TWI539866B - 具有感熱元件的燈具及其感熱控制方法 - Google Patents

具有感熱元件的燈具及其感熱控制方法 Download PDF

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具有感熱元件的燈具及其感熱控制方法
本發明是有關於一種燈具,特別是一種具有感熱元件的燈具及其感熱控制方法。
光二極體在近幾年來已逐漸受到重視,尤其是以高亮度發光二極體(High-brightness Light Emitting Diodes,HB LED),需求量更是大幅提昇,在業界中已掀起一股狂潮。而相較於傳統的白熱燈泡,高亮度發光二極體更具備了省電、使用壽命長、耐久性高及反應速度快等優點。目前高亮度發光二極體的熱門應用除了在一般照明、商品照明、汽車照明、戶外廣告看板及交通資訊顯示外,更因消費性電子產品的進步發展,使得在各類型LCD背光模組、行動電話或數位相機閃光燈模組上成為極力整合的項目。
當使用發光二極體時,由於大部分的電流都被轉換成熱能,只有較少部分的電流被轉化成光,所以在發光二極體的電流設計上必須更為謹慎,而其中又以高亮度發光二極體所消耗之電流為最。然而發光二極體在操作模式下有其溫度限定的額定值,若在散熱不充分且長時間在高溫狀態下使用,將使發光二極體加速老化使得發光效能降低並且壽命也會大為縮短;而當發光二極體應用於燈炮時,特別是應用於密閉型燈具或隔熱型燈具時,其散熱的問題更為重要;當燈具因散熱不恰當,而造成燈具內部溫度過高時,不但會使發光二極體損壞,更會造成燈泡內部電源供應器的相關電子零件損壞(特別是電容),因此有效控制發光二極體燈具的內部溫度,以避免內部零件毀壞,乃為業界的重要課題之一。 緣此,本發明人乃潛心研究並配合學理的運用,而提出一種設計合理且有效改善上述問題的本發明。
本發明的主要目的在於提供一種具有感熱元件的燈具及其感熱控制方法,藉由於燈具內部設置至少一第一感熱元件(及至少一第二感熱元件),以即時監控燈具內部溫度,進而當其內部溫度過高時,可以即時調整電源模組的輸出功率,藉以可以達到有效避免並解決燈具因過熱而毀壞的問題,相對可以有效提升燈具的壽命。
為了實現上述目的,本發明提供一種具有感熱元件的燈具,其包含:一殼體、一發光模組、一導電座、一電源模組及一控制模組。發光模組包含:一基板及數個發光單元。基板設置於殼體的一端;數個發光單元設置於基板。導電座相對於發光模組,設置於殼體的另一端。電源模組電性連接導電座及發光模組,且電源模組設置於一燈具冷區。電源模組包含至少一熱敏感元件。控制模組電性連接發光模組及電源模組,控制模組包含至少一第一感熱元件。至少一第一感熱元件設置於一燈具熱區,且鄰近於發光模組的基板設置,用以感測一第一工作溫度,控制模組據以比對發光單元的一第一臨界工作溫度。當第一工作溫度大於或等於第一臨界工作溫度時,控制模組調降電源模組對發光模組的一輸出功率。其中,燈具冷區具有一第一冷區邊界及一第二冷區邊界,燈具熱區具有一第一熱區邊界及一第二熱區邊界;第一熱區邊界與該些發光單元的出光面面齊平,第一冷區邊界位於導電座底部,且第一冷區邊界與第一熱區邊界的距離為一內置元件距離;第二冷區邊界距離第一冷區邊界的距離為三分之一的內置元件距離間,且第二熱區邊界距離第一熱區邊界的距離為三分之一的內置元件距離間;在另一實施方式中,第二冷區邊界距離第一冷區邊界的距離可以是介於0~30公釐間,且第二熱區邊界距離第一熱 區邊界的距離可以是介於0~30公釐間。較佳地,更可將至少一第二感熱元件鄰近於至少一熱敏感元件設置,用以感測一第二工作溫度;當控制模組判斷第一工作溫度大於或等於第一臨界工作溫度或當第二工作溫度大於或等於第二臨界工作溫度時,控制模組調降電源模組對發光模組的輸出功率。較佳地,第一臨界工作溫度可以設計為大於第二臨界工作溫度。