TWI783770B - 具第三光源之可調燈具的電路結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具第三光源之可調燈具的電路結構，其包括調光裝置、主控制模組、第一LED燈組、調壓模組、色溫控制晶片、第二LED燈組及第三LED燈組。調光裝置電性連接市電，調光裝置用以調整市電輸入之相位導通角與有效值電壓；主控制模組電性連接調光裝置；第一LED燈組及調壓模組電性連接主控制模組；色溫控制晶片電性連接第一LED燈模組及調壓模組；第二LED燈組電性連接色溫控制晶片；第三LED燈組電性連接主控制模組，第三LED燈組可投射任意顏色及色溫的LED光源。藉以使本發明可調節出更精準的色溫、顏色及亮度並且能夠適用於更多不同的環境。

Description

具第三光源之可調燈具的電路結構

本發明係有關一種燈具的電路結構，特別是指一種具第三光源之可調燈具的電路結構。

習知燈具的調整方式係透過調整電路之輸入電壓、電流大小，控制並結合兩種LED各別的亮度及色溫，以達到調變整體燈具之亮度及色溫的目的。

然而僅透過兩種LED所能調變出來的亮度及色溫的組合以及範圍有限，無法精細的調節某些特定的亮度或色溫，導致無法使用於某些特定環境，例如：在辦公室內處於午休時間時，由於燈具無法調節出適合的色溫及亮度，同時滿足仍繼續工作的人以及休息的人之需求，導致其中一者必定得犧牲自己的部分利益以配合另一者。

為解決上述課題，本發明揭露一種具第三光源之可調燈具的電路結構，其透過三組不同色溫之LED燈組，使燈具的色溫及亮度之組合更多且範圍更大，以此調節出更精準的色溫、顏色及亮度。

為達上述目的，本發明一項實施例提供一種具第三光源之可調燈具的電路結構包括一調光裝置、一主控制模組、一第一LED燈組、一調壓模組、一色溫控制晶片、一第二LED燈組及一第三LED燈組。調光裝置電性連接一市電，調光裝置用以調整市電輸入之相位導通角與有效值電壓；主控制模組電性連接調光裝置，主控制模組接收調光裝置所輸出之電壓相位導通角與有效值電壓以運作；第一LED燈組電性連接主控制模組，第一LED燈組能夠投射高色溫光源；調壓模組電性連接主控制模組；色溫控制晶片電性連接主控制模組及第一LED燈模組，色溫控制晶片控制第一LED燈組之色溫；第二LED燈組電性連接主控制模組、調壓模組及色溫控制晶片，並與第一LED燈組並聯，調壓模組控制第二LED燈組之導通電壓，以此控制第二LED燈組之熄滅時間，色溫控制晶片控制第二LED燈組之色溫，其中，第二LED燈組能夠投射低色溫光源；第三LED燈組電性連接主控制模組及調壓模組，第三LED燈組係由主控制模組及調壓模組控制，調壓模組控制第三LED燈組之電壓工作點，其中，第三LED燈組能夠投射任意顏色及任意色溫的LED光源。

藉此，本發明透過三組不同色溫之LED燈組及相關的電路結構，使燈具的色溫及亮度組合更多且組合範圍更大，以此調節出更精準的色溫、顏色及亮度並適用於更多不同的環境。

為便於說明本發明於上述創作內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1至圖4所示，係揭示本發明實施例之具第三光源之可調燈具的電路結構100，其包括一調光裝置10、一主控制模組20、一第一LED燈組30、一調壓模組40、一色溫控制晶片50、一第二LED燈組60及一第三LED燈組70。

調光裝置10，其電性連接一市電200，調光裝置10用以調整市電200輸入之相位導通角與有效值電壓。如圖1至圖4所示，於本發明實施例中，調光裝置10包括有一調光器11及一驅動電源12，其中，調光器11電性連接市電200；驅動電源12電性連接調光器11，驅動電源12具有一正極12a及一負極12b，驅動電源12使調光器11能夠調整市電200輸入之相位導通角與有效值電壓，調光器11係為相切控制調光器，驅動電源12係為相切控制可調光驅動電源。

