專利名稱：具有冗余容錯功能的水底燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明裝置，特別涉及一種水底燈。
背景技術：
現有技術中LED水底燈廣泛應用于噴泉、水景雕塑、瀑布、泳池、河道等場所，也可以用于LED投射燈所應用的場所。 一般LED水底燈采用全不銹鋼或者壓鑄鋁(防腐蝕)為外殼，密封良好，符合IP68防水標準，將其放置在水中，發出的五顏六色的光束透過水波射出，效果非常好。現有技術中LED水底燈有外控和內控兩種控制方式，外控是通過配置外控控制器可實現顏色變化，內控是通過內置驅動控制芯片來實現多種變化模式，可以實現漸變、跳變、色彩閃爍、隨機閃爍、漸變交換等動態效果。由于水底燈在大的場合應用一般都是將多個水底燈級聯通過一個控制系統進行控制，由于級聯的水底燈元器件多、連線多、電源多、電路復雜，當連接的某一器件發生鼓掌時，與其連接的其他器件均無法正常工作，且維修也不便。
冗余是指重復配置系統的一些部件，當系統發生故障時，冗余配置的部件介入并承擔故障部件的工作；容錯是指系統在其某一組件故障時仍能繼續正常工作的功能，容錯功能一般是通過冗余組件來實現。保證系統在某些組成部分出現故障或差錯時仍能正常工作的技術稱為容錯技術。從系統的故障可分為兩類 一類是"致命的"，不可能自行修復，例如系統的主要部件全部損壞；另一類是局部的，可能被修復，例如部分元件失效、線路故障、偶然干擾引起的差錯等。冗余容錯技術正是利用冗余組件來構造一種能夠自動排除非致命性故障的技術。
發明內容
本發明是為了解決現有技術中的不足，特別提出了 一種具有冗余容錯功能的 水底燈。
本發明釆用的技術方案如下 具有冗余容錯功能的水底燈，包括防水外殼和燈體，燈體內設有PCB板，PCB
板上設置有LED發光單元，包括至少一個發光二極管；驅動控制芯片，與LED 發光單元連接，并驅動控制所述LED發光單元發光；與LED發光單元連接的一根 電源正極線路和與驅動控制芯片直接連接的一根電源負極線路；信號控制線路， 輸入控制信號到驅動控制芯片；所述驅動控制芯片中至少包括有一個冗余容錯驅 動控制芯片，該芯片具有至少兩對并行的信號輸入端信號輸出端，每對信號輸入 端和信號輸出端的信號輸入端通過一根線路與信號輸出端連接，冗余容錯驅動控
號控制線路相互連接。
所述控制信號通過冗余容4昔驅動控制芯片的信號輸入端輸入，由所述冗余容 錯驅動控制芯片直接驅動控制所述LED發光單元發光。
所述控制信號通過冗余容錯驅動控制芯片的信號輸入端輸入，由冗余容錯驅 動控制芯片控制所述其他驅動控制芯片，再由其他驅動控制芯片直接驅動所述 LED發光單元發光。
所述冗余容錯驅動控制芯片為180度雙向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具 有兩對并行的信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸 入端通過一根線路與信號輸出端連接，該芯片由相反傳輸方向的兩根線路提供兩 條并行且具有冗余容錯功能的信號控制線路，當其中任何一條信號控制線路發生 故障時，控制系統均能自檢并實時切換到另 一條并行的信號控制線路運行。所述冗余容錯驅動控制芯片為90度四向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具
有四對并行的信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸 入端通過一根線路與信號輸出端連接，該芯片由互相垂直傳輸方向的四根線路提 供四條并行且具有冗余容錯功能的信號控制線路，當其中任何一條信號控制線路 發生故障時，控制系統均能自檢并實時切換到其他三條并行信號控制線路運行。 所述冗余容錯驅動控制芯片具有報錯指示功能，當冗余容錯驅動控制芯片本 身或者由其控制的驅動控制芯片發生錯誤時，冗余容錯驅動控制芯片輸出錯誤指 示信號。
所述LED發光單元為由紅色發光二極管、綠色發光二極管或藍色發光二極管 組成的單基色LED發光單元。
所述LED發光單元為紅色發光二極管、綠色發光二極管或藍色發光二極管任 意組合組成的雙基色或三基色LED發光單元。
所述PCB板及設置在PCB板上的冗余容錯驅動控制芯片封裝在所述LED發光 單元內，并與所述LED發光單元組成一個密封的顯示單元，所述燈體包括有若干 個上述顯示單元。
所述燈體內設有將顯示單元固定在燈體中部臺階上的固定塊。 從以上技術方案可以看出，本發明具有如下有益效果
1、 采用冗余容錯驅動控制芯片串行連接，芯片具有至少兩條并行且具有冗余容 錯功能的信號控制線路，控制信號具有一重以上的冗余設計，當其中一條信號控 制線路發生故障時，控制信號還可以通過其他并行的信號控制線路傳輸，不影響 LED發光二極管及其他芯片的正常工作。
2、 冗余容錯驅動控制芯片具有報錯指示功能，當冗余容錯驅動控制芯片發生錯 誤時，冗余容錯驅動控制芯片可通過線路將數據包上傳到控制系統，控制系統會根據芯片傳回的信息進行錯誤位置判斷；也可以通過外接LED指示燈顯示有錯誤， 使維修非常方便。
3、將PCB板及設置在PCB板上的冗余容錯驅動控制芯片封裝在所述LED發光單 元內，并與所述LED發光單元組成一個密封的顯示單元，可以使水底燈的防水效 果更加好。
