CN208424849U - 一种具有自检功能的led驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种具有自检功能的LED驱动装置，包括中央处理器；上位机，所述上位机通过串口模块与中央处理器连接；LED灯阵列，所述中央处理器通过LED驱动电路与LED灯阵列连接；电流自检装置，所述电流自检装置与中央处理器连接，包括用于检测LED灯阵列中电流的电流检测模块和用于调节LED灯阵列中电流的电流调节模块；报警模块，所述报警模块与中央处理器连接用于发出警报；电源模块；所述电源模块为中央处理器、LED驱动电路、电流自检装置和报警模块提供电源。通过设置的电流自检模块，可以实时监测LED灯阵列的基本信息，判断是否需要更换新的LED灯，在很大程度上降低了因为内部电短路造成的寿命降低的概率。

Description

一种具有自检功能的LED驱动装置

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，具体涉及一种具有自检功能的LED驱动装置。

背景技术

随着技术的革新，LED灯具在技术上不断提升，同时产品的价格不断降低，使得LED光源已经超越了占领市场很久的白炽灯等照明灯具。目前国家大力提倡节能环保，并制定相关方针政策，而LED照明装置本身具有节能环保的有点，因此LED的发展成为势不可挡的趋势。一个LED阵列是由很多发光二极管阵列组成，然而这些二极管可能会部分出现问题，如果在毫不知情的情况下灯具出现了问题，发生局部短路和断路，那将会直接影响到灯具的各方面质量，如灯具不在具有节能的作用，甚至出现资源的浪费，短路则会使灯具的照明质量下降，随着人们对产品技术要求的不断提升，LED灯具加入自动检测装置的要求已经迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有自检功能的LED驱动装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种具有自检功能的LED驱动装置，包括，

中央处理器；

上位机，所述上位机通过串口模块与中央处理器连接；

LED灯阵列，所述中央处理器通过LED驱动电路与LED灯阵列连接；

电流自检装置，所述电流自检装置与中央处理器连接，包括用于检测LED 灯阵列中电流的电流检测模块和用于调节LED灯阵列中电流的电流调节模块；

报警模块，所述报警模块与中央处理器连接用于发出警报；

电源模块；所述电源模块为中央处理器、LED驱动电路、电流自检装置和报警模块提供电源。

如上所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，进一步说明为，所述中央处理器采用STC89C52单片机及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，进一步说明为，所述串口模块为串口转换器，所述串口转换器通过RS485串口线与中央处理器连接，所述串口转换器通过RS232串口线与上位机连接。

如上所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，进一步说明为，所述LED 驱动电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻 R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2、MOS晶体管Q1、MOS晶体管Q2、三极管T1和三极管T2，所述电阻R1和电阻R5的阻值相等，电阻R2和电阻R6 的阻值相等，电阻R3和电阻R7的阻值相等，电阻R4的阻值小于电阻R8的阻值；

所述电阻R1的一端与中央处理器的一信号输出端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管T1的基极连接，电阻R2另一端和三极管T1的发射极均接地，三极管T1的集电极分别与MOS晶体管Q1的栅极和电阻R3的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q1的漏极和电阻R3的另一端连接， MOS晶体管Q1的源极通过电阻R4和所述LED灯阵列连接，二极管D1的正极和MOS晶体管Q1的源极连接，二极管D1的负极和MOS晶体管Q1的漏极连接；

所述电阻R5的一端与中央处理器的另一信号输出端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端、三极管T2的基极连接，电阻R6另一端和三极管T2 的发射极均接地，三极管T2的集电极分别与MOS晶体管Q2的栅极和电阻R7 的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q2的漏极和电阻R7的另一端连接， MOS晶体管Q2的源极通过电阻R8和所述LED灯阵列连接，二极管D2的正极和MOS晶体管Q2的源极连接，二极管D2的负极和MOS晶体管Q2的漏极连接。

如上所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，进一步说明为，所述电流检测模块采用AD0804芯片，所述电流调节模块采用数字电位器X9313。

如上所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。

本实用新型的有益效果是：1、通过设置的电流自检模块，可以实时监测LED 灯阵列的基本信息，判断是否需要更换新的LED灯，在很大程度上降低了因为内部电短路造成的寿命降低的概率，同时结构简单、设计合理、使用方便安全可靠；2、通过进一步设置的LED驱动电路，能过实现对LED灯阵列中灯光的亮度进行调节，能够满足LED灯在不同环境下的需要。

