CN102833924B - 灯具电路 - Google Patents

Abstract

一种灯具电路，包含一功率IC元件、一发光单元、一散热单元及一电流调控单元。该功率IC元件是供接收一直流电力并产生一定电流直流电力，且该功率IC元件具有一信号反馈端；该发光单元连接该功率IC元件以接收该定电流直流电力；该散热单元连接该功率IC元件或发光单元以接收该定电流直流电力，且该散热单元具有一状态检出脚位能够根据该散热单元之运作状态输出一状态信号；该电流调控单元连接于该状态检出脚位及该信号反馈端之间，且该电流调控单元能够根据该状态信号改变该控制端及一接地点之间的电阻值。因此，本发明的灯具电路不仅具有故障提示功能，且更可达到减少废热产出量及降低耗能等效果。

Description

灯具电路

技术领域

本发明是关于一种灯具电路，尤其是一种可在其散热风扇发生异常或故障时改变亮度并降低耗能的灯具电路。

背景技术

请参照图1所示，其为中国台湾专利公开第200904259号《LED照明模块之散热失效保护装置》专利案的灯具电路架构图，其中是揭示一现有灯具电路8具有一直流风扇81、一发光二极管组件82及一失效分流组件83。该直流风扇81、发光二极管组件82及失效分流组件83是并联连接，且一并连接至一直流电源V。该直流风扇81具有一状态检出脚位811，以便根据该直流风扇81的运作状态输出一状态信号；该发光二极管组件82是由数个发光二极管821串接构成；该失效分流组件83具有一致能开关831及一电阻器832，该致能开关831及电阻器832是串联连接。其中，该致能开关831另连接该直流风扇81的状态检出脚位811，以供该状态信号控制该失效分流组件83之运作；该电阻器832之电阻值是小于该发光二极管组件82的电阻值。

借助上述结构，当该直流风扇81正常运作时，该状态检出脚位811所输出的状态信号是控制该致能开关831呈开路状态，则该直流电源V所输出的直流电力仅供给至该直流风扇81及发光二极管组件82，以便该直流风扇81驱散该发光二极管组件82所产生的废热，进而维持该发光二极管组件82的正常发光效能。反之，当该直流风扇81发生故障或异常，则该状态检出脚位811将改变其所输出的状态信号，以控制该致能开关831呈短路状态，使该直流电源V也同时供电至该失效分流组件83的电阻器832。借此，由于该电阻器832的电阻值小于该发光二极管组件82的电阻值，因此该直流电源V所供应的大部分直流电力将消耗于该电阻器832，使该发光二极管组件82仅发出微弱光线或完全未工作，进而可供使用者易于察知而更换或维修该现有灯具电路8。

然而，在上述现有灯具电路8的直流风扇81发生故障或异常的情况下，虽然可降低该直流电源V供应至该直流发光二极管组件82的电量，只是仍会在该电阻器832耗能。因此，不仅无法在该发光二极管组件82的亮度降低时节省电力损耗，且也可能因通过该失效分流组件83的电流使该电阻器832产生高温，进而破坏该直流风扇81或发光二极管组件82的元件。

基于上述原因，有必要进一步改良上述现有灯具电路8，以期不仅能在灯具电路的直流风扇故障或异常时既可改变亮度，更能够减少耗能。

发明内容

本发明主要目的是提供一种灯具电路，在一散热单元发生异常或故障时降低输出之电功率，具有可减少故障情况下的电能消耗及废热的功效。

本发明之再一目的是提供一种灯具电路，在一散热单元发生异常或故障时降低输出的电功率，以减弱一发光单元的光线强度，具有以简易结构达成故障警示之功效。

根据本发明灯具电路，是包含一功率IC元件、一发光单元、一散热单元及一电流调控单元。该功率IC元件是供接收一直流电力并产生一定电流直流电力，且该功率IC元件具有一信号反馈端；该发光单元连接该功率IC元件以接收该定电流直流电力；该散热单元连接该功率IC元件或发光单元以接收该定电流直流电力，且该散热单元具有一状态检出脚位能够根据该散热单元的运作状态输出一状态信号；该电流调控单元具有一信号接收端及一控制端，该信号接收端连接于该状态检出脚位，该控制端连接于该信号反馈端，且该电流调控单元能够根据该状态信号改变该控制端及一接地点之间的电阻值。

