CN107727907A - 电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电流检测装置，包括：电流互感电路、第一比较器、锁存器、第二比较器、以及报警器；电流互感电路的输入端与LED光源控制器的输出端连接；第一比较器的第一输入端与电流互感电路的输出端连接，第一比较器的第二输入端与第一阈值电压连接，第一比较器的输出端与锁存器的输入端连接，第一比较器用于根据所述第一电压信号与第一阈值电压的比较结果启动锁存器；锁存器的输出端与第二比较器的第一输入端连接，第二比较器的第二输入端接入第二阈值电压，第二比较器的输出端与所述报警器连接，第二比较器用于根据第二电压信号与所述第二阈值电压的比较结果，触发报警器，以实现对光源控制器输出电流异常的告警。

Description

电流检测装置

技术领域

本发明涉及电学技术领域，尤其涉及一种电流检测装置。

背景技术

如今，发光二极管(Light Emitting D iode，简称LED)光源已被广泛应用于各种工业以及民用照明领域。为实现对LED光源的亮度及亮灭时间的精确控制，常配置专用的光源控制器。

但是实际应用中，LED光源可能会出现工作异常的情况，而导致该工作异常的原因可能是由于光源控制器出现异常，也可能是由于LED光源出现异常，因此，需要及时发现LED光源工作异常的情况，以便及时做出相应的处理。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电流检测装置，用以及时发现LED光源的异常工作情况。

本发明实施例提供的电流检测装置，包括：电流互感电路、第一比较器、锁存器、第二比较器、以及报警器；

所述电流互感电路的输入端与LED光源控制器的输出端连接，用于感应所述光源控制器的输出电流，并将所述输出电流转换为第一电压信号；

所述第一比较器的第一输入端与所述电流互感电路的输出端连接，所述第一比较器的第二输入端与第一阈值电压连接，所述第一比较器的输出端与所述锁存器的输入端连接，所述第一比较器用于根据所述第一电压信号与所述第一阈值电压的比较结果输出启动所述锁存器的第二电压信号；

所述锁存器的输出端与所述第二比较器的第一输入端连接，所述第二比较器的第二输入端接入第二阈值电压，所述第二比较器的输出端与所述报警器连接，所述第二比较器用于根据所述第二电压信号与所述第二阈值电压的比较结果，输出触发所述报警器报警的第三电压信号。

在一种可选实施例中，所述电流互感电路包括：

互感线圈，以及连接在所述互感线圈输出端的滤波组件；

所述滤波组件中包括并联的第一电容、第二电容和第一电阻。

在一种可选实施例中，所述锁存器包括：

二极管、振荡电容、振荡电阻；

所述二极管的负端与所述第一比较器的输出端连接、正端与所述振荡电容的正端连接；所述振荡电容的正端还与所述第二比较器的第一输入端连接；所述振荡电容的负端接地线；所述振荡电阻串联于电源与所述振荡电容的正端之间。

在一种可选实施例中，所述装置还包括：放大器；

所述放大器的输入端与所述电流互感电路的输出端连接，所述放大器的输出端与所述第一比较器的第一输入端连接。

在一种可选实施例中，所述装置还包括：电压跟随器；

所述电压跟随器的第一输入端与其自身输出端连接，所述电压跟随器的第二输入端与所述第二比较器的输出端相连接，所述电压跟随器的输出端还与所述报警器输入端相连接。

在一种可选实施例中，所述报警器包括：保护电阻、光耦状态灯、光耦、蜂鸣器；

所述保护电阻串联于电源与所述光耦状态灯正端之间，所述光耦状态灯负端连接所述光耦的输入侧的电流流入端，所述光耦的输入侧的电流流出端与所述电压跟随器的输出端相连接；

所述光耦的输出侧两端与所述蜂鸣器串联。

本发明实施例所提供的电流检测装置，通过电流互感电路将光源控制器所输出的电流转换为第一电压信号，通过第一比较器比较第一阈值电压与第一电压信号的大小关系，当第一比较器根据比较结果输出启动锁存器工作的第二电压信号时，说明LED光源出现工作异常，第二电压信号通过触发对锁存器的充电，将充电后电压与第二比较器的第二阈值电压比较，此时，第二比较器会输出触发报警器告警的第三电压信号，以实现对光源控制器输出电流异常的告警，从而及时发现LED光源的工作异常情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电流检测装置的可选电路结构图；