附图说明

图1为本实用新型原理结构示意图。

图2为中央处理器实施例电路结构示意图。

图3为LED驱动电路实施例电路结构示意图。

图4a为电流检测模块实施例时序图。

图4b为电流检测模块实施例电路图。

图5为电流调节模块实施例电路结构示意图。

图6为电压转换模块实施例电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本实施例提供的一种具有自检功能的LED驱动装置，包括，

中央处理器，所述中央处理器相当于该装置的大脑，起着接收指令和输出指令的功能，为该装置的主控模块，作为优选，所述中央处理器采用STC89C52 单片机及其外围电路组成的最小系统，STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8k的系统可编程储存器，同时还具备以下标准功能：8k字节 Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM， MAX810复位电路，3个16位定时器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，全双工串行口，因此STC89C52的高可靠、超低价等特性使得该芯片成为该设计的首选，所述的外围电路主要包括时钟振荡电路，所述时钟振荡电路是给处理器提供基准工作频率，直接影响处理器的处理速度，频率越大处理速度越快，例如，所述时钟振荡电路可以采用DS1302芯片及外围电路组成，所述时钟振荡电路为现有技术这里不做详细阐述。若有必要，还可以在外围电路之中加入复位电路(单片机电源与RST之间加一个按钮)，所述复位电路主要是该系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮，这时处理器就相当于进行初始化重新进行，具体的电路示意图如图2所示，当然这里只是一种优选方式，还可以采用其他型号的芯片来作为中央处理器使用，这里不一一进行举例阐述，为了便于说明，下文均将以STC89C52单片机来进行详细说明；

上位机，所述上位机通过串口模块与中央处理器连接；从而实现上位机与中央处理器之间的数据通信，具体的所述串口模块为串口转换器，所述串口转换器通过RS485串口线与中央处理器连接，所述串口转换器通过RS232串口线与上位机连接，所述的串口转换器、RS485串口线和RS232串口线均为本领域的现有技术，这里不进行详细阐述；

LED灯阵列，所述中央处理器通过LED驱动电路与LED灯阵列连接，从而实现中央处理器对LED灯阵列的控制，具体的所述LED驱动电路主要为放大驱动电路，在本领域中较为常见，进一步的作为优选，如图3所示，可以将所述LED驱动电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻 R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2、MOS晶体管Q1、MOS晶体管Q2、三极管T1和三极管T2，所述电阻R1和电阻R5的阻值相等，电阻R2 和电阻R6的阻值相等，电阻R3和电阻R7的阻值相等，电阻R4的阻值小于电阻R8的阻值；

所述电阻R1的一端与中央处理器的一信号输出端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管T1的基极连接，电阻R2另一端和三极管T1的发射极均接地，三极管T1的集电极分别与MOS晶体管Q1的栅极和电阻R3的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q1的漏极和电阻R3的另一端连接， MOS晶体管Q1的源极通过电阻R4和所述LED灯阵列连接，二极管D1的正极和MOS晶体管Q1的源极连接，二极管D1的负极和MOS晶体管Q1的漏极连接；

所述电阻R5的一端与中央处理器的另一信号输出端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端、三极管T2的基极连接，电阻R6另一端和三极管T2 的发射极均接地，三极管T2的集电极分别与MOS晶体管Q2的栅极和电阻R7 的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q2的漏极和电阻R7的另一端连接， MOS晶体管Q2的源极通过电阻R8和所述LED灯阵列连接，二极管D2的正极和MOS晶体管Q2的源极连接，二极管D2的负极和MOS晶体管Q2的漏极连接；通过进一步设置的LED驱动电路，能够实现对LED灯阵列亮度的调节，具体为：当中央处理器从引脚1对LED驱动电路输入高电平，从引脚2对LED 驱动电路输入低电平时，所述LED灯阵列为高亮度状态，当中央处理器从引脚 2对LED驱动电路输入高电平，从引脚1对LED驱动电路输入低电平时，所述 LED灯阵列为低亮度状态，从而实现对LED灯阵列亮度的调节，满足不同环境下的需要，增加了该装置的实用性和操作性；

