CN203193970U - 具有过热保护功能的灯具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种具有过热保护功能的灯具装置，其包括一发光元件、具有一散热风扇的一散热风扇模块以及一控制模块，散热风扇模块产生对应于散热风扇的转动频率信号，且控制模块根据转动频率信号而控制发光元件以较高的第一运作功率或以较低的第二运作功率运作。因此，本实用新型具有过热保护功能的灯具装置可于散热风扇故障时减缓发光元件产生热能的速度。

Description

具有过热保护功能的灯具装置

技术领域

本实用新型关于一种灯具装置，尤其关于具有过热保护功能的灯具装置。

背景技术

现有灯具装置具有一发光元件，发光元件例如为发光二极管或灯泡等输出照明光线，以达照明的功能。然而，当发光元件因导电而产生照明光线的同时，其亦产生热能，假若现有灯具装置未设置有用以排除热能的过热保护装置，其可能导致现有灯具装置因过热而无法正常运作，且缩短其使用寿命。一般而言，过热保护装置为散热鳍片、散热导管或散热风扇，其中散热鳍片以及散热导管不需以外来动力驱动，其属于被动式散热手段，而或散热风扇需要以外来动力驱动，其属于主动式散热手段。

由于发光元件的功能日益强大，使得其输出功率提升，同时发光元件所产生的热能亦随之增加，因此，仅采用被动式散热手段已无法及时排除热能，必须采用主动式散热手段或者被动式散热手段搭配主动式散热手段同时排除热能。也就是说，散热风扇为灯具装置中排除热能的一关键。

一般而言，散热风扇的使用寿命短于上述灯具装置的使用寿命，因此，散热风扇极有可能于灯具装置正常运作时卡住、故障或损坏。而散热风扇一般被设置于灯具装置的壳体内，使用者必须拆卸壳体才可发现散热风扇故障或损坏，故灯具装置所产生的热能无法实时排除，其将造成灯具装置的温度上升而烧毁。因此，中国台湾专利公告号第M366026号公开一种灯具，其藉由设置一感温元件，侦测发光元件的温度，并于过热时控制发光元件的亮度，藉此避免过热的情形发生。

然而，上述现有技术是藉由增设感温元件而侦测发光元件的温度，但发光元件温度上升的因素众多，并非必然由散热风扇的故障或损坏所导致，亦即其现有技术无法直接反应散热风扇的运作情形，且增加设置感温元件的成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种较低成本的具有过热保护功能的灯具装置。

本实用新型要解决的另一技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种可监控散热风扇的转动情形的具有过热保护功能的灯具装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种具有过热保护功能的灯具装置，其包括发光元件、散热风扇模块以及控制模块，其中，该发光元件设置于该灯具装置内，用以输出一照明光线；该散热风扇模块设置于该灯具装置内且接近于该发光元件，用以藉由该散热风扇模块的一散热风扇转动而排除该发光元件运作所产生的热能，且输出对应于该散热风扇的转动的一转动频率信号；该控制模块连接于该散热风扇模块以及该发光元件，用以于接收到该转动频率信号时产生对应于该转动频率信号的一运作信号，且根据该运作信号而控制该发光元件以一第一运作功率或一第二运作功率输出该照明光线；其中该第一运作功率大于该第二运作功率。

较佳地，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一低逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于该转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一高逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

较佳地，当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制模块根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制模块根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

较佳地，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制模块，用以于接收到该高逻辑电平信号时产生一警示信号。

较佳地，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一第一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一高逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于或等于一第二转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一低逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

较佳地，当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制模块根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制模块根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

较佳地，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制模块，用以于接收到该低逻辑电平信号时产生一警示信号。

较佳地，该控制模块包括侦测电路以及控制电路，该侦测电路连接于该散热风扇模块，用以于接收到该转动频率信号时转换该转动频率信号为对应于该转动频率信号的该运作信号；该控制电路连接于该侦测电路以及该发光元件，用以接收该运作信号，且根据该运作信号而控制该发光元件以该第一运作功率或该第二运作功率输出该照明光线。

较佳地，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一第一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一低逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于一第二转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一高逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

较佳地，当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制电路根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制电路根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

较佳地，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制电路，用以于接收到该高逻辑电平信号时产生一警示信号。

较佳地，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一高逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于该转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一低逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

较佳地，当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制电路根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制电路根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

较佳地，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制电路，用以于接收到该低逻辑电平信号时产生一警示信号。

