TWM448614U - 照明轉換裝置及具有其之照明系統 - Google Patents

Description

照明轉換裝置及具有其之照明系統

本創作係關於一種照明轉換裝置，尤指一種使照明設備輸出一般照明或緊急照明功能的照明轉換裝置。

現有市場之緊急照明設備多為牆掛式，且懸掛於樓梯轉角、走廊及逃生要口。然而，所述緊急照明設備僅以緊急停電時輸出緊急照明作為設計考量，如地震或火災發生時，來提供輔助逃生的辨識光源。因此，所述緊急照明設備多為緊急停電時方發揮作用，而緊急狀況未發生時，所述緊急照明設備多為閒置狀態，並佔用些許市電來維持緊急照明的電量。

其次，緊急照明設備與一般照明設備為分開設置。若當電力公司係因儀器損壞(如變電箱損壞)而發生異常斷電時，此時，人們不需要逃生，而所述緊急照明設備僅能提供可於黑暗中辨識位置之較微弱的光源，並無法提供照明亮度充足的光源。再者，當人們不需要逃生時，人們需要室內一般照明設備輸出照明的需求，相對高於所述緊急照明設備輸出緊急照明的需求。

有鑑於此，本創作提供一種照明轉換裝置，耦接電源開關與照明設備之間，使照明設備可以輸出一般照明或緊急照明功能，藉此照明設備更為便利與人性化。

本創作提供一種照明轉換裝置，耦接電源開關與照明 設備之間，電源開關耦接市電，包括一電力單元、一偵測單元、一處理器單元與一蓄電單元。電力單元耦接電源開關。處理器單元具有一偵測停電電路，耦接偵測單元。蓄電單元耦接電力單元、處理器單元與照明設備之間。其中偵測單元偵測電源開關為導通狀態，且偵測停電電路偵測市電為供電狀態時，市電供電給照明設備，處理器單元控制電力單元對蓄電單元充電；偵測單元偵測電源開關為導通狀態，且偵測停電電路偵測市電為停電狀態時，處理器單元控制蓄電單元供電給照明設備。

在本創作一實施例中，上述電力單元包括一整流電路，整流電路為交流/直流全波整流電路或交流/直流半波整流電路。

在本創作一實施例中，上述照明轉換裝置，其中蓄電單元包括一充電電池與一耦接充電電池的偵測器，偵測器用以偵測充電電池的充電狀態、不充電狀態、電池溫度狀態或負載短路狀態。

在本創作一實施例中，上述照明轉換裝置，其中充電電池為鎳氫、鉛酸或鋰系列等具耐熱性良好之二次電池。

在本創作一實施例中，上述照明轉換裝置，其中偵測單元為偵測電源開關狀態專用之偵測收發器。

在本創作一實施例中，上述照明轉換裝置，更包一切換單元與一轉換單元，切換單元耦接電源開關、蓄電單元與轉換單元之間，而轉換單元耦接切換單元與照明設備之間，照明設備為一發光二極體燈組或一螢光燈組，而切換單元用以調撥電路路徑來符合照明設備的輸入電源需求。

在本創作一實施例中，上述轉換單元係自直流/交流轉換電路、直流/直流轉換電路、功率因素校正電路、交流/直流轉換電路與直流昇壓轉換電路所組成之群組選取。

本創作提供一種照明系統，耦接一市電，包括一繼電器、一電源開關、一照明轉換裝置與一照明設備。繼電器耦接市電。電源開關耦接繼電器。照明轉換裝置耦接電源開關。照明設備耦接照明轉換裝置。

在本創作一實施例中，上述繼電器的狀態為OFF，繼電器不導通來形成一輸出迴路，輸出迴路為負載端電路形成斷路狀態；繼電器的狀態為ON，繼電器導通來形成一輸入迴路，輸入迴路為負載端電路形成閉迴路狀態。