主控制模組20，其電性連接調光裝置10，主控制模組20接收調光裝置10所輸出之電壓相位導通角與有效值電壓以運作。如圖3及圖4所示，於本發明實施例中，主控制模組20包括有一輸入電壓調整電路21、一亮燈模式控制電路22、一驅動級電路23及一亮度設定電路24，其中，輸入電壓調整電路21電性連接驅動電源12及第三LED燈組70，輸入電壓調整電路21控制第三LED燈組70之亮燈時間點；亮燈模式控制電路22電性連接驅動電源12、第一LED燈組30、第二LED燈組60及第三LED燈組70，亮燈模式控制電路22控制本發明之亮燈模式；驅動級電路23電性連接驅動電源12及第三LED燈組70，驅動級電路23控制第三LED燈組70呈導通狀態或截止狀態；亮度設定電路24電性連接第三LED燈組70，亮度設定電路24控制第三LED燈組70之亮度。

第一LED燈組30，其電性連接主控制模組20及色溫控制晶片50，並與第二LED燈組60並聯，第一LED燈組30能夠投射高色溫光源。如圖4所示，於本發明實施例中，第一LED燈組30具有複數第一LED燈31，各第一LED燈31彼此串聯。其中，第一LED燈組30之色溫係由色溫控制晶片50所控制。

調壓模組40，其電性連接主控制模組20及第三LED燈組70，調壓模組40用以控制第三LED燈組70之電壓工作點。如圖4所示，於本發明實施例中，調壓模組40包括一第四可變電阻R5，第四可變電阻R5之一端連接色溫控制晶片50，第四可變電阻R5之另一端連接負極12b。

色溫控制晶片50，其電性連接主控制模組20、第一LED燈組30、調壓模組40、第二LED燈組60及第三LED燈組70。如圖4所示，於本發明實施例中，色溫控制晶片50包括一第一腳位51、一第二腳位52、一第三腳位53、一第四腳位54、一第五腳位55及一第六腳位56，第一腳位51連接正極12a，第二腳位52及第六腳位56為空接，第三腳位53連接調壓模組40，第四腳位54連接負極12b，第五腳位55連接第二LED燈組60。

第二LED燈組60，其電性連接主控制模組20、調壓模組40及色溫控制晶片50，並與第一LED燈組30並聯，第二LED燈組60能夠投射低色溫光源。如圖4所示，於本發明實施例中，第二LED燈組60具有複數第二LED燈61、一輸入點62、一中點63及一輸出點64，各第二LED燈61彼此串聯；輸入點62連接正極12a；中點63連接第五腳位55；輸出點64連接負極12b。其中，輸入點62至中點63之兩點電壓差係為電壓V1；中點63至輸出點64之兩點電壓差係為電壓V2。電壓V1上之第二LED燈61之導通電壓大小由調壓模組40之第四可變電阻R5所控制，調壓模組40控制電壓V1上之第二LED燈61之熄滅時間點，第二LED燈組60之色溫係由色溫控制晶片50所控制。

第三LED燈組70，其電性連接主控制模組20及調壓模組40，第三LED燈組70係由主控制模組20及調壓模組40控制，調壓模組40能夠控制第三LED燈組70之電壓工作點，第三LED燈組70係能夠投射任意顏色及任意色溫的LED光源。如圖4所示，於本發明實施例中，第三LED燈組70具有複數第三LED燈71，各第三LED燈71彼此串聯。其中，第三LED燈組70可依使用者需求調整所需的色溫、亮度及顏色。

如圖1至圖4所示，更進一步地說明，於本發明實施例中，輸入電壓調整電路21包括一第一可變電阻R1、一第二可變電阻R2及一第一稽納二極體ZD1，第一可變電阻R1之一端連接正極12a，第一可變電阻R1之另一端連接第一稽納二極體ZD1之陰極及第二可變電阻R2之一端，第二可變電阻R2之另一端連接負極12b，第一稽納二極體ZD1之陽極連接驅動級電路23。其中，輸入電壓調整電路21可調整第一可變電阻R1及第二可變電阻R2之間的比例及第一稽納二極體ZD1的電壓，以此控制第三LED燈組70亮燈時間點。

亮燈模式控制電路22包括一電阻R3及一開關SW，電阻R3之一端連接正極12a，電阻R3之另一端連接驅動級電路23，開關SW之一端連接驅動級電路23及亮度設定電路24，開關SW之另一端連接負極12b。其中，開關SW可控制本發明之亮燈模式。

