一种LED光源控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种LED光源控制器，该控制器包括有驱动模块、控制模块和光源模块，驱动模块采用中功率达林顿管T进行驱动，控制模块采用STC12C5612芯片作为MCU，MCU通过电阻R与达林顿管T的基极连接；MCU还通过RS232与工控机连接；达林顿管T的发射极接地，集电极与光源模块进行连接；光源模块通过二极管D1与直流+5V电压连接，光源模块中包括发光二极管LED及与其串联的电感L，在其旁路中并联有肖特基二极管D2。LED可以是一颗，也可以是多颗串联而成。本实用新型专利技术简便易用，亮度可以调节，便于系统集成及程序控制，成本低廉，散热性能良好。

【技术实现步骤摘要】
所属
本技术涉及一种LED光源控制器，尤其是一种用于控制高亮度绿光LED的控制器。
技术介绍
机器视觉是半导体设备的重要组成部分，视觉的重要元件之一就是光源。大功率LED具有寿命长，照度稳定，亮度高的优点，所以大多数视觉光源都采用LED，但对驱动模块提出了较高的要求。若是驱动模块不合适，可能导致照度不足、发热量大、寿命减少等问题。且采购的光源调节控制器功能较单一，功能较强的价格又非常高，且不容易集成到设备当中。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种简便易用，亮度可以调节，便于系统集成的可程序控制的大功率LED光源的控制器以解决现有技术中存在的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：该控制器包括有驱动模块、控制模块和光源模块，驱动模块采用中功率达林顿管T进行驱动，控制模块采用选择深圳宏晶公司的STC12C5612芯片作为MCU，控制模块的MCU通过电阻R与驱动模块的中功率达林顿管T的基极连接；控制模块的MCU还通过RS232通信电路与工控机进行连接；驱动模块的中功率达林顿管T的发射极接地，集电极与光源模块进行连接；光源模块通过二极管D1与直流+5V电压连接，光源模块中包括发光二极管LED及与其串联的电感L，在其旁路中并联有肖特基二极管D2。光源模块中的发光二极管LED可以是一颗，也可以是多颗串联而成。本技术的有益效果是：本技术的LED光源控制器的设计方案成本低廉、易于集成、散热性能良好，照明面均匀无抖动，图像对比度好，满足设备的机器视觉要求。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步详细的说明。为了更清楚地说明本技术实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图(现有技术图除外)仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，通过下面的详细说明，本技术的上述目的、特征和优点将显而易见；并且在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1是本技术的结构示意图。附图2是图1中的LED电流波形示意图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本技术的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其技术专利技术人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本技术技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本技术最佳实施例之一，并不能完全代表本技术的技术思想，因此应该理解到对于本技术而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。在图1中，驱动模块采用中功率达林顿管T进行驱动，控制模块采用选择深圳宏晶公司的STC12C5612芯片作为MCU，控制模块的MCU通过电阻R与驱动模块的中功率达林顿管T的基极连接；控制模块的MCU还通过RS232通信电路与工控机进行连接；驱动模块的中功率达林顿管T的发射极接地，集电极与光源模块进行连接；光源模块通过二极管D1与直流+5V电压连接，光源模块中包括发光二极管LED及与其串联的电感L，在其旁路中并联有肖特基二极管D2。如图1、图2所示，驱动模块要保证LED的电流可以调节，为保证一定的通用性，采用中功率达林顿管T作为驱动，其属于PNP型晶体管，在电路中起开关作用，最大集电极-基极电压60V；最大集电极-发射极电压60V；最大基极电流0.1A；最大发射极电流5A，发射极峰值电流8A，几乎可以满足目前所有大功率LED驱动的要求。图中的LED可以是一颗，也可以是多颗串联而成。D2是一个肖特基基二极管，起到续流的作用。为了保证光源照度稳定，以满足机器视觉的图像采集要求，加入电感L。根据楞次定律，当T导通时，电感L充电，截止时，电感L放电，则加在LED的电流波形如图2所示。LED在固定频率的PWM信号调制下，修改占空比即t1的位置，即可改变流过LED的平均电流。控制模块设计：控制模块起承上启下的作用——与主机通信，接收控制信息；控制驱动模块，以调节流过LED的平均电流。最常用且简便的方法是采用51内核的单片机，与上位机通过RS-232串口通信，实现程序控制。该单片机须具有PWM功能，以实现对驱动模块的控制。本技术选择深圳宏晶公司的STC12C5612芯片作为MCU。该芯片属于51内核系列，兼容传统51单片机的指令系统，内部集成768字节SRAM，12K字节Flash，6个定时器，4路PWM输出和1个RS-232串行通信接口。若晶振采用11.0592MHz，则PWM最大输出频率为21.6KHz，能够符合要求。控制器程序设计：程序代码由C语言编写，采用Keil开发环境，程序代码由如下模块构成：初始化模块——包括串行通信、PWM和看门狗定时器初始化；通信协议模块——解析由上位机发送的命令，并执行相关操作；LED光源调节模块——包括增加亮度、减小亮度和关断，程序的流程不再赘述。特别地，针对用于控制高亮度绿光LED的控制器，如控制一款Kingbright公司的产品，其LED灯额定电流50mA，额定电压3.5V，最大亮度电流为50mA。所以，驱动电路设计重点是可以调节LED的电流，且其电流和电压不能超过额定值。根据前述方案，电源采用直流5V，电路中的二极管D1为1N4007，可产生大约0.7V的压降，晶体管导通压降大约0.8V，再加上电路上的损耗，即使T一直导通，LED灯的电压最大也不超过其额定电压，可以保证不被烧毁。D2采用肖特基基二极管，保证回路压降最小。经过计算测试，确定电感指标为100μH。该绿光LED控制器在设备上做连续8小时试用考核，散热性能良好，照明面均匀无抖动，图像对比度好，满足设备的机器视觉要求。在设备上考核已达半年之久，无故障，无明显光能衰减。此外，本技术的技术方案具有一定的可扩展性，例如在晶体管的基极加一个光电耦合器，即可控制其他电压的光源，如24V光源等。需要注意的是，尽管上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述技术构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED光源控制器，包括驱动模块、控制模块和光源模块，其特征在于：驱动模块采用中功率达林顿管T进行驱动，控制模块采用选择深圳宏晶公司的STC12C5612芯片作为MCU，控制模块的MCU通过电阻R与驱动模块的中功率达林顿管T的基极连接；控制模块的MCU还通过RS232通信电路与工控机进行连接；驱动模块的中功率达林顿管T的发射极接地，集电极与光源模块进行连接；光源模块通过二极管D1与直流+5V电压连接，光源模块中包括发光二极管LED及与其串联的电感L，在其旁路中并联有肖特基二极管D2。

【技术特征摘要】
1.一种LED光源控制器，包括驱动模块、控制模块和光源模块，其特征在于：驱动模块采用中功率达林顿管T进行驱动，控制模块采用选择深圳宏晶公司的STC12C5612芯片作为MCU，控制模块的MCU通过电阻R与驱动模块的中功率达林顿管T的基极连接；控制模块的MCU还通过RS232通信电路与工控机进行连接；驱动模...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛宝，
申请(专利权)人：河北克瑞斯光电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13