CN201251043Y - 具有冗余容错功能的造型装饰灯 - Google Patents

具有冗余容错功能的造型装饰灯 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种具有冗余容错功能的造型装饰灯,包括条索模型、发光体、透光支撑层以及模型包覆层;所述发光体包括PCB板、设置在PCB板上的发光单元、一根电源正极线路和一根电源负极线路,所述发光单元含有LED发光二极管和驱动控制芯片;所述驱动控制芯片中至少包含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信号控制线路与信号输出端连接,所述冗余容错驱动控制芯片具备至少两根信号控制线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,并通过所述至少两根信号控制线路输入控制信号来驱动控制所述LED发光二极管发光。

Description

具有冗余容错功能的造型装饰灯
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置,特别是涉及一种造型装饰灯。
背景技术
灯饰用来作为装饰已经广泛应用,在各种节庆通常会以相对应的代表物作为装饰,以增加欢乐气氛;如在西方圣诞节,以各种传统造型作为圣诞节装饰灯,例如驯鹿、圣诞树、圣诞老人、雪人、礼品盒等。现有技术造型装饰灯中可通过内置驱动控制芯片对每个LED单独控制,使装饰灯变化多样,使节日装饰效果更好,但现有技术中装饰灯的驱动控制芯片一般都是采用四根信号控制线路组成一条传输通道进行控制,当该条传输通道发生故障时,传输信号中断,将严重影响LED发光,使装饰灯不能正常工作;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。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有技术中的不足,特别提供了一种具有冗余容错功能的造型装饰灯。
本实用新型的技术方案是:具有冗余容错功能的造型装饰灯,包括条索模型、设置在条索模型上的发光体、设置在条索模型轮廓间的透光支撑层以及设置在透光支撑层外的模型包覆层;所述发光体包括PCB板、设置在PCB板上的发光单元、一根电源正极线路和一根电源负极线路,所述发光单元含有LED发光二极管和驱动控制芯片;所述驱动控制芯片中至少包含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信号控制线路与信号输出端连接,所述冗余容错驱动控制芯片具备至少两根信号控制线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,并通过所述至少两根信号控制线路输入控制信号来驱动控制所述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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由相反传输方向的两根信号控制线路提供两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,当其中任何一条传输通道发生故障时,控制系统能自检并实时将控制信号切换到另一条并行的控制信号传输通道运行。
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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由互相垂直传输方向的四根信号控制线路提供四条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,当其中任何一条传输通道发生故障时,控制系统能自检并实时将控制信号切换到其他三条并行的控制信号传输通道中任一条运行。
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板上设置有单个发光单元,所述发光单元之间通过所述一根电源正极线路、所述一根电源负极线路和所述至少两根信号控制线路制成的软线相互连接形成灯串。
所述PCB板上设置有2个或2个以上发光单元,所述发光单元之间通过所述一根电源正极线路、所述一根电源负极线路和所述至少两根信号控制线路相互连接形成灯带。
所述PCB板为柔性PCB板。
从以上技术方案可以看出,本实用新型具有如下有益效果:采用冗余容错驱动控制芯片串行连接,芯片具备至少两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,控制信号具有一重以上的冗余设计,当连接芯片其中一条控制信号传输通道的信号控制线路发生故障时,控制信号还可以通过连接芯片其他并行的控制信号传输通道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为本实用新型的造型立体图;
图2为本实用新型的结构分解图;
图3为本实用新型另一实施例结构分解图;
图4为本实用新型的成型原理示意图;
图5为本实用新型中组成发光体的灯串结构示意图;
图6为本实用新型中组成发光体的灯带结构示意图;
图7为本实用新型中发光单元的PCB板电路图;
图8为本实用新型中芯片为90度四向冗余容错驱动控制芯片的连接示意图;
图9为本实用新型中发光单元的另一PCB板电路图。
具体实施方式
图1为本实用新型中实施例为鹿造型的立体图,该鹿造型体1表外覆有的包覆层为似冰条状透光的不规则胶条2,整个鹿造型更具立体的逼真性,通过内置驱动控制芯片来独立控制每个LED发光二极管发光,该驱动控制芯片包括有冗余容错驱动控制芯片,具有冗余容错功能,不仅使造型装饰灯显示变化多样,装饰效果更好,且能够自动排除造型装饰灯的某些非致命性故障,保持装饰灯的正常工作。
图2是本实用新型的透光支撑层与模型包覆层的分解图,透光支撑层4为造型模型1的条索3间分布的一层呈网格状的透光PVC胶条,将透光PVC胶条或缠绕或编织在造型体模型1的条索3间或条索3上,该胶条填充了条索3间的空隙,作为条索3及发光体7外披覆的由透光的胶条编织成的支撑层4,发光体7通过绑扎或其他方式固定在造型模型的条索3上,发光体7为若干发光单元之间通过一根电源正极线路、一根电源负极线路和至少两根信号控制线路制成的软线相互连接形成灯串,也可为若干发光单元之间通过设置在柔性PCB板上的一根电源正极线路、一根电源负极线路和至少两根信号控制线路相互连接形成的灯带。将模型包覆层2采用透光的不规则胶条,最优选的实施例是将PVC或PE在热熔状态直接浇注在透光支撑层4上,造成像冰条堆积的不规则网格;也可以是预先经过模型注塑塑成冰条堆积的不规则网格,再缚结在条索3和透光支撑层4上,使立体造型灯美观。
