TWI713620B - 照明裝置及其操作方法 - Google Patents

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TWI713620B TW105135107A TW105135107A TWI713620B TW I713620 B TWI713620 B TW I713620B TW 105135107 A TW105135107 A TW 105135107A TW 105135107 A TW105135107 A TW 105135107A TW I713620 B TWI713620 B TW I713620B
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Abstract

本發明的照明裝置包括輔助LED燈泡總成；輔助電源；在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源的第一開關；以及，從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。操作照明裝置的方法包括在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源，以及，提供從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。

Description

照明裝置及其操作方法
本文所揭示的例示性實施例一般與照明系統有關，且更特別與電池備用發光二極體(LED)照明系統有關。
當停電時，習用的照明燈具通常停止發光，且輔助照明系統被點亮。輔助或緊急照明系統一般包括以獨立電源供電的獨立的燈具，且通常與主照明系統的控制無關。
LED技術不斷進步致使效率提升且成本降低，在範圍從小的點光源到場館照明的照明應用中都可見到LED。典型上，LED光源每瓦可產生90-150流明(LPW)，且適合電池備用。不過，目前可用的很多解決方案都使用大量的額外組件、阻抗感測電路、及控制電路，用以在喪失市電電源(諸如AC市電電源)的事件中提供照明。關於提供用於克服習知技術在停電期間以LED光源提供照明之這些與其它缺點的結構與技術乃是有利的。
在至少一例示性的實施例中，照明裝置包括輔助LED燈泡總成；輔助電源；在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源的第一開關；以及，從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
照明裝置可包括與該輔助電源及該AC市電電源串聯的充電電路。
輔助LED燈泡總成包括色溫大約5000-6500°K的一或多個輔助LED。
照明裝置包括連接到AC市電電源的主光源。
主光源包括用於驅動主LED燈泡總成的電源供應器。
電源供應器包括連接到第一開關的輸出，其致使第一開關在接收到來自AC市電電源的電力後立即切斷輔助燈泡總成與輔助電源。
主LED燈泡總成包括色溫大約2000-3000°K的一或多個主LED。
照明裝置所放射之光的色溫可指示照明裝置是由AC市電電源或是輔助電源供電。
例示性實施例也有關於操作照明裝置的方法，包括在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源，以及，提供從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
該方法包括以與輔助電源及AC市電電源串聯的充電電路對輔助電源充電。
輔助LED燈泡總成包括色溫大約5000-6500°K的一或多個輔助LED。
該方法包括在接收到來自AC市電電源的電力後立即切斷輔助LED燈泡總成與輔助電源。
該方法包括將所接收的電力提供給主光源。
該方法包括使用主光源的電源供應器來驅動用以連接與切斷輔助LED燈泡總成與輔助電源的開關。
該方法包括使用主光源的電源供應器來驅動主LED燈泡總成。
主LED燈泡總成包括色溫大約2000-3000°K的一或多個主LED。
該方法包括使用照明裝置所放射之光的色溫來指示照明裝置是由AC市電電源或是輔助電源供電。
例示性實施例進一步針對的照明裝置包括由電源供應器與主LED燈泡總成所組成的主光源；由輔助電源與輔助LED燈泡總成所組成的輔助光源；由電源供應器的輸出控制，在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源的第一開關；以及，從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
照明裝置包括與輔助電源及AC市電電源串聯的充電電路。
第一開關可進一步由電源供應器的輸出控制，在接收到AC市電電源的電力後立即切斷輔助LED燈泡總成與輔助電源。
主LED燈泡總成包括色溫大約2000-3000°K的一或多個主LED。
輔助LED燈泡總成包括色溫大約5000-6500°K的一或多個輔助LED。
照明裝置所放射之光的色溫指示照明裝置是由AC市電電源或是輔助電源供電。
100:照明裝置
105:主光源
110:輔助光源
115:AC市電電源
115A:相位信號
115B:中性信號
117:電路斷路器
120:開關
125:電源供應器
130:主LED燈泡總成
135:控制開關的輸出
140:輔助電源
140A:正端點
140B:負端點
145:充電電路
150:輔助LED燈泡總成
155:開關
160:二極體
165:電容器
170:電阻器
175:輔助LED
180:電阻器
185:電容器
190:主LED
當結合附圖閱讀將可更明白以上實施方式所揭示之實施例及其它的態樣，其中：圖1顯示按照所揭示之實施例之照明裝置的示意圖；以及圖2顯示按照所揭示之實施例之方法的方塊圖。
圖1顯示按照所揭示之實施例之照明裝置100的方塊圖。照明裝置包括連接到AC市電電源115的主光源105與輔助光源110。AC市電電源115的中性信號115B選擇性地經由電路斷路器117與通過開關120連接到照明裝置100。照明裝置可直接連接到AC市電電源115的中性信號115B。開關120可以是用於控制光源的習用壁面開關 或其它裝置。主光源105可包括經由開關120連接到AC市電電源115的電源供應器125，其提供用於驅動主LED燈泡總成130的輸出。電源供應器125的另一個輸出135被用來控制輔助光源110。
