CN205584533U - 一种用于led补光控制电路中的低压直流变换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，包括高亮功率信号输入端Vf1、低亮功率信号输入端Vf2、触发信号输入端VG1、三极管Q4和芯片U8；高亮功率信号输入端Vf1设置在三极管Q4的发射极，低亮功率信号输入端Vf2设置在三极管Q4的集电极并与芯片U8的功率控制引脚8‑3连接，触发信号输入端VG1控制三极管Q4的开关。芯片U8的引脚8‑5连MOS管的栅极，U8的引脚8‑6连MOS管的源极，MOS管的漏极通过二极管D8接LED补光灯源的启辉电路部分。本实用新型实现了LED补光灯源平时工作在低亮功率下，当接收到摄像机的触发信号时，LED补光灯源快速响应高亮输出。

Description

一种用于 LED 补光控制电路中的低压直流变换电路

技术领域

本实用新型涉及一种监控摄像电路，尤其涉及一种用于卷帘式快门曝光摄像机用LED补光控制电路中的低压直流变换电路。

背景技术

卷帘式快门曝光摄像机由于在较低照度情况下能够将场景拍摄清楚，已成为监控系统的重要摄像设备，发挥着日益重要的作用。在拍照过程中，需要较强的光才能将场景拍摄清楚，由于卷帘式快门曝光摄像机采用逐行顺序曝光，需要补光灯工作在恒流状态，同时补光灯的触发响应时间是很重要的，需要在摄像机触发时快速的开通和关断。

现有技术中的配合卷帘式快门曝光摄像机补光的主要是LED常亮灯，LED常亮灯在摄像机发出触发指令时，无法将补光灯的亮度进行调节，较难获得清晰的拍摄图片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种在平常工作时LED补光灯源低亮照射，在接受到摄像机的触发信号后高亮补光的低压直流变换电路。

为了实现以上目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，包括高亮功率信号输入端Vf1、低亮功率信号输入端Vf2、触发信号输入端VG1、三极管Q4和芯片U8；高亮功率信号输入端Vf1设置在三极管Q4的发射极，并通过电阻R35与三极管Q4的基极连接；触发信号输入端VG1通过电阻R36与三极管Q4的基极连接；低亮功率信号输入端Vf2设置在三极管Q4的集电极，低亮功率信号输入端Vf2通过电阻R41与芯片U8的功率控制引脚8-3连接，芯片U8的输出控制引脚8-5连接MOS管Q6的栅极，MOS管Q6的源极通过电阻R2接地，电阻R2采样流过MOS管的峰值电流，电阻R2的一端通过电阻R48连接芯片U8的MOS管的引脚8-6，MOS管Q6的漏极与二极管D8连接，二极管D8的阳极通过电感L2与电容C27的负极连接，二极管D8的阴极与电容C27的正极连接，电容C27并联在LED补光灯源两端为LED补光灯源供电。

作为优选，芯片U8的引脚8-8接电源正极，并通过电容C24接地；芯片U8的引脚8-7通过电阻R52接地。

上述用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，与单片机及其他辅助电路模块配合使用。高亮功率信号输入端Vf1用于接入LED补光灯源高亮输出所需的功率信号，低亮功率信号输入端Vf2用于接入LED补光灯源低亮输出所需的功率信号，触发信号输入端VG1用于接收摄像机发出的触发信号。由于LED补光灯源平时工作在低亮状态下，低亮功率信号输入端Vf2直接与芯片U8的功率控制引脚8-3连接。三极管Q4气开关作用，并通过触发信号输入端VG1控制三极管Q4的开通或关断，平时触发信号输入端VG1无信号输入，LED补光灯源的功率由低亮功率信号输入端Vf2输入的信号控制，当触发信号输入端VG1输入触发信号时，三极管Q4导通，Vf1输入的信号和Vf2输入的信号叠加，实现摄像机发出触发信号时，LED补光灯源高亮输出。电阻R2采样流过MOS管Q6的峰值电流，采样的电压经过电阻R48接到芯片U8的引脚8-6，芯片U8通过引脚8-6采样峰值电流对MOS管进行关断。

因此，本实用新型实现了LED补光灯源平时工作在低亮功率下，当接收到摄像机的触发信号时，LED补光灯源快速响应高亮输出。

附图说明

图1是本实用新型用于LED补光控制电路中的功能原理框图；

图2是本实用新型用于LED补光控制电路中的电路图；

图3是LED补光控制电路中的输出电压控制电路DL3原理图；

图4是LED补光控制电路中的输出功率控制电路DL4原理图；

图5是LED补光控制电路中的MX485转换电路DL5原理图；

图6是本实用新型原理图；

图7是LED补光控制电路中的触发逻辑电路DL7原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步说明。

