用于印刷质量视觉检测系统的LED驱动电源电路的制作方法

本申请涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路。

背景技术：

近年来,随着数字成像技术和计算机软硬件技术的飞速发展，利用数字照相结合计算机处理形成的视觉检测技术已经被广泛用于工业监视、成品检验与质量控制等领域,并取得了一定的成功，印刷质量视觉检测系统是视觉检测技术的重要应用之一。印刷质量视觉检测系统通过led对工业相机进行照明，使工业相机拍摄印刷品的图像，进而对图像中的色彩瑕疵、脏污瑕疵等质量缺陷进行有效检测。在检测过程中，需要通过led给工业相机提供不同亮度的光照，以将印刷品的各种质量缺陷拍摄清楚，通过调节led的供电电流，可使led的功率产生变化，进而给工业相机提供不同亮度的光照。

相关技术中，印刷质量视觉检测系统中led的供电系统采用的是模拟反馈电路，通过采用大功率电阻进行电流调节，然而，大功率电阻由于阻值较大，在电流较大时发热量大，电能转换率低，从而严重影响led使用寿命。

技术实现要素：

本申请提供了一种用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路，以解决led驱动电源电路发热量大的问题。

本申请提供了一种用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路，该电路包括：控制芯片、输入电路、电流调节电路、调压电路、输出电路和开路检测电路，其中，

所述控制芯片包括lt3755芯片，所述控制芯片包括vin引脚、ctrl引脚、fb引脚、isp引脚、isn引脚、oprnled引脚、sense引脚和gate引脚；

所述输入电路与vin引脚电连接，用于向所述vin引脚注入供电信号；

所述输出电路包括取样电阻，所述取样电阻的一端与所述isp引脚电连接，另一端与所述isn引脚电连接，所述取样电阻用于向led模组输出电能信号；

所述调压电路包括电阻r53和电阻r52，所述电阻r53的一端与所述输入电路电连接，另一端与所述fb引脚电连接，所述电阻r52的一端与所述fb引脚电连接，另一端接地；

所述led开关电路的一端接入所述输入电路，所述led开关电路的另一端与所述sense引脚和gate引脚电连接；

所述电流调节电路与ctrl引脚电连接，用于向所述ctrl引脚输入变化的电压信号；

所述开路检测电路与oprnled引脚电连接。

可选地，所述控制芯片包括/shdnoruvlo引脚，所述输入电路包括电阻r50和电阻r46，其中，所述电阻r50的一端与工作电源电连接，所述电阻r50的另一端和电阻r46的一端均与所述/shdnoruvlo引脚连接，所述电阻r46的另一端接地。

可选地，还包括缓启动电路，所述控制芯片包括ss引脚，所述缓启动电路与ss引脚电连接，所述缓启动电路包括电容c114。

可选地，还包括led开关电路，所述控制芯片包括pwm引脚和pwmout引脚，所述led开关电路的一端与pwmout引脚电连接，另一端与所述led电连接；所述pwm引脚与mcu控制器电连接，用于获取来自所述mcu控制器的led开关信号。

可选地，所述led开关电路包括mos管，用于控制所述led的开关。

可选地，所述电流调节电路包括dac芯片，所述dac芯片与ctrl引脚电连接，用于向所述ctrl引脚输入可调节的电压信号。

可选地，所述dac芯片与mcu控制器电连接，用于获取来自所述mcu控制器的电流控制信号，将所述电流控制信号转换为所述电压信号。

可选地，所述开路检测电路包括电阻r282，所述电阻r282的一端与mcu控制器电连接，所述电阻r282的另一端与所述oprnled引脚电连接。

可选地，所述电阻r53的一端与滤波电路的一端电连接，所述滤波电路的另一端接地，所述滤波电路包括多个并联的滤波电容。

可选地，所述输入电路的输入电压为24v，所述取样电阻为0.065欧，所述电阻r53为1m欧，所述电阻r52为30.9k欧，所述电流调节电路的输出电压包括100毫伏-1.1伏。

