CN212275919U - 一种led驱动电源寿命检测设备 - Google Patents

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颜士超
夏雨
张岩
李刚
李瑞鑫
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张大鹏
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Abstract

本实用新型一种LED驱动电源寿命检测设备，属于检测设备领域，特别是涉及到一种电源寿命检测设备；包括温感模块、IC检查模块和报警模块，所述温感模块的检测端与待测电解电容连接，同时所述温感模块与IC模块相连，所述温感模块实时检测电解电容实际工作温度，并将检测结果发送至IC检查模块；所述IC模块与报警模块相连，所述IC模块用于对报警模块进行控制，所述IC检查模块接收温感模块输出的温度数据进行分析，并输出信号控制报警模块。本实用新型通过实时监测电解电容实际工作温度，估算电解电容剩余寿命，并且具有提示需要更换电解电容功能，来监测LED驱动电源寿命，增加LED驱动电源可靠性和稳定性。

Description

一种LED驱动电源寿命检测设备
技术领域
本实用新型属于检测设备领域，尤其涉及一种电源寿命检测设备。
背景技术
随着轨道车辆技术的不断提高，对照明系统的要求也越来越高，现阶段 LED技术的重要优势是高可靠性、长寿命和照度可调性。例如，白炽灯在工作约1500小时后灯丝容易熔断，故障率非常高。相较而言，LED光源是随着时间推进逐渐衰减，通常符合指数级衰变模型，一般情况下可以工作50000 小时左右，LED照明系统包括壳体、LED灯板和驱动电源三部分。其中LED 驱动电源是LED照明的重要部件，只有驱动电源性能优越，寿命满足50000 小时以上的要求，LED才能更加呈现其优点。LED驱动电源是直接为LED提供驱动力的，相当于发动机。LED驱动电源技术的发展，对LED相关行业的发展是至关重要的，也是具有决定意义的。
LED驱动电源的主要功能是将轨道列车上的交流电压，或者蓄电池 DC110V电压，转换为适合LED灯板的电压和电流，因此LED驱动电源发展方向就是恒压恒流，或者增加调光功能，但是不管恒压恒流电路或者带调光功能的驱动电路，都离不开电解电容，因此决定LED驱动电源的寿命主要元件就是电解电容。
由于决定LED驱动电源的寿命主要元件就是电解电容，因此LED驱动电源设计之初，就要充分了解和计算影响电解电容的寿命参数，研究表明，电解电容的寿命取决于其内部温度，其中影响电解电容内部温度参数可以从两个方面考虑，(1)从设计电解电容角度，影响电解电容寿命的主要因素是设计方法，材料、加工工艺等因素，(2)从使用者来说，影响电解电容的主要寿命主要因素是使用电压，纹波电流，开关频率，安装方式、散热方式等因素。因此在选择电解电容可以选择大品牌的，这样设计方法会更成熟，加工工艺也会更好一些，设计过程要经过大量试验测量纹波电流，开关频率等重要参数，确保理论计算和实际应用是一致的，并且在实验过程中关注电解电容的表面温度。但LED驱动电源在出厂到业主使用过程中，电解电容的实际温度，是决定电解电容寿命的唯一衡量标准，因此只要实时监测电解电容使用过程中的温度，就可以计算该电源使用寿命，目前还没有系统的测试方法。
目前，LED驱动电源内部电路中加过热保护电路，但是单点，监测部分是控制芯片附近电路板的温度，缺少实时对电解电容实际工作温度的监测，估算电解电容剩余寿命和提示需要更换电解电容功能。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种LED驱动电源寿命检测设备，以解决缺少实时对电解电容实际工作温度的监测，估算电解电容剩余寿命和提示需要更换电解电容功能的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的具体技术方案如下：
一种LED驱动电源寿命检测设备，包括温感模块、IC检查模块和报警模块，所述温感模块的检测端与待测电解电容连接，同时所述温感模块与IC 模块相连；
所述IC模块与报警模块相连，所述IC模块用于对报警模块进行控制；
所述温感模块包括第一采集比较电路和第二采集比较电路；
所述第一采集比较电路包括第一比较器U2A、热敏电阻J1、参考电阻R16、参考电阻R19和参考电阻R20，所述热敏电阻J1与参考电阻R19相连，所述参考电阻R16和参考电阻R20相连；
所述第一比较器U2A的负输入连接于热敏电阻J1和参考电阻R19之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R16和参考电阻R20之间；
所述第一比较器U2A的输出端与IC检查模块的输入端相连；
所述第二采集比较电路包括第二比较器U2B、热敏电阻J2、参考电阻R22、参考电阻R24和参考电阻R25，所述热敏电阻J2与参考电阻R24相连，所述参考电阻R22和参考电阻R25相连；
