專利名稱：Led屏的故障檢測方法及電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED照明系統的技術領域，尤其涉及一種LED屏故障檢測的技術領域。
背景技術：
LED照明系統是最具表現力的彩色燈光技術，但是如何開發一種高效率的LED照明技術，是一項具有挑戰性的工作。LED智能屏包括了芯片、軟件、燈具設計、供電工程施工等多個領域，形成一個LED照明的核心技術平臺。該系統適用于像素燈、全彩標牌后背光、護欄管、輪廓燈、彩色燈帶等多種燈具。
LED智能屏是通過控制IC來控制燈光顯示的色彩及亮度的，如HS600調光控制芯片，是一款先進的單芯片LED調光控制芯片，其使用兩根線實現控制電路的同步通信，使芯片的級聯更加方便與靈活。HS600支持3路PWM調光，灰度等級為256，采用高速同步通信接口，數據速率高達10Mbps， SOP10封裝，最多能控制2048個像素。
而對于一塊一般大小的LED智能屏來說，其上有成千上萬個LED燈，而其調光IC也有數千顆，且調光IC間采用同步串行鏈接方式，如圖1示，數據是通過芯片一級一級，級聯形成的，所以前段芯片的失效會帶來后面芯片的誤動作，導致顯示不正常。
誤動作一般有兩個原因， 一是調光IC失效，二是市電紋波過大，導致數據傳送異常，需要系統重啟。如果每次通過人工觀察發現是否有LED屏的顯示異常，無疑是不科學的，故需要有一部分電路，實施LED屏控制卡智能故障檢測來保證系統的穩定性。
發明內容
鑒于此，本發明提供了一種LED屏的故障檢測方法及電路，其能快速、準確的檢測出LED屏系統是否出現故障，并在故障的情況下可迅速采取措施。
為實現上述發明目的，本發明提出一種LED屏的故障檢測方法，其特征在
包括如下步驟
1) LED屏的控制卡計算獲得LED屏處于穩定工作狀態下LED屏每幀
圖像消耗的電流值/理；
2) 通過檢測電路測量獲得LED屏實際工作狀態下LED屏每幀圖像消耗
的電流值7《@ ;
3) 將同一幀圖像的LED屏穩定工作狀態下消耗的電流值/理與實際工
作狀態下消耗的電流值l實際進行比較，若這兩個值相當或相差較小，則LED
屏系統處于穩定的工作狀態；若這兩個值相差較大，則LED屏處于有故障的不穩定的狀態。
作為更進一步的解釋，所述的歩驟O中的LED屏處于穩定工作狀態下
消耗的電流值/ 1的計算公式為
f IR*DatRi+IG*DatGi+IB*DatBi , "J
/ 255
J理—
其中
/理是理想情況下LED屏消耗的電流；
是每顆紅色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數)；/e 是每顆綠色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數)；
b 是每顆藍色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數);
7a^/是每顆調光控制IC，正常情況下消耗的電流(常數)；；Z'是調光IC的數量；
% =電源輸出功率17 ° _ EfeM^Ali]帛 是開關電源轉換能耗，其由電源廠家
提供；
"W是LED控制卡，給每顆調光IC，要求紅、綠、藍三種LED燈，分別
顯示的亮度。
上式中73的計算式適于LED屏的灰度等級為8級；當LED屏的灰度等級為m級時，7理值的計算式為
<formula>formula see original document page 7</formula>
所述歩驟3)中若LED屏處于有故障的不穩定的狀態，則可通過使LED屏斷電復位的方式使恢復至穩定的狀態。
所述步驟3)中的LED屏穩定工作狀態下消耗的電流值/理與實際工作
狀態下消耗的電流值/實際相差較大是指經連續二次檢測7刻示>/a *120%
的情況，否則認為兩者的值相當或相差較小。
此外，本發明還揭示了一種LED屏的故障檢測電路，該檢測電路包括與互感器(CMT908)原邊繞組相接的待檢測電路，與互感器(CMT908)副邊繞組相接的LED屏插座(PIN3)及繼電器(RELAY-SHDT)電路，該繼電器(RELAY-SHDT)電路用于給LED屏供電；當LED屏處于穩定的工作狀態時，所述繼電器的開關(K101)閉合，而當LED屏處于不穩定的工作狀態時，所述繼電器將接到通過LED屏控制卡發出的控制信號而斷開開關(KIOI)，以使得LED屏斷電復位。所述待檢測電路與LEO' ^控制卡—A7D相'接，以將檢測到的電壓值傳輸至LED屏的控制卡。
所述繼電器供電電路與LED屏控制卡的I/O相接，以接受LED屏的控制卡發出的控制繼電器斷開與閉合的信號。
