[發明專利]基于電源紋波的多路LED燈亮度旁路檢測裝置和方法

有效

• 申請號: 202011268498.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112423434B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 皇甫江濤;洪鑫宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H05B45/325
• 分類號: H05B45/325;H05B45/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于電源紋波的多路LED燈亮度旁路檢測裝置和方法。本發明包括LED燈、LED燈驅動電路、電源紋波信號采集電路和信號處理器；LED燈驅動電路與LED燈相連并控制LED燈，若干個連有LED燈的LED燈驅動電路并聯接到電源上形成多路LED燈，電源紋波信號采集電路接到電源上并采集若干個LED燈驅動電路對電源產生的電源紋波，電源紋波信號采集電路通過USB接口將采集到的電源紋波傳輸到信號處理器，信號處理器對混合紋波信號進行處理后可得每盞LED燈的亮度。本發明為一種旁路接入式裝置，在原有電路下，實現了多路LED燈的亮度檢測，并且裝置結構簡單，成本低，具有一定的普適性。

技術領域

本發明涉及一種多路LED燈亮度檢測方法，尤其涉及一種基于電源紋波的多路PWM調制的LED燈亮度旁路檢測裝置和方法。

背景技術

LED是固態電光源和半導體照明裝置。它的電氣特性是高度離散的。具有體積小，機械強度大，功耗低，壽命長，調節控制容易，無污染的特點。PWM是脈沖寬度調制信號，其中脈沖寬度表示的是脈沖高電平的時間，PWM調光通過PWM波LED打開和關閉，以改變正向電流的傳導時間，以達到亮度調節的效果，因為人眼對亮度閃爍不敏感，當PWM波頻率大于100Hz時，人眼觀察到的時LED的平均亮度。

當前針對LED燈的亮度檢測大多基于傳感器，而使用傳感器的弊端越來越明顯，較為普遍的是傳感器在易受環境影響，在惡劣環境中性能不穩定，容易受外界灰塵的影響等。同時需要在設計LED整體電路時需要將傳感器直接安裝在驅動電路中，不利于設備的更新換代，因此需要開發更智能更便捷、在不改變原有電路的結構下能夠實現亮度檢測的旁路檢測方法與系統，然而目前未見相關報道。

發明內容

針對背景技術中的不足，本發明設計目的在于提供一種基于電源紋波的多路PWM調制LED燈亮度旁路檢測方法，針對一個電源驅動多路LED燈的情況，利用多路PWM調制的LED燈的不同狀態對LED燈驅動電路的擾動而產生的不同電源紋波規律性變化來間接檢測每路LED燈對應的亮度。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一、一種基于電源紋波的多路LED燈亮度旁路檢測裝置

裝置包括LED燈、LED燈驅動電路、電源紋波信號采集電路和信號處理器；LED燈驅動電路與LED燈相連并控制LED燈，若干個連有LED燈的LED燈驅動電路并聯接到電源上形成多路LED燈，電源紋波信號采集電路接到電源上并采集若干個LED燈驅動電路對電源產生的電源紋波，電源紋波信號采集電路通過CH340USB轉接口將采集到的電源紋波傳輸到信號處理器，所述信號處理器為計算機終端。

所述的LED燈驅動電路包括驅動電路電源端口、驅動電路輸出端口、LED燈正負接口、PWM信號占空比控制電路和LED燈工作電路，PWM信號占空比控制電路與LED燈工作電路相連，LED燈工作電路依次通過驅動電路輸出端口和LED燈正負接口與LED燈相連，LED燈驅動電路通過驅動電路電源端口連接到電源上；外部旋鈕或紅外遙控控制PWM信號占空比控制電路中PWM波中高電平與低電平的占空比，使得LED燈工作電路的工作時間得到控制，達到調節LED燈亮度的效果。

所述電源紋波信號采集電路包括濾波電路、負載電阻、取樣電阻、AD取樣模塊和放大電路；電源之間連接有串聯的負載電阻和取樣電阻，取樣電阻的兩端與放大電路連接，放大電路將取樣電阻兩端的微弱的差分信號轉化放大后輸出，放大電路依次與濾波電路、電容、AD取樣模塊相連，AD取樣模塊通過CH340串口轉USB芯片將采集到的電源紋波傳輸到信號處理器。

二、一種基于電源紋波的多路LED燈亮度旁路檢測方法

所述信號處理器中輸入混合紋波信號，對混合紋波信號進行處理的方法包括以下步驟：

1)對混合紋波信號進行j層分解，分解重構后獲得混合紋波信號的小波系數和尺度系數；

所述步驟1)具體為：