第一感熱元件及第二感熱元件可以是熱敏電阻(Thermistor)、熱二極體(Thermal Diode)或熱電偶(Thermal Couple),且熱敏電阻係正溫度係數(Positive Temperature Coefficient,PTC)之熱敏電阻。至少一熱敏感元件為電容、IC晶片等。至少一第一感熱元件設置於電源模組的一延伸電路或一延伸電路板上,且延伸電路或延伸電路板位於燈具熱區。較佳地,電源模組外部可以包覆有一封裝膠,封裝膠可以是絕緣膠或是導熱膠;發光模組與封裝膠間可以設置電絕緣的一隔熱件,例如陶瓷板、隔熱棉、耐火棉等。
為了實現上述目的,本發明提供一種燈具感熱控制方法,其包含下列步驟:步驟S1:提供一燈具;步驟S2:設置一控制模組於燈具內,且使控制模組電性連接燈具的一電源模組,且電源模組設置於一燈具冷區;步驟S3:設置與控制模組電性連接的至少一第一感熱元件於一燈具熱區,且鄰近燈具的一發光模組的一基板;步驟S4:使燈具進行運作;步驟S5:利用控制模組判斷至少一第一感熱元件感測的一第一工作溫度是否大於或等於一第一臨界工作溫度,;步驟S6:當控制模組判斷第一工作溫度大於或等於第一臨界工作溫度時,控制模組調降電源模組對發光模組的一輸出功率。
進一步地,於步驟S3與步驟S4間更可以包含步驟S31:設 置與控制模組電性連接的至少一第二感熱元件於燈具內部,且鄰近燈具的電源模組的至少一熱敏感元件;於步驟S6後更可以包含下列步驟:步驟S7:判斷電源模組的輸出功率是否已調降,若電源模組的輸出功率未調降,則重複執行步驟S6,並同時計數步驟S6被重複執行的次數;反之,執行步驟S8;以及步驟S71:判斷步驟S6重複執行的次數是否超過一預定檢測次數;若重複執行步驟S6的次數超過預定檢測次數,則執行步驟S72,反之,執行步驟S6;步驟S72:使燈具停止運作。
步驟S8:依據一預設時間,重複執行步驟S5,並同時計數步驟S5被重複執行的次數;步驟S81:判斷步驟S8中步驟S5被重複執行的次數是否超過一預定執行次數;當步驟S5被重複執行的次數超過該預定執行次數時,執行步驟S72。
本發明的具有感熱元件的燈具及其控制方法,具有的優點是:本發明於燈具內設置至少一第一感熱元件(及至少一第二感熱元件),藉以分別感測燈具發光模組的基板及電源模組的熱敏感元件的溫度,據以判斷發光模組及各熱敏感元件是否過熱,以即時調降電源模組的輸出功率,藉以可有效地避免燈具因過熱而毀壞的問題。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
1‧‧‧具有感熱元件的燈具
10‧‧‧殼體
20‧‧‧發光模組
21‧‧‧基板
22‧‧‧發光單元
30‧‧‧導電座
40‧‧‧電源模組
41‧‧‧熱敏感元件
42‧‧‧延伸電路板
50‧‧‧控制模組
51‧‧‧第一感熱元件
52‧‧‧第二感熱元件
60‧‧‧封裝膠
70‧‧‧隔熱件
A‧‧‧燈具冷區
B‧‧‧燈具熱區
CB1‧‧‧第一冷區邊界
CB2‧‧‧第二冷區邊界
HB1‧‧‧第一熱區邊界
HB2‧‧‧第二熱區邊界
L‧‧‧內置元件距離
L1‧‧‧第一熱區邊界與第二熱區邊界距離
L2‧‧‧第一冷區邊界與第二冷區邊界距離
S1~S81‧‧‧流程步驟
圖1為本發明的具有感熱元件的燈具的第一實施例的剖面結構示意圖。
圖2為本發明的具有感熱元件的燈具的第一實施例的燈具冷區與燈具熱區的示意圖。
圖3為本發明的具有感熱元件的燈具的第二實施例的燈具冷區與燈具熱區的示意圖。
圖4為本發明的具有感熱元件的燈具的第三實施例的剖面結構示意圖。
圖5為本發明的具有感熱元件的燈具的第四實施例的剖面結構圖。
圖6為本發明的具有感熱元件的燈具的第五實施例的剖面結構圖。
圖7為本發明的具有感熱元件的燈具的第六實施例的剖面結構圖。
