一种用于串联LED串的故障检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于串联LED串的故障检测电路，连接在一与一驱动电源连接的LED串两端，所述LED串包括n个LED灯，其中n>1，故障检测电路还包括：第一电压采样单元、第二电压采样单元、处理单元及告警单元；第一电压采样单元与驱动电源正负极连接，检测LED串的总电压U总，并将总电压U总发送至处理单元；第二电压采样单元连接在n个LED灯中的任一LED灯的两端，检测单颗LED灯的电压Uled，并将电压Uled发送至处理单元；处理单元比较所述总电压U总与n*Uled的大小，并根据比较结果确定是否需要输出告警指令至告警单元；告警单元根据所述告警指令发出告警信号。采用上述技术方案后，利用简单的电路可对串联LED串发生的每一种故障进行检测和诊断，正确率高且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及灯具光学性能检测领域，尤其涉及一种用于串联LED串的故障检测电路。
技术介绍
随着绿色低碳照明技术的发展和要求，LED正越来越多地取代传统光源被应用到了各种照明灯具中。其中串联LED灯串，由于各个LED的驱动电流相等，其中各个LED的发光亮度及其它光学指标可以保持相同，进而保证了光学系统发光的均匀性，一致性。也大大方便了其它光学部件的设计制造。由此串联LED灯串广泛存在于各种LED照明灯具中。但伴随着LED灯串使用的增多，其故障率也相应地提高，LED的常见失效模式分为开路失效和短路失效。不论哪种失效模式都会对LED灯的照明产生不利的影响。在特定
中，例如车灯行业，由于车灯是主动安全部件，对灯具的光学性能有严格要求。车灯的国际标准要求在LED失效时，要么关断整个灯，要么维持行业标准的最小性能要求。这就要求对LED的开路和短路进行有效的诊断。如前文所述的，目前LED的故障通常为开路或短路故障，当LED开路时由于电路处于开路状态，LED上没有电流流过，所以LED的开路诊断主要采用检测电流或通过采样电阻来检测电流的方法来进行开路诊断。对于LED的短路故障，由于LED是电流驱动器件，不论LED灯串中是否有短路，整个灯串上的电流都不会改变，所以常规检测手段无法进行有效的短路失效诊断。因此，需要一种简单有效的LED串故障检测方法，针对LED的开路故障和短路故障均可准确检测和诊断。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本技术的目的在于提供一种用于串联LED串的故障检测电路，采用简单的电路实现LED串的故障检测。本技术公开了一种用于串联LED串的故障检测电路，连接在一与一驱动电源连接的LED串两端，所述LED串包括η个LED灯，其中η>1，所述故障检测电路还包括:第一电压采样单元、第二电压采样单元、处理单元及告警单元；所述第一电压采样单元连接于所述驱动电源的正负极，检测所述LED串的总电压U总，并将所述总电压U总发送至所述处理单元；所述第二电压采样单元连接在所述η个LED灯中的任一 LED灯的两端，检测所述LED灯的电压Uled,并将所述电压Uled发送至所述处理单元；所述处理单元比较所述总电压U总与 的大小，并根据比较结果确定是否需要输出告警指令至所述告警单元；所述告警单元根据所述告警指令发出告警信号。优选地，所述处理单元的比较结果为所述总电压1?.等于所述n*Uled时，所述处理单元不输出告警指令。优选地，所述处理单元的比较结果为所述总电压U总小于所述n*Uled，所述U总不等于所述Uled且所述U总和所述Uled不为O时，或当所述U led接近于O，且所述总电压U总不等于O时，所述处理单元输出一短路告警指令。优选地，所述处理单元的比较结果为所述总电压U总大于所述n*Uled,且Uled等于O时，或当所述Uled等于所述总电压U总，且所述1?.和所述Uled不等于O时，所述处理单元输出一开路告警指令。优选地，所述处理单元包括滞回比较器或微处理器，用于比较所述1?.和所述n*Uledo优选地，所述滞回比较器具有一容限，当所述1?.和/或n*Uled大于所述容限时，所述处理单元输出告警指令。优选地，所述第一电压采样单元和第二电压采样单元包括运算放大器和模拟数字电路。