带自动升频和状态控制的led频闪灯控制系统的制作方法_4

文档序号:9000807阅读:来源:国知局
用而不予执行步骤231-232。
[0042]再接着判断第二路控制信号的脉冲宽度是否大于一个预定的脉宽限定值:如果结果为是也即大于预定脉宽限定值,则触发控制单元130输出具有预设固定脉冲宽度的第二路控制信号,如果结果为否定也即不超过预定脉宽限定值则不触发控制单元130调整第二路控制信号的脉宽。当第二路控制信号的脉冲宽度大于预定的脉宽限定值时,步骤250执行完成之后并没有直接执行步骤260,而是先执行步骤251的信号宽度处理之后,再执行步骤260,在步骤251中控制单元130产生固定脉宽的同步信号输出。
[0043]其后还需要侦测流经LED串组190的电流值I.,主要执行步骤260的测电流程序和步骤270的判断电流是否正常程序:判断出表征了流经LED串组的电流Imi的感测电压Vfb是否在一个目标参考电压范围内,如果结果为是也即感测电压V ^在目标参考电压范围内,则直接返回循环执行步骤210而忽略步骤280,如果结果为否定也即感测电压Vfb不在目标参考电压范围内则执行后续的步骤280但不直接返回步骤210。
[0044]在步骤280的利用PID算法计算调整PWM值的程序中,例如调整第一路控制信号,当感测电压Vfb超出我们设定的目标参考电压范围时,则我们需要降低施加于LED串组190上的输出电压值从而来实现减小流经LED串组190的电流值I.,或者在感测电压Vfb低于目标参考电压范围时,增加该输出电压值Vtot来实现抬升流经LED串组的电流值I实现该目的地具体做法体现在:提供一个用于侦测流经LED串组190的电流值Imi的感应电阻Rs,该感应电阻Rs与开关器件Ml之间的公共连接节195点处的用于表征流经LED串组电流的感测电压Vfb被反馈至控制单元130,控制单元130根据该感测电压Vfb来调整第一路控制信号的占空比,实现调节输出节点194处的输出电压值Vtm就相当于改变流经LED串组190的电流Imi大小。控制单元130将感测电压Vfb与该预期的目标参考电压范围进行比较,当感测电压Vfb比该预设的一个目标参考电压范围高时,籍由感测电压V FB超出目标参考电压范围的差值从而来减小该第一路控制信号的占空比,使电源转换器180输出的输出电压值Vtm降低以此来减小流经LED串组190的电流值I 当感测电压Vfb比该目标参考电压范围低时,籍由感测电压Vfb低于目标参考电压的差值从而来增加该第一路控制信号的占空比,使电源转换器180输出的输出电压值Vtm增加以此来抬升流经LED串组190的电流值1_。控制单元130具有接收感测电压Vfb的一个PID(比例、积分、微分)模块,将感测电压Vfb与目标参考电压范围进行比较并通过PID(比例、积分、微分)运算来计算出差值,依照该差值据以相应减小或增大该第一路控制信号的占空比。完成步骤280之后再返回执行步骤210。
[0045]依本申请揭示的内容,该系统采用了检测电流控制电源电压,并对频闪信号状态检测,并实现自动升频、亮度调节和错误保护等功能,通过选择硬件直通控制和软件硬件结合控制的方式,利用硬件电路的高速特性,互相补偿和配合,使其具有更好的灵活性和高速性。利用信号捕捉模块计算信号周期,再用PWM模块生成升频信号,获得精确的同步和升频效果,消除了相位不稳定造成的闪烁感。该系统采用信号捕捉模块检测该频闪信号的周期和脉宽,当信号周期不在正常范围内,关闭逻辑电路直通,MCU输出保持低,灯关闭。当信号周期在需要倍频的范围内,关闭逻辑电路直通功能,MCU根据检测到的周期设定和调节PWM参,使输出的信号与频闪信号同步,始终保持灯光与LED频闪信号同步,并采用脉冲生成硬件电路进行补偿,减小软件造成的延时。当信号周期在不需要倍频的范围内,软件打开逻辑电路直通功能未升频而直接输出。当脉冲宽度大于限定值时,关闭逻辑电路直通功能,MCU产生固定脉宽的同步信号输出。