CN207249322U - 一种防光污染精准聚光频闪灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防光污染精准聚光频闪灯，包括防护玻璃、LED灯珠、铝基板、导热板、设有控制电路的线路板组件和散热外壳组成，LED灯珠阵列焊接在铝基板上，铝基板通过固定螺丝与导热板连接，导热板和散热外壳连接，每个LED灯珠上设有一个调焦支架，菲涅尔透镜安装在调焦支架的前端，线路板组件安装在散热外壳内部，本实用新型具有精准聚光、散热好、并具有能够输出前后面积增大的条形光斑功能及智能控制功能的特点。

Description

一种防光污染精准聚光频闪灯

技术领域

本实用新型属于光机电一体化的智能交通设备技术领域，尤其是涉及一种防光污染精准聚光频闪灯。

背景技术

在电子警察、治安卡口、超速抓拍、闯红灯等智能交通和天网工程项目中，为了在夜间或在光线照度不足的情况下，取得清晰的车辆信息，并有效的识别车牌，必须使用道路频闪灯对摄像机进行补光。特别是在频闪灯用于闯红灯抓拍时，需要车辆在行走状态下，在不同的位置抓拍3张照片，所以要求补光灯前后照射的距离要远。为了不造成对相邻车道的光污染，补光灯左右方向补光要求精准，避免因为多余的散射光对其他车道造成光污染的问题，因此补光灯的光斑需要前后长，左右短的条形光斑。为了进一步节约能源，和进一步提高图像效果，需要补光灯在平时亮度减弱，只在抓拍照片时亮度比増大。为了实现远距离检测补光灯的运行状态，需要补光灯具有故障诊断功能，传统补光灯不能满足上述要求。

发明内容

本实用新型的目的在于改进已有技术的不足而提供一种精准聚光、散热好、并具有能够输出前后面积增大的条形光斑功能及智能控制功能的防光污染精准聚光频闪灯。

本实用新型的目的是这样实现的，一种防光污染精准聚光频闪灯，包括防护玻璃、LED灯珠、铝基板、导热板、设有控制电路的线路板组件和散热外壳组成，其特点是LED灯珠阵列焊接在铝基板上，铝基板通过固定螺丝与导热板连接，导热板和散热外壳连接，每个LED灯珠上设有一个调焦支架，菲涅尔透镜安装在调焦支架的前端，线路板组件安装在散热外壳内部。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的调焦支架是上口为安装菲涅尔透镜的槽口，下部为用于与LED灯柱卡装连接的卡口，中间为支撑环，支撑环的高度为菲涅尔透镜的光路焦距。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的导热板为弧面金属板，铝基板的弧面与导热板弧面吻合并用螺丝固定在一起，安装在弧面铝基板上的LED灯珠、调焦支架及菲涅尔透镜便形成长条光斑。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的散热外壳由导热板将整个外壳内腔体分成前空腔和后空腔，前空腔、后空腔的侧面开口固定有设有用于封闭开口的侧板，前空腔的前部设有用于卡装防护玻璃的玻璃槽口，后空腔设有用于卡装线路板组件的线路板卡槽，散热外壳的外表面设有散热翘片。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的线路板组件是包括PCB板、半导体功率管、控制电路、功率管导热板、支撑螺母杆和紧固螺钉组成，PCB板与功率管导热板相互垂直连接，半导体功率管安装在功率管导热板上，安装在功率管导热板上的支撑螺母杆通过紧固螺钉将功率管导热板与外壳侧板压紧。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的控制电路是由供电电路、远程电压电流检测单元、LED分组矩阵单元、频闪增亮控制单元、故障检测单元、网络通信电路、信号隔离输入电路、信号隔离输出电路和程序控制电路组成，远程电压电流检测单元、信号隔离输入电路、网络通信电路、故障检测单元分别与程序控制电路连接，程序控制电路还与信号隔离输出电路连接，信号隔离输出电路、频闪增亮控制单元、LED分组矩阵单元依次连接，供电电路分别给各部电路单元供电。

所述的供电电路是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，分别与开关电源P1的N脚、L脚连接，开关电源P1的+脚作为+20V正极与集成电路U1的1脚连接，-脚作为+20V负极接集成电路U1的3、5脚、二极管D3的正极、电阻R15、电容C8的负极并联端，集成电路U1的2脚接二极管D3的负极、电感L2的并联端，电感L2的另一端接电阻R14、电容C8的正极并联端并输出+5V，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，集成电路U1的4脚接电阻R14、R15的中间端；集成电路M1的1脚接+5V，2脚与DC20V电源负极连接，集成电路M1的4、5脚与电解电容C9的负极连接，6、7脚与电解电容C9的正极连接，电容C2与电解电容C9相并联，产生DC5V1电源。

所述的远程电压电流检测单元是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，接线端子J1与变压器TV1的初级的一端连接，接线端子J2串接电阻R31接变压器TV1的初级的另一端，电阻R32、二极管D2、电容C3并联两端分别与TV1的次级两端连接，二极管D2的正极与DC5V电源的负极连接，二极管D2的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与程序控制电路的单片机U13的16脚相连接；电阻R1、二极管D1、电容C1的并联两端分别与电感L1的两端相连接，二极管D1的正极与DC5V电源的负极相连接，二极管D1的负极与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与程序控制电路的单片机U13的15脚相连接。

