专利名称：可切换式火焰灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及灯具技术领域，特别是涉及一种火焰模式和照明模式可切换式火焰灯。
背景技术：
随着社会的发展和科学技术不断的进步，人们的生活品位和欣赏水平越来越高。灯作为 人们生活所涉及的一部分，特别是城市的夜晚，各式各样的灯随处可见，尤其是火焰装钸灯 的绚丽多彩更是被人们所宠爱，因而火焰装钸灯已成为人们生活中不可缺少的一部分。
专利号为200520054947.7的中国发明专利公开了一种"火焰装饰灯"，该火焰装饰灯包 括底座、灯罩和LED发光体阵列，LED发光体阵列设置在底座上的一印刷电路板上，其由若干 单元LED发光体组成，每一单元有3个LED发光体，该3个LED发光体分别为红、绿、蓝三原色 LED，底座上还设置有一控制电路板和若干插槽，所述控制电路板为一集成电路板，该控制 电路板上设置有一主CPU、从CPU、外存储器、LED扫描模块、显示按键扫描模块和一串行数 据总线接口，主CPU分别与从CPU、外存储器、显示按键扫描模块和串行数据总线接口相连， 而LED扫描模块连接在从CPU上。该火焰装饰灯在使用过程中，在整体的感观视觉上很难形成 立体、逼真的火焰效果，在灯上设计有灯罩，结构复杂，体积较大；而且光源不易于更换； 该火焰装饰灯仅有装鈽作用，不能用于照明，其功能单一，很难满足人们视觉的亨受。因此 ，人们迫切希望一种用途较多、火焰效果逼真、火焰效果和照明效果切换方便、结构简单、 光的强度可调、节能效果好的可切换式火焰灯问世。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术的不足，满足人们的愿望和灯具市场 的迫切需求，提供一种可切换式火焰灯，该火焰灯可将火焰模式和照明模式进行自由切换， 火焰或光的亮度可任意调节，不仅能产生形态更逼真、动感更强的火焰效果，而且根据需要 可以用来照明，其结构简单、节能效果好，产品符合环境保护的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是可切换式火焰灯，包括主体和与其相互连 接的数据线，主体由依序装配在一起的灯头、底壳和LED阵列体组成，在底壳内设计有线路 板，线路板包括PCB板及分别与其装配在一起的串行接口、智能控制系统CPU和存储器，该火 焰灯还包括LED驱动器和可实现火焰模式和照明模式相互切换并具有调光功能的程控开关，LED驱动器电性连接线路板；数据线一端插入串行接口，另一端与程控开关装配在一起；在 存储器内存储有包括火焰模式和照明模式的多种程序；程控开关、LED阵列体和存储器分别 与智能控制系统CPU具有电性连接关系。
在上述技术方案中，所述程控开关由可实现火焰模式和照明模式相互切换的程控切换式 开关和具有调光功能的程控微调式开关组成。
所述程控微调式开关可以是按键式微调开关或旋转式微调开关；所述程控微调式开关可 以为1个或2个。
与线路板电性连接的LED驱动器可以外置在与火焰灯配套的灯座内或内置在LED阵列体内 所述灯头可以是螺旋式灯头或插口式灯头。
所述LED阵列体呈柱状体、灯泡体、球体、锥状体、球缺体、多面体、塔状体或其它形状。
所述LED阵列体包括PCB底板、多个专用于图像显示RGB的LED和多个智能控制器，多个 LED和多个智能控制器分别布设在PCB底板上。
本发明的有益效果是上述结构和形状的可切换式火焰灯，由于还包括LED驱动器和可 实现火焰模式和照明模式相互切换并具有调光功能的程控开关，LED驱动器电性连接线路板 ;数据线一端插入串行接口，另一端与程控开关装配在一起；在存储器内存储有包括火焰模 式和照明模式的多种程序；程控开关、LED阵列体和存储器分别与智能控制系统CPU具有电性 连接关系，通过智能控制系统CPU对图像进行分帧、图像显示点的追踪控制、采用先进的数 字显示技术和根据LED (R红色，G绿色，B蓝色)混色的原理，以及与LED精妙的布阵(环形 阵列和最佳显示点)相结合，使得该火焰灯能产生更立体、更逼真、更动感、观赏性更强的 火焰效果，给人们增添更美的视觉亨受，再通过串行接口与外部程控切换开关和程控微调开 关相连接，由外部程控切换式开关和程控微调式开关控制指令，可实现火焰模式和照明模式 