CN108761355A - 一种故障灯检测电路与*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种故障灯检测电路与***，涉及灯具技术领域。故障灯检测电路包括处理器、恒流源、基准电源、运算放大器模块、灯具模块、开关模块、电阻模块以及继电器模块，开关模块用于在灯具模块处于断开状态时导通，运算放大器模块用于依据灯具模块的通断状态以及开关模块的导通状态输出状态信号，处理器用于依据状态信号控制继电器的连接状态，以使灯具模块中的未损坏的光源正常运行。本发明提供的故障灯检测电路与***无需人工操作，更加方便以及不会对机场的正常运行带来不便的优点。

Description

一种故障灯检测电路与***

技术领域

本发明涉及灯具技术领域，具体而言，涉及一种故障灯检测电路与***。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，越来越多的人在出行时有更多的选择，而飞机由于其速度快的特点受到人们的欢迎，因此航空行业获得了巨大的发展，同时，机场的照明也会人们关注的重点。

由于目前机场灯具回路使用机场恒流源作为供电电源，所以所有的机场灯具都是串联使用的，每个灯具配一个隔离变压器。目前绝大多数机场灯具都是不具备故障灯检测电路的，机场灯具损坏后，只能任由隔离变压器开路，这会产生一个很大的感抗，如果损坏的机场灯具占比达到一定值后，机场恒流源会由于隔离变压器巨大的感抗而无法工作。即当机场的灯具出现一部分损坏时，另一部未发生故障的灯具也无法使用，给机场的正常运行带来不便。

有鉴于此，如何解决上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种故障灯检测电路，以解决现有技术中当机场的一部分的灯具出现故障时，其它未出现故障的灯具也无法使用的情况。

本发明的另一目的在于提供一种故障灯检测***，以解决现有技术中当机场的一部分的灯具出现故障时，其它未出现故障的灯具也无法使用的情况。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种故障灯检测电路，所述故障灯检测电路包括处理器、恒流源、基准电源、运算放大器模块、灯具模块、开关模块、电阻模块以及继电器模块，所述处理器分别与所述运算放大器模块、所述继电器模块电连接，所述恒流源分别与所述开关模块、所述继电器模块以及所述灯具模块电连接，所述继电器与所述灯具模块电连接，所述开关模块与所述运算放大器模块电连接，所述基准电源与所述运算放大器模块电连接，所述电阻模块与所述灯具模块电连接，所述开关模块用于在所述灯具模块处于断开状态时导通，所述运算放大器模块用于依据所述灯具模块的通断状态以及所述开关模块的导通状态输出状态信号，所述处理器用于依据所述状态信号控制所述继电器的连接状态，以使所述灯具模块中的未损坏的灯具正常运行。

进一步地，所述运算放大器模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器以及第四运算放大器，所述灯具模块包括第一灯具与第二灯具、所述开关模块包括第一可控硅、第二可控硅、第一触发管以及第二触发管，所述继电器模块包括第一继电器与第二继电器，所述电阻模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器均与所述基准电源的反向输入端电连接，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器的输出端均与所述处理器电连接，且所述处理器分别与所述第一继电器、所述第二继电器电连接，所述恒流源、所述第一灯具以及所述第一电阻依次串联后接地，所述恒流源、所述第二灯具以及所述第二电阻也依次串联后接地，所述第一继电器与所述第一灯具电连接，所述第二继电器与所述第二灯具电连接且所述第一继电器与所述第二继电器电连接，所述第一电阻的与所述第一灯具连接的一端与所述第一运算放大器的同相输入端电连接，所述第二电阻的与所述第二灯具连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端电连接，所述第一触发二极管与所述第一可控硅并联，且所述第一触发二极管分别与所述第三运算放大器的同向输入端、所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述可控硅的一端也接地，所述第二触发二极管与所述第二可控硅并联，且所述第二触发二极管分别与所述第四运算放大器的同向输入端、所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接地，所述可控硅的一端也接地。

