CN201219316Y - 具有冗余容错功能的水底灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有冗余容错功能的水底灯，包括防水外壳和灯体，灯体内设PCB板，PCB上设置有：一根电源正极线路、一根电源负极线路、信号控制线路、LED发光单元和驱动控制芯片，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水底灯

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，特别涉及一种水底灯。

背景技术

现有技术中LED水底灯广泛应用于喷泉、水景雕塑、瀑布、泳池、河道等场所，也可以用于LED投射灯所应用的场所。一般LED水底灯采用全不锈钢或者压铸铝(防腐蚀)为外壳，密封良好，符合IP68防水标准，将其放置在水中，发出的五颜六色的光束透过水波射出，效果非常好。现有技术中LED水底灯有外控和内控两种控制方式，外控是通过配置外控控制器可实现颜色变化，内控是通过内置驱动控制芯片来实现多种变化模式，可以实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交换等动态效果。由于水底灯在大的场合应用一般都是将多个水底灯级联通过一个控制系统进行控制，由于级联的水底灯元器件多、连线多、电源多、电路复杂，当连接的某一器件发生鼓掌时，与其连接的其他器件均无法正常工作，且维修也不便。

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。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术中的不足，特别提出了一种具有冗余容错功能的水底灯。

本实用新型采用的技术方案如下：

具有冗余容错功能的水底灯，包括防水外壳和灯体，灯体内设有PCB板，PCB板上设置有：LED发光单元，包括至少一个发光二极管；驱动控制芯片，与LED发光单元连接，并驱动控制所述LED发光单元发光；与LED发光单元连接的一根电源正极线路和与驱动控制芯片直接连接的一根电源负极线路；信号控制线路，输入控制信号到驱动控制芯片；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。

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发光单元发光。

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发光单元发光。

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LED发光单元为由红色发光二极管、绿色发光二极管或蓝色发光二极管组成的单基色LED发光单元。

所述LED发光单元为红色发光二极管、绿色发光二极管或蓝色发光二极管任意组合组成的双基色或三基色LED发光单元。

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发光单元内，并与所述LED发光单元组成一个密封的显示单元，所述灯体包括有若干个上述显示单元。

所述灯体内设有将显示单元固定在灯体中部台阶上的固定块。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：

1、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。

2、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发生错误时，冗余容错驱动控制芯片可通过线路将数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片传回的信息进行错误位置判断；也可以通过外接LED指示灯显示有错误，使维修非常方便。

3、将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发光单元内，并与所述LED发光单元组成一个密封的显示单元，可以使水底灯的防水效果更加好。

附图说明

图1为本实用新型水底灯示意图；

图2为本实用新型水底灯另一实施示意图；

图3为本实用新型中水底灯的PCB板电路图；

图4为本实用新型水底灯另一PCB板电路图；

图5为本实用新型水底灯中90度四向冗余容错驱动控制芯片连接结构图。

具体实施方式

参考图1，LED水底灯由防水外壳1和灯体2组成，灯体内包括一根电源正极线路和一根电源负极线路6、PCB板5，LED发光单元3设置在PCB板上，PCB板上还设置有驱动控制芯片，驱动控制芯片中至少有一个为冗余容错驱动控制芯片4，冗余容错驱动控制芯片4通过线路6输入控制信号，或者由冗余容错芯片4直接驱动LED发光单元3发光；或者冗余容错芯片4控制其他驱动芯片，再由其他驱动芯片直接驱动LED发光单元3发光，LED发光单元3可以为红色发光二极管、或绿色发光二极管、或蓝色发光二极管组成的单基色LED发光单元；也可以为红色发光二极管、绿色发光二极管或蓝色发光二极管任意组合组成的双基色或三基色LED发光单元。

