带自动升频和状态控制的led频闪灯控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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。
【背景技术】
[0002]随着类似于LED大功率器件的发展和应用，由于其发光效率高，配合针对应用条件设计的光学器件，能实现较好的照明范围控制，得到更高的照明效果。尤其是LED的响应速度快于其它传统照明器件，因此可以实现可控的频闪照明，广泛应用于交通安防监控、电子警察补光、景观照明、震动频率或表面缺陷的视觉检测等领域。
[0003]同时基于LED发光器件具有二极管的特性，其电流电压特性具有很高的斜率。目前常规技术LED的驱动普遍采用的是专用的恒流驱动电路，但是其延时特性和驱动能力往往达不到要求，因此业界也有改进为采用MCU测量驱动电流反馈控制电源电压，信号通过硬件电路直接驱动开关器件的方式来获得更高的驱动电流和更低的延时，但是这样使得灯光的控制收到一定的限制，不能实现倍频驱动等功能。
【实用新型内容】
[0004]在一个可选实施例中，本实用新型提供了一种LED频闪灯的控制系统，主要包括: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串组的开关器件和检流电阻；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驱动开关器件的一个逻辑单元，例如通过控制一个驱动单元驱动MOSFET开关管。
[0005]上述的LED频闪灯控制系统，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，控制单元输出具有第一逻辑状态的第二路控制信号来关闭LED串组。
[0006]上述的LED频闪灯控制系统，所述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，并在当LED频闪信号的实际周期在需要倍频的第一周期范围内时，控制单元根据检测到的LED频闪信号周期来设定和调节第二路控制信号使其升频至与LED频闪信号同步。
[0007]上述的LED频闪灯控制系统，还包括一个连接到逻辑单元的脉冲生成补偿模块，校正逻辑单元所接收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。
[0008]上述的LED频闪灯控制系统，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在不需要倍频的第二周期范围内时，控制单元直接输出未升频的该第二路控制信号。
[0009]上述的LED频闪灯控制系统，还包括连接于逻辑单元与驱动单元之间的一个脉冲宽度限制单元，当逻辑单元输出的用于耦合到驱动单元的第二路控制信号的脉冲宽度大于一个脉宽限定值时，脉冲宽度限制单元触发控制单元输出具有预设固定脉冲宽度的第二路控制信号。
[0010]上述的LED频闪灯控制系统，还包括连接于脉冲宽度限制单元与开关器件的控制端的驱动单元，依据第二路控制信号输出具有足够驱动能力的信号控制开关器件的开关。
[0011]上述的LED频闪灯控制系统，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来调整第一路控制信号的占空比，改变电源电压，以调节流经LED串组的电流大小。
[0012]上述的LED频闪灯控制系统，控制单元将感测电压与一个目标参考电压进行比较，当感测电压比一个目标参考电压范围高时，籍由感测电压超出目标参考电压的差值从而来减小该第一路控制信号的占空比，使电源转换器输出的输出电压值降低以此来减小流经LED串组的电流值。
[0013]上述的LED频闪灯控制系统，控制单元将感测电压与一个目标参考电压进行比较，当感测电压比一个目标参考电压范围低时，籍由感测电压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，使电源转换器输出的输出电压值增加以此来抬升流经LED串组的电流值。
[0014]上述的LED频闪灯控制系统，控制单元软件具有PID运算功能，将感测电压与目标参考电压进行比较，计算出差值，并通过PID运算来计算出输出的调节值，依照该值据以相应减小或增大该第一路控制信号的占空比。
[0015]在另一个可选实施例中，本实用新型还提供了一种LED频闪灯的控制方法，主要包括以下步骤:Stepl、检测LED频闪信号的周期和脉宽，判断LED频闪信号的实际周期是否在正常的一个预设接受周期范围内，如果结果为是则执行Step2否则返回循环执行Stepl ;Step2、判断LED频闪信号的实际周期是否在需要倍频的第一周期范围内:如果结果为是则一个控制单元输出的用于调节流经LED串组电流的一个第二路控制信号升频至与LED频闪信号同步，否则控制单元直接输出未升频的第二路控制信号；Step3、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:如果结果为是则触发控制单元输出具有预设固定脉冲宽度的第二路控制信号，否则不触发控制单元调整第二路控制信号的脉宽；Step4、侦测流经LED串组的电流值:判断表征流经LED串组电流的感测电压是否在一个目标参考电压范围内，如果结果为是则返回循环执行Stepl，否则执行Step5 ;Step5、在感测电压超出目标参考电压时降低施加于LED串组上的一个输出电压值来减小流经LED串组的电流值，或在感测电压低于目标参考电压范围时增加该输出电压值来抬升流经LED串组的电流值。
[0016]上述的方法，在步骤Stepl中，一个控制单元利用其信号捕捉模块检测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，控制单元输出为低电平逻辑状态的第二路控制信号来关闭LED串组。
[0017]上述的方法，由电源转换器提供一个输出电压，LED串组连接于输出电压和接地端之间，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，第二路控制信号通过驱动电路耦合到开关器件的控制端；在步骤Step2中，控制单元利用其信号捕捉模块检测LED频闪信号的周期和脉宽，当LED频闪信号的实际周期在需要倍频的第一周期范围内时，控制单元根据检测到的LED频闪信号周期来设定和调节第二路控制信号使其升频至与LED频闪信号同步。
[0018]上述的方法，一个逻辑单元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；提供一个连接在输入信号与逻辑单元之间的脉冲生成补偿模块，脉冲生成补偿模块校正控制单元所产生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经由升频的第二路控制信号与LED频闪信号同步。
[0019]上述的方法，由电源转换器提供一个输出电压，LED串组连接于输出电压和接地端之间，其中LED串组与接地端之间连接有一个开关LED串组的开关器件，第二路控制信号通过驱动电路耦合到开关器件的控制端；在步骤Step2中，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在不需要倍频的第二周期范围内时，控制单元直接输出未升频的该第二路控制信号。
[0020]上述的方法，一个逻辑单元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驱动开关器件，一个脉冲宽度限制单元连接在逻辑单元与驱动单元之间；在步骤Step3中，当逻辑单元输出