光报警器及其光强补偿方法技术

本发明专利技术提出一种以LED元件为发光元件的光报警器。一种光报警器，包括：一个LED电路(210)，其包括串联连接的至少一个LED元件；一个驱动电路(230)，其向所述LED电路提供驱动电流I，以点亮所述LED元件；一个采样电路(250)，其采集所述LED电路(240)中所述LED元件的前向压降Vf；一个控制器(270)，其连接所述驱动电路(230)和所述采样电路(250)，且被配置成根据采样到的所述前向压降Vf的变化量，即前向压降变化量ΔVf，向所述驱动电路(230)发送一控制信号，以将当前驱动电流I0调整为一目标驱动电流Ix；其中，所述目标驱动电流Ix大于所述当前驱动电流I0，且能够使得所述LED元件发光的光照强度保持恒定。

Optical Alarm Device and Its Light Intensity Compensation Method

The invention provides an optical alarm device with LED elements as light emitting elements. An optical alarm includes: an LED circuit (210), including at least one LED element connected in series; a driving circuit (230), which provides driving current I to the LED circuit to light the LED element; a sampling circuit (250), which collects the forward voltage drop Vf of the LED element in the LED circuit (240); and a controller (270), which connects the driving circuit (230) and the LED element. The sampling circuit (250) is configured to send a control signal to the driving circuit (230) to adjust the current driving current I0 to a target driving current Ix according to the sampled forward voltage drop Vf variation, i.e. forward voltage drop variation Vf, in which the target driving current Ix is larger than the current driving current I0 and can make the LED element emit light. The illumination intensity remains constant.