本發明相對于現有技術來說，其能在提供LED屏的控制卡的同時，亦提供了一套LED屏系統出現故障時的檢測方法及電路，該檢測方法及檢測電路使用方便，且能快速采取措施以修復LED屏。
圖1是現有控制卡串行連接LED屏方式的示意圖；圖2是本發明LED屏的故障檢測電路的示意圖；圖3是本發明LED屏的故障檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明所揭示的LED屏的故障檢測方法及電路，其用于檢測LED屏及其控制卡是否處于穩定的工作狀態。當LED屏處于正常穩定的工作狀態時，即理想情況下LED屏每幀圖像所消耗的電流值為/理，而對每幀圖像LED屏實際
所消耗的電流值為/實際，當LED屏工作在穩定狀態時，LED屏實際消耗的電
流值7實際應當與理想情況下的LED屏消耗的電流/理相當或相差較小；而當LED屏上由于有LED燈顯示不正常等原因處于非穩定的狀態時，LED屏實際消耗的電流值/實際則與理想情況下的LED屏消耗的電流/理相差較大。因此，
通過比較LED屏實際消耗的電流值/實際則與理想情況下的LED屏消耗的電
流/理，則可得知LED屏是否處于正常穩定的工作狀態。
而對于理想情況下的LED屏消耗的電流/g ，其與每個LED燈的電流消耗量有關，理論上應該是每個LED燈在每個點位所消耗的電流的總和；而每個LED燈由于在顯示紅、綠、藍三種顏色時所消耗的電流不同，且在顯示每種顏色時由于亮度的不同其消耗的電流也不同，對于灰度等級為8級LED燈來
8說，按PWM (占空比)方jt獨立控葡m Q紅)，G (綠)，B (藍)發光灰度，從而實現全彩效果的LED控制卡系統技術，實際上每種顏色產生255級灰度等級(能顯示0 0xfe (255種)，有一級顏色(Oxff)由于協議規定，Oxff是停止位，所以顏色實際是無法顯示出來的)。單獨控制三種顏色的灰度，則可組合出255*255*255種Q6581375種)顏色。此外，由于每顆LED的控制卡也需消耗電流。由此，可獲得理想情況下的LED屏消耗的電流/g^用公式表示為
<formula>formula see original document page 9</formula>上式中
/理是理想情況下LED屏消耗的電流；
是每顆紅色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數);是每顆綠色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數);
"b 是每顆藍色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數)；7^〃 是每顆LED調光控制IC，正常情況下消耗的電流(常數)；Z'是調光IC的數量；
% =電源輸出功率77 ° 一電源輸入功率是開關電源轉換能耗，其由電源廠家
提供；
是LED控制卡，給每顆調光IC，要求紅、綠、藍三種LED燈，分
別顯示的亮度。
上式是對于LED屏的灰度等級為8級時/理的計算式，當LED屏的灰度等級為其他級別時(假設為m級)，/，的計算式則為<formula>formula see original document page 10</formula>
而對于每一幀圖像的LED屏實際所消耗的電流值為/g,，其可通過如圖
2所示的電路測得。在圖2中，LED屏的插座PIN3的接口與互感器CMT908的副邊繞組相接，而互感器CMT908的原邊繞組與待測電路相接，該電路由電阻R125、 R126、電容C112、 C113、 C114、穩壓二極管DS101及二極管D102以及電阻R128組成，該電路則將測得的電壓值接入LED屏控制卡(本發明中以HS600為例說明)的AD接口；互感器CMT908的副邊繞組還與繼電器RELAY-SHDT相接，而該繼電器RELAY-SHDT供電電路由二極管D103、晶體管Q103及電阻R127組成，用于給LED屏供電，且控制卡的I/0接口與該繼電器RELAY-SHDT相接以發給繼電器RELAY-SHDT是否切斷開關K101的控制信號。
如圖3示，當電路處于正常的工作狀態時，即實際測得的LED屏的電流消
耗值/實^與控制卡通過計算獲得的同一幀圖像的LED屏理論情況下的電流
消耗值/理相當或相差較小時，繼電器RELAY-SHDT通過開關K101的閉合使
得LED屏的供電正常工作；而當實際測得的LED屏的電流消耗值/實,與通過
計算獲得的同一幀圖像的LED屏理論情況下的電流消耗值/，相差較大時，繼電器RELAY-SHDT通過開關K101的斷開而切斷LED屏的供電，而使LED屏斷
電復位。而^@與J^的相差是否較大的判斷是以LED屏開始顯示后，連續
三次檢測如果7實際>/a *120%，則認為,實際與7理相差較大，否則則認為其相差較小。
