TWM457347U - 可調光之發光二極體照明系統 - Google Patents

Description

可調光之發光二極體照明系統

本創作係應用發光二極體，特別是指一種利用發光二極體產生光亮進行照明的可調光之發光二極體照明系統。

目前最常見的日光燈照明系統，為達到不同亮度之選擇，將利用不同之日光燈管之亮管數的組合來選擇亮度(因為日光燈管無法調光，只能有亮、滅兩種狀態)，但採取此種方法又將會造成照明亮均勻的現象，且此種組合方式會因燈具所能支援的燈管數而有所限制。

而在現今日益重視環保、能源轉換率的情況下，由於發光二極體相較於白熾燈泡及日光燈具有較佳之電光轉換的效率。因此在照明系統的應用上，發光二極體燈組已有漸漸地取代白熾燈及日光燈的趨勢。而目前發光二極體的照明系統的設計重點，都在於如何能在輸入電壓變化時，能穩定驅動發光二極體並使其亮度不變。是以，如何透過電路設計使得使用發光二極體之照明系統能有效地調整照明之亮度，實為現今各業者苦思創作之方向。

有鑑於此，本創作主要目的在於提供一照明系統，能有效地調整使用發光二極體之照明系統的亮度。

緣已達成上述目的，本創作提供之可調光之發光二極體照明系統包含有一電源轉換電路以及至少一燈具；其中，該電源轉換電路與一電源電性連接，用以接收該電源之電能，並轉換輸出一第一直流訊號；該第一直流訊號之電壓值介於一第一電壓值與一第二電壓值之間，且該第一電壓值大於該第二電壓值；該至少一燈具包含有一直流/直流轉換器以及一 發光二極體燈組，該直流/直流轉換器電性連接該電源轉換電路，用以接收該電源轉換電路輸出之該第一直流訊號，並轉換輸出一對應之第二直流訊號，且該第二直流訊號之電流值對應該第一直流訊號之電壓值，而介於一第一電流值與一第二電流值之間；當該第一直流訊號之電壓值為該第一電壓值時，該第二直流訊號之電流值為該第一電流值；當該第一直流訊號之電壓值為該第二電壓值時，該第二直流訊號之電流值為該第二電流值；該發光二極體燈組，與該直流/直流轉換器電性連接，用以接收該第二直流訊號以產生亮光者。

依據上述構思，該電源轉換電路更轉換輸出有一第三直流訊號，且該第三直流訊號之電壓值亦介於該第一電壓值與該第二電壓值之間；該直流/直流轉換器接收到該第三直流訊號後，轉換輸出一對應之第四直流訊號，且該第四直流訊號之電流值亦對應該第三直流訊號之電壓值，而介於該第一電流值與該第二電流值之間；另外，該發光二極體燈組包含有複數第一發光二極體以及複數第二發光二極體，且該等第二發光二極體之光色不同於該等第一發光二極體之光色；該等第一發光二極體接收該第二直流訊號，而該等第二發光二極體接收該第四直流訊號。

依據上述構思，該至少一燈具為複數燈具，且該等燈具相互並聯連接。

藉此，透過上述設計，便可透過直流訊號之電壓控制，有效地答道調整照明系統亮度之目的。

10‧‧‧電源轉換電路

20‧‧‧軌道

30‧‧‧燈具

32‧‧‧直流/直流轉換器

34‧‧‧發光二極體燈組

40‧‧‧電源轉換電路

51~53‧‧‧軌道

60‧‧‧燈具

62‧‧‧直流/直流轉換器

64‧‧‧發光二極體燈組

641‧‧‧第一發光二極體

642‧‧‧第二發光二極體

100‧‧‧電源

圖1為第一實施例之照明系統的電路方塊圖；

圖2為第二實施例之照明系統的電路方塊圖。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細 說明如後。

請參閱圖1，本創作第一較佳實施例之可調光之發光二極體照明系統為一軌道燈系統，且包含有一電源轉換電路10、兩條軌道20以及複數組燈具30。其中：該電源轉換電路10電性連接一電源100，用以接收該電源100之電能，並將該電源100之電能轉換成一第一直流訊號後輸出，該第一直流訊號之電壓值介於一第一電壓值與一第二電壓值之間，且該第一電壓值大於該第二電壓值。於本實施例中，該電源100為一市電，用以提供一110伏特的交流電(依地區的不同，亦有可能為90伏特~264伏特之間的其他電壓值)。該電源轉換電路10以脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)電路為基礎進行設計，使輸出之第一直流訊號的電壓介於12伏特(第二電壓值)至24伏特(第一電壓值)之間。實際實施上，該第一直流訊號亦可介於其他電壓範圍(如36伏特~48伏特)之間，且該電源100亦可為發電機、電池或是其它可產生電能之構件。另外，該電源轉換電路10除使用脈衝寬度調變電路外，亦可是半橋式整流、橋式整流或是其他可將接收之電能轉換成直流電的電路設計。

