專利名稱：用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，照明設(shè)備采用半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)并安裝在例如自行車上。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，該驅(qū)動(dòng)器件適用于，例如，把發(fā)電機(jī)用作供給能源的自行車的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
自行車的前燈通常采用白熾電燈。另一方面，半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)的實(shí)際應(yīng)用正在進(jìn)行，半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)提供的亮度與白熾電燈相同，而它的功耗可減少到后者的約1/3或者更少。自行車發(fā)電機(jī)把輪子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用作為它的能量來(lái)源。在傳統(tǒng)的電燈系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)直接連接到照明電燈，并且來(lái)自發(fā)電機(jī)的能量被提供給照明電燈。因此，提供給照明電燈的能量取決于輪子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)數(shù)很少的情況下，比如，在自行車在低速行駛的情況下，電燈不能提供高亮度發(fā)光。為了解決這一問(wèn)題，電池供電的照明設(shè)備也可用。
但是，電池供電的照明設(shè)備中的電池需要更換或充電，造成諸如可用性差之類的缺點(diǎn)。此外，電燈要求的功耗是3(W)到6(W)，而且由于電燈是消耗產(chǎn)品，還需要更換。
為了解決在自行車低速行駛時(shí)引起的發(fā)光不足問(wèn)題，有一項(xiàng)已知技術(shù)可作為解決方案，比如日本未審查專利公布(KOKAI)No.2000-62523中記載的(見第一頁(yè)，說(shuō)明摘要)。
在上述日本專利公布中披露的自行車電燈的發(fā)光控制器件中，發(fā)電機(jī)的輸出經(jīng)過(guò)恒壓電路整流并變換成恒定直流電壓，然后將該電壓提供給照明電燈，使電燈發(fā)光。但在上述公布中，有一個(gè)電容器，其在自行車高速行駛時(shí)被充電。當(dāng)自行車低速行駛時(shí)，電容器中充入的電荷被釋放，使電燈發(fā)光。
但是，上述器件有一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)殡姛舻墓暮艽?，故電燈的發(fā)光不能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述問(wèn)題而提出的。本發(fā)明的目的是為照明設(shè)備提供一種新穎的驅(qū)動(dòng)器件，使得即使當(dāng)自行車的行駛速度與人正常行走的速度一樣慢時(shí)照明設(shè)備也能在較長(zhǎng)時(shí)間里發(fā)射高亮度的光。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下面的技術(shù)構(gòu)造。
本發(fā)明的第一方面是一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，包括整流電路，用于整流交流發(fā)電機(jī)的輸出電流；電壓變換器電路，用于將整流電路的直流電壓升壓或降壓到預(yù)定電壓；以及半導(dǎo)體發(fā)光器件，由電壓變換器電路的輸出電壓驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的第二方面是一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，包括整流電路，用于將交流電流變換成直流電流；電壓變換器電路，用于將整流電路的直流電壓升壓或降壓到預(yù)定電壓；以及半導(dǎo)體發(fā)光器件，由所述電壓變換器電路的輸出電壓驅(qū)動(dòng)。
依據(jù)本發(fā)明，由于在大約3-16km/h較寬的速度范圍內(nèi)發(fā)出亮度充足的光，所以可用性強(qiáng)。特別是在人正常行走的速度3-4km/h，只用一個(gè)發(fā)電機(jī)就能獲得足夠的亮度。
傳統(tǒng)電燈的功耗是3.0(W)或6.0(W)，而半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)具有10V的額定電壓和60mA的額定電流。即使使用兩個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件，其功耗也僅是1.2(W)，降低到普通電燈功耗的大約20％到40％，達(dá)到了節(jié)能目的。伴隨著電能的節(jié)省，發(fā)電機(jī)的發(fā)電量可降低，由此能將發(fā)電機(jī)小型化。在自行車的例子中，提供了這樣的有利效果，將壓迫踏板的踏板壓力轉(zhuǎn)變成光。
另外，由于不使用電池等消耗產(chǎn)品，該驅(qū)動(dòng)器件可半永久性使用，因此提供了一種環(huán)境友好型器件。


圖1是示出了本發(fā)明中用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是示出了自行車速度和發(fā)電機(jī)的輸出電壓間的關(guān)系的圖；圖3是示出了自行車速度和LED驅(qū)動(dòng)電壓間的關(guān)系的圖；圖4是分別示出了自行車的速度和發(fā)電機(jī)的輸出電壓，整流后發(fā)電機(jī)輸出電壓和LED驅(qū)動(dòng)電壓間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件的結(jié)構(gòu)的電路圖。
