CN205921785U - 一种led光源增亮电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及光源控制技术领域，特别涉及一种LED光源增亮电路。本实用新型提供一种LED光源增亮电路，包括控制芯片、LED光源和与LED光源相连的开关电源电路，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端相连。该LED光源增亮电路包括接于相机的触发电路，用于受相机触发时发出光源增亮信号，所述控制芯片接收所述光源增亮信号并根据接收到的光源增亮信号输出PWM信号至开关电源电路，所述开关电源电路驱动所述LED光源发光，所述开关电源电路的输出电压大于其对应的LED光源的额定电压。在相机工作时，该LED光源增亮电路的触发电路被相机触发，使得开关电源电路为LED光源提供的电压超出其额定电压，为机器视觉系统提供亮度较大的光源。

Description

一种LED光源增亮电路
技术领域
本实用新型涉及光源控制技术领域，特别涉及一种LED光源增亮电路。
背景技术
光源是机器视觉系统中最关键的部分之一，其在很大程度上能够直接影响拍摄的图像的质量和应用效果，因此，机器视觉系统需要保证能够在拍摄时为整个系统提供足够亮度的光源。当光源不够亮时，会在相机的信噪比不够时使图像上出现噪声的可能性增大，而且在光源亮度不够的情况下，必然要加大相机光圈，这样就会减小景深，影响图像清晰度，并且自然光等随机光对系统的影响也会增大。随着对视觉光源检测速度的要求越来越高，为了避免相机曝光值过大造成图像拖影现象，也需要提升光源的亮度。而现有设备的LED光源一般工作在其额定电压下，无法在更高的电压下工作，这在很大程度上限制了光源亮度的提升。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种LED光源增亮电路，可在相机工作时为机器视觉系统提供亮度较大的光源。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
提供一种LED光源增亮电路，包括控制芯片、LED光源和与LED光源相连的开关电源电路，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端相连，包括接于相机的触发电路，用于受相机触发时发出光源增亮信号，所述控制芯片接收所述光源增亮信号并根据接收到的光源增亮信号输出PWM信号至开关电源电路，所述开关电源电路驱动所述LED光源发光，所述开关电源电路的输出电压大于其对应的LED光源的额定电压。
其中，所述触发电路包括光电耦合器，其在相机工作时被触发导通。
其中，所述LED光源和与其对应的开关电源电路有至少两对。
其中，所述开关电源电路是场效应管，每个场效应管的漏极与对应的LED光源的负极相连，每个场效应管的栅极与控制芯片的一个PWM信号输出端相连，每个场效应管的源极都通过对应的电阻接地。
其中，该LED光源增亮电路包括电流采样电路，每个场效应管的源极对应电流采样电路的一个采样点，电流采样电路的输出端连接控制芯片的信号接收端。
其中，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端之间连接有双电源电平转换收发器。
其中，所述LED光源是额定电压为24V的直流恒压光源。
其中，所述开关电源电路的输出电压是48V。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种LED光源增亮电路，包括控制芯片、LED光源和与LED光源相连的开关电源电路，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端相连。该LED光源增亮电路包括触发电路，用于发出光源增亮信号；所述控制芯片根据接收到的光源增亮信号输出PWM信号，从而导通开关电源电路；所述开关电源电路的输出电压大于其对应的LED光源的额定电压。在相机工作时，该LED光源增亮电路的触发电路被触发，使得开关电源电路为LED光源提供的电压超出其额定电压，为机器视觉系统提供亮度较大的光源。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本LED光源增亮电路的控制芯片引脚示意图；
图2是本LED光源增亮电路的触发电路；
图3是本LED光源增亮电路的双电源电平转换收发器示意图；
图4是本LED光源增亮电路的电流采样电路示意图；
图5是本LED光源增亮电路的LED光源和开关电源电路示意图。
图中包括有：
第一电路1；
第二电路2。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实用新型的一种LED光源增亮电路，包括图1所示的型号为A3P060-VQ100的控制芯片U4、图2所示的触发电路、图3所示的型号为74LVC2T45DCTR的双电源电平转换收发器U5、图4所示的电流采样电路和图5所示的LED光源和开关电源电路。触发电路的信号输入端TRI_1A 、TRI_1K和TRI_2A 、TRI_2K分别与机器视觉系统中的相机相连，触发电路的信号输出端与控制芯片U4的TRI_IN1和TRI_IN2引脚连接，用于传递光源增亮信号。本实施例中的LED光源和与其对应的开关电源电路包括第一电路1和第二电路2两对，其LED光源是额定电压为24V的直流恒压光源LIGHT1和LIGHT2，开关电源电路分别是场效应管U8和U9，本LED光源增亮电路的LED光源和与其对应的开关电源电路的数量可以根据实际需要进行调整。各个场效应管的漏极与对应的LED光源P11、P12的负极相连；各个场效应管的栅极通过双电源电平转换收发器U5与控制芯片U4的PWM信号输出端PWM1、PWM2相连，控制芯片U4输出的两路PWM信号通过占空比调节LED光源的工作频率；每个场效应管的源极通过其对应的电阻R18、R21接地。本LED光源增亮电路的电流采样电路设置有两个采样点INIS1和INIS2，分别对应场效应管U8和U9的源极。电流采样电路的两个输出端与控制芯片U4相连，其电流采样信号通过IDET和IDET2引脚传递给控制芯片U4。
