一種用于串聯(lián)led串的故障檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燈具光學性能檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于串聯(lián)LED串的故障檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著綠色低碳照明技術(shù)的發(fā)展和要求，LED正越來越多地取代傳統(tǒng)光源被應(yīng)用到了各種照明燈具中。其中串聯(lián)LED燈串，由于各個LED的驅(qū)動電流相等，其中各個LED的發(fā)光亮度及其它光學指標可以保持相同，進而保證了光學系統(tǒng)發(fā)光的均勻性，一致性。也大大方便了其它光學部件的設(shè)計制造。由此串聯(lián)LED燈串廣泛存在于各種LED照明燈具中。但伴隨著LED燈串使用的增多，其故障率也相應(yīng)地提高，LED的常見失效模式分為開路失效和短路失效。不論哪種失效模式都會對LED燈的照明產(chǎn)生不利的影響。在特定技術(shù)領(lǐng)域中，例如車燈行業(yè)，由于車燈是主動安全部件，對燈具的光學性能有嚴格要求。車燈的國際標準要求在LED失效時，要么關(guān)斷整個燈，要么維持行業(yè)標準的最小性能要求。這就要求對LED的開路和短路進行有效的診斷。
[0003]如前文所述的，目前LED的故障通常為開路或短路故障，當LED開路時由于電路處于開路狀態(tài)，LED上沒有電流流過，所以LED的開路診斷主要采用檢測電流或通過采樣電阻來檢測電流的方法來進行開路診斷。對于LED的短路故障，由于LED是電流驅(qū)動器件，不論LED燈串中是否有短路，整個燈串上的電流都不會改變，所以常規(guī)檢測手段無法進行有效的短路失效診斷。
[0004]因此，需要一種簡單有效的LED串故障檢測方法，針對LED的開路故障和短路故障均可準確檢測和診斷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實用新型的目的在于提供一種用于串聯(lián)LED串的故障檢測電路，采用簡單的電路實現(xiàn)LED串的故障檢測。
[0006]本實用新型公開了一種用于串聯(lián)LED串的故障檢測電路，連接在一與一驅(qū)動電源連接的LED串兩端，所述LED串包括η個LED燈，其中η>1，所述故障檢測電路還包括:第一電壓采樣單元、第二電壓采樣單元、處理單元及告警單元；所述第一電壓采樣單元連接于所述驅(qū)動電源的正負極，檢測所述LED串的總電壓U總，并將所述總電壓U總發(fā)送至所述處理單元；所述第二電壓采樣單元連接在所述η個LED燈中的任一 LED燈的兩端，檢測所述LED燈的電壓Uled,并將所述電壓Uled發(fā)送至所述處理單元；所述處理單元比較所述總電壓U總與
的大小，并根據(jù)比較結(jié)果確定是否需要輸出告警指令至所述告警單元；所述告警單元根據(jù)所述告警指令發(fā)出告警信號。
[0007]優(yōu)選地，所述處理單元的比較結(jié)果為所述總電壓1?.等于所述n*Uled時，所述處理單元不輸出告警指令。
[0008]優(yōu)選地，所述處理單元的比較結(jié)果為所述總電壓U總小于所述n*Uled，所述U總不等于所述Uled且所述U總和所述Uled不為O時，或當所述U led接近于O，且所述總電壓U總不等于O時，所述處理單元輸出一短路告警指令。
[0009]優(yōu)選地，所述處理單元的比較結(jié)果為所述總電壓U總大于所述n*Uled,且Uled等于O時，或當所述Uled等于所述總電壓U總，且所述1?.和所述Uled不等于O時，所述處理單元輸出一開路告警指令。
[0010]優(yōu)選地，所述處理單元包括滯回比較器或微處理器，用于比較所述1?.和所述n*Uledo
[0011]優(yōu)選地，所述滯回比較器具有一容限，當所述1?.和/或n*Uled大于所述容限時，所述處理單元輸出告警指令。
[0012]優(yōu)選地，所述第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元包括運算放大器和模擬數(shù)字電路。