該二軌道20係以導體(如銅、鋁、鐵等金屬或合金)材料製成，具有一定長度(約2公尺)，且相互平行設置於建築物之天花板或牆面(圖未示)上，並與該電源轉換電路10連接。而該電源轉換電路10所輸出之第一直流訊號的電壓值即為該二軌道20間之電位差。當然，除使用軌道20外，亦可是其它如電源導線或是其它以平行設置之導體。

該等燈具30係設於該二軌道20上，且相互並聯連接。各該燈具30包含有一直流/直流轉換器32以及一發光二極體燈組34。其中，該直流/直流轉換器34透過該二軌道20電性連接該電源轉換電路10，主要用以將直流的電壓訊號轉換成對應之直流的電流訊號後輸出。意即，該直流/直流轉換器32接收該電源轉換電路10輸出之該第一直流訊號後，便將該第一直流訊號轉換輸出一對應之第二直流訊號，而該第二直流訊號之電流值則對應該第一直流訊號之電壓值，並介於一第一電流值與一第二電流值之間。於本實施例中，該直流/直流轉換器32輸出之該第二直流訊號的電流值 係且介於10毫安培(第二電流值)至500毫安培(第一電流值)之間，且當該第一直流訊號之電壓值為24伏特(第一電壓值)時，該第二直流訊號之電流值為500毫安培(第一電流值)，當該第一直流訊號之電壓值為12伏特(第二電壓值)時，該第二直流訊號之電流值則為10毫安培(第二電流值)。換言之，該第二直流訊號之電流值係正比於該第一直流訊號之電壓值。當然，在實際實施上，該第二電流值亦可依需求改為大於等於零的其他電流值。

該發光二極體燈組34具有複數個發光二極體，且電性連接該直流/直流轉換器32，用以持續接收該直流/直流轉換器32輸出之第二直流訊號，以使該等發光二極體產生亮光提供使用者照明之功能。另外，眾所皆知的是，發光二極體之亮度係與供給之電流呈正比關係，換言之，供給予發光二極體燈組34之電流越大時，其產生之亮光的亮度則越大。反之，供給予發光二極體燈組34之電流越小時，其產生之亮光的亮度則越小。

如此一來，透過上述簡單的電路設計，配合上可程式控制、外接可調電組、外加電壓調變、或是其他調整該電源轉換電路10輸出電壓之電路設計，便可有效地調整該等直流/直流轉換器32輸出之電流值，進而達到同步調整所有燈具30之發光二極體燈組34產生之亮光的亮度，使得使用者在可調光之發光二極體照明系統的操作上更加地簡單、便利與快速。

另外，除上述設計外，請參閱圖2，本創作第二較佳實施例之可調光之發光二極體照明系統更可達到改變照明色度之效果。該照明系統包含有一電源轉換電路40、三條軌道51~53以及複數組燈具60。其中：該電源轉換電路40與前述實施例不同之處在於接收到該電源100之電能後，除轉換輸出一第一直流訊號外，更再輸出有一第三直流訊號，且該第三直流訊號之電壓值亦介於該第一電壓值與該第二電壓值(即24伏特至12伏特)之間。

該三軌道51~53分別為一第一軌道51、一第二軌道52、以及一第三軌道53，同樣以導體(如銅、鋁、鐵等金屬或合金)材料製成，且相互平行設置於建築物之天花板或牆面(圖未示)上，並與該電源轉換電路40連接，而該電源轉換電路40所輸出之第一直流訊號的電壓值即為該第一 軌道51與該第二軌道52間之電位差；而該電源轉換電路40所輸出之第三直流訊號的電壓值則為該第三軌道53與該第二軌道52間之電位差。當然，除使用軌道51~53外，亦可是其它如電源導線或是其它以平行設置之導體。

該等燈具60係設於該三軌道51~53上，且相互並聯連接。各該燈具60同樣包含有一直流/直流轉換器62以及一發光二極體燈組64。其中，該直流/直流轉換器62透過該三軌道51~53電性連接該電源轉換電路40，用以將該第一直流訊號轉換成對應之第二直流訊號後輸出，並將該第三直流訊號轉換成對應之第四直流訊號後輸出，而該第二直流訊號之電流值係正比於該第一直流訊號之電壓值，該第四直流訊號之電流值係正比於該第三直流訊號之電壓值，且該第二直流訊號與該第四直流訊號之電流值亦介於該第一電流值至該第二電流值(即500毫安培至10毫安培)之間。當然，在實際實施上，該第二電流值亦可依需求改為大於等於零的其他電流值。

