CN110225614B - 灯具控制系统的故障检测装置及系统 - Google Patents
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- H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
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Abstract
本申请实施例提供一种灯具控制系统的故障检测装置及系统，该装置包括：反向器、输出电压检测电路和第一输出单元；所述反向器的电源端与第一电源连接，所述反向器的输入端与第一接地端连接，所述反向器的接地端与第二接地端连接，所述反向器的输出端与所述第一输出单元连接；所述输出电压检测电路的第一输入端与LED的正极连接，所述输出电压检测电路的第二输入端与所述LED的负极连接，所述输出电压检测电路的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述第一输出单元连接。本申请实施例提供的装置能够解决现有技术中无法快速发现LED照明的失效问题，进而降低了照明环境的体验感的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及灯具控制系统的故障检测技术领域，尤其涉及一种灯具控制系统的故障检测装置及系统。
背景技术
随着发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)照明的普及，LED电源(LED的驱动电源)获得了长足的发展，向小型化，智能化，高效率，低成本方向发展。
但是随之而来的是LED照明的失效率增加，而在失效LED产品中，LED电源和LED是主要的失效原因。特别是在商业照明领域，LED产品的失效会引起用户体验不佳。
因此，现有技术中无法快速发现LED的失效问题，进而无法及时通报、快速修复，降低了照明产品(灯具)的价值及照明环境的体验感。
发明内容
本申请实施例提供一种灯具控制系统的故障检测装置及系统，以克服现有技术中无法快速发现LED照明的失效问题，进而降低了照明环境的体验感的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种灯具控制系统的故障检测装置，包括：
反向器、输出电压检测电路和第一输出单元；
所述反向器的电源端与第一电源连接，所述反向器的输入端与第一接地端连接，所述反向器的接地端与第二接地端连接，所述反向器的输出端与所述第一输出单元连接，所述反向器用于检测发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障；
所述输出电压检测电路的第一输入端与LED的正极连接，所述输出电压检测电路的第二输入端与所述LED的负极连接，所述输出电压检测电路的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述第一输出单元连接，所述输出电压检测电路用于检测在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障；
所述第一输出单元用于指示所述LED电源控制芯片是否存在故障或所述LED电源是否存在故障；
其中，所述第一电源用于给所述LED电源控制芯片供电，所述LED电源的输出端与所述LED连接，所述LED电源用于给所述LED供电，所述输出电压检测电路的第二输入端的电压小于所述LED的额定电压。
在一种可能的设计中，显示面板包括多个平行排布的像素行，每个像素行包括多个像素。
在一种可能的设计中，所述反向器包括：第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端连接，所述第一场效应管的漏极与所述第二接地端连接，所述第一场效应管的栅极分别与所述第二电阻的一端和所述第二场效应管的源极连接，所述第一场效应管的源极为所述反向器的输出端；
所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接后的端口为所述反向器的电源端；
所述第二场效应管的漏极与所述第三电阻的一端连接，所述第二场效应管的漏极与所述第三电阻连接后的端口为所述反向器的接地端，所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻的另一端连接，所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻的另一端连接后的端口为所述反向器的输入端。
在一种可能的设计中，所述输出电压检测电路包括：第一门栅电压检测电路、第四电阻和第五电阻；
所述第一门栅电压检测电路的第一输入端为所述输出电压检测电路的第一输入端，所述第一门栅电压检测电路的第二输入端为所述输出电压检测电路第二输入端，所述第一门栅电压检测电路的输出端与所述第四电阻的一端连接，所述第一门栅电压检测电路用于控制所述LED正常工作；
所述第四电阻的另一端分别与所述第一输出单元和所述第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端为所述输出电压检测电路的输出端，所述第五电阻的另一端为所述输出电压检测电路的接地端。
在一种可能的设计中，所述第一门栅电压检测电路包括：第一三极管、第六电阻、第一稳压管；
所述第一三极管的发射极为所述第一门栅电压检测电路的第一输入端，所述第一三极管的基极通过所述第六电阻与所述第一稳压管的负极连接，所述第一三极管的集电极为所述第一门栅电压检测电路的输出端；
所述第一稳压管的正极为所述第一门栅电压检测电路的第二输入端。
在一种可能的设计中，所述输出电压检测电路，还包括：第一滤波电路；
所述第一滤波电路与所述第五电阻并联连接，所述第一滤波电路用于对所述输出电压检测电路的输出端的输出信号进行滤波处理。
在一种可能的设计中，所述装置还包括：多个LED检测电路，每个所述LED检测电路与一个LED连接；
所述多个LED检测电路中每个所述LED检测电路的第一输入端与对应的所述LED的正极连接，每个所述LED检测电路的第二输入端与对应的所述LED的负极连接，每个所述LED检测电路的接地端与第二接地端连接，每个所述LED检测电路的输出端与第一输出单元连接，每个所述LED检测电路的第二输入端的电压大于所述LED的额定电压；