本实用新型灯具装置可藉由散热风扇模块输出的转动频率信号而直接侦测散热风扇的转动速度，以判断散热风扇是否正常运作，并于其非正常运作时控制发光元件以较低的运作功率运作，以减缓发光元件产生热能的速度。由于本实用新型灯具装置是直接侦测散热风扇的运转状态而判断发光元件的温度是否过热，故不会出现因其它侦测元件（例如现有技术中的温度感测装置）故障而发生误判的情形，以具有较高的可靠度。同时，亦由于本实用新型灯具装置是直接侦测散热风扇的运作情形而进行相对应的运作，其内不需增设其它侦测元件，故具有成本低廉的优点。

附图说明

图1是本实用新型具有过热保护功能的灯具装置于第一较佳实施例中的方块示意图。

图2是本实用新型具有过热保护功能的灯具装置于第二较佳实施例中的方块示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术的缺陷，本实用新型提供一种具有过热保护功能的灯具装置。请参阅图1，其为本实用新型具有过热保护功能的灯具装置于第一较佳实施例中的方块示意图。灯具装置1包括一发光元件10、一散热风扇模块11以及一控制模块12，发光元件10设置于灯具装置1内，用以输出一照明光线，且于发光元件10输出照明光线的过程中，发光元件10会产生热能。于本较佳实施例中，发光元件10为LED晶粒单元。

散热风扇模块11设置于灯具装置1内且接近于发光元件10，其包括一散热风扇111以及一风扇驱动与控制模块112，散热风扇模块11用以排除发光元件10运作所产生的热能，且输出对应于散热风扇111的转动的一转动频率信号，其中，散热风扇111转动而排除发光元件10所产生的热能，而风扇驱动与控制模块112根据散热风扇111的一转动速度而控制所输出的转动频率信号。于本较佳实施例中，风扇驱动与控制模块112预设有一转速门槛值，用以作为风扇驱动与控制模块112输出转动频率信号的依据，其中转速门槛值是散热风扇111正常运作时的转速的临界值，且转速门槛值可根据不同散热风扇111的运作特性而调整。

详言之，当散热风扇111正常运作时，散热风扇111的转动速度大于或等于转速门槛值，使风扇驱动与控制模块112可根据其转动速度而控制以一第一频率输出转动频率信号，其中以第一频率输出转动频率信号定义为一第一转动频率信号FG1。反之，当散热风扇111异常运作（例如因异物而卡住，或因过热而导致转动速度降低等等）时，散热风扇111的转动速度小于转速门槛值，使风扇驱动与控制模块112可根据其转动速度而控制以一第二频率输出转动频率信号，其中以第二频率输出转动频率信号定义为一第二转动频率信号FG2，且第一频率大于第二频率。

控制模块12连接于散热风扇模块11以及发光元件10，用以于接收到前述转动频率信号时产生对应于转动频率信号的一运作信号，且根据该运作信号而控制发光元件10以一第一运作功率或一第二运作功率输出照明光线，其中第一运作功率大于第二运作功率。于本较佳实施例中，控制模块12可由一集成电路所形成，且前述集成电路中的一接脚直接连接于风扇驱动与控制模块112，使前述第一转动频率信号FG1或第二转动频率信号FG2自风扇驱动与控制模块112直接输出至控制模块12，且风扇驱动与控制模块112与控制模块12之间，未再连接有其它的电子电路或元件。

图1中，当散热风扇111正常转动，且其转动速度大于或等于预设的转速门槛值时，散热风扇模块11中的风扇驱动与控制模块112根据其转动速度大于或等于预设的转速门槛值的结果输出第一转动频率信号FG1予控制模块12，且控制模块12根据该第一转动频率信号FG1而产生一第一运作信号，其中第一运作信号为一高逻辑电平信号。控制模块12根据其高逻辑电平信号而控制发光元件10藉由较高的第一运作功率运作。于本较佳实施例中，第一运作功率为100%，也就是说，发光元件10以最高功率输出照明光线。

当散热风扇111发生上述异常情形，且其转动速度降低至小于预设的转速门槛值时，散热风扇模块11中的风扇驱动与控制模块112根据其转动速度小于预设的转速门槛值的结果输出第二转动频率信号FG2予控制模块12，且控制模块12根据该第二转动频率信号FG2而产生一第二运作信号，其中第二运作信号为一低逻辑电平信号。控制模块12根据其低逻辑电平信号而控制发光元件10藉由较低的第二运作功率运作。于本较佳实施例中，第二运作功率为50%。

需特别说明的有二，第一，本实用新型灯具装置1中的风扇驱动与控制模块112以及控制模块12分别设置于不同电路板上，例如，散热风扇模块11是一个独立的模块元件，其内部至少包括设置有风扇驱动与控制模块112的一电路板，与电连接于风扇驱动与控制模块112的散热风扇111，另外，控制模块12则被设置于其它的电路板上。第二，于本较佳实施例中，控制模块12被设定为接收到较高频率的第一转动频率信号FG1时产生高逻辑电平信号，以控制发光元件10以第一运作功率运作，而于接收到较低频率的第二转动频率信号FG2时产生低逻辑电平信号，以控制发光元件10以第二运作功率运作。而于另一较佳实施例中，控制模块可根据需求而变更设定为，当控制模块接收到较高频率的第一转动频率信号时产生低逻辑电平信号，以控制发光元件以较高的第一运作功率运作，而当控制模块接收到较低频率的第二转动频率信号时产生高逻辑电平信号，以控制发光元件以较低的第二运作功率运作。