所述的LED分组矩阵单元是接线端子J10与频闪增亮控制单元的接线端子J3相连接，发光二极管D7、D8、D9、D10、D11相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的4脚相连接；发光二极管D12、D13、D14、D15、D16相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D7、D8、D9、D10、D11的负极相连接；发光二极管D17、D18、D19、D20、D21相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D12、D13、D14、D15、D16的负极相连接，发光二极管D17、D18、D19、D20、D21的负极与接线端子J10的3脚相连接；发光二极管D22、D23、D24、D25、D26相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的2脚相连接；发光二极管D27、D28、D29、D30、D31相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，其正极与发光二极管D22、D23、D24、D25、D26的负极相连接；发光二极管D32、D33、D34、D35、D36相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D27、D28、D29、D30、D31的负极相连接，发光二极管D32、D33、D34、D35、D36的负极与接线端子J10的1脚相连接。

所述的频闪增亮控制单元是接线端子J3与LED分组矩阵单元的接线端子J10相连接，接线端子J11与信号隔离输出电路的接线端子J4相连接,接线端子J12与信号隔离输出电路的接线端子J9相连接,DC20V电源的正极、负极分别与供电电路的DC20V电源的正极、负极相连接；电阻R4的一端与DC20V电源的正极连接，另一端与接线端子J11的2脚相连接；电阻R11的一端与DC20V电源的正极相连接，另一端与接线端子J12的1脚相连接；可控硅Q1的阳极与DC20V电源的正极连接，阴极与电阻R13的一端连接，门极与二极管D4的负极连接；电阻R13的另一端与接线端子J3的3脚连接，二极管D4的正极与接线端子J11的1脚连接；二极管D6正极与接线端子J3的2脚连接，二极管D6负极与接线端子J3的3脚连接；场管Q4的漏极与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与接线端子J3的2脚连接，源极与DC20V电源的负极相连接，栅极与接线端子J11的1脚连接；二极管D5的正极与接线端子J11的1脚连接，负极与接线端子J12的2脚连接；电阻R23的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J11的1脚连接；场管Q5的漏极与接线端子J3的4脚连接，源极与DC20V电源的负极连接，栅极与接线端子J12的2脚连接；电阻R24的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J12的2脚连接；接线端子J3的1脚与DC20V电源的正极连接。

所述的故障检测单元是DC5V电源的正极、负极分别与供电电路DC5V电源的正极、负极相连接，热敏电阻NTC1用于检测闪光灯内部温度的变化，光敏二极管Q2用于检测频闪灯是否点亮，光敏二极管Q3用于检测频闪灯外部环境光亮度的变化，电阻R9、电阻R10、电阻R12分别与程序控制电路的单片机U13的8、11、12脚连接；电容C6、热敏电阻NTC1并联一端与程序控制电路的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电阻R9一端与程序控制电路的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的正极连接；电阻R10的一端与程序控制电路的单片机U13的11脚连接，另一端与电阻R49、光敏二极管Q2的发射极并联端连接，电阻R49另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q2的集电极与DC5V电源的正极相连接；电阻R12的一端与程序控制电路的单片机U13的12脚相连接，另一端与电阻R50、光敏二极管Q3的发射极并联端连接，电阻R50另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q3的集电极与DC5V电源的正极相连接。

所述的网络通信电路是接线端子J5作为网络通信接口，本电路的DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V1电源的正极、负极连接，本电路的DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极连接，本电路的电阻R21的一端与程序控制电路的单片机U13的32脚连接，集成电路U6的3脚与程序控制电路的单片机U13的31脚连接，电阻R20的一端与程序控制电路的单片机U13的30脚连接；电阻RS1的一端与接线端子J5的1脚连接，另一端与集成电路U12的7脚相连接；电阻RS2的一端与接线端子J5的2脚连接，另一端与集成电路U12的6脚连接；开关二极管U10的1脚与集成电路U12的7脚连接，开关二极管U11的1脚与集成电路U12的6脚连接，开关二极管U10、U11的2脚与DC5V1电源的负极连接，开关二极管U10、U11的3脚与DC5V1电源的正极连接；电阻R5并联于集成电路U12的6脚和7脚之间；电阻R7的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电阻R8的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的6脚相连接；电阻R6的一端与DC5V1电源的负极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电容C5并联于集成电路U12的8脚与5脚之间；集成电路U12的8脚、5脚分别与DC5V1电源的正极、负极相连接；电阻R17串联于集成电路U12的1脚和集成电路U6的2脚之间，集成电路U6的1脚与DC5V1电源的正极连接，4脚与DC5V电源的负极连接，3脚与电阻R16的一端、程序控制电路的单片机U13的31脚相连接，电阻R16的另一端与DC5V电源的正极连接；集成电路U12的2脚、3脚、集成电路U8的4脚、电阻R19的一端相连接，集成电路U8的3脚与DC5V1电源的正极相连接，电阻R19的另一端与DC5V1电源的负极相连接；集成电路U8的1脚与DC5V电源的正极相连接，2脚串接电阻R21接程序控制电路的单片机U13的32脚，3脚接DC5V1电源正极；集成电路U12的4脚、集成电路U7的3脚、电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与DC5V1电源的正极连接，集成电路U7的4脚与DC5V1电源的负极连接，1脚与DC5V电源的正极连接，2脚串接电阻R20接程序控制电路的单片机U13的30脚。

