一種監(jiān)控led串燈運行狀態(tài)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED串燈監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈作為一種新型的，低功耗光源近來越來越受到歡迎。在很多領(lǐng)域都有著廣泛應用。然而在有些領(lǐng)域如航空照明這塊對于照明光的亮度有著嚴格的規(guī)定:在一些設(shè)備裝置中光的亮度必須要達到最小安全標準。還有就是其它一些領(lǐng)域，經(jīng)常有客戶規(guī)定LED燈需要必須要達到一定強度。因此我們有必要知道:在一個具體LED光源中，這些正在發(fā)光二極體是否都是工作正常的或者有多少個是工作正常的？
[0003]在高功率LED通用照明的實現(xiàn)方案中，為了簡化電路以及減少提供給發(fā)光二極體合適電流的電源設(shè)備數(shù)量，一般都是將發(fā)光二極體單串連接起來。因此驗證單獨一個發(fā)光二極體是否正常工作，最簡單的方式是給它提供合適的驅(qū)動電流然后監(jiān)控它的兩端電壓。然而這種方式?jīng)]有顧及到會影響發(fā)光二極體電壓的很多因素。兩個眾所周知的是發(fā)光二極體的正向電壓對于其節(jié)點溫度以及使用的驅(qū)動電流非常敏感。因此像那些安裝在室外或者飛機外部的LED等溫度變化比較明顯，這樣電壓的波動范圍就會比較大。同樣的，小的驅(qū)動電流變化也會引起正向電壓寬幅波動。另外。每個發(fā)光二極體的正向電壓在同樣的驅(qū)動電流下也會因為個體差異性而有所不同。這樣如果沒有額外的措施處理而又想有效監(jiān)控電壓的話，串內(nèi)的發(fā)光二極體數(shù)量就勢必會受到限制。
[0004]還有一種監(jiān)控方法是在LED串中使用相對量測。量測到的電壓是與直接相連的LED進行相對的比較，以此來決定是否這些LED在期望的電壓范圍內(nèi)。即使如此溫度變化和正常的LED正向電壓變化仍然限制了 LED數(shù)量。這個方法的缺點就是如果LED串的數(shù)量超過四個，就會需要大量的電子測量設(shè)備

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一目的是提供一種監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法，計算電流變化引起的電壓變化值Vfcalc、溫度變化引起的電壓變化值Vtj、時間變化引起的電壓變化值Vtime，并結(jié)合檢測的標準電壓Vcal，共同判斷LED串燈是否有故障，判斷合理且精度高。
[0006]本發(fā)明的第二目的是提供一種根據(jù)上述監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法的系統(tǒng)。
[0007]為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]—種監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法，包括以下步驟:
[0009]S1、對標準LED串燈加載一個校準電流1n，記錄LED串燈的電壓Vcal、電流Ical和溫度Tjcal，并獲取LED的電流-電壓曲線、溫度-電壓關(guān)系系數(shù)Tcoef、正向電壓-時間曲線、LED串燈中LED個數(shù)LEDnums ；
[0010]S2、對待測LED串燈加載一個與校準電流1n大小相同的電流，計時器開始計時；
[0011]S3、檢測待測LED串燈的電流Imeas和電壓Vmeas ；
[0012]S4、比較電流Imeas是否在Ical公差范圍之內(nèi)，若是，執(zhí)行步驟S5、若否執(zhí)行步驟S6 ；
[0013]S5、終止并排除故障；
[0014]S6、計算電流變化引起的電壓變化值VfcalC、溫度變化引起的電壓變化值Vtjdf間變化引起的電壓變化值Vtime ;
[0015]S7、計算出待測LED串燈電壓值
[0016]Vpredicted = Vcal+Vfcalc+Vtj+Vtime ；
[0017]S8、計算待測LED串燈的電壓偏差
[0018]Verror = Vpredicted-Vmeas ；
[0019]S9、判斷電壓偏差Verror是否在合理范圍之內(nèi)，若是，判斷待測LED串燈沒有故障，若否，判斷待測LED串燈出現(xiàn)故障。
[0020]進一步地，所述步驟S6中獲取電流變化引起的電壓變化值Vfcalc的具體方法為:
