CN214413087U - 一种基于差分信号对led的异常检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED检测技术领域，具体涉及一种基于差分信号对LED的异常检测电路，包括LED模块、电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块；所述模拟开关模块包括正模拟开关以及负模拟开关；所述正模拟开关以及负模拟开关分别与第一差分放大器连接；所述第一差分放大器与主控模块连接。本实用新型通过电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块，从而使得主控模块能够控制模拟开关模块对其中的一个LED灯串的正电压以及负电压进行信号的检测采样，然后经过第一差分放大器后传给主控模块，主控模块根据变化值即可以实现LED的异常检测。

Description

一种基于差分信号对LED的异常检测电路

技术领域

本实用新型涉及LED检测技术领域，具体涉及一种基于差分信号对LED的异常检测电路。

背景技术

在机器视觉检测领域，照明光源的作用是照明特征，使特征与背景的灰度值差异最大化，所以要求照明光源具有较高的亮度，且亮度必须均匀。

现有的光源模组均采多颗LED灯珠串联后，再以并联方式增加功率，且均匀分布于PCB板上，从而保证了光源的亮度均匀。

因厂商的LED生产设备，存在概率性的制造工艺偏差，导致同一批LED灯珠会存在一定的不良率。如工作寿命变短、内阻变大、直接短路等。且该LED灯珠在短时间内工作正常，普通设备无法区出。当这部分LED灯流入市场后，因长时间工作，就会出现光源局部烧坏、变亮、光衰等现象，如果不及时发现就会影响设备相机的拍照，或图片分析等，给应用端客户的使用带来了很大的困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种基于差分信号对LED的异常检测电路。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种基于差分信号对LED的异常检测电路，包括LED模块、电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块；所述LED模块包括若干个LED灯串；每个LED灯串设有若干个串联的LED灯珠；所述电压采样模块包括若干个检测电阻；一个LED灯串与一个检测电阻串联；

所述模拟开关模块包括用于检测每个LED灯串上的正电压的正模拟开关以及用于检测每个LED灯串上的负电压的负模拟开关；

所述正模拟开关的输出端以及负模拟开关的输出端分别与第一差分放大器的两个输入端连接；所述第一差分放大器的输出端与主控模块连接。

本实用新型进一步设置为，所述电压采样模块还包括若干个检测二极管；一个LED灯串与一个检测二极管串联。

本实用新型进一步设置为，一个检测电阻与一个LED灯串与以及一个检测二极管串联后形成检测支路；若干个检测支路相互并联。

本实用新型进一步设置为，所述LED灯串的一端通过检测电阻接电源；所述LED灯串的另一端通过检测二极管接地。

本实用新型进一步设置为，所述正模拟开关设有若干个正检测口；一个正检测口设于一个检测支路的LED灯串与检测电阻之间；

所述负模拟开关设有若干个负检测口；一个负检测口设于一个检测支路的LED灯串与检测二极管之间。

本实用新型进一步设置为，所述电压采样模块还包括第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻；所述第一采样电阻的一端接电源；所述第一采样电阻的另一端依次通过第二采样电阻以及第三采样电阻后接地。

本实用新型进一步设置为，所述电压采样模块还包括采样二极管；所述第三采样电阻通过采样二极管接地。

本实用新型进一步设置为，所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括第二差分放大器；所述第二差分放大器的一个输入端设于第一采样电阻与第二采样电阻之间；所述第二差分放大器的另一个输入端设于第三采样电阻与采样二极管之间。

本实用新型进一步设置为，所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括无线模块；所述无线模块与主控模块电性连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块，从而使得主控模块能够控制模拟开关模块对其中的一个LED灯串的正电压以及负电压进行信号的检测采样，然后经过第一差分放大器后传给主控模块，主控模块根据变化值即可以实现LED的异常检测。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，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为本实用新型LED模块与电压采样模块配合的电路图；

