一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种UV‑LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置及其方法，具有灯珠能量补偿功能延长了UV‑LED灯珠的使用时间，提高利用率，同时具有UV‑LED灯珠短路、断路故障检测功能，采用归一化设计，针对不同参数的UV‑LED模组，不需改动电路结构，调整设置参数就可以满足其使用要求，缩短开发周期和降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置及其方法
本专利技术涉及UVLE灯珠
，尤指一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置及其方法。
技术介绍
UV-LED灯珠以其节能环保、快捷高效、设计灵活等优势，得到越来越广泛的应用，如印刷过程中的油墨固化、大型空气及水净化设备的杀菌抑菌处理等，这些设备通常需要的UV-LED功率很大，由于目前单颗UV-LED功率10W以内，一般只有几W，所以目前的产品设计中通常采用多个模组并联设计，一个模组由多颗LED灯珠串联和并联组成，以实现如此高的功率。现有技术主要有以下问题：如图1所示为UV-LED灯珠辐射能量和时间的对应关系图，随着UV-LED使用时间的增长，在相同电流大小的情况下，UV-LED的辐射剂量在减小，当UV-LED的辐射剂量减小到一定程度时，UV-LED的辐射剂量已经不能满足使用的要求，意味着UV-LED失效或寿命终止，其中辐射照度即为单位时间内投射到单位面积上的辐射能量。在用于多组UV-LED的驱动电路及应用场合中，当一组或多组LED同时工作，其中任意一个UV-LED灯珠发生开路、短路故障，若未能检测到或未及时发现并修复处理或停机，都可能导致所在模块故障，进而引起相关驱动电路和相邻模块故障，性能下降或完全失效，造成巨大损失。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置及其方法，具有灯珠能量补偿功能延长了UV-LED灯珠的使用时间，提高利用率，同时具有UV-LED灯珠短路、断路故障检测功能，采用归一化设计，针对不同参数的UV-LED模组，不需改动电路结构，调整设置参数就可以满足其使用要求，缩短开发周期和降低开发成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置，其特征在于：包括：UV-LED模组，由若干条UVLED灯珠串并联组成，每条灯珠串由若干颗UV-LED灯珠串联组成；恒流电路，接收MCU控制模块的控制信号并输出相应PWM信号的占空比，以调节对UV-LED模组的输入电流；电流采集模块，用于采集恒流电路输出至UV-LED模组的电流数据并发送至MCU控制模块；电压采集模块，用于采集UV-LED模组两端的电压数据并发送至MCU控制模块；UV能量测试仪，用于采集UV-LED模组辐射的能量数据并发送至MCU控制模块；MCU控制模块，用于接收电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪采集的数据，同时预设判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件，将采集的数据与预设判断条件比对，并根据比对结果输出对应的控制信号至恒流电路；所述恒流电路外接驱动电源，恒流电路输出端与UV-LED模块连接，电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪的输出端与MCU控制模块的输入端连接，MCU控制模块的控制输出端与恒流电路的输入端连接。为实现上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是：一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：a.电流采集模块采集恒流电路输出端的电流数据，电压采集模块采集UV-LED模组两端的电压数据，UV能量测试仪采集UV-LED模组辐射的能量数据；b.将步骤a中采集的数据发送至MCU控制模块进行处理；c.MCU控制模块将采集的数据与预先设置的判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件进行比对；d.MCU控制模块根据比对的结果输出控制信号至恒流电路，控制恒流电路输出电流的大小，以对UV-LED模组进行能量补偿和/或灯珠故障检测。具体地，UV-LED模组能量补偿步骤如下：e.UV能量测试仪采集UV-LED模组辐射的实时能量数据并发送至MCU控制模块进行处理；f.当MCU控制模块判断采集到UV-LED模组辐射的实时能量不大于预设的辐射能量值时，输出控制信号至恒流电路，随着电流的增大，辐射功率增大，增大恒流电路输出电流，使UV-LED模组辐射的实时能量等于预设值具体地，UV-LED模组故障检测包括断路故障检测，检测步骤如下：g.电压采集模块实时采集UV-LED模组两端的实时电压数据，电流采集模块实时采集恒流电路输出端的实时电流数据，并同时发送至MCU控制模块进行处理；h.当MCU控制模块判断采集到的实时电压数据小于预设的电压数据，且实时电流数据与预设电流数据一致时，输出控制信号至恒流电路，控制恒流电路输出电流为0。具体地，UV-LED模组故障检测包括短路故障检测，检测步骤如下：i.电压采集模块实时采集UV-LED模组两端的实时电压数据，并发送至MCU控制模块进行处理；j.当MCU控制模块判断采集到的实时电压数据大于预设的电压数据时，且实时电流数据与预设电流数据一致时，输出控制信号至恒流电路，控制恒流电路输出电流为0。