所述的信号隔离输入电路是接线端子J7、J8分别作为频闪信号和单闪信号的输入接口，本电路DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路DC5V1电源的正极、负极相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路DC5V电源的正极、负极相连接，集成电路U4的10脚、12脚与程序控制电路的单片机U13的29脚连接，14脚、16脚与程序控制电路的单片机U13的17脚连接；电阻R37串联于接线端子J7的1脚和集成电路U4的1脚之间，接线端子J7的2脚、3脚分别与集成电路U4的2脚、4脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R38串联于接线端子J8的1脚和集成电路U4的5脚之间，接线端子J8的2脚、3脚分别与集成电路U4的6脚、8脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R40的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的7脚相连接；电阻R39的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的3脚连接；电容C14并联于集成电路U4的16脚和13脚之间，电容C15并联于集成电路U4的12脚和9脚之间；集成电路U4的16脚和14脚相连接，12脚和10脚相连接，15脚、13脚、11脚、9脚与DC5V电源的负极连接。

所述的信号隔离输出电路是电阻R41的一端与程序控制电路的单片机U13的28脚连接，电阻R42的一端与程序控制电路的单片机U13的18脚连接，接线端子J6为联机输出端口，接线端子J9与频闪增亮控制单元的接线端子J12连接，接线端子J4与频闪增亮控制单元的接线端子J11连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极相连接；电阻R41、电阻R42分别与集成电路U5的1脚、3脚相连接；集成电路U5的2脚与7脚连接，4脚与5脚连接，6脚、8脚与DC5V电源的负极相连接，9脚、10脚分别与接线端子J4的2脚、1脚连接，11脚、12脚分别与接线端子J9的2脚、1脚相连接，13脚、14脚、15脚、16脚分别与接线端子J6的2脚、1脚、4脚、3脚相连接。

所述的程序控制电路是单片机U13的8脚、11脚、12脚与故障检测单元相连接，15脚、16脚与远程电压电流检测单元相连接，17脚、29脚与信号隔离输入电路相连接，18脚、28脚与信号隔离输出电路相连接，30脚、31脚、32脚与网络通信电路相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极相连接；晶体X1并联于单片机U13的2脚、3脚之间，电容C18一端与单片机U13的2脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电容C19一端与单片机U13的3脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；单片机U13的4脚、10脚与DC5V电源的负极连接，5脚与电容C20的一端相连接，电容C20的另一端与DC5V电源的负极连接，6脚、7脚、9脚与DC5V电源的正极连接，电容C21并联于单片机U13的6脚和4脚之间。

本实用新型能够与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本实用新型采用菲涅尔透镜，聚光性能好，解决了光污染的问题，实现了精准补光的技术要求,通过固定螺丝将铝基板与导热板连接，导热板和散热外壳连接，解决了LED的散热问题，解决了传统补光灯采用亚克力透镜存在散射光严重的问题；通过1-N组菲涅尔透镜纵横阵列,各组之间并保持一定的距离，实现了多个菲涅尔透镜和LED的组合，增加了输出光斑的亮度和光斑的上下面积；调焦支架设置上部槽口，安装菲涅尔镜片，设置下部卡口套紧LED灯珠，通过设置支撑环的高度调节光路焦距；将LED灯珠、调焦支架、菲涅尔阵列透镜和铝基板沿导热板的曲面弧度弯曲后，用螺丝固定在在导热板上，形成弯曲的弧面，使LED经菲涅尔透镜聚光后的光柱改变方向，从而扩展了前后方向的照射面积，因为左右方向没有扩展，所以就会形成一种长条形光斑，以便实现防光污染的精准补光；带曲面弧度导热板的散热外壳具有良好的散热性能，保证了工作稳定；通过支撑螺母杆和紧固螺钉将功率管导热板与散热外壳压紧，半导体功率管的热量通过功率管导热板传导到外壳，解决了半导体功率管的散热问题；控制电路的远程电压电流检测单元准确检测设备的工作状态，LED分组矩阵单元配合频闪增亮控制单元，完成了LED的新型连接方式，实现了平时光弱，抓拍时增加亮度的功能，以便提高节能效率和有效减少光污染；故障检测单元和网络通信电路实现远程诊断功能；信号隔离输入电路和信号隔离输出电路，有效解决了脉冲信号干扰程序控制电路的问题，提高了电路的稳定性；程序控制电路通过编程实现了对电路的智能控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为本实用新型调焦支架的一种结构示意图。