进一步地，所述第一继电器与所述第二继电器均包括单刀双掷继电器，所述单刀双掷继电器包括常开端、常闭端以及活动端，所述第一继电器的常开端与常闭端分别与所述第一灯具的两端电连接，所述第二继电器的常开端与常闭端分别与所述第二灯具的两端电连接，所述第一继电器的活动端与所述第二继电器的活动端电连接。

进一步地，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器集成于一芯片上。

进一步地，所述第一可控硅与所述第二可控硅均为双向可控硅。

进一步地，所述第一灯具与所述第二灯具均包括光源或传感器。

进一步地，所述光源包括卤素光源与LED光源。

进一步地，所述恒流源的电流范围在2.8～6.6A。

进一步地，所述处理器包括数字滤波器。

另一方面，本发明实施例还提供了一种故障灯检测***，所述故障灯检测***包括多个故障灯检测电路，且多个所述故障检测电路的灯具模块串联。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的了一种故障灯检测电路与***，该故障灯检测电路包括处理器、恒流源、基准电源、运算放大器模块、灯具模块、开关模块、电阻模块以及继电器模块，由于当灯具模块出现故障时，运算放大器模块输出的状态信号以及开关模块的导通状态会改变，所以通过判断运算放大器模块输出的状态信号以及开关模块的导通状态，处理器可以判断出灯具模块是否出现故障，然后控制继电器的连接状态，从而使灯具模块中的未损坏的光源正常运行。一方面，由于处理器能够通过判断出灯具模块是否出现故障，所以能够自动实现故障灯的检测，无需人工操作，更加方便。另一方面，由于在检测到灯具模块出现故障后，处理器还会控制继电器的连接状态，从而使灯具模块中的未损坏的光源正常运行，所以在实际使用中，一部灯具出现损坏，但其它的灯具也能够更长运行，不会对机场的正常运行带来不便。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明的一个实施例提供的故障灯检测电路的模块示意图。

图2示出了本发明的一个实施例提供的故障灯检测电路的电路图。

图3示出本发明的一个实施例提供的第一继电器与第二继电器的示意图。

图4示出本发明的一个实施例提供的故障灯检测***的模块示意图。

图标：100-故障灯检测电路；110-恒流源；120-处理器；130-运算放大器模块；131-第一运算放大器；132-第二运算放大器；133-第三运算放大器；134-第四运算放大器；140-继电器模块；141-第一继电器；1411-常开端；1412-常闭端；1413-活动端；142-第二继电器；150-基准电源；160-开关模块；161-第一可控硅；162-第二可控硅；163-第一触发管；164-第二触发管；170-灯具模块；171-第一灯具；172-第二灯具；180-电阻模块；181-第一电阻；182-第二电阻；183-第三电阻；184-第四电阻；200-故障灯检测***。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，为本发明实施例所提供的了一种故障灯检测电路100，该故障灯检测电路100包括处理器120、恒流源110、基准电源150、运算放大器模块130、灯具模块170、开关模块160、电阻模块180以及继电器模块140，处理器120分别与运算放大器模块130、继电器模块140电连接，恒流源110分别与开关模块160、继电器模块140以及灯具模块170电连接，继电器与灯具模块170电连接，开关模块160与运算放大器模块130电连接，基准电源150与运算放大器模块130电连接，电阻模块180与灯具模块170电连接，开关模块160用于在灯具模块170处于断开状态时导通，运算放大器模块130用于依据灯具模块170的通断状态以及开关模块160的导通状态输出状态信号，处理器120用于依据状态信号控制继电器的连接状态，以使灯具模块170中的未损坏的灯具正常运行。