图3是本实用新型的透光支撑层为透光塑料膜层或板材。即是将透光支撑层41设置为透光塑料膜层或板材,所用材料通常是软质材料;可以在该塑料膜层或板材41上绘出不同的装饰图案,同时通过驱动控制芯片来独立控制每个LED发光二极管发光,可以使发光体7实现各种色彩及亮度变化,增加了此造型装饰灯的可观赏性和逼真性。例如,如果立体造型灯的鹿身上的支撑层是透光的塑料膜层41时,可以在该塑料膜层上绘出梅花点,通过单线传输驱动控制芯片控制,可造型出象梅花鹿一样的逼真性和可观赏性。
图4是本实用新型的成型原理示意图,本发明是胶粒5经过注塑机6热融后挤出成条状直接浇注在条索及透光支撑层上的。
图5为组成发光体的灯串的结构示意图,在PCB板9上设置有单个发光单元10,若干PCB板9上的发光单元10之间通过一根电源正极线路11和一根电源负极线路13并行电连接,并通过至少两根信号控制线路12串行连接;一根电源正极线路11和一根电源负极线路13给发光单元内的电路提供电压,至少两根信号控制线路12输入控制信号到发光单元内的驱动控制芯片中,由驱动控制芯片来直接驱动控制发光单元内的LED发光二极管发光。为了使灯串具有柔性,可任意弯曲造型,所述一根电源正极线路11、所述一根电源负极线路13和所述至少两根信号控制线路12均制做成软线。
图6为组成发光体的灯带的结构示意图,在条形PCB板9上设置有2个或2个以上的发光单元10,条形PCB板9上的发光单元10之间通过一根电源正极线路11、一根电源负极线路13和至少两根信号控制线路12相互连接形成灯带;为了使灯带具有柔性,可任意弯曲造型,所述条形PCB板9采用柔性条形PCB板。
参照图7,设置在PCB板9上的发光单元10包括LED发光二极管14和冗余容错驱动控制芯片15a,LED发光二极管14包括红色LED发光二极管R、绿色LED发光二极管和蓝色LED发光二极管,分别与R1、R2、R3串联;冗余容错驱动控制芯片15a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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由相反传输方向的两提供两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道;由于两根信号控制线路传输方向相反,当相邻的冗余容错驱动控制芯片15a之间的两条信号控制线路同一端的一个信号输入端和一个信号输出端101和102,或103和104断开时,冗余容错驱动控制芯片15a可正常工作。通过信号控制线路12a和12b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15a直接来驱动控制LED发光二极管14发光。当其中任何一根信号控制线路12a或2b发生故障时,控制系统能自检并实时切换到芯片另一条并行的控制信号传输通道运行,由与芯片连接的另外一条控制信号传输通道连接的信号控制线路来传输控制信号。冗余容错控制芯片15a具有报错指示功能,当冗余容错驱动控制芯片15a本身发生错误时,冗余容错驱动控制芯片15a通过线路17将错误信号数据包上传到控制系统,控制系统会根据芯片15a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15a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15a通过至少两根信号控制线路与相邻的冗余容错驱动控制芯片串行级联。
参照图8,冗余容错控制芯片15a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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由互相垂直传输方向的四根信号控制线路12a、12b、12c和12d提供四条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,由于四根信号控制线路传输方向垂直,只要相邻的冗余容错驱动控制芯片15a之间的两条信号控制线路同一端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15a可正常工作;当与芯片15a的任何一条传输通道连接的信号控制线路发生故障时,控制系统能自检并实时切换到芯片的其他三条并行的控制信号传输通道中任一条运行,由与芯片的另外三条控制信号传输通道连接的信号控制线路中的一条来传输控制信号。
参照图9,PCB板9上设置有一个冗余容错驱动控制芯片15a和若干其他驱动控制芯片15b,冗余容错驱动控制芯片15a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灯点;冗余容错驱动控制芯片15a通过两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路12a和12b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15a来控制其他驱动控制芯片15b,再由其他驱动控制芯片15b直接驱动LED发光二极管14发光,根据实际需要,冗余容错驱动控制芯片15a也可为90度四向冗余容错驱动控制芯片。其他驱动控制芯片15b通过四根信号控制线路组成的一条传输通道16传输控制信号。冗余容错控制芯片15a具有报错指示功能,当冗余容错驱动控制芯片15a本身或由其控制的其他芯片15b发生错误时,冗余容错驱动控制芯片15a通过线路17将错误信号数据包上传到控制系统,控制系统会根据芯片15a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15a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15a通过至少两根信号控制线路与相邻的冗余容错驱动控制芯片串行级联。
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范围之内。