图2为本实用新型主控模块与无线模块配合的原理图；

图3为本实用新型模拟开关IC9的原理图；

图4为本实用新型模拟开关IC7的原理图；

图5为本实用新型差分放大器IC5的原理图；

图6为本实用新型模拟开关IC8的原理图；

图7为本实用新型模拟开关IC9的原理图；

图8为本实用新型差分放大器IC4的原理图；

图9为本实用新型第二差分放大器的原理图；

其中：1、主控模块；2、LED灯珠；3、检测电阻；4、检测二极管；5、无线模块；61、第一采样电阻；62、第二采样电阻；63、第三采样电阻；7、采样二极管；81、正检测口；82、负检测口。

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。

由图1和图9可知，本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，包括LED模块、电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块1；所述LED模块包括若干个LED灯串；每个LED灯串设有若干个串联的LED灯珠2；所述电压采样模块包括若干个检测电阻3；一个LED灯串与一个检测电阻3串联；

所述模拟开关模块包括用于检测每个LED灯串上的正电压的正模拟开关以及用于检测每个LED灯串上的负电压的负模拟开关；

所述正模拟开关的输出端以及负模拟开关的输出端分别与第一差分放大器的两个输入端连接；所述第一差分放大器的输出端与主控模块1连接；其中主控模块1可以为带AD功能的MUC，模拟开关模块可以为CD4066或者AD7510。

具体地，本实施例所述的基于差分信号对LED的异常检测电路，通过电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块1，其中模拟开关模块分别为正模拟开关以及负模拟开关，正模拟开关的端口A、端口B、端口C以及负模拟开关的端口A、端口B、端口C分别与主控模块1的端口IO8、IO9以及IO10连接，从而使得主控模块1能够控制模拟开关模块在不同的地址下，选择不同的通道信号，从而对其中的一个LED灯串的正电压以及负电压进行信号的检测采样，然后正模拟开关以及负模拟开关分别并将信号送入第一差分放大器中，经过第一差分放大器后传给主控模块1，主控模块1根据变化值即可以实现LED的异常检测。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述电压采样模块还包括若干个检测二极管4；一个LED灯串与一个检测二极管4串联。通过上述设置便于检测LED灯串的负电压，并且防止倒流。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，一个检测电阻3与一个LED灯串与以及一个检测二极管4串联后形成检测支路；若干个检测支路相互并联。具体地，本实施例通过设置16个LED灯串、16个检测电阻3以及16个检测二极管4，每个LED灯串上设有14个LED灯珠2，从而形成16个并联的检测支路，使得结构更加合理。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述LED灯串的一端通过检测电阻3接电源；所述LED灯串的另一端通过检测二极管4接地。通过上述设置便于检测LED灯串的正电压以及负电压。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述正模拟开关设有若干个正检测口81；一个正检测口81设于一个检测支路的LED灯串与检测电阻3之间；

所述负模拟开关设有若干个负检测口82；一个负检测口82设于一个检测支路的LED灯串与检测二极管4之间。

具体地，本实施例设置有16个LED灯串、16个检测电阻3以及16个检测二极管4，故本实施例对应设置有两个正模拟开关以及两个负模拟开关，两个正模拟开关分别为模拟开关IC8以及模拟开关IC9，两个负模拟开关分别为模拟开关IC6以及模拟开关IC7，模拟开关IC6与模拟开关IC7分别设有8个负检测口82，模拟开关IC8以及模拟开关IC9分别设有8个正检测口81，分别与16个LED灯串、16个检测电阻3以及16个检测二极管4对应设置，从而能够检测每一个LED灯串的正电压以及负电压；同时通过设置两个第一差分放大器，分别为差分放大器IC4以及差分放大器IC5；模拟开关IC6的输出端以及模拟开关IC8的输出端分别与差分放大器IC4的两个输入端连接；模拟开关IC7的输出端以及模拟开关IC9的输出端分别与差分放大器IC5的两个输入端连接；差分放大器IC4的输出端以及差分放大器IC5的输出端分别与主控模块1的端口IO4以及端口IO3连接。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述电压采样模块还包括第一采样电阻61、第二采样电阻62以及第三采样电阻63；所述第一采样电阻61的一端接电源；所述第一采样电阻61的另一端依次通过第二采样电阻62以及第三采样电阻63后接地。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述电压采样模块还包括采样二极管7；所述第三采样电阻63通过采样二极管7接地。通过上述设置能够防止倒流。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括第二差分放大器；所述第二差分放大器的一个输入端设于第一采样电阻61与第二采样电阻62之间；所述第二差分放大器的另一个输入端设于第三采样电阻63与采样二极管7之间。

