LED照明系统的短路异常检测装置、具有该装置的LED照明装置以及LED照明系统的短路异常检测方法与流程

文档序号:16515155发布日期:2019-01-05 09:35阅读:246来源:国知局
LED照明系统的短路异常检测装置、具有该装置的LED照明装置以及LED照明系统的短路异常检测方法与流程

本发明涉及对led照明系统的短路异常进行检测的装置、具有该装置的led照明系统以及led照明系统的短路异常检测方法,更具体而言涉及对具有串联连接的多个led的led单元中的一个或多个led的短路进行检测的装置、具有该装置的led照明系统以及检测其短路的方法。



背景技术:

作为具有包含串联连接的多个led的led单元的照明装置,已知有在制造例如钢板、平板玻璃、食品、纸币等的各种制造工序的产品检查中,与传感器的视场角相匹配地以线状对线传感器摄像头等的传感器的检测位置进行照明的线状照明装置(例如,参照专利文献1。)。对于这种照明装置,为了检查的高速化和/或精度的提高而需要由线状照明装置尽可能明亮且均匀地对传感器的检测位置进行照明。

在此,作为led的异常的种类,有断线异常和短路异常。另外,各led与通常的电阻不同,不是产生与流过的电流成比例的电压降的元件,而是在不点亮状态下不流过电流,在点亮状态下产生例如3v左右的电压降的元件。

因而,如果在led单元中多个led之一发生断线异常,则在该led单元中不会流过电流,全部的led变为熄灭。另一方面,如果在led单元中多个led之一发生短路异常,则在供给的电流相同的情况下,该led单元的电压降会向小与发生了短路的led相应的量。

在先技术文献

专利文献1:日本特开2007-225591号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

如上述那样,在断线异常的情况下,由于在该led单元中没有流过电流,所以能够利用该现象来进行检测。另一方面,在led单元的一个led发生短路的短路异常的情况下,虽然会认为能够利用如上述那样led单元的电压降变小与发生了短路的led相应的量这一现象,通过测定led单元的两端的电压来检测,但只是这样实际上不能够进行准确的短路异常的检测。

其原因是,一个led量的电压降根据led中流过的电流量而变化,该变化不是与电流量成比例,也不是相对于电流增加而线性地变化。而且,也存在以下情况:一个led量的电压降会产生制造因素偏差,该偏差相对于目标电压降值为±10%。进而,也存在一个led量的电压降根据led的温度(发热)而变化的情况。

另一方面,在各种制造工序的产品检查等中对传感器的视场角进行照明的情况下,多会在制造工序内配置有仅具备led单元、透镜等的照明直接需要的构成的照明部,供电单元配置在离开照明部的位置,该供电单元具有调整向该照明部的led单元供给的电力的供电调整部、向该供电调整部发送控制信号的控制部,用连接线连接照明部和供电单元。例如,在对压延后的钢板进行照明的情况下,或者要在控制室内配置供电调整部的情况下,使用上述的结构。

由于连接线使用电阻值小的材料来形成,所以通常可以忽略连接线的电阻值,但有时在配置于工厂等宽广空间的led照明系统中成为不能忽略的电阻值。

在这种状况下,为了准确地检测短路异常,可以考虑分别定期地测定全部led的电压降来直接检测各led的短路异常。但是,例如在各种制造工序的产品检查中使用的照明装置常常存在以下情况:为了明亮且均匀地照明宽广的范围,led的配置间隔小,具有多个led单元,进而各led单元具有10~15个左右的led。因而,定期地测定全部led的电压降是不现实的。