图3为本实用新型的另一种结构示意图。

图4为本实用新型散热外壳的一种结构示意图。

图5为本实用新型线路板组件的一种结构示意图。

图6为本实用新型线路板组件安装结构示意图。

图7为本实用新型控制电路的一种电原理框图。

图8为本实用新型供电电路的一种电子线路图。

图9为本实用新型远程电压电流检测单元的一种电子线路图。

图10为本实用新型LED分组矩阵单元的一种电子线路图。

图11为本实用新型频闪增亮控制单元的一种电子线路图。

图12为本实用新型故障检测单元的一种电子线路图。

图13为本实用新型网络通信电路的一种电子线路图。

图14为本实用新型信号隔离输入电路的一种电子线路图。

图15为本实用新型信号隔离输出电路的一种电子线路图。

图16为本实用新型程序控制电路的一种电子线路图。

具体实施方式

一种防光污染精准聚光频闪灯，参照图1，是在散热外壳9的前端安装有防护玻璃1，LED灯珠4阵列焊接在铝基板5上，LED灯珠4阵列的行、列数根据需要确定，铝基板5通过固定螺丝6与导热板7连接，导热板7和散热外壳9连接，每个LED灯珠4上设有一个调焦支架3，菲涅尔透镜2安装在调焦支架3的前端，设有控制电路8的线路板组件安装在散热外壳9内部。

参照图2，所述的调焦支架3是上口为安装菲涅尔镜片的槽口10，下部为用于与LED灯珠4卡装连接的卡口11，中间为支撑环12，支撑环12的高度为菲涅尔透镜2的光路焦距，支撑环12的高度可根据菲涅尔透镜2的光路焦距设置。

为了保证散热效果，参照图3、图4,所述的导热板7为弧面金属板，铝基板5的弧面与导热板7弧面吻合并用螺丝固定在一起，安装在弧面铝基板5上的多个LED灯珠4、调焦支架3及菲涅尔透镜2形成的阵列便产生长条光斑；所述的散热外壳9由导热板7将整个外壳内腔体分成前空腔13和后空腔14，前空腔13、后空腔14的侧面开口固定有设有用于封闭开口的侧板17，前空腔13的前部设有用于卡装防护玻璃的玻璃槽口15，防护玻璃1插装在玻璃槽口15内封闭前空腔13的前部开口，后空腔14设有用于卡装线路板组件的线路板卡槽16，散热外壳9的外表面设有散热翘片19，后空腔14的后面设有覆盖有后盖板18的后开口。

为了实现线路板组件的散热，参照图5、图6，所述的线路板组件是包括PCB板20、半导体功率管21、控制电路8、功率管导热板23、支撑螺母杆24和紧固螺钉25组成，PCB板20与功率管导热板23相互垂直连接，半导体功率管21安装在功率管导热板23上，安装在功率管导热板23上的支撑螺母杆24通过紧固螺钉25将功率管导热板23与散热外壳9压紧，这样半导体功率管21等元件产生的热量通过功率管导热板传递给散热外壳9进行散热。

为了实现智能控制，参照图7，所述的控制电路8是由供电电路801、远程电压电流检测单元802、LED分组矩阵单元803、频闪增亮控制单元804、故障检测单元805、网络通信电路806、信号隔离输入电路807、信号隔离输出电路808和程序控制电路809组成，远程电压电流检测单元802、信号隔离输入电路807、网络通信电路806、故障检测单元805分别与程序控制电路809连接，程序控制电路809还与信号隔离输出电路808连接，信号隔离输出电路808、频闪增亮控制单元804、LED分组矩阵单元803依次连接，供电电路801分别给各部电路单元供电。

参照图8，所述的供电电路801是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，分别与开关电源P1的N脚、L脚连接，开关电源P1的+脚作为+20V正极与集成电路U1的1脚连接，-脚作为+20V负极接集成电路U1的3、5脚、二极管D3的正极、电阻R15、电容C8的负极并联端，集成电路U1的2脚接二极管D3的负极、电感L2的并联端，电感L2的另一端接电阻R14、电容C8的正极并联端并输出+5V，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，集成电路U1的4脚接电阻R14、R15的中间端；集成电路M1的1脚接+5V，2脚与DC20V电源负极连接，集成电路M1的4、5脚与电解电容C9的负极连接，6、7脚与电解电容C9的正极连接，电容C2与电解电容C9相并联，产生DC5V1电源。

参照图9，所述的远程电压电流检测单元802是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，接线端子J1与变压器TV1的初级的一端连接，接线端子J2串接电阻R31接变压器TV1的初级的另一端，电阻R32、二极管D2、电容C3并联两端分别与TV1的次级两端连接，二极管D2的正极与DC5V电源的负极连接，二极管D2的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与程序控制电路809的单片机U13的16脚相连接；电阻R1、二极管D1、电容C1的并联两端分别与电感L1的两端相连接，二极管D1的正极与DC5V电源的负极相连接，二极管D1的负极与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与程序控制电路809的单片机U13的15脚相连接。