本申请提供的用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路的有益效果包括：

本申请实施例提供的用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路，通过使用lt3755芯片作为电压及电流控制的核心模块，利用lt3755芯片内置的电流反馈电路和电压反馈电路，搭建电流调节电路和调压电路，能够为印刷质量视觉检测系统的led提供适宜的电压及电流，利用lt3755芯片可构建包含较小阻值取样电阻的输出电路，解决了大功率电阻发热量大、电能转换率低及散热性差的问题，可靠性高，从而提高了印刷质量视觉检测系统的led使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本申请实施例提供的一种用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供的用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路，包括控制芯片、输入电路、电流调节电路、调压电路、输出电路、开路检测电路、缓启动电路、led开关电路和滤波电路。

控制芯片包括lt3755芯片，本申请实施例使用的lt3755芯片的引脚包括：pwmout引脚、fb引脚、isn引脚、isp引脚、vc引脚、ctrl引脚、vref引脚、pwm引脚、/openled引脚、ss引脚、rt引脚、/shdnoruvlo引脚、intvcc引脚、vin引脚、sense引脚、gate引脚、gnd引脚，上述引脚标号依次为1-17。

输入电路与控制芯片的vin引脚电连接，给控制芯片提供24v输入电压vcc，输入电路可包括电容c53、电容c50、电阻r50、电阻r46、电容c183、电感l5、电容c175、二极管d32、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电容c21，其中，电容c53和电容c50大小均为4.7μf，电阻r50大小为1m欧，电阻r46大小为187k欧，电容c183的大小为100pf，电感l5大小为22uh，电容c175大小为1μf，电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电容c21的大小均为2.2μf，电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电容c21组成一个滤波电路，用于进行滤波。

电容c53、电容c50和电容c175的一端均并联接入输入电压，另一端均接地，用于对输入电压进行滤波，电容c175、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电容c21的一端均接地，另一端均与二极管d32的负极连接，二级管d32的正极与电感l5的一端连接，电感l5的另一端接入输入电压。电阻r50的一端与工作电源电连接，电阻r50的另一端和电阻r46的一端均与/shdnoruvlo引脚连接，电阻r46的另一端接地。电阻r50和电阻r46与芯片lt3755的/shdnoruvlo引脚连接，组成一个分压电路，提供一个工作电压给/shdnoruvlo引脚。电阻r46接地的一端还与电容c183的一端电连接，电容c183的另一端与ctrl引脚电连接，用于将ctrl引脚输入的信号进行滤波。

输出电路包括取样电阻r9，取样电阻r9的阻值为0.065欧，该阻值较小，发热量低，实验可得电能转换率高达98％，可靠性高，可大幅提高用电设备寿命。取样电阻r9的一端与控制芯片的isp引脚电连接，另一端与控制芯片的isn引脚电连接，取样电阻r9与isn引脚连接的一端用于向led模组输出电能信号，使led模组能够发亮。

lt3755芯片内置电流反馈电路和电压反馈电路，利用lt3755芯片可搭建电流调节电路和调压电路可实现输出的电流iout调节和输出的电压vout调节。

电流调节电路与ctrl引脚电连接，电流调节电路包括dac(digitaltoanalogconvertor，数模转换器)芯片，dac芯片可与mcu控制器电连接，以获取来自mcu控制器的电流控制信号，mcu控制器输入到dac芯片的电流控制信号为变化的信号，以使dac芯片输出可调节的电压信号，该电压信号为模拟电压信号，取值范围为100mv～1.1v，信号名称为vctrl1，vctrl1信号输入到ctrl引脚，使得该用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路输向led模组的电能信号的电流iout产生变化，iout产生变化，则电能信号的电压vout将产生变化，从而使led模组的功率产生变化，实现led模组的亮度调节。

电能信号的电流iout调节原理如下：

iout＝(vctrl-100)/(r9*10)(1)

(1)式中，vctrl1为dac芯片输入到ctrl引脚的电压信号，该电压信号的取值范围可为100毫伏-1.1伏，即0.1伏-1.1伏。通过vctrl1的变化，可实现iout的变化。根据vctrl1的最大取值为1.1伏，可计算得到iout最大为1.538a；根据vctrl1的最小取值为0.1伏，可计算得到iout最小为0，因此，本申请可实现iout从0到1.538a的调节。印刷质量视觉检测系统的led为并联的两个led模组，每个led模组最大可支持0.75a的电流输入，两个led模组所需的最大电流为1.5a，可见，本申请能够满足led模组的用电需求。