本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种能够准确地对具备串联连接的多个led的led单元的短路异常进行检测的led照明系统的短路异常检测装置、具有该装置的led照明系统、以及led照明系统的短路异常检测方法。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题,本发明的第一技术方案涉及的led照明系统的短路异常检测装置是在包含具有串联连接的多个led的led单元的led照明系统中检测短路异常的led照明系统的短路异常检测装置,所述led照明系统是包含具有所述led单元的照明部、和用于向所述照明部的所述led单元供给驱动电力的供电部的系统,所述短路异常检测装置包含:第一检测单元,其用于检测所述led单元的第一位置的电位;第二检测单元,其用于检测在所述led单元中电位比所述第一位置低的第二位置的电位;参考数据设定单元,其在连接了所述供电部和所述照明部的状态下,基于预定的触发使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,并且,基于由所述第一检测单元检测的电位和由所述第二检测单元检测的电位来制作参考数据,并存储在存储部中;以及短路检测单元,其通过在所述led照明系统运转时将由所述第一检测单元和所述第二检测单元检测的电位或者该两电位的差与由所述参考数据设定单元存储的所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。

本发明的第二技术方案涉及的led照明系统的短路异常检测方法是在包含具有串联连接的多个led的led单元的led照明系统中检测短路异常的led照明系统的短路异常检测方法,所述led照明系统是包含具有所述led单元的照明部、和用于向所述照明部的所述led单元供给驱动电力的供电部的系统,所述短路异常检测方法包括:参考数据设定步骤,在连接了所述供电部和所述照明部的状态下使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,并且,基于所述led单元中的第一位置的电位和所述led单元中的电位比所述第一位置低的第二位置的电位来制作参考数据,并存储在存储部中;以及短路检测步骤,通过在所述led照明系统运转时将所述第一位置和所述第二位置的电位或者该两电位的差与在所述参考数据设定步骤中所存储的所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。

在上述第一技术方案以及第二技术方案中,在连接了所述供电部和所述照明部的状态下,使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,基于所述第一位置的电位和所述第二位置的电位来制作参考数据,通过在所述led系统运转时将所述第一位置以及第二位置的电位或该两电位的差与所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。因而,即使是配置于工厂等宽广空间的led照明系统,也能够进行考虑了连接线等的照明系统构成要素的电阻的短路检测,进一步能够进行还考虑了led的电压降的制造因素偏差的短路检测。

本发明的第三技术方案涉及的led照明系统的短路异常检测装置是在包含具有串联连接的多个led的led单元的led照明系统中检测短路异常的led照明系统的短路异常检测装置,所述led照明系统是包含具有所述led单元的照明部、和用于向所述照明部的所述led单元供给驱动电力的供电部的系统,所述短路异常检测装置包含:检测单元,其用于检测所述led单元的预定位置的电位;参考数据设定单元,其在连接了所述供电部和所述照明部的状态下,基于预定的触发使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,并且,基于由所述检测单元检测的电位来制作参考数据,并存储在存储部中;以及短路检测单元,其通过在所述led照明系统运转时将由所述检测单元检测的电位与由所述参考数据设定单元存储的所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。

本发明的第四技术方案涉及的led照明系统的短路异常检测方法是在包含具有串联连接的多个led的led单元的led照明系统中检测短路异常的led照明系统的短路异常检测方法,所述led照明系统是包含具有所述led单元的照明部、和用于向所述照明部的所述led单元供给驱动电力的供电部的系统,所述短路异常检测方法包括:参考数据设定步骤,在连接了所述供电部和所述照明部的状态下使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,并且,基于所述led单元中的预定位置的电位来制作参考数据,并存储在存储部中;以及短路检测步骤,通过在所述led照明系统运转时将所述预定位置的电位与在所述参考数据设定步骤中所存储的所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。

在上述第三技术方案以及第四技术方案中,在连接了所述供电部和所述照明部的状态下,基于预定的触发使所述led单元以预定的点亮状态点亮以用于参考测定,并且,基于所述led单元的预定位置的电位来制作参考数据,并存储在存储部中,通过在所述led系统运转时将所述预定位置的电位与所述参考数据进行比较,检测所述led单元中的一个或多个led的短路。因而,即使是配置于工厂等宽广空间的led照明系统,也能够进行考虑了连接线等的构成要素的电阻的短路检测,进一步能够进行还考虑了led的电压降的制造因素偏差的短路检测。

