CN201615802U - 多通道led管脚温度检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道LED管脚温度检测器，它由通过多条线路依次连接的多通道温度电压转换器，多路分时复用选择器，电压分级比较器，数字信号发生器与微处理器构成，所述多路分时复用选择器通过线路连接切换频率发生器的输出端。所述多通道温度电压转换器由温度测量传感器与运算放大器线路连接构成；所述电压分级比较器由多个运算放大器组成电压窗口比较器；所述数字信号发生器将电压分级比较器输出转化为数字信号供微处理器采集和处理，最后由微处理器产生控制信号。本实用新型适用于LED器件，能检测多点处的LED管脚温度，实现LED器件内LED芯片工作时的温度自动调节，确保LED芯片的结温。

Description

多通道LED管脚温度检测器

技术领域

本实用新型涉及温度检测器领域，特别涉及用于LED显示屏、LED室内外照明器具、LED背光源等产品中的多通道LED管脚温度检测器。

背景技术

发光二极管简称LED，在LED显示、LED照明和以LED为背光源的产品中，常需要测量LED的管脚温度，然后通过热处理方法来保证LED芯片的PN结温度处于正常工作范围，通常一般LED芯片的PN结温度不能超过125℃。

由于LED芯片尺寸小，产生的热量集中，特别是随着大功率、高亮度LED芯片的发展，LED器件及其应用产品的散热问题是必须要克服的问题，否则会致使LED器件发光效率降低、光衰严重，而且使用寿命也大大缩短。

加装散热器是解决手段之一，但是结构复杂，花费成本高，容易损坏，LED芯片的结温与通过LED的电流密切相关。电流越大产生的热量越多。LED非常适合恒流驱动。LED正常工作有一温度范围，当温度超出该范围时，应减小LED的驱动电流，以减少热量的产生，逐步使温度返回正常范围或给出指示。

LED应用产品特别是照明灯具，照明使用时间长，有的要每天24小时使用。这样对产品的可靠性提出了特别严格的要求。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种多通道LED管脚温度检测器，简单、实用、经济、可靠的LED管脚温度分段式检测器，可提升LED下游应用产品品质。

本实用新型的技术方案如下所述：

多通道LED管脚温度检测器，包括通过线路依次连接的多通道温度电压转换器，多路分时复用选择器，电压分级比较器，数字信号发生器与微处理器，所述多路分时复用选择器通过线路连接切换频率发生器，所述切换频率发生器的输出端连接所述多路分时复用选择器。

所述多通道温度电压转换器采用热敏电阻等构成温度测量传感器，采用运算放大器对温度信号进行调理输出温度所对应的电压信号，二者构成所述多通道温度电压转换器。所述多通道温度电压转换器采用相同的电路结构，检测多点处的LED管脚温度，温度传感器与LED管脚比较接近但不接触放置。

所述多通道温度电压转换器通过多路分时复用选择器采用分时方式对各通道的温度电压信号进行顺次切换，输入到电压分级比较器。

所述电压分级比较器由多个运算放大器组成电压窗口比较器。所述数字信号发生器将电压分级比较器输出转化为数字信号供微处理器采集和处理，最后由微处理器产生控制信号。

本实用新型作为LED电流调节器的前端装置，为实现LED芯片工作时的温度自动调节，确保LED芯片的结温不超过规定值提供必要的控制信号。同时，该检测器能在环境较严格(高温125℃-150℃)的条件下可靠工作。

该检测器的输出控制信号用以确定三个参数：一是对应于正常温度范围的输出控制信号；二是折点温度即当LED结温超过折点温度时，LED的驱动电流应该减少；三是确定驱动电流随温度进一步升高而减小的变化率。

通常，在LED应用产品中，由多个LED颗粒或由多组LED簇构成发光板，需要进行多通道测量，即多点分布测量。

本实用新型的有益效果是，采用分段式温度测量，多通道测量，输出控制信号，作为LED电流调节器的输入信号；实现LED芯片工作时的温度自动调节，确保LED芯片的结温，同时能在较环境较严格(高温125℃-150℃)的条件下可靠工作。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的结构框图；