Claims (9)

1、具有冗余容错功能的造型装饰灯,包括条索模型、设置在条索模型上的发光体、设置在条索模型轮廓间的透光支撑层以及设置在透光支撑层外的模型包覆层;
所述发光体包括PCB板、设置在PCB板上的发光单元、一根电源正极线路和一根电源负极线路,所述发光单元含有LED发光二极管和驱动控制芯片;
其特征在于:
所述驱动控制芯片中至少包含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信号控制线路与信号输出端连接,所述冗余容错驱动控制芯片具备至少两根信号控制线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,并通过所述至少两根信号控制线路输入控制信号来驱动控制所述LED发光二极管发光。
2、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,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发光二极管发光。
3、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,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发光二极管发光。
4、根据权利要求1或2或3所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由相反传输方向的两根信号控制线路提供两条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,当其中任何一条传输通道发生故障时,控制系统能自检并实时将控制信号切换到另一条并行的控制信号传输通道运行。
5、根据权利要求1或2或3所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,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信号控制线路与信号输出端连接,该芯片具备由互相垂直传输方向的四根信号控制线路提供四条并行且具有冗余容错功能的控制信号传输通道,当其中任何一条传输通道发生故障时,控制系统能自检并实时将控制信号切换到其他三条并行的控制信号传输通道中任一条运行。
6、根据权利要求1或2或3所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,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。
7、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,其特征在于:所述PCB板上设置有单个发光单元,所述发光单元之间通过所述一根电源正极线路、所述一根电源负极线路和所述至少两根信号控制线路制成的软线相互连接形成灯串。
8、根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,其特征在于:所述PCB板上设置有2个或2个以上发光单元,所述发光单元之间通过所述一根电源正极线路、所述一根电源负极线路和所述至少两根信号控制线路相互连接形成灯带。
9、根据权利要求8所述的具有冗余容错功能的造型装饰灯,其特征在于:所述PCB板为柔性PCB板。
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