數字閃光燈以及控制數字閃光燈閃光的方法
2023-05-25 01:17:11
專利名稱：數字閃光燈以及控制數字閃光燈閃光的方法
技術領域：
本發明屬於智能監控領域，涉及一種智能交通中的拍照裝置，更具體的說，涉及一種數字閃光燈。
背景技術：
目前多數使用氙氣型式的閃光燈(Xenon Photoflash)是由儲存足夠能量的主電容、觸發電容和觸發線圈組成的。觸發時，觸發電容放電在觸發線圈次級形成高壓，將燈管內的惰性氣體擊穿，主電容然後將其能量釋放至燈管，此能量會在燈管內激發氙氣而產生光源。由於觸發閃光燈所需的能量是由主電容儲存所提供的，主電容的電壓必須達到一定值時，閃光燈才能觸發，當主電容的蓄電量不足時，相應的電壓不足，就無法觸發閃光燈，所以充電速度慢、充電時間與觸發時間亦不穩定。因此，傳統閃光燈由於充電速度慢，觸發閃光的時間不能精確可控，不能很好的應用於治安卡口、電子警察、超速抓拍等智能交通場合。同時，閃光能量輸出不均勻，更造成壽命短、抗幹擾能力差等缺點。
發明內容
為了解決現有技術中閃光燈充電速度慢、充電時間長與觸發時間不穩定的問題， 本發明提供了一種數字閃光燈，包括充電裝置、觸發裝置、氙氣閃光管與微處理器，其中，所述微處理器控制所述充電裝置對所述氙氣閃光管進行充電，控制所述觸發裝置對所述氙氣閃光管進行觸發；所述充電裝置連接所述觸發裝置對其進行充電以達到預定電壓；所述充電裝置包括倍壓整流電路、主電容組件和電容保護電路，所述倍壓整流電路將交流電壓轉換為直流的第一電壓，通過所述電容保護電路對所述主電容組件進行充電，使所述主電容組件電壓為第二電壓；所述觸發裝置包括觸發電容，觸發電容兩端的電壓為第三電壓； 所述第一電壓大於第二電壓、第二電壓大於第三電壓。優選地，所述主電容組件由多個獨立電容並聯而成。優選地，所述微處理器在觸發時間輸出相應的負脈衝，控制所述觸發電容放電以擊穿所述氙氣閃光管內的氙氣，同時，所述主電容組件通過所述電容保護電路使所述氙氣閃光管放電，形成閃光。優選地，所述電容保護電路還包括功率值大於預定閾值的大功率電阻與第一絕緣柵雙極型電晶體；所述形成第一電壓的電源高壓端通過所述大功率電阻連接至所述第一絕緣柵雙極型電晶體的源極，所述主電容組件的正極連接至所述第一絕緣柵雙極型電晶體的正極，所述主電容組件的負極連接至形成所述第一電壓的電源低壓端。優選地，所述電容保護電路還包括第一分壓支路、電壓採集反饋電路和第一光耦； 所述電壓採集反饋電路包括第一輸入端、第一輸出端和第二輸出端；所述第一分壓支路並聯至所述主電容組件，包括串聯的第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻與第二電阻所得的分壓的高壓端連接至所述電壓採集反饋電路的第一輸入端；所述電壓採集反饋電路的第二輸出端連接至所述第一光耦的負相輸入端；所述微處理器包括外部中斷輸入埠，連接至所述第一光耦的正相輸出端。
優選地，所述第一電阻為電位器。 優選地，所述電壓採集反饋電路為N溝道MOS管，所述第一輸入端為柵極，所述第一輸出端為源極，所述第二輸出端為漏極。優選地，所述電壓採集反饋電路為三極體電路或電壓比較器電路。優選地，所述主電容組件的兩端還並聯有第二分壓支路，所述第二分壓支路分得第三電壓，作為所述觸發電容充電後的電壓。優選地，所述第一電壓介於550伏至650伏之間，所述第二電壓介於385伏至485 伏之間，所述第三電壓介於210伏至310伏之間；以及所述預定閾值為50W。本發明還提出一種控制數字閃光燈閃光的方法，包括以下步驟 微處理器接收外部的觸發信號；
在微處理器接收外部的觸發信號後，根據閃光時間計算氙氣閃光管每秒的閃光能量； 判斷上述每秒閃光量是否超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量； 如果所述每秒閃光量超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量，微處理器不再響應外部觸發信號，使得氙氣閃光管進入保護狀態，以防止氙氣閃光管燒毀；