图2为本实用新型的实施例的展开图。

图1中，1-多通道温度电压转换器，2-多路分时复用选择器，3-电压分级比较器，4-数字信号发生器，5-微处理器，6-切换频率发生器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例：

参看图1，本实用新型多通道LED管脚温度检测器，包括多通道温度电压转换器1、多路分时复用选择器2、电压分级比较器3、数字信号发生器4、微处理器5与切换频率发生器6。

多通道温度电压转换器1的输出端通过多条线路对应连接多路分时复用选择器2，多路分时复用选择器2的输出端通过一条线路连接电压分级比较器3的输入端，切换频率发生器6通过两条条线路对应连接所述多路分时复用选择器2的输入端；

电压分级比较器3的输出端通过多条线路连接数字信号发生器4的输入端，数字信号发生器4的输出端通过多条线路对应连接微处理器5。

参看图2并结合图1，本实用新型中的多通道温度电压转换器1由NTC热敏电阻Rt1、Rt2、Rt3、Rt4，集成电路IC1、运算放大器A0构成。集成电路IC1可选用CD4052或MC14502；运算放大器A0可选用LM358、LM324等单电源运算放大器。

多路分时复用选择器2由集成电路IC1作为多路分时复用选择器，根据来自切换频率发生器的选择控制信号完成通道选择。

电压分级比较器3由电阻R7、R8、...、R22构成的八路分压输出作为参考电压源，由运算放大器A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8构成八窗口电压分级比较器对运算放大器A0输出的温度电压进行判断。

数字信号发生器4由集成电路IC2是八线到三线转换器作为数字信号发生器，可以是MC14532、SN74LS148，CD74LS148。

微处理器5可选用AT89C51 AT89C52 AT89S51 AT89S52等51系列单片机。

切换频率发生器6由集成电路IC3、IC4、IC5构成切换频率发生器，输出控制信号到IC1完成分时通道选择。

综上所述，本实用新型多通道LED管脚温度检测器的检测原理可简述为：由热敏电阻等构成温度测量传感器，采用运算放大器对温度信号进行调理输出温度所对应的电压信号，二者构成温度电压转换器。多通道温度电压转换器采用相同的电路结构，检测多点处的LED管脚温度，温度传感器与LED管脚比较接近但不接触放置。

采用分时方式对各通道的温度电压信号进行顺次切换，输入到电压分级比较器。电压分级比较器由多个运算放大器组成电压窗口比较器。电压分级比较器输出分级判断结果。数字信号发生器将电压分级比较器输出转化为数字信号供微处理器采集和处理。最后由微处理器产生控制信号，该信号可作为LED恒流驱动器输出电流的控制信号，达到改变流经LED电流的目的。切换频率发生器决定切换频率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.多通道LED管脚温度检测器，其特征在于，它由多通道温度电压转换器、与所述多通道温度电压转换器输出端通过线路连接的多路分时复用选择器、与所述多路分时复用选择器输出端通过线路连接的电压分级比较器、与所述电压分级比较器的输出端通过线路连接的数字信号处理器和与数字信号处理器连接的微处理器共同构成，所述多通道温度电压转换器的输入端通过线路连接切换频率发生器。

2.根据权利要求1所述的多通道LED管脚温度检测器，其特征在于，所述多通道温度电压转换器由温度测量传感器和对温度信号进行调理输出温度所对应的电压信号的运算放大器构成，所述温度测量传感器由多个热敏电阻连接构成。

3.根据权利要求1或2所述的多通道LED管脚温度检测器，其特征在于，所述多通道温度电压转换器通过多路分时复用选择器采用分时方式对各通道的温度电压信号进行顺次切换，输入到电压分级比较器。

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