圖8為本發明的具有感熱元件的燈具的第七實施例的剖面結構圖。
圖9為本發明的燈具感熱控制方法的第一實施例的流程圖。
圖10為本發明的燈具感熱控制方法的第二實施例的流程圖。
圖11為本發明的燈具感熱控制方法的第三實施例的流程圖。
〔第一實施例〕
請參閱圖1。如圖所示,本發明的具有感熱元件的燈具1包含:一殼體10、一發光模組20、一導電座30、一電源模組40及一控制模組50。發光模組20包含一基板21及數個發光單元22,基板21設置於殼體10的一端,而發光單元22設置於基板21。較佳地,各發光單元22可以是發光二極體(Light Emitting Diodes,LED)或是高亮度發光二極體(High-brightness Light Emitting Diodes,HB LED);殼體10的外圍可具有多片散熱鰭片。電源模組40設置於殼體10內,且電性連接發光模組20及導電座30;且電 源模組40設置於燈具1內部的一燈具冷區A,其包含至少一熱敏感元件41,例如:各式電容、IC晶片等等。較佳地,電源模組40更包含有直流交流轉換單元、穩壓單元、變壓單元、濾波器等。其中,上述導電座30可以是螺旋式燈頭或是電子插件式燈頭,於本實施例圖式中,係以螺旋式燈頭為示意,但實際應用並不以此為限。控制模組50設置於殼體10內,且電性連接發光模組20、導電座30及電源模組40;且控制模組50包含一第一感熱元件51。第一感熱元件51鄰近於發光模組20的基板21設置,用以感測基板21附近區域的一第一工作溫度T1。特別說明的是,第一感熱元件51可以是距離基板21一安規距離(圖未標號)設置,例如是0~7公釐。在另外的應用中,第一感熱元件51亦可是設置於基板21設置有發光單元22的一側;換言之,第一感熱元件51可以依據需求設置於基板21的上面或下面。
控制模組50電性連接第一感熱元件51,據以比對第一工作溫度T1是否大於或等於一第一臨界工作溫度TS1。當控制模組50判斷第一工作溫度T1大於或等於第一臨界工作溫度TS1時,控制模組50調降電源模組40對發光模組20的輸出功率。藉以使得發光模組20的各發光單元22及電源模組40的各熱敏感元件41的溫度不再持續上昇,藉以有效避免燈具1內部構件因高溫而損壞。本發明不但可以有效保護發光模組20的壽命,並可以有效保護電源模組40中的各式熱敏感元件41,特別是可以避免電解電阻的電解液因高溫而外溢。其中,第一感熱元件51可以是熱敏電阻(Thermistor)、熱二極體(Thermal Diode)或熱電偶(Thermal Couple),於本實施例中較佳地可以是正溫度係數(Positive Temperature Coefficient,PTC)之熱敏電阻,其電阻值係與環境溫度成正比。
請參閱圖2,關於上述燈具冷區A及燈具熱區B,進一步地說,燈具冷區A具有一第一冷區邊界CB1及一第二冷區邊界CB2;燈 具熱區B具有一第一熱區邊界HB1及一第二熱區邊界HB2。第一熱區邊界HB1與該些發光單元的22的出光面齊平,第一冷區邊界CB1位於導電座30的底部,且第一熱區邊界HB1與第一冷區邊界CB1間的距離為一內置元件距離L。其中,第二冷區邊界CB2距離第一冷區邊界CB1的距離為三分之一的內置元件距離L;而第二熱區邊界HB2距離第一熱區邊界HB1的距離為三分之一的內置元件距離L。換句話說,上述第二冷區邊界CB2及第二熱區邊界HB2,在實際應用中,會依據燈具1的長度的不同而不同。