参照图10，所述的LED分组矩阵单元803是接线端子J10与频闪增亮控制单元804的接线端子J3相连接，发光二极管D7、D8、D9、D10、D11相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的4脚相连接；发光二极管D12、D13、D14、D15、D16相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D7、D8、D9、D10、D11的负极相连接；发光二极管D17、D18、D19、D20、D21相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D12、D13、D14、D15、D16的负极相连接，发光二极管D17、D18、D19、D20、D21的负极与接线端子J10的3脚相连接；发光二极管D22、D23、D24、D25、D26相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的2脚相连接；发光二极管D27、D28、D29、D30、D31相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，其正极与发光二极管D22、D23、D24、D25、D26的负极相连接；发光二极管D32、D33、D34、D35、D36相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D27、D28、D29、D30、D31的负极相连接，发光二极管D32、D33、D34、D35、D36的负极与接线端子J10的1脚相连接。

参照图11，所述的频闪增亮控制单元804是接线端子J3与LED分组矩阵单元803的接线端子J10相连接，接线端子J11与信号隔离输出电路808的接线端子J4相连接,接线端子J12与信号隔离输出电路808的接线端子J9相连接,DC20V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC20V电源的正极、负极相连接；电阻R4的一端与DC20V电源的正极连接，另一端与接线端子J11的2脚相连接；电阻R11的一端与DC20V电源的正极相连接，另一端与接线端子J12的1脚相连接；可控硅Q1的阳极与DC20V电源的正极连接，阴极与电阻R13的一端连接，门极与二极管D4的负极连接；电阻R13的另一端与接线端子J3的3脚连接，二极管D4的正极与接线端子J11的1脚连接；二极管D6正极与接线端子J3的2脚连接，二极管D6负极与接线端子J3的3脚连接；场管Q4的漏极与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与接线端子J3的2脚连接，源极与DC20V电源的负极相连接，栅极与接线端子J11的1脚连接；二极管D5的正极与接线端子J11的1脚连接，负极与接线端子J12的2脚连接；电阻R23的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J11的1脚连接；场管Q5的漏极与接线端子J3的4脚连接，源极与DC20V电源的负极连接，栅极与接线端子J12的2脚连接；电阻R24的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J12的2脚连接；接线端子J3的1脚与DC20V电源的正极连接。

参照图12，所述的故障检测单元805是本单元DC5V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V电源的正极、负极相连接，热敏电阻NTC1用于检测闪光灯内部温度的变化，光敏二极管Q2用于检测频闪灯是否点亮，光敏二极管Q3用于检测频闪灯外部环境光亮度的变化，电阻R9、电阻R10、电阻R12分别与程序控制电路809的单片机U13的8、11、12脚连接；电容C6、热敏电阻NTC1并联一端与程序控制电路809的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电阻R9一端与程序控制电路809的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的正极连接；电阻R10的一端与程序控制电路809的单片机U13的11脚连接，另一端与电阻R49、光敏二极管Q2的发射极并联端连接，电阻R49另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q2的集电极与DC5V电源的正极相连接；电阻R12的一端与程序控制电路809的单片机U13的12脚相连接，另一端与电阻R50、光敏二极管Q3的发射极并联端连接，电阻R50另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q3的集电极与DC5V电源的正极相连接。

参照图13，所述的网络通信电路806是接线端子J5作为网络通信接口，本电路的DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V1电源的正极、负极连接，本电路的DC5V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V电源的正极、负极连接，本电路的电阻R21的一端与程序控制电路809的单片机U13的32脚连接，集成电路U6的3脚与程序控制电路809的单片机U13的31脚连接，电阻R20的一端与程序控制电路809的单片机U13的30脚连接；电阻RS1的一端与接线端子J5的1脚连接，另一端与集成电路U12的7脚相连接；电阻RS2的一端与接线端子J5的2脚连接，另一端与集成电路U12的6脚连接；开关二极管U10的1脚与集成电路U12的7脚连接，开关二极管U11的1脚与集成电路U12的6脚连接，开关二极管U10、U11的2脚与DC5V1电源的负极连接，开关二极管U10、U11的3脚与DC5V1电源的正极连接；电阻R5并联于集成电路U12的6脚和7脚之间；电阻R7的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电阻R8的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的6脚相连接；电阻R6的一端与DC5V1电源的负极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电容C5并联于集成电路U12的8脚与5脚之间；集成电路U12的8脚、5脚分别与DC5V1电源的正极、负极相连接；电阻R17串联于集成电路U12的1脚和集成电路U6的2脚之间，集成电路U6的1脚与DC5V1电源的正极连接，4脚与DC5V电源的负极连接，3脚与电阻R16的一端、程序控制电路809的单片机U13的31脚相连接，电阻R16的另一端与DC5V电源的正极连接；集成电路U12的2脚、3脚、集成电路U8的4脚、电阻R19的一端相连接，集成电路U8的3脚与DC5V1电源的正极相连接，电阻R19的另一端与DC5V1电源的负极相连接；集成电路U8的1脚与DC5V电源的正极相连接，2脚串接电阻R21接程序控制电路809的单片机U13的32脚，3脚接DC5V1电源正极；集成电路U12的4脚、集成电路U7的3脚、电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与DC5V1电源的正极连接，集成电路U7的4脚与DC5V1电源的负极连接，1脚与DC5V电源的正极连接，2脚串接电阻R20接程序控制电路809的单片机U13的30脚。