图2为本发明实施例提供的电流检测装置的另一可选电路结构图；

图3为本发明实施例提供的电流检测装置的又一可选电路结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

进一步值得说明的是，本发明各实施例中各步骤之间的顺序是可以调整的，不是必须按照以下举例的顺序执行。

本发明实施例提供的电流检测装置，可以检测流经LED光源的电流，进而判定LED光源是否处于异常情况，在电流处于异常情况时提供告警信息，从而及时发现LED光源的工作异常情况。

如图1所示，本发明实施例提供的电流检测装置，包括：电流互感电路、第一比较器U1B、锁存器、第二比较器U2A、以及报警器。

电流互感电路的输入端与LED光源控制器的输出端连接，用于感应光源控制器的输出电流，并将输出电流转换为第一电压信号。

第一比较器U1B的第一输入端与电流互感电路的输出端连接，第一比较器U1B的第二输入端与第一阈值电压连接，第一比较器U1B的输出端与锁存器的输入端连接，第一比较器U1B用于根据第一电压信号与第一阈值电压的比较结果输出启动锁存器的第二电压信号。

其中，第一阈值电压的数值可以根据LED光源控制器的额定输出电流进行设定，或者还可以根据LED光源的额定输入电流值进行设定。可选地，第一阈值电压可以为80mV。

可选地，第一比较器U1B的第一输入端可以为第一比较器U1B的负输入端，第一比较器U1B的第二输入端可以为第一比较器U1B的正输入端。

锁存器的输出端与第二比较器U2A的第一输入端连接，第二比较器U2A的第二输入端接入第二阈值电压，第二比较器U2A的输出端与报警器连接，第二比较器U2A用于根据第二电压信号与第二阈值电压的比较结果，输出触发报警器报警的第三电压信号。

其中，第二阈值电压的数值可以根据现有的比较器情况进行设定，例如，可以将第二阈值电压值设定为较常使用的2.5V。

可选地，第二比较器U2A的第一输入端可以为第二比较器U2A的正输入端，第二比较器U2A的第二输入端可以为第二比较器U2A的负输入端。

因此，可以理解到的是，本发明实施例提供的电流检测装置，通过电流互感电路感应LED光源控制器中的电流，并将上述电流转化为第一电压信号输入至第一比较器；第一比较器比较第一电压信号与第一阈值电压的数值，由于电流越大其对应的电压越大，当第一电压信号不小于第一阈值电压时，则说明LED光源工作正常，进而第一比较器不会触发锁存器；若第一电压信号小于第一阈值电压，则说明LED光源工作异常，即LED光源中流经的电流未达到LED光源控制器的输出标准、或LED光源的额定电流输入标准，进而第一比较器输出第二电压信号以启动锁存器；锁存器在其对应的锁存时间内输出数值变化的第二电压信号至第二比较器；第二比较器将第二电压信号与第二阈值电压进行比较，当第二电压信号大于第二阈值电压时，第二比较器输出第三电压信号，以在预设时间内通过第三电压信号启动报警器，从而及时发现LED光源的工作异常情况。

具体地，电流互感电路包括：互感线圈T1，以及连接在互感线圈T1输出端的滤波组件。滤波组件的一端与互感线圈T1的输出端连接、另一端接地线G12。互感线圈T1包括第一线圈和第二线圈，第一线圈作为电流互感电路的输入端，输入LED光源控制器输出的电流；第二线圈通过电磁感应原理，感应第一线圈中的电流，产生感应电流，并输入至滤波组件。

可选地，滤波组件中包括相互并联的第一电容C5、第二电容C6和第一电阻R1。其中，第一电容C5、第二电容C6的种类可以为高频滤波电容和/或低频滤波电容，以滤除互感线圈T1的感应电流中的高频和/或低频信号。第一电阻R1将被第一电容C5、第二电容C6滤波后的电流转换为第一电压信号。

可选地，锁存器包括：二极管D2、振荡电容TC5、振荡电阻R5。二极管D2的负端与第一比较器U1B的输出端连接、正端与振荡电容TC5的正端连接；振荡电容TC5的正端还与第二比较器U2A的第一输入端连接；振荡电容TC5的负端接地线；振荡电阻R5串联于电源与振荡电容TC5的正端之间。

可以理解到的是，本实施例中，当锁存器被启动时，振荡电容TC5正端的电压数值开始发生变化，即当锁存器被启动时，振荡电容TC5开始充电。振荡电容TC5正端的电压等于第二电压信号，振荡电容TC5的充电时间等于锁存器的锁存时间，进而，锁存器能够实现在锁存时间内输出第二电压信号的功能。