具体地，请参阅图2，在本实施例中，运算放大器模块130包括第一运算放大器131、第二运算放大器132、第三运算放大器133以及第四运算放大器134，灯具模块170包括第一灯具171与第二灯具172、开关模块160包括第一可控硅161、第二可控硅162、第一触发管163以及第二触发管164，继电器模块140包括第一继电器141与第二继电器142，电阻模块180包括第一电阻181、第二电阻182、第三电阻183以及第四电阻184，第一运算放大器131、第二运算放大器132、第三运算放大器133以及第四运算放大器134均与基准电源150的反向输入端电连接，第一运算放大器131、第二运算放大器132、第三运算放大器133以及第四运算放大器134的输出端均与处理器120电连接，且处理器120分别与第一继电器141、第二继电器142电连接，恒流源110、第一灯具171以及第一电阻181依次串联后接地，恒流源110、第二灯具172以及第二电阻182也依次串联后接地，第一继电器141与第一灯具171电连接，第二继电器142与第二灯具172电连接且第一继电器141与第二继电器142电连接，第一电阻181的与第一灯具171连接的一端与第一运算放大器131的同相输入端电连接，第二电阻182的与第二灯具172连接的一端与第二运算放大器132的同相输入端电连接，第一触发二极管与第一可控硅161并联，且第一触发二极管分别与第三运算放大器133的同向输入端、第三电阻183的一端电连接，第三电阻183的另一端接地，可控硅的一端也接地，第二触发二极管与第二可控硅162并联，且第二触发二极管分别与第四运算放大器134的同向输入端、第四电阻184的一端电连接，第四电阻184的另一端接地，可控硅的一端也接地。

并且，需要说明的是，在本实施例中，第一继电器141与第二继电器142均包括单刀双掷继电器，单刀双掷继电器包括常开端1411、常闭端1412以及活动端1413，第一继电器141的常开端1411与常闭端1412分别与第一灯具171的两端电连接，第二继电器142的常开端1411与常闭端1412分别与第二灯具172的两端电连接，第一继电器141的活动端1413与第二继电器142的活动端1413电连接。在未接收到处理器120发送的转换指令时，单刀双掷继电器的活动端1413始终与常闭端1412接触，从而使单刀双掷继电器处于常闭状态，当接收到处理器120发送的转换指令时，活动端1413会与常开端1411接触，以使常开端1411处于导通状态。

在本实施例中，故障灯检测电路100的工作原理为：

当要开启机场的第一灯具171与第二灯具172时，第一继电器141处于常开状态(即活动端1413与常开端1411接触)，第二继电器142也处于常开状态，需要说明的是，在实施例中，第一继电器141与第二继电器142为相同型号，无论机场的第一灯具171与第二灯具172是否正常，初始上电的时候，第一继电器141与第二继电器142均会处于常闭状态，从而组成短路回路，确保在上电时不会因为机场的第一灯具171与第二灯具172的故障而产生开路。

基准电源150分别与与第一运算放大器131、第二运算放大器132、第三运算放大器133以及第四运算放大器134的反向输入端电连接，从而产生一个Vref的基准电压。在上电时，由于第一继电器141和第二继电器142组成短路，所以开关模块160不导通，即第三运算放大器133与第四运算放大器134的正向输入端为低压，从而使第三运算放大器133与第四运算放大器134输出高电平。需要说明的是，运算放大器的工作原理为当正向输入端的电压高于反向输入端的电压时，该运算放大器的输出端输出高电平；当正向输入端的电压低于反向输入端的电压时，该运算放大器的输出端输出低电平。

由于第一运算放大器131的正向输入端通过第一灯具171，再通过第一继电器141的常闭端1412连地，所以，如果第一灯具171无异常时，第一运算放大器131输出低电平，而第一灯具171出现故障而开路时，第一运算放大器131的同相输入端有高压，即此时第一运算放大器131输出高电平，从何可以通过处理器120来判断第一灯具171是否正常。

同理的，由于第二运算放大器132的正向输入端通过第二灯具172，再通过第二继电器142的常闭端1412连地，所以，如果第二灯具172无异常时，第二运算放大器132输出低电平，而第二灯具172出现故障而开路时，第二运算放大器132的同相输入端有高压，即此时第二运算放大器132输出高电平，从何可以通过处理器120来判断第二灯具172是否正常。

处理器120和第一继电器141、第二继电器142相连，这使处理器120能直接控制第一继电器141和第二继电器142；在上电时，处理器120能够根据四个运算放大器的信号来判断机场的第一灯具171和第二灯具172是正常状态还是损坏状态，如果第一灯具171处于正常状态，处理器120会发送信号至第一继电器141，使第一继电器141的活动端1413与常开端1411连通，此时，电流会通过第一灯具171，使其正常工作。如果第二灯具172处于正常状态，处理器120会发送信号至第二继电器142，使第二继电器142的活动端1413与常开端1411连通，此时，电流会通过第二灯具172，使其正常工作。