【技术实现步骤摘要】
光报警器及其光强补偿方法
本专利技术总体涉及消防报警(Firealarming)领域，尤其涉及一种消防系统中的告警设备(NotificationAppliance)。
技术介绍
图1示出了一种典型的消防报警系统的示意图。如图1所示，在消防报警系统中，控制装置(ControlPanel)160连接到分布于楼宇中的多个告警设备190。这些告警设备可并联连接到一个线路网络上，该网络连接到控制装置(ControlPanel)160。告警设备可以经由该线路网络从火灾报警控制装置160处获得电能且与火灾报警控制装置160进行通信。图1中的告警设备190例如可以是声报警器也可以是闪光(Strobe)报警设备或称“光报警器”，后者例如以氙灯或发光二极管(LED)等当作发光元件。近些年来，越来越多厂商使用LED作为光报警器的发光元件。当出现火情或紧急情况时，光报警器驱动LED发出频闪光，以警示人员及时撤离。以高功率LED为发光元件可以降低光报警器的电能消耗以及简化驱动电路的复杂度，而且使用寿命长，因而在消防领域逐步形成发展趋势。现有的方案中，通常采用恒定的直流电流来驱动LED元件，而且LED元件的发光强度也与驱动电流的大小大体成比例关系。然而，高功率的LED元件的发光效率会随着LED元件的结温升高而快速下降。这将导致光报警器难以满足标准规定的发光强度。现有技术中尚且没有一种方法来有效地补偿LED元件因结温升高而导致的发光效率衰退。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种光报警器以及光报警器的光强补偿方法，其能够监测到LED元件因结温升高而发光效率降低，并能够实现光强补偿。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种光报警器，包括：一个LED电路，其包括串联连接的至少一个LED元件；一个驱动电路，其向所述LED电路提供驱动电流I，以点亮所述LED元件；一个采样电路，其采集所述LED电路中所述LED元件的前向压降Vf；一个控制器，其连接所述驱动电路和所述采样电路，且被配置成根据采样到的所述前向压降Vf的变化量，即前向压降变化量ΔVf，向所述驱动电路发送一控制信号，以将当前驱动电流I0调整为一目标驱动电流Ix；其中，所述目标驱动电流Ix大于所述当前驱动电流I0，且能够使得所述LED元件发光的光照强度保持恒定。采用本专利技术提出的上述光报警器，光报警器可以自行对因结温升高引起的发光效率衰退进行补偿。而且，发光效率衰减是根据LED元件的前向压降变化量来确定的，因而无需其他感光元件探测LED元件的实际发光强度。这种光强补偿方式能够完全在光报警器内部自动实现，易于实现且不增加额外成本。优选地，根据本专利技术的光报警器还包括一个存储器，其上存储有第一对应关系和第二对应关系，其中所述第一对应关系表示所述LED元件的前向压降变化量ΔVf与所述LED元件的结温TJ之间的关系，所述第二对应关系表示所述LED元件的发光强度与所述LED元件的结温TJ和驱动电流I之间的关系；所述控制器配置成根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述目标驱动电流Ix。优选地，所述目标驱动电流Ix还满足如下条件：所述目标驱动电流Ix所对应的结温TJx大于所获得的前向压降变化量ΔVf对应的当前结温TJ1；且基于所述目标驱动电流Ix计算出的焊盘温度大于等于基于所述当前驱动电流I0计算出的焊盘温度。更为优选地，所述焊盘温度按照如下公式计算得到：TJx-ΔTJ(TJx,Ix)其中，所述ΔTJ(TJx,Ix)为驱动电流Ix引起的结温变化量ΔTJ。采用本专利技术提出的上述光报警器，其根据LED元件前向压降变化量与结温之间的关系以及发光强度与结温和驱动电流大小之间的关系来确定目标驱动电流，从而可以通过改变驱动电流来保持LED元件即使在结温上升的情况下依然保持光强满足相关标准要求。进而，在上述光报警器中，还充分考虑到驱动电流大小的调整对结温的进一步影响，即考虑了ΔTJ(TJx,Ix)的因素，因而如此所确定的目标驱动电流更加精确。尤为优选地，所述存储器预先存储的所述第一对应关系和第二对应关系中至少一个为一个对照表，且所述控制器通过查找所述对照表来确定所述目标驱动电流Ix。优选地，所述存储器还存储有反映第三对应关系的对照表，所述第三对应关系表示驱动电流引起的结温变化量ΔTJ与驱动电流和结温TJ之间的关系。采用这种光报警器，控制器无需进行复杂计算，而只需通过查找相关对应关系的对照表即可确定目标驱动电流的大小。如此这种查找表的方式可以极大地降低控制器的计算负荷，同时降低计算时间，提高响应速度。更为优选地，所述目标驱动电流Ix满足如下条件：Ix＞I0且TJx＞TJ1且TJx-ΔTJ(TJx,Ix)≥TJ1-ΔTJ(TJ1,I0)，其中I0为当前驱动电流，TJ1为当前驱动电流下达到的结温；Ix为目标驱动电流，TJx为目标驱动电流下达到的结温；ΔTJ(TJx,Ix)为目标驱动电流Ix引起的结温变化量；ΔTJ(TJ1,I0)为当前驱动电流I0引起的结温变化量。采用上述判据可以更加精确地筛选出有效的目标驱动电流，其中该目标驱动电流引起的结温变化被充分评价，且确保LED元件的焊盘温度(相当于环境温度)在驱动电流调整前后大体相等或者略有上升。这一点的考量更加符合光报警器内LED元件的实际情况。根据本专利技术另一个方面，本专利技术还提出了一种对光报警器实施光补偿的方法，其中所述光报警器包括至少一个LED元件，所述方法包括：采样所述LED元件的前向压降Vf，并获得所述前向压降的变化量，即前向压降变化量ΔVf；根据获得的所述前向压降变化量ΔVf和当前驱动电流I0，确定一个目标驱动电流Ix；所述目标驱动电流Ix大于所述当前驱动电流I0，且能够使得所述LED元件发光的光照强度保持恒定；将施加到所述LED元件的当前驱动电流I0调整到所述目标驱动电流Ix。优选地，所述确定所述目标驱动电流Ix的步骤包括：基于第一对应关系和第二对应关系来确定所述目标驱动电流Ix，其中所述第一对应关系表示所述前向压降变化量ΔVf与LED元件的结温TJ之间的对应关系，所述第二对应关系表示所述LED元件的发光强度与所述LED元件的结温TJ和驱动电流之间的关系。更为优选地，所述目标驱动电流Ix还满足如下条件：所述目标驱动电流Ix所对应的结温TJx大于所述前向压降变化量ΔVf对应的当前结温TJ1；且基于所述目标驱动电流Ix计算出的焊盘温度大于等于当前驱动电流I0下的焊盘温度。尤为优选地，所述焊盘温度按照如下公式计算得到：TJx-ΔTJ(TJx,Ix)其中，所述ΔTJ(TJx,Ix)为驱动电流Ix引起的结温变化量ΔTJ。优选地，所述第一对应关系和/或所述第二对应关系为对照表，且所述确定所述目标驱动电流Ix的步骤包括查找所述对照表。采用本专利技术提出的上述解决方案，光报警器自身可以监测到发光效率衰减并及时实现光补偿，从而使得光报警器的发光强度能够大体保持在一个恒定值处，并满足相关标准的要求。下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对切换装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1示出了一种典型的消防报警系统。图2示出了根据本专利技术一个实施例的用于光报警器中的LED电路。图3A示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光报警器，包括：一个LED电路(210)，其包括串联连接的至少一个LED元件；一个驱动电路(230)，其向所述LED电路提供驱动电流I，以点亮所述LED元件；一个采样电路(250)，其采集所述LED电路(240)中所述LED元件的前向压降Vf；一个控制器(270)，其连接所述驱动电路(230)和所述采样电路(250)，且被配置成根据采样到的所述前向压降Vf的变化量，即前向压降变化量ΔVf，向所述驱动电路(230)发送一控制信号，以将当前驱动电流I0调整为一目标驱动电流Ix；其中，所述目标驱动电流Ix大于所述当前驱动电流I0，且能够使得所述LED元件发光的光照强度保持恒定。

