[发明专利]随着电压波动的控制光强度的方法和装置

说明书

背景技术

本发明一般涉及车辆照明系统。特别地，本发明涉及用于调节照明电压以便在使用当中随着诸如车辆电池电压的输入电压波动维持光输出的相对恒定强度的方法和装置。

在节约能源的努力中，发光二极光(LED)越多越多地被用于车辆照明应用。在这种应用中，从车辆电气系统(典型地包括常规电池)为LED供给电力。然而，已知车辆电池的输出电压在使用过程中可以相对广泛地变化，并且这种变化会对从LED输出的光的强度有不期望的影响。例如，许多车辆制造商在开发引擎开始/停止操作模式，其中，为了燃油经济性，在车辆静止不动超过预定的时段时，车辆引擎关闭。在随后发动引擎以便重启时，电池电压通常经历急降(dip)，这会不期望地减小从车辆LED发射的光的强度。

可以通过使用电压调节电路来改善电池电压变化的不利影响。然而，随着越来越多的LED用在车辆中，目前对这种电压调节电路的需求会变得过多，这会导致过热和故障。替代地，可以使用AC/DC开关调节器电路或DC/DC调节器电路。然而，这种电路相对复杂和昂贵。因此，用于随着车辆电池电压波动调节施加到车辆LED的电压的低价方法将是期望的。

发明内容

本发明涉及用于照明电压的调节的方法和装置，以便在使用过程中随着来自诸如车辆电池的源的输出电压波动维持光输出的强度相对恒定。该装置包括具有适于连接到车辆电池的输入端口以及输出端口的控制器。控制器可操作成生成具有与施加到输入端口的电池电压成反比的占空比的脉宽调制电压。该装置还包括至少一个具有连接到控制器输出端口的控制端子的电子开关。电子开关具有第一端子和第二端子，第二端子连接到地。该装置还包括至少一个具有连接到电子开关的第一端子的第一端子和适于连接到车辆电池的第二端子的发光二极管。

用于控制发光二极管的方法包括采样电池电压以及选择与采样的电池电压成反比的占空比的步骤。该方法还包括生成具有选定的占空比的脉宽调制电压以及把所生成的脉宽调制电压施加到可操作成控制发光二极管的电子开关。

当根据附图阅读时，从以下对优选实施例的详细描述，本发明的各个目标和优点将对本领域技术人员变得是显而易见的。

附图说明

图1是根据本发明的装置的示意性电路图。

图2是示出图1中所说明的装置的第一操作模式的曲线图。

图3是对于图2中所说明的曲线图上所示点的值的表。

图4是比较图1中所说明的装置与现有技术装置的操作的另一个曲线图。

图5是根据本发明的算法的流程图。

图6是示出图1中所说明的装置的第二操作模式的图。

具体实施方式

现在参考附图，在图1中说明了根据本发明的装置10的示意性电路图。装置10包括连接在电气地电位与诸如车辆电池14的电能源之间的发光二极管(LED)控制器12。控制器12可以包括脉宽调制器、定时器振荡器、微控制器、微处理器、振荡器电路，或者本领域中众所周知的其它设备(未示出)。LED控制器12还可以包括在另一车辆系统控制器(未示出)当中。LED控制器12操作成在输出端口16生成脉宽调制(PWM)电压，该电压具有与施加到输入端口18的电压成反比的占空比。控制器输入端口18连接到电阻性分压器20的中心抽头，其中分压器20连接在电池14的正端子与地电位之间。因而，施加到控制器输入端口18的电压的幅度由电阻性分压器20限定并且与电池18的输出电压的幅度成正比。

LED控制器输出端口16通过电阻器22连接到开关晶体管24的基极。虽然所说明的开关晶体管24是常规的NPN晶体管，但是应当认识到，可以代替地使用诸如像PNP晶体管、FET或者任何其它开关设备(未示出)的其它开关设备。开关晶体管24具有连接到地电位的发射极和连接到一个或多个LED(诸如示为LED₁至LED_n)的阴极的集电极。虽然在图1中只示出了一个开关晶体管24，但是应当认识到，如果必要或者期望，则多个这种开关晶体管24可以连接到LED控制器输出端口16。LED的阳极连接到车辆电池14的正端子。

图2是示出图1中所说明装置的操作的曲线图，具体而言，是电池电压的幅度(如由在电阻性分压器20的中心抽头处出现的电压的幅度所限定的)与由LED控制器12生成的输出PWM电压占空比之间的关系。在所说明的实施例中，该关系是非线性的。然而，如果期望，则可以使用线性关系。应当认识到，曲线的形状可以根据各种因素(诸如所使用的LED的类型)而变，并且可以为每个不同的LED和/或应用开发不同的曲线。