如图6所示，一种用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，包括高亮功率信号输入端Vf1、低亮功率信号输入端Vf2、触发信号输入端VG1、三极管Q4和芯片U8。三极管Q4发射极和电阻R35的一端连接高亮功率信号输入端Vf1，电阻R35的另一端连三极管Q4的基极和电阻R36的一端，电阻R36的另一端连触发信号输入端VG1。三极管Q4的集电极连电阻R38的另一端。芯片U8的8-5脚接MOS管Q6的栅极，电阻R2采样流过MOS管的峰值电流，采样的电压值经过电阻R48接到芯片U8的8-6脚，芯片U8通过8-6脚采样峰值电流对MOS管Q6进行关断。MOS管Q6的漏极与二极管D8连接，二极管D8的阳极通过电感L2与电容C27的负极连接，二极管D8的阴极与电容C27的正极连接，电容C27并联在LED补光灯源两端为LED补光灯源供电，电感L2与电容C27组成LED补光灯源的启辉电路部分，为LED补光灯源提供启动所需的启辉电压。正常工作时，芯片U8通过低亮功率信号输入端Vf2输入的信号控制MOS管的开关来实现LED补光灯源的恒流输出。当摄像机输出触发信号时，通过开通三极管Q4，将Vf1端和Vf2端的信号叠加，实现LED灯的高亮输出。

芯片U8的引脚8-8接电源正极，并通过电容C24接地；芯片U8的引脚8-7通过电阻R52接地；芯片U8的引脚8-1、8-2悬空。

本实用新型是一种卷帘式快门曝光摄像机用LED补光控制电路中的一部分电路，卷帘式快门曝光摄像机用LED补光控制电路的结构如下：

如图1和图2所示的一种卷帘式快门曝光摄像机用LED补光控制电路，包括整流器B、反激开关变换电路K、反激开关变换控制电路DL1、低压直流变换电路DL2、输出电压控制电路DL3、输出滤波储能电容C13、检流电阻R1和R2、输出功率控制电路DL4、MAX485转换电路DL5、单片机控制电路DL6（包括单片机、外围电路和存储芯片）、触发逻辑电路DL7、温度检测电路DL8和LED补光灯源。整流器B的输入端接交流90V到264V之间的电源。经过整流器B整流后由反激开关变换电路K变换成稳定的直流电压。反激开关变换控制电路DL1根据输出电压控制电路DL3的信号来控制反激开关变换电路K工作。单片机控制电路DL6上的MAX485通信接口通过MAX485转换电路DL5可以接收摄像机的控制命令，完成相应功能，同时单片机控制电路DL6还能检测电路的运行状态，在异常情况下进行保护。触发逻辑电路DL7将单片机和摄像机的触发信号进行混合后送到低压直流变换电路DL2触发LED的亮灭和控制LED补光灯源功率的大小。

图3是输出电压控制电路DL3原理图，其中R19一端接反激开关变换电路K的输出，另一端接二级管D7，二极管D7输出接电容C16为芯片U7供电。检测电阻R1接在R27一端和R27接芯片U7的3脚实现电流检测。电阻R44 、R45和R46串联形成分压电路，在R46的一端形成较低电压送到芯片U7的7脚，用于检测输出电压。电阻R43和电容C20串联接到芯片U7的6脚和7脚形成负反馈，电阻R28和电容C18串联接到芯片U7的3脚和6脚，电容C17接在U7的3脚和R27一起起积分作用。当输出电压升高或输出电流增大时，芯片U7的6脚电压降降低，使光耦U4的电流变大，进而作用于反激变换控制电路，限制输出电压或电流的增大，反之亦然，从而实现输出的恒流和恒压控制。

如图2、图4和图6所示，图4是输出功率控制电路DL4原理图，输出功率控制电路DL4实现了用TTL电平控制常亮输出功率（低亮功率）和摄像机触发时的抓拍功率（高亮功率）。其中电阻R51一端接到单片机U1的P7脚，另一端接三极管Q8的基极，Q8的集电极连R54和R60的一端，R54另一端连5V电源，R60另一端连电容C26和R72的一端，实现单片机输出的占空比信号转换为模拟电平信号，电阻R72的另一端连芯片U10的5脚，芯片U10将10-5脚输入的信号进行放大，通过10-7脚进行输出。芯片U10的10-7脚连接二极管D9正极，二极管D9负极连低压直流变换电路DL2中的电阻R38、R41和R64的一端，电阻R41的另一端连接芯片U8的功率控制引脚8-3，实现常亮状态下单片机对灯的开启、关闭和功率大小控制。图4中电阻R50一端接到单片机U1的P5脚，另一端接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极连电阻R55和R59的一端，电阻R55另一端连5V电源，电阻R59另一端连电容C25和R70的一端，实现将单片机输出的占空比信号转换为模拟电平信号，电阻R70的另一端连芯片U10的10-3脚，芯片U10将引脚10-3输入的高亮功率控制信号进行放大，通过10-1脚进行输出。

