专利名称：Led频闪补光灯的制作方法
LED频闪补光灯[技术领域]
本发明涉及道路监控补光灯，尤其涉及一种LED频闪补光灯。[背景技术]
传统的道路监控补光灯米用氣气闪光灯作为辅助光源。氣气闪光灯米用模拟电路 实现，回电时间长，无法满足视频补光要求。氙气闪光灯闪光时间不能精确控制，放电时间 长，亮度高，眩光严重，即伤害驾驶员眼睛又影响行车安全，而且灯具也容易过热损坏。[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种能够防止灯具过亮、温度过高的LED频闪补 光灯。
本发明进一步要解决的技术问题是提供一种不容易过热损坏的LED频闪补光灯。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种LED频闪补光灯，包括 LED恒流驱动电路、LED模块和控制电路，LED模块接LED恒流驱动电路，控制电路的输出端 接LED恒流驱动电路的控制信号输入端，控制电路的输入端接外部控制信号；LED模块的闪 光时间受控制电路控制，外部控制信号的触发时间t不大于控制电路的时间阈值to时，控 制电路输出高电平时间为t，LED恒流驱动电路工作与外部控制信号同步；外部控制信号的 触发时间t大于t0时，控制电路输出高电平时间为t0，LED恒流驱动电路工作时间限制 在to。
以上所述的LED频闪补光灯，LED模块上的温度过高时，控制电路的时间阈值t0缩 小，LED恒流驱动电路工作时间随之缩短，LED模块频闪补光灯平均功率降低。
以上所述的LED频闪补光灯，包括AC/DC转换电路和指示灯，AC/DC转换电路的输 出端接LED恒流驱动电路的输入端；指示灯接AC/DC转换电路的输出端。
以上所述的LED频闪补光灯,控制电路包括555集成电路、第一电阻、第一电容、第 二电阻、第二电容，555集成电路的阈值端和放电端连接在一起，通过第一电阻接电源，通过 第一电容接地；555集成电路的触发端通过第二电阻接电源，通过第二电容接外部控制信 号。
以上所述的LED频闪补光灯，控制电路包括第三电容，第三电容的一端接555集成 电路的阈值端，另一端接外部控制信号。
以上所述的LED频闪补光灯，控制电路包括反相器，反相器的输入端接外部控制 信号，反相器的输出端通过第二电容接555集成电路的触发端，通过第三电容的接555集成 电路的阈值端。
以上所述的LED频闪补光灯，信号控制电路包括最大亮灯时间控制电路，最大亮 灯时间控制电路包括温度感知电路、电压跟随器和减法器，温度感知电路的输出端接电压 跟随器的输入端，电压跟随器的输出端接减法器的第一输入端，减法器的第二输入端接参 考电压，减法器的输出端接555集成电路的控制端。
以上所述的LED频闪补光灯，电压跟随器包括第一运算放大器，第一运算放大器 的输出端为电压跟随器的输出端，同相输入端为电压跟随器的输入端，反相输入端接第一 运算放大器的输出端。
以上所述的LED频闪补光灯，减法器包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、 第五电阻和第六电阻，第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值相等；第二运算放 大器的同相输入端通过第三电阻接地，通过第五电阻接参考电压；第四电阻的一端接第二 运算放大器的反相输入端，另一端接第二运算放大器的输出端；第六电阻的一端接第二运 算放大器的反相输入端，另一端接电压跟随器的输出端；第二运算放大器的输出端作为减 法器的输出端接555集成电路的控制端。
以上所述的LED频闪补光灯，温度感知电路包括第七电阻和正温度系数热敏电 阻，第七电阻和正温度系数热敏电阻串接后第七电阻一端接电源，正温度系数热敏电阻一 端接地，第七电阻和正温度系数热敏电阻之间的连接点为温度感知电路的输出端。或者，温 度感知电路包括温度传感器，温度传感器的输出端为温度感知电路的输出端。
