故障检测电路和智能柜的制作方法

1.本实用新型涉及led领域，尤其涉及一种故障检测电路和智能柜。


背景技术：

2.传统技术中led灯条采用恒流源驱动制作成灯条用于照明已成为工业照明电路应用的主流，但led灯条在实际使用过程中，受环境因素影响会出现灯条不亮、频闪、个别灯珠故障导致亮度不均显示存在暗区等异常，需要及时对灯条异常进行故障排查，传统的led灯条照明异常都是由人工主动排查发现问题，然后对led灯条进行维修或更换以解决。随着led恒流源驱动应用的普及，以及led灯条故障检测逐渐受到重视，已有带故障检测输出的恒流源驱动芯片，其原理为高边电流检测，能检测负载开路短路异常，但该类型的故障检测应用存在很大的局限性，驱动电路复杂且led个别灯珠故障无法判别。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种故障检测电路和智能柜，以解决led灯条照明异常人工排查效率低和传统故障检测驱动电路复杂且局限性大的问题。
4.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种故障检测电路，包括led灯条和led驱动板，所述led驱动板上设有mcu控制电路、恒流源驱动电路、电流采集电路、中断上报电路和故障上报电路；
5.所述led灯条连接所述恒流源驱动电路和所述电流采集电路，所述电流采集电路连接所述恒流源驱动电路和所述mcu控制电路，所述mcu控制电路连接所述恒流源驱动电路、所述中断上报电路和所述故障上报电路。
6.进一步地，所述led灯条包括m*n*p个led灯珠，其中m、n、p均为正整数，每m个led灯珠串联成一个led灯组，每n个led灯组一起并联组成一个led块，p个所述led块一起并联。
7.进一步地，所述恒流源驱动电路包含恒流源驱动芯片，所述恒流源驱动芯片的第一针脚连接所述led灯条的负极，所述恒流源驱动芯片的第二针脚连接所述led灯条的正极。
8.进一步地，所述mcu控制电路包括mcu芯片和pwm调光控制器，所述mcu芯片连接所述pwm调光控制器，所述pwm调光控制器连接所述恒流源驱动芯片。
9.进一步地，所述电流采集电路包括：采样电阻和检测芯片；其中采样电阻和检测芯片的数量均为p，一个所述采样电阻和一个所述检测芯片组成一组用于连接对应的led块，各所述采样电阻的第一端分别连接对应led块的阳极，各所述采样电阻的第二端均连接所述恒流源驱动芯片的第二针脚；各所述检测芯片的第一针脚连接同组采样电阻的第一端，各所述检测芯片的第二针脚连接同组采样电阻的第二端，各所述检测芯片的第三针脚均连接所述mcu芯片的adc针脚。
10.进一步地，所述中断上报电路包括第一电阻r1和第二电阻r2；所述第一电阻r1的第一端连接所述mcu芯片的第一针脚，所述第一电阻r1的第二端连接蓝牙扩展板cn25接口；
所述第二电阻r2的第一端连接所述第一电阻r1的第一端和所述mcu芯片的第一针脚，所述第二电阻r2的第二端接地。
11.进一步地，所述故障上报电路包括：第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第一nmos管q1；所述第三电阻r3的第一端连接所述mcu芯片的第二针脚，所述第三电阻r3的第二端连接所述第一nmos管q1的g极；所述第四电阻r4的第一端连接所述第一电阻r1的第一端和所述mcu芯片的第二针脚，所述第四电阻r4的第二端接地；所述第五电阻r5的第一端连接电源，所述第五电阻r5的第二端连接所述第一nmos管q1的d极；所述第一nmos管q1的s极接地；所述第六电阻r6的第一端连接所述第五电阻r5的第二端和所述第一nmos管q1的d极，所述第六电阻r6的第二端连接蓝牙扩展板cn25接口；所述第一电容c1的第一端连接所述第六电阻r6的第二端和蓝牙扩展板cn25接口，所述第一电容c1的第二端接地。
12.进一步地，所述恒流源驱动芯片选用mp3362型号的芯片。
13.进一步地，所述检测芯片选用ina181a4型号的芯片。
14.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种智能柜，包括上述故障检测电路。