驅動級電路23包括一第一電晶體Q1、一第二電晶體Q2及一第二稽納二極體ZD2，第一電晶體Q1之基極連接輸入電壓調整電路21，第一電晶體Q1之集極連接第二電晶體Q2之基極、第二稽納二極體ZD2之陰極及亮燈模式控制電路22之電阻R3，第一電晶體Q1之射極連接負極12b、第二電晶體Q2之射極、第二稽納二極體ZD2之陽極及亮燈模式控制電路22之開關SW，第二電晶體Q2之集極連接亮燈模式控制電路22之開關SW及亮度設定電路24。

其中，當第一電晶體Q1導通時，第二電晶體Q2截止，第三LED燈組70呈截止狀態，反之，第三LED燈組70呈導通狀態。第二稽納二極體ZD2用於保護第一電晶體Q1及第二電晶體Q2，第一電晶體Q1及第二電晶體Q2係為NPN型電晶體。再者，第一電晶體Q1之截止時間由輸入電壓調整電路21控制，當第二可變電阻R2之比例越大且第一稽納二極體ZD1之電壓越低時，第一電晶體Q1之截止時間越快，反之，第一電晶體Q1之截止時間越慢。而當第一電晶體Q1之截止時間越慢時，第二電晶體Q2之導通時間越慢，因此第三LED燈組70之導通時間越慢，反之，第三LED燈組70之導通時間越快。

亮度設定電路24包括一第三可變電阻R4，第三可變電阻R4之一端連接第三LED燈組70，第三可變電阻R4之另一端連接亮燈模式控制電路22之開關SW及驅動級電路23。其中，第三可變電阻R4的大小可決定第三LED燈組70之亮度，第三可變電阻R4之電阻量越大，第三LED燈組70之亮度越小，反之，第三LED燈組70之亮度越大。

如圖1至圖4所示，本發明處於工作狀態時，調光裝置10可調整市電200輸入之相位導通角與有效值電壓，且根據開關SW之導通與否，係有兩種亮燈模式：

1.第一模式：當開關SW截止且輸入電壓在最高點時，第一電晶體Q1導通，第二電晶體Q2截止，第三LED燈組70為全滅，第二LED燈組60及第一LED燈組30為全亮狀態(低色溫光源加高色溫光源)。之後調光裝置10將輸入電壓逐漸降低，由於第五腳位55之電壓下降速度最快，因此電壓V2上之第二LED燈61為第一順位熄滅，接著，因為第一LED燈組30之導通電壓大於電壓V1上之第二LED燈61之導通電壓，所以第一LED燈組30為第二順位熄滅，電壓V1上之第二LED燈61為第三順位熄滅。而當電壓V1上之第二LED燈61熄滅，此時第一電晶體Q1截止，第二電晶體Q2導通，第三LED燈組70為全亮狀態。

2.第二模式：當開關SW導通且輸入電壓在最高點時，第一LED燈組30、第二LED燈組60及第三LED燈組70為全亮狀態。之後調光裝置10將輸入電壓逐漸降低，由於第一LED燈組30之導通電壓最大，因此第一LED燈組30為第一順位熄滅，接著，因為第二LED燈組60之導通電壓大於第三LED燈組70之導通電壓，所以第二LED燈組60為第二順位熄滅，第三LED燈組70為第三順位熄滅。

藉此，本發明透過第一LED燈組30、第二LED燈組60及第三LED燈組70三組不同色溫之LED燈組以及相關的電路結構，使燈具可調變的色溫、顏色及亮度組合更多且組合範圍更大，以此調節出更精準的色溫及亮度並適用於更多不同的環境。

而且第三LED燈組70可依使用者需求調整所需的色溫及顏色，達到便於利用的效果，例如：本發明運用在辦公環境中，當處於辦公時間時，可將第三LED燈組70、第二LED燈組60及第一LED燈組30切換至全亮狀態，以利辦公；當處於午休時間時，可將本發明切換至只有第三LED燈組70發亮，由於第三LED燈組70可預先設定為投射比第二LED燈組60更低色溫的光源，並透過亮度設定電路24將第三LED燈組70之亮度調低，因此可提供仍繼續工作的人最低限度的燈光照明，也不會影響到休息的人休息。

雖然本發明是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本發明精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或改變，俱屬本發明申請專利範圍。