所述第一输出单元还用于指示每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障。
在一种可能的设计中，每个所述LED检测电路包括：第二门栅电压检测电路、第七电阻、第八电阻、第一二极管；
所述第二门栅电压检测电路的第一输入端为所述LED检测电路的第一输入端，所述第二门栅电压检测电路的第二输入端为所述LED检测电路的第二输入端，所述第二门栅电压检测电路的输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第二门栅电压检测电路用于在所述LED正常时，控制所述LED检测电路关闭；
所述第七电阻的另一端分别与所述第一二极管的正极和第八电阻的一端连接；
所述第一二极管的负极为所述LED检测电路的输出端；
所述第八电阻的另一端为所述LED检测电路的接地端。
在一种可能的设计中，所述第二门栅电压检测电路包括：第二三极管、第九电阻、第二稳压管；
所述第二三极管的发射极为所述第二门栅电压检测电路的第一输入端，所述第二三极管的基极通过所述第九电阻与所述第二稳压管的负极连接，所述第二三极管的集电极为所述第二门栅电压检测电路的输出端；
所述第二稳压管的正极为所述第二门栅电压检测电路的第二输入端。
在一种可能的设计中，所述装置还包括：第三二极管、光耦合器和第二输出单元；
所述第三二极管的负极分别与火线和所述光耦合器的第一端连接，所述第三二极管的正极分别与零线和所述光耦合器的第二端连接，所述第三二极管用于将交流电变为直流电；
所述光耦合器的第三端与第二电源连接，所述光耦合器的第四端与所述第二输出单元连接，所述光耦合器用于将所述直流电转变为方波；
所述第二电源用于为所述光耦合器供电；
所述第二输出单元用于指示电网是否存在供电故障。
在一种可能的设计中，所述装置还包括：电路保护单元、第一阻容降压电路、第二阻容降压电路、第三滤波电路和第十电阻；
所述第一阻容降压电路的一端通过所述电路保护单元与所述火线连接，所述第一阻容降压电路的另一端与所述第三二极管的负极连接，所述第一阻容降压电路用于对所述光耦合器限流；
所述第二阻容降压电路的一端与所述零线连接，所述第二阻容降压电路的另一端与所述第三二极管的正极连接，所述第二阻容降压电路用于对所述光耦合器限流；
所述第三滤波电路的一端分别与所述第十电阻的一端和所述第二输出单元连接，所述第三滤波电路的另一端与所述第二接地端连接，所述第三滤波电路用于对所述光耦合器的输出电压信号进行滤波；
所述第十电阻的另一端与所述光耦合器的第四端连接，所述第十电阻用于对所述光耦合器的输出电流进行限流和分压，调整所述第二输出单元的电压。
第二方面，本申请实施例提供一种灯具控制系统的故障检测系统，包括：微控制单元以及如第一方面所述的故障检测装置；
所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收所述故障检测装置中所述第一输出单元输出的信号。
第三方面，本申请实施例提供一种灯具控制系统的故障检测系统，包括：微控制单元以及如第一方面所述的故障检测装置；
所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收如第一方面所述的故障检测装置中所述第一输出单元输出的信号和所述第二输出单元输出的信号。
本申请实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置及系统，设置了反向器、输出电压检测电路和第一输出单元；其中，所述反向器的电源端与第一电源连接，所述反向器的输入端与第一接地端连接，所述反向器的接地端与第二接地端连接，所述反向器的输出端与所述第一输出单元连接，所述反向器用于指示发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障，即第一电源给所述LED电源控制芯片供电，且与所述反向器连接，通过反向器检测发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障；再通过设置所述输出电压检测电路的第一输入端与LED的正极连接，所述输出电压检测电路的第二输入端与所述LED的负极连接，所述输出电压检测电路的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述第一输出单元连接，所述输出电压检测电路用于指示在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障，其中，所述LED电源的输出端与所述LED连接，所述LED电源用于给所述LED供电，所述输出电压检测电路的第二输入端的电压小于所述LED的额定电压，用以保证所述LED的电压(即LED光源电压)不会导致检测所述LED的故障错误即在所述LED电源控制芯片正常时，通过所述输出电压检测电路外接所述LED，且预设所述LED的额定电压大于所述输出电压检测电路的第二输入端的电压，能够排除由于LED不正常而导致对所述第一输出单元输出结果的误判断，进而能够精确地检测出所述LED电源是否存在故障。本方案通过反向器外接用于给所述LED电源控制芯片供电的电源，再通过所述输出电压检测电路外接所述LED和所述第一输出单元，且通过所述LED与所述LED电源的输出端和所述第一输出单元连接，能够检测出LED电源控制芯片是否存在故障以及LED电源是否存在故障，实现快速发现LED的失效问题，进而能够及时通报、快速修复，且提高了照明产品(灯具，即LED)的价值及照明环境的体验感。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
图1为本申请实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图2为本申请又一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图3为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图4为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图5为本申请又一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图6为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图7为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图8为本申请又一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图；