如果所述每秒閃光量沒有超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量，微處理器響應外部觸發信號，使氙氣閃光管內的氙氣電離進行閃光。優選地，當有連續高頻幹擾信號時，所述微處理器向控制所述閃光燈的主機發送命令進行報錯。本發明所提出的數字閃光燈，通過倍壓整流電路與電容保護電路，大大的提高了主電容組件的充電電壓，進而提高了充電效率、達到快速充電效果，並使得觸發閃光時間變得精確可控，能夠有效地應用於治安卡口、電子警察、超速抓拍等智能交通場合。並且，本發明的控制結構簡單、硬體控制可靠性高、不用AD轉換、反應速度快、成本低，同時，具有閃光能量輸出均勻，壽命長、抗幹擾能力強的特點。
讀者在參照附圖閱讀本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中
圖1為本發明數字閃光燈的結構框圖； 圖2為本發明數字閃光燈中另一實施例的結構框圖； 圖3為本發明數字閃光燈中較佳實施例的電路結構示意圖； 圖4為本發明數字閃光燈中微處理器的控制流程圖。附圖標記
充電裝置11
觸發裝置12
氙氣閃光管13微處理器14
倍壓整流電路111
主電容組件112
電容保護電路113
觸發電容121
獨立電容C3、C4、C5、C6
大功率電阻Rl
第一絕緣柵雙極電晶體Ql
電壓採集反饋電路Q3
第一光耦U2
第一電阻R9
第二電阻R8
第三電阻R7 第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5
觸發線圈Tl
第二光耦U3
第二絕緣柵雙極電晶體Q2
第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6 第四電阻第五電阻整流二極體電解電容下降電阻第一上拉電阻第二上拉電阻第三上拉電阻保護電阻第一觸發電阻第二觸發電阻
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。由於本發明公開了一種數字閃光燈及充電裝置，其中所使用的電氣組件的相關原理已為本領域普通技術人員所能明了，故以下文中的說明， 不再作完整描述。同時，以下文中所對照的附圖，意在表達與本發明特徵有關的結構的含義，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，在先聲明。
第一實施例數字閃光燈
本發明首先提出第一實施例，為一種數字閃光燈，請參照圖1。數字閃光燈包括充電
Rll
R12
D1、D2
C1、C2
R5
R4
R3
RlO
R2
R6
R13裝置11、觸發裝置12、內部容置有氙氣的氙氣閃光管13、和微處理器14，其中，所述微處理器14控制所述充電裝置11進行充電並控制所述觸發裝置12對所述氙氣閃光管進行觸發； 所述充電裝置11連接所述觸發裝置12對其進行充電以達到預定電壓。充電裝置11包括倍壓整流電路111、主電容組件112和電容保護電路113。觸發裝置12包括觸發電容121。倍壓整流電路111將交流電壓轉換為大於該交流電壓、且為直流的第一電壓，電容保護電路113接受第一電壓以後對主電容組件112進行充電，確保主電容組件112充電飽和的電壓為第二電壓、以及觸發電容121兩端的電壓為第三電壓。本實施例中，利用倍壓整流電路111將交流電壓轉換為直流電壓、並升壓至第一電壓以後再對主電容組件112進行充電，由於第一電壓大於主電容組件112充電飽和所具有的第二電壓，因此可以大大的提高主電容組件112的充電效率，達到快速充電效果。且控制結構簡單、硬體控制可靠性高、不用AD轉換、反應速度快、充電速度快、成本降低。本實施例中，交流電壓為普通的220伏，第一電壓介於550伏至650伏之間，第二電壓介於385伏至485伏之間，第三電壓介於210伏至310伏之間。其中，第一電壓優選為 600伏，第二電壓優選為435伏，觸發電容121充電後所獲取的第三電壓優選為260伏。在後面的實例步驟，還會做出更加詳細的說明。請參照圖3，在一個實施例中，主電容組件112由多個獨立電容C3、C4、C5、C6並聯而成。由於採用獨立電容並聯，可以增加整體的電容容量，並減小整體的電容內阻，進一步增快充電速度。進一步的，微處理器14分別與充電裝置11和觸發裝置12相連接。微處理器14 用於在觸發時間輸出相應的負脈衝，以控制觸發電容121放電以擊穿氙氣閃光管13內的氙氣。同時，主電容組件112對氙氣閃光管13放電，形成閃光；負脈衝結束時，結束閃光過程。本實施例通過設置微處理器14進行放電控制，使閃光時間精確可調，閃光能量精確可調。