在本創作一實施例中，上述照明系統，更包括一電力總開關，電力總開關耦接市電與繼電器之間。

基於上述，本創作之照明設備透過照明轉換裝置來偵測市電是否為停電狀態，當市電停電時，照明轉換裝置會供電給照明設備，藉此照明設備輸出一般照明或緊急照明，使照明設備更為便利。

為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

為了充分瞭解本創作，於下文將例舉較佳實施例並配合附圖作詳細說明，且其並非用以限定本創作。

圖1為本創作一實施例之照明轉換裝置之功能方塊示意圖。請參照圖1。一種照明轉換裝置1耦接電源開關24 與照明設備9之間，電源開關24耦接市電，包括一電力單元10、一偵測單元12、一處理器單元14、一蓄電單元16與一切換單元18。在實務上，一般照明設備與緊急照明設備為兩個獨立運作的設備，而本創作透過照明轉換裝置1可以具有一般照明功能與緊急照明功能，藉此使照明設備9輸出一般照明或緊急照明。

舉例來說，照明轉換裝置1設置於一般照明設備，藉此一般照明設備除了於平時可以提供一般採光照明或室內照明外，於緊急或停電狀況發生時，一般照明設備透過照明轉換裝置1也可以提供緊急照明，使工作人員或一般民眾有更充裕的辨識光源來進行應變作業。

電力單元10耦接電源開關24。電力單元10包括一整流電路100。整流電路100用以將交流市電轉換為一直流電源。整流電路100例如為交流/直流全波整流電路或交流/直流半波整流電路，用以將交流市電的波形整流為可供偵測單元12、處理器單元14與蓄電單元16使用。此外，電力單元10可以具有轉換電路(未繪示)。轉換電路例如包括降壓轉換電路、升壓轉換電路或升降壓轉換電路。本實施例不限制電力單元10的態樣。

在實務上，一般市電為正常供電狀態時，照明設備9透過市電輸出一般照明，而電力單元10可以對蓄電單元16充電。例如110伏特的交流市電透過電力單元10來濾波整流為14伏特2.5安培的直流電源。所述直流電源用以對蓄電單元16充電。

偵測單元12耦接電力單元10與處理器單元14之間。偵測單元12與電力單元10可以進行電力耦合或訊號 耦合。在實務上，偵測單元12為偵測電源開關24狀態專用之偵測收發器，例如為偵測電力線於停電時之電源開關24訊號的收發器。

當一般市電為正常供電狀態時，偵測單元12可以偵測電源開關24為導通或不導通狀態的訊號，並傳輸給處理器單元14。再者，當一般市電為停電狀態時，偵測單元12也可以偵測電源開關24為導通或不導通狀態的訊號，並傳輸給處理器單元14，藉此處理器單元14於正常供電或停電狀態下，可以判斷電源開關24為導通或不導通狀態。

此外，偵測單元12與電力單元10之間的載波頻率可以視實際的作業狀況及環境而選擇其調變的模式，例如偵測單元12與電力單元10可採頻移調變(Frequency-shift keying，FSK)的調變方式來進行訊號耦合。本實施例不限制偵測單元12的態樣。

處理器單元14耦接偵測單元12與蓄電單元16之間。處理器單元14例如為中央處理器或微處理器(micro processor，μP)，用以執行照明轉換裝置1內各單元之間的訊號編碼/解碼、運算與處理，藉此可以產生控制訊號來控制電力單元10或蓄電單元16。此外，處理器單元14具有一偵測停電電路140，用以偵測電力線的供電狀態。

舉例來說，處理器單元14透過偵測停電電路140來偵測電力線的供電狀態。當偵測停電電路140偵測市電為供電狀態時，處理器單元14控制電力單元10來對蓄電單元16供電，而照明設備9透過市電輸出一般照明；當偵測停電電路140偵測市電為停電狀態時，處理器 單元14控制蓄電單元16供電給照明設備9，藉此照明設備9透過照明轉換裝置1來輸出一般照明或緊急照明。