参照图14，所述信号隔离输入电路807是接线端子J7、J8分别作为频闪信号和单闪信号的输入接口，本电路DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V1电源的正极、负极相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V电源的正极、负极相连接，集成电路U4的10脚、12脚与程序控制电路809的单片机U13的29脚连接，14脚、16脚与程序控制电路809的单片机U13的17脚连接；电阻R37串联于接线端子J7的1脚和集成电路U4的1脚之间，接线端子J7的2脚、3脚分别与集成电路U4的2脚、4脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R38串联于接线端子J8的1脚和集成电路U4的5脚之间，接线端子J8的2脚、3脚分别与集成电路U4的6脚、8脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R40的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的7脚相连接；电阻R39的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的3脚连接；电容C14并联于集成电路U4的16脚和13脚之间，电容C15并联于集成电路U4的12脚和9脚之间；集成电路U4的16脚和14脚相连接，12脚和10脚相连接，15脚、13脚、11脚、9脚与DC5V电源的负极连接。

参照图15，所述的信号隔离输出电路808是电阻R41的一端与程序控制电路809的单片机U13的28脚连接，电阻R42的一端与程序控制电路809的单片机U13的18脚连接，接线端子J6为联机输出端口，接线端子J9与频闪增亮控制单元804的接线端子J12连接，接线端子J4与频闪增亮控制单元804的接线端子J11连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V电源的正极、负极相连接；电阻R41、电阻R42分别与集成电路U5的1脚、3脚相连接；集成电路U5的2脚与7脚连接，4脚与5脚连接，6脚、8脚与DC5V电源的负极相连接，9脚、10脚分别与接线端子J4的2脚、1脚连接，11脚、12脚分别与接线端子J9的2脚、1脚相连接，13脚、14脚、15脚、16脚分别与接线端子J6的2脚、1脚、4脚、3脚相连接。

参照图16，所述的程序控制电路809是单片机U13的8脚、11脚、12脚与故障检测单元805相连接，15脚、16脚与远程电压电流检测单元802相连接，17脚、29脚与信号隔离输入电路807相连接，18脚、28脚与信号隔离输出电路808相连接，30脚、31脚、32脚与网络通信电路806相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路801的DC5V电源的正极、负极相连接；晶体X1并联于单片机U13的2脚、3脚之间，电容C18一端与单片机U13的2脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电容C19一端与单片机U13的3脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；单片机U13的4脚、10脚与DC5V电源的负极连接，5脚与电容C20的一端相连接，电容C20的另一端与DC5V电源的负极连接，6脚、7脚、9脚与DC5V电源的正极连接，电容C21并联于单片机U13的6脚和4脚之间。

本实施例中，集成电路U1为LM2576，集成电路U6、U7、U8为PC817，集成电路U10、U11为BAV99，集成电路U12为MAX485，单片机U13为STM8S105K，集成电路M1为B0505S。

Claims (7)

1.一种防光污染精准聚光频闪灯，包括防护玻璃、LED灯珠、铝基板、导热板、设有控制电路的线路板组件和散热外壳组成，其特征是LED灯珠阵列焊接在铝基板上，铝基板通过固定螺丝与导热板连接，导热板和散热外壳连接，每个LED灯珠上设有一个调焦支架，菲涅尔透镜安装在调焦支架的前端，线路板组件安装在散热外壳内部。

2.根据权利要求1所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的调焦支架是上口为安装菲涅尔透镜的槽口，下部为用于与LED灯柱卡装连接的卡口，中间为支撑环，支撑环的高度为菲涅尔透镜的光路焦距。

3.根据权利要求1所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的导热板为弧面金属板，铝基板的弧面与导热板弧面吻合并用螺丝固定在一起，安装在弧面铝基板上的LED灯珠、调焦支架及菲涅尔透镜便形成长条光斑。

4.根据权利要求1所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的散热外壳由导热板将整个外壳内腔体分成前空腔和后空腔，前空腔、后空腔的侧面开口固定有设有用于封闭开口的侧板，前空腔的前部设有用于卡装防护玻璃的玻璃槽口，后空腔设有用于卡装线路板组件的线路板卡槽，散热外壳的外表面设有散热翘片。

5.根据权利要求1或4所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的线路板组件是包括PCB板、半导体功率管、控制电路、功率管导热板、支撑螺母杆和紧固螺钉组成，PCB板与功率管导热板相互垂直连接，半导体功率管安装在功率管导热板上，安装在功率管导热板上的支撑螺母杆通过紧固螺钉将功率管导热板与外壳侧板压紧。

6.根据权利要求1所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的控制电路是由供电电路、远程电压电流检测单元、LED分组矩阵单元、频闪增亮控制单元、故障检测单元、网络通信电路、信号隔离输入电路、信号隔离输出电路和程序控制电路组成，远程电压电流检测单元、信号隔离输入电路、网络通信电路、故障检测单元分别与程序控制电路连接，程序控制电路还与信号隔离输出电路连接，信号隔离输出电路、频闪增亮控制单元、LED分组矩阵单元依次连接，供电电路分别给各部电路单元供电。