微處理器的形式有很多種，比如單片機，本發明在此不做限定。請參照圖3，電容保護電路113還包括功率值大於預定閾值的大功率電阻Rl與第一絕緣柵雙極電晶體Q1。對於本發明而言，功率值大於50W，即可認為是大功率電阻，其目的是用來保護主電容組件112。第一電壓的高壓端通過大功率電阻Rl連接至第一絕緣柵雙極電晶體Ql的源極，主電容組件112的正極與第一絕緣柵雙極電晶體Ql的正極相連，主電容組件112的負極與第一電壓的低壓端相連。即，電容保護電路113將第一電壓先通過大功率電阻Rl保護以後才對主電容組件112進行充電。請參照圖3，在本實施例中，電容保護電路113更包括第一分壓支路、電壓採集反饋電路Q3和第一光耦U2。第一分壓支路與主電容組件112並聯，包括串聯的第一電阻R9、 第二電阻R8和第三電阻R7。電壓採集反饋電路Q3包括第一輸入端、第一輸出端和第二輸出端。第一電阻R9和第二電阻R8所得的分壓的高壓端作為電壓採集反饋電路Q3的第一輸入端的輸入；電壓採集反饋電路Q3的第二輸出端連接至第一光耦U2的負相輸入端；第一光耦U2的正相輸出端連接至微處理器14的外部中斷輸入埠。本實施例通過電壓採集反饋電路Q3、第一光耦U2與微處理器14所組成的迴路能快速準確的響應主電容組件112 的電量是否充滿、避免過充，提高了主電容組件112的安全性。進一步的，本實施例中，第一電阻R9為電位器，其好處為主電容組件112最終的充電電壓可以通過電位器阻值的調節而改變。電壓採集反饋電路Q3可以為N溝道MOS管，其第一輸入端為柵極、第一輸出端為源極、第二輸出端為漏極。當然，除N溝道MOS管外，電壓採集反饋電路Q3還可以是三極體組成的電路或電壓比較器組成的電路。下面，結合一個實例，對本發明做出更加詳細的說明。請參照圖3，數字閃光燈主要包含有充電裝置11、觸發裝置12、內部容置有氙氣的氙氣閃光管13和微處理器14 (本實施例採用單片機MCU)。充電裝置11包括倍壓整流電路111、主電容組件112和電容保護電路113。主要包含有
主電容組件112由四個獨立電容03工4、05、06並聯組成。電容保護電路113包含大功率電阻R1、第一絕緣柵雙極電晶體Q1、第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片TO、第一分壓支路(第一電阻R9、第二電阻R8與第三電阻R7串聯組成)、 電壓採集反饋電路Q3 (本實施例為N溝道MOS管)與第一光耦U2。觸發裝置12主要包含有觸發電容121、觸發線圈Tl、第二光耦U3、第二絕緣柵雙極電晶體Q2、第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片TO與第二分壓支路(由第四電阻Rll與第五電阻R12串聯組成)。整體的工作流程
220伏交流電壓經過倍壓整流電路111轉變成電壓為600伏直流電壓的第一電壓，通過大功率電阻R1、第一分壓支路、第一絕緣柵雙極電晶體Q1、第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片TO、電壓採集反饋電路Q3和第一光耦U2與微處理器14，保證主電容組件112的電壓為 435伏的第二電壓。通過觸發裝置12內的第二分壓支路的第四電阻Rll與第五電阻R12保證觸發電容121為260伏的第三電壓。觸發時，微處理器14根據RS485總線配置的觸發時間輸出相應的負脈衝，控制第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6使第二絕緣柵雙極電晶體Q2導通，造成觸發電容121放電，使觸發線圈Tl形成高壓，高壓擊穿氙氣閃光管13內的氙氣，同時主電容組件112通過導通的第二絕緣柵雙極電晶體Q2對氙氣閃光管13放電，形成閃光過程， 微處理器14的負脈衝結束時，第二絕緣柵雙極電晶體Q2斷開主電容組件112與氙氣閃光管13，結束閃光過程。具體描述如下 (1)充電裝置11