詳細來說，偵測單元12偵測電源開關24為導通狀態，且偵測停電電路140偵測市電為供電狀態時，市電供電給照明設備9，處理器單元14控制電力單元10對蓄電單元16充電；偵測單元12偵測電源開關24為導通狀態，且偵測停電電路140偵測市電為停電狀態時，處理器單元14控制蓄電單元16供電給照明設備9。當然，偵測單元12偵測電源開關24為不導通狀態，且偵測停電電路140偵測市電為停電狀態時，處理器單元14控制蓄電單元16不供電給照明設備9。藉此本創作之照明轉換裝置1可於停電狀態下，使照明設備9開啟或關閉輸出緊急照明，以達到節能與省電的功效。

蓄電單元16耦接電力單元10、處理器單元14與切換單元18之間。蓄電單元16包括一偵測器160與一耦接偵測器160的充電電池162，偵測器160用以偵測充電電池162的充電狀態、不充電狀態、電池溫度狀態或負載短路狀態。在實務上，充電電池162為鎳氫、鉛酸或鋰系列等具耐熱性之二次電池，本實施例不限制充電電池162的態樣。

偵測器160可以偵測充電時的充電電池162的過電壓或過電流狀態、不充電時的充電電池162的電量狀態或是充電電池162的溫度狀態。當然，偵測器160會傳輸所述充電電池162的狀態的訊號給處理器單元14，藉此處理器單元14可以控制電力單元10，使電力單元10 對蓄電單元16充電或不充電；或是處理器單元14可以控制蓄電單元16供電給照明設備9。

值得一提的是，偵測器160可以偵測負載端照明設備9的短路狀態。當緊急狀況發生時，例如地震或火災，而照明設備9接觸到水而造成電路短路。偵測器160可以偵測負載端照明設備9的電路短路狀態，並將所述負載端照明設備9的電路短路狀態的訊號提供給處理器單元14，藉此處理器單元14可以控制蓄電單元16停止供電給照明設備9。本實施例並不限制蓄電單元16與處理器單元14運作方式，於所屬技術領域具有通常知識者可視需要自由設計。

照明設備9例如為一發光二極體燈組90或一螢光燈組92。發光二極體燈組90例如為複數個發光二極體燈具，而發光二極體燈組90的輸入電壓例如為14伏特脈衝直流電源。螢光燈組92例如為複數個T5或T8燈具，而螢光燈組92的輸入電壓例如為110伏特交流電源。本實施例不限制照明設備9的態樣。

照明轉換裝置1更包括一切換單元18與一轉換單元19，切換單元18耦接電源開關24、蓄電單元16與轉換單元19之間。在實務上，切換單元18可以根據照明設備9的輸入電源需求來選擇性切換，例如切換單元18為調撥器，可以調撥電路路徑來符合照明設備9的輸入電源需求。

轉換單元19例如為直流/交流轉換電路、直流/直流轉換電路、功率因素校正電路、交流/直流轉換電路或直流昇壓轉換電路。在實務上，轉換單元19耦接切換單 元18與照明設備9之間，藉此轉換單元19根據切換單元18的調撥電路與照明設備9輸入電源需求，來轉換導通發光二極體燈組90的電源或導通螢光燈組92的電源。本實施例並不限制切換單元18、轉換單元19與照明設備9的運作方式，於所屬技術領域具有通常知識者可視需要自由設計。

舉例來說，交流市電為正常供電狀態。若照明設備9為發光二極體燈組90時，切換單元18調撥為導通發光二極體燈組90的電路，而轉換單元19可以為交流/直流轉換電路，藉此交流市電透過轉換單元19供電給照明設備9。若照明設備9為螢光燈組92時，切換單元18調撥為導通螢光燈組92的電路，而轉換單元19例如為功率因素校正電路，用以提升交流電的穩定性和負載端照明設備9的用電效率，藉此交流市電透過轉換單元19供電給螢光燈組92。