其中：

该信号反馈端为该功率IC元件的电压反馈脚位。

该发光单元连接于该功率IC元件及该控制端之间。

该电流调控单元具有一个第一电阻器、一个第二电阻器及一个第三电阻器，该第一电阻器的一端连接该控制端及该发光单元，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器及第三电阻器是串联连接于该信号接收端及该控制端之间。

该电流调控单元另包含一个滤波电容器，该滤波电容器的一端连接于该第二电阻器及第三电阻器之间的串联接点，该滤波电容器的另一端接地。

该电流调控单元具有一个第一电阻器、一个第二电阻器、一个反相器及一个n通道晶体管，该第一电阻器的一端连接该控制端，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器连接于该控制端及该n通道晶体管之间，该反相器连接于该信号接收端及该n通道晶体管之间。

该n通道晶体管具有一个输入端、一个输出端及一个致动端，该输入端连接该第二电阻器，该输出端接地，该致动端连接该反相器。

该电流调控单元具有一个第一电阻器、一个p通道晶体管及一个第二电阻器，该第一电阻器的一端连接该控制端，该第一电阻器的另一端接地，该p通道晶体管连接于该信号接收端、控制端及第二电阻器之间，该第二电阻器连接于该连接于该p通道晶体管及接地点之间。

该p通道晶体管具有一个输入端、一个输出端及一个致动端，该输入端连接该控制端，该输出端连接该第二电阻器，该致动端连接该信号接收端。

该发光单元具有一个正极及一个负极，该正极连接该功率IC元件，该负极连接该控制端。

该发光单元具有一个正极及一个负极，该正极是供连接至产生该直流电力的直流电源，该负极连接该功率IC元件。

该信号反馈端为该功率IC元件的调光脚位。

该电流调控单元具有一个分压电阻器、一个第一电阻器、一个第二电阻器及一个n通道晶体管，该分压电阻器连接于该控制端及该功率IC元件的一个参考电压脚位之间，该第一电阻器的一端连接该控制端，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器连接于该控制端及该n通道晶体管之间，该n通道晶体管具有一个致动端连接该信号接收端。

该n通道晶体管另具有一个输入端及一个输出端，该输入端连接该第二电阻器，该输出端接地。

该电流调控单元具有一个分压电阻器、一个第一电阻器、一个第二电阻器、一个反相器及一个p通道晶体管，该分压电阻器连接于该控制端及该功率IC元件的一个参考电压脚位之间，该第一电阻器的一端连接该控制端，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器连接于该连接于该p通道晶体管及接地点之间，该反相器连接于该信号接收端及该p通道晶体管之间。

该p通道晶体管具有一个输入端、一个输出端及一个致动端，该输入端连接该控制端，该输出端连接该第二电阻器，该致动端连接该反相器。

该散热单元为一个直流风扇，该状态检出脚位为该直流风扇的转动检测脚位。

本发明有益效果在于，借助连接于该功率IC元件的信号反馈端(即该电压反馈脚位或调光脚位)及该散热单元的状态检出脚位33之间的电流调控单元，在该散热单元3发生异常或故障时，仅通过该信号反馈端，该电流调控单元即可达成调降该功率IC元件的电力输出埠的输出电流之功能。因此，本发明的灯具电路不仅具有故障提示功能，且更可达到减少废热产出量及降低耗能等效果。

