CN105990837A - 总量管制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种总量管制系统，具有一直流电源供应器，并恒定直流电源供应器的电流，提供第一工作电流予第一电器装置，提供第二工作电流予第二电器装置，以及第一电流限制与第二电流限制，将电流限制小于或等于该些电器装置的最大电流，藉由控制电流的调整达到省电功效。

Description

总量管制系统

技术领域

本发明是关于一种管制系统，其有关于一种利用定电流输出，控制电器装置消耗能量的总量管制系统。

背景技术

在现今环保意识高涨时代，能源的开发及消耗已被更加重视。针对能源消耗方面，又以节约用电是主要考虑，盖传统电能生产过程会消耗大量环境资源，而电能的使用，则会造成环境负担。此外，各国政府为增进社会公益，多采取调涨电价措施，以增加国家财政，亦间接促使用电人自主性管理用电量，达到环保节能的效果。故用电量如可有效控制，使电能的消耗达到最大效率，避免不必要浪费，除可使产业经济效益增加，对商家的成本管理亦具有相当帮助。

现今灯具驱动装置，于驱动时，不论输出端耦接多少灯具，以串联方式供给，每展灯具的驱动电流则为该灯具的最大电流，则灯具持续保持照明最亮。惟灯具照明亮度在100％至80％之间，对人体肉眼实际上并无差别，故将灯具在最大电流下驱动，是一种无谓浪费，并且在灯具持续流经满载电流情况下，灯具使用寿命将大幅减少。故若能将多盏灯具串接情况下，亮度在不影响肉眼视觉，做适度调整，将每盏灯具的明亮度做适当下降，可将电力消耗的效率大幅提升，该些灯具的使用寿命亦可提升。

目前需要恒定电流驱动的电器装置，通常是以多个电器装置串联的进行工作，又由于可靠性及工作电压的原因，串联的电器装置个数不能过多，所以在功率需求较大的场合，一般采用并联组合的方式。

一种先前技术例如，发光二极管工作温度虽然低，但其驱动器内含芯片及其它零件的工作温度却不断上升，使发光二极管在工作时，处于较高环境，造成发光二极管内阻值升高、亮度降低的光衰缺失。同时，现有LED灯具的工作参数，包括流明控制、照明时间、增亮条件、温度保护、E化电流时间设定等，尚缺乏具体有效的整合技术。为克服上述问题，请参阅图1，一种提供智能型小功率LED灯具单芯片交换式电源供给器，包括有：一设定芯片(1)，含有一初始设定值，该设定芯片(1)用以发送一初始设定值。一输入单元(2)，电性连接该设定芯片(1)，用以输入设定芯片(1)的初始设定值。一控制电路(3)，电性连接该设定芯片(1)，用以接收该设定芯片(1)的初始设定值。一LED单元(4)，含有复数个LED，电性连接该控制电路(3)，用以接收该控制电路(3)的工作电流。一感测电路(5)，电性连接该控制电路(3)及该LED单元(4)，该感测电路(5)含有一温度感测组件(51)，该温度感测组件(51)设置于该LED单元(4)旁，其用以感测LED单元(4)的工作温度并发送一温度讯号给感测电路(5)，经感测电路(5)计算后，再回授一控制讯号至控制电路(3)，由控制电路(3)控制LED单元(4)的工作电流。

另一先前技术例如，为克服在串并联组合的LED灯工作时，如果其中的一路负载有LED发生短路，则由于该支路各LED的Vf的和小于其它各路，将会导致该支路电流大幅度增加，该电流常常超出LED的最大工作电流，极易引起LED过热烧毁。请参照图2，一种电源，其包含一个恒流电源；在所述恒流电源的输出回路上并联至少2条限流保护支路I1-In，所述限流保护支路包括至少1个负载L10-Lnn以及1个限流保护器10-1n；每一路所述限流保护器的设计限流值，均大于其所在的限流保护支路的设计工作电流值；当所述限流保护支路中的任意一路的电流等于或小于该路的设计工作电流时，该路中的所述限流保护器工作于饱和导通状态，其输出阻抗趋近于零或者电路所能达到的最小输出阻抗，此时的限流保护器相当于一根导线，对该路负载的电流基本无限制作用；当所述限流保护支路中的任意一条的电流大于该路的设计工作电流并达到该路中的所述限流保护器的设计限流值时，该路中的所述限流保护器工作于限流状态，其输出阻抗趋近于无穷大或者电路所能达到的最大输出阻抗，此时的限流保护器工作于限流状态，将该路负载的电流限定在其设计限流值。