图9为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测系统的结构示意图；
图10为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本申请实施提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图，如图1所示：所述故障检测装置，包括：反向器10、输出电压检测电路20和第一输出单元30(OUT1)；所述反向器10的电源端与第一电源1(VCC1)连接，所述反向器10的输入端与第一接地端连接，所述反向器10的接地端与第二接地端连接，所述反向器10的输出端与所述第一输出单元30连接，所述反向器10用于检测发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障；所述输出电压检测电路20的第一输入端与LED的正极连接，所述输出电压检测电路20的第二输入端与所述LED的负极连接，所述输出电压检测电路20的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路20的输出端与所述第一输出单元30连接，所述输出电压检测电路20用于检测在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障；所述第一输出单元30用于指示所述LED电源控制芯片是否存在故障或所述LED电源是否存在故障；其中，所述第一电源1(VCC1)用于给所述LED电源控制芯片供电，所述LED电源的输出端与所述LED连接，所述LED电源用于给所述LED供电，所述输出电压检测电路20的第二输入端的电压小于所述LED的额定电压。
本实施例中，所述反向器10、输出电压检测电路20和第一输出单元30(OUT1)可以集成在一个PCB板上，所述反向器10可以设置为四个引脚，其中，所述反向器10的第一个引脚(所述反向器10的电源端)接第一电源1(VCC1)，所述反向器10的第二个引脚(所述反向器10的输入端)连接第一接地端2(VSS)，所述反向器10的第三个引脚(所述反向器10的接地端)与第二接地端3(SGND)连接，所述反向器10的第四个引脚(所述反向器10的输出端)连接所述第一输出单元30，通过所述第一输出单元30显示出LED电源控制芯片是否存在故障。具体地，当通过所述反向器10检测所述LED电源控制芯片是否存在故障时，若所述第一输出单元30输出的信号(电平)接近于0，可以认为是0，即所述第一输出单元30输出的信号(电平)为0时，此时，所述LED电源控制芯片存在故障，若所述第一输出单元30输出的信号(电平)不为0时，说明所述LED电源控制芯片没有故障，继续检测其他故障问题。
设置的所述输出电压检测电路20用于检测在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障。具体地，由于所述LED电源控制芯片可以控制产生LED驱动电源(LED电源)，故所述输出电压检测电路20在检测LED电源的过程中，需要确定所述LED电源控制芯片是正常的，故反向器10的设置，提高了对LED电源故障检测的准确性。然后通过所述输出电压检测电路20的输入端(所述输出电压检测电路20的第一输入端和所述输出电压检测电路20的第二输入端)外接所述LED，所述LED外接于所述LED电源的输出端，所述输出电压检测电路20的输出端通过与所述第一输出单元30连接可以通过所述第一输出单元30指示所述LED电源是否存在故障，当所述第一输出单元30输出的电平为高电平(0.35v～0.6v)时，说明所述输出电压检测电路20的输出端输出正常，即所述LED电源没有故障；当所述第一输出单元30输出的电平为低电平(小于等于0.25v)时，说明所述输出电压检测电路20的输出端输出不正常，即所述LED电源有故障。
因此，所述输出电压检测电路20在对LED电源故障检测时，通过所述反向器10排除了由于所述LED电源控制芯片的故障而导致的所述输出电压检测电路20的输出端输出的结果的正确性。
本实施例中，设置了反向器10、输出电压检测电路20和第一输出单元30；其中，所述反向器10的电源端与第一电源1(VCC1)连接，所述反向器10的输入端与第一接地端连接，所述反向器10的接地端与第二接地端连接，所述反向器10的输出端与所述第一输出单元30连接，所述反向器10用于指示发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障，即第一电源1(VCC1)给所述LED电源控制芯片供电，且与所述反向器10连接，通过反向器10检测发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障；再通过设置所述输出电压检测电路20的第一输入端与LED的正极(发光二极管的正极)连接，所述输出电压检测电路20的第二输入端与所述LED的负极(发光二极管的负极)连接，所述输出电压检测电路20的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路20的输出端与所述第一输出单元30连接，所述输出电压检测电路20用于指示在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障，其中，所述LED电源的输出端与所述LED连接，所述LED电源用于给所述LED供电，所述输出电压检测电路20的第二输入端的电压小于所述LED的额定电压，用以保证所述LED的电压(即LED光源电压)不会导致检测所述LED的故障错误即在所述LED电源控制芯片正常时，通过所述输出电压检测电路20外接所述LED，且预设所述LED的额定电压大于所述输出电压检测电路20的第二输入端的电压，能够排除由于LED不正常而导致对所述第一输出单元30输出结果的误判断，进而能够精确地检测出所述LED电源是否存在故障。本方案通过反向器10外接用于给所述LED电源控制芯片供电的电源，再通过所述输出电压检测电路20外接所述LED和所述第一输出单元30，且通过所述LED与所述LED电源的输出端和所述第一输出单元30连接，能够检测出LED电源控制芯片是否存在故障以及LED电源是否存在故障，实现快速发现LED的失效问题，进而能够及时通报、快速修复，且提高了照明产品(灯具，即LED)的价值及照明环境的体验感。