以一般常見的用E27規格(或是E26)導電座30的18瓦的A19燈泡為例,在長時間使用狀態下,發光模組20的平均溫度約在100度至130度(即為上述燈具熱區B),而導電座30的溫度則約在70度至85度(即為上述燈具冷區A);換言之,燈具熱區B與燈具冷區A的溫差可高達15度,此意味著,於習知技術中,LED燈泡的內部部份熱敏感元件41,因為放置於燈具熱區B,在長時間使用下,容易因為高溫而毀壞,且相對地降低其使用的壽命;而本發明透過設置至少一第一感熱元件51,以判斷燈具內部的工作溫度,據以調整電源模組40對發光模組20的輸出功率,藉以避免發光模組20因過熱而毀壞,且同時亦可以避免各熱敏感元件41因高溫而提前毀壞。以下為上述本發明與習知燈具的溫度實際實驗數據表。由表中可知,本發明相對於習知的燈具,具有較低的工作溫度,藉以可有效地保護燈具內部各元件,避免燈具內部元件因高溫而毀壞。
〔第二實施例〕
請參閱圖3,其為本發明的第二實施例的示意圖,與上述實施 例不同的是,所述燈具熱區B的第二熱區邊界HB2距離第一熱區邊界HB1的距離L1為0~30公釐(mm);燈具冷區A的第二冷區邊界CB2距離第一冷區邊界CB1的距離L2為0~30公釐(mm)。上述0~30公釐(mm)的邊界範圍係以E26及E27規格燈具為例;在實際應用中,可以是依據燈具整體長度大小,而決定上述邊界範圍,並不侷限於本實施例所舉的數值。
〔第三實施例〕
請參閱圖4,如圖所示,燈具1包含:一殼體10、一發光模組20、一導電座30、一電源模組40及一控制模組50。其中,上述各元件的連接關係及其位置關係,與前述相同,於此不加以贅述。需特別說明,於本實施例中控制模組50包含:一第一感熱元件51及一第二感熱元件52。第一感熱元件51的設置位置與前述相同,於此不多說明;第二感熱元件52則鄰近於電源模組40的熱敏感元件41設置,藉以量測熱敏感元件41的一第二工作溫度TS2。控制模組50電性連接第一感熱元件51及第二感熱元件52,據以比對第一工作溫度T1是否大於或等於一第一臨界工作溫度TS1以及第二工作溫度T2是否大於或等於一第二臨界工作溫度TS2。當控制模組50判斷第一工作溫度T1大於或等於第一臨界工作溫度TS1或第二工作溫度T2大於或等於第二臨界工作溫度TS2時,控制模組50調降電源模組40對發光模組20的輸出功率。
具體地說,當燈具1設置於相對較為密閉的燈罩或是空間中時,燈具1在長時間使用狀態下,燈具1本身會逐漸地升溫,相對地,燈罩或是該較為密閉的空間的環境溫度亦隨之增溫。意即,前述燈具冷區A及燈具熱區B的溫差相對縮小;也就是說,當燈具1設置於相對較為密閉的燈罩或是空間中時,前述燈具冷區A的溫度相對較高,相對地設置於燈具冷區A的熱敏感元件41容易因為高溫而毀壞。因此本實施例中,特別舉例說明本發明的另一實施態樣,可以是於燈具1中設置的第二感熱元件52,藉以即時 地監控各熱敏感元件41的第二工作溫度T2,據以有效避免上述問題的發生。其中,在較佳地應用中,可以是將第一臨界工作溫度TS1設計為大於第二臨界工作溫度TS2。以下為上述本發明與習知燈具的溫度實際實驗數據表。由表中可清楚地看出,本發明透過於燈具熱區設置感溫元件,藉以控制使燈具溫度保持於相對於習知較低的使用溫度,藉以可有效地保護燈具內部的各構件。
〔第四實施例〕
請參閱圖5,如圖所示,燈具1包含:一殼體10、一發光模組20、一導電座30、一電源模組40及一控制模組50。其中,上述各元件的連接關係及其位置關係,與前述相同,於此不加以贅述。需特別說明,控制模組50設置於電源模組40位於燈具冷區A的電路板上,而控制模組50的至少一第一感熱元件51是以跳線的方式,設置於燈具熱區B中。其中,上述跳線的方式,可以是利用兩條包覆有絕緣層且鋼性較強的導線連接至第一感熱元件51。特別強調地是,本實施例的圖式係以同時具有第一感熱元件51及第二感熱元件52為例,但實際應用中,亦可以是僅設置第一感熱元件51,並不侷限於圖式所示。另外,值得一提的是,第一感熱元件51亦可以是設置於基板21的另一側(與發光單元22同側),並同樣地透過導線(例如是穿過基板21)連接至控制模組50。
〔第五實施例〕