每次输出时,MCU对感测电阻上电压值进行模拟数字转换多次采样平均后与目标值比较,当检测的电流值过高时,通过PID运算后改变PWM输出值,减少占空比,从电源的电压检测反馈电路的检测端来降低旁路电流,使电源的输出电压下降,从而降低LED的驱动电流;当电流值过低时,通过PID运算后改变PWM输出值,提高占空比,从电源的电压检测反馈电路的检测端来提高旁路电流,使电源的输出电压上升,从而提高LED的驱动电流,使得LED输出电流保持在目标值的要求范围内。由于采用了旁路电流的方式改变电压检测反馈电路,因此当MCU的PWM模块损坏时,通常端口失效模式为高阻或低电平,此时占空比为0,电源电压降至最低点,补光灯的输出功率和亮度降至最低,使得失效模式下的频闪灯对系统和照明目标的影响最小,减小了不安全的隐患。还可以通过信号接口,可以将UART数据DATA传输至MCU的数据输入端口,以更改MCU的倍频、脉宽以及电流值等控制参数。
[0046]以上,通过说明和附图,给出了【具体实施方式】的特定结构的典型实施例,上述实用新型提出了现有的较佳实施例,但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言,阅读上述说明后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此,所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容,都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。
【主权项】
1.一种LED频闪灯控制系统,其特征在于,包括: 将输入电压调制转换成输出电压的一个电源转换器,以及产生第一路控制信号来调整电源转换器开关周期和占空比的一个控制单元: 连接于输出电压和接地端之间的LED串组,其中LED串组与接地端之间连接有一个用于开关LED串组的开关器件; 依据控制单元传送的通道选择指令选择性地输出控制单元所产生的第二路控制信号来控制开关器件的一个逻辑单元。2.根据权利要求1所述的一种LED频闪灯控制系统,其特征在于,控制单元利用一个信号捕捉模块检测LED频闪信号的周期和脉宽,当LED频闪信号的实际周期不在正常的一个预设接受周期范围内时,关闭LED串组;当控制单元根据检测到的LED频闪信号周期在预定的范围内时,设定和调节第二路控制信号使其升频或直接输出未升频的第二路控制信号,并始终保持灯光与LED频闪信号同步。3.根据权利要求2所述的一种LED频闪灯控制系统,其特征在于,还包括一个连接到逻辑单元的脉冲生成补偿模块,校正控制单元输出至逻辑单元的第二路控制信号相对于LED频闪信号的延时误差,保障逻辑单元输出的第二路控制信号与LED频闪信号同步。4.根据权利要求1所述的一种LED频闪灯控制系统,其特征在于,还包括连接于开关器件与接地端之间的一个感应电阻,该感应电阻与开关器件之间的公共连接节点处的用于表征流经LED串组电流的感测电压被反馈至控制单元,控制单元根据该感测电压与目标值的差,经过PID运算后调整第一路控制信号的占空比,改变电源电压值,以控制流经LED串组的电流大小。
【专利摘要】本实用新型主要涉及照明领域,确切地说,主要是提供应用于LED频闪灯的控制系统以实现自动升频等,并提供相应的LED频闪灯的一种控制方法。采用了检测电流控制电源电压,并对频闪信号状态检测,并实现自动升频、亮度调节和错误保护等功能,使LED频闪灯具有更好的灵活性和高速性。利用信号捕捉模块计算信号周期,再用PWM模块生成升频信号,获得精确的同步和升频效果,消除了相位不稳定造成的闪烁感。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204652718
【申请号】CN201520155226
【发明人】林磊
【申请人】上海镭芯微电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月18日
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