專利名稱：具有穩(wěn)定亮度的led照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種LED照明裝置，特別是一種具有穩(wěn)定亮度的LED照明裝置，可應(yīng)用于停電時(shí)的緊急照明、夜晚的夜燈照明及偵測(cè)照明。
而照明裝置亦在不斷的改良下，從隨身攜帶的手電筒到足以照明整個(gè)球場(chǎng)的探照燈...等等，被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域，而照明裝置也從電燈泡發(fā)展到使用發(fā)光二極體(Light Emitting Diode；LED)作為發(fā)光元件。
由于LED具有體型輕小、壽命長(zhǎng)、省電，且較電燈泡不易破損...等等優(yōu)良的電氣及機(jī)械特征，加上LED在亮度上不斷的改進(jìn)，所以LED已邁步進(jìn)入廣大的照明市場(chǎng)，習(xí)知的LED照明裝置大都以發(fā)光二極體(Light Emitting Diode；LED)作為發(fā)光元件，以維持良好的光度并兼具省電的功能，但習(xí)知的LED照明裝置，皆不具有復(fù)合式的功能，且當(dāng)工作電壓低于一定的壓降(約3V)時(shí)，即會(huì)影響LED的亮度，無(wú)法維持穩(wěn)定的照明亮度。
綜上所述，如何將復(fù)合式的功能設(shè)計(jì)于LED照明裝置中，進(jìn)而穩(wěn)定地維持LED照明裝置的照明亮度，實(shí)為一待解決的技術(shù)課題。
為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型包括有夜間照明單元、偵測(cè)單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉(zhuǎn)換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測(cè)單元和顯示單元。
所述電壓處理單元外接一切換單元和電池模組，該切換單元用以當(dāng)該外部工作電壓中斷時(shí)，切換至該內(nèi)部工作電壓，并啟動(dòng)緊急照明功能。
所述電壓處理單元包含一整流模組，用以將外部交流電源轉(zhuǎn)換為一直流電源；一變壓模組，用以將該外部交流電源降壓，并傳送至輸出端；及一與轉(zhuǎn)換模組相接的控制模組，用以將該直流電源加以固定加外部工作電壓后，傳送至切換單元。
該夜間照明單元包含一用以接收環(huán)境亮度的光敏元件，，并于環(huán)境亮度下降時(shí)，改變光敏元件的一阻值；及一開關(guān)模組，并于該阻值產(chǎn)生變化時(shí)，將外部工作電壓傳送至LED組。
該偵測(cè)單元包含一偵測(cè)元件，用以偵測(cè)該物體于該限定范圍內(nèi)的移動(dòng)變化，并于該物體產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，發(fā)出移動(dòng)訊號(hào)；一計(jì)數(shù)元件與該偵測(cè)元件連接，用以接收該移動(dòng)訊號(hào)后產(chǎn)生一計(jì)數(shù)功能，并于計(jì)數(shù)完成時(shí)通知偵測(cè)元件做下一次的偵測(cè)；及一與該計(jì)數(shù)元件連接的觸發(fā)模組，用以接收該移動(dòng)訊號(hào)后，觸發(fā)顯示單元產(chǎn)生光源。
該顯示單元包含一與手動(dòng)切換模組相接的穩(wěn)壓元件，用以接收內(nèi)部工作電壓，當(dāng)該內(nèi)部工作電壓低于一準(zhǔn)位時(shí)，將其升壓至該準(zhǔn)位，且于該內(nèi)部工作電壓高于該準(zhǔn)位時(shí)，將其降壓至該準(zhǔn)位；一與穩(wěn)壓元件相接的晶體元件，用于當(dāng)內(nèi)部工作電壓低于該準(zhǔn)位時(shí)，放大內(nèi)部工作電壓的電流，并傳送至輸出端；及復(fù)數(shù)個(gè)與晶體元件相接的LED組，用以接收該工作電壓后產(chǎn)生一光源。
該切換單元包含有一與電壓處理單元及電池模組相接的繼電元件，用以接收該外部工作電壓，并于該外部工作電壓中斷時(shí)，將該內(nèi)部工作電壓傳送至一輸出端；及一與該繼電元件相接的手動(dòng)切換元件，用以依照一預(yù)選的模式，將該內(nèi)部工作電壓傳送至該顯示單元。