再舉例來說，交流市電為停電狀態。本創作透過蓄電單元16輸出直流電源。若照明設備9為發光二極體燈組90時，切換單元18調撥為導通發光二極體燈組90的電路，而轉換單元19可以為直流/直流轉換電路或直流昇壓轉換電路，藉此蓄電單元16透過轉換單元19供電給照明設備9。若照明設備9為螢光燈組92時，切換單元18調撥為導通螢光燈組92的電路，而轉換單元19例如為直流/交流轉換電路，用以將直流電轉換為交流電，藉此蓄電單元16透過轉換單元19供電給螢光燈組92。

值得一提的是，切換單元18耦接電源開關24、蓄 電單元16與轉換單元19之間。在其他實施例中，照明轉換裝置1可以不具切換單元18，藉此交流市電或蓄電單元16提供的直流電透過轉換單元19轉換符合照明設備9的輸入電源需求。本實施例不限制照明轉換裝置1的電路型態。

在其他實施例中，切換單元18可以具有三種、四種或多種切換的調撥器。當然，轉換單元19可以對應切換單元18的調撥電路與照明設備9的輸入電源需求，來配置於切換單元18與照明設備9之間，本實施例不限制切換單元18與轉換單元19的態樣。

由此可知，偵測單元12偵測電源開關24為導通狀態，且處理器單元14的偵測停電電路140偵測市電為供電狀態時，市電供電給照明設備9，處理器單元14控制電力單元10對蓄電單元16充電；偵測單元12偵測電源開關24為導通狀態，且處理器單元14的偵測停電電路140偵測市電為停電狀態時，處理器單元14控制蓄電單元16供電給照明設備9，使照明設備9透過照明轉換裝置1來輸出一般照明或緊急照明。

值得一提的是，處理器單元14可以控制蓄電單元16的充放電時間，例如處理器單元14耦接一計時單元(未繪示)，藉此處理器單元14根據計時單元的時間訊號，使蓄電單元16可以於白天時放電，並於黑夜時充電。當然，處理器單元14也可以根據使用者的用電需求來控制蓄電單元16的充放電時間，本實施例不限制處理器單元14控制蓄電單元16充放電的運作模式，如此一來，照明轉換裝置1可以提供緊急照明，並可以充分運用蓄 電單元16的電力，藉此達到節能與省電的功效。

接下來，進一步說明照明轉換裝置1的供電運作。而為了方便說明，本實施例中的照明設備為螢光燈組92，而切換單元18調撥為導通螢光燈組92的電路。轉換單元19為功率因素校正電路與直流/交流轉換電路。圖2為本創作另一實施例之照明轉換裝置偵測市電為供電狀態運作示意圖。請參照圖2。一般市電為正常供電狀態時，電力單元10將交流市電轉換為脈波直流電源。電力單元10會提供脈波直流電源給蓄電單元16，其中電力單元10與偵測單元12進行電力耦合與訊號耦合，而偵測單元12會傳輸電源開關24狀態的訊號給處理器單元14，當處理器單元14的偵測停電電路140偵測交流市電的狀態為正常供電時，處理器單元14控制電力單元10，使電力單元10對蓄電單元16充電。

當蓄電單元16的偵測器160偵測充電電池162儲存的電量達到飽和狀態時，偵測器160會輸出所述充電電池162的飽和電量狀態訊號給處理器單元14，藉此處理器單元14控制電力單元10，使電力單元10停止供電給蓄電單元16，僅以交流市電供電給螢光燈組92。當然，偵測器160可以偵測充電電池162的各種電量狀態，並傳輸相對應的訊號給處理器單元14。如此一來，照明設備透過本創作之照明轉換裝置1可以輸出一般照明，並可以對蓄電單元16充電或停止對蓄電單元16充電，使蓄電單元16維持相當電量。本實施例不限制照明轉換裝置1的供電運作態樣。