輔助光源110包括輔助電源140、充電電路145、輔助LED燈泡總成150、與開關155。輔助電源140通常是DC電源，且可以是電池、電容器、或其它的DC儲能裝置。充電電路145串聯於AC市電電源中性信號115B與輔助電源140之正端點140A之間，且當可從AC市電電源115獲得電力時，其操作來對輔助電源140充電。充電電路145可包括用於整流來自AC市電電源115之電壓與電流的二極體160，以及用於隔離輔助電源140與AC市電電源115的電容器165。串聯電阻器170可用來限制施加於輔助電源140的電壓與電流。充電電路145可稱為涓流充電器。輔助電源140的負端點140B可連接AC市電電源115的中性端點115A。除了充電電路145之外，輔助電源140的正端點140A也經由開關155連接到輔助LED燈泡總成150。開關155可以是用於切換電流的任何適合裝置，包括雙極接面電晶體、或場效電晶體。在至少一實施例中，開關155可以是常閉式繼電器。
輔助LED燈泡總成150可包括一或多個輔助LED 175，其與用於限制及濾波通過輔助LED 175之電流的電阻器180-電容器185組合串聯。輔助LED燈泡總成150的各個LED可串聯、並聯、或串聯與並聯的任何組合連 接在一起。
主LED燈泡總成130可包括一或多個主LED 190，且主LED燈泡總成130之各個主LED可用串聯、並聯、或串聯與並聯的任何組合方式連接在一起。在一些實施例中，主LED 190可具有低於輔助LED 175的有效色溫。例如，主LED 190可具有大約2000-3000°K的有效色溫。各個主LED 190可具有不同的色溫，只要整組主LED 190的有效色溫低於輔助LED 175的有效色溫即可。
相應地，在一或多個實施例中，輔助LED 175可具有高於主LED 190的有效色溫。例如，輔助LED 175可具有5000-6500°K的有效色溫。個別的輔助LED每一個可具有不同的色溫，只要整組輔助LED 175的有效色溫高於主LED 190的有效色溫即可。較高的有效色溫可致使電能到光的轉換更有效率，容許輔助LED 175能提供更高的每瓦流明。
當AC電源115的AC電力可用，且開關120被閉合並導通時，主光源105以正常方式操作，在此，電源供應器125提供用來驅動主LED燈泡總成130的輸出。按照所揭示的實施例，電源供應器125也提供連接到開關155的輸出135以致使開關155保持斷路。此外，充電電路145操作來對輔助電源140充電。
當開關120被斷路且不導通時，電力不再提供給電源供應器125，電源供應器125停止驅動主LED燈泡總成130，且主LED燈泡總成130停止發光。電源供應器125也停止提供輸出135給開關155，致使開關155閉合並提 供輔助電源140與輔助LED 175之間的連接。由於開關120被斷路，因此沒有到達中性導體115B的回路或連接來提供通過輔助LED 175的電流。結果是，照明裝置100熄滅。
當開關120被閉合且喪失來自AC電源115的AC電力時，電源供應器125不再驅動主LED燈泡總成130，致使主LED 190熄滅。此外，電源供應器125不再提供輸出135給開關155，致使開關155閉合並導通。由於開關120被閉合並導通，故來自輔助電源140的電力從輔助電源140提供通過開關155、輔助LED 175、及電阻器180，並通過輔助電源回路195通過開關120到達中性導體115B。結果是，輔助LED 175被通電並發光。雖然來自AC電源115的AC電力喪失，但可藉由開關120當閉合時建立電通路195及當斷路時中斷電通路195來控制輔助LED 175。結果是，當來自AC電源115的AC電力存在時及當來自AC電源115的AC電力消失時，照明裝置100的控制係由開關120來提供。
照明裝置100所放射之光的色溫可指示照明裝置100是在AC電力下操作或是由輔助電源140供電。在實施例中，輔助LED 175具有與主LED 190之有效色溫可分辨的有效色溫，AC或是輔助電源操作，可藉由照明裝置100所放射之光的顏色來識別。例如，如前所述，可肉眼分辨輔助LED 175大約5000-6500°K的有效色溫及主LED 190大約2000-3000°K的有效色溫。
圖2顯示按照所揭示之實施例的方法200。在方塊210中，該方法包括在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源。在方塊215中，該方法包括提供從輔助LED燈泡總成通過連接到AC市電電源並用來控制照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
本發明揭露的實施例利用輔助光源110來提供AC市電電源停電事件中的照明。當AC市電電源存在時對輔助電源充電，在喪失電力的期間輔助電源被連接到具有與主光源不同色溫的輔助LED。輔助LED具有通過現有之佈線到達與AC市電電源存在時用來控制光源相同之開關的電力回路。最終的結果是輔助光源110可藉由現有的佈線基礎架構以可預測之方式來控制，同時提供輔助光源係可操作的視覺指示。當AC市電電源可用及當AC市電電源喪失時，主光源105的操作都不受影響且主光源105都按所設計的操作。因此，輔助光源110可加到現有的LED燈泡用以提供附加功能而不影響正常操作。
當結合附圖閱讀時，熟悉此相關技術的技藝者由於以上的描述即可明瞭各種的修改與修正。不過，所揭示之實施例之教學的所有此種及類似之修改，仍落於所揭示之實施例的範圍內。
此外，可使用例示性實施例的一些特徵而獲益，而不需相應的使用其它特徵。就此而論，以上的描述應被視為僅是對所揭示之實施例之原理的說明，而非對其的限制。
100:照明裝置
105:主光源
110:輔助光源
115:AC市電電源
115A:相位信號
115B:中性信號
117:電路斷路器
120:開關
125:電源供應器
130:主LED燈泡總成
135:控制開關的輸出
140:輔助電源
140A:正端點
140B:負端點
145:充電電路
150:輔助LED燈泡總成
155:開關
160:二極體
165:電容器
170:電阻器
175:輔助LED
180:電阻器
185:電容器
190:主LED
195:輔助電源回路