图2为本申请又一实施例提供的的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图1的基础上，对所述反向器10进行了详细的描述，如图2所示，所述反向器10包括：第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一电阻R101、第二电阻R102和第三电阻R103；所述第一场效应管Q1的源极与所述第一电阻R101的一端连接，所述第一场效应管Q1的漏极与所述第二接地端连接，所述第一场效应管Q1的栅极分别与所述第二电阻R102的一端和所述第二场效应管Q2的源极连接，所述第一场效应管Q1的源极为所述反向器10的输出端；所述第一电阻R101的另一端与所述第二电阻R102的另一端连接，所述第一电阻R101的另一端与所述第二电阻R102的另一端连接后的端口为所述反向器10的电源端；所述第二场效应管Q2的漏极与所述第三电阻R103的一端连接，所述第二场效应管Q2的漏极与所述第三电阻R103连接后的端口为所述反向器10的接地端，所述第二场效应管Q2的栅极与所述第三电阻R103的另一端连接，所述第二场效应管Q2的栅极与所述第三电阻R103的另一端连接后的端口为所述反向器10的输入端。
本实施例中，如图2中的第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一电阻R101、第二电阻R102和第三电阻R103组成一个反向器10，其中，所述第一电阻R101的另一端与所述第二电阻R102的另一端连接后的端口为所述反向器10的电源端，所述第二场效应管Q2的栅极与所述第三电阻R103的另一端连接后的端口为所述反向器10的输入端，所述第一场效应管Q1的源极为所述反向器10的输出端，所述第二场效应管Q2的漏极与所述第三电阻R103连接后的端口为所述反向器10的接地端。具体地，在检测LED电源是否存在故障时，接入的电路有两路，一路中VSS和VCC1是所述反向器10的接入点(VSS和VCC1是所述反向器10的输入端，即VSS接入所述反向器10的输入端，VCC1接入所述反向器10的电源端)，这两个接入点可以反应LED电源控制芯片(电源控制IC)是否正常。另一路中接入点就是LED的两端(LED+和LED-，即LED电源的输出端)，这个接入点可以反应在LED电源控制芯片时，LED电源是否正常。
图3为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图1的基础上，对所述输出电压检测电路20进行了详细的描述，如图3所示，所述输出电压检测电路20包括：第一门栅电压检测电路201、第四电阻R201和第五电阻R202；所述第一门栅电压检测电路201的第一输入端为所述输出电压检测电路201的第一输入端，所述第一门栅电压检测电路201的第二输入端为所述输出电压检测电路20第二输入端，所述第一门栅电压检测电路201的输出端与所述第四电阻R201的一端连接，所述第一门栅电压检测电路201用于控制所述LED正常工作；所述第四电阻R201的另一端分别与所述第一输出单元30和所述第五电阻R202的一端连接，所述第四电阻R201的另一端为所述输出电压检测电路20的输出端，所述第五电阻R202的另一端为所述输出电压检测电路20的接地端。
本实施例中，所述第一门栅电压检测电路201的第一输入端与LED的正极连接，所述第一门栅电压检测电路201的第二输入端与所述LED的负极连接，所述第一门栅电压检测电路201的输出电压检测电路20的接地端与所述第二接地端连接，所述第一门栅电压检测电路201的输出端与所述第四电阻R201的一端连接，所述第四电阻R201的另一端分别与所述第一输出单元30(OUT1)和所述第五电阻R202的一端连接，所述第五电阻R202的另一端与所述第二接地端连接，所述第一门栅电压检测电路201用于控制所述LED正常工作。
具体地，在检测LED电源是否存在故障的过程中，所述第一门栅电压检测电路201的两个输出端(第一门栅电压检测电路201的第一输入端和第一门栅电压检测电路201的第二输入端)外接所述LED，所述LED两端外接所述LED电源的输出端，由所述第一门栅电压检测电路201、所述第四电阻R201和第五电阻R202依次串联连接，所述第四电阻R201的另一端与所述第一输出单元30(OUT1)连接，用以检测电流经过所述第四电阻R201输出的电平，即所述第五电阻R202两端的电压，通过所述第一输出单元30(OUT1)输出。其中，所述第四电阻R201和所述第五电阻R202用于限制流过所述第一门栅电压检测电路201的电流，调整所述第一输出单元30(OUT1)输出的电压(电平)。
在一种可能的设计中，本申请实施例在上述实施例的基础上，对所述输出电压检测电路20中的第一门栅电压检测电路201进行了详细的描述，如图3所示，所述第一门栅电压检测电路201包括：第一三极管Q2011、第六电阻R2011、第一稳压管ZD2011；所述第一三极管Q2011的发射极为所述第一门栅电压检测电路201的第一输入端，所述第一三极管Q2011的基极通过所述第六电阻R2011与所述第一稳压管ZD2011的负极连接，所述第一三极管Q2011的集电极为所述第一门栅电压检测电路201的输出端；所述第一稳压管ZD2011的正极为所述第一门栅电压检测电路201的第二输入端。
本实施例中，所述第一三极管Q2011的发射极与所述LED的正极连接，所述第一三极管Q2011的基极通过所述第六电阻R2011与所述第一稳压管ZD2011的负极连接，所述第一三极管Q2011的集电极与所述第四电阻R201的一端连接，所述第四电阻R201的另一端与所述第一输出单元30连接，通过所述第一输出单元30输出信号，即将LED电源的工作状态以高低电平的形式从OUT1输出，指示所述LED电源是否正常工作。具体地，预设LED的电压满足(Vzd701+0.7Vpn)<Vled，即LED(光源)的最大工作电压(额定电压)大于(第一稳压管ZD2011的电压加上第一三极管Q2011的PN结电压)，当输出正常情况下，光源电压(LED的电压)Vled的变化会导致流过第一三极管Q2011的电流发生变化，最终以电压的形式从OUT1输出(0.35V到0.6V)；当LED电源故障，OUT1输出低电平(小于并包括0.25V)。
