闪光灯故障判定系统及方法

技术领域

本发明涉及闪光灯技术领域，具体涉及一种闪光灯故障判定系统及方法。

背景技术

在现代工业生产日趋发达的当今环境下，大功率闪光灯的设计与使用也越来越频繁，如航空领域在建筑和铁塔等高层构筑物上使用的闪烁式障碍灯，瞬间功率可以高达上千瓦输出的应用。

随着使用数量与普及度的增加，如何设计简易、优化的闪光灯电源，显得尤为重要，电源设计如果按照常规的功率计算，只能按照最大的瞬间输出功率进行选型，而不能按照平均输出功率进行选型。

根据闪光灯的工作原理，通常工作的时长在几十毫秒左右，大部分时间都是处于非工作状态，整体功率往往测算下来只有几W或者几十W左右，如果按照平均功率进行电源选型时，是无法满足瞬时大功率输入要求的。

闪光灯另一个设计问题是其故障的检测与判断，常规的开路、短路故障都是易于被检测出来，但是功率衰减导致的电气故障较难被采集和判断出来，功率衰减通常是闪光灯内部发光组件已经发生故障，直接导致的现象是输出的发光光强无法达到原先设计要求，按照光强判断要求也是故障需要及时检修的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种闪光灯故障判定系统及方法，用于解决目前闪光灯的电源和故障检测的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开一种闪光灯故障判定方法，所述方法检测储能电容的充电能量，进行间接的检测输出闪光灯点亮时，并折算出实际所消耗的能量，并检测储能电容的电压变化，计算出给储能电容实际充进去的能量，进而得出负载的使用情况，检测出闪光灯除了开路、短路之外，出现负载衰减时的故障问题。

更进一步的，所述方法分析闪光灯的爆闪瞬间，进而提供符合要求的能量，在非点亮的工作状态时间内不提供所需能量。

更进一步的，所述方法中，按照电容所储存能量为E＝0.5CU

更进一步的，所述方法在前端采用小功率电源给储能电容进行恒流、限压充电。

更进一步的，所述方法中，检测储能电容的充电能量，进行间接的检测输出闪光灯点亮时，折算出实际所消耗的能量，遵循能量守恒的原理，闪光灯瞬时点亮所消耗的能量等于储能电容消耗的能量，也等于小功率恒流电源给储能电容所充的能量。

第二方面，本发明公开一种闪光灯故障判定系统，所述判定系统用于实现第一方面所述的闪光灯故障判定方法，所述系统包括微处理器和闪光灯驱动输出模块，所述微处理器与所述闪光灯驱动输出模块相连，所述闪光灯驱动输出模块连接有储能电容，所述储能电容通过恒流充电电源连接有EMC滤波电路，所述微处理器集成有充电电流检测、储能电容电压检测和系统定时器。

更进一步的，所述微处理器包括存储有执行指令的存储器，当所述微处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述微处理器执行第一方面所述的闪光灯故障判定方法。

更进一步的，所述储能电容满足在闪光灯非点亮时，给储能电容充电，达到预设能量，在闪光灯工作时，提供瞬间的大功率能量输出的需求。

本发明的有益效果为：

本发明应用在闪光灯等瞬间负载输出的场合，很好的解决了传统设计时，电源选型和故障判定难题，较为简单的实现了电源和故障检测两方面技术问题，在实际产品使用中也取得了很好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是一种闪光灯故障判定系统的电路原理示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

实施例1

本实施例公开如图1所示的一种闪光灯故障判定系统，所述判定系统用于实现第一方面所述的闪光灯故障判定方法，所述系统包括微处理器和闪光灯驱动输出模块，所述微处理器与所述闪光灯驱动输出模块相连，所述闪光灯驱动输出模块连接有储能电容，所述储能电容通过恒流充电电源连接有EMC滤波电路，所述微处理器集成有充电电流检测、储能电容电压检测和系统定时器。

本实施例的微处理器包括存储有执行指令的存储器，当所述微处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述微处理器执行闪光灯故障判定方法。