自由切换，且火焰模式和照明模式切换方便，实现了多种用途使用；而且具有调光功能，火 焰或光的亮度可任意调节，不仅能产生形态更逼真、动感更强的火焰效果，而且根据需要可 以用来照明，扩大了应用范围；在灯上不必设计灯罩，其结构简单，节能效果好，产品符合 环境保护的要求；同时还特别设计了内置电源或外置电源，可实现在宽电压(100 277伏) 环境下使用，扩充了应用领域，再经过螺旋式灯头或插口式灯头与外部电源相连接，大大方 便更换光源；通过程序控制，采用先进的数字电子显示技术和全数字信号处理相融合，由智 能控制系统CPU精确的控制到每一个LED的显示状态(或两端的电流)，根据LED混色原理，再由精妙的LED阵列体和图像最佳显示点，再通过脉冲调制原理(控制每一个LED两端的电流 或控制整个电路中的电流)和程控开关相结合，可达到照明效果和火焰状态自由切换和发光 体亮度(LED阵列体ll或显示模组ll)的任意调节的调光效果功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 图l是本发明第一个实施例的主视图； 图2是沿图1中A-A线的剖视图； 图3是沿图1中B-B线的剖视图4是本发明第一个实施例中的程控开关的放大图； 图5是图4中的C向视图6是本发明第二个实施例的主视图7是沿图6中D-D线的剖视图； 图8是沿图6中E-E线的剖视图9是本发明第二个实施例中的程控开关的放大图； 图10是图9中的F向视图ll是本发明的工作原理方框图； 图12是本发明的电路原理框图。
图中，11、 LED阵列体；12、底壳；13、灯头；14、串行接口； 21、 PCB板；22、智能控 制系统CPU; 23、存储器；3、 LED驱动器；4、程控开关；41、程控切换式开关；42、程控微 调式开关；5、数据线。
具体实施例方式
实施例l，参见图l、图2、图3、图4和图5，本实施例所述的一种可切换式火焰灯，包括 主体和与其相互连接的数据线5，主体由依序装配在一起的灯头13、底壳12和LED阵列体11组 成，在底壳12内设计有线路板，线路板包括PCB板21及分别与其装配在一起的串行接口14、 智能控制系统CPU 22和存储器23，本实施例还包括LED驱动器3和可实现火焰模式和照明模式 相互切换并具有调光功能的程控开关4， LED驱动器3电性连接线路板；数据线5—端插入串行 接口14，另一端与程控开关4装配在一起；在存储器23内存储有包括火焰模式和照明模式的 多种程序；程控开关4、 LED阵列体11和存储器23分别与智能控制系统CPU22具有电性连接关 系。所述程控开关4由可实现火焰模式和照明模式相互切换的程控切换式开关41和具有调光 功能的程控微调式开关42组成。程控切换式开关41的主要作用是可根据火焰灯显示的需要进200910303775.5
行火焰模式和照明模式的自由切换，程控微调式开关42的主要作用是调节电流的大小，使火 焰或光的亮度在一定范围内可任意调节，从而达到节约电能的目的。所述程控微调式开关 42可以是按键式微调开关或旋转式微调开关；本实施例中的程控微调式开关为l个(也可以 将程控微调式开关设计为2个，其中， 一个用于调增， 一个用于调减)；与线路板电性连接 的LED驱动器3内置在LED阵列体11内(也可以将LED驱动器3外置在与火焰灯配套的灯座内) ;本实施例中的灯头13为螺旋式灯头；所述LED阵列体11呈柱状体形状；所述LED阵列体11包 括PCB底板、多个高品质专用于图像显示RGB的LED和多个智能控制器，多个LED和多个智能控 制器分别布设在PCB底板上。每一个LED在不同阶段、不同的时间点所显示的状态都被智能控 制系统CPU22所控制，LED可根据图像的显示要求或智能控制系统CPU 22所发出的信号源来工 作，并根据高品质RGB的LED混色原理呈现该点在不同状态的色彩；底壳12的主要作用是用于 固定和连接灯头13、串行接口插槽和LED阵列体11;灯头13的主要作用是连接外部电源以及 给线路板、LED驱动器3供电等；线路板的主要作用是对图像进行分解、分帧、显像显示点的 追踪、译码，再通过程序编号后的控制信号进行存储。通过智能控制系统CPU 22给每一个点 的LED在不同状态点所要显示的需要进行显示。数据线5的主要作用是用于连接主体和程控开 关4。
