CN101588669B - 具有冗余容错功能的冰花造型灯 - Google Patents

具有冗余容错功能的冰花造型灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有冗余容错功能的冰花造型灯，包括造型支架、绑扎在造型支架上的灯体和电源线，所述灯体包括若干显示单元通过软线电连接形成的灯串；每个显示单元包括：PCB板、设置在PCB板上的LED发光二极管、驱动控制芯片、信号控制线路，所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路相互连接。

Description

具有冗余容错功能的冰花造型灯
技术领域
本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种造型灯。
背景技术
灯饰用来作为装饰已经广泛应用，特别是在各种节庆以相对应的代表物作为装饰，以增加欢乐气氛。冰花造型灯即是通过将造型灯用水冻结，可以形成冰罩的各种冰灯艺术品。现有技术中造型灯一般都是以立体造型灯饰模型为支架，然后在支架上绑扎灯串组成。现有技术中的造型灯内嵌驱动控制芯片一般都是由四根线路或者一根线路组成的一条传输通道来传输控制信号的，当该条传输通道发生故障时，传输信号中断，将严重影响灯饰的正常工作；而且现有技术芯片的报错功能，一般都只能通过指示灯进行报错，这种方式如在大型工程应用会显得不够直观，增加检测维修的难度。
冗余是指重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作；容错是指系统在其某一组件故障时仍能继续正常工作的功能，容错功能一般是通过冗余组件来实现。保证系统在某些组成部分出现故障或差错时仍能正常工作的技术称为容错技术。从系统的故障可分为两类：一类是“致命的”，不可能自行修复，例如系统的主要部件全部损坏；另一类是局部的，可能被修复，例如部分元件失效、线路故障、偶然干扰引起的差错等。冗余容错技术正是利用冗余组件来构造一种能够自动排除非致命性故障的技术。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足，特别提供一种具有冗余容错功能的冰花造型灯。
本发明的技术方案是：具有冗余容错功能的冰花造型灯，包括造型支架、绑扎在造型支架上的灯体和电源线，所述灯体为包括若干显示单元通过软线电连接形成的灯串，每个显示单元包括：PCB板；设置在PCB板上的LED发光二极管，该LED发光二极管至少包括一个管芯；驱动控制芯片，与LED发光二极管连接，并驱动控制LED发光二极管发光；信号控制线路，输入控制信号到驱动控制芯片中；所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的的信号控制线路相互连接。
所述控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由所述冗余容错驱动控制芯片直接驱动控制所述LED发光二极管发光。
所述控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由冗余容错驱动控制芯片控制所述其他驱动控制芯片，再由其他驱动控制芯片直接驱动所述LED发光二极管发光。
所述冗余容错驱动控制芯片为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另一条并行的信号控制线路运行。
所述冗余容错驱动控制芯片为90度四向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有四对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由互相垂直传输方向的四根线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到其他三条并行信号控制线路运行。
所述冗余容错驱动控制芯片具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片本身或者由其控制的其他驱动控制芯片发生错误时，冗余容错驱动控制芯片输出错误指示信号。
所述PCB板及设置在PCB板上的冗余容错驱动控制芯片封装在所述LED发光二极管内。
所述显示单元采用防水塑胶固封。
所述LED发光二极管为食人鱼LED发光二极管。
所述管芯为红色发光二极管管芯、绿色发光二极管管芯和蓝色发光二极管管芯中的一种或三种基色的任意组合。
所述PCB板为双层PCB板，所述LED发光二极管设置在PCB板的前表面，所述冗余容错驱动控制芯片设置在PCB板的后表面，所述冗余容错驱动控制芯片穿过PCB板与所述LED发光二极管之间电连接。
从以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：采用冗余容错驱动控制芯片串行连接，芯片具有至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，控制信号具有一重以上的冗余设计，当其中一条信号控制线路发生故障时，控制信号还可以通过其他并行的信号控制线路传输，不影响LED发光二极管及其他芯片的正常工作。
附图说明
图1为本发明的外观示意图；
图2为本发明灯体的结构示意图；
图3为本发明PCB板电路图；
图4为本发明PCB板另一电路图；
图5为本发明中90度四向冗余容错驱动控制芯片之间连接结构图。
具体实施方式
见图1，本发明造型支架设计成鹿形状，造型支架也可以设计成其他动物或物品的形状，本发明具有冗余容错功能的冰花造型灯包括造型支架1、绑扎在造型支架上的灯体2和电源线3，灯体2通过结束带4绑扎在造型支架1上。
见图2，灯体2为由若干显示单元5通过线路9电连接形成的灯串。显示单元5由PCB板7、设置在PCB板7上的LED发光二极管6和冗余容错驱动控制芯片8组成，PCB板7及设置在PCB板7上的冗余容错驱动控制芯片8封装在所述LED发光二极管6内；LED发光二极管6采用食人鱼LED发光二极管，食人鱼LED发光二极管发光光线均匀、发光角度大且亮度高；LED发光二极管6包括至少一个以上的管芯，管芯可以根据需要包括红色发光二极管管芯、绿色发光二极管管芯和蓝色发光二极管管芯中的一种或者任意组合；PCB板7采用双层PCB板，LED发光二极管6设置在PCB板7的前表面，所述冗余容错驱动控制芯片8设置在PCB板7的后表面，所述冗余容错驱动控制芯片8穿过PCB板7与所述LED发光二极管6之间电连接，这种设置不仅使灯串外表美观，还可以减少显示单元的横向占用空间。线路9包括电源线和信号控制线，线路9通过防水绝缘外层包裹，制作成软线。显示单元5通过防水塑胶固封，可以使灯串起到很好的防水效果。
