专利名称：具有冗余容错功能的led护栏管及其组成的灯屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及灯饰显示领域，特别是涉及一种LED护栏管及其组成的灯屏。
背景技术：
目前，LED护栏管已广泛应用于景观照明、楼宇亮化、广告招牌等场合，起到极好的美化作用。现有技术中，护栏管之间一般都是通过首尾串行对接，这种连接方式极大的限制了 LED护栏管作为一个显示面的应用；而且这种首尾串行对接方式连接的护栏管，当若干护栏管中的某一驱动芯片出现^"误时，将会导致后面连接的护栏管都不能正常工作。中国专利申请号200810102744. 9《一种LED护栏管及其组成的LED护栏管灯屏》通过采用一个单线传输驱动控制芯片来控制其他驱动芯片，基本上解决了上述存在的问题，但是由于现有技术中芯片与芯片之间都是采用串行连接的，且驱动控制芯片只有一条信号控制线路传输信号，当该信号控制线路断开或发生其他错误时，将会严重影响与其连接的器件，导致与其连接的芯片均无信号输入，LED发光二极管也都不能工作。
冗余是指重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作；容错是指系统在其某一组件故障时仍能继续正常工作的功能，容错功能一般是通过冗余组件来实现。保证系统在某些组成部分出现故障或差错时仍能正常工作的技术称为容错技术。从系统的故障可分为两类 一类是"致命的"，不可能自行修复，例如系统的主要部件全部损坏；另一类是局部的，可能被修复，例如部分元件失效、线路故障、偶然干扰引起的差错等。冗余容错技术正是利用冗余组件来构造一种能够自动排除非致命性故障的技术。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足，特别提出了 一种具有冗余容错功能的
LED护栏管及其组成的灯屏。
本发明采用的技术方案如下
方案一具有冗余容错功能的LED护栏管，包括透光外壳和灯体，灯体内设置有PCB板；设置在PCB板上的LED发光单元，包括至少一个发光二极管；驱动控制芯片，控制LED发光单元发光；与LED发光单元直接连接的一根电源正极线路和与驱动控制芯片直接连接的一根电源负极线路；所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路相互连接。
控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由所述冗余容错驱动控制芯片直接驱动控制所述LED发光单元发光。
控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由冗余容错驱动控制芯片控制所述其他驱动控制芯片，再由其他驱动控制芯片直接驱动所述LED发光单元发光。
所述冗余容错驱动控制芯片为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端，每对并行的信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线与信号输出端连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供的两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另 一条并行的信号控制线路运行。所述冗余容错驱动控制芯片为90度四向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有四对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由互相垂直传输方向的四根线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到其他三条并行的信号控制线路运行。
述冗余容错控制芯片具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片本身或者由其控制的驱动控制芯片发生错误时，冗余容错驱动控制芯片输出错误指示信号。
所述冗余容错驱动控制芯片安装在所述PCB板上。
所迷LED护栏管还包括有一呈凸形的连接端座，所述冗余容4昔驱动控制芯片安装在凸形连接端座内。
所述凸形连接端座内设置有电源正负极线路和信号控制线路，凸形连接端座内的冗余容错驱动控制芯片通过凸形连接端座上设置的母座与LED护栏管管体设置的公座插接来控制LED护栏管管体内的其他驱动控制芯片。
方案二由上述具有冗余容错功能的LED护栏管组成的灯屏，将若干具有冗余容错功能的LED护栏管通过一端相互连接形成具有冗余容错功能的LED护栏管灯屏，所述LED护栏管之间排列成梳子形状。
所述若干LED护栏管之间排列成鱼骨形状。
从以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果1、采用冗余容错驱动控制芯片串行连接，芯片具有至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，控制信号具有一重以上的冗余设计，当其中一条信号控制线路发生故障时，控制信号还可以通过其他并行的信号控制线路传输，不影响LED发光二极管及其他芯片的正常工作。
2、 冗余容错驱动控制芯片具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片本身或者由其控制的其他驱动控制芯片发生错误时，冗余容错驱动控制芯片可通过线路将数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片传回的信息进行^"误位置判断；也可以通过外接LED指示灯显示错误，使维修非常方便。
3、 冗余容错驱动控制芯片可以设置在PCB板上，也可以设置在一呈凸形连接端座上，增加了安装的灵活性。
4、 将若干本发明的LED护栏管组成具有冗余容错功能的LED护栏管灯屏，灯屏可以排列成梳子形状或鱼骨形状，这样可以在一定面积内提高LED护栏管灯屏的亮度以及刷新频率，达到优质显示的效果。