本发明LED频闪补光灯通过控制电路对LED的闪光时间进行限制，可以防止灯具 过亮，温度过高，减小对驾驶员眼睛的伤害，提高灯具的使用寿命。本发明可用于电子警察 及视频卡口等智能交通系统中的视频拍摄及图像抓拍补光。[
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下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明LED频闪补光灯的原理框图。
图2是本发明LED频闪补光灯实施例1控制电路的原理图。
图3是本发明LED频闪补光灯实施例2控制电路的原理图。[具体实施方式
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如图1所示，本发明LED频闪补光灯包括LED恒流驱动电路、LED模块、控制电路、 AC/DC转换电路和红光指示灯，LED模块接LED恒流驱动电路，控制电路的输出端接LED恒 流驱动电路的控制信号输入端，控制电路的输入端接外部控制信号。AC/DC转换电路的输出 端接LED恒流驱动电路的输入端。红光指示灯接AC/DC转换电路的输出端。
LED模块与散热外壳相连,工作时产生的温度可以通过散热外壳迅速散发到空气， 可保证LED模块长期工作。
LED恒流驱动电路安装于散热外壳的电源仓内，电源仓与散热外壳连为一体，保证 电源仓的热量能及时散发出去。
220V市电通过AC/DC转换电路连接到LED模块上的红色指示灯，LED频闪补光灯 上电后，指示灯亮，提示LED频闪补光灯上电正常。
如图1所示，经过AC/DC转换电路输出的直流电进入恒流芯片(LED恒流驱动电 路)，恒流芯片驱动LED模块，当恒流芯片PWM端输入高电平时，恒流芯片工作，LED模块亮。
如图1所示，TTL电平连接到控制电路(信号控制模块)，信号控制模块输出信号到 恒流芯片的PWM端，控制恒流芯片的开关，控制闪光时间及闪光频率；
LED模块的闪光时间受控制电路(信号控制模块)控制，TTL电平触发时间t不大于信号控制模块的时间阈值to时，信号控制模块输出高电平时间t，恒流芯片工作与触发 信号同步，即LED模块的闪光与快门同步；TTL电平触发时间大于to时，信号控制模块 输出高电平时间tO，恒流芯片工作时间限制在tO，防止频闪补光灯过亮，温度过高，实现主 动过温保护。
当灯具发生异常情况，温度过高，位于LED模块上的温度传感器反馈温度信息到 控制电路(信号控制模块)，控制电路的时间阈值tO缩小，LED模块频闪补光灯平均功率降 低，实现被动过温保护。
红光指示灯可以便于施工及检测人员在地面上就能及时观察LED频闪补光灯的 上电情况，如红光指示灯不亮，可以及时对LED频闪补光灯进行维修。
本发明实施例1的控制电路如图2所示，控制电路包括555集成电路Ul、电阻R1、 电容Cl、电阻R2、电容C2、电容C3和反相器U5，555集成电路Ul的阈值端TH (6脚)和放 电端DC (7脚)连接在一起，通过电阻Rl接电源，通过电容Cl接地。555集成电路Ul的触 发端TR (2脚)通过电阻R2接电源，通过电容C2接外部控制信号。
电容C3的一端接555集成电路Ul的阈值端TH (6脚)，另一端接外部控制信号。
反相器U5的输入端接外部控制信号，反相器U5的输出端通过电容C2接555集成 电路Ul的触发端TR (2脚)，通过电容C3的接555集成电路Ul的阈值端TH (6脚)。
555集成电路Ul的默认状态是DC引脚将电容Cl放电为0V，TR和TH引脚为低电 平。当TR引脚的电平发生变化时，电容Cl开始充电，555集成电路Ul的输出端Q(3脚) 输出高电平，当电容Cl充电至CV引脚的设定电压时，DC引脚将电容Cl放电，Ul的输出 端Q (3脚)输出低电平。
