专利名称：多功能调光开关节能灯的制作方法
技术领域：
本实用新型属照明灯具装置，特别具有节能、调光和开关的特点，也具有遥控与无触点 安全开关特点。
技术背景目前市场上有很多种照明灯具，有的能耗大寿命短(如白帜灯)，有的可以节能但节能效 果、寿命及价格不够理想(如微波无极灯单价千元以上)。而刚露苗头的超高亮度发光二极管 (以下简称超亮管)灯具优点全面:极节能、寿命长、无污染。由于这些优点，用超亮管作出 的灯具将是最节能的新型灯具。但目前市售的用超亮管做出的节能灯不具有遥控、调光、开 关等功能，即这方面还是空白. 发明内容专利权人张光阳设计的专利申请号98228862. X已属实用性较强的灯具遥控开关,现保留 其遥控开关特点并作大的增补改进与高亮管相结合，使其成为多功能调光开关节能灯。本实用新型目的在于提供一种结构简单，具有亚超声控或红外光控的可作到无机械触点 的遥控操作的调光开关节能灯，遥控器仅仅是一只能廉价购得的橡皮球，能发出亚超声，或 者是用红外发光二极管做成的简单红外遥控器，电视遥控器也能用作这种红外遥控器。本实用新型的目的是这样实现的本节能灯由电源、控制线路和发光元件组成。由控制 线路的亚超声敏元件(或光敏元件)在接收到遥控器发出的亚超声(或红外光)后产生的电 信号经放大及适当滤波后输至二位计数器进行计数，此二位计数器输出端分别与相关可控硅 相连以控制可控硅的导通与截止，进而打开或关闭向发光元件供电的两路电源，从而使本节 能灯发出不同亮度的光或使灯熄灭。因二位计数器有四个状态，故本节能灯有四个亮度(熄灭 也算一个亮度)，调光、开关的目的就是这样实现的。这两路电源结构相同，即都由一桥式整 流电路和一电容组成；控制线路的电源的结构也与此二电源相同。发光元件是超亮管，这种 超亮管的发光效率比目前市上节能灯的发光效率都高，超亮管越多则灯光越亮。考虑到可控 硅也可以用继电器或高反压三极管代替，所以也设计了用继电器或高反压三极管代替可控硅 的另外的功能完全相同的线路。图l最能说明本实用新型最基本的发明内容，即最基本的电子线路图。图中有三组电源， 即由电容24、 二极管25、 26、 27、 28组成的V+l电源并经二极管29流到V++:由电容33、 二极管36、 34、 37、 38组成的V+2电源并经二极管32流到V++;以及由电容39、 二极管42、 43、 44、 45、电容40，电解电容41、稳压二极管46组成的V+,它是控制线路的工作电源。 其中乂++被电容30滤波并连接到超亮管组35的阳极使之发光，这里的电阻31用于在超亮管 组熄灭后把电容30上的电荷放掉。图1中亚超声敏元件1把亚超声信号转换为电信号并在 由三极管5及电阻7组成的具有电感8、电容6谐振回路的第一放大级选频放大，再经三极 管14 二级放大，经电阻11、 13、电容12组成的积分与电荷泄放电路过滤掉短时性干扰后触 发由CMOS集成电路4013型(内部都有两只相同D触发器，也可用C043或C073型代替)D 触发器17A及电阻18组成的双稳态电路使之从一个稳态变到另一稳态17A的输出连接到由 D触发器17B组成的双稳态电路也能从一个稳态变到另一稳态，17A的Q反端在此双稳态为置 一态时输出的低电平、在清零态时输出的高电平经电阻20至可控硅21的控制极以控制其导 通与截止；同理17B的Q反输出端经电阻22输至可控硅23的控制极以控制其导通与截止。 两可控硅的阴极接地，但阳极则分别与电源V+l及电源V+2相连。这样可控硅的导通与截止 就是控制了电源V+l或V+2的开启与关闭，进而就控制了电源V+l和V+2有无输出去点亮超 亮管组。D触发器17B的时钟端CLK与17A之间有两种连接方式， 一是17B的CLK端与17A 的Q端相连使两D触发器组成二位减计数器二是17B的CLK端与17A的Q反端相连组成二 位加计数器。二位计数器有四个状态，故高亮管组有四个亮度(熄灭也算一个亮度)，即本节 能灯有三个亮度及一个熄灭状态。图中电阻16和电容15的作用是当本灯具刚加上市电时给 两触发器的复位端R提供短暂的高电位使其复位，这就使得停电后再来电时二位计数器计数 为0从而使本节能灯熄灭，避免常明灯现象。图1中电容9、电阻2、 3、 10、三极管4组成 二级放大电路的负反馈稳定电路使此放大电路稳定可靠,因而使节能灯遥控灵敏度保持稳定。
