專利名稱：一種智能交通led補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通攝像補(bǔ)光燈的供電控制系統(tǒng)，尤其涉及一種用于交通攝像的 智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于交通攝像補(bǔ)光燈來說觸發(fā)響應(yīng)時間是很重要的，LED補(bǔ)光燈必須在攝像機(jī)快 門打開的時候開啟并達(dá)到所需的亮度，否則補(bǔ)光效果就不理想。因?yàn)閿z像機(jī)快門時間很短， 一般不超過2. 5ms，所以補(bǔ)光燈觸發(fā)響應(yīng)時間非常重要，特別是在頻閃模式下更加重要。通 常給LED供電的電路拓?fù)渲饕莃uck降壓電路，在有觸發(fā)信號來的時候給MOS管發(fā)信號， 通過電感給電容充電，再用電容上獲得的電壓去驅(qū)動LED，這個過程是很慢的，較快的也需 要幾百微妙，甚至更長，這對于攝像機(jī)所需的2. 5ms快門時間來說是很長的時間了，使得 攝 像機(jī)必須提前發(fā)觸發(fā)脈沖，等LED完全亮起來的時候再開啟快門，使攝像機(jī)控制變的復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系 統(tǒng)，攝像機(jī)可以根據(jù)拍攝要求觸發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與快門信號同步，延時不超過5微 妙，以獲得更好的抓拍效果，在不需要抓拍時可以實(shí)現(xiàn)低亮度照射或直接關(guān)閉系統(tǒng)，以達(dá)到 節(jié)能目的。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制 系統(tǒng)，包括整流器B、反激開關(guān)變換電路K、低壓直流變換電路DLl、反激開關(guān)變換控制電路 DL2、輸出電壓控制電路DL3、輸出濾波儲能電容Cl、檢流電阻Rl和R2、觸發(fā)驅(qū)動電路DL4、 RS232轉(zhuǎn)換電路DL5、單片機(jī)DL6、觸發(fā)邏輯電路DL7、開關(guān)機(jī)信號DL8和LED補(bǔ)光燈光源，所 述的整流器B的輸入端接交流電源，輸出端接反激開關(guān)變換電路K的輸入端和低壓直流變 換電路DLl的輸入端；所述的反激開關(guān)變換電路K的輸出端接輸出濾波儲能電容Cl、檢流 電路Rl的一端和LED補(bǔ)光燈的陽極；所述的低壓直流變換電路DLl的輸出端接反激開關(guān)變 換電路K ；所述的反激開關(guān)變換控制電路DL2的輸出接反激開關(guān)變換電路K ；所述的輸出電 壓控制電路DL3的輸入接輸出濾波儲能電容Cl的一端、檢流電阻Rl的一端以及單片機(jī)DL6 的一個引腳，輸出接反激開關(guān)變換電路K ；所述的檢流電阻Rl和R2串聯(lián)連接；所述的觸發(fā) 驅(qū)動電路DL4接LED補(bǔ)光燈的陰極、檢流電阻R2的一端，輸出接觸發(fā)邏輯電路DL7 ；所述的 開關(guān)機(jī)電路DL8輸入接開關(guān)機(jī)信號，輸出接反激開關(guān)變換電路KDL2 ；所述的單片機(jī)DL6兩 個輸入分別接檢流電阻R2的一端和RS232轉(zhuǎn)換電路DL5的輸出，兩個輸出分別接輸出電壓 控制電路DL3和觸發(fā)邏輯電路DL7 ；所述的觸發(fā)邏輯電路DL7的輸入分別接單片機(jī)DL6和 觸發(fā)信號，輸出接觸發(fā)驅(qū)動電路DL4。作為優(yōu)選，所述的整流器B的輸入端接交流95V到265V之間的電源。