[0021 ] S611、將Imeas與電流-電壓曲線對比，獲得待測LED串燈電壓Vfmeas，將Ical與電流-電壓曲線對比，獲得待測LED串燈電壓Vfcal ;
[0022]S612、計算待測LED串燈由電流變化而引起的電壓變化值
[0023]Vfcalc = (Vfmeas-Vfcal)^LEDnums0
[0024]進一步地，所述步驟S6中獲取溫度變化引起的電壓變化值Vtj的具體方法為:
[0025]S621、檢測待測LED串燈結(jié)點溫度Tjmeas ;
[0026]S622、計算待測LED串燈由溫度變化引起的電壓變化值
[0027]Vtj= [(Tjmeas-Tjcal)*Tcoef]*LEDnums0
[0028]進一步地，所述步驟S6中獲取運行時間變化引起的電壓變化值Vtime的具體方法為:
[0029]S631、獲取由計時器得到的時間累計變量Ttime ；
[0030]S632、根據(jù)正向電壓-時間曲線計算待測LED串燈由運行時間變化引起的電壓變化值
[0031]Vtime = Life (Ttime)^LEDnums0
[0032]進一步地，所述步驟S14中還計算LED串燈中失效LED個數(shù)，計算公式如下:
[0033]NUMbad = Verror/(Vpredicted/LEDnums)。
[0034]進一步地，所述步驟15中，通過檢查LED串燈是否有短路、斷路或更換LED的方式排除LED燈串故障。
[0035]進一步地，所述步驟S4中，Ical公差范圍為20%。
[0036]進一步地，所述步驟S9中，Verror在Vpredicted的12%以內(nèi)時判斷LED燈串沒有故障。
[0037]為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，
[0038]一種實現(xiàn)上述監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法的系統(tǒng)，處理器和LED串燈，所述處理器和LED串燈之間分別連接有電源供應單元、溫度傳感器、電壓測量電路、電流測量電路，且所述處理器還分別與內(nèi)存、輸入輸出設(shè)備、計時器連接。
[0039]首先獲取LED串燈加載標準電流1n時標準的電壓Vcal、電流Ical和溫度Tjcal，并且獲取單個LED燈的各種參數(shù)，然后檢測電流Imeas，判斷是否有異常，最后計算電流變化引起的電壓變化值Vfcalc、溫度變化引起的電壓變化值Vt j、時間變化引起的電壓變化值Vtime，從而能夠計算出待測LED串燈電壓值Vpredicted，最終計算電壓偏差值Verror，通過檢測電壓偏差值是否在合理范圍內(nèi)判斷LED燈串是否有故障。
[0040]本發(fā)明優(yōu)點在于:由于在電壓檢測時加入了電流變化、溫度變化和時間變化對電壓的影響，所以在判斷LED串燈故障時，判斷更準確。
【附圖說明】
[0041]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0042]圖1為本發(fā)明的監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法的方法原理圖；
[0043]圖2為本發(fā)明的監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下說明和附圖對于本發(fā)明是示例性的，并且不應被理解為限制本發(fā)明。以下說明描述了眾多具體細節(jié)以方便對本發(fā)明理解。然而，在某些實例中，熟知的或常規(guī)的細節(jié)并未說明，以滿足說明書簡潔的要求。
[0045]參閱圖1所示，一種監(jiān)控LED串燈運行狀態(tài)的方法，包括以下步驟:
[0046]S1、對標準LED串燈加載一個校準電流1n，記錄LED串燈的電壓Vcal、電流Ical和溫度Tjcal，并獲取LED的電流-電壓曲線、溫度-電壓關(guān)系系數(shù)Tcoef、正向電壓-時間曲線、LED串燈中LED個數(shù)LEDnums ;該步驟用于獲取用于計算Vfcalc、Vt j和Vtime的必要參數(shù)。被用于LED燈串的校準電流大小1n根據(jù)組成LED串的LED種類而不同。單個LED的具體參數(shù)可以通過LED生產(chǎn)廠家獲取。
[0047]S2、對待測LED串燈加載一個與校準電流1n大小相同的電流，計時器開始計時；用于將待測LED串燈檢測時的狀態(tài)與標準LED檢測參數(shù)時的狀態(tài)一致。
[0048]S3、檢測待測LED串燈的電流Imeas和電壓Vmeas ；
[0049]S4、比