15.在本实用新型中，取消了传统led故障检测电路中带故障检测输出的恒流源驱动芯片，使用普通的恒流源驱动芯片，对led灯条的灯珠进行分组和分块，并增加新的成本较低的故障检测电路，避免了传统人工排查led灯条异常检修不及时、维护成本高、效率低下的问题，也解决了传统led故障检测使用带故障检测输出的恒流源驱动芯片导致成本过高、个别灯珠故障无法判断的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
17.图1是本实用新型一实施例中故障检测电路示意图；
18.图2是本实用新型另一实施例中故障检测电路示意图；
19.图3是本实用新型一实施例中电流采集电路的电路图；
20.图4是本实用新型一实施例中蓝牙扩展板cn25接口的引脚图；
21.图5是本实用新型一实施例中中断上报电路的电路图；
22.图6是本实用新型一实施例中故障上报电路的电路图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在一实施例中，如图1所示，提供一种故障检测电路，应用于led领域，用于led灯条灯珠的故障检测。故障检测电路包括led灯条11和led驱动板10，所述led驱动板上设有mcu
控制电路103、恒流源驱动电路101、电流采集电路102、中断上报电路104和故障上报电路105；
25.所述led灯条连接所述恒流源驱动电路和所述电流采集电路，所述电流采集电路连接所述恒流源驱动电路和所述mcu控制电路，所述mcu控制电路连接所述恒流源驱动电路、所述中断上报电路和所述故障上报电路。
26.其中，所述mcu控制电路发送工作指令至所述恒流源驱动电路，所述恒流源驱动电路收到工作指令后，开始给所述led灯条供电；此时所述电流采集电路会检测到电路中有电流通过，按照预设间隔时间采集一次电流数据，并将所述电流数据发送至所述mcu控制电路，所述mcu控制电路接收到所述电流数据后进行相应分析，判断是否发生异常情况且分析出相应的异常原因，最后将所有异常数据通过中断上报电路和故障上报电路发送至后台服务器，工程维护人员通过查看所述异常数据及异常产生时间，可以快速的针对出现异常的led灯条进行维修处理。
27.在一实施例中，所述led灯条包括m*n*p个led灯珠，其中m、n、p均为正整数，每m个led灯珠串联成一个led灯组，每n个led灯组一起并联组成一个led块，p个所述led块一起并联。
28.其中，如图2所示，设定led灯条包括3*10*3个led灯珠，即m＝3，n＝10，p＝3，每3个led灯珠串联成一个led灯组，每10个led灯组一起并联组成一个led块，即第一led块111，第二led块112，第三led块113，所述第一led块、第二led块、第三led块并联在一起。此种方式的灯珠布局，可以快速的定位到出现问题的led块和led灯珠，大大提升了工程维护人员的维修效率。
29.在一实施例中，如图2所示，所述恒流源驱动电路包含恒流源驱动芯片1011，所述恒流源驱动芯片的第一针脚连接所述led灯条的负极，所述恒流源驱动芯片的第二针脚连接所述led灯条的正极。所述恒流源驱动芯片，能够调节通过所述led灯条的电流值在0至200ma的范围内进行变化，使得led能够产生不同亮度的照明。
30.在一实施例中，如图2所示，所述mcu控制电路包括mcu芯片1031和pwm调光控制器1032，所述mcu芯片连接所述pwm调光控制器，所述pwm调光控制器连接所述恒流源驱动芯片。所述mcu芯片能够控制pwm调光控制器输出不同的占空比，达到对所述led灯条不同亮度进行控制的效果。
31.在一实施例中，所述电流采集电路包括：采样电阻1021和检测芯片1022；其中采样电阻和检测芯片的数量均为p，一个所述采样电阻和一个所述检测芯片组成一组用于连接对应的led块，各所述采样电阻的第一端分别连接对应led块的阳极，各所述采样电阻的第二端均连接所述恒流源驱动芯片的第二针脚；各所述检测芯片的第一针脚连接同组采样电阻的第一端，各所述检测芯片的第二针脚连接同组采样电阻的第二端，各所述检测芯片的第三针脚均连接所述mcu芯片的adc针脚。
32.其中，所述led驱动板采用普通的恒流源驱动芯片替换了传统技术中带故障检测功能的恒流源驱动芯片，采用成本较低的电流采集电路，极大的降低了成本的同时，也解决了个别灯珠故障无法判断的问题。