图4为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图3所述的实施例基础上对所述输出电压检测电路20进行了详细的描述。如图4所示，所述输出电压检测电路20，还包括：第一滤波电路40；所述第一滤波电路40与所述第五电阻R202并联连接，所述第一滤波电路40用于对所述输出电压检测电路20的输出端的输出信号进行滤波处理。
本实施例中，所述第一滤波电路40为第十一电阻R401和第一电容C401并联的第一RC滤波电路，其中，所述第五电阻R202与第一滤波电路40并联连接，将所述第五电阻R202与第一滤波电路40并联后的一端作为所述第五电阻R202的一端，所述第五电阻R202与第一滤波电路40并联后的一端与所述第一输出单元30(OUT1)连接，将所述第五电阻R202与第一滤波电路40并联后的另一端作为所述第五电阻R202的另一端，所述第五电阻R202与第一滤波电路40并联后的另一端与所述第二接地端3(SGND)连接。通过所述第一RC滤波电路对所述输出电压检测电路20的输出端的输出信号进行滤波处理，以使所述第一输出单元30输出的信号更精准，进而有效判断所述LED电源是否存在故障。
其中，所述反向器10的工作原理是：当LED电源工作正常，Q102导通，Q101截止，R101和R401，R202组成分压器，在所述第一输出单元30(OUT1)上产生高电平。当LED电源工作异常，Q102截止，Q101导通，在所述第一输出单元30(OUT1上产生低电平)。
图5为本申请又一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图1至4任一所述的实施例基础上对所述故障检测装置进行了详细的描述。参见图5所示，所述装置还包括：多个LED检测电路50，每个所述LED检测电路与一个LED连接；所述多个LED检测电路50中每个所述LED检测电路的第一输入端与对应的所述LED的正极连接，每个所述LED检测电路的第二输入端与对应的所述LED的负极连接，每个所述LED检测电路的接地端与第二接地端连接，每个所述LED检测电路的输出端与第一输出单元30连接，每个所述LED检测电路的第二输入端的电压大于所述LED的额定电压；所述第一输出单元30还用于指示每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障。
本实施例中，如图5所示多个LED检测电路50是由多个相同的所述LED检测电路组成一个或门，多个LED检测电路50中每个所述LED检测电路分别连接一个所述LED，即所述多个LED检测电路50中每个所述LED检测电路外接一个所述LED，当所述多个LED检测电路50中任意一个或者多个所述LED检测电路中对应连接的所述LED(LED光源)开路时，R401产生不同的高电平(0.8V-1.1V)，在OUT1上表示出来。在检测所述LED是否正常时，为了防止误触发，LED光源的最大工作电压(所述LED的额定电压)要满足(Vled<(Vzd5011+0.7Vpn))，即每个所述LED检测电路的第二输入端的电压大于所述LED的额定电压，当Vled>(Vzd5011+0.7Vpn)时，触发所述LED检测电路。
在一种可能的设计中，本申请实施例在上述实施例的基础上，对每个所述LED检测电路进行了详细的描述。参见图5所示，每个所述LED检测电路包括：第二门栅电压检测电路、第七电阻、第八电阻、第一二极管；所述第二门栅电压检测电路的第一输入端为所述LED检测电路的第一输入端，所述第二门栅电压检测电路的第二输入端为所述LED检测电路的第二输入端，所述第二门栅电压检测电路的输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第二门栅电压检测电路用于在所述LED正常时，控制所述LED检测电路关闭；所述第七电阻的另一端分别与所述第一二极管的正极和第八电阻的一端连接；所述第一二极管的负极为所述LED检测电路的输出端；所述第八电阻的另一端为所述LED检测电路的接地端。
本实施例中，每个所述LED检测电路中(第一LED检测电路501，…，第N LED检测电路50N)，例如，第一LED检测电路501是由第二门栅电压检测电路501、第七电阻R5013、第八电阻R5012、第一二极管D501组成的电路，其中，第二门栅电压检测电路501的第一输入端与所述LED的正极连接，所述第二门栅电压检测电路501的第二输入端与所述LED的负极连接，所述第二门栅电压检测电路501的输出端与所述第七电阻R5013的一端连接，所述第七电阻R5013的另一端分别与所述第一二极管D501的正极和第八电阻R5012的一端连接；所述第一二极管D501的负极与所述第一输出单元30连接；所述第八电阻R5012的另一端与所述第二接地端连接。其中，设置所述第二门槛电压检测电路(门槛电压)的作用是保证当光源正常工作时，不会误触发LED光源开路检测单元。
在一种可能的设计中，本申请实施例在上述实施例的基础上，对所述第二门栅电压检测电路501进行了详细的描述。如图5所示，所述第二门栅电压检测电路501包括：第二三极管Q5011、第九电阻R5011、第二稳压管ZD5011；所述第二三极管Q5011的发射极为所述第二门栅电压检测电路501的第一输入端，所述第二三极管Q5011的基极通过所述第九电阻R5011与所述第二稳压管ZD5011的负极连接，所述第二三极管Q5011的集电极为所述第二门栅电压检测电路501的输出端；所述第二稳压管ZD5011的正极为所述第二门栅电压检测电路501的第二输入端。