7.根据权利要求6所述的一种防光污染精准聚光频闪灯，其特征是所述的供电电路是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，分别与开关电源P1的N脚、L脚连接，开关电源P1的+脚作为+20V正极与集成电路U1的1脚连接，-脚作为+20V负极接集成电路U1的3、5脚、二极管D3的正极、电阻R15、电容C8的负极并联端，集成电路U1的2脚接二极管D3的负极、电感L2的并联端，电感L2的另一端接电阻R14、电容C8的正极并联端并输出+5V，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，集成电路U1的4脚接电阻R14、R15的中间端；集成电路M1的1脚接+5V，2脚与DC20V电源负极连接，集成电路M1的4、5脚与电解电容C9的负极连接，6、7脚与电解电容C9的正极连接，电容C2与电解电容C9相并联，产生DC5V1电源；

所述的远程电压电流检测单元是接线端子J1、J2作为AC220V50HZ电源的输入接口，接线端子J1与变压器TV1的初级的一端连接，接线端子J2串接电阻R31接变压器TV1的初级的另一端，电阻R32、二极管D2、电容C3并联两端分别与TV1的次级两端连接，二极管D2的正极与DC5V电源的负极连接，二极管D2的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与程序控制电路的单片机U13的16脚相连接；电阻R1、二极管D1、电容C1的并联两端分别与电感L1的两端相连接，二极管D1的正极与DC5V电源的负极相连接，二极管D1的负极与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与程序控制电路的单片机U13的15脚相连接；

所述的LED分组矩阵单元是接线端子J10与频闪增亮控制单元的接线端子J3相连接，发光二极管D7、D8、D9、D10、D11相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的4脚相连接；发光二极管D12、D13、D14、D15、D16相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D7、D8、D9、D10、D11的负极相连接；发光二极管D17、D18、D19、D20、D21相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D12、D13、D14、D15、D16的负极相连接，发光二极管D17、D18、D19、D20、D21的负极与接线端子J10的3脚相连接；发光二极管D22、D23、D24、D25、D26相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与接线端子J10的2脚相连接；发光二极管D27、D28、D29、D30、D31相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，其正极与发光二极管D22、D23、D24、D25、D26的负极相连接；发光二极管D32、D33、D34、D35、D36相并联，正极彼此相连，负极彼此相连，并联正极与发光二极管D27、D28、D29、D30、D31的负极相连接，发光二极管D32、D33、D34、D35、D36的负极与接线端子J10的1脚相连接；

所述的频闪增亮控制单元是接线端子J3与LED分组矩阵单元的接线端子J10相连接，接线端子J11与信号隔离输出电路的接线端子J4相连接,接线端子J12与信号隔离输出电路的接线端子J9相连接,DC20V电源的正极、负极分别与供电电路的DC20V电源的正极、负极相连接；电阻R4的一端与DC20V电源的正极连接，另一端与接线端子J11的2脚相连接；电阻R11的一端与DC20V电源的正极相连接，另一端与接线端子J12的1脚相连接；可控硅Q1的阳极与DC20V电源的正极连接，阴极与电阻R13的一端连接，门极与二极管D4的负极连接；电阻R13的另一端与接线端子J3的3脚连接，二极管D4的正极与接线端子J11的1脚连接；二极管D6正极与接线端子J3的2脚连接，二极管D6负极与接线端子J3的3脚连接；场管Q4的漏极与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与接线端子J3的2脚连接，源极与DC20V电源的负极相连接，栅极与接线端子J11的1脚连接；二极管D5的正极与接线端子J11的1脚连接，负极与接线端子J12的2脚连接；电阻R23的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J11的1脚连接；场管Q5的漏极与接线端子J3的4脚连接，源极与DC20V电源的负极连接，栅极与接线端子J12的2脚连接；电阻R24的一端与DC20V电源的负极连接，另一端与接线端子J12的2脚连接；接线端子J3的1脚与DC20V电源的正极连接；

所述的故障检测单元是DC5V电源的正极、负极分别与供电电路DC5V电源的正极、负极相连接，热敏电阻NTC1用于检测闪光灯内部温度的变化，光敏二极管Q2用于检测频闪灯是否点亮，光敏二极管Q3用于检测频闪灯外部环境光亮度的变化，电阻R9、电阻R10、电阻R12分别与程序控制电路的单片机U13的8、11、12脚连接；电容C6、热敏电阻NTC1并联一端与程序控制电路的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电阻R9一端与程序控制电路的单片机U13的8脚连接，另一端与DC5V电源的正极连接；电阻R10的一端与程序控制电路的单片机U13的11脚连接，另一端与电阻R49、光敏二极管Q2的发射极并联端连接，电阻R49另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q2的集电极与DC5V电源的正极相连接；电阻R12的一端与程序控制电路的单片机U13的12脚相连接，另一端与电阻R50、光敏二极管Q3的发射极并联端连接，电阻R50另一端与DC5V电源的负极相连接，光敏二极管Q3的集电极与DC5V电源的正极相连接；