如图2所示，在一种可选实施方式中，本发明实施例所提供的电流检测装置还包括：放大器。放大器的输入端与电流互感电路的输出端连接，放大器的输出端与第一比较器U1B的第一输入端连接。在LED光源控制器输出的电流为微小电流时，放大器可以放大上述电流对应的第一电压信号并输入至第一比较器U1B进行比较。

具体地，放大器包括：第一保护电阻R2、第二保护电阻R3、反馈电阻R4。第一保护电阻R2一端与电流互感电路输出端连接、另一端与运放器U1A的第二输入端连接；运放器U1A的第一输入端通过反馈电阻R4与运放器U1A的输出端连接；运放器U1A的第一输入端还通过第二保护电阻R3与地线G12连接。

可选地，运放器U1A的第一输入端可以为运放器U1A的负输入端，运放器U1A的第二输入端可以为运放器U1A的正输入端。

可选地，本发明实施例提供的电流检测装置还包括：电压跟随器U2B。电压跟随器U2B的第一输入端与其自身输出端连接，电压跟随器U2B的第二输入端与第二比较器U2A的输出端相连接，电压跟随器U2B的输出端还与报警器输入端相连接。电压跟随器U2B可以将第二比较器U2A的输出阻抗与报警器的输入阻抗匹配，进而提高所输入的第三电压信号的带载能力。可选地，电压跟随器U2B的第一输入端可以为电压跟随器U2B的负输入端，电压跟随器U2B的第二输入端可以为电压跟随器U2B的正输入端。

可选地，报警器包括：保护电阻R6、光耦状态灯、光耦OP1、蜂鸣器(图中未示出)。保护电阻R6串联于电源与光耦状态灯正端之间，光耦状态灯负端连接光耦OP1的输入侧的电流流入端，光耦的输入侧的电流流出端与电压跟随器U2B的输出端相连接；蜂鸣器串联于光耦的输出侧两端。

当然，在另一种可选实施例中，如图3所示，报警器可以包括：电源、保护电阻R6、警示灯；或者可以包括电源、保护电阻R6、蜂鸣器；再或者，报警器还可以包括：电源、保护电阻R6、无线发射器，以在接收到第三电压信号后向与上述无线发射器匹配的无线接收器发射告警信号。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电流检测装置，其特征在于，包括：电流互感电路、第一比较器、锁存器、第二比较器、以及报警器；

所述电流互感电路的输入端与LED光源控制器的输出端连接，用于感应所述光源控制器的输出电流，并将所述输出电流转换为第一电压信号；

所述第一比较器的第一输入端与所述电流互感电路的输出端连接，所述第一比较器的第二输入端与第一阈值电压连接，所述第一比较器的输出端与所述锁存器的输入端连接，所述第一比较器用于根据所述第一电压信号与所述第一阈值电压的比较结果输出启动所述锁存器的第二电压信号；

所述锁存器的输出端与所述第二比较器的第一输入端连接，所述第二比较器的第二输入端接入第二阈值电压，所述第二比较器的输出端与所述报警器连接，所述第二比较器用于根据所述第二电压信号与所述第二阈值电压的比较结果，输出触发所述报警器报警的第三电压信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流互感电路包括：

互感线圈，以及连接在所述互感线圈输出端的滤波组件；

所述滤波组件中包括并联的第一电容、第二电容和第一电阻。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述锁存器包括：二极管、振荡电容、振荡电阻；

所述二极管的负端与所述第一比较器的输出端连接、正端与所述振荡电容的正端连接；所述振荡电容的正端还与所述第二比较器的第一输入端连接；所述振荡电容的负端接地线；所述振荡电阻串联于电源与所述振荡电容的正端之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：放大器；

所述放大器的输入端与所述电流互感电路的输出端连接，所述放大器的输出端与所述第一比较器的第一输入端连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电压跟随器；

所述电压跟随器的第一输入端与其自身输出端连接，所述电压跟随器的第二输入端与所述第二比较器的输出端相连接，所述电压跟随器的输出端还与所述报警器输入端相连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述报警器包括：保护电阻、光耦状态灯、光耦、蜂鸣器；

所述保护电阻串联于电源与所述光耦状态灯正端之间，所述光耦状态灯负端连接所述光耦的输入侧的电流流入端，所述光耦的输入侧的电流流出端与所述电压跟随器的输出端相连接；

所述光耦的输出侧两端与所述蜂鸣器串联。