本实施例中，参见图5，例如，所述第二门栅电压检测电路501，所述第二三极管Q5011的发射极与所述LED的正极连接，所述第二三极管Q5011的基极通过所述第九电阻R5011与所述第二稳压管ZD5011的负极连接，所述第二三极管Q5011的集电极与所述第八电阻R5012的另一端连接，所述第二稳压管ZD5011的正极与所述LED的负极连接。其中，P型的晶体管Q5011和ZD5011，组成一个门槛电压检测电路，当LED光源(LED)开路时，P型晶体管导通，在R401产生高电平。门槛电压的幅值可以通过稳压管ZD5011的值来调整。只有当LED光源开路时，LED光源的最大工作电压(LED的额定电压)大于稳压管ZD5011的电压加上三极管Q5011的PN结电压，即Vled>(Vzd702+0.7Vpn),触发光源开路检测单元。为了防止误触发，光源的最大工作电压要满足(Vled<(Vzd702+0.7Vpn))。
具体地，例如，由Q5011，R5011，ZD5011，R5012，R5013组成的一组输出电压检测电路20，将所述LED电源的工作状态以高低电平的形式从OUT1输出。即在检测所述LED电源是否正常时，预设所述LED的电压(即LED光源电压)满足{(Vzd201+0.7Vpn)<Vled<(Vzd501+0.7Vpn)}时，当所述LED电源正常情况下，LED光源电压Vled的变化会导致流过Q2011的电流发生变化，最终以电压的形式从OUT1输出(0.35V到0.6V)；当LED电源故障，OUT1输出低电平(小于等于0.25V)。当所述多个LED检测电路50中任意一个或者多个所述LED检测电路中对应连接的所述LED(LED光源)开路时，R401产生不同的高电平(0.8V-1.1V)，在OUT1上表示出来。故如图5所示，所述第一输出单元30可以与反向器10、输出电压检测电路20以及多个LED检测电路50集成在一个PCB板上，通过所述第一输出单元30输出的信号指示所述LED电源控制芯片是否存在故障、所述LED电源是否存在故障、每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障中的某一个，能够实现快速发现LED的失效问题，进而及时通报、快速修复，提高了照明产品(灯具)的价值及照明环境的体验感。
图6为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图5所述的实施例基础上对所述故障检测装置进行了详细的描述。参见图6所示，所述装置还包括：第三二极管D601、光耦合器PC1和第二输出单元601(OUT2)；所述第三二极管D601的负极分别与火线和所述光耦合器PC1的第一端连接，所述第三二极管D601的正极分别与零线和所述光耦合器PC1的第二端连接，所述第三二极管D601用于将交流电变为直流电；所述光耦合器PC1的第三端与第二电源4(VCC2)连接，所述光耦合器PC1的第四端与所述第二输出单元601连接，所述光耦合器PC1用于将所述直流电转变为方波；所述第二电源4(VCC2)用于为所述光耦合器PC1供电；所述第二输出单元601用于指示电网是否存在供电故障。
本实施例中，所述光耦合器PC1由一个发光二极管和一个三极管组成(即由第四二极管D602和第三三极管Q601组成)，其中，所述第三二极管D601的负极分别与火线L和所述光耦合器PC1的第一端(第四二极管的正极)连接，所述第三二极管D601的正极分别与零线N和所述光耦合器PC1的第二端(第四二极管D602的负极)连接，所述第三二极管D601用于将交流电变为直流电；所述光耦合器PC1的第三端(第三三极管Q601的发射极)与第二电源4(VCC2)连接，所述光耦合器PC1的第四端(第三三极管Q601的集电极)与所述第二输出单元601(OUT2)连接，所述光耦合器PC1用于将所述直流电转变为方波；所述第二电源4(VCC2)用于为所述光耦合器PC1供电；所述第二输出单元601(OUT2)用于指示电网是否存在供电故障。
图7为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，例如，在图6所述的实施例基础上对所述故障检测装置进行了详细的描述。参见图7所示，所述装置还包括：电路保护单元605、第一阻容降压电路602、第二阻容降压电路603、第三滤波电路604和第十电阻R601；所述第一阻容降压电路602的一端通过所述电路保护单元605与所述火线连接，所述第一阻容降压电路602的另一端与所述第三二极管D601的负极连接，所述第一阻容降压电路602用于对所述光耦合器PC1限流；所述第二阻容降压电路603的一端与所述零线连接，所述第二阻容降压电路603的另一端与所述第三二极管D601的正极连接，所述第二阻容降压电路603用于对所述光耦合器PC1限流；所述第三滤波电路604的一端分别与所述第十电阻R601的一端和所述第二输出单元601连接，所述第三滤波电路604的另一端与所述第二接地端连接，所述第三滤波电路604用于对所述光耦合器PC1的输出电压信号进行滤波；所述第十电阻R601的另一端与所述光耦合器PC1的第四端连接，所述第十电阻R601用于对所述光耦合器PC1的输出电流进行限流和分压，调整所述第二输出单元601的电压。
本实施例中，所述第一阻容降压电路602和所述第二阻容降压电路603均由两个串联的电阻和一个电容串联连接，所述第一阻容降压电路602的一端(第一阻容降压电路602中的电容C6021的一端)通过所述电路保护单元605与所述火线连接，所述第一阻容降压电路602的另一端(第一阻容降压电路602中的电阻R6022的另一端)与所述第三二极管D601的负极连接。所述第二阻容降压电路603的一端(第二阻容降压电路603中的电容C6031的一端)与所述零线连接，所述第二阻容降压电路603的另一端(第二阻容降压电路603中的电阻R6032的另一端)与所述第三二极管D601的正极连接。所述第三滤波电路604是由两个并联的电容和一个电阻并联连接，所述第三滤波电路604的一端(第三滤波电路604中的电阻R6041、电容C6041和电容C6042并联连接后的一端)分别与所述第十电阻R601的一端和所述第二输出单元601连接，所述第三滤波电路604的另一端第三滤波电路604中的电阻R6041、电容C6041和电容C6042并联连接后的另一端)与所述第二接地端连接。所述第十电阻R601的另一端与所述光耦合器PC1的第四端(所述光耦合器PC1中三极管的集电极即第三三极管Q601的集电极)连接，所述第十电阻R601用于对所述光耦合器PC1的输出电流进行限流和分压，调整所述第二输出单元601的电压。