請參閱圖6,其與上述實施例不同的是,電源模組40設置於燈具冷區A的電路板,可以向燈具熱區B延伸有一延伸電路板42,而至少一第一感熱元件51則可以設置於該延伸電路板42,藉 以可使各第一感熱元件51穩固地設置於燈具熱區B,且連接各第一感熱元件51的線路亦可以透過延伸電路板42連接至控制模組50。其中,在實際應用中,亦可以是控制模組50及其至少一第一感熱元件51設置於獨立的延伸電路板42上,而該獨立的延伸電路板42再與電源模組40的電路板相互連接。特別強調地是,本實施例的圖式係以同時具有第一感熱元件51及第二感熱元件52為例,但實際應用中,亦可以是僅設置第一感熱元件51,並不侷限於圖式所示。特別說明的是,上述延伸電路板42在另外的應用中,亦可以是單純以延伸電路的形式存在,例如是單純的導線。
〔第六實施例〕
請參閱圖7,其與上述實施例不同之處為,電源模組40外部包覆有一封裝膠60,其可以是絕緣膠、導熱膠或是蠟。在實際應用中,可以是直接將封裝膠60填滿於燈具內部相對於電源模組40設置的位置;實際操作,可以是先將電源模組40設置於燈具的殼體10內,且使電源模組40的熱敏感元件41位於燈具冷區A後,利用灌注的方式,使封裝膠60填滿該電源模組40與殼體10間的空隙,藉以完全地包覆電源模組40。如此,可以使得電源模組40本身所產生的熱,透過封裝膠60快速地傳導至殼體10(較佳地,更可以配合設置於殼體10的散熱鰭片,以加速散熱效率);另一方面,亦可以使發光模組20所產生的熱,在傳導至電源模組40前,先透過封裝膠60以將其大部分熱能,傳導至殼體10,藉以可以相對地將降低電源模組40的熱敏感元件41周圍的溫度。簡單地說,本實施例藉由於電源模組40的外部包覆封裝膠60的方式,不但可快速地導出電源模組40本身產生的熱能,更可以導出部分發光模組20產生的熱能,藉以可以有效地降低電源模組40的熱敏感元件41周圍的溫度,以達到避免熱敏感元件41因高溫而毀壞的目的。
〔第七實施例〕
請參閱圖8,與上述實施例不同的是,在更好的應用中,除了上述於電源模組40外部包覆封裝膠60,以協助降低電源模組40的熱敏感元件41的周圍溫度外,更可以同時使發光模組20與電源模組40的封裝膠60間設置電絕緣的一隔熱件70,例如隔熱棉、耐熱棉、隔熱陶瓷等,藉以可阻隔發光模組20所產生的熱,傳導至電源模組40。在實際應用中,如使用隔熱棉等類似的隔熱件70時,亦可以是使隔熱件70佈滿發光模組20與封裝膠60間。
特別說明的是,請一併參閱圖7及圖8,封裝膠60灌注於殼體10內的範圍可以是涵蓋整個燈具冷區A,而不涵蓋燈具熱區B;而隔熱件70可以是設置於燈具熱區B與封裝膠60間,或是佈滿整個不灌注有封裝膠60的區域。
〔第八實施例〕
請參閱圖9,其為本發明的感熱控制燈具的方法的第一實施例的流程圖。如圖所示,感熱控制方法包含下列步驟:步驟S1:提供一燈具;步驟S2:設置一控制模組於燈具內,且使控制模組電性連接燈具的一電源模組;步驟S3:設置與控制模組電性連接的至少一第一感熱元件於燈具內部,且鄰近燈具的一發光模組的一基板;步驟S4:使燈具進行運作;步驟S5:利用控制模組判斷至少一第一感熱元件感測的一第一工作溫度T1是否大於或等於一第一臨界工作溫度TS1;當控制模組判斷第一工作溫度大於或等於第一臨界工作溫度時則執行步驟S6,反之則重複執行步驟S5;以及步驟S6:藉由控制模組調降電源模對發光模組的一輸出功率。
其中,上述第一感熱元件設置於燈具的燈具熱區,關於燈具冷區及燈具熱區的邊界定義請參酌前述實施例,於此不多贅述。 上述第一臨界工作溫度可以是發光單元運作時可承受的最高溫度;當然,實際應用可以是設計略低於該最高溫度,以避免發光單元直接毀壞。
〔第九實施例〕
