一种超大功率LED固化设备控制器的制作方法

本实用新型涉及一种超大功率led固化设备控制器。

背景技术：

紫外光控制系统是紫外固化领域用于控制紫外灯的系统。紫外固化又称uv固化，是利用光引发剂的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。传统技术中使用汞灯作为紫外固化设备的紫外光源，但是其高能耗、高污染的缺陷已经越来越不适应时代发展的要求。在现有技术中，体积小、全固态、寿命长、环保省电的led成为了紫外固化设备的紫外光源。得益于光源的升级，紫外固化技术获得了快速的发展，占整个辐射固化市场的95％，已广泛应用于印刷、包装、广告、建材、装潢、电子、家电、光纤、汽车等行业。

虽然都是使用紫外固化技术，但是不同的行业对于紫外固化的需求并不一样。特别是一些行业需求功率大的稳定紫外光源。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超大功率led固化设备控制器

实现本实用新型目的的技术方案是：一种超大功率led固化设备控制器，包括主电路系统和至少一个副电路系统

所述主电路系统包括主单片机，与主单片机电连接的电源模块、操作面板、控制信号电路和多个并联设置的led驱动电路，以及与多个led驱动电路电连接的led光源接入端口；所述电源模块并联设置有多个；所述led驱动电路包括依次电连接的数模转换器、线性隔离电路和恒流模块；

所述副电路系统包括副单片机，与副单片机电连接的模数转换器，与模数转换器电连接的多个led采样电路；所述副单片机与主单片机采用rs485协议通信联接；所述多个led采样电路与多个led驱动电路中的恒流模块一一对应连接。

所述主电路系统的操作面板采用触摸屏。

所述主电路系统还包括连接于多个电源模块与主单片机之间的电源故障检测模块。

所述主电路系统还包括连接于多个电源模块与主单片机之间的电量统计模块。

所述主电路系统还包括以太网接口。

所述主电路系统还包括用于连接上位机的rs232串口。

所述副电路系统还包括温度检测电路和热敏传感器；所述热敏传感器、温度检测电路以及副单片机依次电连接。

所述副电路系统还包括设备故障告警电路和声色报警器；所述声色报警器、设备故障告警电路以及副单片机依次电连接。

所述副电路系统设置两个及两个以上时，副电路系统还包括与副单片机电连接的译码器。

所述的一种超大功率led固化设备控制器还包括壳体；所述操作面板设于壳体的外壁上；所述壳体内设有多个与主单片机电连接的插槽；所述多个电源模块分别插接于插槽内。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

1、本实用新型通过设置多个电源模块叠加，增加设备功率，同时并联设置多个led驱动电路，达到驱动不同型号的光源的效果；采用双单片机控制方式用主单片机负责设备显示、通讯、控制、故障报警等功能，用副单片机负责恒流模块驱动以及信号采集功能，并且同一套设备中主电路系统仅一个，副电路系统可扩展多个，使驱动led模块能力增加，实现了超大功率的led驱动能力。

2、本实用新型的主电路系统还包括连接于多个电源模块与主单片机之间的电源故障检测模块，在工作中实时监测电源，及时检测电源故障类型，提高安全性。

3、本实用新型采用主电路系统还包括连接于多个电源模块与主单片机之间的电量统计模块，监测各个电源模块用电量。

4、本实用新型的主电路系统还包括以太网接口，方便用户以多种方式远程智能控制该系统。

5、本实用新型的通讯端口为rs232或rs485通讯端口，该端口结构简单，通用性强。

6、本实用新型的副电路系统还包括温度检测电路和热敏传感器，在工作状态中实时监控控制器温度。

7、本实用新型的副电路系统还包括设备故障告警电路和声色报警器，提高系统安全性。

8、本实用新型的副电路系统还包括与副单片机电连接的译码器，提供地址选择功能，通过地址设定，主电路系统可至少一个副电路系统通讯，有效的扩展本控制系统的驱动能力。

9、本实用新型的主电路系统还包括线性隔离电路，采用线性光耦作为主要器件，实现模拟信号的隔离。

10、本实用新型的壳体上装风扇，持续散热，确保单片机正常运作。

11、本实用新型结构紧凑，体积小，方便运输。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图3为本实用新型的右视图。

图4为本实用新型的主视图。

图5为本实用新型的电源故障检测模块的电路图。

图6为本实用新型的电量统计模块的电路图。

图7为本实用新型的温度检测电路的电路图。

图8为本实用新型的设备故障检测电路的电路图。

附图中的标号为：

主单片机1-1、电源模块1-2、操作面板1-3、控制信号电路1-4、数模转换器1-5、线性隔离电路1-6、恒流模块1-7、电源故障检测模块1-8、仪表放大器1-8-1、采样电阻1-8-2、以太网接口1-9、rs232串口1-10、电量统计模块1-11、互感器1-11-1、三相电度表1-11-2、led光源接入端口1-12；