当机场的第一灯具171或第二灯具172正常启动工作后如果出现故障，例如，第一灯具171出现故障开路，此时第一继电器141的活动端1413仍然和常开端1411连通，所以第一运算放大器131还是输出低电平，所以在灯具启动后，不是通过第一运算放大器131的输出信号来确定灯具是否故障，而是通过第三运算放大器133进行确定。由于第一继电器141的活动端1413和常开端1411连通，所以当第一灯具171故障开路后，整个电路处于开路状态，由于恒流源110开路会产生高压，从而触发第一触发管163，在本实施例中，第一触发管163与第二触发管164均为双向触发二极管，第一可控硅161与第二可控硅162均为双向可控硅，当第一触发管163导通后，可触发第一可控硅161导通外，还通过第三电阻183产生一个电压信号，这个信号经过第三运算放大器133传输至处理器120，处理器120处理后会控制第一继电器141复位，复位后第一继电器141的活动端1413与常闭端1412连通，将第一灯具171短路。同时，第二灯具172壳正常运行，并且，工作人员能够在第二灯具172正常运行的情况下进行维修，从而不会给机场的正常运行带来不便。由于当第二灯具172出现故障时，其工作原理与第一灯具171出现故障时的工作原理相同，所以在此不再赘述。

当机场灯具在正常启动工作后出现故障并维修后，基本原理和启动时类似。以第一灯具171为例，由于第一灯具171损坏后，第一继电器141复位，其活动端1413与常闭端1412连通，第一运算放大器131送入处理器120的信号是为低电平，所以不以第三运算放大器133的信号为准而以第一运算放大器131的信号为准，第一运算放大器131的同向输入端连接第一灯具171，所以当机场灯具第一灯具171出现故障而未修复时，第一运算放大器131输出高电平。如果第一灯具171刚修复，此时运算放大器第一运算放大器131的同向输入端能通过第一灯具171、第一继电器141的活动端1413与常闭端1412连到地，所以当第一灯具171修复后，运算放大器第一运算放大器131输出低电平，据此，可以通过处理器120来判断第一灯具171是否修复，同时根据第一运算放大器131的信号，处理器120能及时启动第一继电器141，使第一灯具171立即进入正常工作状态。由于与判断第二灯具172是否修复的工作原理与上述判断第一灯具171是否修复的工作原理基本相同，所以在此不再赘述。

需要说明的是，为了在实际使用过程中使故障灯检测电路100的体积更小，从而更加实用，在本实施例中，第一运算放大器131、第二运算放大器132、第三运算放大器133以及第四运算放大器134集成于一芯片上。

并且，由于本实施例提供的故障灯检测电路100适用于机场，所以恒流源110的电流范围为2.8～6.6A。当然地，本实施例提供的故障灯检测电路100也可适用于其它场所，本实施例对此并不做任何限定。

在本实施例中，第一灯具171与第二灯具172均包括光源或传感器，进一步地，光源包括卤素光源与LED光源。

由于本实施例提供的故障灯检测电路100包括处理器120，所以可以方便灵活的设定各个参数。为了避免噪声干扰误操作，处理器120包括数字滤波器。

由于本实施例提供的故障灯检测电路100能够实现自动检测与自动复位的功能，所以无需人为干预，节约维护的人工。

第二实施例

请参阅图4，本发明实施例还提供了一种故障灯检测***200，该故障灯检测***200包括多个如第一实施例所述的故障灯检测电路100，且多个故障检测电路的灯具模块170串联。

具体的，由于在机场中设置有多个光源，且光源之间串联，由于每个光源之间的距离较长，所以在本实施例中，为减小布线成本，将每两个光源作为一个灯具模块，即两个光源设置一个故障灯检测电路100。从而减小了布线成本。