[0013]優(yōu)選地，所述第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元還包括信號調(diào)理電路，與所述模擬數(shù)字電路連接。
[0014]優(yōu)選地，所述告警單元包括通過電路輸出所述告警信號的數(shù)字電路或由通信方式輸出所述告警信號的微處理器。
[0015]優(yōu)選地，所述LED串包括由至少一路串聯(lián)的多個LED。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0017]1.無論是檢測的LED短路/開路，或是未檢測的LED短路/開路，本實用新型的故障檢測電路均可輸出告警型號；
[0018]2.檢測電路結(jié)構(gòu)簡單；
[0019]3.系統(tǒng)魯棒性更佳。
【附圖說明】
[0020]圖1為符合本實用新型一優(yōu)選實施例的故障檢測電路的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖與具體實施例進一步闡述本實用新型的優(yōu)點。
[0022]由于在實際電路應(yīng)用中，處于同一串聯(lián)通路中的各個LED燈的使用方式、性質(zhì)參數(shù)、老化特性和溫度特性基本一致，因此，可使用一顆LED作為基準來判斷整個LED串的工作狀態(tài)。因此，本實用新型中，參閱圖1，故障檢測電路連接在一 LED串的兩端，其中該LED串由η個LED串聯(lián)形成(η>I)，一驅(qū)動電源連接在LED串的兩端，用于輸入電能。為了對LED串可能的故障進行檢測，故障檢測電路還包括有用作對LED串進行采樣的第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元，該第一采樣單元連接在驅(qū)動電源的正負極，從而檢測流過每一 LED串的電流所形成的總電壓1?.，第二電壓采樣單元連接在任意一個LED燈的兩端，則該第二電壓采樣單元采樣的是LED串中某一 LED燈的電壓Uled,在獲取了兩個不同采樣值1?.和Uled后，第一電壓采樣單元和第二電壓采樣單元均連接至一處理單元，該處理單元將接收上述采樣電壓1?.和Uled，在處理單元處理上述兩電壓值前，其內(nèi)存儲了 LED串內(nèi)包含的LED的總數(shù)量，即上述η值。處理單元將比較總電壓U,&和n*Uled的大小關(guān)系，以判斷LED串是否存有故障，并根據(jù)不同的故障情況，發(fā)生不同的告警指令。
[0023]可以理解的是，在LED串正常工作下，Uled應(yīng)小于U總，但在發(fā)生故障時，Uled與U總間的關(guān)系將由不同的故障情況發(fā)生變化。具體地，總電壓1?.與n*Uled間的關(guān)系包括以下幾種，每一種均對應(yīng)不同的電路狀態(tài)。
[0024]①U總=n*Uled
[0025]在LED串內(nèi)的每一 LED都正常工作的情況下，由于串聯(lián)電路的性質(zhì)，每一相同的LED燈分配到的總電壓值均相同，即U總+n = Uledo所以，當比較結(jié)果為U總=n*l^d時，說明LED串正常工作，處理單元將不會發(fā)出告警指令。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，上述每一 LED燈的性質(zhì)相同為理想狀態(tài)，在實際應(yīng)用中較難達到該理想狀態(tài)，由此，在實際檢測中，1?.一般不會與n*Uled完全相同，但兩者間的差值不應(yīng)較大。
[0026]②U總< n*Uled，且Uled不等于U總
[0027]當某一未由該第二電壓采樣單元采樣的LED發(fā)生短路故障時，可知的是，整個LED串的總有效LED數(shù)量將減少，從而導(dǎo)致U總比正常工作時的電壓要小，因此，該故障使得n*Uled的值大于U總，當處理單元比較U總與n*Uled的值的結(jié)果為U總<，且U led不等于U總時可判斷為某一或某些LED短路，從而輸出短路告警指令。
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