参考图2，为使本发明的水底灯的防水效果更好，将PCB板5及设置在PCB板5上的冗余容错驱动控制芯片4及其他驱动芯片封装在LED发光单元3内，并与LED发光单元3组成一个密封的显示单元8，水底灯的灯体2包括有若干个显示单元8，若干个显示单元8之间通过线路6相互连接；灯体2内还设有固定块7，固定块7将显示单元8固定在灯体2中部台阶上。

参考图3，水底灯的PCB板5上设置有一根电源正极线路9、一根电源负极线路10，驱动控制芯片和干LED发光单元3，驱动控制芯片中包括有一个冗余容错驱动控制芯片4，冗余容错驱动控制芯片4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12和13，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4之间的两条传输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4可正常工作；LED发光单元3由红色发光二极管R、绿色发光二极管G、蓝色发光二极管B组成，分别与R1、R2、R3串联；一根电源正极线路9和一根电源负极线路10给电路提供电压；冗余容错驱动控制芯片4通过两条并行且具有冗余容错功能的的信号控制线路12和13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4来控制其他驱动控制芯片15，再由驱动控制芯片15直接驱动LED发光单元3发光；当信号控制线路12或13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；冗余容错控制芯片4具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片4本身或者由其控制的驱动控制芯片15发生错误时，冗余容错驱动控制芯片4通过线路11将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片4传回的信息进行的错误位置判断，冗余容错控制芯片4也可以通过外接一个LED指示灯显示错误；驱动控制芯片15之间通过四根信号控制线路14级联；冗余容错驱动控制芯片4与相邻的水底灯内的冗余容错驱动控制芯片串行连接。

参考图4，水底灯的PCB板5上设置有一根电源正极线路9、一根电源负极线路10，驱动控制芯片和LED发光单元3，驱动控制芯片为冗余容错驱动控制芯片4，冗余容错驱动控制芯片4为180度双向冗余容错驱动控制芯片，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传输线路12和13；LED发光单元3由红色发光二极管R、绿色发光二极管G、蓝色发光二极管B组成，分别与R1、R2、R3串联；电源正极线路9和电源负极线路10给电路提供电压；冗余容错驱动控制芯片4通过两条并行的信号控制线路12和13的信号输入端输入同步控制信号，由冗余容错驱动控制芯片4直接驱动LED发光单元3发光；当信号控制线路12或13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信号控制线路运行；冗余容错控制芯片4具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片4本身发生错误时，冗余容错驱动控制芯片4通过线路11将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片4传回的信息进行的错误位置判断，冗余容错控制芯片4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4与PCB5上相邻的冗余容错驱动控制芯片串行连接。

参考图5，冗余容错控制芯片4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12、13、121和131，当信号控制线路12、13、121和131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实用新型，但不限于此。在不偏离本实用新型构思的条件下，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实用新型的权利要求保护。

Claims (10)

1、具有冗余容错功能的水底灯，包括防水外壳和灯体，灯体内包括有PCB板，PCB板上设置有：

LED发光单元，包括至少一个发光二极管；

驱动控制芯片，与LED发光单元连接，并驱动控制所述LED发光单元发光；

与LED发光单元连接的一根电源正极线路和与驱动控制芯片直接连接的一根电源负极线路；

信号控制线路，输入控制信号到驱动控制芯片；

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信号控制线路相互连接。

2、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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发光单元发光。

3、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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发光单元发光。

4、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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。

5、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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能力的信号控制线路，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。

6、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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。

7、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：所述LED发光单元为由红色发光二极管、绿色发光二极管或蓝色发光二极管组成的单基色LED发光单元。

8、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：所述LED发光单元为红色发光二极管、绿色发光二极管或蓝色发光二极管任意组合组成的双基色或三基色混光LED发光单元。

9、根据权利要求2所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：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发光单元内，并与所述LED发光单元组成一个密封的显示单元，所述灯体包括有若干个上述显示单元。

10、根据权利要求9所述的具有冗余容错功能的水底灯，其特征在于：所述灯体内设有将显示单元固定在灯体中部台阶上的固定块。

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