电流自检装置，所述电流自检装置与中央处理器连接，包括用于检测LED 灯阵列中电流的电流检测模块和用于调节LED灯阵列中电流的电流调节模块，通过设置的电流自检模块，可以实时监测LED灯阵列的基本信息，判断是否需要更换新的LED灯，在很大程度上降低了因为内部电短路造成的寿命降低的概率，具体的所述电流检测模块可以采用AD0804芯片，所述AD0804芯片是属于连续渐进式的A/D转换器，具有转换速度快、分辨率高、价格低廉等优点。如图4a和图4b所示，为AD0804芯片的时序图和电路图，通过对AD0804的CS、 ER、RD引脚的控制，进行模数转换，DB0～DB7是转换后的数字信号数据，当 CS＝0、WR＝1、RD＝1时，AD0804开始进行模拟/数字信号的转换，当CS＝1、 WR＝1、RD＝1时，AD0804进行转换动作，转换完毕后INTR将高电平降至低电平，当CS＝0、WR＝1、RD＝0时，读取AD0804的转换资料；

具体的所述电流调节模块采用数字电位器X9313，该X9313包括32个电阻值，电阻值可通过外部数字信号进行控制，从而改变LED灯阵列中的电阻值，最终改变LED灯阵列中的电流，达到电流调节的作用。具体的所述数控电阻 X9313由输入部分、非挥发储存器和电阻阵列3大部分组成，输入部分由升降计数器的输出译码控制接通电子开关，把电阻阵列上的一个点连接到滑动输出端，电阻阵列由32个等阻值和与之配合工作的电子开关组成，其具体结构这里不做详细阐述，具体电路图如图5所示。

报警模块，所述报警模块与中央处理器连接用于发出警报，从而当LED灯阵列中的电流值大于设定值时，所述报警模块动作发出警报，提醒用户更换LED 灯具，具体的所述报警模块可以采用蜂鸣器，所述电路结构为本领域现有技术，这里不做详细阐述。

电源模块；所述电源模块为中央处理器、LED驱动电路、电流自检装置和报警模块提供电源，从而保证该装置的正常稳定运行，具体的所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压，从而保证电压值不同的设备正常运行，例如，电压转换模块采用 HT7533稳压芯片，从而将12V电压转化为3.3V的稳定电压，从而保证工作电压为3.3V的设备正常使用，具体电路图如图6所示。还可以采用AS1117S-3.3稳压芯片将5V电压降到3.3V，当然该电压转换模块还包括其他转换芯片，这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源，即不采用电压转换模块，由不同电压的电源对不同的设备进行供电，这样结构会复杂化，但是依然能保证本装置的正常运行。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (6)

1.一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：包括，

中央处理器；

上位机，所述上位机通过串口模块与中央处理器连接；

LED灯阵列，所述中央处理器通过LED驱动电路与LED灯阵列连接；

电流自检装置，所述电流自检装置与中央处理器连接，包括用于检测LED灯阵列中电流的电流检测模块和用于调节LED灯阵列中电流的电流调节模块；

报警模块，所述报警模块与中央处理器连接用于发出警报；

电源模块；所述电源模块为中央处理器、LED驱动电路、电流自检装置和报警模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：所述中央处理器采用STC89C52单片机及其外围电路组成的最小系统。

3.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：所述串口模块为串口转换器，所述串口转换器通过RS485串口线与中央处理器连接，所述串口转换器通过RS232串口线与上位机连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：所述LED驱动电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、二极管D2、MOS晶体管Q1、MOS晶体管Q2、三极管T1和三极管T2，所述电阻R1和电阻R5的阻值相等，电阻R2和电阻R6的阻值相等，电阻R3和电阻R7的阻值相等，电阻R4的阻值小于电阻R8的阻值；

所述电阻R1的一端与中央处理器的一信号输出端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、三极管T1的基极连接，电阻R2另一端和三极管T1的发射极均接地，三极管T1的集电极分别与MOS晶体管Q1的栅极和电阻R3的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q1的漏极和电阻R3的另一端连接，MOS晶体管Q1的源极通过电阻R4和所述LED灯阵列连接，二极管D1的正极和MOS晶体管Q1的源极连接，二极管D1的负极和MOS晶体管Q1的漏极连接；

所述电阻R5的一端与中央处理器的另一信号输出端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端、三极管T2的基极连接，电阻R6另一端和三极管T2的发射极均接地，三极管T2的集电极分别与MOS晶体管Q2的栅极和电阻R7的一端连接，电源模块分别与MOS晶体管Q2的漏极和电阻R7的另一端连接，MOS晶体管Q2的源极通过电阻R8和所述LED灯阵列连接，二极管D2的正极和MOS晶体管Q2的源极连接，二极管D2的负极和MOS晶体管Q2的漏极连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：所述电流检测模块采用AD0804芯片，所述电流调节模块采用数字电位器X9313。

6.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的LED驱动装置，其特征在于：所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。