一種能控制LED發光強度的信號燈及控制方法技術

本發明專利技術為一種能控制LED發光強度的信號燈及控制方法。該信號燈包括電源模塊、LED驅動器模塊、MCU控制模塊和光源板模塊；所述光源板模塊包括LED燈組電路和溫度采樣電路；所述電源模塊分別為所述LED驅動器模塊、MCU控制模塊供電，所述MCU控制模塊分別與所述LED驅動器模塊、和溫度采樣電路相連，所述LED驅動器模塊與所述LED燈組電路相連；所述MCU控制模塊包括UART通訊接口和ADC采樣接口，所述溫度采樣電路采集所述LED燈組電路的LED的溫度信號。路采集所述LED燈組電路的LED的溫度信號。路采集所述LED燈組電路的LED的溫度信號。

【技術實現步驟摘要】
一種能控制LED發光強度的信號燈及控制方法


[0001]本專利技術涉及一種信號燈，特別是公開一種能控制LED發光強度的信號燈及控制方法。

技術介紹

[0002]LED的發光特性不同于燈絲光源，LED的發光強度隨溫度和過電流變化而變化。當LED的溫度上升時，發光強度將隨著溫度的上升而下降。給LED施加的電流發生變化時，LED的發光強將隨著的電流的增加而加大，電流的減小而降低。針對不同的LED這兩種變化都可以用數學方程表達。在LED使用過程中，隨著LED連續點亮時間的延長，LED自身發熱就足以提高LED的溫度，就是使用LED做為光源的燈具要考慮散熱系統的原因，即使增加了散熱系統也不能避免LED在正常點亮狀態下的溫度升高。
[0003]LED作為汽車燈具時，需要有恒定的亮度，但是LED通常情況情況下是很難做到恒定光輸出；在汽車行業的規定是同一個檢測點，通常取光斑中心點或者最亮點，在點亮1分鐘和30分鐘，兩個時間點都能滿足法規的要求，大多數情況下，為滿足30分鐘時高于法規最低值，都會盡量提高點亮1分鐘時的數值，以低于法規最大值為準。由于LED的發光特性，使得LED在點亮的瞬間，或者前30秒內，LED的發光強度都要高于點亮1分鐘中時的發光強度，這就導致LED燈具在點亮瞬間基本上都超出法規規定的最大值，在制動燈上體現的尤為突出。夜間在跟車時，前車的LED制動燈非常炫目，多是這個原因造成的。
[0004]近年來，隨著汽車燈具光源大量采用LED作為光源，由于LED的溫度控制技術的不成熟，采用LED作為光源的制動燈在點亮的初期非常亮，刺眼，造成炫目。在燈具檢測過程中通常是檢測LED燈具點亮1分鐘后的發光強度和30分鐘后的發光強度。對于紅色或者黃色LED，在0度時的發光強度通常是常溫25℃時的1.2
?
1.3倍；在85℃時發光強度通常是常溫25℃時的0.4
?
0.5倍。通常情況下LED的燈具都需要考慮LED的散熱，有些廠家強制規定LED在點亮1分鐘時和點亮30分鐘時，光衰不能大于10%；實驗證明光衰如果不大于10%，說明燈具的LED光源系統具有良好的散熱條件，在點亮30分鐘以內就可以達到熱平衡；同時這種燈具在初始剛剛點亮時，光通也不會升高很高。故可以認為其LED的光輸出是一種相對恒定的；但是在目前大多數情況下，LED燈具的空間都比較小，散熱條件比較差，LED燈具達到熱平衡時的溫升都比較高，很多情況下都接近LED使用的上限溫度，故LED在連續點亮30分鐘時的工作溫度都比較高，LED的光衰也比較大。為了保證LED燈具能夠通過法規檢測，在LED燈具設計時，通常取LED的熱態85℃條件下的光通作為設計依據，這就會造成LED燈具在點亮瞬間嚴重超亮，1分鐘是也在燈具法規的上限附近。這就導致很多燈具在點亮的瞬間燈具的發光強度超亮，在城市行車車距較近時，對后車的影響尤為突出。及時在城市道路照明狀態良好的情況下，也會給后車的駕駛員造成炫目，影響駕駛員的反應和心情，對道路的行程安全造成不利的影響。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種能使工作狀態下LED的發光強度控制在10%以內，簡化光學和散熱結構、保證LED燈具在使用過程中不會炫目，確保道路行車安全的能控制LED發光強度的信號燈及控制方法。
[0006]本專利技術是這樣實現的：一種能控制LED發光強度的信號燈，包括電源模塊、LED驅動器模塊、MCU控制模塊和光源板模塊；所述光源板模塊包括LED燈組電路和溫度采樣電路；所述電源模塊分別為所述LED驅動器模塊、MCU控制模塊供電，所述MCU控制模塊分別與所述LED驅動器模塊、和溫度采樣電路相連，所述LED驅動器模塊與所述LED燈組電路相連；所述MCU控制模塊包括UART通訊接口和ADC采樣接口，所述溫度采樣電路采集所述LED燈組電路的LED的溫度信號。
[0007]所述溫度采樣電路為NTC溫度采樣電路電路。
[0008]所述LED驅動器模塊為多通道LED驅動器，所述多通道LED驅動器的通道數量為1~240路。