见图3，PCB板7上设置有一根电源正极线路31，与LED发光二极管6连接；一根电源负极线路32，与冗余容错驱动控制芯片8连接；LED发光二极管6包括红色发光二极管管芯63、绿色发光二极管管芯62和蓝色发光二极管管芯61，分别与R1、R2、R3串联；冗余容错驱动控制芯片8为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端101和104、103和102、，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路11、12，由于两根线路传输方向相反，当相邻的冗余容错驱动控制芯片8之间的两条信号控制线路的一个信号输入端和一个信号输出端101和102，或103和104同时断开时，冗余容错驱动控制芯片8可正常工作。冗余容错驱动控制芯片8通过信号控制线路11和12的信号输入端101、103输入同步控制信号，由冗余容错驱动控制芯片8直接来驱动控制LED发光二极管6发光。当其中任何一条信号控制线路11或12发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另一条并行信号控制线路运行；冗余容错控制芯片8具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片8本身发生错误时，冗余容错驱动控制芯片8通过线路15将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片8传回的信息进行判断，直接显示发生故障具体位置，报错方式直观，使检测维修非常方便；冗余容错控制芯片8也可以通过外接一个LED指示灯显示错误；冗余容错驱动控制芯片8通过信号控制线路与相邻的冗余容错驱动控制芯片串行级联。
见图4，PCB板7上设置有一个冗余容错驱动控制芯片8和若干个其他驱动控制芯片16，冗余容错驱动控制芯片8为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片不仅可以自身相互级联，还可以控制外接的其他驱动控制芯片来驱动控制灯点；冗余容错驱动控制芯片8通过两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路11和12的信号输入端101、103输入同步控制信号，由冗余容错驱动控制芯片8来控制其他驱动控制芯片16，再由驱动控制芯片16直接驱动LED发光二极管6发光。其他驱动控制芯片16通过四根信号控制线路组成的一条传输通道17传输控制信号。当其中任何一条信号控制线路11或12发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另一条并行冗余线路的信号输入端或信号输出端运行；冗余容错控制芯片8具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片8本身或由其控制的其他芯片16发生错误时，冗余容错驱动控制芯片8通过线路15将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片8传回的信息进行判断，并显示具体错误位置；冗余容错控制芯片8也可以通过外接一个LED指示灯显示错误；冗余容错驱动控制芯片8通过信号控制线路与相邻PCB板上的冗余容错驱动控制芯片串行级联。
见图5，冗余容错控制芯片8为90度四向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有四对并行的信号输入端和信号输出端101和106、103和108、105和102、107和104，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由互相垂直传输方向的四根线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路11、12、13和14，于四根线路传输方向垂直，当相邻的冗余容错驱动控制芯片8之间的两条信号控制线路的一个信号输入端和一个信号输出端101和102，或103和104，或105和106，或107和108其中任一能正常工作时，冗余容错驱动控制芯片芯片8可正常工作；当信号传输线路11、12、13和14其中任何一条线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到其他三条并行信号控制线路运行。
以上所述实施方式仅用来说明本发明，但不限于此。在不偏离本发明构思的条件下，所属技术领域人员可做出适当变更调整，而这些变更调整也应纳入本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.具有冗余容错功能的冰花造型灯，包括造型支架、绑扎在造型支架上的灯体和电源线，所述灯体包括若干显示单元通过软线电连接形成的灯串；每个显示单元包括：
PCB板；
设置在PCB板上的LED发光二极管，该LED发光二极管至少包括一个管芯；
驱动控制芯片，与LED发光二极管连接，并驱动控制LED发光二极管发光；
信号控制线路，输入控制信号到驱动控制芯片中；
其特征在于：
所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的的信号控制线路相互连接；
所述控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由冗余容错驱动控制芯片控制所述其他驱动控制芯片，再由其他驱动控制芯片直接驱动控制所述LED发光二极管发光；
所述冗余容错驱动控制芯片具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片本身或者由其控制的其他驱动控制芯片发生错误时，冗余容错驱动控制芯片输出错误指示信号；
所述冗余容错控制芯片通过外接一个LED指示灯显示错误；
所述PCB板为双层PCB板，所述LED发光二极管设置在PCB板的前表面，所述冗余容错驱动控制芯片设置在PCB板的后表面，所述冗余容错驱动控制芯片穿过PCB板与所述LED发光二极管之间电连接；
所述冗余容错驱动控制芯片为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另一条并行的信号控制线路运行；
所述PCB板及设置在PCB板上的冗余容错驱动控制芯片封装在所述LED发光二极管内；
所述显示单元采用防水塑胶固封；
所述LED发光二极管为食人鱼LED发光二极管；
所述管芯为红色发光二极管管芯、绿色发光二极管管芯和蓝色发光二极管管芯中的一种或任意组合。
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