此外，本实用新型更提供另一与第一实施例间具有不同控制作法的第二较佳实施例。请参阅图2，其为本实用新型具有过热保护功能的灯具装置于第二较佳实施例中的方块示意图。灯具装置2包括一发光元件20、一散热风扇模块21、一控制模块22以及一警示元件23，发光元件20设置于灯具装置2内，用以输出一照明光线，且于发光元件20输出照明光线的过程中，发光元件20会产生热能。于本较佳实施例中，发光元件20为LED晶粒单元。

散热风扇模块21设置于灯具装置2内且接近于发光元件20，其包括一散热风扇211以及一风扇驱动与控制模块212，散热风扇模块21用以排除发光元件20运作所产生的热能，且输出对应于散热风扇211的转动的一转动频率信号，其中，散热风扇211转动而排除发光元件20所产生的热能，而风扇驱动与控制模块212根据散热风扇211的一转动速度而控制所输出的转动频率信号。于本较佳实施例中，风扇驱动与控制模块212预设有一第一转速门槛值以及小于第一转速门槛值的一第二转速门槛值，用以作为风扇驱动与控制模块212输出转动频率信号的依据，其中第一转速门槛值是散热风扇211正常运作时的转速的临界值，而第二转速门槛值是散热风扇211故障时的转速的临界值，且第一转速门槛值以及第二转速门槛值可根据不同散热风扇211的运作特性而调整。

详言之，当散热风扇211正常运作时，散热风扇211的转动速度大于或等于第一转速门槛值，使风扇驱动与控制模块212可根据其转动速度而控制以一第一频率输出转动频率信号，其中以第一频率输出的转动频率信号定义为一第一转动频率信号FG1。反之，当散热风扇211异常运作时，散热风扇211的转动速度小于或等于第二转速门槛值，使风扇驱动与控制模块212可根据其转动速度而控制以一第二频率输出转动频率信号，其中以第二频率输出的转动频率信号定义为一第二转动频率信号FG2，且第一频率大于第二频率。

控制模块22连接于散热风扇模块21以及发光元件20，用以于接收到前述转动频率信号时输出对应于转动频率信号的一运作信号，且根据该运作信号而控制发光元件20以一第一运作功率或一第二运作功率输出照明光线，其中第一运作功率大于第二运作功率。控制模块22包括一侦测电路221以及一控制电路222，侦测电路221连接于散热风扇模块21的风扇驱动与控制模块212，用以于接收到该转动频率信号时转换该转动频率信号为对应于转动频率信号的运作信号。而控制电路222连接于侦测电路221以及发光元件20，用以接收该运作信号，且根据运作信号而控制发光元件10以较高的第一运作功率或较低的第二运作功率输出照明光线。

侦测电路221至少包括一充放电电路，用以补偿来自于风扇驱动与控制模块212的转动频率信号，以将转动频率信号转换为相对应的运作信号，而关于其充放电电路的原理以及运作情形为本技术领域普通技术人员所公知，故不再多加说明。当然，本技术领域普通技术人员亦可以其它元件取代其充放电电路而达成相同功效，该些等同于充放电电路的其它元件亦应包含于本实用新型范围内。

当散热风扇211正常转动，且其转动速度大于或等于预设的第一转速门槛值时，散热风扇模块21中的风扇驱动与控制模块212根据其转动速度大于或等于预设的第一转速门槛值的结果而输出第一转动频率信号FG1予控制模块22，且控制模块22中的侦测电路221将该第一转动频率信号FG1转换为一第一运作信号C1，其中第一运作信号C1为一低逻辑电平信号。控制电路222根据该低逻辑电平信号而控制发光元件20以较高的第一运作功率运作。于本较佳实施例中，第一运作功率为100%。

反之，当散热风扇211发生上述异常情形，且其转动速度降低至小于或等于预设的第二转速门槛值时，风扇驱动与控制模块212根据其转动速度小于或等于第二转速门槛值的结果而输出第二转动频率信号FG2予控制模块22，且侦测电路221将第二转动频率信号FG2转换为一第二运作信号C2，其中第二运作信号C2为一高逻辑电平信号。使控制电路22根据高逻辑电平信号而控制发光元件20藉由较低的第二运作功率运作。于本较佳实施例中，第二运作功率为30%。