【技术特征摘要】
1.一种光报警器，包括：一个LED电路(210)，其包括串联连接的至少一个LED元件；一个驱动电路(230)，其向所述LED电路提供驱动电流I，以点亮所述LED元件；一个采样电路(250)，其采集所述LED电路(240)中所述LED元件的前向压降Vf；一个控制器(270)，其连接所述驱动电路(230)和所述采样电路(250)，且被配置成根据采样到的所述前向压降Vf的变化量，即前向压降变化量ΔVf，向所述驱动电路(230)发送一控制信号，以将当前驱动电流I0调整为一目标驱动电流Ix；其中，所述目标驱动电流Ix大于所述当前驱动电流I0，且能够使得所述LED元件发光的光照强度保持恒定。2.如权利要求1所述的光报警器，其中，还包括一个存储器(290)，其上存储有第一对应关系和第二对应关系，其中所述第一对应关系表示所述LED元件的前向压降变化量ΔVf与所述LED元件的结温TJ之间的关系，所述第二对应关系表示所述LED元件的发光强度与所述LED元件的结温TJ和驱动电流I之间的关系；所述控制器(270)配置成根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定所述目标驱动电流Ix。3.如权利要求1或2所述的光报警器，其中，所述目标驱动电流Ix还满足如下条件：所述目标驱动电流Ix所对应的结温TJx大于所获得的前向压降变化量ΔVf对应的当前结温TJ1；且基于所述目标驱动电流Ix计算出的焊盘温度大于等于基于所述当前驱动电流I0计算出的焊盘温度。4.如权利要求3所述的光报警器，其中，所述焊盘温度按照如下公式计算得到：TJx-ΔTJ(TJx，Ix)其中，所述ΔTJ(TJx，Ix)为驱动电流Ix引起的结温变化量ΔTJ。5.如权利要求2-4中任一所述的光报警器，其中，所述存储器(290)预先存储有反映所述第一对应关系和第二对应关系中至少一个的对照表，且所述控制器(270)通过查找所述对照表来确定所述目标驱动电流Ix。6.如权利要求5所述的光报警器，其中，所述存储器(290)还存储有反映第三对应关系，其表示驱动电流引起的结温变化量ΔTJ与驱动电流和结温TJ之间的关系。7.如权利要求1所述的光报警器，其中，所述目标驱动电流Ix满足如下条件：Ix＞I0且TJx＞TJ1且TJx-ΔTJ(TJx，Ix)≥TJ1-ΔTJ(TJ1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鸿翔，谭建，
申请(专利权)人：北京西门子西伯乐斯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11