附图说明

图1：现有灯具电路的电路架构图。

图2：本发明灯具电路的第一实施例的架构示意图。

图3：本发明灯具电路的第一实施例的第一种实施方式的电路架构图。

图4：本发明灯具电路的第一实施例的第二种实施方式以MOSFET完成时的电路架构图。

图5：本发明灯具电路的第一实施例的第二种实施方式以BJT完成时的电路架构图。

图6：本发明灯具电路的第一实施例的第三种实施方式的电路架构图。

图7：本发明灯具电路的第二实施例的架构示意图。

图8：本发明灯具电路的第二实施例的一种实施方式以MOSFET完成时的电路架构图。

图9：本发明灯具电路的第二实施例的另一种实施方式以BJT完成时的电路架构图。

图10：本发明灯具电路的第三实施例的电路架构图。

图11：本发明灯具电路的第三实施例的另一电路架构图。

【主要元件符号说明】

具体实施方式

为让本发明之上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图2所示，其是绘示本发明的灯具电路的第一实施例的架构示意图。在本实施例中，该灯具电路包含一功率IC元件1、一发光单元2、一散热单元3及一电流调控单元4，其中该功率IC元件1是供接收一直流电源V的直流电力，该发光单元2及散热单元3均连接该功率IC元件1以接收该功率IC元件1所产生的定电流直流电力，该电流调控单元4是与该发光单元2及散热单元3构成的并联电路串接，且该电流调控单元4可根据该散热单元3的运作状态改变本身的电阻值，并进而调整该功率IC元件1所输出的直流电力的电流值。借此，当该散热单元3发生故障或异常时，利用减少该功率IC元件1所输出的直流电力的电流值降低该发光单元2的光线亮度，可在警示异常的同时减少耗能。

详言之，该功率IC元件1为现有的定电流功率IC，其是具有一电力输入埠11供连接至该直流电源V，并另具有一电力输出埠12以输出一直流电力。此外，此类定电流功率IC均具有一电压反馈脚位(feedback pin，FB脚位)13，该电压反馈脚位13是具有一固定电压电平(一般即为该定电流功率IC的参考电压的电压电平)，以作为一信号反馈端。借此，根据该电压反馈脚位13及一接地点之间的电阻值，该功率IC元件1可调整该电力输出埠12所输出的直流电力的电压电平，以维持该直流电力具有对应于该电阻值的固定电流值。

该发光单元2连接该功率IC元件1的电力输出埠12，以接收该功率IC元件1所输出的直流电力，其中该发光单元2具有一正极21及一负极22，该正极21是供连接该电力输出埠12。此外，该发光单元2较佳是由一发光二极管构成，或由相互连接的数个发光二极管所构成，以便在该发光单元2正常运作时，于该正极21及负极22之间形成固定的电位差。

该散热单元3也连接该功率IC元件1的电力输出埠12，以接收该功率IC元件1所输出的直流电力。详言之，该散热单元3较佳为与该发光单元2并联的直流风扇，且具有一正极31及一负极32分别连接该发光元件2的正极21及负极22，以借助该正、负极21、22之间的电位差致动该散热单元3。另，为配合该散热单元3的额定电压，当该发光单元2是由各具有二端点的数个发光二极管相互连接构成，则该散热单元3的正极31及负极32也可分别连接于具有电位差的任二端点，以借助该二端点之间的电位差驱动该散热单元3。此外，该散热单元3更具有一状态检出脚位33，以便根据该散热单元3的运作状态输出一状态信号，例如：当该散热单元3正常运作时，该状态检出脚位33的状态信号为一低电平信号，且此一低电平信号的电压电平较佳低于该电压反馈脚位13的固定电压电平(例如等效于一接地点的零电位)；反之，当该散热单元3发生异常或故障时，该状态检出脚位33的状态信号为一高电平信号，且该高电平信号的电压电平是高于该电压反馈脚位13的固定电压电平。其中，当该散热单元3为一直流风扇时，该状态检出脚位33为该直流风扇的转动检测脚位(RD pin)。

该电流调控单元4是至少包含数个电阻元件，并连接于该散热单元3的状态检出脚位33及该功率IC元件1的电压反馈脚位13之间，且在本实施例中，该电流调控单元4是与该发光单元2的负极22电性连接，以控制通过该发光单元2的电流。详言之，本实施例的电流调控单元4是具有一信号接收端41及一控制端42，其中该信号接收端41连接该散热单元3的状态检出脚位33，而该控制端42连接至该功率IC元件1的电压反馈脚位13，此外该控制端42也连接该发光单元2的负极22。借此，根据该状态检出脚位33送至该信号接收端41的状态信号，该电流调控单元4可改变该控制端42与该接地点之间的电阻值，且此电阻值即是该电压反馈脚位13与该接地点之间的电阻值，因此该功率IC元件可根据该电阻值调整该电力输出埠12所输出的直流电力的电压电平。

