CN102045916A - 发光二极管灯具及其控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管灯具的控制电路，包括一电压调节器、一光敏电阻及一反馈电路，该电压调节器包括一输出端及一反馈端，该反馈电路包括一放大器，该放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端，该发光二极管灯具连接于该电压调节器的输出端与放大器的第一输入端之间，该光敏电阻连接于放大器的第二输入端与地极之间，放大器的输出端与电压调节器的反馈端连接，该光敏电阻可感测该发光二极管灯具的发光强度变化而改变阻值，并通过放大器反馈至电压调节器而控制流经该发光二极管灯具的电流的大小。

Description

发光二极管灯具及其控制电路
技术领域
本发明涉及一种控制电路，特别是指一种发光二极管灯具的控制电路及采用该控制电路的发光二极管灯具。
背景技术
目前，大功率发光二极管(LED)凭借其节能、环保、高效等特点，已被应用到越来越多的领域当中，如普通照明灯、路灯、水底灯、顶灯、舞台灯等等。
以LED路灯为例，在大功率LED路灯中，随着LED使用年限的增加和受散热设计不良等因素的影响，LED的光输出强度会逐步的下降，也就是所谓的光衰。使得该LED路灯在使用一段时间后路面的照度下降，可能不符合照明需要。对于室外照明灯具来说，当光衰达到30％时，照明灯具就不能继续使用了，但是此时LED并没有损坏，只是光输出强度减少，这样实际上造成了灯具寿命的缩短。
为了获得灯具更长的使用寿命，一种方式是在灯具使用的初期就使用较大的电流驱动LED，使得灯具在使用一段较长的时间后仍能够维持一个合适的照度。但是一方面这个初期较大的电流造成了多余的光通输出，浪费了能量；另一方面，这个初期较大的电流会加速LED的光衰，缩短LED的使用寿命。因此，需要一种低成本、高可靠性的控制电路使得发光二极管灯具自身有尽可能长的寿命和光输出稳定性。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种可延长发光二极管灯具使用寿命的控制电路及具有该控制电路的发光二极管灯具。
一种发光二极管灯具的控制电路，包括一电压调节器、一光敏电阻及一反馈电路，该电压调节器包括一输出端及一反馈端，该反馈电路包括一放大器，该放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端，该发光二极管灯具连接于该电压调节器的输出端与放大器的第一输入端之间，该光敏电阻连接于放大器的第二输入端与地极之间，放大器的输出端与电压调节器的反馈端连接，该光敏电阻可感测该发光二极管灯具的发光强度变化而改变阻值，并通过放大器反馈至电压调节器而控制流经该发光二极管灯具的电流的大小。
一种发光二极管灯具，包括至少一发光二极管及一控制电路，该控制电路包括一电压调节器、一光敏电阻及一放大器，该放大器具有同相输入端、反相输入端和输出端，该电压调节器包括一输出端及一反馈端，该至少一发光二极管连接于该电压调节器的输出端与放大器的同相输入端之间，该光敏电阻连接于放大器的反相输入端与地极之间，放大器的输出端与电压调节器的反馈端连接，该光敏电阻可感测发光二极管灯具的发光强度变化而改变阻值，并通过放大器反馈至电压调节器而控制流经该至少一发光二极管的电流的大小。
与现有技术相比，该发光二极管灯具控制电路可通过光敏电阻感测灯具的光强度，当随着使用时间的增加发光二极管的衰减使得灯具的光强度减小超过特定值时，光敏电阻的阻值变化并通过放大器反馈至电压调节器，使得电压调节器可改变输出电压的大小，增加流经该发光二极管灯具的电流的大小，从而适当增强灯具的光强度以确保该发光二极管灯具的光强度在较长的时间内都能维持在合适的范围内，使得发光二极管灯具的寿命得以延长。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明实施例中发光二极管灯具的剖面示意图。