本實(shí)用新型同時(shí)兼具有緊急照明、夜間照明及偵測(cè)照明的功能，能夠在電池模組電力充足時(shí)，以顯示單元控制LED的亮度，而當(dāng)電池模組輸出的工作電壓低於LED的工作電壓時(shí)，更能將工作電壓加以升壓，較習(xí)知的LED照明裝置，能維持更長(zhǎng)久的照明時(shí)間，而且本實(shí)用新型設(shè)置有低功耗離線開關(guān)(Low Power Off-line Switchers)及變壓器，較習(xí)知的LED照明裝置，具有更寬的電壓響應(yīng)范圍，同時(shí)亦具有偵測(cè)照明的功能，實(shí)為一種多應(yīng)用領(lǐng)域的照明裝置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型為一種同時(shí)兼具緊急照明功能、夜間照明功能及偵測(cè)照明功能的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置。
如

圖1所示，本實(shí)用新型包含夜間照明單元10、偵測(cè)單元20、顯示單元30、切換單元40、電壓處理單元50及電池模組41，其中電壓處理單元50接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉(zhuǎn)換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元10、偵測(cè)單元20、顯示單元30和切換單元40。
所述夜間照明單元10包含與負(fù)載元件102a組成分壓電路的光敏元件101，用于感測(cè)四周環(huán)境的亮度，當(dāng)外部光線的亮度不足時(shí)(夜晚時(shí))，則啟動(dòng)由負(fù)載元件102b～d及晶體元件103a～b所組成的開關(guān)模組，將外部工作電壓傳送至LED組306a～b，以形成夜間照明功能，當(dāng)外部光線的亮度充足時(shí)(日間時(shí))，則停止夜間照明功能。
所述偵測(cè)單元20則包含有穩(wěn)壓元件203及電容元件204a～b形成穩(wěn)壓電路，用于將外部工作電壓轉(zhuǎn)換成工作電壓VCC后供給本偵測(cè)單元20用，偵測(cè)元件201用于偵測(cè)一限定范圍內(nèi)物體的移動(dòng)變化，當(dāng)此范圍內(nèi)有物體產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，發(fā)出一移動(dòng)訊號(hào)，然后由偵測(cè)單元20的負(fù)載元件205d～I(xiàn)及晶體元件206c～d所組成的放大電路，將移動(dòng)訊號(hào)放大，并傳送至計(jì)數(shù)元件202產(chǎn)生一計(jì)數(shù)功能，并于計(jì)數(shù)完成時(shí)，通知偵測(cè)元件201做下一次的偵測(cè)，其中電容元件204c為計(jì)數(shù)元件202的旁路電容，而負(fù)載元件205j及電容元件204d則負(fù)責(zé)控制時(shí)間常數(shù)，以決定每一次照明時(shí)間的長(zhǎng)短；負(fù)載元件205a～d及晶體元件206a～b則組成一觸發(fā)模組，其中晶體元件206a于夜間照明單元10開始工作時(shí)，將外接工作電壓傳送至偵測(cè)單元20的晶體元件206b待命，當(dāng)晶體元件206b收到該移動(dòng)訊號(hào)后，將外接工作電壓傳出，以觸發(fā)顯示單元30行使偵測(cè)照明的功能。
顯示單元30包含有與電壓處理單元50相接的穩(wěn)壓元件301，用于接收一內(nèi)部工作電壓，并于內(nèi)部工作電壓低于一準(zhǔn)位時(shí)，將內(nèi)部工作電壓升壓至此一準(zhǔn)位，且于內(nèi)部工作電壓高于此一準(zhǔn)位時(shí)，將內(nèi)部工作電壓降壓至此一準(zhǔn)位，電感元件302a為一扼流圈，顯示單元30的負(fù)載元件304及晶體元件305則用于內(nèi)部工作電壓低于此一準(zhǔn)位時(shí)，放大內(nèi)部工作電壓的電流，并傳送至LED組306c～n產(chǎn)生一光源，而顯示單元30的順流元件303a～b則用于保護(hù)之用。