本实施例的储能电容满足在闪光灯非点亮时，给储能电容充电，达到预设能量，在闪光灯工作时，提供瞬间的大功率能量输出的需求。

实施例2

针对于实施例1的闪光灯故障判定系统，本实施例公开一种闪光灯故障判定系统及方法，用于解决目前闪光灯的电源和故障检测的问题。

本实施例的方法检测储能电容的充电能量，进行间接的检测输出闪光灯点亮时，并折算出实际所消耗的能量，并检测储能电容的电压变化，计算出给储能电容实际充进去的能量，进而得出负载的使用情况，检测出闪光灯除了开路、短路之外，出现负载衰减时的故障问题。

本实施例的方法分析闪光灯的爆闪瞬间，进而提供符合要求的能量，在非点亮的工作状态时间内不提供所需能量。

本实施例的方法按照电容所储存能量为E＝0.5CU

本实施例的方法检测储能电容的充电能量，进行间接的检测输出闪光灯点亮时，折算出实际所消耗的能量，遵循能量守恒的原理，闪光灯瞬时点亮所消耗的能量等于储能电容消耗的能量，也等于小功率恒流电源给储能电容所充的能量。

实施例3

本实施例基于闪光灯的工作特点，提出给出新的电源设计和故障检测判断思路，简化闪光灯的开发设计难度，在开路、短路故障基础上，可以实现功率衰减下的故障检测与判断，对传统的设计方案做了进一步的优化。

在讲述本实施例的设计思路之前，先就传统的闪光灯设计思路做简短的描述，由于闪光灯是爆闪特性的灯具，输出的光强虽然是间隔的周期闪烁的，一般点亮的时长在几十毫秒左右，但是要求闪烁的瞬间输出光强高达几千，甚至上万坎德拉(符号：cd).

按照能量守恒原理，瞬间输出的光强就需要同等能量的电源能量的转换输出，所以选择电源时不得不按照瞬时功率的大小，进行电源的功率选型，而按照该要求去选型的电源，会因功率较大的原因，导致体积偏大，安装时不易放进灯体，同时，价格也很高，导致往往超出产品的设计预算等诸多问题。

另外，传统的闪光灯只能检测开路与短路的故障问题，针对功率衰减的故障检测是较难实现的，或需要增加较多的外围检测电路，一定程度上无疑增加了成本和电路设计的复杂程度，同时，外围电路复杂的同时，也会间接导致发生故障的概率。

如何设计一套外围电路简化，又符合闪光灯工作特点的供电方式，显得尤为重要，下面就具体的讲述一下本实施例的应用方法，如下：

本实施例在细致研究闪光灯的爆闪特点，从传统的电源选型思维模式中独立出来思考，分析只需要在爆闪的瞬间，提供符合设计要求的能量即可，在非点亮的工作状态时间内是可以无需提供所需能量的，本方案首先想到的是储能电容的应用思路，即储能电容的储能快，同时满足瞬间放电电流大的特点，那么只需要满足在闪光灯非点亮时，给储能电容充电，达到预设能量，在闪光灯工作时，提供瞬间的大功率能量输出的需求。

由于闪光灯的有效点亮时长只有几十毫秒左右，按照电容所储存能量为E＝0.5CU

针对闪光灯的故障检测与判定解决，本方案提供的设计思路为检测储能电容的充电能量，进行间接的检测输出闪光灯点亮时，折算出实际所消耗的能量，遵循能量守恒的原理，闪光灯瞬时点亮所消耗的能量等于储能电容消耗的能量，也即等于小功率恒流电源给储能电容所充的能量。

因为已知给储能电容充电的电流大小，只需要检测储能电容的电压变化，就可以计算出给储能电容实际充进去的能量，也就间接的计算出负载的使用情况，可以检测出闪光灯除了开路、短路之外，出现负载衰减时的故障问题。

综上，本发明主要应用在闪光灯等瞬间负载输出的场合，很好的解决了传统设计时，电源选型和故障判定难题，较为简单的实现了电源和故障检测两方面技术问题，在实际产品使用中也取得了很好的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。