以下即列举上述的第一实施例的数种实施方式，以便具体说明本发明的电流调控单元4：

请参照图3所示，其是绘示本实施例的电流调控单元4的第一种实施方式。在此实施方式中，该电流调控单元4另包含一第一电阻器43、一第二电阻器44及一第三电阻器45，其中该第一电阻器43的一端连接该控制端42及该发光单元2的负极22，且该第一电阻器43的另一端接地；该第二电阻器44及第三电阻器45是串联连接于该信号接收端41及控制端42之间。借此，当该散热单元3正常运作，并由该状态检出脚位33输出该低电平信号(即等效于一接地点的零电位)做为该状态信号时，该控制端42与该接地点之间的电阻值是由该第二电阻器44及第三电阻器45的串联电路与该第一电阻器43并联之后所提供(具有较小电阻值)，因此通过该发光单元2的电流较大，可使该发光单元2发出较亮的光线。反之，当该散热单元3发生异常或故障，致使该状态检出脚位33输出该高电平信号做为该状态信号时，由于该状态信号的电压电平高于该控制端42，因此该控制端42与该接地点之间的电阻值仅由该第一电阻器43所提供(具有较大电阻值)，导致通过该发光单元2的电流较小，使该发光单元2仅发出微弱的光线。借此，在该散热单元3发生异常或故障时，由该功率IC元件1的电力输出埠12所输出的电流将降低，因此该发光单元2不仅可借助变弱的光线提示使用者进行维修或汰换，也因通过的电流降低而减少废热产生，且更可同时达成降低耗能之效果。此外，由于该电压反馈脚位13是可为一般定电流功率IC均备有的FB脚位，故可广泛的使用各种定电流功率IC完成本发明的灯具电路。

另，请再参照图3所示，该电流调控单元4可另包含一滤波电容器46，该滤波电容器46的正端连接于该第二及第三电阻器44、45之间的串联接点，而该滤波电容器46的负端则连接该接地点。借此，可在该散热单元3正常运作时，避免突波经由该第三电阻器45、信号接收端41及状态检出脚位33进入该散热单元3，达到保护该散热单元3的目的。

请参照图4及5所示，其是绘示本实施例的电流调控单元4的第二种实施方式。相较于前述的第一种实施方式，此种实施方式的电流调控单元4仍设有该第一电阻器43及第二电阻器44，只是是以一n通道晶体管47及一反相器48取代该第三电阻器45。详言之，该n通道晶体管47是具有一输入端471、一输出端472及一致动端473，其中该输入端471连接该第二点电阻器44，该输出端472接地，该致动端473则供该信号接收端41通过该反相器48连接。借此，当该散热单元3正常运作，并由该状态检出脚位33输出该低电平信号做为该状态信号时，该状态信号即经过该反相器48转换并送至该n通道晶体管47的致动端473，以致动该输入端471及输出端472之间呈导通状态，故该控制端42与该接地点之间的电阻值是由该第一电阻器43及第二电阻器44并联之后提供(具有较小电阻值)，因此通过该发光单元2的电流较大，可使该发光单元2发出较亮的光线。反之，当该散热单元3发生异常或故障，致使该状态检出脚位33输出该高电平信号做为该状态信号时，经过该反相器48转换并送至该n通道晶体管47的致动端473的状态信号，将控制该输入端471及输出端472之间呈截止状态，故该控制端42与该接地点之间的电阻值仅由该第一电阻器43所提供(具有较大电阻值)，导致通过该发光单元2的电流较小，使该发光单元2仅发出微弱的光线。