发明效果

根据本发明,能够准确地对包含串联连接的多个led的led单元的短路异常进行检测。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的led照明系统的概略结构图。

图2是第一实施方式的led照明系统的参考数据的例子。

图3是所述led照明系统的显示部的显示例。

图4是所述led照明系统的第一位置的电位与第二位置的电位的电位差的测定结果的例子。

图5是所述led照明系统的第一位置的电位与第二位置的电位的电位差的测定结果的例子。

图6是本发明的第二实施方式涉及的led照明系统的概略结构图。

图7是第二实施方式的led照明系统的参考数据的例子。

图8是本发明的第三实施方式涉及的led照明系统的概略结构图。

图9是第三实施方式的led照明系统的参考数据的例子。

图10是本发明的第四实施方式涉及的led照明系统的概略结构图。

图11是第四实施方式的led照明系统的参考数据的例子。

标号说明

1:照明装置主体,2:供电单元,3:连接线,4:短路检测装置,10:led单元,11:led,13:高电位侧输入端子,14:低电位侧输入端子,21:高电位侧端子,22:低电位侧端子,23:调光输入部,24:恒流电路,41:第一检测元件,42:第二检测元件,43:控制部,44:存储部,45:调光值输入部,46:触发输入部,47:显示部,48:顺次连接电路,49:温度传感器。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的第一实施方式涉及的led照明系统进行说明。

该led照明系统是以线状对由线传感器等的检查用传感器检测的检测位置进行照明的系统,如图1所示,具有作为照明部的照明装置主体1、作为供电部的供电单元2、连接照明装置主体1和供电单元2而从供电单元2向照明装置主体1供给电力的连接线3、以及短路检测装置4。连接线3向照明装置主体1供给驱动电力。

照明装置主体1具有至少一个led单元10,在本实施方式中如图1所示那样具有多个led单元10。各led单元10具有串联连接的多个(例如10个以上)的led11,该多个led11安装在led基板上并被串联连接。也可以在各led单元10中添加电阻等其它电路元件。照明装置主体1具有在各led单元10的高电位侧连接的高电位侧输入端子13、和在各led单元10的低电位侧连接的低电位侧输入端子14。

供电单元2具有输出来自直流电源的电力的高电位侧端子21、低电位侧端子22和调光输入部23。如图1所示,供电单元2构成为具有与各led单元10对应的恒流电路24,根据调光输入部23的输入由恒流电路24调节了的驱动电流经由高电位侧端子21、连接线3、高电位侧输入端子13、各led单元10、低电位侧输入端子14、连接线3、以及低电位侧端子22而流动。另一方面,调光输入部23可以是将来自手动操作的操作部的调光值转换为数字信号并发送到下述控制部43的部件,也可以是将从外部输入的调光用的数字信号发送到下述控制部43的信号输入部,还可以具有这两者。

短路检测装置4具有:检测比各led单元10中最高电位侧的led11更高的高电位侧输入端子13侧的电位(第一位置的电位)的第一检测元件41;检测比各led单元10中最低电位侧的led11更低的低电位侧输入端子14侧的电位(第二位置的电位)的第二检测元件42;由接收通过各检测单元41、42检测的检测结果的公知的微型计算单元构成的控制部43;由半导体存储器等非易失性存储器构成的存储部44;和连接于控制部43、并将调光输入部23的调光数字信号向控制部43发送的调光值输入部45。另外,也可以考虑如下方法:代替调光数字信号,测定各led单元10中流过的实际的驱动电流,并将该测定值发送到控制部43。在该情况下,具备电流测量部。电流测量部使用例如恒流电路的电流检验电阻的高电位侧的电位等来进行电流测定。

短路检测装置4还具备连接于控制部43的触发输入部46。在本实施方式中,触发输入部46是配置在供电单元2的主体盒的背面等上的按钮,但触发输入部46也可以构成为从外部接收触发信号并将该触发信号发送到控制部43。