图5是MX485接收电路。其中电阻R33和R34是限流电阻，电阻R31是芯片U6的6脚的输入上拉电阻，电阻R29是芯片U6的7脚的输入下拉电阻，U6的2脚和3脚相连，通过单片机的P6脚实现对通讯的使能控制，芯片U6通过接收1脚将摄像机信号传送给单片机，单片机通过P4脚将单片机信号传送给摄像机，实现单片机和摄像机的通讯。

图6是低压直流变换电路DL2（本实用新型电路原理图）。三极管Q4发射极和电阻R35的一端连接输出功率控制电路DL4的芯片U10的10-1脚，电阻R35的另一端连三极管Q4的基极和电阻R36的一端，电阻R36的另一端连触发逻辑电路DL7的输出三极管Q10的集电极。三极管Q4的集电极连电阻R38的另一端。芯片U8的8-5脚接MOS管Q6的栅极，电阻R2采样流过MOS管Q6的峰值电流，采样的电压值经过电阻R48接到芯片U8的8-6脚，芯片U8通过8-6脚采样峰值电流对MOS管进行关断。正常工作时，芯片U8通过输出功率控制电路DL4输出的信号控制MOS管的开关来实现LED补光灯源的恒流输出。通过单片机U1的P7脚输出的占空比信号可以改变LED的常亮功率（低亮功率）大小。当摄像机输出触发信号时，通过开通三极管Q4，将U10的1脚的输出信号连接到U8的8-3脚，将Vf1端和Vf2端的信号叠加，实现LED灯的高亮输出。通过调节单片机P5脚输出的占空比信号可以改变LED的高亮功率大小。

图7是触发逻辑电路DL7原理图。其中，电阻R47接在芯片U9的1脚和外部触发引脚之间，起到限流的作用。芯片U9的3脚接至外部触发信号的负端。光耦U9是可以用TTL电平触发的高速光耦，起到隔离作用，提高了系统的可靠性和安全性。电容C30接在U9的4脚和5脚之间，做滤波用。电阻R66接在U9的5脚和6脚之间作为上拉电阻。U9的5脚将触发信号转换成反向的信号通过电阻R71送至三极管Q9，通过电阻R73接三极管Q10的基极，控制单片机输出的高亮功率信号输出到U8的功率控制脚。电阻R67接在5V电源和三极管Q9的基极之间，三极管Q9的发射极一路与单片机控制电路DL6的引脚P8连接，用于将接收到的触发信号发送到单片机控制电路DL6，单片机控制电路DL6对触发逻辑电路DL7接收到的触发信号进行异常检测，保证电路的正常运行。

如图2、4、6所示，本专利中，输出功率控制电路DL4电路中的亮功率控制部分的信号输出端与低压直流变换电路DL2中的高亮功率信号输入端连接，故上述亮功率控制部分的信号输出端和高亮功率信号输入端实际指相同的连接端，均用Vf1表示；输出功率控制电路DL4电路中低功率控制部分的信号输出端与低压直流变换电路DL2中低亮功率信号输入端连接，故上述低功率控制部分的信号输出端和低亮功率信号输入端实际指相同的连接端，均用Vf2表示。

以上的所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，其特征在于，包括高亮功率信号输入端Vf1、低亮功率信号输入端Vf2、触发信号输入端VG1、三极管Q4和芯片U8；高亮功率信号输入端Vf1设置在三极管Q4的发射极，并通过电阻R35与三极管Q4的基极连接；触发信号输入端VG1通过电阻R36与三极管Q4的基极连接；低亮功率信号输入端Vf2设置在三极管Q4的集电极，低亮功率信号输入端Vf2通过电阻R41与芯片U8的功率控制引脚8-3连接，芯片U8的输出控制引脚8-5连接MOS管Q6的栅极，MOS管Q6的源极通过电阻R2接地，电阻R2采样流过MOS管的峰值电流，电阻R2的一端通过电阻R48连接芯片U8的MOS管的引脚8-6，MOS管Q6的漏极与二极管D8连接，二极管D8的阳极通过电感L2与电容C27的负极连接，二极管D8的阴极与电容C27的正极连接，电容C27并联在LED补光灯源两端为LED补光灯源供电。

2.根据权利要求1所述的一种用于LED补光控制电路中的低压直流变换电路，其特征在于，芯片U8的引脚8-8接电源正极，并通过电容C24接地；芯片U8的引脚8-7通过电阻R52接地。