Claims (23)

  1. 一種照明裝置，包含：輔助LED燈泡總成；輔助電源；在AC市電電源的電力消失後立即連接該輔助LED燈泡總成與該輔助電源的第一開關；以及從該輔助LED燈泡總成通過連接到該AC市電電源並用來控制該照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
  2. 如申請專利範圍第1項的照明裝置，包含與該輔助電源及該AC市電電源串聯的充電電路。
  3. 如申請專利範圍第1項的照明裝置，其中，該輔助LED燈泡總成包含色溫大約5000K-6500K的一或多個輔助LED。
  4. 如申請專利範圍第1項的照明裝置，包含連接到該AC市電電源的主光源。
  5. 如申請專利範圍第4項的照明裝置，其中，該主光源包含用於驅動主LED燈泡總成的電源供應器。
  6. 如申請專利範圍第5項的照明裝置，其中，該電源供應器包含連接到該第一開關的輸出，其致使該第一開關在接收到來自該AC市電電源的電力後立即切斷該輔助燈泡總成與該輔助電源。
  7. 如申請專利範圍第5項的照明裝置，其中，該主LED燈泡總成包含色溫大約2000K-3000K的一或多個主LED。
  8. 如申請專利範圍第7項的照明裝置，其中，該照明裝置所放射之光的色溫指示該照明裝置是由該AC市電電源或是該輔助電源供電。
  9. 一種操作照明裝置的方法，包含：在AC市電電源的電力消失後立即連接輔助LED燈泡總成與輔助電源；以及提供從該輔助LED燈泡總成通過連接到該AC市電電源並用來控制該照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
  10. 如申請專利範圍第9項的方法，包含以與該輔助電源及該AC市電電源串聯的充電電路對該輔助電源充電。
  11. 如申請專利範圍第9項的方法，其中，該輔助LED燈泡總成包含色溫大約5000K-6500K的一或多個輔助LED。
  12. 如申請專利範圍第9項的方法，包含在接收到來自該AC市電電源的電力後立即切斷該輔助LED燈泡總成與該輔助電源。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法，包含將該接收的電力提供給主光源。
  14. 如申請專利範圍第13項的方法，包含使用該主光源的電源供應器來驅動用以連接與切斷該輔助LED燈泡總成與輔助電源的開關。
  15. 如申請專利範圍第13項的方法，包含使用該主光 源的電源供應器來驅動主LED燈泡總成。
  16. 如申請專利範圍第15項的方法，其中，該主LED燈泡總成包含色溫大約2000K-3000K的一或多個主LED。
  17. 如申請專利範圍第16項的方法，包含使用該照明裝置所放射之光的色溫來指示該照明裝置是由該AC市電電源或是該輔助電源供電。
  18. 一種照明裝置，包含：主光源，包含電源供應器與主LED燈泡總成；輔助光源，包含輔助電源與輔助LED燈泡總成；第一開關，由該電源供應器的輸出控制，在AC市電電源的電力消失後立即連接該輔助LED燈泡總成與該輔助電源；以及從該輔助LED燈泡總成通過連接到該AC市電電源並用來控制該照明裝置之原有第二開關的輔助電源回路。
  19. 如申請專利範圍第18項的照明裝置，包含與該輔助電源及該AC市電電源串聯的充電電路。
  20. 如申請專利範圍第18項的照明裝置，其中，該第一開關進一步由該電源供應器的輸出控制，在接收到該AC市電電源的電力後立即切斷該輔助LED燈泡總成與該輔助電源。
  21. 如申請專利範圍第18項的照明裝置，其中，該主LED燈泡總成包含色溫大約2000K-3000K的主LED。
  22. 如申請專利範圍第18項的照明裝置，其中，該輔助LED燈泡總成包含色溫大約5000K-6500K的一或多個 輔助LED。
  23. 如申請專利範圍第22項的照明裝置，其中，該照明裝置所放射之光的色溫指示該照明裝置是由該AC市電電源或是該輔助電源供電。
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