圖1為本發明7K底燈示意圖； 圖2為本發明水底燈另一實施示意圖； 圖3為本發明中水底燈的PCB板電路圖； 圖4為本發明水底燈另一PCB板電路圖5為本發明水底燈中90度四向冗余容錯驅動控制芯片連接結構圖。
具體實施例方式
參考圖1, LED水底燈由防水外殼1和燈體2組成，燈體內包括一根電源正 極線路和一根電源負極線路6、 PCB板5, LED發光單元3設置在PCB板上，PCB 板上還設置有驅動控制芯片，驅動控制芯片中至少有一個為冗余容錯驅動控制芯 片4,冗余容錯驅動控制芯片4通過線路6輸入控制信號，或者由冗余容錯芯片 4直接驅動LED發光單元3發光；或者冗余容錯芯片4控制其他驅動芯片，再由 其他驅動芯片直接驅動LED發光單元3發光，LED發光單元3可以為紅色發光二 極管、或綠色發光二極管、或藍色發光二極管組成的單基色LED發光單元；也可 以為紅色發光二極管、綠色發光二極管或藍色發光二極管任意組合組成的雙基色 或三基色LED發光單元。
參考圖2,為使本發明的水底燈的防水效果更好，將PCB板5及設置在PCB 板5上的冗余容錯驅動控制芯片5及其他驅動芯片封裝在LED發光單元3內，并與LED發光單元3組成一個密封的顯示單元8，水底燈的燈體2包括有若干個顯 示單元8，若干個顯示單元8之間通過線路6相互連接；燈體2內還設有固定塊 7,固定塊7將顯示單元8固定在燈體2中部臺階上。
參考圖3，水底燈的PCB板5上設置有一根電源正極線路9、 一根電源負極 線路IO,驅動控制芯片和干LED發光單元3，驅動控制芯片中包括有一個冗余容 錯驅動控制芯片4,冗余容錯驅動控制芯片4為180度雙向冗余容錯驅動控制芯 片，該芯片具有兩對并行的信號輸入端和信號輸出端101和104、 103和102,每 對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根線路與信號輸出端連接，該芯 片由相反傳輸方向的兩根線路提供兩條并行且具有冗余容錯功能的信號控制線 路12和13,由于兩根線路傳輸方向相反，當相鄰的冗余容錯驅動控制芯片4之 間的兩條傳輸線路的一個信號輸入端和一個信號輸出端101和102，或103和104 同時斷開時，冗余容錯驅動控制芯片4可正常工作；LED發光單元3由紅色發光 二極管R、綠色發光二極管G、藍色發光二極管B組成，分別與Rl、 R2、 R3串聯； 一根電源正極線路9和一根電源負極線路10給電路提供電壓；冗余容錯驅動控 制芯片4通過兩條并行且具有冗余容錯功能的的信號控制線路12和13的信號輸 入端101、 103輸入同步控制信號，由冗余容錯驅動控制芯片4來控制其他驅動 控制芯片15，再由驅動控制芯片15直接驅動LED發光單元3發光；當信號控制 線路12或13其中任何一條信號控制線路發生故障時，控制系統均能自檢并實時 切換到另一條并行的信號控制線路運行；冗余容錯控制芯片4具有報錯指示功負fe, 當冗余容錯驅動控制芯片4本身或者由其控制的驅動控制芯片15發生錯誤時， 冗余容錯驅動控制芯片4通過線路11將錯誤信號數據包上傳到控制系統，控制 系統會根據芯片4傳回的信息進行的錯誤位置判斷，冗余容錯控制芯片4也可以 通過外接一個LED指示燈顯示錯誤；驅動控制芯片15之間通過四根信號控制線路14級聯；冗余容錯驅動控制芯片4與相鄰的水底燈內的冗余容錯驅動控制芯 片串行連接。
參考圖4,水底燈的PCB板5上設置有一根電源正極線路9、 一根電源負極 線路10,驅動控制芯片和LED發光單元3,驅動控制芯片為冗余容錯驅動控制芯 片4,冗余容錯驅動控制芯片4為180度雙向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片由
13; LED發光單元3由紅色發光二極管R、綠色發光二極管G、藍色發光二極管B 組成，分別與R1、 R2、 R3串聯；電源正極線路9和電源負極線路10給電路提供 電壓；冗余容錯驅動控制芯片4通過兩條并行的信號控制線路12和13的信號輸 入端輸入同步控制信號，由冗余容錯驅動控制芯片4直接驅動LED發光單元3發 光；當信號控制線路12或13其中任何一條信號控制線路發生故障時，控制系統 均能自檢并實時切換到另 一條并行信號控制線路運行；冗余容錯控制芯片4具有 報錯指示功能，當冗余容錯驅動控制芯片4本身發生錯誤時，冗余容錯驅動控制 芯片4通過線路11將錯誤信號數據包上傳到控制系統，控制系統會根據芯片4 傳回的信息進行的錯誤位置判斷，冗余容錯控制芯片4也可以通過外接一個LED 指示燈顯示錯誤；冗余容錯驅動控制芯片4與PCB5上相鄰的冗余容錯驅動控制 芯片串行連接。
參考圖5，冗余容錯控制芯片4為90度四向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片 具有四對并行的信號$命入端和信號輸出端101和106、 103和108、 105和102、 107和104,每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根線路與信號輸
功能的信號控制線路12、 13、 121和131，當信號控制線路12、 13、 121和131 其中任何一條線路發生故障時，控制系統均能自;f全并實時切換到其他三條并行信號控制線路運行。