充電裝置11包括電連接的倍壓整流電路111、主電容組件112和電容保護電路113。倍壓整流電路111包含有整流二極體Dl、D2和電解電容Cl、C2，將220伏交流電壓轉變到600伏直流電壓(第一電壓)。600伏直流電壓的高壓端通過大功率電阻Rl連接在第一絕緣柵雙極電晶體Ql的源極，600伏直流電壓的低壓端連接在主電容組件112的負極，第一絕緣柵雙極電晶體Ql的漏極連接在主電容組件112的正極。其中，主電容組件112由多個獨立電容C3、C4、C5、C6 並聯而成。 電容保護電路更包括第一分壓支路、電壓採集反饋電路Q3和第一光耦U2。第一電阻R9 (電位器)、第二電阻R8與第三電阻R7串聯組成第一分壓支路。第一分壓支路並聯在主電容組件112的兩極，第一電阻R9與第二電阻R8生成的分壓的高壓端作為電壓採集反饋電路Q3的第一輸入端(N溝道MOS管的柵極)輸入，電壓採集反饋電路Q3的第一輸出端(N溝道MOS管的源極)通過下降電阻R5接地，電壓採集反饋電路Q3的第二輸出端(N溝道MOS管的漏極)接到第一光耦U2的負相輸入端，第一光耦U2的正相輸入端接15伏，第一光耦U2的正相輸出端通過第一上拉電阻R4接到3. 3伏，並接入微處理器14的外部中斷輸入，第一光耦U2的負相輸出端接地。微處理器14控制充電的I/O管腳連接至第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的負相輸入端，第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的正相輸入端通過第二上拉電阻R3上拉到3. 3伏，第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的輸出管腳通過保護電阻R2連接第一絕緣柵雙極電晶體Ql的柵極。數字閃光燈上電後，220伏交流電壓經過倍壓整流電路111而在串聯的兩個電解電容Cl、C2的兩端形成600伏的直流高壓，以提供給主電容組件112進行充電。當主電容組件112電壓低於435伏時，並聯在主電容組件112兩端的第一分壓支路中的第二電阻R8 和第三電阻R9的分壓小於電壓採集反饋電路Q3的第一輸入端(N溝道MOS管的柵極)的導通電壓2. 7伏，電壓採集反饋電路Q3的第一輸出端與第二輸出端(N溝道MOS管的源極和漏極)斷開，第一光耦U2的輸入端沒有電壓差，則第一光耦U2的輸出端斷開。此時微處理器14檢測第一光耦U2的輸出信號為高，並拉低第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的控制腳使第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的輸出為高，第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5 驅動第一絕緣柵雙極電晶體Ql導通，600伏直流電壓通過大功率電阻Rl和導通的第一絕緣柵雙極電晶體Ql給主電容組件112充電。當主電容組件112達到435伏時，並聯在主電容組件112兩端的第一分壓支路中第二電阻R8和第三電阻R9的分壓大於電壓採集反饋電路 Q3的第一輸入端(N溝道MOS管的柵極)的導通電壓2. 7伏，於是電壓採集反饋電路Q3的第一輸出端與第二輸出端(N溝道MOS管的源極和漏極)導通，第一光耦U2的輸入端有電壓差，則第一光耦U2的輸出端導通。此時微處理器14檢測第一光耦U2的輸出信號為低， 並拉高第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5的控制腳使第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5 的輸出為低，第一絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U5驅動絕緣柵雙極電晶體關斷，600伏直流電壓停止給主電容組件112充電。如此反覆。其中，當調節第一電阻R9的阻值時，可以改變第一分壓支路當中第一電阻R9(電位器)、第二電阻R8與第三電阻R7的分壓比例，因此主電容組件112最後分配到的電壓也會發生改變，因此主電容組件112最終的充電電壓可以根據第一電阻R9阻值的調節而改變。第一光耦U2的輸出端連接在微處理器14的外部中斷輸入，可以迅速的引起微處理器 14的中斷響應，從而關斷充電控制的第一絕緣柵雙極電晶體Q1，保護主電容組件112不會過充。