具体地，通过所述光耦合器PC1把220VAC/50HZ的交流电转变为占空比为50％方波，通过第二输出单元601(OUT2)输出信号。当电网交流供电正常情况下，OUT2输出一个辐值是3V，占空比50％，频率是50Hz的方波。当交流供电异常的情况下，OUT2输出一个接近于0V的低电平。
图8为本申请又一实施例提供的灯具控制系统的故障检测装置的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，对所述故障检测装置进行了详细的描述。在实际应用中，参见图8所示，图8为上述图5和图7集成到一个PCB板上的电路图，具体地，通过图8所示的电路图可以检测所述LED电源控制芯片是否存在故障、所述LED电源是否存在故障、每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障。其中，由Q5011，R5011，ZD5011，R5012，R5013组成的一组输出电压检测电路，将所述LED电源的工作状态以高低电平的形式从OUT1输出。即在检测所述LED电源是否正常时，预设所述LED的电压(即LED光源电压)满足{(Vzd201+0.7Vpn)<Vled<(Vzd501+0.7Vpn)}时，当所述LED电源正常情况下，LED光源电压Vled的变化会导致流过Q2011的电流发生变化，最终以电压的形式从OUT1输出(0.35V到0.6V)；当LED电源故障，OUT1输出低电平(小于等于0.25V)。当所述多个LED检测电路50中任意一个或者多个所述LED检测电路中对应连接的所述LED(LED光源)开路时，R401产生不同的高电平(0.8V-1.1V)，在OUT1上表示出来。故如图5所示，所述第一输出单元30可以与反向器10、输出电压检测电路20以及多个LED检测电路50集成在一个PCB板上，通过所述第一输出单元30输出的信号指示所述LED电源控制芯片是否存在故障、所述LED电源是否存在故障、每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障中的某一个。再通过所述光耦合器PC1把220VAC/50HZ的交流电转变为占空比为50％方波，通过第二输出单元601(OUT2)输出信号。当电网交流供电正常情况下，OUT2输出一个辐值是3V，占空比50％，频率是50Hz的方波。当交流供电异常的情况下，OUT2输出一个接近于0V的低电平。能够实现快速发现LED的失效问题，进而及时通报、快速修复，提高了照明产品(灯具)的价值及照明环境的体验感。
图9为本申请另一实施例提供的灯具控制系统的故障检测系统的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，对所述系统进行了详细的描述。所述系统包括：微控制单元以及如上述图1-5任一图对应的实施例中的故障检测装置；所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收所述故障检测装置中所述第一输出单元30输出的信号。
所述灯具控制系统的故障检测系统中故障检测装置的实施方式与上述图1-5对应的实施例中任一所述的故障检测装置的实施方式类似，在此不再赘述。
本申请实施例中，将上述图1-5对应的实施例中任一所述的故障检测装置的记为第一故障检测装置902，将第一故障检测装置902的第一输出单元30与所述微控制单元901连接，将所述第一故障检测装置902中所述第一输出单元30输出的信号传输至所述微控制单元901，通过所述微控制单元对所述第一输出单元30输出的信号进行处理，以使及时处理故障问题，提高用户的体验感。
图10为本申请再一实施例提供的灯具控制系统的故障检测系统的结构示意图。本申请实施例在上述实施例的基础上，对所述系统进行了详细的描述。所述系统包括：微控制单元以及如上述图6-8任一图对应的实施例中的故障检测装置；所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收所述故障检测装置中所述第一输出单元30输出的信号。
所述灯具控制系统的故障检测系统中故障检测装置的实施方式与上述图6-8对应的实施例中任一所述的故障检测装置的实施方式类似，在此不再赘述。
本申请实施例中，将上述图6-8对应的实施例中任一所述的故障检测装置的记为第二故障检测装置903，将第二故障检测装置903的第一输出单元30或第二输出单元601分别与所述微控制单元901连接，将所述第二故障检测装置902中所述第一输出单元30输出的信号传输至所述微控制单元901，通过所述微控制单元对所述第一输出单元30输出的信号和/或第二输出单元601输出的信号进行处理，以使及时处理故障问题，提高用户的体验感。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种灯具控制系统的故障检测装置，其特征在于，包括：反向器、输出电压检测电路和第一输出单元；
所述反向器的电源端与第一电源连接，所述反向器的输入端与第一接地端连接，所述反向器的接地端与第二接地端连接，所述反向器的输出端与所述第一输出单元连接，所述反向器用于检测发光二极管LED电源控制芯片是否存在故障；
所述输出电压检测电路的第一输入端与LED的正极连接，所述输出电压检测电路的第二输入端与所述LED的负极连接，所述输出电压检测电路的接地端与所述第二接地端连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述第一输出单元连接，所述输出电压检测电路用于检测在所述LED电源控制芯片正常时，LED电源是否存在故障；
所述第一输出单元用于指示所述LED电源控制芯片是否存在故障或所述LED电源是否存在故障；
其中，所述第一电源用于给所述LED电源控制芯片供电，所述LED电源的输出端与所述LED连接，所述LED电源用于给所述LED供电，所述输出电压检测电路的第二输入端的电压小于所述LED的额定电压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反向器包括：第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端连接，所述第一场效应管的漏极与所述第二接地端连接，所述第一场效应管的栅极分别与所述第二电阻的一端和所述第二场效应管的源极连接，所述第一场效应管的源极为所述反向器的输出端；
所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端连接后的端口为所述反向器的电源端；