图2是图1中发光二极管灯具的控制电路的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明实施例中发光二极管灯具10的示意图。该发光二极管灯具10包括一灯座11、设于该灯座11一侧的若干发光二极管13及一灯罩12。该灯罩12大致呈碗状，罩设于所述发光二极管13外围。灯罩12的一端与灯座11的外围连接，另一端为开口端14。所述发光二极管13发出的光线通过该灯罩12的开口端14向外射出。
图2所示为该发光二极管灯具10的控制电路20示意图。该控制电路20包括一电压调节器21、一光敏电阻RF及一反馈电路25。该光敏电阻RF位于灯罩12的内表面，当发光二极管灯具10使用时，光敏电阻RF可以感测该灯罩12内的发光二极管13的发光强度。该光敏电阻RF具有随着光强度降低而电阻值升高的特性，且该光敏电阻RF的阻值的变化率小于其所感应的光强度的变化率。电压调节器21包括一输出端210及一反馈端212。该反馈电路25包括一放大器251、一第一电阻R1及一第二电阻R2。该放大器251包括一同相输入端253、一反相输入端255及一输出端256。所述发光二极管13和第二电阻R2串联连接于电压调节器21的输出端210与地极之间，所述发光二极管13与第二电阻R2之间形成一第一结点30。该放大器251的同相输入端253与第一结点30电连接。其中，所述发光二极管13电性连接于该电压调节器21的输出端210和放大器251的同相输入端253之间，该第二电阻R2连接于该放大器251的同相输入端253与地极之间。该第一电阻R1与光敏电阻RF串联连接于放大器251的输出端256与地极之间，所述第一电阻R1与光敏电阻RF之间形成一第二结点40。该放大器251的反相输入端255与第二结点40电连接。其中，该第一电阻R1连接于放大器251的输出端256与反相输入端255之间，该光敏电阻RF连接于放大器251的反相输入端255与地极之间。该放大器251的输出端256与电压调节器21的反馈端212电连接。
假设流经所述发光二极管13的电流大小为IF，放大器251的同相输入端253的电压大小为VT，放大器251的输出端256电压大小为VFB，第一电阻R1的阻值大小为r1，第二电阻R2的阻值大小为r2，光敏电阻RF的阻值大小为rF，根据放大器251的作用原理，可得出流经发光二极管13的电流大小IF的计算公式如下：
当该发光二极管灯具10处于初始使用状态时，即该发光二极管灯具10内的发光二极管13未出现光衰减时，光敏电阻RF检测到的光强度所表现出来的阻值rF对流经发光二极管13的电流不造成影响。随着该发光二极管灯具10使用时间的增加，由于发光二极管13光衰减而使得发光二极管灯具10的光强度持续减小。由于光敏电阻RF具有随着光强度降低而电阻值升高的特性，所以当发光二极管13出现衰减使得发光二极管灯具10的光强度减小超过一特定值时，光敏电阻RF检测到发光二极管灯具10的光强度减弱，导致电阻值rF升高，由上述计算公式可知，光敏电阻RF的阻值rF升高并通过放大器251的输出端256反馈信号至电压调节器21的反馈端212，使得电压调节器21调高输出端210的输出电压，以使得流经发光二极管13的电流IF增加，从而使得发光二极管13的光输出增加，发光二极管灯具10的光强度增强。