作為優(yōu)選，所述的觸發(fā)驅(qū)動電路DL4的電阻R40、R41、R43、R47的下端連接到MOS 管Q2的漏極；R40、R41并聯(lián)，R43、R47并聯(lián)分別接至LED的陰極；MOS管Q2的源極接至電阻R46和R50，R46和R50并聯(lián)后一端接地，另一端接單片機(jī)AD輸入端口 ；電阻R48 —端接地， 另一端接到Q2的柵極；電阻R44接在三極管Q4集電極和Q2柵極之間；Q4的發(fā)射極接12V 電源，基極接R39和R42組成的分壓電路中間；三極管Q5集電極接電阻R42的一端，發(fā)射極 接地，基極接由R45和R49串聯(lián)組成的分壓電路中間；R45的一端接至觸發(fā)邏輯電路DL7。LED補(bǔ)光燈亮滅由一個MOS管控制，給LED補(bǔ)光燈供電的電壓一直維 持在設(shè)定的電 流對應(yīng)的電壓值，只要MOS管一打開，LED就能立馬達(dá)到所需的電流，而外部觸發(fā)信號可以 直接控制MOS管的開關(guān)，這樣，影響響應(yīng)速度的主要就是MOS管的響應(yīng)速度，只要MOS管的 驅(qū)動電路驅(qū)動能力足夠，就能做到快速的響應(yīng)。本發(fā)明采用交流電源供電，經(jīng)過整流器B整流后由反激開關(guān)變換電路K變換成穩(wěn) 定的直流電壓。反激開關(guān)變換控制電路DL2有低壓直流變換電路DLl供電，根據(jù)輸出電壓 控制電路DL3和開關(guān)機(jī)電路DL8的信號來控制反激開關(guān)變換電路K工作。輸出電壓控制電 路DL3根據(jù)單片機(jī)設(shè)定的參考電壓調(diào)節(jié)輸出電壓，從而控制流過LED的電流。單片機(jī)DL6還 檢測LED上的電流，以調(diào)整輸出電壓來穩(wěn)定LED上的電流的穩(wěn)定。單片機(jī)DL6的RS232通 信接口通過RS232轉(zhuǎn)換電路DL5可以接收攝像機(jī)的控制命令，完成相應(yīng)功能，同時還能檢測 電路的運(yùn)行狀態(tài)，在異常情況下進(jìn)行保護(hù)。觸發(fā)邏輯電路DL7將單片機(jī)和攝像機(jī)的觸發(fā)信 號進(jìn)行混合后送到觸發(fā)驅(qū)動電路DL4觸發(fā)LED的亮滅，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光燈功能。本發(fā)明的有益效果是觸發(fā)響應(yīng)速度快，可以實(shí)現(xiàn)小于5微妙的響應(yīng)速度，與傳統(tǒng) 補(bǔ)光燈幾百微妙的響應(yīng)速度相比有非常大的提高?？梢酝ㄟ^TTL電平控制開關(guān)電源軟開機(jī) 和軟關(guān)機(jī)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時也延長了系統(tǒng)的壽命。


圖1是本發(fā)明功能原理框圖； 圖2是本發(fā)明的電路圖3是本發(fā)明的輸出電壓控制電路DL3原理圖； 圖4是本發(fā)明的開關(guān)機(jī)電路原理圖； 圖5是本發(fā)明的RS232電路原理圖； 圖6是本發(fā)明的觸發(fā)驅(qū)動電路DL4原理圖； 圖7是本發(fā)明的觸發(fā)邏輯電路DL7原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
如圖1、圖2所示，一種智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)由整流器B、反激開關(guān)變換電 路K、低壓直流變換電路DL1、反激開關(guān)變換控制電路DL2、輸出電壓控制電路DL3、輸出濾波 儲能電容Cl、檢流電阻Rl和R2、觸發(fā)驅(qū)動電路DL4、RS232轉(zhuǎn)換電路DL5、單片機(jī)DL6、觸發(fā) 邏輯電路DL7、開關(guān)機(jī)信號DL8和LED光源組成。經(jīng)過整流器B整流后由反激開關(guān)變換電 路K變換成穩(wěn)定的直流電壓。反激開關(guān)變換控制電路DL2有低壓直流變換電路DLl供電， 根據(jù)輸出電壓控制電路DL3和開關(guān)機(jī)電路DL8的信號來控制反激開關(guān)變換電路K工作。