图1为本发明中LED护栏管的连接电路图；图2为本发明中LED护栏管的另一连接电路图；图3为本发明中90度四向冗余容错控制芯片之间的连接结构图；图4为本发明中设置有凸形连接端座的LED护栏管连接示意图；图5为本发明中LED护栏管灯屏连接示意图；图6为本发明中LED护栏管灯屏另一连接示意图。1、 PCB板 2、电源正极线路 3、电源负极线路 4、错误线路51、 52、 53、 54、信号控制线路6、 LED发光单元 7、冗余容错驱动控制芯片8、四根信号控制线路9、驱动控制芯片 10、母座 11、公座 12、管体13、线路 14、LED护栏管15、连接端座101、 103、 105、 107、信号输出端 102、104、 106、 108、信号输入端具体实施方式
参考图1, LED护栏管内的PCB板1上设置有一根电源正极线路2 、 一根电源负极线路3，若干驱动控制芯片和若干LED发光单元6，驱动控制芯片为冗余容错驱动控制芯片7,冗余容错驱动控制芯片7为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端102和103、 104和101，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端102或104通过一根线路与信号输出端103或101连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路51和52,由于两根线路传输方向相反，当相邻的冗余容错驱动控制芯片7之间的两条信号控制线路的一个信号输入端和一个信号输出端102和101，或104和103同时断开时，冗余容4t驱动控制芯片7可正常工作；LED发光单元6由红色发光二极管R、绿色发光二极管G、蓝色发光二极管B组成，分别与Rl、 R2、 R3串联；电源正极线路2和电源负极线路3给电路提供电压；系统发送的同步控制信号通过两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路51和52的信号输入端102、 104输入冗余容错驱动控制芯片7,再由冗余容错驱动控制芯片7直接驱动控制LED发光单元6发光；当信号控制线路51或52其中任何
一条线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另 一条并行信号控制线路运行，冗余容错控制芯片7具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片7发生错误时，冗余容错驱动控制芯片7通过线路4将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会根据芯片7传回的信息进行的错误位置判断，冗余容错控制芯片7也可以通过外接一个LED指示灯显示错误；冗余容错驱动控制芯片7与PCB板上相邻的冗余容错驱动控制芯片之间串行连接。
见图2， LED护栏管内的PCB板1上设置有一根电源正极线路2、 一根电源负极线路3，若干驱动控制芯片和若干LED发光单元6，驱动控制芯片中包括有一个冗余容错驱动控制芯片7,冗余容错驱动控制芯片7为180度双向冗余容4皆驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端102、 104和信号输出端101、103，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输入端连
控制线路51和52; LED发光单元6由红色发光二极管R、绿色发光二极管G、蓝色发光二极管B组成，分别与Rl、 R2、 R3串联；电源正极线路2和电源负才及线路3给电路提供电压；冗余容错驱动控制芯片7通过条并行的信号控制线路51和52的信号输入端102、 104输入同步控制信号，由冗余容错驱动控制芯片7来控制其他驱动控制芯片9，再由驱动控制芯片9驱动LED发光单元6发光；当信号控制线路51或52其中任何一条线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到另一条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路运行；冗余容错控制芯片7具有报错指示功能，当冗余容错驱动控制芯片7本身或者由其控制的驱动控制芯片9发生错误时，冗余容错驱动控制芯片7通过线路4将错误信号数据包上传到控制系统，控制系统会才艮据芯片7传回的信息进行的错误位置判断，冗余容错控制芯片7也可以通过外接一个LED指示灯显示错误；其他驱动控制芯片9之间通过四根信号控制线路8级联；冗余容错驱动控制芯片7与相邻的护栏管内的冗余容错驱动控制芯片串行连接。
见图3，冗余容错控制芯片7为90度四向冗余容^"驱动控制芯片，该芯片具有四对并行的信号输入端和信号输出端102和105、 104和107、 106和101、 108和103,每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，该芯片由互相垂直传输方向的四根线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路51、 52、 53和54，由于四根线路传输方向相互垂直，当相邻的冗余容错驱动控制芯片7之间的两条传输线路的一个信号输入端和一个信号输出端102和101，或104和103，或106和105，或108和107其中任一能正常工作时，冗余容错驱动控制芯片芯片7均可正常工作；当信号控制线路51、 52、 53和54其中任何一条线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到其他三条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路运行。
见图4,护栏管还包括有一呈凸形的连接端座15,冗余容错驱动控制芯片7安装在凸形连接端座15内，凸形连接端座15内设置有一根电源正极线路2、 一根电源负极线路3;冗余容错驱动控制芯片7为180度双向冗余容错驱动控制芯