切換單元40中包含有繼電元件401，其中繼電負(fù)載元件402及繼電順流元件403用于保護(hù)并提供工作電壓給繼電元件401，繼電元件401則負(fù)責(zé)將外部工作電壓傳送至電池模組41充電，并于外部工作電壓中斷時(shí)，切換由電池模組41供電，而電池模組41可由至少一個(gè)可充電式電池(如鎳氫電池、鋰電池...等)所組成，手動(dòng)切換元件404，用以依照一使用者所選擇的模式，傳送將工作電壓傳送至顯示單元30。
接下來(lái)就本實(shí)用新型的電壓處理單元30做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型為適用于各國(guó)一般家庭用電的電壓?jiǎn)挝坏牟町?，故其電壓處理單?0包含有整流模組、變壓模組及控制模組，整流模組中保護(hù)電阻502與交流電源AC連接，將交流電源AC傳送至整流元件501a～d加以整流為一直流電源后傳送至變壓模組，此整流模組可為全波整流器，亦可為半波整流器，而變壓模組中由振蕩二極體55、振蕩電容506及振蕩電阻507形成一振蕩電路，將直流電源傳送至變壓元件504變壓，而順流二極體508則用于防止逆向偏壓保護(hù)變壓模組，此直流電壓經(jīng)變壓后傳送至穩(wěn)壓二極體514b，此穩(wěn)壓二極體514b可為一齊納二極體，將多余的直流電源傳送至控制模組，其中光耦合電晶體510與控制電阻511b已經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)為一特定比值，可將多余的直流電壓運(yùn)算后傳送至穩(wěn)壓元件512，而雜訊則由旁路電容513傳送至接地端，此穩(wěn)壓元件512為低功耗離線開關(guān)，將此直流電源降壓后再饋送至變壓模組，以調(diào)整出更精準(zhǔn)的工作電壓，來(lái)適應(yīng)各國(guó)一般家庭用電的電壓?jiǎn)挝坏牟町?，最后再將此工作電壓由穩(wěn)壓二極體514b穩(wěn)壓后，傳送至輸出端。
接下來(lái)就本實(shí)用新型的電壓處理單元50另一實(shí)施例做一詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型電壓處理單元的第二實(shí)施例，其中包含有變壓模組、整流模組及控制模組，其中變壓模組與交流電源AC相接，此變壓模組可為2個(gè)高壓電容509a～b以并聯(lián)方式所組成，以形成變壓的效果(亦可使用1個(gè)高壓電容用串聯(lián)的方式形成變壓效果)，并于變壓后經(jīng)由限流電阻515傳送至整流模組，而整流模組的整流元件501a～b可將交流電源AC加以整流為直流電壓后傳送至控制模組，而濾波電容503則用于過(guò)濾雜訊，此整流模組可為全波整流器或半波整流器，控制模組中則設(shè)置有降壓元件512，用于將外部工作電源降壓后傳送至電池模組41充電，控制電阻511a用于調(diào)整降壓元件512的電流，控制電阻511b～c則用于調(diào)整降壓元件512的輸出，旁路電容513用于旁路雜訊，順流二極體508用于保護(hù)電壓處理單元50，電感元件302b為一扼流圈，穩(wěn)壓二極體514a～b則用于更精準(zhǔn)地控制電壓。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型的電壓處理單元50更包含有又一實(shí)施例，其中變壓模組為一變壓元件504組成，用于將外部工作電壓加以變壓，其余各模組的組成及功能則與圖3相同，故不再贅述，詳圖請(qǐng)參照?qǐng)D4。
所述LED組可為一個(gè)及一個(gè)以上的發(fā)光二極體或其他照明元件。
權(quán)利要求1.一種具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于包括有夜間照明單元、偵測(cè)單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉(zhuǎn)換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測(cè)單元和顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于所述電壓處理單元外接一切換單元和電池模組，該切換單元用以當(dāng)該外部工作電壓中斷時(shí)，切換至該內(nèi)部工作電壓