参见图ll，该图为本实施例(火焰模式和照明模式可相互切换且具有调光功能的火焰灯 )的工作原理示意图，当程控切换式开关41经串行接口14给智能控制系统CPU 22输入火焰模 式下的指令时，智能控制系统CPU 22立即调度存储器23中预设的信号源，给LED阵列体ll ( 显示模组)上的每一个LED在工作状态下信号，安装在LED阵列体ll (显示模组)上的每一个 LED会根据智能控制系统CPU 22的信息，在不同阶段、不同的信号按混色原理进行连续显示 ，通过不同的LED所连续显示状态的点阵组成一些连续播放图案(如不同燃烧状态下的火焰 图案)从而产生有立体感、效果逼真(有动感)的火焰。如需要照明模式时，其工作原理也 与火焰模式原理相同，只要程控切换式开关41输入照明模式下的指令即可。通过不同指令输 入切换(高电频和低电频切换)，可实现火焰模式和照明模式这两个不同模式的转换。本实 施例的调光功能的工作原理为程控微调式开关42 (可以是按键式微调开关或旋转式微调开 关)经串行接口14把停留在某一点状态下的信号传输给智能控系统CPU 22，智能控制系统 CPU 22立即进行对刚接到的信号源与预存在存储器23中的信号源进行比较、调度、整体地调 整电路中的电流，使LED阵列体ll (显示模组)出现亮度调节由明到暗或由暗到明转换的 显示状态，实现调光的功能。
参见图12，该图为本实施例(火焰模式和照明模式可相互切换且具有调光功能的火焰灯)的电路原理框图该电路原理框图包含智能控制系统CPU 22、存储器23、程控切换式开关 41、程控微调式开关42和LED阵列体11 (显示模组DISPLAY)。智能控制系统CPU 22是电路中 的核心部件之一，也是电路中的神经中枢，其内存储有各种控制所需的程序，对存储器23进 行读写、解码、编码处理后，以SPI串行通信方式传输数据给LED阵列体11 (显示模组 DISPLAY);并能响应程控切换式开关41、程控微调式开关42作出相应功能的处理。存储器 23中存储有各种数据(如图像解码后所形成的各种数字代码)和包括火焰模式和照明模式 的多种程序，各种数据以264字节为一页或者大于2个字节为一页，按一定的数据结构存储数 据，便于寻址读取数据。LED阵列体ll (显示模组DISPLAY)与智能控制系统CPU22的连接电 路构成很简单，只有4条线，分别是数据输入端61、时钟信号端63、锁存端62、使能端64。 其中各种数据、信号和指令的传输方式是以串行SPI通信协议方式进行的。LED阵列体11 ( 显示模组DISPLAY)包含多个单元，其中每个单元为一个十六位移位寄存器，所述十六位移 位寄存器含外接电阻端、接地端、数据输出端、输出0至输出15;该寄存器为高品质RGB全彩 LED提供驱动信号(0或1)，运用混色原理可实现丰富多彩的显示颜色，再通过智能控制系 统CPU 22进行解码、编码输出到移位寄存器的数据，从而精确控制每一个LED在不同阶段和 不同时间点所要显示的状态，结合脉冲调制的原理来调制或扫描每一个LED每一次所显示或 工作状态下的时间(由于扫描的时间很快，LED响应时间大于50次/秒，虽然LED在不间断的 亮和熄灭之间快速转换，但人眼睛的视觉暂留效应使人感沉LED在连续显示)。从而达到控 制在每一个LED亮度和显示色彩，再通过多个LED有序的排列就可以显示出动态火焰效果或照 明效果。如需要照明效果时，其工作原理也与火焰效果原理相同，只要程控切换式开关41输 入照明模式下的指令即可。通过不同指令输入切换(高电频和低电频切换)，可实现火焰模 式和照明模式这两种不同模式的转换。具有调光功能的程控微调式开关42 (可以是按键式微 调开关或旋转式微调开关)的工作原理为程控微调式开关42把停留在某一点状态下的信号 传输给智能控制系统CPU22，智能控制系统CPU 22立即进行对刚接到的信号源与预存在存储 器23中的信号源进行比较、调度、整体的调整电路中的电流，使LED阵列体11 (显示模组 DISPLAY)出现亮度调节由明到暗或由暗到明转换的显示状态，使本实施例实现调光的功 能。综上所述，本实施例是一种可切换式火焰灯(火焰模式和照明模式可相互切换且具有调 光功能的火焰灯)通过程序控制，采用先进数字电子显示技术和全数字信号处理相融合，由 智能控制系统CPU 22精确地控制到每一个LED的显示状态和两端的电流，根据LED混色原理， 再由精妙的LED布阵圈和图像最佳显示点，再通过脉冲调制原理(控制每一个LED两端的电流 或控制整个电路中的电流)和程控开关4相结合，可达到照明模式和火焰模式自由切换和发光体亮度(LED阵列体ll)的任意调节的调光效果。本实施例可应用于制造各种火焰灯、照 明灯和模拟大型火焰，在装饰领域和照明领域具有非常广阔的前景。