當充電的時候，高於主電容組件112最終電壓(第二電壓)的600伏直流電壓(第一電壓)為主電容組件112充電，同時主電容組件112內的獨立電容並聯設計增加了主電容組件112的容值又通過電容並聯降低了主電容組件112的內阻，藉此大大提高主電容組件112的充電速度，同時通過電壓採集反饋電路Q3和第一光耦U2、微處理器14組成的迴路能快速準確的響應主電容組件112是否充滿、避免過充，亦提高了主電容組件112的安全性。本發明充電裝置11的優點在於控制結構簡單、成本低，且硬體控制可靠性高、不用AD轉換、反應速度快、充電速度快。(2)觸發裝置12Rll和R12組成的第二分壓支路並聯在主電容組件112的兩端，將435伏分壓成260 伏。觸發電容121的一端連接260伏的高壓端，另一端連接觸發線圈Tl的原邊，觸發線圈 Tl原邊的另一端和副邊的一端接地，觸發線圈Tl副邊的另一端連接到氙氣閃光管13的觸發極，氙氣閃光管13的正極連接在主電容組件112的負極，氙氣閃光管13的負極連接整流二極體D3的正極，整流二極體D3的負極與第二絕緣柵雙極電晶體Q2的源極和觸發電容 121的正極連接在一起，第二絕緣柵雙極電晶體Q2的漏極接地。外部觸發信號連接第二光耦U3的輸入端，第二光耦U3的正相輸出端通過第三上拉電阻RlO上拉到3. 3伏並連接至微處理器14的外部中斷輸入，第二光耦U3的負相輸出端接地。微處理器14的觸發IO管腳連接至第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6的負相輸入端，第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6的正相輸入端通過第一觸發電阻R6連接到3. 3伏。第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6的輸出端通過第二觸發電阻R13連接至第二絕緣柵雙極電晶體Q2的柵極。外部5 12伏的電壓上升沿經過第二光耦U3被微處理器14檢測，微處理器14 的觸發IO腳輸出一定脈寬的低電壓，通過第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片TO驅動第二絕緣柵雙極電晶體Q2導通。觸發電容121放電，並在觸發線圈Tl的原邊產生一定的電壓變化，因此在觸發線圈Tl的副邊感應產生高壓並電離氙氣閃光管13內的氙氣，同時主電容組件112通過導通的第二絕緣柵雙極電晶體Q2和整流二極體D3對氙氣閃光管13放電，氙氣閃光管13將電能轉化為光能開始觸發閃光。當微處理器14的觸發管腳的負脈衝結束的時候，第二絕緣柵雙極電晶體驅動晶片U6驅動第二絕緣柵雙極電晶體Q2斷開，即斷開主電容組件112對氙氣閃光管13的放電，停止觸發閃光。其中閃光時間通過RS485串口配置給微處理器14，並保存在微處理器14內部的 EEPROM 中。本發明觸發裝置的優點由於結構簡單，集成度高，因此具有很強的抗幹擾能力， 且由於採用了微處理器14作為觸發控制器，因此可以精確控制閃光時間。上述充電裝置11和觸發裝置12的控制原理參照圖4所示，包括如下步驟 接收步驟S51，微處理器14接收外部觸發信號；
計算步驟S52，在微處理器接收外部的觸發信號後，根據閃光時間計算氙氣閃光管13 每秒的閃光能量；
判斷步驟S53，判斷上述每秒閃光量是否超過氙氣閃光管13所給定的最大閃光能量； 保護步驟S54，如果所述秒閃光量超過氙氣閃光管13所給定的最大閃光能量，微處理器14不再相應外部觸發信號，使得氙氣閃光管13進入保護狀態，以防止氙氣閃光管13燒毀；
閃光步驟S55，如果所述秒閃光量沒有超過氙氣閃光管13所給定的最大閃光能量，微處理器14相應外部觸發信號，使氙氣閃光管13內的氙氣電離進行閃光。另外，當有連續高頻幹擾信號時，本發明的數字閃光燈通過串口發送命令告知控制閃光燈的主機，具有智能報錯功能。氙氣閃光管13的最大閃光能量為lOOWs，當實際閃光能量超過氙氣閃光管13允許的最大閃光能量很多的時候，會降低氙氣閃光管14的使用壽命。本發明由於採用單片機類型的微處理器作為觸發部分的控制器，因此可以通過微處理器的程序靈活的控制氙氣閃光管14實際的閃光能量，防止過高的觸發輸入或者外部幹擾影響氙氣閃光管14的使用壽命。