本LED光源增亮电路的两个LED光源都安装在待测件的上方，相机做出拍摄的动作时，触发电路的信号输入端TRI_1A 和TRI_1K之间、TRI_2A 和TRI_2K之间的电压改变，其型号为HCPL-2631的光电耦合器快速回应，其发光二极管接通而发光，使得光敏三级管导通，其型号为74LVC14AD的反相器输出低电平信号，并把该低电平信号作为光源增亮信号通过TRI_IN1和TRI_IN2引脚传递给控制芯片U4。控制芯片U4接收到触发电路发出的光源增亮信号后，立即通过PWM信号输出端PWM1和PWM2输出两路PWM控制信号到双电源电平转换收发器U5。双电源电平转换收发器U5把芯片引脚输出的PWM1、PWM2两路PWM控制信号的3.3V电压配置为5V后连接到第一电路1和第二电路2的信号接收端PWM1D和PWM2D，实现各电路模块之间的电平转换。同时，双电源电平转换收发器U5把两路PWM控制信号输出给其对应的开关电源电路中的场效应管U8和U9，从而控制LED光源LIGHT1、LIGHT2的工作频率。
本实施例的LED光源LIGHT1、LIGHT2都是额定输入电压为24V的直流恒压光源，对应的开关电源电路的输出电压是48V，大于其对应的LED光源的额定电压。用48V的直流电为额定输入电压为24V的LED光源供电后，LED光源的电流电压能够在瞬间提升，从而加大LED光源的亮度。LED光源LIGHT1和LIGHT2在48V 的输入电压下的稳定工作时间在10微秒~999微秒之间，本实施例中取800微秒。电流采样电路测得采样点ISIN1、ISIN2的电信号后形成电流信号输出给控制芯片U4的信号接收端IDET、IDET2，控制芯片U4根据接收到的电流信号就可以判断场效应管U8、U9是否按照要求工作，从而避免其导通时间超过800微秒，造成LED电源长时间工作在高电压下而烧坏。
在相机工作的瞬间，该LED光源增亮电路的触发电路被相机触发后发出光源增亮信号给到控制芯片U4，控制芯片U4据此输出PWM控制信号，使得开关电源电路为LED光源提供超出其额定电压的电压，为机器视觉系统的相机提供亮度较大的光源。且本LED光源增亮电路的两个LED光源分别从待测件上方的两个方向照射，使得相机获得亮度更大且更均匀的光源。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种LED光源增亮电路，包括控制芯片、LED光源和与LED光源相连的开关电源电路，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端相连，其特征在于：包括接于相机的触发电路，用于受相机触发时发出光源增亮信号，所述控制芯片接收所述光源增亮信号并根据接收到的光源增亮信号输出PWM信号至开关电源电路，所述开关电源电路驱动所述LED光源发光，所述开关电源电路的输出电压大于其对应的LED光源的额定电压。
2.根据权利要求1所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述触发电路包括光电耦合器，其在相机工作时被触发导通。
3.根据权利要求1所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述LED光源和与其对应的开关电源电路有至少两对。
4.根据权利要求1或2所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述开关电源电路是场效应管，每个场效应管的漏极与对应的LED光源的负极相连，每个场效应管的栅极与控制芯片的一个PWM信号输出端相连，每个场效应管的源极都通过对应的电阻接地。
5.根据权利要求3所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，该LED光源增亮电路包括电流采样电路，每个场效应管的源极对应电流采样电路的一个采样点，电流采样电路的输出端连接控制芯片的信号接收端。
6.根据权利要求1所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述开关电源电路的信号输入端与控制芯片的PWM信号输出端之间连接有双电源电平转换收发器。
7.根据权利要求1所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述LED光源是额定电压为24V的直流恒压光源。
8.根据权利要求6所述的一种LED光源增亮电路，其特征在于，所述开关电源电路的输出电压是48V。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111343750A (zh) * 2020-02-19 2020-06-26 杭州汇萃智能科技有限公司 一种可拓展的光源增亮控制系统
WO2023082395A1 (zh) * 2021-11-15 2023-05-19 中国科学院深圳先进技术研究院 光源控制电路及视觉检测仪

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