，并啟動(dòng)緊急照明功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于所述電壓處理單元包含一整流模組，用以將該外部交流電源轉(zhuǎn)換為一直流電源；一變壓模組，用以將該外部交流電源降壓，并傳送至輸出端；及一與該轉(zhuǎn)換模組相接的控制模組，用以將該直流電源加以固定為該外部工作電壓后，傳送至切換單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該夜間照明單元包含一光敏元件，用以接收該環(huán)境亮度，并于該環(huán)境亮度下降時(shí)，改變?cè)摴饷粼囊蛔柚?；及一開關(guān)模組，該開關(guān)模組于該阻值產(chǎn)生變化時(shí)，將該外部工作電壓傳送至LED組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該偵測(cè)單元包含一偵測(cè)元件，用以偵測(cè)該物體于該限定范圍內(nèi)的移動(dòng)變化，并于該物體產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，發(fā)出移動(dòng)訊號(hào)；一計(jì)數(shù)元件與該偵測(cè)元件連接，用以接收該移動(dòng)訊號(hào)后產(chǎn)生一計(jì)數(shù)功能，并于計(jì)數(shù)完成時(shí)通知偵測(cè)元件做下一次的偵測(cè)；及一與該計(jì)數(shù)元件連接的觸發(fā)模組，用以接收該移動(dòng)訊號(hào)后，觸發(fā)顯示單元產(chǎn)生光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該顯示單元包含一與手動(dòng)切換模組相接的穩(wěn)壓元件，用以接收該內(nèi)部工作電壓，并于該內(nèi)部工作電壓低于一準(zhǔn)位時(shí)，將該內(nèi)部工作電壓升壓至該準(zhǔn)位，且于該內(nèi)部工作電壓高于該準(zhǔn)位時(shí)，將該內(nèi)部工作電壓降壓至該準(zhǔn)位；一與穩(wěn)壓元件相接的晶體元件，用于該內(nèi)部工作電壓低於該準(zhǔn)位時(shí)，放大該內(nèi)部工作電壓的電流，并傳送至輸出端；及復(fù)數(shù)個(gè)與晶體元件相接的LED組，用以接收該工作電壓后產(chǎn)生一光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該切換單元包含有一與電壓處理單元及電池模組相接的繼電元件，用以接收該外部工作電壓，并于該外部工作電壓中斷時(shí)，將該內(nèi)部工作電壓傳送至一輸出端；及一與該繼電元件相接的手動(dòng)切換元件，用以依照一預(yù)選的模式，將該內(nèi)部工作電壓傳送至該顯示單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該電池模組包含有至少一個(gè)可充電式電池。
專利摘要本實(shí)用新型為一種同時(shí)具有緊急照明、夜燈照明及偵測(cè)功能的具有穩(wěn)定亮度功能的LED照明裝置，包括有夜間照明單元、偵測(cè)單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉(zhuǎn)換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測(cè)單元和顯示單元，本實(shí)用新型能夠在電池模組電力充足時(shí)，以顯示單元控制LED的亮度，而當(dāng)電池模組輸出的工作電壓低於LED的工作電壓時(shí)，更能將工作電壓加以升壓，較習(xí)知的LED照明裝置，能維持更長(zhǎng)久的照明時(shí)間，而且本實(shí)用新型設(shè)置有低功耗離線開關(guān)及變壓器，較習(xí)知的LED照明裝置，具有更寬的電壓響應(yīng)范圍，同時(shí)亦具有偵測(cè)照明的功能，實(shí)為一種多應(yīng)用領(lǐng)域的照明裝置。
文檔編號(hào)H05B37/00GK2593517SQ0228622
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者鄭信慧, 邱偉銘 申請(qǐng)人:鄭信慧, 邱偉銘