輸 出電壓控制電路DL3根據(jù)單片機(jī)設(shè)定的參考電壓調(diào)節(jié)輸出電壓，從而控制流過LED的電流。 單片機(jī)DL6還檢測LED上的電流，以調(diào)整輸出電壓來穩(wěn)定LED上的電流的穩(wěn)定。單片機(jī)DL6的RS232通信接口通過RS232轉(zhuǎn)換電路DL5可以接收攝像機(jī)的控制命令，完成相應(yīng)功能，同 時還能檢測電路的運(yùn)行狀態(tài)，在異常情況下進(jìn)行保護(hù)。觸發(fā)邏輯電路DL7將單片機(jī)和攝像 機(jī)的觸發(fā)信號進(jìn)行混合后送到觸發(fā)驅(qū)動電路DL4觸發(fā)LED的亮滅
圖3是輸出電壓控制電路DL3，其中R8 —端接反激開關(guān)變換電路K的輸出，另一 端接電容C7和穩(wěn)壓管Zl，一起組成線性穩(wěn)壓電路為芯片U4供電。電阻R9和RlO并聯(lián)接在 Rll —端和U4的4腳實(shí)現(xiàn)電流檢測。電阻R12和R38串聯(lián)形成分壓電路，在R38的一端形 成較低電壓送到U4的1腳，用于檢測輸出電壓。電阻R32和電容C19串聯(lián)接到U4的1腳 和3腳形成負(fù)反饋，電阻R35和電容C22串聯(lián)接到U4的3腳和5腳，電容C23接在U4的4 腳和5腳之間起積分作用。電阻R29、R31、R33、R34串聯(lián)，一端接到單片機(jī)的一個輸出腳， 另一端接到運(yùn)放U5A的正向輸入端，電容C18、C20、C21分別接到R29、R31、R33的一端用于 濾波，R36接到運(yùn)放U5A的正向端提供放電回路。運(yùn)放U5A起到電壓跟隨器的作用，輸出端 接的二極管D8起到防止電流倒灌的作用，對維持輸出電壓穩(wěn)定有非常重要的作用。二極管 D8的陰極輸出電壓作為系統(tǒng)輸出電壓的參考電壓，Rxl為分壓電阻，其作用也非常重要。電 阻R6、R30、R28和光耦Q3B串接在一起組成反饋電路作用于反激變換控制電路。圖4是開關(guān)機(jī)電路DL8，實(shí)現(xiàn)了用TTL電平控制開關(guān)電源的軟開 機(jī)和 軟關(guān)機(jī)。其中 電阻R76 —端接到U8的2腳，另一端接控制信號，起到限流的作用，根據(jù)控制信號驅(qū)動能力 的不同可以改變其阻值大小以調(diào)整輸入電流的大小。電阻R77接在U9的2腳和3腳之間， 用于提高抗干擾能力。U9是可以用TTL電平驅(qū)動的光耦，起到隔離作用，提高了系統(tǒng)的安全 性。電容C40接在U9的5腳和8腳。電阻RL2接在U9的8腳和6腳之間作為上拉電阻， 電容CL2接在U9的5腳和6腳之間，起濾波作用。電阻R74和而穩(wěn)壓管Z6串接在一起，并 將Z6的陰極接到U9的8腳作為電源。U9的6腳接到三極管QlO的基極，R72接在QlO的 基極和射極之間。三極管QlO的集電極作為開關(guān)機(jī)信號接在U3的4腳。當(dāng)接在JPl上的 開關(guān)機(jī)信號為高電平時，QlO變?yōu)榈碗娖?，開關(guān)電源開機(jī)工作；當(dāng)接在JPl上的開關(guān)機(jī)信號 為高低平時，QlO變?yōu)楦唠娖?，開關(guān)電源關(guān)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了軟開機(jī)和軟關(guān)機(jī)。圖5是RS232接收電路。其中電阻R68是限流電阻，接在光耦U7內(nèi)部二極管的陽 極，另一端接外部RS232通信接口的發(fā)送端，U7內(nèi)部二極管的陰極接外部RS232通信輸入 的地。二極管Dll與U7內(nèi)部二極管反向并聯(lián)，起到了對U7內(nèi)部二極管的保護(hù)作用。光耦 U7做隔離用，提高了可靠性和安全性。