所述第二比较器U2B的负输入端连接于热敏电阻J2和参考电阻R24之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R19和参考电阻R25之间；
所述第二比较器U2B的输出端与IC检查模块的输入端相连。
进一步，所述IC检查模块包括IC芯片，所述IC芯片的型号为 STM32F030F4P6。
进一步，所述报警模块包括第一报警电路、第二报警电路、第三报警电路和驱动电路。
进一步，所述第一报警电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述第一报警电路包括三极管Q2和发光二极管D3；
所述三极管Q2与IC检查模块的输出端相连，所述三极管Q2的另一端与发光二极管D3的相连。
进一步，所述第二报警电路和第三报警电路与第一报警电路的结构完全相同。
进一步，所述驱动电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述驱动电路的输出端连接至TMCS柜。
本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备具有以下优点：通过实时监测电解电容实际工作温度，估算电解电容剩余寿命，并且具有提示需要更换电解电容功能，来监测LED驱动电源寿命，增加LED驱动电源可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的系统框图。
图2为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的温感模块的第一采集比较电路图。
图3为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的温感模块的第二采集比较电路图。
图4为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的IC检查模块的电路图一。
图5为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的IC检查模块的电路图二。
图6为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的报警模块的第一报警电路图。
图7为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的报警模块的第二比较电路图。
图8为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的报警模块的第三比较电路图。
图9为本实用新型的一种LED驱动电源寿命检测设备的报警模块的驱动电路图。
具体实施方式
为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种LED驱动电源寿命检测设备做进一步详细的描述。
目前轨道列车LED驱动电源，没有寿命检测系统，只有当驱动电源彻底损坏(无输出，或者输出不稳定)才能发现驱动电源损坏，不能提前发现问题，本发明通过实时监测电解电容实际工作温度，估算电解电容剩余寿命，并且具有提示需要更换电解电容功能，来监测LED驱动电源寿命，增加LED 驱动电源可靠性和稳定性。
我们在使用电解电容过程中，只要保证施压的电压不超过额定值，纹波电流不超过额定纹波电流就可保证电解电容寿命不低于厂家承诺的值。因此在不考虑纹波情况下，电解电容寿命公式：
Lx＝Lo×2(To-Tx)/10 (1)
Lx：在温度Tx时寿命时间，Lo：在温度To时寿命时间，To最高工作温度， Tx实际工作温度
其中Lo和To是电解电容规格书中明确给出的参数，因此只需要测量Tx就可以计算出Lx，因此本专利核心技术就是实时检测电解电容实际工作温度，累计计算在Tx工作的时间，工作时间接近使用寿命时间(Lx)，提示需要更换电解电容，同时在实际工作中发现实际工作温度接理论最高工作温度(To)，输出报警信号，提示电源处于非正常工作状态。
一种LED驱动电源寿命检测设备，包括温感模块、IC检查模块和报警模块，所述温感模块的检测端与待测电解电容连接，同时所述温感模块的输出端与IC模块的输入端相连，所述温感模块实时检测电解电容实际工作温度，并将检测结果发送至IC检查模块；
所述IC模块与报警模块相连，所述IC模块用于对报警模块进行控制，所述IC检查模块接收温感模块输出的温度数据进行分析，并输出信号控制报警模块，如图1所示；
温感模块功能如下：
(1)采集输入滤波电解电容，输出滤波电解电容的实际工作温度，与设定温度(Tx)进行比较，当采集温度都大于Tx时，输出低电平。
(2)采集温度与设定温度100℃(接近To)进行比较，当采集温度都大于100℃时，输出低电平。
IC检查模块功能如下：