該發光二極體燈組64則包含有複數第一發光二極體641以及複數第二發光二極體642，且該等第二發光二極體642之光色不同於該等第一發光二極體641之光色，舉例來說，該第一發光二極體641之光色為冷光色系(如白光、藍光等)，而該第二發光二極體642之光色為暖光色系(如黃光、紅光等)，藉以達到調整色溫之效果。另外，該等第一發光二極體641係接收該第二直流訊號，而該等第二發光二極體642則接收該第四直流訊號。

如此一來，透過上述簡單的電路設計，配合任何可以分別調整該電源轉換電路40輸出之該第一直流訊號與該第三直流訊號之電壓值的電路設計，除可達到調整亮度之目的外，便可有效地調整該等直流/直流轉換器62輸出之該第二直流訊號與該第四直流訊號之電流值，達到分別調整該等第一發光二極體641與該等第二發光二極體642之亮度，進而改變所有燈具之發光二極體燈組產生之亮光的色度。

另外，以上說明僅為本創作較佳實施例而已，除如上述應用於軌道燈外，亦可應用於檯燈、路燈等其他照明燈具，且其他舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專 利範圍內。

10‧‧‧電源轉換電路

20‧‧‧軌道

30‧‧‧燈具

32‧‧‧直流/直流轉換器

34‧‧‧發光二極體燈組

100‧‧‧電源

Claims (9)

1. 一種可調光之發光二極體照明系統，包含有：一電源轉換電路，與一電源電性連接，用以接收該電源之電能，並轉換輸出一第一直流訊號；該第一直流訊號之電壓值介於一第一電壓值與一第二電壓值之間，且該第一電壓值大於該第二電壓值；以及至少一燈具，包含有：一直流/直流轉換器，電性連接該電源轉換電路，用以接收該電源轉換電路輸出之該第一直流訊號，並轉換輸出一對應之第二直流訊號，且該第二直流訊號之電流值對應該第一直流訊號之電壓值，而介於一第一電流值與一第二電流值之間；當該第一直流訊號之電壓值為該第一電壓值時，該第二直流訊號之電流值為該第一電流值；當該第一直流訊號之電壓值為該第二電壓值時，該第二直流訊號之電流值為該第二電流值；以及一發光二極體燈組，與該直流/直流轉換器電性連接，用以接收該第二直流訊號以產生亮光者。
2. 如請求項1所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該第一電流值大於該第二電流值，使該第二直流訊號之電流值正比於該第一直流訊號之電壓值。
3. 如請求項2所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該第二電流值大於等於零。
4. 如請求項1所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，更包含有二個以導體製成且平行設置之軌道，與該電源轉換電路連接；而該至少一燈具係設於該二軌道上，且該直流/直流轉換器透過該二軌道與該電源轉換電路電性連接；該第一直流訊號之電壓值係指該二軌道間之電位差。
5. 如請求項1所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該電源轉換電路更轉換輸出有一第三直流訊號，且該第三直流訊號之電壓值亦介於該第一電壓值與該第二電壓值之間；該直流/直流轉換器接收到該第三直流訊號後，轉換輸出一對應之第四直流訊號，且該第四直流訊號之電流值亦對應該第三直流訊號之電壓值，而介於該第一電流值與該第二電流值之間；另外，該發光二極體燈組包含有複數第一發光二極體以及複數第 二發光二極體，且該等第二發光二極體之光色不同於該等第一發光二極體之光色；該等第一發光二極體接收該第二直流訊號，而該等第二發光二極體接收該第四直流訊號。
6. 如請求項5所述之可調光之發光二極體照明系統，更包含有三個以導體製成且平行設置之軌道，分別為一第一軌道、一第二軌道以及一第三軌道，且與該電源轉換電路連接；該至少一燈具係設於該三軌道上，且該直流/直流轉換器透過該等軌道與該電源轉換電路電性連接；該第一直流訊號之電壓值係指該第一軌道與該第二軌道間之電位差；該第三直流訊號之電壓值係指該第三軌道與該第二軌道間之電位差。
7. 如請求項5所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該第一電流值大於該第二電流值，使該第二直流訊號之電流值正比於該第一直流訊號之電壓值；該第四直流訊號之電流值正比於該第三直流訊號之電壓值。
8. 如請求項7所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該第二電流值大於等於零。
9. 如請求項1或5所述之可調光之發光二極體照明系統，其中，該至少一燈具為複數燈具，且該等燈具相互並聯連接。