灯具装置2中，警示元件23连接于控制模块22，用以于接收到来自于侦测电路221的该高逻辑电平信号时，产生一警示信号，而提醒使用者散热风扇211可能因过热而导致转动速度降低，或因外来异物进入散热风扇211中而导致其停止转动。于本较佳实施例中，警示信号是以声响方式提示使用者。

需特别说明的有三，第一，本实用新型灯具装置2中的风扇驱动与控制模块212以及控制模块22设置于同一电路板上。第二，于本较佳实施例中，控制模块22被设定为接收到较高频率的第一转动频率信号FG1时产生低逻辑电平信号，以控制发光元件20以第一运作功率运作，而于接收到较低频率的第二转动频率信号FG2时产生高逻辑电平信号，以控制发光元件20以第二运作功率运作。而于另一较佳实施例中，控制模块可根据需求而变更设定为，当控制模块接收到较高频率的第一转动频率信号时产生高逻辑电平信号，以控制发光元件以较高的第一运作功率运作，而当控制模块接收到较低频率的第二转动频率信号时产生低逻辑电平信号，以控制发光元件以较低的第二运作功率运作。第三，本较佳实施例中的风扇驱动与控制模块212预设有第一转速门槛值以及第二转速门槛值，可为同一转速门槛值，抑或互为不同的转速门槛值。

根据上述可知，本实用新型灯具装置可藉由转动频率信号而直接侦测散热风扇的转动速度，以判断散热风扇是否正常运作，并于其非正常运作时控制发光元件以较低的运作功率运作，以减缓发光元件产生热能的速度。由于灯具装置是直接侦测散热风扇的运转状态而判断发光元件的温度是否过热，故不会出现因其它侦测元件（例如现有技术中的温度感测装置）故障而发生误判的情形，以具有较高的可靠度。同时，亦由于灯具装置是直接侦测散热风扇的运作情形而进行相对应的运作，其灯具装置内不需增设其它侦测元件，故具有成本低廉的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的权利要求范围，因此凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本实用新型的范围内。

Claims (14)

1.一种具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，包括：

发光元件，设置于该灯具装置内，用以输出一照明光线；

散热风扇模块，设置于该灯具装置内且接近于该发光元件，用以藉由该散热风扇模块的一散热风扇转动而排除该发光元件运作所产生的热能，且输出对应于该散热风扇的转动的一转动频率信号；以及

控制模块，连接于该散热风扇模块以及该发光元件，用以于接收到该转动频率信号时产生对应于该转动频率信号的一运作信号，且根据该运作信号而控制该发光元件以一第一运作功率或一第二运作功率输出该照明光线；其中该第一运作功率大于该第二运作功率。

2.如权利要求1所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一低逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于该转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一高逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

3.如权利要求2所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制模块根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制模块根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

4.如权利要求2所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制模块，用以于接收到该高逻辑电平信号时产生一警示信号。

5.如权利要求1所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一第一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一高逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于或等于一第二转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该控制模块所产生的该运作信号为一低逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

6.如权利要求5所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制模块根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制模块根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

7.如权利要求5所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制模块，用以于接收到该低逻辑电平信号时产生一警示信号。

8.如权利要求1所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，该控制模块包括：

侦测电路，连接于该散热风扇模块，用以于接收到该转动频率信号时转换该转动频率信号为对应于该转动频率信号的该运作信号；以及

控制电路，连接于该侦测电路以及该发光元件，用以接收该运作信号，且根据该运作信号而控制该发光元件以该第一运作功率或该第二运作功率输出该照明光线。

9.如权利要求8所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一第一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一低逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于一第二转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一高逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

10.如权利要求9所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制电路根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制电路根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

11.如权利要求9所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制电路，用以于接收到该高逻辑电平信号时产生一警示信号。

12.如权利要求8所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该散热风扇的一转动速度大于或等于一转速门槛值时，该散热风扇模块以一第一频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一高逻辑电平信号；而当该散热风扇的该转动速度小于该转速门槛值时，该散热风扇模块以一第二频率输出该转动频率信号，且该侦测电路接收到该转动频率信号时所输出的该运作信号为一低逻辑电平信号；其中该第一频率大于该第二频率。

13.如权利要求12所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，当该运作信号为该高逻辑电平信号时，该控制电路根据该高逻辑电平信号而控制该发光元件以该第一运作功率输出该照明光线；而当该运作信号为该低逻辑电平信号时，该控制电路根据该低逻辑电平信号而控制该发光元件以该第二运作功率输出该照明光线。

14.如权利要求2所述的具有过热保护功能的灯具装置，其特征在于，该灯具装置还包括警示元件，该警示元件连接于该控制电路，用以于接收到该低逻辑电平信号时产生一警示信号。

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