实施例2，参见图6、图7、图8、图9和图10，本实施例所述的一种可切换式火焰灯，与 实施例1不同之处是所述灯头13为插口式灯头，讲具体一点，就是GU24接口灯头。本实施例 的组成及其装配关系、形状、工作原理、电路原理均与实施例l相同，在此不再赘述。
以上所述仅是本发明的两个优选实施例，并非用来限制本发明，凡其类似的实施例与近 似的结构，例如可实现火焰模式和照明模式相互切换并具有调光功能的程控开关4，存储 器23内存储有包括火焰模式和照明模式的多种程序，所述程控开关4由可实现火焰效果和照 明效果相互切换的程控切换式开关41和具有调光功能的程控微调式开关42组成，所述程控微 调式开关42可以是按键式微调开关或旋转式微调开关，所述程控微调式开关42可以为1个或 2个，与线路板电性连接的LED驱动器3可以外置在与火焰灯配套的灯座内或内置在LED阵列体 ll内，所述灯头13可以是螺旋式灯头或插口式灯头，所述LED阵列体11呈灯泡体、球体、锥 状体、球缺体、多面体、塔状体或其它形状等，这些特征都应涵盖于本发明专利的保护范围
权利要求
1.可切换式火焰灯，包括主体和与其相互连接的数据线(5)，主体由依序装配在一起的灯头(13)、底壳(12)和LED阵列体(11)组成，在底壳(12)内设计有线路板，线路板包括PCB板(21)及分别与其装配在一起的串行接口(14)、智能控制系统CPU(22)和存储器(23)，其特征是还包括LED驱动器(3)和可实现火焰模式和照明模式相互切换并具有调光功能的程控开关(4)，LED驱动器(3)电性连接线路板；数据线(5)一端插入串行接口(14)，另一端与程控开关(4)装配在一起；在存储器(23)内存储有包括火焰模式和照明模式的多种程序；程控开关(4)、LED阵列体(11)和存储器(23)分别与智能控制系统CPU(22)具有电性连接关系。
2.根据权利要求l所述的可切换式火焰灯，其特征是所述程控开关 (4)由可实现火焰模式和照明模式相互切换的程控切换式开关(41)和具有调光功能的程 控微调式开关(42)组成。
3.根据权利要求2所述的可切换式火焰灯，其特征是所述程控微调 式开关(42)可以是按键式微调开关或旋转式微调开关。
4.根据权利要求2或3所述的可切换式火焰灯，其特征是所述程控 微调式开关(42)可以为1个或2个。
5.根据权利要求l所述的可切换式火焰灯，其特征是与线路板电性 连接的LED驱动器(3)可以外置在与火焰灯配套的灯座内或内置在LED阵列体(11)内。
6 根据权利要求l所述的可切换式火焰灯，其特征是所述灯头(13 )可以是螺旋式灯头或插口式灯头。
7 根据权利要求l所述的可切换式火焰灯，其特征是所述LED阵列 体(11)呈柱状体、灯泡体、球体、锥状体、球缺体、多面体或塔状体形状。
8 根据权利要求1或7所述的可切换式火焰灯，其特征是所述LED阵 列体(11)包括PCB底板、多个专用于图像显示RGB的LED和多个智能控制器，多个LED和多个 智能控制器分别布设在PCB底板上。
全文摘要
可切换式火焰灯，属于灯具技术领域。现有一种火焰装饰灯功能单一。本发明包括主体和与其连接的数据线，主体由依序装配在一起的灯头、底壳和LED阵列体组成，在底壳内设计有线路板，线路板包括PCB板及分别与其装配在一起的串行接口、智能控制系统CPU和存储器，该火焰灯还包括LED驱动器和可实现火焰模式和照明模式相互切换并具有调光功能的程控开关，LED驱动器电性连接线路板；数据线一端插入串行接口，另一端与程控开关装配在一起；在存储器内存储有包括火焰模式和照明模式的多种程序；程控开关、LED阵列体和存储器分别与智能控制系统CPU具有电性连接关系。该火焰灯可实现火焰模式和照明模式相互切换，并具有调光功能。
文档编号F21Y101/02GK101603661SQ20091030377
公开日2009年12月16日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者珠 刘, 蓝昌盛 申请人:东莞钜鼎照明有限公司