副单片机2-1、模数转换器2-2、led采样电路2-3、温度检测电路2-4、轨到轨放大器2-4-1、热敏传感器2-5、设备故障告警电路2-6、检测节点2-6-1、声色报警器2-7、译码器2-8；

壳体3、插槽3-1。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的超大功率led固化设备控制器包括主电路系统和至少一个副电路系统，其中主电路系统负责设备显示、通讯、控制、故障报警等功能，副电路系统负责恒流模块驱动以及信号采集功能，通过扩展多个副电路系统，使驱动led模块能力增加，实现了超大功率的led驱动能力。

主电路系统包括主单片机1-1、电源模块1-2、操作面板1-3、控制信号电路1-4、数模转换器1-5、线性隔离电路1-6、恒流模块1-7、电源故障检测模块1-8、以太网接口1-9、rs232串口1-10、电量统计模块1-11和led光源接入端口1-12。主单片机采用stm32f407zgt6单片机。

为了提高功率，电源模块1-2并联设有多个；在电源模块1-2与主单片机1-1之间连接电源故障检测模块1-8和电量统计模块1-11来监测电源故障和用电量，提高安全性。

见图5，所述电源故障检测模块1-8运作原理为：仪表放大器1-8-1采集采样电阻1-8-2两端的电压，转化为主单片机1-1可识别范围，通过主单片机实时采集仪表放大器1-8-1传递数据来判断电源工作状态；通过该模块可检测如下故障：1、电源不均流故障检测2、电源欠压故障检测3、电源过流故障检测4、电源失效故障检测。

见图6，电量统计模块1-11运作原理为：通过互感器1-11-1将主干路上电流转化为三相电度表1-11-2可接受范围，三相电度表1-11-2将读取到的设备用电量通过rs485通讯传输到主单片机1-1上，实现设备的电量统计。

操作面板1-3、控制信号电路1-4、以太网接口1-9和rs232串口1-10均与主单片机1-1电连接，其中操作面板1-3采用触摸屏，方便操控。以太网接口1-9和rs232串口1-10方便用户以多种方式远程智能控制该系统且端口结构简单，通用性强。

依次电连接的数模转换器1-5、线性隔离电路1-6和恒流模块1-7组成led驱动电路，数模转换器1-5和恒流模块1-7分别与主单片机1-1和led光源接入端口1-12电连接。多个led驱动电路并联设置连接到led光源接入端口1-12，进而控制稳定的大功率输出；线性隔离电路1-6采用线性光耦作为主要器件，实现模拟信号的隔离。

见图1，副电路系统包括副单片机2-1、模数转换器2-2、led采样电路2-3、温度检测电路2-4、热敏传感器2-5、设备故障告警电路2-6、声色报警器2-7和译码器2-8；副单片机2-1与主单片机1-1之间通过rs485串口通信，通用性强，并且能够抑制共模干扰。

副单片机2-1电连接模数转换器2-2，模数转换器2-2连有多个led采样电路2-3，且多个led采样电路2-3与多个led驱动电路中的恒流模块1-7一一对应连接，对恒流模块1-7反馈数据，更稳定的控制输出功率。

温度检测电路2-4和热敏传感器2-5能够在工作状态中实时监控本实施例的超大功率led固化设备控制器的温度；热敏传感器2-5、温度检测电路2-4以及副单片机2-1依次电连接。

见图7，温度检测电路2-4中的轨到轨放大器读出热敏传感器2-5两端的电压，放大11倍后传送给副单片机2-1，实现温度检测。其中，热敏传感器2-5是端口为4线制的pt100温度传感器，轨到轨放大器型号为ad623ar。

设备故障告警电路2-6和声色报警器2-7能够提高本实施例的超大功率led固化设备控制器的安全性，声色报警器2-7、设备故障告警电路2-6以及副单片机2-1依次电连接。

见图8，设备故障告警电路2-6包括设备故障检测电路，其运作原理为：通过测量检测节点2-6-1的电压来判断设备的工作状态，检测节点2-6-1分得的电压由r1、r2进行分压，来满足副单片机2-1可识别电压，rc为采样电阻，d1、d2为嵌位电路；当出现短路时，in01电压会升高，开路时降为零，由此判断设备共组状态。

译码器2-8提供地址选择功能，通过地址设定，主电路系统可至少一个副电路系统通讯，有效的扩展本控制系统的驱动能力。

见图2，本实施例的超大功率led固化设备控制器还包括壳体3和风扇。操作面板1-3设于壳体3的外壁上；壳体3内设有多个与主单片机1-1电连接的插槽3-1；多个电源模块1-2分别插接于插槽3-1内。风扇能够持续散热，确保单片机正常运作。

见图3和图4，壳体3在正面和右侧均设有通风孔，恒流模块1-7靠近右侧通风孔安装，电源模块1-2靠近正面通风孔安装，内部安装风扇加速散热，确保控制器正常工作温度。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。