所述的网络通信电路是接线端子J5作为网络通信接口，本电路的DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V1电源的正极、负极连接，本电路的DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极连接，本电路的电阻R21的一端与程序控制电路的单片机U13的32脚连接，集成电路U6的3脚与程序控制电路的单片机U13的31脚连接，电阻R20的一端与程序控制电路的单片机U13的30脚连接；电阻RS1的一端与接线端子J5的1脚连接，另一端与集成电路U12的7脚相连接；电阻RS2的一端与接线端子J5的2脚连接，另一端与集成电路U12的6脚连接；开关二极管U10的1脚与集成电路U12的7脚连接，开关二极管U11的1脚与集成电路U12的6脚连接，开关二极管U10、U11的2脚与DC5V1电源的负极连接，开关二极管U10、U11的3脚与DC5V1电源的正极连接；电阻R5并联于集成电路U12的6脚和7脚之间；电阻R7的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电阻R8的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U12的6脚相连接；电阻R6的一端与DC5V1电源的负极连接，另一端与集成电路U12的7脚连接；电容C5并联于集成电路U12的8脚与5脚之间；集成电路U12的8脚、5脚分别与DC5V1电源的正极、负极相连接；电阻R17串联于集成电路U12的1脚和集成电路U6的2脚之间，集成电路U6的1脚与DC5V1电源的正极连接，4脚与DC5V电源的负极连接，3脚与电阻R16的一端、程序控制电路的单片机U13的31脚相连接，电阻R16的另一端与DC5V电源的正极连接；集成电路U12的2脚、3脚、集成电路U8的4脚、电阻R19的一端相连接，集成电路U8的3脚与DC5V1电源的正极相连接，电阻R19的另一端与DC5V1电源的负极相连接；集成电路U8的1脚与DC5V电源的正极相连接，2脚串接电阻R21接程序控制电路的单片机U13的32脚，3脚接DC5V1电源正极；集成电路U12的4脚、集成电路U7的3脚、电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与DC5V1电源的正极连接，集成电路U7的4脚与DC5V1电源的负极连接，1脚与DC5V电源的正极连接，2脚串接电阻R20接程序控制电路的单片机U13的30脚；

所述的信号隔离输入电路是接线端子J7、J8分别作为频闪信号和单闪信号的输入接口，本电路DC5V1电源的正极、负极分别与供电电路DC5V1电源的正极、负极相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路DC5V电源的正极、负极相连接，集成电路U4的10脚、12脚与程序控制电路的单片机U13的29脚连接，14脚、16脚与程序控制电路的单片机U13的17脚连接；电阻R37串联于接线端子J7的1脚和集成电路U4的1脚之间，接线端子J7的2脚、3脚分别与集成电路U4的2脚、4脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R38串联于接线端子J8的1脚和集成电路U4的5脚之间，接线端子J8的2脚、3脚分别与集成电路U4的6脚、8脚连接，4脚与DC5V1电源的负极相连接；电阻R40的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的7脚相连接；电阻R39的一端与DC5V1电源的正极连接，另一端与集成电路U4的3脚连接；电容C14并联于集成电路U4的16脚和13脚之间，电容C15并联于集成电路U4的12脚和9脚之间；集成电路U4的16脚和14脚相连接，12脚和10脚相连接，15脚、13脚、11脚、9脚与DC5V电源的负极连接；

所述的信号隔离输出电路是电阻R41的一端与程序控制电路的单片机U13的28脚连接，电阻R42的一端与程序控制电路的单片机U13的18脚连接，接线端子J6为联机输出端口，接线端子J9与频闪增亮控制单元的接线端子J12连接，接线端子J4与频闪增亮控制单元的接线端子J11连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极相连接；电阻R41、电阻R42分别与集成电路U5的1脚、3脚相连接；集成电路U5的2脚与7脚连接，4脚与5脚连接，6脚、8脚与DC5V电源的负极相连接，9脚、10脚分别与接线端子J4的2脚、1脚连接，11脚、12脚分别与接线端子J9的2脚、1脚相连接，13脚、14脚、15脚、16脚分别与接线端子J6的2脚、1脚、4脚、3脚相连接；

所述的程序控制电路是单片机U13的8脚、11脚、12脚与故障检测单元相连接，15脚、16脚与远程电压电流检测单元相连接，17脚、29脚与信号隔离输入电路相连接，18脚、28脚与信号隔离输出电路相连接，30脚、31脚、32脚与网络通信电路相连接，DC5V电源的正极、负极分别与供电电路的DC5V电源的正极、负极相连接；晶体X1并联于单片机U13的2脚、3脚之间，电容C18一端与单片机U13的2脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；电容C19一端与单片机U13的3脚连接，另一端与DC5V电源的负极连接；单片机U13的4脚、10脚与DC5V电源的负极连接，5脚与电容C20的一端相连接，电容C20的另一端与DC5V电源的负极连接，6脚、7脚、9脚与DC5V电源的正极连接，电容C21并联于单片机U13的6脚和4脚之间。