上述先前技术虽解决驱动器内含芯片及其它零件的工作温度却不断上升，以及避免电路短路导致负载烧毁的问题，惟该些技术手段仍存在灯具随时处于满载电流，造成不必要的电源浪费，损耗成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种总量管制的系统，透过总量管制可以控制负载的总消耗功率，达到控制电费的为用者。

本发明的次要目的在于提供一种总量管制的系统，将全部负载的输入改为直流电供应，仅具有单一交流转直流的电源供应器，于此透过单一电源供应器可降低成本。

为达到上述所指称的各目的与功效，本发明揭露一种总量管制的系统包含一直流电源供应器，提供一恒定电流；一第一电器装置，该直流电源供应器提供一第一工作电流，该第一电器装置具有一第一最大电流限制；及一第二电器装置，该直流电源供应器提供一第二工作电流，透过该第一电器装置与该第二电器装置相互并联，其中，该恒定电流分别小于该第一最大电流限制及该第二最大电流限制，该第一工作电流小于该第一最大电流限制，该第二工作电流小于该第二最大电流限制。

本发明在一实施例中，于该电器装置为灯具时，照明亮度适度调整，可达到省电功效。为使多个电器装置可同时以消耗功率非最大方式运作，本发明设计一总量控制系统具有一直流电源供应器，并恒定直流电源供应器的电流，若该第一电器装置与该第二电器装置其中的一移除时，依据电学定律，该第一工作电流或第二工作电流等于该恒定电流，此时为防止第一电器装置或第二电器装置因电流过载而烧毁，将限制该恒定电流为小于或等于该第一电器装置与该第二电器装置。此限制将可保护在卸载灯具时，该恒定电流不会烧毁个盏灯具，如此在不影响肉眼视觉情况下，节省用电消耗。且单独连接时的照明亮度，将会较电器装置相互并联时提升。

本发明于一实施例中，该直流电源供应器包含：一变压器，耦接一AC电源输入；一AC/DC转换器，耦接该变压器，并产生DC电源输出；一晶体管开关，耦接该变压器；及一控制器，耦接该晶体管开关及变压器。

本发明于一实施例中，该控制器为PWM控制器。

本发明于一实施例中，该第一工作电流等于该第二工作电流。

本发明于一实施例中，该第一最大电流限制等于该第二最大电流限制。

附图说明

图1：其为先前技术的灯具驱动示意图；

图2：其为先前技术的灯具驱动示意图；

图3：其为本发明的一较佳实施例的总量管制系统的方块图；

图4：其为本发明的一较佳实施例的总量管制系统的方块图；

图5：其为总量管制装置的电源供应器；及

图6：其为本发明总量管制系统的一实施例。

【图号对照说明】

100 直流电源供应器

101 变压器

102 AC/DC转换器

103 晶体管开关

104 PWM控制器

200 第一电器装置

300 第二电器装置

I 恒定电流

I₁ 第一工作电流

I₂ 第二工作电流

I_n 第n个工作电流

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

参照图3，其为本发明的一较佳实施例的总量管制系统的方块图；如图所示，本发明的一种总量管制系统，其包含：一直流电源供应器100、一第一电器装置200及一第二电器装置300。

该直流电源供应器100，提供一恒定电流I，且该直流电源供应器100为AC电源输入，DC电源输出；一第一电器装置200，耦接该直流电源供应器100，该直流电源供应器提供一第一工作电流I₁，该第一电器装置200具有一第一最大电流限制I_1max，若流经第一电器装置200的电流超过该第一最大电流限制I_1max，则第一电器装置200有烧毁可能性；一第二电器装置300，耦接该直流电源供应器100，该直流电源供应器100提供一第二工作电流I₂，该第二电器装置具300有一第二最大电流限制I_2max，若流经第二电器装置300的电流超过第二最大电流限制I_2max，则第二电器装置300有烧毁可能性，该第一电器装置200与该第二电器装置300相互并联，其中该第一电器装置及第二电器装置可为任何使用直流电的电器，例如:电风扇或电灯等等，而该第一电器装置及第二电器装置具有相同的电器规格(消耗功率相同)。

该直流电源供应器供给一恒定电流I，该恒定电流I分别小于或等于该第一最大电流限制I_1max以及该第二最大电流限制I_2max。该恒定电流I分配给后端负载，驱动该些负载，如前述，将该第一电器装置200与该第二电器装置300相互并联后耦接该直流电源供应器100，该第一电器装置200，具有一第一工作电流I₁，该第二电器装置300具有一第二工作电流I₂。

本发明的总量管制系统，该直流电源供应器100供给一恒定电流I，由于该恒定电流I分别小于或等于该第一最大电流限制I_1max以及该第二最大电流限制I_2max，故在第一电器装置200与第二电器装置300相互并联情况下，该恒定电流I将分配电流于第一电器装置200与第二电器装置300，该第一工作电流I₁将小于该第一最大电流限制I_1max，该第二工作电流I₂将小于该第二最大电流限制I_2max。