若此时发光二极管灯具10的光强度增强超过上述特定值，光敏电阻RF将检测到发光二极管灯具10的光强度增强，导致电阻值rF降低，由于光敏电阻RF的阻值rF降低，通过放大器251的输出端256反馈到电压调节器21的反馈端212，使得电压调节器21调整输出端210的电压大小，使得流经发光二极管13的电流IF减小，从而使得发光二极管13的光输出减少，发光二极管灯具10的光强度减弱。由于光敏电阻RF的阻值变化率小于发光二极管灯具10的光强度变化率，如此反复调整后，流经发光二极管13的电流与光敏电阻RF的阻值rF将趋于恒定。因此，经过短时间调整后，流经发光二极管13的电流IF与光敏电阻RF的阻值rF恒定，每一发光二极管13的光输出也恒定，发光二极管灯具10的光强度稳定。此时，该发光二极管灯具10的光强度相对初始使用状态时光强度略减小，且减小不超过上述特定值，流经发光二极管13的电流IF相对于初始状态时流经发光二极管13的电流IF较大，而光敏电阻RF的阻值rF相对初始状态时的阻值rF较高。
同理，当该发光二极管灯具10继续使用一段时间后，由于发光二极管13的光衰减会再次使得该发光二极管灯具10的光强度减小超过特定值，此时，控制电路20可通过光敏电阻RF感测发光二极管灯具10的光强度而增加电压调节器21的输出电压，使得流经发光二极管13的电流增加，使得发光二极管灯具10的光强度再次相对增强而保证发光二极管灯具10的光强度相对初始状态的光强度的减小量不超过特定值。
综上所述，通过该控制电路20可确保发光二极管灯具10的光输出强度的稳定性，控制该发光二极管灯具10的光强度在较长的时间内都能维持在合适的范围内，使得发光二极管灯具10的寿命得以延长。而通过调整该光敏电阻RF的阻值变化率与其所感应的光强度的变化率之间的关系，可进一步控制该发光二极管灯具10的寿命延长的时间。该控制电路20结构简单、可靠性高，用较低的成本即可改善发光二极管灯具10由于达到一定寿命后而引起的光输出强度衰减的问题，从而降低发光二极管灯具10的维修和/或更换周期，进而降低灯具成本。

Claims (8)

1.一种发光二极管灯具的控制电路，其特征在于：包括一电压调节器、一光敏电阻及一反馈电路，该电压调节器包括一输出端及一反馈端，该反馈电路包括一放大器，该放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端，该发光二极管灯具连接于该电压调节器的输出端与放大器的第一输入端之间，该光敏电阻连接于放大器的第二输入端与地极之间，放大器的输出端与电压调节器的反馈端连接，该光敏电阻可感测该发光二极管灯具的发光强度变化而改变阻值，并通过放大器反馈至电压调节器而控制流经该发光二极管灯具的电流的大小。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具的控制电路，其特征在于：该第一输入端为同相输入端，该第二输入端为反相输入端。
3.如权利要求2所述的发光二极管灯具的控制电路，其特征在于：该反馈电路还包括一电阻，该电阻连接于放大器的反相输入端与放大器的输出端之间。
4.如权利要求3所述的发光二极管灯具的控制电路，其特征在于：还包括一另一电阻，该另一电阻连接于放大器的同相输入端与地极之间。
5.一种发光二极管灯具，包括至少一发光二极管及一控制电路，其特征在于：该控制电路包括一电压调节器、一光敏电阻及一放大器，该放大器具有同相输入端、反相输入端和输出端，该电压调节器包括一输出端及一反馈端，该至少一发光二极管连接于该电压调节器的输出端与放大器的同相输入端之间，该光敏电阻连接于放大器的反相输入端与地极之间，放大器的输出端与电压调节器的反馈端连接，该光敏电阻可感测发光二极管灯具的发光强度变化而改变阻值，并通过放大器反馈至电压调节器而控制流经该至少一发光二极管的电流的大小。
6.如权利要求5所述的发光二极管灯具，其特征在于：还包括一罩设于该至少一发光二极管外围的灯罩，该光敏电阻位于该灯罩的内表面。
7.如权利要求5所述的发光二极管灯具，其特征在于：还包括一第一电阻，该第一电阻连接于放大器的反相输入端与放大器的输出端之间。
8.如权利要求7所述的发光二极管灯具，其特征在于：还包括一第二电阻，该第二电阻连接于放大器的同相输入端与地极之间。
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