下面，根據閃光時間的不同，對上述控制原理做進一步的說明。當閃光時間大於1000毫秒時，首次閃光之後，計時器0開始計時，並設置計數變量 (Flash_Counter)為0，閃光間隔(再次閃光與前次閃光的時間差)如果小於300微秒，則計數變量加1，否則計數變量歸零，依次計數，當計數變量為2的時候，認為閃光能量過大，微處理器14在5秒鐘之內不再響應外部觸發信號，但是會繼續計數外部觸發信號，如果外部觸發信號連續6次觸發間隔都在300微秒以內，則微處理器14認定外部有高頻幹擾信號， 使微處理器14進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。同理，當閃光時間在700毫秒 999毫秒時，閃光間隔在250微秒以內，連續閃光4 次後微處理器14不再響應外部觸發，若連續8次閃光間隔都在250微秒以內，則微處理器 14進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。當閃光時間在500毫秒 699毫秒時，閃光間隔在200微秒以內，連續閃光5次後微處理器14不再響應外部觸發，若連續10次閃光間隔都在200微秒以內，則微處理器14 進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。當閃光時間在300毫秒 499毫秒時，閃光間隔在160微秒以內，連續閃光6次後微處理器14不再響應外部觸發，若連續12次閃光間隔都在160微秒以內，則微處理器14 進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。當閃光時間在100毫秒 299毫秒時，閃光間隔在140微秒以內，連續閃光7次後微處理器14不再響應外部觸發，若連續14次閃光間隔都在140微秒以內，則微處理器14 進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。當閃光時間在小於100毫秒時，閃光間隔在120微秒以內，連續閃光8次後微處理器14不再響應外部觸發，若連續16次閃光間隔都在120微秒以內，則微處理器14進入保護狀態，通過串口向主機報警，並停止響應外部觸發信號30分鐘。本發明所提出的數字閃光燈的技術參數閃光時間精確可調(20 1260毫秒)， 閃光能量精確可調(0 120Ws)，最大閃光頻率100Hz，瞬間回電(1微秒 100微秒)，通過485總線配置閃光時間和閃光能量並掉電保存，5 12伏上升沿觸發，工作溫度-40 70°C，使用壽命1000萬次，防水等級IP65。綜上，本發明中
第一、由於提高了充電電壓、降低了主電容組件121的內阻，電壓採集反饋電路採用N 溝道MOS管組成的硬體電路，檢測速度快，穩定性高，因此本發明的數字閃光燈的回電速度快，可達到1微秒 100微秒。第二、由於採用了微處理器14控制閃光過程，本發明的數字閃光燈具有閃光時間和閃光能量精確可控、抗幹擾能力強和可靠性能高的優點。第三、由於在微處理器14的軟體程序中計算每秒鐘的能量，因此本閃光具有過曝保護、使用壽命長的優點；並且，還能檢測幹擾信號，如果遇到頻繁的幹擾，會自我保護。
以上對本發明所提供的數字閃光燈進行詳細介紹，本文中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均可能會有等同的改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明權利範圍的限制。
權利要求
1.一種數字閃光燈，包括充電裝置、觸發裝置、氙氣閃光管與微處理器，其特徵在於，所述微處理器控制所述充電裝置對所述氙氣閃光管進行充電，控制所述觸發裝置對所述氙氣閃光管進行觸發；所述充電裝置連接所述觸發裝置對其進行充電以達到預定電壓；所述充電裝置包括倍壓整流電路、主電容組件和電容保護電路，所述倍壓整流電路將交流電壓轉換為直流的第一電壓，通過所述電容保護電路對所述主電容組件進行充電，使所述主電容組件電壓為第二電壓；所述觸發裝置包括觸發電容，觸發電容兩端的電壓為第三電壓；所述第一電壓大於第二電壓、第二電壓大於第三電壓。
2.根據權利要求1所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述主電容組件由多個獨立電容並聯而成。
3.根據權利要求1所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述微處理器在觸發時間輸出相應的負脈衝，控制所述觸發電容放電以擊穿所述氙氣閃光管內的氙氣，同時，所述主電容組件通過所述電容保護電路使所述氙氣閃光管放電，形成閃光。