在本發(fā)明的用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件中，發(fā)電機(jī)1的輸出電流經(jīng)過(guò)整流電路2，轉(zhuǎn)換成直流電壓。升壓電路3升壓直流電壓，用升壓后的電壓使半導(dǎo)體發(fā)光器件51發(fā)光。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖1中，參考數(shù)字1表示安裝在自行車上的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)1利用自行車的車輪的旋轉(zhuǎn)作為其能量源。發(fā)電機(jī)1可采用幾種方法例如，有一種方法是將滾筒與輪胎接觸，使磁鐵旋轉(zhuǎn)，以感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)；另一種稱為輪軸式直流發(fā)電(hub dynamo)的方法是將磁鐵安裝在輪子的軸上，從而獲得電動(dòng)勢(shì)。上述兩種方法都將自行車車輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能量變換成交流電能。在許多情況下，發(fā)電機(jī)1輸出3-9(V)的交流電壓并具有3-6(W)的功率。如圖2所示，電動(dòng)勢(shì)大體上與自行車的行駛速度成比例變化。圖2的例子中，當(dāng)速度為3km/h、10km/h和15km/h時(shí)，輸出交流電壓分別為3(V)、7(V)和9(V)。這是圖1中線101和102之間的電壓。交流電壓被由整流電路2中的整流二極管21、22、23和24組成的電橋電路整流，再經(jīng)過(guò)平滑電容器25的平滑作用，轉(zhuǎn)變成4(V)-11(V)的直流電壓。圖4中的“整流器輸出”曲線示出了上述狀態(tài)。
參考數(shù)字3表示直流-直流(DC-DC)變換電路。DC-DC變換電路3將大小為4(V)到11(V)的整流電路2的輸出直流電壓升壓到12(V)的直流電壓。即使輸入電壓有起伏波動(dòng)，DC-DC變換電路3也輸出恒定電壓。
DC-DC變換電路3采用這樣的系統(tǒng)，其中，電感36至少有一端能被短路，也能被開路，比如可被切換，以便在電容器39中存儲(chǔ)電荷，使電壓升到預(yù)定電壓值。穩(wěn)定升壓的控制方法是，通過(guò)改變用于切換的脈沖寬度，從而控制要提供給電感36的電量。圖中的參考數(shù)字31表示產(chǎn)生幾百千赫茲(KHz)的脈沖信號(hào)的振蕩電路。參考數(shù)字34表示控制脈沖數(shù)目的RS觸發(fā)電路。RS觸發(fā)電路根據(jù)來(lái)自比較器32的指令，間歇地控制振蕩脈沖數(shù)目。間歇定時(shí)是將線301處產(chǎn)生的最終輸出電壓與參考電壓，即參考信號(hào)產(chǎn)生電路33的輸出電壓相比較，并控制操作而確定的。線301上的輸出電壓是通過(guò)電阻37和電阻38的比來(lái)確定的。圖3是示出了在電阻37和38的比改變的情況下，自行車速度和LED驅(qū)動(dòng)電壓間的關(guān)系的圖。在本發(fā)明中，從圖3可見，當(dāng)在大約3km/h到15km/h這一較寬自行車速度范圍內(nèi)時(shí)，能獲得恒定輸出電壓。
參考數(shù)字5表示發(fā)光部分，其中發(fā)光二極管(LED)51在線301處的驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光。
因此，如上所述，即使在自行車低速行駛時(shí)，發(fā)光二極管(LED)51也總是受預(yù)定電壓驅(qū)動(dòng)，所以發(fā)光二極管(LED)51能持續(xù)不斷地發(fā)出高亮度光芒。
在上述描述中，對(duì)DC-DC變換電路3的描述是在整流電路2的輸出電壓是被升壓的情況下進(jìn)行的；另一方面，當(dāng)發(fā)電機(jī)1輸出高電壓時(shí)，DC-DC變換電路3低壓整流電路2的輸出電壓，然后輸出到線301上。
雖然上面的描述只例示了單個(gè)發(fā)光二極管的使用，但使用多個(gè)發(fā)光二極管也能實(shí)現(xiàn)相同的功能。
權(quán)利要求
1.一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，包括整流電路，整流交流發(fā)電機(jī)的輸出電流；電壓變換器電路，將整流電路的直流電壓升壓或降壓到預(yù)定電壓；以及半導(dǎo)體發(fā)光器件，由所述電壓變換器電路的輸出電壓驅(qū)動(dòng)。
2.一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，包括整流電路，將交流電流變換成直流電流；電壓變換器電路，將整流電路的直流電壓升壓或降壓到預(yù)定電壓；以及半導(dǎo)體發(fā)光器件，由所述電壓變換器電路的輸出電壓驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件，包括整流電路(2)，整流交流發(fā)電機(jī)(1)的輸出電流；電壓變換器電路(3)，將整流電路(2)的直流電壓升壓或降壓到預(yù)定電壓；以及半導(dǎo)體發(fā)光器件(51)，由電壓變換器電路(3)的輸出電壓驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)B62J6/00GK1833943SQ200610067890
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者沖島清 申請(qǐng)人:三耀技術(shù)股份有限公司