100:具第三光源之可調燈具的電路結構 200:市電 10:調光裝置 11:調光器 12:驅動電源 12a:正極 12b:負極 20:主控制模組 21:輸入電壓調整電路 22:亮燈模式控制電路 23:驅動級電路 24:亮度設定電路 30:第一LED燈組 31:第一LED燈 40:調壓模組 50:色溫控制晶片 51:第一腳位 52:第二腳位 53:第三腳位 54:第四腳位 55:第五腳位 56:第六腳位 60:第二LED燈組 61:第二LED燈 62:輸入點 63:中點 64:輸出點 70:第三LED燈組 71:第三LED燈 R1:第一可變電阻 R2:第二可變電阻 R3:電阻 R4:第三可變電阻 R5:第四可變電阻 ZD1:第一稽納二極體 ZD2:第二稽納二極體 Q1:第一電晶體 Q2:第二電晶體 SW:開關 V1:電壓 V2:電壓

[圖1]係為本發明實施例之具第三光源之可調燈具的電路結構之電路方塊示意圖。 [圖2]係為本發明實施例之調光裝置之方塊示意圖，用於表示調光裝置包括有調光器及驅動電源。 [圖3]係為本發明實施例之主控制模組之方塊示意圖，用於表示主控制模組包括有輸入電壓調整電路、亮燈模式控制電路、驅動級電路及亮度設定電路。 [圖4]係為本發明實施例之具第三光源之可調燈具的電路結構之電路結構示意圖。

100:具第三光源之可調燈具的電路結構

10:調光裝置

20:主控制模組

30:第一LED燈組

40:調壓模組

50:色溫控制晶片

60:第二LED燈組

70:第三LED燈組

Claims (8)

1. 一種具第三光源之可調燈具的電路結構，其包含： 一調光裝置，其電性連接一市電，調光裝置用以調整該市電輸入之相位導通角與有效值電壓； 一主控制模組，其電性連接該調光裝置，該主控制模組接收該調光裝置所輸出之電壓相位導通角與有效值電壓以運作； 一第一LED燈組，其電性連接該主控制模組，該第一LED燈組能夠投射高色溫光源； 一調壓模組，其電性連接該主控制模組； 一色溫控制晶片，其電性連接該主控制模組及該第一LED燈模組，該色溫控制晶片控制該第一LED燈組之色溫； 一第二LED燈組，其電性連接該主控制模組、該調壓模組及該色溫控制晶片，並與該第一LED燈組並聯，該調壓模組控制該第二LED燈組之導通電壓，以此控制該第二LED燈組之熄滅時間，該色溫控制晶片控制該第二LED燈組之色溫，其中，該第二LED燈組能夠投射低色溫光源；以及 一第三LED燈組，其電性連接該主控制模組及該調壓模組，該第三LED燈組係由該主控制模組及該調壓模組控制，該調壓模組控制該第三LED燈組之電壓工作點，其中，該第三LED燈組能夠投射任意顏色及任意色溫的LED光源。
2. 如請求項1所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，該調光裝置更包括有一調光器及一驅動電源，該調光器電性連接該市電，該驅動電源電性連接該調光器，該驅動電源使該調光器能夠調整該市電輸入之電壓及相位導通角。
3. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，該主控制模組更包括有一輸入電壓調整電路，該輸入電壓調整電路電性連接該驅動電源及該第三LED燈組，該輸入電壓調整電路控制該第三LED燈組之亮燈時間點。
4. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，其中，該主控制模組更包括有一亮燈模式控制電路，該亮燈模式控制電路電性連接該驅動電源、該第一LED燈組、該第二LED燈組及該第三LED燈組，該亮燈模式控制電路控制該第一LED燈組、該第二LED燈組及該第三LED燈組之亮燈順序。
5. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，其中，該主控制模組更包括有一驅動級電路，該驅動級電路電性連接該驅動電源及該第三LED燈組，該驅動級電路控制該第三LED燈組呈導通狀態或截止狀態。
6. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，其中，該主控制模組更包括有一亮度設定電路，該亮度設定電路電性連接該第三LED燈組，該亮度設定電路控制該第三LED燈組之亮度。
7. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，其中，該調光器係為相切控制調光器。
8. 如請求項2所述之具第三光源之可調燈具的電路結構，其中，該驅動電源係為相切控制可調光驅動電源。

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