所述第二场效应管的漏极与所述第三电阻的一端连接，所述第二场效应管的漏极与所述第三电阻连接后的端口为所述反向器的接地端，所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻的另一端连接，所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻的另一端连接后的端口为所述反向器的输入端。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出电压检测电路包括：第一门栅电压检测电路、第四电阻和第五电阻；
所述第一门栅电压检测电路的第一输入端为所述输出电压检测电路的第一输入端，所述第一门栅电压检测电路的第二输入端为所述输出电压检测电路第二输入端，所述第一门栅电压检测电路的输出端与所述第四电阻的一端连接，所述第一门栅电压检测电路用于控制所述LED正常工作；
所述第四电阻的另一端分别与所述第一输出单元和所述第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端为所述输出电压检测电路的输出端，所述第五电阻的另一端为所述输出电压检测电路的接地端。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一门栅电压检测电路包括：第一三极管、第六电阻、第一稳压管；
所述第一三极管的发射极为所述第一门栅电压检测电路的第一输入端，所述第一三极管的基极通过所述第六电阻与所述第一稳压管的负极连接，所述第一三极管的集电极为所述第一门栅电压检测电路的输出端；
所述第一稳压管的正极为所述第一门栅电压检测电路的第二输入端。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输出电压检测电路，还包括：第一滤波电路；
所述第一滤波电路与所述第五电阻并联连接，所述第一滤波电路用于对所述输出电压检测电路的输出端的输出信号进行滤波处理。
6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：多个LED检测电路，每个所述LED检测电路与一个LED连接；
所述多个LED检测电路中每个所述LED检测电路的第一输入端与对应的所述LED的正极连接，每个所述LED检测电路的第二输入端与对应的所述LED的负极连接，每个所述LED检测电路的接地端与第二接地端连接，每个所述LED检测电路的输出端与第一输出单元连接，每个所述LED检测电路的第二输入端的电压大于所述LED的额定电压；
所述第一输出单元还用于指示每个所述LED检测电路对应的所述LED是否存在故障。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个所述LED检测电路包括：第二门栅电压检测电路、第七电阻、第八电阻、第一二极管；
所述第二门栅电压检测电路的第一输入端为所述LED检测电路的第一输入端，所述第二门栅电压检测电路的第二输入端为所述LED检测电路的第二输入端，所述第二门栅电压检测电路的输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第二门栅电压检测电路用于在所述LED正常时，控制所述LED检测电路关闭；
所述第七电阻的另一端分别与所述第一二极管的正极和第八电阻的一端连接；
所述第一二极管的负极为所述LED检测电路的输出端；
所述第八电阻的另一端为所述LED检测电路的接地端。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二门栅电压检测电路包括：第二三极管、第九电阻、第二稳压管；
所述第二三极管的发射极为所述第二门栅电压检测电路的第一输入端，所述第二三极管的基极通过所述第九电阻与所述第二稳压管的负极连接，所述第二三极管的集电极为所述第二门栅电压检测电路的输出端；
所述第二稳压管的正极为所述第二门栅电压检测电路的第二输入端。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第三二极管、光耦合器和第二输出单元；
所述第三二极管的负极分别与火线和所述光耦合器的第一端连接，所述第三二极管的正极分别与零线和所述光耦合器的第二端连接，所述第三二极管用于将交流电变为直流电；
所述光耦合器的第三端与第二电源连接，所述光耦合器的第四端与所述第二输出单元连接，所述光耦合器用于将所述直流电转变为方波；
所述第二电源用于为所述光耦合器供电；
所述第二输出单元用于指示电网是否存在供电故障。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电路保护单元、第一阻容降压电路、第二阻容降压电路、第三滤波电路和第十电阻；
所述第一阻容降压电路的一端通过所述电路保护单元与所述火线连接，所述第一阻容降压电路的另一端与所述第三二极管的负极连接，所述第一阻容降压电路用于对所述光耦合器限流；
所述第二阻容降压电路的一端与所述零线连接，所述第二阻容降压电路的另一端与所述第三二极管的正极连接，所述第二阻容降压电路用于对所述光耦合器限流；
所述第三滤波电路的一端分别与所述第十电阻的一端和所述第二输出单元连接，所述第三滤波电路的另一端与所述第二接地端连接，所述第三滤波电路用于对所述光耦合器的输出电压信号进行滤波；
所述第十电阻的另一端与所述光耦合器的第四端连接，所述第十电阻用于对所述光耦合器的输出电流进行限流和分压，调整所述第二输出单元的电压。
11.一种灯具控制系统的故障检测系统，其特征在于，所述系统包括：
微控制单元以及如权利要求1-8任一项所述的故障检测装置；
所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收所述故障检测装置中所述第一输出单元输出的信号。
12.一种灯具控制系统的故障检测系统，其特征在于，所述系统包括：
微控制单元以及如权利要求9或10所述的故障检测装置；
所述微控制单元与所述故障检测装置连接，所述微控制单元用于接收如权利要求9或10所述的故障检测装置中所述第一输出单元输出的信号和所述第二输出单元输出的信号。
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