CN100477875C - 具有稳定亮度的led照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种同时具有紧急照明、夜灯照明及侦测功能的具有稳定亮度功能的LED照明装置，包括有夜间照明单元、侦测单元、显示单元和电压处理单元，其中电压处理单元接收一交流电源AC，并将此交流电源AC加以整流并转换为一外部工作电压传出至夜间照明单元、侦测单元和显示单元，本发明能够在电池模组电力充足时，以显示单元控制LED的亮度，而当电池模组输出的工作电压低于LED的工作电压时，更能将工作电压加以升压，较习知的LED照明装置，能维持更长久的照明时间，而且本发明设置有低功耗离线开关及变压器，较习知的LED照明装置，具有更宽的电压响应范围，同时亦具有侦测照明的功能，实为一种多应用领域的照明装置。

Description

具有稳定亮度的LED照明装置
技术领域
本发明为一种LED照明装置，特别是一种具有稳定亮度的LED照明装置，可应用于停电时的紧急照明、夜晚的夜灯照明及侦测照明。
背景技术
「日出而作、日落而息」从这一句话中明确地表现出光线对人类的重要性，在远古时人类因没有先进的科技，所以一切的光源皆仰赖自然的日光，当自然的光源耗竭夜晚来临时，则一切的活动都受到了限制，这样的情形一直到科技的起飞，照明装置出现后才有突破性的发展。
而照明装置亦在不断的改良下，从随身携带的手电筒到足以照明整个球场的探照灯...等等，被广泛地应用在各种领域，而照明装置也从电灯泡发展到使用发光二极体(Light Emitting Diode；LED)作为发光元件。
由于LED具有体型轻小、寿命长、省电，且较电灯泡不易破损...等等优良的电气及机械特征，加上LED在亮度上不断的改进，所以LED已迈步进入广大的照明市场，习知的LED照明装置大都以发光二极体(Light Emitting Diode；LED)作为发光元件，以维持良好的光度并兼具省电的功能，但习知的LED照明装置，皆不具有复合式的功能，且当工作电压低于一定的压降(约3V)时，即会影响LED的亮度，无法维持稳定的照明亮度。
综上所述，如何将复合式的功能设计于LED照明装置中，进而稳定地维持LED照明装置的照明亮度，实为一待解决的技术课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同时兼具紧急照明功能、夜间照明功能及侦测照明功能的具有稳定亮度的LED照明装置。
为达成上述目的，本发明包括有夜间照明单元、侦测单元、显示单元和电压处理单元，其中电压处理单元接收一交流电源AC，并将此交流电源AC加以整流并转换为一外部工作电压传出至夜间照明单元、侦测单元和显示单元。
所述电压处理单元外接一切换单元和电池模组，该切换单元用以当该外部工作电压中断时，切换至该内部工作电压，并启动紧急照明功能。
所述电压处理单元包含一整流模组，用以将外部交流电源转换为一直流电源；一变压模组，用以将该外部交流电源降压，并传送至输出端；及一与转换模组相接的控制模组，用以将该直流电源加以固定为外部工作电压后，传送至切换单元。
该夜间照明单元包含一用以接收环境亮度的光敏元件，，并于环境亮度下降时，改变光敏元件的一阻值；及一开关模组，并于该阻值产生变化时，将外部工作电压传送至LED组。
该侦测单元包含一侦测元件，用以侦测该物体于该限定范围内的移动变化，并于该物体产生移动时，发出移动讯号；一计数元件与该侦测元件连接，用以接收该移动讯号后产生一计数功能，并于计数完成时通知侦测元件做下一次的侦测；及一与该计数元件连接的触发模组，用以接收该移动讯号后，触发显示单元产生光源。
该显示单元包含一与手动切换模组相接的稳压元件，用以接收内部工作电压，当该内部工作电压低于一准位时，将其升压至该准位，且于该内部工作电压高于该准位时，将其降压至该准位；一与稳压元件相接的晶体元件，用于当内部工作电压低于该准位时，放大内部工作电压的电流，并传送至输出端；及复数个与晶体元件相接的LED组，用以接收该工作电压后产生一光源。
该切换单元包含有一与电压处理单元及电池模组相接的继电元件，用以接收该外部工作电压，并于该外部工作电压中断时，将该内部工作电压传送至一输出端；及一与该继电元件相接的手动切换元件，用以依照一预选的模式，将该内部工作电压传送至该显示单元。