优选地，所述第一电压采样单元和第二电压采样单元还包括信号调理电路，与所述模拟数字电路连接。优选地，所述告警单元包括通过电路输出所述告警信号的数字电路或由通信方式输出所述告警信号的微处理器。优选地，所述LED串包括由至少一路串联的多个LED。采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果:1.无论是检测的LED短路/开路，或是未检测的LED短路/开路，本技术的故障检测电路均可输出告警型号；2.检测电路结构简单；3.系统鲁棒性更佳。【附图说明】图1为符合本技术一优选实施例的故障检测电路的电路示意图。【具体实施方式】以下结合附图与具体实施例进一步阐述本技术的优点。由于在实际电路应用中，处于同一串联通路中的各个LED灯的使用方式、性质参数、老化特性和温度特性基本一致，因此，可使用一颗LED作为基准来判断整个LED串的工作状态。因此，本技术中，参阅图1，故障检测电路连接在一 LED串的两端，其中该LED串由η个LED串联形成(η>I)，一驱动电源连接在LED串的两端，用于输入电能。为了对LED串可能的故障进行检测，故障检测电路还包括有用作对LED串进行采样的第一电压采样单元和第二电压采样单元，该第一采样单元连接在驱动电源的正负极，从而检测流过每一 LED串的电流所形成的总电压1?.，第二电压采样单元连接在任意一个LED灯的两端，则该第二电压采样单元采样的是LED串中某一 LED灯的电压Uled,在获取了两个不同采样值1?.和Uled后，第一电压采样单元和第二电压采样单元均连接至一处理单元，该处理单元将接收上述采样电压1?.和Uled，在处理单元处理上述两电压值前，其内存储了 LED串内包含的LED的总数量，即上述η值。处理单元将比较总电压U,&和n*Uled的大小关系，以判断LED串是否存有故障，并根据不同的故障情况，发生不同的告警指令。可以理解的是，在LED串正常工作下，Uled应小于U总，但在发生故障时，Uled与U总间的关系将由不同的故障情况发生变化。具体地，总电压1?.与n*Uled间的关系包括以下几种，每一种均对应不同的电路状态。①U总=n*Uled在LED串内的每一 LED都正常工作的情况下，由于串联电路的性质，每一相同的LED灯分配到的总电压值均相同，即U总+n = Uledo所以，当比较结果为U总=n*l^d时，说明LED串正常工作，处理单元将不会发出告警指令。本领域技术人员应当理解的是，上述每一 LED灯的性质相同为理想状态，在实际应用中较难达到该理想状态，由此，在实际检测中，1?.一般不会与n*Uled完全相同，但两者间的差值不应较大。②U总< n*Uled，且Uled不等于U总当某一未由该第二电压采样单元采样的LED发生短路故障时，可知的是，整个LED串的总有效LED数量将减少，从而导致U总比正常工作时的电压要小，因此，该故障使得n*Uled的值大于U总，当处理单元比较U总与n*Uled的值的结果为U总<，且U led不等于U总时可判断为某一或某些LED短路，从而输出短路告警指令。[002当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于串联LED串的故障检测电路，连接在一与一驱动电源连接的LED串两端，所述LED串包括n个LED灯，其中n>1，其特征在于，所述故障检测电路还包括：第一电压采样单元、第二电压采样单元、处理单元及告警单元；所述第一电压采样单元连接于所述驱动电源的正负极，检测所述LED串的总电压U总，并将所述总电压U总发送至所述处理单元；所述第二电压采样单元连接在所述n个LED灯中的任一LED灯的两端，检测所述LED灯的电压Uled，并将所述电压Uled发送至所述处理单元；所述处理单元比较所述总电压U总与n*Uled的大小，并根据比较结果确定是否需要输出告警指令至所述告警单元；所述告警单元根据所述告警指令发出告警信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭拥武，
申请(专利权)人：海拉上海管理有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31