以上所述實施方式僅用來說明本發明，但不限于此。在不偏離本發明構思的 條件下，所屬技術領域人員可做出適當變更調整，而這些變更調整也應納入本發 明的權利要求保護。
權利要求
1、具有冗余容錯功能的水底燈，包括防水外殼和燈體，燈體內包括有PCB板，PCB板上設置有LED發光單元，包括至少一個發光二極管；驅動控制芯片，與LED發光單元連接，并驅動控制所述LED發光單元發光；與LED發光單元連接的一根電源正極線路和與驅動控制芯片直接連接的一根電源負極線路信號控制線路，輸入控制信號到驅動控制芯片；其特征在于所述驅動控制芯片中至少包括有一個冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具有至少兩對并行的信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根線路與信號輸出端連接，冗余容錯驅動控制芯片之間通過至少兩根線路所提供的至少兩條并行且具有冗余容錯功能的信號控制線路相互連接。
2、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述控制 信號通過冗余容錯驅動控制芯片的信號輸入端輸入，由所述冗余容錯驅動控制芯 片直接驅動控制所述LED發光單元發光。
3、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所迷控制 信號通過冗余容錯驅動控制芯片的信號輸入端輸入，由冗余容錯驅動控制芯片控 制所述其他驅動控制芯片，再由其他驅動控制芯片直接驅動所述LED發光單元 發光。
4、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的7K底燈，其特征在于所述冗余 容錯驅動控制芯片為180度雙向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具有兩對并行的信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根 線路與信號輸出端連接，該芯片由相反傳輸方向的兩根線路提供兩條并行且具有 冗余容錯功能的信號控制線路，當其中任何一條信號控制線路生故障時，控制系 統均能自檢并實時切換到另 一條并行信號控制線路運行。
5、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述冗余 容錯驅動控制芯片為90度四向冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具有四對并行的 信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根 線路與信號輸出端連接，該芯片由互相垂直傳輸方向的四根線路提供四條并行且 具有冗余容錯能力的信號控制線路，當其中任何一條信號控制線路發生故障時， 控制系統均能自檢并實時切換到其他三條并行信號控制線路運行。
6、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述冗余 容錯驅動控制芯片具有4艮錯指示功能，當冗余容錯驅動控制芯片本身或者由其控 制的驅動控制芯片發生錯誤時，冗余容錯驅動控制芯片輸出錯誤指示信號。
7、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述LED 發光單元為由紅色發光二極管、綠色發光二極管或藍色發光二極管組成的單基色 LED發光單元。
8、 根據權利要求1所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述LED 發光單元為紅色發光二極管、綠色發光二極管或藍色發光二極管任意組合組成的 雙基色或三基色混光LED發光單元。
9、 根據權利要求2所迷的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所迷PCB 板及設置在PCB板上的冗余容錯驅動控制芯片封裝在所述LED發光單元內，并與 所述LED發光單元組成一個密封的顯示單元，所述燈體包括有若干個上述顯示單 元。
10、根據權利要求9所述的具有冗余容錯功能的水底燈，其特征在于所述燈體 內設有將顯示單元固定在燈體中部臺階上的固定塊。
全文摘要
本發明公開了一種具有冗余容錯功能的水底燈，包括防水外殼和燈體，燈體內設PCB板，PCB上設置有一根電源正極線路、一根電源負極線路、信號控制線路、LED發光單元和驅動控制芯片，所述驅動控制芯片中至少包括有一個冗余容錯驅動控制芯片，該芯片具有至少兩對并行的信號輸入端和信號輸出端，每對信號輸入端和信號輸出端的信號輸入端通過一根線路與信號輸出端連接，冗余容錯驅動控制芯片之間通過至少兩根線路所提供的至少兩條并行且具有冗余容錯功能的信號控制線路相互連接。
文檔編號H05B37/04GK101583226SQ200810111729
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月15日 優先權日2008年5月15日
發明者松 商 申請人:北京巨數數字技術開發有限公司