短路检测装置4还具备连接于控制部43的液晶显示装置等的显示部47,显示部47构成为被控制部43控制来进行预定的显示。

在本实施方式中,控制部43和存储部44构成在单一的mcu(microcontroller:微控制器)等的微型计算机芯片内。各检测元件41、42可以是如本实施方式这样具有用于对各位置的电位进行模拟-数字转换并发送到控制部43侧的布线以及a/d转换器的元件,也可以是对各位置的电位进行模拟-数字转换并发送到控制部43的带无线发送功能的电位计。另外,除此之外只要是能够向控制部43发送各位置的电位的元件,则可以是任何元件。

控制部43基于存储在存储部44中的程序进行工作,具体而言进行以下的工作。

当在使用优选在实际上设置的设置位置进行供电的连接线3如图1那样连接了供电单元2和照明装置主体1的状态下操作触发输入部46的按钮时,利用所述程序进行参考数据制作处理。也可以构成为连接供电单元2和照明装置主体1,并在经过了预定时间时将触发信号从触发输入部46发送到控制部43。

参考数据制作处理构成为一边以例如16个等级依次增加电流量,一边得到各等级的参考数据(基准电位差)。再者,在本实施方式中,构成为每个等级增加固定的电流量(例如60ma)。在接收到上述的触发信号后(步骤1-1),在各led单元10中没有流动电流的状态下,控制调光输入部23以使得各恒流电路24使第1等级的电流量流过各led单元10,使各led单元10点亮以用于参考测定(步骤1-2),控制部43接受在该状态下由各检测元件41、42检测的第一位置与第二位置的电位差(基准电位差),并使其与该调光水平对应地存储在存储部44中(步骤1-3)。再者,来自各led单元10的检测元件41、42的信号经由顺次连接电路48被输入到控制部43,通过顺次连接电路48依次向控制部43发送各led单元10的检测元件41、42的信号。顺次连接电路48设置在电源供给单元或照明装置主体上,在设置于电源供给单元的情况下需要较少的布线即可。因而,控制部43能够得到各个led单元10的基准电位差。在如后述那样控制部43得到实测电位差的情况下,顺次连接电路48也同样地进行工作。

接着,通过反复进行与所述步骤1-2以及1-3同样的控制,依次控制调光输入部23以使得各恒流电路24使各led单元10中流动第2等级~第16等级的电流量,使各led单元10点亮以用于参考测定,控制部43接受在各状态下由各检测元件41、42检测的第一位置与第二位置的电位差(基准电位差),并使其与各自的调光水平对应地存储在存储部44中(步骤1-4)。由此,制作如图2所示的参考数据,并存储在存储部44中。在此,代替第一位置与第二位置的电位差,也能够将第一位置和第二位置的电位直接作为参考数据而存储在存储部44中。

在像这样地制作了参考数据后,当该led照明系统正常运转时,控制部43利用所述程序来进行短路异常检测,控制部43使其结果显示在显示部47,或者控制部43向外部发送表示其结果的信号。

该短路异常检测为,针对正常运转时的各led单元10,将第一位置和第二位置的实测电位差与参考数据中的对应的调光水平的基准电位差进行比较,判断实测电位差与基准电位差之差相对于第一阈值、第二阈值、以及第三阈值位于哪个位置,由此检测led的短路的有无和/或状态。在此,对多个led单元10分别准备所述第一阈值、第二阈值以及第三阈值。

再者,在正常运转时的各led单元10的调光水平位于例如第1等级和第2等级之间的情况下,控制部43使用调光水平第一等级的基准电位差和调光水平第二等级的基准电位差,进行第一等级和第二等级之间的基准电位差的内插,另外,对于第一阈值~第三阈值也进行同样的内插,基于此来检测led的短路的有无和/或状态。