接下來，進一步說明照明轉換裝置1的停電運作。圖3為根據圖2之本創作另一實施例之照明轉換裝置偵測市電為停電狀態運作示意圖。請參照圖3。當偵測單元12偵測電 源開關24為導通狀態，且處理器單元14的偵測停電電路140偵測市電為停電狀態時，處理器單元14會控制蓄電單元16，使蓄電單元16供電給螢光燈組92，其中蓄電單元16的偵測器160偵測負載端的螢光燈組92為短路狀態時，偵測器160可以傳輸相對應的訊號給處理器單元14，藉此處理器單元14控制蓄電單元16，使蓄電單元16停止供電給螢光燈組92。本實施例不限制照明轉換裝置1的停電運作態樣。

圖4為本創作另一實施例之照明系統功能方塊示意圖。請參照圖4。一種照明系統2，耦接市電，包括一電力總開關20、一繼電器22、一電源開關24、至少一照明轉換裝置1與一照明設備9。照明系統2可以配置於一般家庭室內、辦公室內或大樓室內。本實施例不限制照明系統2的配置位置。當然，照明系統2透過照明轉換裝置1也可輸出一般照明或緊急照明。

例如一般室內安裝複數個照明設備9，而所述照明設備9的全部或局部可以安裝照明轉換裝置1，使所述照明設備9的全部或局部可以輸出一般照明或緊急照明，本實施例不限制配置於照明系統2的照明轉換裝置1的數量。

電力總開關20耦接市電與繼電器22之間，電力總開關20例如為無熔絲斷路器或漏電斷路器，本實施例不限制電力總開關20的態樣。繼電器22耦接電力總開關20與電源開關24之間，繼電器22例如為電磁式、感應式、電動式或電子式繼電器22，本實施例不限制繼電器22的態樣。

在實務上，繼電器22的狀態為ON時，繼電器22導通來形成輸入迴路，輸入迴路為負載端電路形成閉迴路狀態，例如繼電器22、電源開關24、照明轉換裝置1與照明設備9形成閉迴路狀態的電路，藉此照明設備9透過市電輸出一般照明，使用者可以透過電源開關24來開啟或關閉照明設備9。

當繼電器22的狀態為OFF時，繼電器22不導通來形成輸出迴路，輸出迴路為負載端電路形成斷路狀態，例如繼電器22、電源開關24、照明轉換裝置1與照明設備9形成斷路狀態的電路，藉此照明設備9透過蓄電單元輸出緊急照明，使用者也可以透過電源開關24來開啟或關閉照明設備9。

由此可知，使用者於停電狀況下將電源開關24位於ON的狀態時，照明轉換裝置1會供電給照明設備9，使照明設備9輸出緊急照明；或是使用者於停電狀況下將電源開關24位於OFF的狀態時，照明轉換裝置1會停止供電給照明設備9。

綜上所述，本創作提供一種照明轉換裝置，當偵測單元偵測電源開關為導通狀態，且處理器單元偵測市電為供電狀態時，處理器單元控制電力單元對蓄電單元供電；當偵測單元偵測電源開關為導通狀態，且處理器單元偵測市電為停電狀態時，處理器單元控制蓄電單元對照明設備供電，藉此照明設備可輸出一般照明或緊急照明功能。如此一來，本創作之照明轉換裝置可以提升照明設備的便利性。故確實能達到本創作之目的。

然本創作之較佳實施例已揭露如上，然本創作並不受限 於上述實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作所揭露之範圍內，當可作些許之更動與調整，因此本創作之保護範圍應當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧照明轉換裝置

