[實用新型]一種光源亮度自動補償控制器

有效

• 申請號: 201720938595.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207099382U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 王晶晶;黃勇;肖金榮;鐘偉明
• 申請（專利權）人: 東莞科視自動化科技有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所(普通合伙)44231
• 代理人: 成偉

技術領域

本實用新型涉及光源驅動控制技術領域，尤其涉及一種可以對光源的亮度進行補償的控制結構。

背景技術

機器視覺系統的核心是圖像采集和處理。所有信息均來源于圖像之中，圖像本身的質量對整個視覺系統極為關鍵。而光源則是影響機器視覺系統圖像水平的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質量和至少30％的應用效果。

常用的光源有LED光源、鹵素燈(光纖光源)、高頻熒光燈等。LED光源以其響應速度快、性能穩定、組合方式靈活、顏色種類多、功耗低、壽命長等優點在機械視覺照明領域應用廣泛。機械視覺領域用的LED光源在其性能和穩定性方面提出了更高的要求，這就要求驅動LED光源的控制器有著性能和穩定性方面的更高要求。常用的LED控制器按工作原理分有恒壓式、恒流式和增亮型的頻閃控制器。

恒壓式控制具有電路簡單、成本低等特點，恒壓式主要是依靠改變輸出電壓從而改變光源得到的電功率來改變光源的亮度。同時，這種以恒壓的方式給LED光源供電也有它的弊端，當LED光源的結溫上升時內部LED正向壓降也發生變化，隨只而來的是LED光源電流也跟著變化。最終的結果是造成LED光源亮度隨溫度漂移而發生變化。

實際上，LED光源的光亮度跟流經LED的電流是接近于呈線性變化的，而跟電壓呈非線性關系。因此，保證流經LED光源電流穩定性要比保證LED光源端電壓更重要。

恒流式控制最大的特點就是穩定了流經LED光源的電流，從而保障了LED光源的亮度穩定性，改變流經光源的電流達到調節亮度的目的，光源亮度調節線性度好。但是，恒流式工作時必須保證恒流電路兩端有電壓降，否則，電路無法恒流。這樣一來就增加了電路中的電能損耗，效率偏低。

LED光源在長時間大電流工作狀態下容易產生光衰，而常規的LED光源控制器并不能對LED光源出現光衰時進行輸出補償，如何很好地解決這一問題即成為業界研究的重點方向之一。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是現有技術的缺陷，提供一種可對光源的照度值進行自動補償，以保持光源亮度的穩定性的光源亮度自動補償控制器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種光源亮度自動補償控制器，其特征在于：包括有MCU主控電路、電源管理電路、觸發輸入電路、恒流控制電路和輸出檢測電路，電源管理電路分別連接MUC主控電路、觸發輸入電路、恒流控制電路及輸出檢測電路以提供電源，MCU主控電路連接恒流控制電路，觸發輸入電路和輸出檢測電路分別連接MCU主控電路，恒流控制電路通過光源輸出端連接LED光源；MCU主控電路采用芯片IC6作為控制芯片，其型號為STC12C5608AD；恒流控制電路還連接有DAC電路模塊；在光源內部設有光電傳感器，光電傳感器連接MCU主控電路；

DAC電路模塊的PWM輸入端連接芯片IC6的第10腳構成PWM高頻信號輸入結構，DAC電路模塊的輸出端連接恒流控制電路；

所述恒流控制電路包括有恒流控制運放IC9A和信號放大運放IC9B，運放IC9A的同相端依次經過電阻R41和電阻R34連接DAC電路模塊的輸出端，運放IC9A的反相端經過電阻R57連接運放IC9B的輸出端，運放IC9A的輸出端通過電阻R49連接開關管Q6的柵極，開關管Q6為N溝道MOS管；運放IC9B的同相端通過電阻R60連接開關管Q6的源極，運放IC9B的反相端與輸出端之間跨接電阻R48；開關管Q6的漏極接光源輸出端口，運放IC9A接電源管理電路的輸出直流電源。

芯片IC6的第24腳連接有傳感器輸入端口CN4，傳感器輸入端口CN4與所述光電傳感器連接；芯片IC6的第7腳連接有控制器掉電檢測電路，該控制器掉電檢測電路包括有電阻R26-28和電容C20，電阻R27連接芯片IC6的第7腳，電阻R26連接于直流電源與電阻R27之間，電阻R27通過電阻R28接地，電容C20并聯于電阻R28兩端。

MCU主控電路通過程序實現智能化控制，內部程序構架有：用于調節光源亮度的PWM信號模塊、接收外部光電傳感器模塊、顯示處理、按鍵操作模塊和外部觸發信號處理模塊等。

PWM信號從MCU的第10腳輸出，內部PWM控制，一是來自手動模式下面板按鍵K1、K2，分別控制PWM信號占空比的減和加，以實現外接光源亮度的增加和減小；二是來自串口模式下RS232通信的指令信息，來控制PWM的占空比，以實現外接光源亮度的增加和減小。