請參閱圖10,其為本發明的感熱控制燈具的方法的第二實施例的流程圖。本實施例與上述實施例不同的是,本實施例更包含下列步驟(步驟S1~S3請參閱上述實施例):步驟S31:設置與控制模組電性連接的至少一第二感熱元件於燈具內部,且鄰近燈具的電源模組的至少一熱敏感元件;步驟S4:使燈具進行運作;步驟S5:利用控制模組判斷至少一第一感熱元件感測的一第一工作溫度T1是否大於或等於一第一臨界工作溫度TS1,或至少一第二感熱元件感測的一第二工作溫度T2是否大於或等於一第二臨界工作溫度TS2;當控制模組判斷第一工作溫度大於或等於第一臨界工作溫度,或是第二工作溫度大於或等於第二臨界工作溫度時則執行步驟S6,反之則重複執行步驟S5;以及步驟S6:藉由控制模組調降電源模對發光模組的一輸出功率。
其中,上述第一感熱元件及第二感熱元件分別設置於燈具的燈具熱區及燈具冷區,關於燈具冷區及燈具熱區的邊界定義請參酌前述實施例,於此不多贅述。上述第一臨界工作溫度可以是發光單元運作時可承受的最高溫度(當然,實際應用可以是設計略低於該最高溫度,以避免發光單元直接毀壞)。不同的熱敏感元件,其運作時可承受的最高溫度亦不同,而第二臨界工作溫度可以是設計略低於各熱敏元件可承受的最高溫中的最低值(或略低於此值),當然在更好的實施態樣中,第二臨界工作溫度可以是依據各 熱敏感元件設計,也就是說,多個第二感熱元件分別設置於不同的熱敏感元件附近,且各第二感熱元件皆具有不同的第二臨界工作溫度。特別說明的是,在較佳的實際應用,可以設置多個第一感熱元件及第二感熱元件,藉以當其中一第一感熱元件或其中一第二感熱元件損壞時,控制模組仍可依據其他的第一感熱元件或其他的第二感熱元件進行臨界工作溫度的判斷,意即控制模組可以是取多個第一感熱元件(或第二感熱元件)中的最高溫或是次高溫,進行臨界工作溫度的判斷,藉以避免因感熱元件的損壞而誤判。
〔第十實施例〕
請參閱圖11,其為本發明的感熱控制燈具的方法的第二實施的流程圖。本實施例與上述實施例不同的是,本實施例更包含下列步驟(步驟S1~S6請參閱上述實施例):步驟S7:判斷電源模組的輸出功率是否已調降;若電源模組的輸出功率未調降,則執行步驟S8,反之,則執行步驟S71;步驟S71:判斷步驟S6重複執行的次數是否超過一預定檢測次數;若重複執行步驟S6的次數超過一預定檢測次數,則執行步驟S72,反之,執行步驟S6;步驟S72:使燈具停止運作。步驟S8:依據一預設時間,重複執行步驟S5,並同時計數步驟S5被重複執行的次數;步驟S81:判斷步驟S8中步驟S5被重複執行的次數是否超過一預定執行次數;當步驟S5被重複執行的次數超過該預定執行次數時,執行步驟S72。
其中,步驟S7~S72用以確保控制模組進行調降電源模組的輸出功率的作動確已被執行,藉以可以避免因為控制模組或是電源模組的毀壞,而造成無法調降輸出功率,進而使得燈具溫度過高, 而造成燈具毀壞的問題;且較佳地,上述的步驟S7~S72可以是使用一獨立的檢測模組,藉以有效地避免上述控制模組或是電源模組的毀壞的問題。
關於步驟S8~S81是用以確保燈具經調降輸出功率後,是否不再升溫,若持續升溫則直接使燈具停止運作;更具體地說,當控制模組調降輸出功率後,在經過一預定時間後,發光模組的基板理當不再升溫,若基板經過多次重複進行功率調降步驟仍持續升溫,則表示燈具發生故障而無法控制使其不再持續升溫,此時則必需使燈具停止運作,以避免燈具的損毀。相較於上述步驟S7~S72可以是利用另外的獨立檢測模組,步驟S8~S81是透過控制模組本身重複地進行溫度的監控及功率調整的管控。
