[發明專利]一種高功率高速頻閃的LED光源器

在審

• 申請號: 202010954500.4
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111970797A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 石書國
• 申請（專利權）人: 石書國
• 主分類號: H05B45/34
• 分類號: H05B45/34;H05B45/56;G03B15/05;F21V23/04;F21V29/503;F21V29/70;F21V29/67;F21Y115/10
• 代理公司: 中山尚鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 44408
• 代理人: 夏士軍

本發明創造涉及一種高功率高速頻閃的LED光源器，包括殼體、可拆卸連接在殼體前端的鏡頭模塊、對應鏡頭模塊設置在殼體內的LED芯片和設置在殼體內并與LED芯片電連接的頻閃驅動電路；通過頻閃驅動電路使得LED芯片能夠以高電流低占空比頻閃運行，有效提高LED芯片的瞬時發光亮度；頻閃驅動電路通過設置由若干個不同電容值的電容并聯構成電容模塊，有效提高頻閃驅動電路輸出的電壓穩定性，從而提升LED芯片的發光穩定性，滿足高速攝影短曝光時間拍攝工況的亮度需求。

【技術領域】

本發明創造涉及LED光源器技術領域，特別是一種高功率高速頻閃的LED光源器。

【背景技術】

隨著高速成像技術往高頻率、短曝光時間方向發展，其對與之匹配的光源性能也提出了更高的要求。隨著LED芯片技術的發展，單片LED芯片的發光功率越來越高，這使得LED光源逐漸成為激光光源的有力替代產品。相比于激光光源，LED光源有著成本低，使用壽命長，發光亮度穩定性好等優點。低占空比頻閃運行工況可進一步提升單片LED芯片的瞬時發光功率，使得LED芯片能夠在超出額定電壓數倍的工況下安全運行，可進一步擴展LED光源在光學診斷領域的應用范圍。目前受到相關出口法規的限制，國內可使用的進口高速相機的最高拍攝頻率為200000Hz，最短曝光時間為1μs。要實現使用高速相機最短曝光時間（1μs）拍攝，所需光源的亮度較高，普通工況運行的LED芯片亮度無法滿足短曝光時間拍攝的亮度需求，因此本發明創造將彌補國內的技術空白。

【發明內容】

為解決上述問題，本發明創造提供一種高功率高速頻閃的LED光源器，滿足高速攝影短曝光時間拍攝工況的亮度需求。

為實現上述目的，本發明創造提供如下技術方案：

一種高功率高速頻閃的LED光源器，包括殼體1、可拆卸連接在所述殼體1前端的鏡頭模塊2、對應所述鏡頭模塊2設置在所述殼體1內的LED芯片3和設置在所述殼體1內并與所述LED芯片3電連接的頻閃驅動電路。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述頻閃驅動電路包括驅動芯片U1、MOS管M1和電容模塊，所述驅動芯片U1的輸入端通過TTL信號輸入端口4外接信號，所述驅動芯片U1的輸出端通過MOS管M1與LED芯片3的負極連接，所述殼體1的后端設置有LED電源輸入端口5，所述電容模塊的一端分兩路，一路與所述LED電源輸入端口5電連接，另一路與所述LED芯片3的正極連接，所述電容模塊的另一端接地。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述電容模塊主要由若干個不同電容值的電容并聯構成。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述電容模塊包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4和電容C5，所述電容C1、電容C2、電容C3、電容C4和電容C5并聯。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述驅動芯片U1具有八個引腳，所述驅動芯片U1的第一引腳VDD和第八引腳VDD端外接電源，所述驅動芯片U1的第二引腳IN端與所述TTL信號輸入端口4連接，所述驅動芯片U1的第四引腳AGND接地；所述驅動芯片U5的第五引腳PGND分兩路，一路通過并聯的電容C6和電容C7外接電源，另一路接地；所述驅動芯片U5的第六引腳OUT端和第七引腳OUT端通過電阻R1與MOS管M1的G極連接。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述MOS管M1的S極接地，所述MOS管M1的D極通過功率電阻與LED芯片3的負極連接；所述功率電阻的兩端外接接線端口P1。

作為優選實施方式，進一步限定為：該高功率高速頻閃的LED光源器還包括二極管D1，所述二極管D1的正極與MOS管M1的D極和功率電阻之間的結點連接，所述二極管D1的負極與LED芯片3的正極連接。

作為優選實施方式，進一步限定為：所述驅動芯片U1選用柵極驅動器。