[0009]所述LED驅動器模塊通過UART通訊接口與所述MCU控制模塊相連。
[0010]一種如上所述的一種能控制LED發光強度的信號燈的控制方法，包括如下步驟：第一步：設定LED燈組電路的初始LED工作溫度對應的初始LED驅動電流；通過初始LED驅動電流驅動LED燈組電路；第二步：溫度采樣電路間隔采集LED燈組電路的LED溫度信號，并將每次采集的LED溫度信號發送給MCU控制模塊，MCU控制模塊將接收到的LED溫度信號與初始LED工作溫度進行對比，計算溫度差值，獲得LED燈組電路的LED實時驅動電流數值；第三步：MCU控制模塊將LED實時驅動電流的數值信息，發送給LED驅動器模塊；LED驅動器模塊根據接收到的LED實時驅動電流的數值信息生成LED驅動電流，通過導線驅動LED燈組電路的LED。
[0011]步驟二中，所述LED燈組電路的LED實時驅動電流數值的計算公式為：I
A
=I
初
+(A/B)（T
?
T
初
）其中，I
A
為LED實時驅動電流，I
初
為初始驅動電流，T為LED燈的實時溫度，T
初
為初始工作溫度，A為LED燈的熱衰減系數，B為LED燈的電流系數。
[0012]步驟二中，所述溫度采樣電路采集LED燈組電路的LED溫度信號的間隔采樣時間為0.1~15秒/次。
[0013]步驟一中，所述初始LED工作溫度為0℃~25℃。
[0014]步驟一中，還包括設定LED燈組電路的工作溫度的上限溫度；當步驟二中，溫度采樣電路采集到的LED溫度達到上限溫度時，MCU控制模塊控制LED驅動器模塊降低LED燈組電路的驅動電流或者關閉LED燈組。
[0015]本專利技術的有益效果是：通過溫度采樣電路采集LED燈組電路的工作溫度，MCU控制模塊通過LED燈組電路的工作溫度控制LED驅動器模塊對LED燈組電路的驅動電流進行調整，從而得到相對穩定的光輸出，使工作狀態下LED的發光強度控制在10%以內，使得LED燈具在使用過程中不會炫目，確保道路行車安全，通過本專利技術信號燈和控制方法進一步簡化了光學和散熱結構。
附圖說明
[0016]圖1 是本專利技術結構框圖。
[0017]圖2是本專利技術實施例一的電源模塊的電路結構示意圖。
[0018]圖3是本專利技術實施例一的LED驅動器模塊的電路結構示意圖。
[0019]圖4是本專利技術實施例一的MCU控制模塊的電路結構示意圖。
[0020]圖5是本專利技術實施例一的光源板模塊的電路結構示意圖。
實施方式
[0021]根據圖1，本專利技術一種能控制LED發光強度的信號燈，包括電源模塊、LED驅動器模塊、MCU控制模塊和光源板模塊；所述光源板模塊包括LED燈組電路和溫度采樣電路。
[0022]所述電源模塊分別為所述LE本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種能控制LED發光強度的信號燈，其特征在于：包括電源模塊、LED驅動器模塊、MCU控制模塊和光源板模塊；所述光源板模塊包括LED燈組電路和溫度采樣電路；所述電源模塊分別為所述LED驅動器模塊、MCU控制模塊供電，所述MCU控制模塊分別與所述LED驅動器模塊、和溫度采樣電路相連，所述LED驅動器模塊與所述LED燈組電路相連；所述MCU控制模塊包括UART通訊接口和ADC采樣接口，所述溫度采樣電路采集所述LED燈組電路的LED的溫度信號。2.根據權利要求 1 所述的一種能控制LED發光強度的信號燈，其特征在于：所述溫度采樣電路為NTC溫度采樣電路電路。3.根據權利要求 1 所述的一種能控制LED發光強度的信號燈，其特征在于：所述LED驅動器模塊為多通道LED驅動器，所述多通道LED驅動器的通道數量為1~240路。4.根據權利要求 1 或3所述的一種能控制LED發光強度的信號燈，其特征在于：所述LED驅動器模塊通過UART通訊接口與所述MCU控制模塊相連。5.一種如權利要求 1
?
4任意一項 所述的一種能控制LED發光強度的信號燈的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：第一步：設定LED燈組電路的初始LED工作溫度對應的初始LED驅動電流；通過初始LED驅動電流驅動LED燈組電路；第二步：溫度采樣電路間隔采集LED燈組電路的LED溫度信號，并將每次采集的LED溫度信號發送給MCU控制模塊，MCU控制模塊將接收到的LED溫度信號與初始LED工作溫度進行對比，計算溫度差值，獲得LED燈組電路的LED實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳澤漭，
申請(專利權)人：上海晨闌光電器件有限公司，
類型：發明
國別省市：