具体地，第二差分放大器为差分放大器IC3，差分放大器IC3的输出端与主控模块1的端口IO5连接，差分放大器IC3主要负责将光源的基准电压变化信号转换成数字信号，传输给主控模块1进行分析。

当亮度等级发生变化时，每个LED灯串的正负极电压差也跟随变化，当亮度不变，则LED灯串的正极、负极之间形成的电压差是一个固定值，如果该LED灯串中，有某一个LED灯珠2出现异常，则整个LED灯串的正极、负极之间的电压将产生一个新的电压差，利用这个电压差变化的原理，可根据实际应用，找到合适的电压值，即可检测出每一个LED灯串中，是否存在开路、短路或者老化程度等异常现象，再通过控制器调整输出电流，这样可以做出或选择出亮度一致且均匀的光源。

本实施例所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括无线模块5；所述无线模块5与主控模块1电性连接。其中无线模块5可以为485通讯模块，从而用户可以无线控制主控模块1。

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 (9)

1.一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：包括LED模块、电压采样模块、模拟开关模块、第一差分放大器以及主控模块(1)；所述LED模块包括若干个LED灯串；每个LED灯串设有若干个串联的LED灯珠(2)；所述电压采样模块包括若干个检测电阻(3)；一个LED灯串与一个检测电阻(3)串联；

所述模拟开关模块包括用于检测每个LED灯串上的正电压的正模拟开关以及用于检测每个LED灯串上的负电压的负模拟开关；

所述正模拟开关的输出端以及负模拟开关的输出端分别与第一差分放大器的两个输入端连接；所述第一差分放大器的输出端与主控模块(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述电压采样模块还包括若干个检测二极管(4)；一个LED灯串与一个检测二极管(4)串联。

3.根据权利要求2所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：一个检测电阻(3)与一个LED灯串与以及一个检测二极管(4)串联后形成检测支路；若干个检测支路相互并联。

4.根据权利要求3所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述LED灯串的一端通过检测电阻(3)接电源；所述LED灯串的另一端通过检测二极管(4)接地。

5.根据权利要求4所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述正模拟开关设有若干个正检测口(81)；一个正检测口(81)设于一个检测支路的LED灯串与检测电阻(3)之间；

所述负模拟开关设有若干个负检测口(82)；一个负检测口(82)设于一个检测支路的LED灯串与检测二极管(4)之间。

6.根据权利要求1所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述电压采样模块还包括第一采样电阻(61)、第二采样电阻(62)以及第三采样电阻(63)；所述第一采样电阻(61)的一端接电源；所述第一采样电阻(61)的另一端依次通过第二采样电阻(62)以及第三采样电阻(63)后接地。

7.根据权利要求6所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述电压采样模块还包括采样二极管(7)；所述第三采样电阻(63)通过采样二极管(7)接地。

8.根据权利要求7所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括第二差分放大器；所述第二差分放大器的一个输入端设于第一采样电阻(61)与第二采样电阻(62)之间；所述第二差分放大器的另一个输入端设于第三采样电阻(63)与采样二极管(7)之间。

9.根据权利要求1所述的一种基于差分信号对LED的异常检测电路，其特征在于：所述基于差分信号对LED的异常检测电路还包括无线模块(5)；所述无线模块(5)与主控模块(1)电性连接。

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