附图1是本实用新型的最基本电子线路图。附图2是在图1基础上增加了保护电路的电子线路图。附图3是在图2基础上把原集成电路4013改换为集成电路74HC74或54HC74后的电子线 路图。附图4是图2基础上把原可控硅换成NPN型三极管和继电器并去掉原电感后的电子线路图。附图5是在图2基础上去掉原亚超声敏元件、选频谐振电路中的电感、电容而增加光敏 二极管或光敏三极管、 一电阻及一电容后的电子线路图。附图6是在图3的基础上把原两只可控硅分别换成髙反压三极管后的电子线路图。附图7是图1的一种实施例电子线路图。
具体实施方式
最基本的多功能调光开关节能灯的电子线路如图1所示。实施时要把图中元件35用多个 相同型号、数量的高亮管各自串联成串然后并联而成高亮管组，并单独焊接在一个线路板上， 用做本灯具的发光体。本实用新型的核心技术是电子线路，外观无特别要求，不同外观的灯 具都可照明。所以发光体可以做成圆板形，长条形，甚至其他形状，不受限制。图1中其余 元件焊接在另一主线路板上。主线路板和发光体的外罩是塑料外壳。发光体为圆板型情形， 外壳为一圆筒形，把主线路板和发光体罩住。发光体为长条形情形，外壳分为两件，罩住主 线路板的外壳为扁形塑料外壳，罩住长条形发光体的为长条形透明塑料外壳，这两件外壳又 是扣在一起的。发光体在外罩下方，以使发光体发光充分照亮下方。外壳顶端固定着灯头接 头以便和灯头连接。这部分叙述可作为权力要求1的详细说明。图2是在附图l基础上增加一些保护电路如图2所示，这些保护并非必需，但有了它们 在某些情况下工作会更可靠。由图可见，首先是分别在两可控硅的阳极与各自对应的电源之 间分别接入一电感49或50，是用来保护可控硅不易损坏的。其次，在电阻31的原接地端 再增加一电阻48及齐纳二极管47以便当发生某种事故如万一有高亮管损坏或电路连线开路 而使￥++电压升高到稳压二极管47导通时使二位计数器复位端R电位升高而复位二位计数 器，从而把乂++电压降到近于零，这就避免了电源V++可能升到不希望的高电压，以达到保护 目的。除了上述增加的这些元件外，其余线路结构、工作原理及外壳形状与图1完全相同， 不必赘述。这部分叙述可作为权力要求2的详细说明。也可使用TTL集成电路74HC74或54HC74来代替图2中使用的双D触发器4013，只需作 很小的改变，便能达到图2同样的效果，如图3所示。这两种集成电路的功能及管足标示都 很相似，差别只在复位端及置位端，在4013情形分别标为R及S、高电平有效。在74HC74 或54HC74情形则分别标为CD及SD，低电平有效。因此在图3的说明中已把复位端R标为CD, 把S标为SD。此外还把电阻16改接在CD复位端与V+间，把电容15改接在CD端与地间。另 外还在稳压二极管47与CD端间接入一只三极管51作倒相用，即51射极接地，基极接47，集 电极接CD端。关于其它电子线路及外观结构与图2说明相同，不再赘述。这部分叙述可作为
权力要求3的详细说明。图4则是在附图2基础上把可控硅换成NPN型三极管和继电器并去掉电感后形成的而功 能相同的线路。由图可见三极管52的基极与电阻20相接，射极与继电器53线包一端相接， 线包另一端与地相接三极管集电极与V+电源相接。继电器53中单刀双掷开关的公共触点 和常开触点分别与电源V+l和地相接，这两触点调换位置相接效果也一样。三极管54和继电 器55等的连接方式与三极管52和相关继电器53等的连接方式是完全相同的，不再叙述。这 样一种结构是具有机械触点开关。除这些以外，图4在实施中的其它电子线路及外观结构与 图2情形相同，也不再叙述。这部分叙述可作为权力要求4的详细说明。图5是在附图2的基础上，在输入级去掉亚超声敏元件1而增加光敏三极管或光敏二极 管56、电阻58及电容57,在放大级去掉选频谐振电路中的电感8及电容6后形成的而功能 相同的线路，但它所用的遥控器是红外线发光二极管做成的，也可用电视遥控器代替。除这 些以外，图5在实施中的其它电子线路、结构及外观与图2情形相同，也不再叙述。附图l、 3、 4、 6也都可以作类似的改变而保持原有功能。图6是在附图3的基础上把21、 23两只可控硅换成高反压中功率三极管59、 60后形成 的而功能与图3相同的线路。由图6可见，三极管59的基极与电阻20相连，发射极与地相 连，集电极与电感49相连；60的连接方式与59类似，除这些以外，其余线路、外形结构和 功能则完全与图3相同，不再重述。附图l、 2、 5也都可以作类fti的改变而保持原有功能。图7是附图1的一种实施例，其中亚超声敏元件1是压电晶体做成的小型亚超声接收元 件，市场上容易购得。超亮管组35共用了50只超亮管串联而成。而其余元件数值已在图中 注明。