(1)当接收到Tx比较器低电平时，开始累计工作时间，并且每分钟更新一下存储器信息。同时将报警模块的绿色指示亮起。
(2)当收到接受到100℃比较器低电平时，输出故障信号给TCMS,同时将报警模块的红色指示亮起。
(3)当连续工作在Tx时间累积到8万小时，输出故障信号给TCMS,同时将报警模块的黄色指示亮起。
报警模块功能如下:
通过红色、黄色和绿色LED灯指示电源的故障状态，并机将故障状态告诉TCMS。
在本实施方式中，所述温感模块包括第一采集比较电路和第二采集比较电路，所述第一采集比较电路用于采集输入滤波电解电容的实际工作温度，并与第一参考温度进行比较；
所述第二采集比较电路用于采集输出滤波电解电容的实际工作温度，并与第二参考温度进行比较。
在本实施方式中，所述第一采集比较电路包括第一比较器U2A、热敏电阻J1、参考电阻R16、参考电阻R19和参考电阻R20，所述热敏电阻J1与参考电阻R19相连，所述参考电阻R16和参考电阻R20相连；
所述第一比较器U2A的负输入连接于热敏电阻J1和参考电阻R19之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R16和参考电阻R20之间；
第一比较器U2A的输出端与IC检查模块的输入端相连；
第一比较器U2A的输出端与IC检查模块的输入端InPut1相连，当U2A 的负输入端电压高于正输入端电压，即检测温度高于65度时，第一比较器 U2A输出低电平至IC检查模块输入端InPut1。
在本实施方式中，所述第二采集比较电路包括第二比较器U2B、热敏电阻J2、参考电阻R22、参考电阻R24和参考电阻R25，所述热敏电阻J2与参考电阻R24相连，所述参考电阻R22和参考电阻R25相连；
所述第二比较器U2B的负输入端连接于热敏电阻J2和参考电阻R24之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R19和参考电阻R25之间；
第二比较器U2B的输出端与IC检查模块的输入端相连；
第二比较器U2B的输出端与IC检查模块的输入端InPut2相连，当U2B 的负输入端电压高于正输入端电压，即检测温度高于100度时，第二比较器U2B输出低电平至IC检查模块输入端InPut2。
在本实施方式中，所述IC检查模块包括IC芯片，所述IC芯片的型号为STM32F030F4P6。
在本实施方式中，所述报警模块包括第一报警电路、第二报警电路、第三报警电路和驱动电路。
在本实施方式中，所述第一报警电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述第一报警电路包括三极管Q2和发光二极管D3；
所述三极管Q2与IC检查模块的输出端相连，所述三极管Q2的另一端与发光二极管D3的相连；
当第一报警电路接收到IC检查模块输出的高电平时，由于三极管Q2与 IC检查模块的输出端相连，三极管Q2导通，指示灯电路导通，指示灯亮。
在本实施方式中，所述第二报警电路和第三报警电路与第一报警电路的结构完全相同。
在本实施方式中，所述驱动电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述驱动电路的输出端连接至TMCS柜。
实施例1：
假如我们通过理论计算，选择电容是To＝105℃，Lo＝5000小时，实际工作是Tx＝65℃，通过公式(1)计算电解电容的时间寿命Lx＝8万小时。
1.温感模块主要由热敏电阻和比较器组成，如图2-图3所示
(1)采集输入滤波电解电容，输出滤波电解电容的实际工作温度，与设定温度(65℃)进行比较，当采集温度都大于65℃时，信号InPut1输出低电平。
(2)采集温度与设定温度(100℃)进行比较，当采集温度都大于100 ℃时，信号InPut2输出低电平。
2.IC检查模块，如图4-图5所示：
(1)当收到接受到信号InPut1为低电平时，开始计时工作时间，并且每分钟更新一下存储器信息。同时将信号LED_Green输出高电平。
(2)当收到接受到InPut2为低电平时，输出故障(ERROR1)信号为低电平,同时将报警模块同时将信号LED_Red输出高电平。
(3)当连续工作在65℃时间累积到8万小时，输出故障(ERROR1)信号为低电平,同时将报警模块同时将信号LED_Yellow输出高电平；
3.报警模块，如图6-图9所示
(1)当接收到信号LED_Green高电平时，绿色指示灯亮；
(2)当接收到信号LED_Red高电平，红色指示灯亮，当接收到故障 (ERROR1)信号为低电平，将故障信号G1和G2导通；
(3)当接收到信号LED_Yellow高电平时，黄色指示灯亮，当接收到故障(ERROR1)信号为低电平，将故障信号G1和G2导通；
工作原理：
现在轨道列车LED驱动电源内部没有检测电解电容实际工作温度系统，当LED驱动电源非正常状态工作时，例如输出电压大于设定电压，但又没有超过过压保护阈值时，LED灯正常亮，但电解电容温度非常高了，这种情况将导致电源很快就会损坏。