本發明的技術內容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發明的教示及揭示而作種種不背離本發明精神的替換及修飾，因此，本發明保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本發明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種LED屏的故障檢測方法，其特征在包括如下步驟1)LED屏的控制卡計算獲得LED屏處于穩定工作狀態下LED屏每幀圖像消耗的電流值I理；2)通過檢測電路測量獲得LED屏實際工作狀態下LED屏每幀圖像消耗的電流值I實際；3)將同一幀圖像的LED屏穩定工作狀態下消耗的電流值I理與實際工作狀態下消耗的電流值I實際進行比較，若這兩個值相當或相差較小，則LED屏系統處于穩定的工作狀態；若這兩個值相差較大，則LED屏處于有故障的不穩定的狀態。
2. 如權利要求1所述的LED屏的故障檢測方法，其特征在于所述的步 驟l)中的LED屏處于穩定工作狀態下消耗的電流值7，的計算公式為-<formula>formula see original document page 2</formula>/理是理想情況下LED屏消耗的電流；是每顆紅色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數)； /e 是每顆綠色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數)；7s 是每顆藍色LED指示燈，最亮情況下消耗的電流(常數);7似《/是每顆調光IC，正常情況下消耗的電流(常數)；；Z'是調光IC的數量；% =電源輸出功率"° —電源輸入功率 是開關電源轉換能耗；"W是LED控制卡，給每顆調光IC，要求紅、綠、藍三種LED燈，分別顯示的亮度。
3. 如權利要求2所述的LED屏的故障檢測方法，其特征在于所述7，的計算式適于LED屏的灰度等級為8級。
4. 如權利要求2所述的LED屏的故障檢測方法，其特征在于當LED屏的灰度等級為m級時，7，值的計算式為<formula>formula see original document page 3</formula>
5. 如權利要求1所述的LED屏的故障檢測方法，其特征在于所述歩驟3)中若LED屏處于有故障的不穩定的狀態，則可通過使LED屏斷電復位的方式使恢復至穩定的狀態。
6. 如權利要求1所述的LED屏的故障檢測方法，其特征在于所述歩驟3)中的LED屏穩定工作狀態下消耗的電流值/理與實際工作狀態下消耗的電流值^實際相差較大是指經連續三次檢測7實際>7理*120%的情況，否則認為兩者的值相當或相差較小。
7. —種用于權利要求1所述的LED屏的故障檢測方法的LED屏的故障檢測電路，其特征在于該檢測電路包括與互感器(CMT908)原邊繞組相接的待檢測電路，與互感器(CMT908)副邊繞組相接的LED屏插座(PIN3)及繼電器(RELAY-SHOT)電路，該繼電器(RELAY-SHDT)電路用于給LED屏供電；當LED屏處于穩定的工作狀態時，所述繼電器的開關(K101)3閉合，而當LED屏處于不穩定的工作'狀態時，)^迷繼電器將接到通過LED 控制卡I/O發出的控制信號而斷開開關(KIOI)，以使得LED屏斷電復位。
8.如權利要求7所述的LED屏的故障檢測電路，其特征在所述待檢測 電路與LED屏控制卡的A/D接口相連接，檢測電壓值。
9.如權利要求7所述的LED屏的故障檢測電路，其特征在LED屏的控 制卡的I/0相連接，以接受LED屏的控制卡發出的控制繼電器斷開與閉合的 信號。
全文摘要
本發明揭示一種LED屏的故障檢測方法及電路，該檢測方法是通過LED屏的控制卡通過計算式計算獲得每幀圖像的LED屏在穩定工作狀態下其消耗的電流值I<sub>理</sub>，并通過檢測電路測量獲得LED屏實際工作狀態下其每幀圖像消耗的電流值I<sub>實際</sub>，然后將同一幀圖像的LED屏穩定工作狀態下消耗的電流值I<sub>理</sub>與實際工作狀態下消耗的電流值I<sub>實際</sub>進行比較，若這兩個值相當或相差較小，則LED屏系統處于穩定的工作狀態；若這兩個值相差較大，則LED屏處于有故障的不穩定的狀態，此時，則可通過故障檢測電路控制給LED屏供電的繼電器斷開，使LED屏斷電復位。
文檔編號G01R19/10GK101672869SQ200910181140
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月12日 優先權日2009年10月12日
發明者力 賈, 俊 馬, 黃君山 申請人:蘇州市華芯微電子有限公司