另外,也可以在照明装置主体1内设置温度传感器,基于温度传感器的检测值来修正第一阈值~第三阈值。修正的程度能够根据led11的特性而适当设定。

第一阈值~第三阈值是针对各调光状态基于基准电位差分别设定的,进而针对各led单元10基于各led单元10的参考数据进行设定。第一阈值是将各调光状态的基准电位差除以该led单元10的led11的数量而得到的值(一个led11的基准电位差)的0.3倍~0.7倍、优选为0.5倍的值。第二阈值是将第一阈值和所述一个led11的基准电位差相加而得到的值,第三阈值是将第二阈值和所述一个led11的基准电位差相加而得到的值。

控制部43在针对各led单元10的实测电位差与基准电位差之差超过第一阈值的情况下,判断为该led单元10的一个led11发生了短路,在超过第二阈值的情况下判断为该led单元10的2个led11发生了短路,在超过第三阈值的情况下判断为该led单元10的3个以上的led11发生了短路。并且,控制部43使其结果例如图3所示那样显示在显示部47上。

再者,在本实施方式中对基准电位差和实测电位差进行了比较,但作为参考数据,也可以直接利用第一位置和第二位置的电位,对该参考数据和运转时的第一位置和第二位置的电位直接进行比较。

这样,在本实施方式中,在使用在优选实际上设置的设置位置从供电单元2向照明装置主体1供给电力的连接线3连接了所述供电单元2和照明装置主体1的状态下,使各led单元10以预定的点亮状态点亮,以用于参考测定,基于所述第一位置的电位和所述第二位置的电位制作参考数据,通过在led照明系统运转时将所述第一位置以及第二位置的电位或该两电位的差与所述参考数据进行比较,从而检测所述led单元中的一个或多个led的短路。因而,即使是配置于工厂等的宽广空间的led照明系统,也能够进行考虑了连接线的电阻的短路检测,进而能够进行还考虑了led的电压降的制造因素偏差的短路检测。

再者,在不是使用在实际上设置的位置使用的连接线3,而是使用其它连接线3的情况下,也制作基于了构成各led单元10的led11的电压降的制造因素偏差等的参考数据。

顺便一提,准备在上述实施方式中说明过的照明装置主体1、供电单元2、连接线3、以及短路检测装置4,并如上述那样进行连接,在各调光状态下测定了各led单元10的第一位置和第二位置的基准电位差,结果能够得到如图4和图5那样的数据。图4是与在多个led单元10之中电位差最小的led单元10相关的基准电位差的数据,图5是与电位差最大的led单元10相关的基准电位差的数据。图5的数据相对于图4的数据,基准电位差在各调光状态下大7~13%左右,可知各led的电压降的制造因素偏差决不小。

参照附图,在以下对本发明的第二实施方式涉及的led照明系统进行说明。

本实施方式的led照明系统是在第一实施方式的led照明系统的短路检测装置4中追加了温度补偿功能的系统,其它的结构以及功能与第一实施方式是同样的,因此省略其说明。

具体而言,如图6所示,本实施方式的led照明系统的短路检测装置4具有配置于照明装置主体1内的温度传感器49。温度传感器49可以是对安装了多个led单元10之中的一个led单元10的led基板的温度进行测定的元件,也可以是分别对多个led单元10的led基板的温度进行测定的元件,还可以是对照明装置主体1内的其它的构成要素、环境温度进行测定的元件。

在本实施方式中,当在使用在优选实际上设置的设置位置供给电力的连接线3如图6那样连接了供电单元2和照明装置主体1的状态下,操作触发输入部46的按钮时,控制部43也利用所述程序进行参考数据制作处理。

参考数据制作处理为:在与第一实施方式同样地接收到上述的触发信号后(步骤2-1),在与第一实施方式同样地在各led单元10中没有流过电流的状态下,控制调光输入部23以使得各恒流电路24使第1等级的电流量流过各led单元10,使各led单元10点亮以用于参考测定(步骤2-2),控制部43接受在该状态下由各检测元件41、42检测的第一位置和第二位置的电位差(基准电位差),并使其与该调光水平对应地存储在存储部44中(步骤2-3)。