本发明同时兼具有紧急照明、夜间照明及侦测照明的功能，能够在电池模组电力充足时，以显示单元控制LED的亮度，而当电池模组输出的工作电压低於LED的工作电压时，更能将工作电压加以升压，较习知的LED照明装置，能维持更长久的照明时间，而且本发明设置有低功耗离线开关(Low Power Off-line Switchers)及变压器，较习知的LED照明装置，具有更宽的电压响应范围，同时亦具有侦测照明的功能，实为一种多应用领域的照明装置。
附图说明
图1为本发明的系统电路图；
图2为本发明电压处理单元电路图之一；
图3为本发明电压处理单元电路图之二；
图4为本发明电压处理单元电路图之三。
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
具体实施例
本发明为一种同时兼具紧急照明功能、夜间照明功能及侦测照明功能的具有稳定亮度功能的LED照明装置。
如图1所示，本发明包含夜间照明单元10、侦测单元20、显示单元30、切换单元40、电压处理单元50及电池模组41，其中电压处理单元50接收一交流电源AC，并将此交流电源AC加以整流并转换为一外部工作电压传出至夜间照明单元10、侦测单元20、显示单元30和切换单元40。
所述夜间照明单元10包含与负载元件102a组成分压电路的光敏元件101，用于感测四周环境的亮度，当外部光线的亮度不足时(夜晚时)，则启动由负载元件102b～d及晶体元件103a～b所组成的开关模组，将外部工作电压传送至LED组306a～b，以形成夜间照明功能，当外部光线的亮度充足时(日间时)，则停止夜间照明功能。
所述侦测单元20则包含有稳压元件203及电容元件204a～b形成稳压电路，用于将外部工作电压转换成工作电压VCC后供给本侦测单元20用，侦测元件201用于侦测一限定范围内物体的移动变化，当此范围内有物体产生移动时，发出一移动讯号，然后由侦测单元20的负载元件205d～I及晶体元件206c～d所组成的放大电路，将移动讯号放大，并传送至计数元件202产生一计数功能，并于计数完成时，通知侦测元件201做下一次的侦测，其中电容元件204c为计数元件202的旁路电容，而负载元件205j及电容元件204d则负责控制时间常数，以决定每一次照明时间的长短；负载元件205a～d及晶体元件206a～b则组成一触发模组，其中晶体元件206a于夜间照明单元10开始工作时，将外接工作电压传送至侦测单元20的晶体元件206b待命，当晶体元件206b收到该移动讯号后，将外接工作电压传出，以触发显示单元30行使侦测照明的功能。
显示单元30包含有与电压处理单元50相接的稳压元件301，用于接收一内部工作电压，并于内部工作电压低于一准位时，将内部工作电压升压至此一准位，且于内部工作电压高于此一准位时，将内部工作电压降压至此一准位，电感元件302a为一扼流圈，显示单元30的负载元件304及晶体元件305则用于内部工作电压低于此一准位时，放大内部工作电压的电流，并传送至LED组306c～n产生一光源，而显示单元30的顺流元件303a～b则用于保护之用。
切换单元40中包含有继电元件401，其中继电负载元件402及继电顺流元件403用于保护并提供工作电压给继电元件401，继电元件401则负责将外部工作电压传送至电池模组41充电，并于外部工作电压中断时，切换由电池模组41供电，而电池模组41可由至少一个可充电式电池(如：镍氢电池、锂电池...等)所组成，手动切换元件404，用以依照一使用者所选择的模式，传送将工作电压传送至显示单元30。
接下来就本发明的电压处理单元30做进一步的详细说明，请参照图2，本发明为适用于各国一般家庭用电的电压单位的差异，故其电压处理单元50包含有：整流模组、变压模组及控制模组，整流模组中保护电阻502与交流电源AC连接，将交流电源AC传送至整流元件501a～d加以整流为一直流电源后传送至变压模组，此整流模组可为全波整流器，亦可为半波整流器，而变压模组中由振荡二极体505、振荡电容506及振荡电阻507形成一振荡电路，将直流电源传送至变压元件504变压，而顺流二极体508则用于防止逆向偏压保护变压模组，此直流电压经变压后传送至稳压二极体514b，此稳压二极体514b可为一齐纳二极体，将多余的直流电源传送至控制模组，其中光耦合电晶体510与控制电阻511b已经过设计为一特定比值，可将多余的直流电压运算后传送至稳压元件512，而杂讯则由旁路电容513传送至接地端，此稳压元件512为低功耗离线开关，将此直流电源降压后再馈送至变压模组，以调整出更精准的工作电压，来适应各国一般家庭用电的电压单位的差异，最后再将此工作电压由稳压二极体514b稳压后，传送至输出端。