2‧‧‧照明系統

9‧‧‧照明設備

10‧‧‧電力單元

100‧‧‧整流電路

12‧‧‧偵測單元

14‧‧‧處理器單元

140‧‧‧偵測停電電路

16‧‧‧蓄電單元

160‧‧‧偵測器

162‧‧‧充電電池

18‧‧‧切換單元

19‧‧‧轉換單元

20‧‧‧電力總開關

22‧‧‧繼電器

24‧‧‧電源開關

90‧‧‧發光二極體燈組

92‧‧‧螢光燈組

圖1為本創作一實施例之照明轉換裝置之功能方塊示意圖。

圖2為本創作另一實施例之照明轉換裝置偵測市電為供電狀態運作示意圖。

圖3為根據圖2之本創作另一實施例之照明轉換裝置偵測市電為停電狀態運作示意圖。

圖4為本創作另一實施例之照明系統功能方塊示意圖。

1‧‧‧照明轉換裝置

9‧‧‧照明設備

10‧‧‧電力單元

100‧‧‧整流電路

12‧‧‧偵測單元

14‧‧‧處理器單元

140‧‧‧偵測停電電路

16‧‧‧蓄電單元

160‧‧‧偵測器

162‧‧‧充電電池

18‧‧‧切換單元

19‧‧‧轉換單元

24‧‧‧電源開關

90‧‧‧發光二極體燈組

92‧‧‧螢光燈組

Claims (10)

1. 一種照明轉換裝置，耦接一電源開關與一照明設備之間，該電源開關耦接一市電，包括：一電力單元，耦接該電源開關；一偵測單元，耦接該電力單元；一處理器單元，具有一偵測停電電路，耦接該偵測單元；以及一蓄電單元，耦接該電力單元、該處理器單元與該照明設備之間；其中，該偵測單元偵測該電源開關為導通狀態，且該偵測停電電路偵測該市電為供電狀態時，該市電供電給該照明設備，該處理器單元控制該電力單元對該蓄電單元充電；其中，該偵測單元偵測該電源開關為導通狀態，且該偵測停電電路偵測該市電為停電狀態時，該處理器單元控制該蓄電單元供電給該照明設備。
2. 如申請專利範圍第1項所述之照明轉換裝置，其中該電力單元包括一整流電路，該整流電路為交流/直流全波整流電路或交流/直流半波整流電路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之照明轉換裝置，其中該蓄電單元包括一充電電池與一耦接該充電電池的偵測器，該偵測器用以偵測該充電電池的充電狀態、不充電狀態、電池溫度狀態或負載短路狀態。
4. 如申請專利範圍第3項所述之照明轉換裝置，其中該充電電池為鎳氫、鉛酸或鋰系列等具耐熱性之二次電池。
5. 如申請專利範圍第1項所述之照明轉換裝置，其中該偵 測單元為偵測該電源開關狀態專用之偵測收發器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之照明轉換裝置，更包括一切換單元與一轉換單元，該切換單元耦接該電源開關、該蓄電單元與該轉換單元之間，而該轉換單元耦接該切換單元與該照明設備之間，該照明設備為一發光二極體燈組或一螢光燈組，而該切換單元用以調撥電路路徑來符合該照明設備的輸入電源需求。
7. 如申請專利範圍第6項所述之照明轉換裝置，其中該轉換單元係自直流/交流轉換電路、直流/直流轉換電路、功率因素校正電路、交流/直流轉換電路與直流昇壓轉換電路所組成之群組選取。
8. 一種照明系統，耦接一市電，包括：一繼電器，耦接該市電；一電源開關，耦接該繼電器；至少一如申請專利範圍第1項所述之照明轉換裝置，耦接該電源開關；以及一照明設備，耦接該至少一照明轉換裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之照明系統，其中該繼電器的狀態為OFF，該繼電器不導通來形成一輸出迴路，該輸出迴路為負載端電路形成斷路狀態；該繼電器的狀態為ON，該繼電器導通來形成一輸入迴路，該輸入迴路為負載端電路形成閉迴路狀態。
10. 如申請專利範圍第8項所述之照明系統，更包括一電力總開關，該電力總開關耦接該市電與該繼電器之間。