其中电阻数值无单位的表示单位为欧姆，电容无单位的表示单位为微法。线路中各元 件的相互连接关系和图l完全相同，不必赘述。本实用新型有多种实施例，特别是高亮管组 的构成可以是多个串并联而成，每个串又可由多个数量、型号相同的高亮管组成。还有就是 本节能灯的外观可以做成多式多样，本实用新型就做过圆筒形和长条形两种，效果皆可。本实用新型是一只完整的灯具，直接安装到一般灯头上就可使用。与传统灯具或目前市 售的超亮管节能灯相比较，本灯具节能效果极好，自身功耗可忽略不计，调光开关可选择三 个灯亮度和一个灯熄灭状态，停电后来电时无常明灯现象。本灯具工作电压很低，可作到无 机械触点开关,也无电火花产生，故开关动作不会引爆无意泄漏的燃气，且抗干扰强，因而极 安全可靠且寿命长。
权利要求1 、 一种多功能调光开关节能灯，其特征在于其核心电子线路为附图1所示。该图中元件35 是由多个相同数量和型号高亮管串联成的高亮管串并联而成的高亮管组，并单独焊接在 一个线路板上，用做本灯具的发光体，发光体可以做成圆板形，长条形，甚至其他形状， 附图1中其余元件则焊接在另一主线路板上，另外还有外壳用做主线路板和发光体的外 罩，发光体为圆板形情形，外罩为一圆筒形塑料外壳，把主线路板和发光体罩住，发光 体为长条形情形，外壳分为两件，罩住主线路板的外壳为扁形，罩住长条形发光体的为 长条形透明塑料外壳，这两件外罩又是扣在一起的，发光体在外罩下方，以使发光体发 光充分照亮下方，外壳顶端固定着灯头接头以便和灯头连接。
2、根据权利要求l所述的多功能调光开关节能灯，其特征在于还可在权利要求1基础上 增加保护线路，首先在两可控硅的阳极与各自相关电源间接入一电感以保护可控硅不易 损坏，其次是增加一过压保护电路，使得万一有高亮管损坏或电路连线开路使供电电压 升高时，此保护电路就复位二位计数器到计数O状态，从而停止向高亮管组供电而使本 节能灯熄灭，从而避免了高亮管组供电电源升到不必要的高电压，以确保安全，而外壳 形状与结构保持与权利要求1相同。
3 、根据权利要求2所述的多功能调光开关节能灯，其特征在于还可把权利要求2中的元件 CMOS集成电路4013改为TTL集成电路74HC74或54HC74,相应地要求把与74HC74或 54HC74的复位端相连的电路改为能提供低电平复位信号就行，其余电子线路、接构及外 壳形状则与权利要求2完全相同。
4、根据权利要求2所述的多功能调光开关节能灯，其特征在于还可把权利要求2中的可控 硅元件改换为NPN三极管和继电器并去掉保护电感后而形成与权利要求2功能相同的线 路，其中三极管的基极通过电阻与计数器输出端相接，射极与继电器线包一端相连，线 包另一端接地，三极管集电极与线路相关工作电源相接，继电器中单刀双掷开关的公共 触点和常开触点分别与相关电源和地相接，这两触点调换位置相接效果也一样，其余电 子线路、接构与外壳形状则与权利要求2完全相同。
5 、根据权利要求2所述的多功能调光开关节能灯，其特征在于还可把权利要求2中的亚超 声声敏元件去掉而另外增加一光敏二极管或光敏三极管、 一电阻及一电容，同时把选频 放大级中用作选频谐振用的电感和电容去掉而构成分别与权利要求2功能相同的线路， 但它所用的遥控器是红外线发光二极管做成的，除这些以外其余电子线路、接构与外壳 形状则与权利要求2完全相同。
6、根据权利要求3所述的多功能调光开关节能灯，其特征在于还可把权利要求3中的可控 硅都换成高反压三极管，此三极管的基极经过一电阻与相应的计数器相连，射极与地相 连，集电极与电感相连，而构成分别与权利要求3功能相同的线路，除这些以外其余电 子线路、接构与外壳形状则与权利要求3完全相同。
专利摘要本实用新型提供一种用亚超声敏或红外光敏元件转换亚超声或红外光信号为电信号，经放大后由加或减计数器进行计数，然后驱动可控硅或继电器或高反压三极管而打开或关闭超高亮度发光二极管组的供电电源而实现了一种灯具。与目前已有灯具相比，本灯具有遥控、调光、开关功能，使用方便。本灯具节能效果极好(目前超高亮度发光二极管的发光效率比市上一般节能灯都高)，自身功耗可忽略不计，使用者可根据用途选择合适灯亮度以达进一步节能效果。停电后来电时无常明灯现象，这又是一种省电。还可作到无机械触点开关，无电火花产生，开关动作不会引爆无意泄漏的燃气，故极安全可靠；有很强的实用性。
文档编号H05B37/02GK201039526SQ20062003523
公开日2008年3月19日 申请日期2006年8月10日 优先权日2006年8月10日
发明者张光阳 申请人:张光阳