接下来就本发明的电压处理单元50另一实施例做一详细说明，请参照图3，本发明电压处理单元的第二实施例，其中包含有：变压模组、整流模组及控制模组，其中变压模组与交流电源AC相接，此变压模组可为2个高压电容509a～b以并联方式所组成，以形成变压的效果(亦可使用1个高压电容用串联的方式形成变压效果)，并于变压后经由限流电阻515传送至整流模组，而整流模组的整流元件501a～b可将交流电源AC加以整流为直流电压后传送至控制模组，而滤波电容503则用于过滤杂讯，此整流模组可为全波整流器或半波整流器，控制模组中则设置有降压元件512，用于将外部工作电源降压后传送至电池模组41充电，控制电阻511a用于调整降压元件512的电流，控制电阻511b～c则用于调整降压元件512的输出，旁路电容513用于旁路杂讯，顺流二极体508用于保护电压处理单元50，电感元件302b为一扼流圈，稳压二极体514a～b则用于更精准地控制电压。
除上述实施例外，本发明的电压处理单元50更包含有又一实施例，其中变压模组为一变压元件504组成，用于将外部工作电压加以变压，其余各模组的组成及功能则与图3相同，故不再赘述，详图请参照图4。
所述LED组可为一个及一个以上的发光二极体或其他照明元件。

Claims (6)

1、一种具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：包括有夜间照明单元、侦测单元、显示单元和电压处理单元，其中电压处理单元接收一交流电源AC，并将此交流电源AC加以整流并转换为一外部工作电压传出至夜间照明单元、侦测单元和显示单元；所述电压处理单元外接一切换单元和电池模组，该切换单元用以当该外部工作电压中断时，切换至由该电池模组所产生的一内部工作电压，并启动紧急照明功能；该显示单元包含一与手动切换模组相接的稳压元件，用以接收该电池模组所产生的内部工作电压，并于该内部工作电压低于一准位时，将该内部工作电压升压至该准位，且于该内部工作电压高于该准位时，将该内部工作电压降压至该准位；一与稳压元件相接的晶体元件，用于该内部工作电压低于该准位时，放大该内部工作电压的电流，并传送至输出端；及复数个与晶体元件相接的LED组，用以接收该电池模组所产生的内部工作电压后产生一光源。
2、根据权利要求1所述的具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：所述电压处理单元包含一整流模组，用以将一外部交流电源转换为一直流电源；一变压模组，用以将该外部交流电源降压，并传送至输出端；及一与该变压模组相接的控制模组，用以将该直流电源加以固定为该外部工作电压后，传送至切换单元。
3、根据权利要求1所述的具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：该夜间照明单元包含一光敏元件，用以接收环境亮度，并于该环境亮度下降时，改变该光敏元件的一阻值；及一开关模组，该开关模组于该阻值产生变化时，将该外部工作电压传送至LED组。
4、根据权利要求1所述的具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：该侦测单元包含一侦测元件，用以侦测一物体于一限定范围内的移动变化，并于该物体产生移动时，发出移动讯号；一计数元件与该侦测元件连接，用以接收该移动讯号后产生一计数功能，并于计数完成时通知侦测元件做下一次的侦测；及一与该计数元件连接的触发模组，用以接收该移动讯号后，触发显示单元产生光源。
5、根据权利要求1所述的具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：该切换单元包含有一与电压处理单元及电池模组相接的继电元件，用以接收该外部工作电压，并于该外部工作电压中断时，将该电池模组所产生的内部工作电压传送至一输出端；及一与该继电元件相接的手动切换元件，用以依照一预选的模式，将该电池模组所产生的内部工作电压传送至该显示单元。
6、根据权利要求1所述的具有稳定亮度功能的LED照明装置，其特征在于：该电池模组包含有至少一个可充电式电池。
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