本专利技术的有益效果在于：1.MCU控制模块通过增大恒流电路输出的电流来提高UV-LED模组的辐射能量，实现能量补偿，达到使用要求，延长了UV-LED模组的使用时间，提高利用率。2.具备UV-LED灯珠短路、断路故障检测功能，采用归一化设计，针对不同参数的UV-LED模组，不需改动电路结构，调整设置参数就可以满足其使用要求。附图说明图1是UV-LED灯珠辐射能量和时间的对应关系图；图2是UV-LED灯珠伏安特性曲线图；图3是专利技术的电路图。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术作进一步的说明。请参阅图3所示，本专利技术提供一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置，包括：UV-LED模组，由若干条UVLED灯珠串并联组成，每条灯珠串由若干颗UV-LED灯珠串联组成；恒流电路，接收MCU控制模块的控制信号并输出相应PWM信号的占空比，以调节对UV-LED模组的输入电流；电流采集模块，用于采集恒流电路输出至UV-LED模组的电流数据并发送至MCU控制模块；电压采集模块，用于采集UV-LED模组两端的电压数据并发送至MCU控制模块；UV能量测试仪，用于采集UV-LED模组辐射的能量数据并发送至MCU控制模块；MCU控制模块，用于接收电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪采集的数据，同时预设判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件，将采集的数据与预设判断条件比对，并根据比对结果输出对应的控制信号至恒流电路；所述恒流电路外接驱动电源，恒流电路输出端与UV-LED模块连接，电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪的输出端与MCU控制模块的输入端连接，MCU控制模块的控制输出端与恒流电路的输入端连接。本专利技术的具体故障检测功能实施方式如下：第一步：UV-LED模组由N1条UV-LED灯珠串并联组成，其中一条灯珠串由N2颗UV-LED灯珠串联组成，即UV模组由N1*N2颗灯珠组成；每颗UV-LED灯珠的电压为U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置，其特征在于：包括：/nUV-LED模组，由若干条UVLED灯珠串并联组成，每条灯珠串由若干颗UV-LED灯珠串联组成；/n恒流电路，接收MCU控制模块的控制信号并输出相应PWM信号的占空比，以调节对UV-LED模组的输入电流；/n电流采集模块，用于采集恒流电路输出至UV-LED模组的电流数据并发送至MCU控制模块；/n电压采集模块，用于采集UV-LED模组两端的电压数据并发送至MCU控制模块；/nUV能量测试仪，用于采集UV-LED模组辐射的能量数据并发送至MCU控制模块；/nMCU控制模块，用于接收电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪采集的数据，同时预设判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件，将采集的数据与预设判断条件比对，并根据比对结果输出对应的控制信号至恒流电路；/n所述恒流电路外接驱动电源，恒流电路输出端与UV-LED模块连接，电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪的输出端与MCU控制模块的输入端连接，MCU控制模块的控制输出端与恒流电路的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种UV-LED灯珠能量补偿及灯珠故障检测装置，其特征在于：包括：
UV-LED模组，由若干条UVLED灯珠串并联组成，每条灯珠串由若干颗UV-LED灯珠串联组成；
恒流电路，接收MCU控制模块的控制信号并输出相应PWM信号的占空比，以调节对UV-LED模组的输入电流；
电流采集模块，用于采集恒流电路输出至UV-LED模组的电流数据并发送至MCU控制模块；
电压采集模块，用于采集UV-LED模组两端的电压数据并发送至MCU控制模块；
UV能量测试仪，用于采集UV-LED模组辐射的能量数据并发送至MCU控制模块；
MCU控制模块，用于接收电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪采集的数据，同时预设判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件，将采集的数据与预设判断条件比对，并根据比对结果输出对应的控制信号至恒流电路；
所述恒流电路外接驱动电源，恒流电路输出端与UV-LED模块连接，电流采集模块、电压采集模块、UV能量测试仪的输出端与MCU控制模块的输入端连接，MCU控制模块的控制输出端与恒流电路的输入端连接。


2.一种如权利要求1所述的装置的故障检测及能量补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.电流采集模块采集恒流电路输出端的电流数据，电压采集模块采集UV-LED模组两端的电压数据，UV能量测试仪采集UV-LED模组辐射的能量数据；
b.将步骤a中采集的数据发送至MCU控制模块进行处理；
c.MCU控制模块将采集的数据与预先设置的判断UV-LED模组故障和补偿光辐射能量条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永才，姜海峰，
申请(专利权)人：深圳市嘉力电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44