一种具有多种频闪模式的高速频闪增亮光源控制器的制作方法

本发明涉及光源控制器技术领域，具体涉及一种具有多种频闪模式的高速频闪增亮光源控制器。

背景技术：

目前，光源控制器已经应用到光源控制的各个领域，控制器的主要作用是控制光源的亮度和照明状态（亮、灭）。通常来说，控制器对光源的控制主要有两种模式：常亮模式和频闪模式。常亮模式下光源按照设置的电流或者电压值保持一直照明的状态，其亮度是固定的；频闪模式下，光源控制器在某个特定的瞬间让光源照明，其他时间处于熄灭的状态，其工作时的亮度可以调整，并且能够在不影响光源使用寿命的情况下瞬间提高光源数倍亮度，对工业相机来说，可以在极短的曝光时间内得到高质量的图像，适合动态物体的高速拍摄。然而现有的具备频闪模式的光源控制器体积相对较大、占用空间大、频闪模式单一，响应速度慢，不能适应高速拍摄的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有多种频闪模式的高速频闪增亮光源控制器，该光源控制器实现光源多种方式的高速频闪工作，并能够实现光源的增亮频闪控制。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有多种频闪模式的高速频闪增亮光源控制器，包括电源管理模块、触发模块、主控模块、参数设置模块、输出驱动模块和光源接口，所述触发模块、所述主控模块、所述参数设置模块、所述输出驱动模块和所述光源接口分别与所述电源管理模块电连接，所述输出驱动模块与所述光源接口电连接，所述触发模块的信号输出端与所述主控模块的中断检测输入端电连接，所述参数设置模块和所述输出驱动模块分别与所述主控模块电连接。

作为本发明的一种改进，所述电源管理模块内部集成有降压转换电路，当所述电源管理模块的输入电压为vin时，通过降压转换电路可以把vin降至v1和v2；所述降压转换电路包括开关降压电路和线性降压电路，开关降压电路利用宽输入电压电源芯片u1将外部提供的直流电压vin降为v1，线性降压电路则是通过一个集成ldo芯片u2把电压v1降为v2。

作为本发明的一种改进，所述触发模块内部设置有触发提速电路，所述触发提速电路包括光耦恒流驱动电路、光耦和光耦输出比较电路，所述光耦输出比较电路通过所述光耦与所述光耦恒流驱动电路电连接。

作为本发明的一种改进，所述输出驱动模块内部设置有mos管驱动电路。

作为本发明的一种改进，所述参数设置模块包含频闪模式设置和输出脉宽设置两部分，它们分别通过拨码开关s1和s2来设置参数，其中，s1为频闪模式和输出脉宽时间单位设置开关；s2为输出脉宽时间等级设置开关。

本发明的有益效果在于：本发明包括电源管理模块、触发模块、主控模块、参数设置模块、输出驱动模块和光源接口，所述触发模块、所述主控模块、所述参数设置模块、所述输出驱动模块和所述光源接口分别与所述电源管理模块电连接，所述输出驱动模块与所述光源接口电连接，所述触发模块的信号输出端与所述主控模块的中断检测输入端电连接，所述参数设置模块和所述输出驱动模块分别与所述主控模块电连接。通过上述结构的设置，使得本发明的光源控制器实现光源多种方式的高速频闪工作，并能够实现光源的增亮频闪控制。另外，本发明能够根据实际情况设置相应的频闪模式和脉宽，其频闪模式灵活可变、实用性强，非常适合现代视觉光控场合的使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中降压转换电路的原理图；

图3为本发明中触发提速电路的原理图；

图4为本发明中输出驱动模块电路的原理图;

图5为本发明中参数设置模块电路的原理图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1~5所示，一种具有多种频闪模式的高速频闪增亮光源控制器，包括电源管理模块1、触发模块2、主控模块3、参数设置模块4、输出驱动模块5和光源接口6，触发模块2、主控模块3、参数设置模块4、输出驱动模块5和光源接口6分别与电源管理模块1电连接，输出驱动模块5与光源接口6电连接，触发模块2的信号输出端与主控模块3的中断检测输入端电连接，参数设置模块4和输出驱动模块5分别与主控模块3电连接。

优选地，电源管理模块1内部集成有降压转换电路11，当电源管理模块1的输入电压为vin时，通过降压转换电路11可以把vin降至v1和v2；降压转换电路11包括开关降压电路和线性降压电路，开关降压电路利用宽输入电压电源芯片u1将外部提供的直流电压vin降为v1，线性降压电路则是通过一个集成ldo芯片u2把电压v1降为v2。上述的v1、v2可以为整个电路提供所需能量，同时电源管理模块1还可以为光源提供所需电压，且光源输入电压跟随于电源管理模块1的输入电压，使得本发明的控制器能够很好地适应不同输入电压的光源。另外，本发明的控制器还可实现增亮功能，如对额定电压为vin/2的光源，电源管理模块1可以在某个瞬间，把输入的vin电压直接提供给光源，提升光源数倍亮度，由于持续的时间很短，所以该功能不影响光源使用寿命，同时能实现高亮输出，实现增亮的功能。

优选地，触发模块2内部设置有触发提速电路21，触发提速电路21包括光耦恒流驱动电路211、光耦212和光耦输出比较电路213，光耦输出比较电路213通过光耦212与光耦恒流驱动电路211电连接。光耦恒流驱动电路211给光耦212输入提供一个恒定的电流，提高光耦212打开时的响应速度，而光耦输出比较电路213使光耦212在关闭时的响应速度得到提高。这样本发明控制器的打开和关闭的响应速度均得到了提高，其响应时间短至5μs；并且允许外部触发频率非常高，最大能达到100khz，可实现高速频闪。

本发明的参数设置模块4包含频闪模式设置和输出脉宽设置两部分，它们分别通过一个4位拨码开关s1和一个10位拨码开关s2来设置参数，其中s1的1~3位（即图5中的m1~m3）控制光源的频闪模式，本控制器把频闪模式设计为6种；而s1的第4位(图5中的m4)控制频闪脉宽的时间单位：可设置为us或ms。s2控制光源频闪脉宽的时间等级，利用它的10个管脚（图5中的d1~d10）可在每个时间单位内再分为1023个时间等级。另外，本发明的主控模块3（即图5中的mcu)，会把参数设置模块4设置好的参数保存起来，并在不停地检测触发模块2的信号，而触发模块2可以为本发明的控制器提供一个外部触发信号，其控制着光源的输出，当主控模块3检测到触发信号时，它会将设置模块提供的参数转化为光源的频闪模式和频闪脉宽。

优选地，输出驱动模块5内部设置有mos管驱动电路51，在不降低pwm输入信号响应速度情况下，加大pwm信号的驱动能力，令到mos管在驱动高负载时能够实现高速开通和关断，大大降低了mos管的功耗。本发明的主控模块3输出控制信号到输出驱动模块5时，mos管驱动电路51用来控制mos管的打开和关闭，从而实现光源的频闪输出。

本发明的控制器在带载4a以内的光源时，温度控制得非常好，不需要增加散热片，这使得控制器小型化成为了可能，而整个控制器尺寸为102.0mm*22.0mm*19.8mm，非常小巧，并且支持din卡轨安装。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。