请再参照图4及5所示，当该n通道晶体管47为一n通道金氧半场效晶体管(MOSFET)时，该输入端471、输出端472及致动端473即分别依序为该n通道MOSFET的汲极(Drain)、源极(Source)及闸极(Gate)；当该n通道晶体管47为一n通道双载子接面晶体管(BJT)时，该输入端471、输出端472及致动端473则分别依序为该n通道BJT的集极(Collector)、射极(Emitter)及基极(Base)。

请参照图6所示，其是绘示本实施例的电流调控单元4的第三种实施方式。相较于前述的第二种实施方式，此种实施方式的电流调控单元4是以一p通道晶体管49取代该n通道晶体管47及反相器48，且对应于该p通道晶体管49的特性将该第二电阻器44连接于该p通道晶体管49及接地点之间，并将该p通道晶体管49连接至该控制端42。详言之，该p通道晶体管49是具有一输入端491、一输出端492及一致动端493，其中该输入端491连接该控制端42，该输出端492连接该第二电阻器44，该致动端493则连接该信号接收端41。借此，当该散热单元3正常运作，并由该状态检出脚位33输出该低电平信号做为该状态信号时，该状态信号即送至该p通道晶体管49的致动端493并致动该输入端491及输出端492之间呈导通状态，使该控制端42与该接地点之间具有较小电阻值；反之，当该散热单元3发生异常或故障，致使该状态检出脚位33输出该高电平信号做为该状态信号时，该状态信号即送至该p通道晶体管49的致动端493并致动该输入端491及输出端492之间呈截止状态，使该控制端42与该接地点之间具有较大电阻值。同理，上述的p通道晶体管49不仅可如图6所示由一MOSFET所构成，也可选自如BJT等现有的晶体管。

请参照图7所示，其是绘示本发明的灯具电路的第二实施例的架构示意图。在本实施例中，该灯具电路也包含该功率IC元件1、发光单元2、散热单元3及电流调控单元4。只是，相较于前述的第一实施例，在本实施例中，仅有该功率IC元件1及发光单元2以串接方式设置于该直流电源V的正、负端之间，即该发光单元2的正端21连接至该直流电源V的正端，该发光单元2的负端22连接该功率IC元件1的电力输入埠11，该功率IC元件1的电力输出埠12则连接该直流电源V的负端或接地，且该发光单元2的电流是未通过该电流调控单元4。同理，当该发光单元2是由各具有二端点的数个发光二极管相互连接构成，该散热单元3也可连接于具有电位差的任二端点，以借助该二端点之间的电位差驱动该散热单元3。

请参照图8及9所示，其是分别绘示本实施例的电流调控单元4的二种具体实施方式，且该二种实施方式是分别近似于前述的第一实施例的第二及第三种实施方式，其差别仅在于：在此第二实施例的各种实施方式中，该控制端42与该接地点之间的电阻值，是控制由该电力输入埠11至该电力输出埠12通过该功率IC元件的直流电流。

请参照图10所示，其是绘示本发明的灯具电路的第三实施例的电路架构图。相较于前述的第二实施例，在本实施例中，是以具有一调光脚位(DIM pin)14的定电流功率IC做为该功率IC元件1，且该调光脚位14是作为该信号反馈端。此外，该电流调控单元4另具有一分压电阻器R，且该分压电阻器R连接于该控制端42及该功率IC元件1的参考电压脚位(VREF)15之间。借此，利用该散热单元3所输出的状态信号，可调整该参考电压脚位15在该调光脚位14所产生的分压，进而改变该电力输出埠12所输出的直流电力的电流值。

详言之，如图10所示，当该散热单元3正常运作，并由该状态检出脚位33输出该低电平信号做为该状态信号时，送至该n通道晶体管47的致动端473的状态信号，将控制该输入端471及输出端472之间呈截止状态。此时，该参考电压脚位15通过该分压电阻器R及该第一电阻器43所构成的串联电路接地，该控制端42的电压值是由此一串联电路之中的第一电阻器43所提供。反之，当该散热单元3发生异常或故障，致使该状态检出脚位33输出该高电平信号做为该状态信号时，送至该n通道晶体管47的致动端473的状态信号，将控制该输入端471及输出端472之间呈导通状态，故该第一电阻器43及第二电阻器44是形成一并联电路。此时，该参考电压脚位15通过该分压电阻器R及该并联电路所构成的串联电路接地，该控制端42的电压值则由此一串联电路之中的并联电路所提供。同理，如图11所示，也可以该p通道晶体管49及该反相器48取代该n通道晶体管47。借此，该调光脚位14的电压值在散热单元3正常时较高，而在散热单元3异常时则较低，以便该功率IC元件1可据以调整该电力输出埠12所输出的直流电力的电流值。