综上所述，本发明提供的了一种故障灯检测电路与***，该故障灯检测电路包括处理器、恒流源、基准电源、运算放大器模块、灯具模块、开关模块、电阻模块以及继电器模块，由于当灯具模块出现故障时，运算放大器模块输出的状态信号以及开关模块的导通状态会改变，所以通过判断运算放大器模块输出的状态信号以及开关模块的导通状态，处理器可以判断出灯具模块是否出现故障，然后控制继电器的连接状态，从而使灯具模块中的未损坏的光源正常运行。一方面，由于处理器能够通过判断出灯具模块是否出现故障，所以能够自动实现故障灯的检测，无需人工操作，更加方便。另一方面，由于在检测到灯具模块出现故障后，处理器还会控制继电器的连接状态，从而使灯具模块中的未损坏的光源正常运行，所以在实际使用中，一部灯具出现损坏，但其它的灯具也能够更长运行，不会对机场的正常运行带来不便。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种故障灯检测电路，其特征在于，所述故障灯检测电路包括处理器、恒流源、基准电源、运算放大器模块、灯具模块、开关模块、电阻模块以及继电器模块，所述处理器分别与所述运算放大器模块、所述继电器模块电连接，所述恒流源分别与所述开关模块、所述继电器模块以及所述灯具模块电连接，所述继电器与所述灯具模块电连接，所述开关模块与所述运算放大器模块电连接，所述基准电源与所述运算放大器模块电连接，所述电阻模块与所述灯具模块电连接，所述开关模块用于在所述灯具模块处于断开状态时导通，所述运算放大器模块用于依据所述灯具模块的通断状态以及所述开关模块的导通状态输出状态信号，所述处理器用于依据所述状态信号控制所述继电器的连接状态，以使所述灯具模块中的未损坏的灯具正常运行。

2.如权利要求1所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述运算放大器模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器以及第四运算放大器，所述灯具模块包括第一灯具与第二灯具、所述开关模块包括第一可控硅、第二可控硅、第一触发管以及第二触发管，所述继电器模块包括第一继电器与第二继电器，所述电阻模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器均与所述基准电源的反向输入端电连接，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器的输出端均与所述处理器电连接，且所述处理器分别与所述第一继电器、所述第二继电器电连接，所述恒流源、所述第一灯具以及所述第一电阻依次串联后接地，所述恒流源、所述第二灯具以及所述第二电阻也依次串联后接地，所述第一继电器与所述第一灯具电连接，所述第二继电器与所述第二灯具电连接且所述第一继电器与所述第二继电器电连接，所述第一电阻的与所述第一灯具连接的一端与所述第一运算放大器的同相输入端电连接，所述第二电阻的与所述第二灯具连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端电连接，所述第一触发二极管与所述第一可控硅并联，且所述第一触发二极管分别与所述第三运算放大器的同向输入端、所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述可控硅的一端也接地，所述第二触发二极管与所述第二可控硅并联，且所述第二触发二极管分别与所述第四运算放大器的同向输入端、所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接地，所述可控硅的一端也接地。

3.如权利要求2所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述第一继电器与所述第二继电器均包括单刀双掷继电器，所述单刀双掷继电器包括常开端、常闭端以及活动端，所述第一继电器的常开端与常闭端分别与所述第一灯具的两端电连接，所述第二继电器的常开端与常闭端分别与所述第二灯具的两端电连接，所述第一继电器的活动端与所述第二继电器的活动端电连接。

4.如权利要求2所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器、所述第三运算放大器以及所述第四运算放大器集成于一芯片上。

5.如权利要求2所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述第一可控硅与所述第二可控硅均为双向可控硅。

6.如权利要求2所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述第一灯具与所述第二灯具均包括光源或传感器。

7.如权利要求6所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述光源包括卤素光源与LED光源。

8.如权利要求1所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述恒流源的电流范围为2.8～6.6A。

9.如权利要求1所述的故障灯检测电路，其特征在于，所述处理器包括数字滤波器。

10.一种故障灯检测***，其特征在于，所述故障灯检测***包括多个如权利要求1至9任意一项所述的故障灯检测电路，且多个所述故障检测电路的灯具模块串联。