电容C3的作用是反相器U5的输出端的输出信号发生上升变化时，提前给电容Cl 补充充电，使得电容Cl电压提前达到设定电压，从而使Ul的输出端Q (3脚)提前输出为 低电平，减小LED模块的亮灯时间。
555集成电路Ul触发后，最长的亮灯时间tO与电阻Rl与电容Cl的时间常数有 关，电容Cl通过电阻Rl充电，Cl充电至设定电压时，555集成电路Ul亮灯控制信号(输 出高电平)就会结束，555集成电路Ul输出低电平。(R1*C1)越大，则tO的时间越长。
电阻R2用于在平时将TR引脚拉高，防止误触发。
信号控制电路还包括最大亮灯时间控制电路，最大亮灯时间控制电路包括温度感 知电路、电压跟随器和减法器，温度感知电路的输出端接电压跟随器的输入端，电压跟随器 的输出端接减法器的第一输入端，减法器的第二输入端接参考电压REF，减法器的输出端接 555集成电路Ul的控制端CV (5脚)。
电压跟随器准确地输出温度传感器U2的信号，起到信号的功率放大作用。包括运 算放大器U4，运算放大器U4的输出端为电压跟随器的输出端，运算放大器U4的同相输入端 为电压跟随器的输入端，运算放大器U4的反相输入端接运算放大器U4的输出端。
减法器包括运算放大器U3、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，电阻R3、电阻R4、 电阻R5和电阻R6的阻值相等。运算放大器U3的同相输入端通过电阻R3接地，通过电阻 R5接参考电压REF。电阻R4的一端接运算放大器U3的反相输入端，另一端接运算放大器 U3的输出端。电阻R6的一端接运算放大器U3的反相输入端，另一端接电压跟随器的输出 端。运算放大器U3的输出端作为减法器的输出端接555集成电路Ul的控制端CV (5脚)。
温度感知电路为温度传感器U2，可采用LM50/LM60。温度传感器的输出端VOUT为 温度感知电路的输出端接运算放大器U4的同相输入端。
当LED模块的温度升高时，温度传感器的输出电压Vsmsot _升高，升高的方式与 程度和传感器类型有关，运算放大器U3做的减法将Vkef减去VsmsOT _，得到555集成电 路Ul的控制端CV (5脚)控制电压，当LED模块的温度升高时，555集成电路Ul的控制端 CV (5脚)控制电压下降。555集成电路Ul的控制端CV (5脚)控制电压下降后使得LED模 块亮灯的最长时间减小，实现LED模块温度的被动保护。
本发明实施例2同实施例1的区别仅在于，温度感知电路由电阻R7和正温度系数 热敏电阻RTl构成，电阻R7和正温度系数热敏电阻RTl串接后电阻R7 —端接电源，正温度 系数热敏电阻RTl —端接地，电阻R7和正温度系数热敏电阻RTl之间的连接点为温度感知 电路的输出端接运算放大器U4的同相输入端。
本发明以上实施例具有以下优点
1.避免了传统的氙气闪光灯光线利用率低、光污染严重、眩光高、回电时间长等缺 陷。
2.信号控制模块实现了主动与被动过温保护，可以实现闪光时间与闪光频率的精 确控制，既降低了功耗，又能使LED频闪补光灯与相机快门完全匹配，满足了视频拍摄于图 像抓拍的补光需求。
3. LED模块上加设红光指示灯可以使施工及检测人员在现场及时观察LED频闪 补光的上电情况，为施工及检测带来了便利。
权利要求
1.一种LED频闪补光灯，其特征在于，包括LED恒流驱动电路、LED模块和控制电路，LED模块接LED恒流驱动电路，控制电路的输出端接LED恒流驱动电路的控制信号输入端，控制电路的输入端接外部控制信号；LED模块的闪光时间受控制电路控制，外部控制信号的触发时间t不大于控制电路的时间阈值tO时，控制电路输出高电平时间为t，LED恒流驱动电路工作与外部控制信号同步；外部控制信号的触发时间t大于tO时，控制电路输出高电平时间为tO，LED恒流驱动电路工作时间限制在tO。