本专利核心技术就是在LED驱动电源内部增加温度测试系统：
第一个功能：记录正常温度(65℃)工作时累计时间，当累计时间大于累计计算值(8万小时)时，输出报故障给TCMS柜，同时将报警模块的黄色指示亮起，提醒需要更换电解电容，从而提高LED驱动电源的可靠性和稳定性；
具体实施方式为：当检测的滤波电解电容的温度高于65度小于100度时，第一比较器U2A的输出端输出低电平至IC检查模块，IC检查模块的Input1 端接收第一比较器U2A输出的低电平，并开始累计工作时间，并且每分钟更新一下存储信息，同时向输出的LEDGreen输出一个高电平至报警模块，此时报警模块的发光二极管D2导通，绿色指示灯亮；
工作时间累计由IC模块执行，当累计时间达到八万小时时，Error1和 LEDRed输出；
第二个功能：当电解电容实际工作温度接近理论最高值(100℃)时，报故障给TCMS柜，同时将报警模块的红色指示亮起；
具体实施方式为：当检测的滤波电解电容的温度高于100度时，第二比较器U2B的输出端输出低电平至IC检查模块，IC检查模块的Input2端接收第二比较器U2B输出的低电平，处理分析后通过输出端引脚6输出低电平至报警模块U3，此时报警模块U3的G1和G2信号端导通，此时TCMS柜接收到故障信号，同时IC检查模块的LEDRed端输出高电平，此时报警模块的放光二极管D3导通，红色指示灯亮。
通过实时监测待测电解电容实际工作温度，估算电解电容剩余寿命，并且具有提示需要更换电解电容功能，来监测LED驱动电源寿命，增加LED驱动电源可靠性和稳定性。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，包括温感模块、IC检查模块和报警模块，所述温感模块的检测端与待测电解电容连接，同时所述温感模块与IC模块相连；
所述IC模块与报警模块相连，所述IC模块用于对报警模块进行控制；
所述温感模块包括第一采集比较电路和第二采集比较电路；
所述第一采集比较电路包括第一比较器U2A、热敏电阻J1、参考电阻R16、参考电阻R19和参考电阻R20，所述热敏电阻J1与参考电阻R19相连，所述参考电阻R16和参考电阻R20相连；
所述第一比较器U2A的负输入连接于热敏电阻J1和参考电阻R19之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R16和参考电阻R20之间；
所述第一比较器U2A的输出端与IC检查模块的输入端相连；
所述第二采集比较电路包括第二比较器U2B、热敏电阻J2、参考电阻R22、参考电阻R24和参考电阻R25，所述热敏电阻J2与参考电阻R24相连，所述参考电阻R22和参考电阻R25相连；
所述第二比较器U2B的负输入端连接于热敏电阻J2和参考电阻R24之间，所述第一比较器U2A的正输入端连接于参考电阻R19和参考电阻R25之间；
所述第二比较器U2B的输出端与IC检查模块的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，所述IC检查模块包括IC芯片，所述IC芯片的型号为STM32F030F4P6。
3.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，所述报警模块包括第一报警电路、第二报警电路、第三报警电路和驱动电路。
4.根据权利要求3所述的一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，所述第一报警电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述第一报警电路包括三极管Q2和发光二极管D3；
所述三极管Q2与IC检查模块的输出端相连，所述三极管Q2的另一端与发光二极管D3的相连。
5.根据权利要求4所述的一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，所述第二报警电路和第三报警电路与第一报警电路的结构完全相同。
6.根据权利要求5所述的一种LED驱动电源寿命检测设备，其特征在于，所述驱动电路的输入端与IC检查模块的输出端相连，所述驱动电路的输出端连接至TMCS柜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113933738A (zh) * 2021-09-08 2022-01-14 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 一种开关电源的监测方法及装置
CN113933738B (zh) * 2021-09-08 2024-04-16 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 一种开关电源的监测方法及装置

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