綜上所述,在燈具在實際應用中,若可以使燈具內熱敏感元件持續維持在相對較低的工作溫度下,可以有效地延長其使用的期限,進而可以有效地增加燈具使用的壽命,舉例來說,燈具內熱敏感元件處於相對低5度的工作環境下時,其整體燈具的使用的壽命可以增加1萬小時左右,為此上述本發明同時透過兩種機制來確保燈具內部元件不因高溫而毀壞,以達到上述延長燈具壽命的目的;其一機制為,透過至少一感熱元件即時地感測燈具發光模組附近的溫度,據以有效地即時控制調降電源模組的功率,以避免燈具內部溫度持續上升;其二機制為,透過灌注封裝膠,以快速地導出電源模組自身產生的熱,且透過隔熱件的設置(或是佈滿),以阻隔發光模組所產生的部分的熱能,傳遞至電源模組,藉此可有效地控制電源模組的熱敏感元件周圍的溫度,進而可以避免熱敏元件因過熱而毀壞。惟以上所述僅為本發明的較佳實施例,非意欲侷限本發明的專利保護範圍,故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化,均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內,合予陳明。
1‧‧‧具有感熱元件的燈具
10‧‧‧殼體
20‧‧‧發光模組
21‧‧‧基板
22‧‧‧發光單元
30‧‧‧導電座
40‧‧‧電源模組
41‧‧‧熱敏感元件
50‧‧‧控制模組
51‧‧‧第一感熱元件
A‧‧‧燈具冷區
B‧‧‧燈具熱區

Claims (20)

  1. 一種具有感熱元件的燈具,其包含:一殼體;一發光模組,其包含:一基板,設置於該殼體的一端;數個發光單元,設置於該基板;一導電座,其相對於該發光模組,設置該殼體的另一端;一電源模組,其電性連接該導電座及該發光模組,且該電源模組具有至少一熱敏感元件,該至少一熱敏感元件設置於一燈具冷區,其中該電源模組被一封裝膠包覆,且該封裝膠填滿於該電源模組與該殼體間的空隙;一控制模組,其電性連接該發光模組及該電源模組,用以控制該電源模組及該發光模組,該控制模組包含:至少一第一感熱元件,其鄰近於該發光模組的該基板設置,且該至少一第一感熱元件設置於一燈具熱區,用以感測一第一工作溫度,該控制模組據以比對該發光單元的一第一臨界工作溫度;當該第一工作溫度大於或等於該第一臨界工作溫度時,該控制模組調降該電源模組對該發光模組的一輸出功率;其中,該燈具冷區具有一第一冷區邊界及一第二冷區邊界,該燈具熱區具有一第一熱區邊界及一第二熱區邊界;該第一熱區邊界與該發光單元的出光面齊平,該第一冷區邊界位於該導電座底部,且該第一冷區邊界與該第一熱區邊界的距離為一內置元件距離;該第二冷區邊界距離該第一冷區邊界的距離為三分之一的該內置元件距離間,且該第二熱區邊界距離該第一熱區邊界的距離為三分之一的該內置元件距離間。
  2. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該第一感熱元件設置於該基板設置有該些發光單元的同側或是反側。
  3. 如請求項2所述的具有感熱元件的燈具,其中該第一感熱元件設置於該燈具的該殼體內且與該基板距離一安規距離,該安規 距離為0~7公釐。
  4. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該至少一第一感熱元件設置於該電源模組的一延伸電路或一延伸電路板上,且該延伸電路或該延伸電路板位於該燈具熱區。
  5. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該控制模組更包含:至少一第二感熱元件,其鄰近於該至少一熱敏感元件設置,用以感測一第二工作溫度,該控制模組據以比對該至少一熱敏感元件的一第二臨界工作溫度;當該第一工作溫度大於或等於該第一臨界工作溫度或當該第二工作溫度大於或等於該第二臨界工作溫度時,該控制模組調降該電源模組對該發光模組的該輸出功率。
  6. 如請求項5所述的具有感熱元件的燈具,其中該至少一第一感熱元件及該至少一第二感熱元件為熱敏電阻(Thermistor)、熱二極體(Thermal Diode)或熱電偶(Thermal Couple)。