4.根據權利要求1所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述電容保護電路還包括功率值大於預定閾值的大功率電阻與第一絕緣柵雙極型電晶體；所述形成第一電壓的電源高壓端通過所述大功率電阻連接至所述第一絕緣柵雙極型電晶體的源極，所述主電容組件的正極連接至所述第一絕緣柵雙極型電晶體的正極，所述主電容組件的負極連接至形成所述第一電壓的電源低壓端。
5.根據權利要求4所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述電容保護電路還包括第一分壓支路、電壓採集反饋電路和第一光耦；所述電壓採集反饋電路包括第一輸入端、第一輸出端和第二輸出端；所述第一分壓支路並聯至所述主電容組件，包括串聯的第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻與第二電阻所得的分壓的高壓端連接至所述電壓採集反饋電路的第一輸入端；所述電壓採集反饋電路的第二輸出端連接至所述第一光耦的負相輸入端；所述微處理器包括外部中斷輸入埠，連接至所述第一光耦的正相輸出端。
6.根據權利要求5所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述第一電阻為電位器。
7.根據權利要求5所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述電壓採集反饋電路為N溝道 MOS管，所述第一輸入端為柵極，所述第一輸出端為源極，所述第二輸出端為漏極。
8.根據權利要求7所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述電壓採集反饋電路為三極體電路或電壓比較器電路。
9.根據權利要求1所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述主電容組件的兩端還並聯有第二分壓支路，所述第二分壓支路分得第三電壓，作為所述觸發電容充電後的電壓。
10.根據權利要求4所述的數字閃光燈，其特徵在於，所述第一電壓介於550伏至650伏之間，所述第二電壓介於385伏至485伏之間，所述第三電壓介於210伏至310伏之間；以及所述預定閾值為50W。
11.一種控制數字閃光燈閃光的方法，其特徵在於，包括以下步驟微處理器接收外部的觸發信號；在微處理器接收外部的觸發信號後，根據閃光時間計算氙氣閃光管每秒的閃光能量；判斷上述每秒閃光量是否超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量； 如果所述每秒閃光量超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量，微處理器不再響應外部觸發信號，使得氙氣閃光管進入保護狀態，以防止氙氣閃光管燒毀；如果所述每秒閃光量沒有超過氙氣閃光管所給定的最大閃光能量，微處理器響應外部觸發信號，使氙氣閃光管內的氙氣電離進行閃光。
12.根據權利要求11所述的控制數字閃光燈閃光的方法，其特徵在於，當有連續高頻幹擾信號時，所述微處理器向控制所述閃光燈的主機發送命令進行報錯。
全文摘要
本發明屬於智能監控領域，公開一種數字閃光燈，包括充電裝置、觸發裝置、氙氣閃光管與微處理器，其中，所述微處理器控制所述充電裝置對所述氙氣閃光管進行充電，控制所述觸發裝置對所述氙氣閃光管進行觸發；所述充電裝置連接所述觸發裝置對其進行充電以達到預定電壓；所述充電裝置包括倍壓整流電路、主電容組件和電容保護電路，所述倍壓整流電路將交流電壓轉換為直流的第一電壓，通過所述電容保護電路對所述主電容組件進行充電，使所述主電容組件電壓為第二電壓；所述觸發裝置包括觸發電容，觸發電容兩端的電壓為第三電壓；所述第一電壓大於第二電壓、第二電壓大於第三電壓。本發明大大的提高了充電電壓，進而提高了充電效率，達到快速充電效果。
文檔編號H05B41/36GK102540642SQ20101058195
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者丁雷, 晏峰, 秦緒彬 申請人:漢王科技股份有限公司