歐姆的范圍中,以限制電流。二極管D6與LED25串聯(lián)連接,并且電阻器R6與LED25并聯(lián)連接,從而當(dāng)回掃電路的輸出電壓提高時(shí)不向LED25施加大的反向電壓。通過(guò)采用此構(gòu)造,當(dāng)LE擬6開(kāi)啟時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW7關(guān)斷,并且使用開(kāi)關(guān)元件SW7的體二極管構(gòu)造該回掃電路。因此,由恒定電流開(kāi)啟LED26。當(dāng)LED25開(kāi)啟時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW7 開(kāi)啟,并且經(jīng)由電阻器R5將預(yù)定電流施加到LED25。此外,通過(guò)由線圈TSl和開(kāi)關(guān)元件SW7 施加或不施加預(yù)定電流來(lái)(以IOHz的頻率)執(zhí)行LED25的閃爍。此外,當(dāng)LE擬6被回掃電路開(kāi)啟時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW7不總是關(guān)斷,而是當(dāng)開(kāi)關(guān)元件SWl 關(guān)斷時(shí),開(kāi)關(guān)元件SW7開(kāi)啟,從而可以進(jìn)行回掃電路的同步整流。結(jié)果,與僅使用體二極管的情況相比,可以進(jìn)一步提高效率。通過(guò)以上構(gòu)造,可以共享開(kāi)關(guān)元件和線圈,用于控制向LED25和LED26的輸出,開(kāi)關(guān)元件和線圈在電力轉(zhuǎn)換單元中是相對(duì)大規(guī)模的組件。因此,可以通過(guò)同一個(gè)開(kāi)關(guān)元件和線圈控制兩個(gè)負(fù)載,因此可以降低照明裝置的尺寸和成本。在本實(shí)施例中,使用回掃電路,但可以理解,甚至當(dāng)使用諸如汽車變壓器電路的任何其它轉(zhuǎn)換器電路時(shí),也可以獲得相同的效果。(實(shí)施例6)圖14示出了使用如本發(fā)明的實(shí)施例2中示出的LED照明裝置的電路基板。從輸入連接單元10接收電力,并且將電力輸出到輸出連接單元11。在本實(shí)施例中,因?yàn)榇嬖谟糜趦蓚€(gè)負(fù)載的電力供應(yīng)單元,所以向LED25的電力供應(yīng)與向LE擬6的電力供應(yīng)分離,并且它們之間安裝了控制單元7,從而降低了電力供應(yīng)單元的噪聲。通過(guò)使用圖6中所示的電路構(gòu)造,可以降低基板的尺寸和成本。圖15示出了在裝配了電力供應(yīng)單元的基板上同時(shí)裝配作為負(fù)載的LED25和沈的電路基板。在此電路基板中,輸出連接單元由圖案(pattern)構(gòu)成,并且LED25和沈可以與負(fù)載裝配在同一基板上。因此,可以進(jìn)一步降低尺寸和成本。(實(shí)施例7)圖16示出了具有本發(fā)明的照明裝置的車輛前燈的示意截面結(jié)構(gòu)。其中安裝了作為負(fù)載的LED25和沈的殼體40的前開(kāi)口覆蓋有透明蓋體41,并且本發(fā)明的照明裝置20裝配在殼體40的底部上。通過(guò)裝配本發(fā)明的照明裝置20,可以降低車輛前燈的尺寸和成本。此外,因?yàn)閱蝹€(gè)照明裝置20可以具有多個(gè)功能,所以可以將用于車輛前燈的輸入連接器(輸入連接單元10)放置在一起。(實(shí)施例8)圖17示出了安裝了本發(fā)明的照明裝置或前燈的車輛。接收與前燈開(kāi)關(guān)鏈接的電源21和IGN電源13,并控制作為DTRL的LED25和作為近光光束的LED26的照明。通過(guò)安裝本發(fā)明的照明裝置或前燈,可以降低車輛的尺寸和成本。本公開(kāi)可以具有如下效果可以通過(guò)使用共同的線圈或共同的開(kāi)關(guān)元件監(jiān)視多個(gè)輸入狀態(tài)和改變輸出來(lái)減少要使用的部件的數(shù)量。此外,本公開(kāi)還可以具有如下效果多個(gè)電源具有基本相同的電勢(shì),并且在電源之間放置負(fù)載,從而,在施加電力時(shí),負(fù)載兩端上的電勢(shì)差變?yōu)?,由此自動(dòng)控制負(fù)載的0N/0FF操作,并進(jìn)一步減少通信功能或電力監(jiān)視功能。 因此,可以進(jìn)一步減低照明裝置的尺寸和成本。
權(quán)利要求
1.一種接收多個(gè)直流DC電力并操作多個(gè)負(fù)載的電力轉(zhuǎn)換器,在不同的模式中接收所述多個(gè)直流電力,并且所述多個(gè)直流電力具有共同的接地和基本相同的電勢(shì),所述電力轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述多個(gè)DC電力的輸入狀態(tài)操作相應(yīng)的負(fù)載,并至少經(jīng)由共同的開(kāi)關(guān)元件或共同的線圈向所述多個(gè)負(fù)載供應(yīng)電力。