  7. 如請求項5述的具有感熱元件的燈具,其中該至少一第一感熱元件及該至少一第二感熱元件為正溫度係數(Positive Temperature Coefficient,PTC)之熱敏電阻。
  8. 如請求項5所述的具有感熱元件的燈具,其中該第一臨界工作溫度大於該第二臨界工作溫度。
  9. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該至少一第一感熱元件以跳線形式連接該控制模組。
  10. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該至少一熱敏感元件為電容。
  11. 如請求項1所述的具有感熱元件的燈具,其中該導電座係為螺旋式或是電子插件式。
  12. 如請求項1所述的具有設置於最佳位置感熱元件的燈具,其中該封裝膠為絕緣膠或導熱膠。
  13. 如請求項12所述的具有感熱元件的燈具,其中該發光模組的 該基板與該封裝膠間,設置電絕緣的一隔熱件。
  14. 一種燈具感熱控制方法,其包含下列步驟:步驟S1:提供一燈具;步驟S2:設置一控制模組於該燈具內,且使該控制模組電性連接該燈具的一電源模組,該電源模組設置於一燈具冷區,並使該電源模組與該殼體間的空隙填滿一封裝膠,而讓該電源模組被該封裝膠包覆;步驟S3:設置與該控制模組電性連接的至少一第一感熱元件於該燈具內部的一燈具熱區,且鄰近該燈具的一發光模組的一基板;步驟S4:使該燈具進行運作;步驟S5:利用該控制模組判斷該至少一第一感熱元件感測的一第一工作溫度是否大於或等於一第一臨界工作溫度;步驟S6:當該控制模組判斷該第一工作溫度大於或等於該第一臨界工作溫度時,該控制模組調降該電源模對該發光模組的一輸出功率;其中,該燈具冷區具有一第一冷區邊界及一第二冷區邊界,該燈具熱區具有一第一熱區邊界及一第二熱區邊界;該第一熱區邊界與該燈具的發光單元的出光面齊平,該第一冷區邊界位於該導電座底部,且該第一冷區邊界與該第一熱區邊界的距離為一內置元件距離;該第二冷區邊界距離該第一冷區邊界的距離為三分之一的該內置元件距離,且該第二熱區邊界距離該第一熱區邊界的距離為三分之一的該內置元件距離。
  15. 如請求項14所述的燈具感熱控制方法,其中更包含下列步驟:步驟S31:設置與該控制模組電性連接的至少一第二感熱元件於該燈具內部,且鄰近該燈具的該電源模組的至少一熱敏感元件。
  16. 如請求項14所述的燈具感熱控制方法,其中該第一感熱元件設置於該基板設置有發光單元的同側或是反側。
  17. 如請求項16所述的燈具感熱控制方法,其中該第一感熱元件設置於該燈具內且與該基板距離一安規距離,該安規距離為0~7公釐。
  18. 如請求項14所述的燈具感熱控制方法,其中該第二冷區邊界距離該第一冷區邊界的距離介於0~30公釐間,且該第二熱區邊界距離該第一熱區邊界的距離0~30公釐間。
  19. 如請求項14所述的燈具感熱控制方法,其中更包含下列步驟:步驟S7:判斷該電源模組的該輸出功率是否已調降,若該電源模組的該輸出功率未調降,則重複執行步驟S6,並同時計數步驟S6被重複執行的次數;反之,執行步驟S8;以及步驟S71:判斷步驟S6重複執行的次數是否超過一預定檢測次數;若重複執行步驟S6的次數超過該預定檢測次數,則執行步驟S72,反之,執行步驟S6;步驟S72:使該燈具停止運作。 步驟S8:依據一預設時間,重複執行步驟S5,並同時計數步驟S5被重複執行的次數;步驟S81:判斷步驟S8中步驟S5被重複執行的次數是否超過一預定執行次數;當步驟S5被重複執行的次數超過該預定執行次數時,執行步驟S72。
  20. 如請求項14所述的燈具感熱控制方法,其中該第一臨界工作溫度大於該第二臨界工作溫度。
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