接着,通过反复进行与所述步骤2-2~2-3同样的控制,依次控制调光输入部23以使得各恒流电路24使各led单元10中流过第2等级~第16等级的电流量,使各led单元10点亮以用于参考测定,控制部43接受在各状态下由各检测元件41、42检测的第一位置和第二位置的电位差(基准电位差),并使其与各自的调光水平对应地存储在存储部44中(步骤2-4)。然后,在步骤2-4之后,在存储部44中存储温度传感器49的测定结果(步骤2-5)。该温度传感器49的测定结果与所述各基准电位差相关联。在本实施方式中,在步骤2-4后将温度传感器49的测定结果存储在存储部44中,但也可以在各步骤2-3时将与各调光相应的温度传感器49的测定结果存储在存储部44中。由此,制作如图7所示的参考数据,并存储在存储部44中。在此,代替第一位置和第二位置的电位差,也可以将第一位置和第二位置的电位直接作为参考数据存储在存储部42中。

在像这样地制作了参考数据后,当该led照明系统正常运转时,与第一实施方式同样地,控制部43利用所述程序来进行短路异常检测,控制部43使其结果显示在显示部47,或者控制部43向外部发送表示其结果的信号。

在此,在第一实施方式中将实测电位差和基准电位差之差与第一阈值~第三阈值进行比较,进行了短路异常的判断,但在本实施方式中,将对实测电位差及基准电位差的一方进行了温度补偿的结果和另一方之差、与第一阈值~第三阈值进行比较,进行短路异常的判断。

例如,将预定的系数或预定的温度补偿运算式应用于与参考数据的基准电位差相关联的温度和在实测电位差测定时的温度传感器49的测定结果之间的温度差,求出电位差修正值,在将该电位差修正值应用于实测电位差及基准电位差的一方后,进行与第一~第三阈值的比较。

作为上述预定的系数,可以使用根据led的品种而决定的温度系数。该系数是测定多个led11的温度特性、并使用该测定出的温度特性的平均值的系数。

在本实施方式的情况下,能够进行除了考虑配置在工厂等宽广空间的led照明系统的连接线的电阻、led的电压降的制造因素偏差之外还考虑了各led11的温度特性的短路检测。

以下参照附图对本发明的第三实施方式涉及的led照明系统进行说明。

本实施方式的led照明系统是如图8所示那样省略了第二实施方式的led照明系统的短路检测装置4的第一检测元件41的系统,其它结构以及功能与第二实施方式是同样的,因此省略其说明。

在本实施方式中,当在使用在优选实际上设置的设置位置供给电力的连接线3而如图8那样连接了供电单元2和照明装置主体1的状态下,操作触发输入部46的按钮时,控制部43也利用所述程序进行参考数据制作处理。

参考数据制作处理为:在与第一实施方式同样地接收到上述的触发信号后(步骤3-1),在与第一实施方式同样地在各led单元10中没有流过电流的状态下,控制调光输入部23以使得各恒流电路24使第1等级的电流量流过各led单元10,使各led单元10点亮以用于参考测定(步骤3-2),控制部43接受在该状态下由各检测元件42检测的第二位置的电位(基准电位),并使其与其调光水平对应地存储在存储部44中(步骤3-3)。

接着,通过反复进行与所述步骤3-2~3-3,依次控制调光输入部23以使得各恒流电路24使各led单元10中流过第2等级~第16等级的电流量,使各led单元10点亮以用于参考测定,控制部43接受在各状态下由各检测元件42检测的第二位置的电位(基准电位),并使其与各自的调光水平对应地存储在存储部44中(步骤3-4)。然后,在步骤3-4之后,在存储部44中存储温度传感器49的测定结果(步骤3-5)。该温度传感器49的测定结果与所述各基准电位差相关联。在本实施方式中,在步骤3-4后将温度传感器49的测定结果存储在存储部44中,但也可以在各步骤3-3时将与各调光相应的温度传感器49的测定结果存储在存储部44中。由此,制作如图9所示的参考数据,并存储在存储部44中。