U7的內(nèi)部三極管發(fā)射極接地，電阻R63 —端接5V電 源，另一端接U7內(nèi)部三極管的集電極，同時接R62的一端，R62和R61串接，其連接處接至 單片機(jī)的UART輸入接口。此電路在沒有用專用RS232芯片條件下實(shí)現(xiàn)了 RS232信號電平 的轉(zhuǎn)換和隔離。圖6是觸發(fā)驅(qū)動電路DL4。其中電阻R40、R41、R43、R47的下端連接到MOS管Q2 的漏極；R40、R41并聯(lián)，R43、R47并聯(lián)分別接至亮串LED的陰極，起到平衡電流的作用，抑制 LED電流過度增長。MOS管Q2起到開關(guān)作用，對實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光燈的觸發(fā)閃爍起到至關(guān)重要的作 用。Q2的源極接至電阻R46和R50，R46和R50并聯(lián)后一端接地，另一端接單片機(jī)AD輸入端 口，起到檢測電流的作用。電阻R48 —端接地，另一端接到Q2的柵極，用于提供泄放回路， 這個電阻的選擇將影響LED觸發(fā)響應(yīng)速度，電阻不能太大也不能太小。電阻R44接在三極 管Q4集電極和Q2柵極之間起限流作用，電阻值不能太大。Q4的發(fā)射極接12V電源，基極接 R39和R42組成的分壓電路中間。三極管Q5集電極接電阻R42的一端，發(fā)射極接地，基極接由R45和R49串聯(lián)組成的分壓電路中間。R45的一端接至觸發(fā)邏輯電路DL7。觸發(fā)驅(qū)動電 路DL4不光實(shí)現(xiàn)了將觸發(fā)信號從5V變到12V的功能，還實(shí)現(xiàn)了對觸發(fā)信號的快速響應(yīng)。圖7是觸發(fā)邏輯電路DL7。其中，電阻R70接在U8的2腳和外部觸發(fā)引腳之間，起 到限流的作用。U8的3腳接至外部觸發(fā)信號的負(fù)端。光耦U8是可以用TTL電平觸發(fā)的高 速光耦，起到隔離作用，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。電容C35接在U8的8腳和5腳之 間，做濾波用。電阻RLl接在U8的8腳和6腳之間作為上拉電阻。電容CLl接在U8的5 腳和6腳之間用于濾波。U8的6腳將觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成反向的信號通過電阻R65送至三極管 Q8，通過電阻R66接至單片機(jī)的外部中斷引腳。電阻R64接在5V電源和三極管Q8的基極 之間。單片機(jī)DL6的觸發(fā)信號通過電阻R56接至三極管Q6的基極，經(jīng)過三極管Q6的集電 極通過電阻R58將單片機(jī)內(nèi)部觸發(fā)信號引至三極管Q7的基極。三極管Q7的集電極和三極 管Q8的集電極相連組成線或電路，將內(nèi)部觸發(fā)信號和外部觸發(fā)信號進(jìn)行混合，這種方式對 提高觸發(fā)響應(yīng)速度起到了非常的重要的做用?；旌虾蟮挠|發(fā)信號送至觸發(fā)驅(qū)動電路DL4的 電阻R45的一端。在觸發(fā)驅(qū)動電路DL4的電阻R45和R49之間接了三極管Q9的集電極，Q9 通過電阻R67和電阻69從電阻R67的一端提取單片機(jī)的開關(guān)信號，這 個開關(guān)信號用于總使 能或禁止觸發(fā)開關(guān)。電阻R67、R69和三極管Q9對觸發(fā)超時保護(hù)起到了關(guān)鍵作用。