控制线路51和52;根据实际需要冗余容错驱动控制芯片7也可以为90度四向冗余容错驱动控制芯片，该芯片由互相垂直传输方向的四根线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路51、 52、 53和54;凸形连接端座15内的冗余容4晉驱动控制芯片7通过凸形连接端座15上设置的母座10与LED护栏管管体12设置的公座11插接来控制LED护栏管管体12内的其他驱动控制芯片。
见图5,将若干迷的LED护栏管14通过的一端部的线路13相互连接形成灯屏，线路13包括电源正负极线路、信号控制线路和芯片错误回传线路，LED护栏管14之间可以通过在一端部设置公座和母座相互插接，也可以通过设置呈凸形的连接端座与管体插接的方式相互连接，所述LED护栏管之间排列成梳子形状。
见图6，将若干述的LED护栏管14通过的一端部的线路13相互连接形成灯屏，线路13包括电源正负极线路、信号控制线路和芯片错误回传线路，LED护栏管14之间可以通过在一端部设置公座和母座相互插接，也可以通过设置呈凸形的连接端座与管体插接的方式相互连接，所述若干LED护栏管之间排列成鱼骨形状。以上所述实施方式^f义用来说明本发明，但不限于此。在不偏离本发明构思的条件下，所属技术领域人员可做出适当变更调整，而这些变更调整也应納入本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1、具有冗余容错功能的LED护栏管，包括透光外壳和灯体，灯体内设置有PCB板；设置在PCB板上的LED发光单元，包括至少一个发光二极管；驱动控制芯片，控制LED发光单元发光；与LED发光单元直接连接的一根电源正极线路和与驱动控制芯片直接连接的一根电源负极线路；其特征在于所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对并行的信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路相互连接。
2、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于控制 信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由所述冗余容错驱动控制芯 片直接驱动控制所述LED发光单元发光。
3、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于控制信号通过冗余容错驱动控制芯片的信号输入端输入，由冗余容错驱动控制芯片控 制所述其他驱动控制芯片，再由其他驱动控制芯片直接驱动所述LED发光单元发光。
4、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 冗余容错驱动控制芯片为180度双向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有两对并行的信号输入端和信号输出端，每对并行的信号输入端和信号输出端的信号输入 端通过一根路线与信号输出端连接，该芯片由相反传输方向的两根线路提供两条 并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控制线路发生故 障时，控制系统均能自检并实时切换到另 一条并行的信号控制线路运行。
5、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 冗余容错驱动控制芯片为90度四向冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有四对并 行的信号输入端和信号输出端，每对并行的信号输入端和信号输出端的信号输入 端通过一根信号控制路线与信号输出端连接，该芯片由互相垂直传输方向的四根 线路提供四条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路，当其中任何一条信号控 制线路发生故障时，控制系统均能自检并实时切换到其他三条并行的信号控制线 路运行。
6、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 冗余容错驱动控制芯片具有报错指示功能，当所述冗余容错驱动控制芯片本身或 者由其控制的驱动控制芯片发生错误时，所述冗余容错驱动控制芯片输出错误 指示信号。
7、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 冗余容错驱动控制芯片安装在所述PCB板上。
8、 根据权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 LED护栏管还包括有一呈凸形的连接端座，所述冗余容错驱动控制芯片安装在凸 形连接端座内。
9、 根据权利要求8所述的具有冗余容错功能的LED护栏管，其特征在于所述 凸形连接端座内设置有电源正负极线路和信号控制线路，凸形连接端座内的冗余 容错驱动控制芯片通过凸形连接端座上设置的母座与LED护栏管管体设置的公座插接来控制LED护栏管管体内的其他驱动控制芯片。
10、 由权利要求1所述具有冗余容错功能的LED护栏管组成的灯屏，其特征在于 将若干权利要求1所述具有冗余容错功能的LED护栏管通过一端相互连接形成具 有冗余容错功能的LED护栏管灯屏，所述若干LED护栏管之间排列成才危子形状。
11、 根据权利要求10所述的灯屏，其特征在于所述若干LED护栏管之间排列 成鱼骨形状。
全文摘要
本发明公开了一种具有冗余容错功能的LED护栏管，包括透光外壳和灯体，灯体内设置有一根电源正极线路和一根电源负极线路；PCB板；LED发光单元，设置在PCB板上；驱动控制芯片，控制LED发光单元发光；所述驱动控制芯片中至少包括有一个冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路相互连接。由上述LED护栏管组成的灯屏设置成梳子形状或者鱼骨形状。
文档编号F21W111/08GK101576213SQ20081010601
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者松 商 申请人:北京巨数数字技术开发有限公司