当然，除了为印刷质量视觉检测系统的led进行供电外，还可通过对调压电路进行调节，例如，更换不同大小的取样电阻，实现iout的最大值调节，以使本申请公开的电路运用到更多电流需求场景中。

iout变化可使vout产生变化。led模组设置有所能承受的最大电压限值，当电能信号的电压超过该最大电压限值时，led模组将损坏，本申请实施例通过设置调压电路来限制vout的最大值。在印刷质量视觉检测系统中，led模组所能承受的最大电压限值为40v。

调压电路包括lt3755芯片、电阻r53和电阻r52，电阻r53的一端接入输入电路中二极管d32和电容c21之间，电阻r53的另一端与fb引脚电连接，电阻r52的一端与fb引脚电连接，电阻r52的另一端接地。lt3755芯片、电阻r53和电阻r52组成的调压电路为boost调压电路，该调压电路限制vout的最大值的原理如下：

vout＝1.25*(r53+r54)/r54(2)

(2)式中，1.25为lt3755内部的基准电压，电阻r53为1m欧，电阻r52为30.9k欧。根据(2)式得到本申请输出电能信号的vout最大电压限值约为40v，能够避免led模组损坏。

进一步的，本申请还设置了开路检测电路、led开关电路和缓启动电路来提升电源电路的可靠性。

开路检测电路包括电阻r282，电阻r282的大小为33欧，电阻r282的一端与/oprnled引脚电连接，另一端与mcu控制器电连接，当led模组链路出现开路时，mcu控制器可检测到/oprnled引脚的电压产生变化。电阻r282与/oprnled引脚连接的一端还与二极管d41的负极电连接，d41的正极与lt3755的ss引脚电连接。

led开关电路包括mos管u29和电阻r225，其中，电阻r225的大小为10欧，mos管u29的引脚4串联电阻r225后与控制芯片的pwmout引脚电连接，mos管u29的引脚1-3均接地，mos管u29的引脚5-8并联后与led模组电连接。控制芯片的pwm引脚与mcu控制器电连接，用于获取来自mcu控制器的led开关信号，根据led开关信号来控制mos管u29，mos管u29作为开关器件控制led模组的开关。

进一步的，led开关电路还包括mos管u28和电阻r55，其中，mos管u28的引脚5-8连接在电感l5和二极管d32之间，mos管u28的引脚4与控制芯片的gate引脚电连接，mos管u28的引脚1-3并联在一起，并与控制芯片的sense引脚电连接，mos管u28的引脚1-3还串联电阻r55后接地，电阻r55的大小为0.015欧。通过mos管u29可实现控制芯片的开关，进而实现led模组的开关。

缓启动电路包括电容c114和电阻r48，电容c114大小为10nf，电阻r48大小为10k欧，控制芯片的ss引脚与电容c114电连接，电容c114通过电阻r48接地，实现控制芯片的缓启动，避免控制芯片突然上电导致冲击电流损坏led模组。

控制芯片的pwm引脚与mcu控制器电连接，接收来自mcu控制器的led_pwm1信号，可实现对led模组的频闪控制。

另外，控制芯片的rt引脚通过电阻r47接地，电阻r47的大小为28.7k欧。控制芯片的vc引脚通过串联的电阻r49和电容c113接地，电阻r49的大小为10k欧，电容c113的大小为0.001μf。控制芯片的intvcc引脚上的intvcc1信号通过电容c70接地，电容c70的大小为4.7μf。控制芯片的gnd引脚接地。

由上述实施例可见，本申请实施例提供用于印刷质量视觉检测系统的led驱动电源电路，通过使用lt3755芯片作为电压及电流控制的核心模块，利用lt3755芯片内置的电流反馈电路和电压反馈电路，搭建电流调节电路和调压电路，能够为印刷质量视觉检测系统的led提供适宜的电压及电流，利用lt3755芯片可构建包含较小阻值取样电阻的输出电路，解决了大功率电阻发热量大、电能转换率低及散热性差的问题，可靠性高，从而提高了印刷质量视觉检测系统的led使用寿命。另外，本申请还利用lt3755芯片搭建了开路检测电路、led开关电路和缓启动电路来提升电源电路的可靠性，方便了对电源电路的运行进行观测和控制。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。