请参照图4，若将第一电器装置200或第二电器装置300移除其中的一，依电学定律，此时流经未移除的第一电器装置200或第二电器装置300的第一工作电流I₁或第二工作电流I₂，将等于该恒定电流I，由于恒定电流I限制小于等于该第一最大电流限制I_1max以及该第二最大电流限制I_2max，此时，未移除的第一电器装置200或第二电器装置300，不会因为电流过载而烧毁。

本发明的总量控制系统，其中，该第一电器装置及该第二电器装置为灯具。

请参照图5，其为总量管制装置的电源供应器100；如图所示，该直流电源供应器100具有异常保护机制，其包含，一变压器101，耦接AC电源输入，一AC/DC转换器102，耦接该变压器101，产生DC电源输出，一晶体管开关103，耦接该变压器102，一控制器104，其中该控制器为PWM控制器104。过载保护机制工作方法为习知技术，不再赘述。

请参照图6，其为本发明总量管制系统的一实施例；如图所示，该总量管制系统可应用在复数个电器装置，该些复数个电器装置个别有最大电流限制，此时该恒定电流将小于等于该些最大电流限制，当该些电器装置相互并联耦接直流电源供应器时，恒定电流分配给该些电器装置，此时该些电器装置分别流过工作电流I₁、I₂…I_n，该些工作电流I₁、I₂…I_n分别小于该些最大电流限制I_1max、I_2max…I_nmax。当该些电器装置移除至少一个时，依电学定律，此时恒定电流将分配给未移除的该些电器装置，为防止该些为移除的电器装置因过载而烧毁，故将恒定电流小于等于该些电器装置的最大电流限制，此时若该些电器装置为灯具，该些未移除的灯具照明亮度将提升，且不会造成其中依灯具因为超过最大电流限制而烧毁。

本发明的总量控制系统，可应用于并联复数个负载，由于本发明使用单一AC-DC的电源供应器，于此所应用的复数个负载皆为使用直流电，复数个负载可为任何电器设备，例如:电风扇、电灯等等，于此将该负载以一灯具作一说明，更甚者可使用LED灯具，使用LED灯具可达到省电的功效，由于目前LED灯具无论直管LED、球泡LED、LED筒灯或LED崁灯于灯具内皆配制一驱动器，该驱动器的功能在于将AC转DC，并将上述的灯具作串联设置，于此具有重复配制驱动器的缺点，由于本发明仅使用单一电源供应器，并以直流电压驱动该些灯具，如此可达到驱动电压稳定，灯具使用寿命增加的功效；本发明更用恒定电流输出，驱动该些灯具，由于该恒定电流分别小于该些灯具的最大电流限制，灯具单独耦接情况下，不会发生烧毁，若该些灯具相互并联，则流经该些灯具的工作电流亦不会使灯具烧毁，达到保护目的；此外，由于恒定电流关系，故在多盏灯具并联时，由于人类的视觉照度具有一定的落差，在一定的照度下感受不出明显的光线差异性，本发明于该些灯具全开时，透过供应该些灯具的驱动电流非为满载电流，灯具照明亮度将适度下降，可达到省电以及提升灯具使用寿命，且不会造成影响肉眼视觉照度。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种总量管制系统，其特征在于，其包含：

一直流电源供应器，提供一恒定电流；

一第一电器装置，耦接该直流电源供应器，该直流电源供应器提供一第一工作电流，该第一电器装置具有一第一最大电流限制；及

一第二电器装置，耦接该直流电源供应器，该直流电源供应器提供一第二工作电流，该第一电器装置与该第二电器装置相互并联，具有一第二最大电流限制；

其中，该恒定电流分别小于该第一最大电流限制及该第二最大电流限制；

其中，该第一工作电流小于该第一最大电流限制，该第二工作电流小于该第二最大电流限制。

2.如权利要求1的总量管制系统，其特征在于，其中该第一电器装置及该第二电器装置为灯具。

3.如权利要求1的总量管制系统，其特征在于，其中该直流电源供应器包含：

一变压器，耦接一AC电源输入；

一AC/DC转换器，耦接该变压器，并产生DC电源输出；

一晶体管开关，耦接该变压器；及

一控制器，耦接该晶体管开关及该变压器。

4.如权利要求3的总量管制系统，其特征在于，其中该控制器为PWM控制器。

5.如权利要求1的总量管制系统，其特征在于，其中该第一工作电流等于该第二工作电流。

6.如权利要求1的总量管制系统，其特征在于，其中该第一最大电流限制等于该第二最大电流限制。