2.根据权利要求1所述的LED频闪补光灯，其特征在于，LED模块上的温度过高时，控制电路的时间阈值tO缩小，LED恒流驱动电路工作时间随之缩短，LED模块频闪补光灯平均功率降低。
3.根据权利要求1所述的LED频闪补光灯，其特征在于，包括AC/DC转换电路和指示灯，AC/DC转换电路的输出端接LED恒流驱动电路的输入端；指示灯接AC/DC转换电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的LED频闪补光灯，其特征在于，控制电路包括555集成电路、第一电阻、第一电容、第二电阻和第二电容，555集成电路的阈值端和放电端连接在一起,通过第一电阻接电源，通过第一电容接地；555集成电路的触发端通过第二电阻接电源，通过第二电容接外部控制信号。
5.根据权利要求4所述的LED频闪补光灯，其特征在于，控制电路包括第三电容，第三电容的一端接555集成电路的阈值端，另一端接外部控制信号。
6.根据权利要求5所述的LED频闪补光灯，其特征在于，控制电路包括反相器，反相器的输入端接外部控制信号，反相器的输出端通过第二电容接555集成电路的触发端，通过第三电容的接555集成电路的阈值端。
7.根据权利要求1所述的LED频闪补光灯，其特征在于，信号控制电路包括最大亮灯时间控制电路，最大亮灯时间控制电路包括温度感知电路、电压跟随器和减法器，温度感知电路的输出端接电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端接减法器的第一输入端，减法器的第二输入端接参考电压，减法器的输出端接555集成电路的控制端。
8.根据权利要求7所述的LED频闪补光灯，其特征在于，电压跟随器包括第一运算放大器，第一运算放大器的输出端为电压跟随器的输出端，同相输入端为电压跟随器的输入端，反相输入端接第一运算放大器的输出端。
9.根据权利要求7所述的LED频闪补光灯，其特征在于，减法器包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值相等；第二运算放大器的同相输入端通过第三电阻接地，通过第五电阻接参考电压；第四电阻的一端接第二运算放大器的反相输入端，另一端接第二运算放大器的输出端；第六电阻的一端接第二运算放大器的反相输入端，另一端接电压跟随器的输出端；第二运算放大器的输出端作为减法器的输出端接555集成电路的控制端。
10.根据权利要求7所述的LED频闪补光灯，其特征在于，温度感知电路包括第七电阻和正温度系数热敏电阻，第七电阻和正温度系数热敏电阻串接后第七电阻一端接电源，正温度系数热敏电阻一端接地，第七电阻和正温度系数热敏电阻之间的连接点为温度感知电路的输出端；或者，温度感知电路包括温度传感器，温度传感器的输出端为温度感知电路的输出端。
全文摘要
本发明公开了一种LED频闪补光灯，包括LED恒流驱动电路、LED模块和控制电路，LED模块接LED恒流驱动电路，控制电路的输出端接LED恒流驱动电路的控制信号输入端，控制电路的输入端接外部控制信号；LED模块的闪光时间受控制电路控制，外部控制信号的触发时间t不大于控制电路的时间阈值t0时，控制电路输出高电平时间为t，LED恒流驱动电路工作与外部控制信号同步；外部控制信号的触发时间t大于t0时, 控制电路输出高电平时间为t0，LED恒流驱动电路工作时间限制在t0。本发明通过控制电路对LED的闪光时间进行限制，可以防止灯具过亮，减小对驾驶员眼睛的伤害，提高灯具的使用寿命。本发明可用于电子警察及视频卡口等智能交通系统中的视频拍摄及图像抓拍补光。
文档编号H05B37/02GK103024999SQ201210489060
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者王传根, 邹建锋, 金重星, 吴一鸣 申请人:深圳市蓝盾科技有限公司