在像这样地制作了参考数据后,当该led照明系统正常运转时,控制部43利用所述程序来进行短路异常检测,控制部43使其结果显示在显示部47,或者控制部43向外部发送表示其结果的信号。

该短路异常检测为,针对正常运转时的各led单元10,将第二位置的实测电位与参考数据中的对应的调光水平的基准电位进行比较,判断实测电位与基准电位之差相对于阈值位于哪个位置,由此检测led的短路的有无和/或状态。

所述阈值是针对各调光状态基于基准电位分别设定的,进一步可以针对各led单元10基于各led单元10的参考数据进行设定。

再者,在正常运转时的各led单元10的调光水平位于例如第1等级和第2等级之间的情况下,控制部43使用调光水平第1等级的基准电位和调光水平第2等级的基准电位,进行第2等级和第2等级之间的基准电位的内插,另外,对于阈值也进行同样的内插,基于此来检测led的短路的有无和/或状态。

在该情况下,也能够进行考虑了配置在工厂等宽广空间的led照明系统的连接线的电阻、led的电压降的制造因素偏差的短路检测。

以下参照附图对本发明的第四实施方式涉及的led照明系统进行说明。

该led照明系统如图10所示具有照明装置主体5、作为供电部的供电单元6、连接照明装置主体5和供电单元6而从供电单元6向照明装置主体5供给电力的连接线3、和与第二实施方式相同的短路检测装置4。连接线3至少向照明装置主体1供给驱动电压。

在该实施方式中,对第二实施方式变更了照明装置主体和供电单元,但短路检测由与第二实施方式同样的短路检测装置4进行。

照明装置主体5具有至少一个led单元50,在本实施方式中如图10所示那样具有多个led单元50。各led单元50具有串联连接的多个(例如10个以上)的led51,该多个led51安装在led基板上并被串联连接。各led单元50还具有限流电阻52,还能够添加其它电路元件。照明装置主体5具有在各led单元50的高电位侧连接的高电位侧输入端子53、和在各led单元50的低电位侧连接的低电位侧输入端子54。

供电单元6具有输出来自恒压pwm(脉冲宽度调制)直流电源的电力的高电位侧端子61、低电位侧端子62和调光输入部63。供电单元6构成为经由高电位侧端子61、连接线3、高电位侧输入端子53、低电位侧输入端子54、连接线3、以及低电位侧端子62向各led单元50供给与调光输入部63的输入相应的占空比的电力。调光输入部63可以是将来自手动操作的操作部的占空比信号转换为数字信号并发送到下述控制部43的部件,也可以是将从外部输入的占空比调整用的数字信号发送到下述控制部43的信号输入部,还可以具有这两者。

短路检测装置4的各第一检测元件41配置成检测比各led单元50中最高电位侧的led51更高的高电位侧输入端子53侧的电位(第一位置的电位);各第二检测元件42配置成检测比各led单元50中最低电位侧的led51更低的低电位侧输入端子54侧的电位(第二位置的电位)。另外,调光输入部63的调光数字信号通过调光值输入部45被发送到控制部43。另外,也可以考虑如下方法:代替调光数字信号,测定各led单元10中流过的实际的驱动电流,并将该测定值发送到控制部43。在该情况下,具备电流测量部。电流测量部使用例如恒流电路的电流检验电阻的高电位侧的电位等来进行电流测定。

控制部43基于存储在存储部44中的程序进行工作,具体而言进行以下的工作。

当在使用优选在实际上设置的设置位置进行供电的连接线3而如图10那样连接了供电单元6和照明装置主体5的状态下操作触发输入部46的按钮时,利用所述程序进行参考数据制作处理。也可以构成为连接供电单元6和照明装置主体5,并在经过了预定时间时将触发信号从触发输入部46发送到控制部43。