33.其中，如图2和图3所示，设定采样电阻和检测芯片的数量均为3，所述检测芯片通过检测采样电阻rsense两端的电压差值，然后通过差分运放进行放大后输出到所述mcu芯
片的adc采样针脚；初始化led灯条运行环境时，所述电流采集电路采集的3组电流值均相等，允许电流误差值在1％左右；然后所述mcu芯片控制所述pwm调光控制器分别在1％、5％、10％、20％、35％、53％占空比情况下，通过所述mcu芯片的adc采样针脚获取所述电流采集电路采集的电流值进行保存，作为led灯条正常运行状态的参考依据；最后，在所述led灯条开启照明的情况下，所述mcu芯片通过adc采样针脚每间隔10分钟获取一次所述电流采集电路采集的电流值，与已经保存的初始参考电流值进行比较；通过多次对比结果的差异可以判断灯珠损坏的情况，当有led灯珠损坏时，所述损坏灯珠所在的led块电流值异常偏小，其他led块电流值异常偏大，但是因为采用了所述恒流源驱动芯片，所有led块的总电流值不会变化，此时通过所述电流采集电路获取到异常的电流值发送至所述mcu芯片进行故障类型判断和分析，再通过所述中断上报电路或者所述故障上报电路将异常信息上报至后台服务器。
34.在一实施例中，所述中断上报电路包括第一电阻r1和第二电阻r2；所述第一电阻r1的第一端连接所述mcu芯片的第一针脚，所述第一电阻r1的第二端连接蓝牙扩展板cn25接口；所述第二电阻r2的第一端连接所述第一电阻r1的第一端和所述mcu芯片的第一针脚，所述第二电阻r2的第二端接地。
35.其中，图5和图4所示，所述mcu芯片控制一对反向的5v、gnd信号，接入到所述蓝牙扩展板cn25接口的door_open-h_no_25和door_close-h_nc_25针脚，在图5中，int1和int2是一对反向的控制信号，当需要触发中断时，所述mcu芯片控制int1和int2反向即可。
36.在一实施例中，如图6所示，所述故障上报电路包括：第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第一nmos管q1；所述第三电阻r3的第一端连接所述mcu芯片的第二针脚，所述第三电阻r3的第二端连接所述第一nmos管q1的g极；所述第四电阻r4的第一端连接所述第一电阻r1的第一端和所述mcu芯片的第二针脚，所述第四电阻r4的第二端接地；所述第五电阻r5的第一端连接电源，所述第五电阻r5的第二端连接所述第一nmos管q1的d极；所述第一nmos管q1的s极接地；所述第六电阻r6的第一端连接所述第五电阻r5的第二端和所述第一nmos管q1的d极，所述第六电阻r6的第二端连接蓝牙扩展板cn25接口；所述第一电容c1的第一端连接所述第六电阻r6的第二端和蓝牙扩展板cn25接口，所述第一电容c1的第二端接地。
37.其中，所述mcu芯片在获取故障信息后，发送mcb_tx信号至所述故障上报电路，所述故障上报电路将所述mcb_tx信号处理后转发至所述蓝牙扩展板cn25接口的goods_detected-l_25针脚，进行所述led灯条故障信息的逐级上报，最后发送至后台服务器。
38.在一实施例中，所述恒流源驱动芯片选用mp3362型号的芯片；所述恒流源驱动芯片是升压型的恒流源驱动芯片。
39.在一实施例中，所述检测芯片选用ina181a4型号的芯片；所述检测芯片能够检测到通过所述采样电阻的电流值，并发送至所述mcu芯片的adc采样针脚。
40.在本实用新型中，取消了传统led故障检测电路中带故障检测输出的恒流源驱动芯片，使用普通的恒流源驱动芯片，对led灯条的灯珠进行分组和分块，并增加新的成本较低的故障检测电路，避免了传统人工排查led灯条异常检修不及时、维护成本高、效率低下的问题，也解决了传统led故障检测使用带故障检测输出的恒流源驱动芯片导致成本过高、个别灯珠故障无法判断的问题。
41.本实用新型还提供一种智能柜，智能柜包括上述任一实施例的故障检测电路。智能柜设置有led灯条，本实施例故障检测电路用于对led灯条的灯珠进行故障检测。
42.本实施例的智能柜包括但不限于快递柜、蓝牙柜、取餐柜、存储柜、冷柜、充/换电柜等。
43.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
44.以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。