以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所 作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應(yīng)屬本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)，其特征在于包括整流器B、反激開關(guān)變換電路K、低壓直流變換電路DL1、反激開關(guān)變換控制電路DL2、輸出電壓控制電路DL3、輸出濾波儲能電容C1、檢流電阻R1和R2、觸發(fā)驅(qū)動電路DL4、RS232轉(zhuǎn)換電路DL5、單片機(jī)DL6、觸發(fā)邏輯電路DL7、開關(guān)機(jī)信號DL8和LED補(bǔ)光燈光源；所述的整流器B的輸入端接交流電源，輸出端接反激開關(guān)變換電路K的輸入端和低壓直流變換電路DL1的輸入端；所述的反激開關(guān)變換電路K的輸出端接輸出濾波儲能電容C1、檢流電路R1的一端和LED補(bǔ)光燈的陽極；所述的低壓直流變換電路DL1的輸出端接反激開關(guān)變換電路K；所述的反激開關(guān)變換控制電路DL2的輸出接反激開關(guān)變換電路K；所述的輸出電壓控制電路DL3的輸入接輸出濾波儲能電容C1的一端、檢流電阻R1的一端以及單片機(jī)DL6的一個引腳，輸出接反激開關(guān)變換電路K；所述的檢流電阻R1和R2串聯(lián)連接；所述的觸發(fā)驅(qū)動電路DL4接LED補(bǔ)光燈的陰極、檢流電阻R2的一端，輸出接觸發(fā)邏輯電路DL7；所述的開關(guān)機(jī)電路DL8輸入接開關(guān)機(jī)信號，輸出接反激開關(guān)變換電路KDL2；所述的單片機(jī)DL6兩個輸入分別接檢流電阻R2的一端和RS232轉(zhuǎn)換電路DL5的輸出，兩個輸出分別接輸出電壓控制電路DL3和觸發(fā)邏輯電路DL7；所述的觸發(fā)邏輯電路DL7的輸入分別接單片機(jī)DL6和觸發(fā)信號，輸出接觸發(fā)驅(qū)動電路DL4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的整流 器B的輸入端接交流95V到265V之間的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的 觸發(fā)驅(qū)動電路DL4的電阻R40、R41、R43、R47的下端連接到M0S管Q2的漏極；R40、R41并 聯(lián)，R43、R47并聯(lián)分別接至LED的陰極；M0S管Q2的源極接至電阻R46和R50，R46和R50 并聯(lián)后一端接地，另一端接單片機(jī)AD輸入端口 ；電阻R48 —端接地，另一端接到Q2的柵極； 電阻R44接在三極管Q4集電極和Q2柵極之間；Q4的發(fā)射極接12V電源，基極接R39和R42 組成的分壓電路中間；三極管Q5集電極接電阻R42的一端，發(fā)射極接地，基極接由R45和 R49串聯(lián)組成的分壓電路中間；R45的一端接至觸發(fā)邏輯電路DL7。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交通攝像領(lǐng)域，尤其涉及一種智能交通LED補(bǔ)光燈供電控制系統(tǒng)，包括整流器B、反激開關(guān)變換電路K、低壓直流變換電路DL1、反激開關(guān)變換控制電路DL2、輸出電壓控制電路DL3、輸出濾波儲能電容C1、檢流電阻R1和R2、觸發(fā)驅(qū)動電路DL4、RS232轉(zhuǎn)換電路DL5、單片機(jī)DL6、觸發(fā)邏輯電路DL7、開關(guān)機(jī)信號DL8和LED補(bǔ)光燈光源。本發(fā)明的有益效果觸發(fā)響應(yīng)速度快，可以實(shí)現(xiàn)小于5微妙的響應(yīng)速度，與傳統(tǒng)補(bǔ)光燈幾百微妙的響應(yīng)速度相比有非常大的提高，可以通過TTL電平控制開關(guān)電源軟開機(jī)和軟關(guān)機(jī)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時也延長了系統(tǒng)的壽命。
文檔編號H05B37/02GK101835307SQ20101015710
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者吳勇, 曾維建, 朱志海, 羅璐, 金澤勇, 魏俊義, 龔剛祖 申請人:杭州海康藍(lán)博電器有限公司