综上所述，借助连接于该功率IC元件1的信号反馈端(即该电压反馈脚位13或调光脚位14)及该散热单元3的状态检出脚位33之间的电流调控单元4，在该散热单元3发生异常或故障时，仅通过该信号反馈端，该电流调控单元4即可达成调降该功率IC元件1的电力输出埠12的输出电流之功能。因此，本发明的灯具电路不仅具有故障提示功能，且更可达到减少废热产出量及降低耗能等效果。

Claims (4)

1.一种灯具电路，其特征在于，其包含：

一个功率IC元件，该功率IC元件为定电流功率IC，是供接收直流电力并产生定电流直流电力，且该功率IC元件具有一个信号反馈端；

一个发光单元，连接该功率IC元件以接收该定电流直流电力；

一个散热单元，连接该功率IC元件或发光单元以接收该定电流直流电力，且该散热单元具有一个状态检出脚位能够根据该散热单元之运作状态输出状态信号；

一个电流调控单元，具有一个信号接收端及一个控制端，该信号接收端连接于该状态检出脚位，该控制端连接于该信号反馈端，且该电流调控单元能够根据该状态信号改变该控制端及一个接地点之间的电阻值，该发光单元连接于该功率IC元件及该控制端之间，该电流调控单元具有一个第一电阻器、一个第二电阻器及一个第三电阻器，该第一电阻器的一端连接该控制端及该发光单元，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器及第三电阻器是串联连接于该信号接收端及该控制端之间；

其中，当该散热单元正常运作，该状态检出脚位输出一个低电平信号作为该状态信号，且该低电平信号等效于零电位，当该散热单元发生异常，该状态检出脚位输出一个高电平信号作为该状态信号，且该高电平信号的电压电平高于该控制端的电压电平，该信号反馈端为该功率IC元件的电压反馈脚位。

2.根据权利要求1所述的灯具电路，其特征在于，该电流调控单元另包含一个滤波电容器，该滤波电容器的一端连接于该第二电阻器及第三电阻器之间的串联接点，该滤波电容器的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的灯具电路，其特征在于，该发光单元具有一个正极及一个负极，该正极连接该功率IC元件，该负极连接该控制端。

4.一种灯具电路，其特征在于，其包含：

一个功率IC元件，该功率IC元件为定电流功率IC，是供接收直流电力并产生定电流直流电力，且该功率IC元件具有一个信号反馈端；

一个发光单元，连接该功率IC元件以接收该定电流直流电力；

一个散热单元，连接该功率IC元件或发光单元以接收该定电流直流电力，且该散热单元具有一个状态检出脚位能够根据该散热单元之运作状态输出状态信号；

一个电流调控单元，具有一个信号接收端及一个控制端，该信号接收端连接于该状态检出脚位，该控制端连接于该信号反馈端，且该电流调控单元能够根据该状态信号改变该控制端及一个接地点之间的电阻值，该发光单元连接于该功率IC元件及该控制端之间，该电流调控单元具有一个第一电阻器、一个第二电阻器及一个第三电阻器，该第一电阻器的一端连接该控制端及该发光单元，该第一电阻器的另一端接地，该第二电阻器及第三电阻器是串联连接于该信号接收端及该控制端之间；

其中，当该散热单元正常运作，该状态检出脚位输出一个低电平信号作为该状态信号，且该低电平信号等效于零电位，当该散热单元发生异常，该状态检出脚位输出一个高电平信号作为该状态信号，且该高电平信号的电压电平高于该控制端的电压电平，且该信号反馈端为该功率IC元件的调光脚位。