参考数据制作处理为:在接收到上述的触发信号后(步骤4-1),控制调光输入部63以使得供电单元6向各led单元50供给预定的占空比的电力,使各led单元50点亮以用于参考测定(步骤4-2),控制部43接受在该状态下由各检测元件41、42检测的第一位置和第二位置的电位(向各led单元50施加电压时的电位)的差(基准电位差),并存储在存储部44中(步骤4-3)。此时的温度传感器49的测定结果也与该基准电位差对应地存储在存储部44中(步骤4-4)。由此,制作如图11所示的参考数据,并存储在存储部44中。在此,代替第一位置和第二位置的电位差,也可以将第一位置和第二位置的电位直接作为参考数据存储在存储部42中。

在像这样地制作了参考数据后,当该led照明系统正常运转时,控制部43利用所述程序来进行短路异常检测,控制部43使其结果显示在显示部47,或者控制部43向外部发送表示其结果的信号。

该短路异常检测为,针对正常运转时的各led单元50,将第一位置和第二位置的实测电位差与参考数据中的基准电位差进行比较,与第二实施方式同样地判断实测电位差与基准电位差之差相对于第一阈值、第二阈值、以及第三阈值位于哪个位置,由此检测led的短路的有无和/或状态。在本实施方式中,将对实测电位差和基准电位差的一方进行了温度补偿的结果和另一方之差与第一~第三阈值进行比较,进行短路异常的判断。再者,对多个led单元50分别准备了参考数据。

例如,将预定的系数或预定的温度补偿运算式应用于与参考数据的基准电位差相关联的温度和在实测电位差测定时的温度传感器49的测定结果之间的温度差,求出电位差修正值,在将该电位差修正值应用于实测电位差及基准电位差的一方后,进行与第一~第三阈值的比较。

作为上述预定的系数,能够使用根据led的品种而决定的温度系数。该系数是测定多个led51的温度特性、并使用该测定出的温度特性的平均值的系数。

在本实施方式的情况下,能够进行除了考虑配置在工厂等宽广空间的led照明系统的连接线的电阻、led的电压降的制造因素偏差之外还考虑了各led51的温度特性的短路检测。

再者,在第四实施方式涉及的led照明系统中,也能够省略短路检测装置4的第一检测元件。

即使在该情况下,当在使用在实际上设置的设置位置进行供电的连接线3连接了供电单元6和照明装置主体5的状态下操作触发输入部46的按钮时,控制部43也利用所述程序进行参考数据制作处理。

参考数据制作处理为:在与第四实施方式同样地接收到上述的触发信号后(步骤5-1),控制调光输入部63以使得供电单元6向各led单元50供给预定的占空比的电力,使各led单元50点亮以用于参考测定(步骤5-2),控制部43接受在该状态下由各检测元件42检测的第二位置的电位(基准电位),并存储在存储部44中(步骤5-3),并且,此时的温度传感器49的测定结果也与该基准电位对应地存储在存储部44中(步骤5-4)。由此制作参考数据,并存储在存储部44中。

在像这样地制作了参考数据后,当该led照明系统正常运转时,控制部43利用所述程序来进行短路异常检测,控制部43使其结果显示在显示部47,或者控制部43向外部发送表示其结果的信号。

该短路异常检测为,针对正常运转时的各led单元50,将第二位置的实测电位与参考数据的基准电位进行比较,判断实测电位与基准电位之差相对于阈值位于哪个位置,由此检测led的短路的有无和/或状态。

所述阈值是针对各led单元10基于各led单元10的参考数据进行设定的。

在该情况下,也能够进行考虑了配置在工厂等宽广空间的led照明系统的连接线的电阻、led的电压降的制造因素偏差的短路检测。

再者,在所述第一、第二、以及第四实施方式中示出了按每个led单元测定第一电位,但也可以仅针对各led单元之一测定第一电位,将该第一电位作为其它led单元的第一电位来使用。

另外,在所述各实施方式中示出了使用恒流电路对各led单元进行了调光的情况、使用pwm控制进行调光的情况,但即使在使用其它方法进行恒流控制、恒压控制的情况下,也能够利用所述各实施方式示出的技术、与其等同的技术,如上述那样进行led的短路检测。

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