2.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器,至少將構(gòu)成用于向第一負(fù)載供應(yīng)電力的DC/DC轉(zhuǎn)換器的線圈和開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路與第一 DC電力連接,第二負(fù)載連接在第二 DC電力的正端與所述第一 DC電力的正端之間,并且通過(guò)所述串聯(lián)電路向所述第二負(fù)載供應(yīng)電力。
3.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器,至少將構(gòu)成用于向第一負(fù)載供應(yīng)電力的DC/DC轉(zhuǎn)換器的線圈和開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路與第一 DC電力連接,第二負(fù)載連接在第二 DC電力的正端與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的第二側(cè)之間,并且通過(guò)所述線圈向第二負(fù)載供應(yīng)電力。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換器,所述線圈是變壓器的部分。
5.如權(quán)利要求2-4中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換器,供應(yīng)到所述第一負(fù)載的電力大于供應(yīng)到所述第二負(fù)載的電力。
6.如權(quán)利要求2-5中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換器,在所述第二DC電力的正端和接地之間至少連接所述第二負(fù)載和限流電阻器。
7.如權(quán)利要求2-6中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換器,所述第二負(fù)載是以小于50Hz的頻率閃爍的光源負(fù)載。
8.如權(quán)利要求2-7中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換器,所述第一DC電力是通過(guò)用于開(kāi)啟車輛的近光光束的開(kāi)關(guān)供應(yīng)的電力,并且所述第二 DC電力是與所述車輛的附件、點(diǎn)火、或引擎開(kāi)啟信號(hào)協(xié)作地供應(yīng)的電力。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求2-8中的任一項(xiàng)的車輛照明裝置,所述第一負(fù)載是車輛前燈,并且所述第二負(fù)載是所述車輛的白天行車燈DTRL。
10.一種車輛前燈,包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)的電力轉(zhuǎn)換器,或者根據(jù)權(quán)利要求9的車輛照明裝置。
11.一種車輛,包括根據(jù)權(quán)利要求10的車輛前燈。
全文摘要
通過(guò)使用共同的線圈或開(kāi)關(guān)以及多個(gè)輸入狀態(tài)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)輸出的改變,而獲得了尺寸減小和成本降低的照明裝置。具有基本相同的電勢(shì)和共同的接地的多個(gè)DC電源以不同的模式輸入,并由電力轉(zhuǎn)換器接收。電力轉(zhuǎn)換器根據(jù)多個(gè)DC電力輸入狀態(tài)中的每個(gè)操作多個(gè)負(fù)載,并通過(guò)共同的開(kāi)關(guān)元件和/或共同的線圈向多個(gè)負(fù)載供應(yīng)電力。第一DC電源是經(jīng)由點(diǎn)亮車輛近光光束的開(kāi)關(guān)提供的電源。第二DC電源是與車輛點(diǎn)火關(guān)聯(lián)地提供的電源。第一負(fù)載是車輛前燈,并且第二負(fù)載是車輛白天行車燈中的信號(hào)燈。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102470792SQ201080030537
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者田中壽文 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社