一种延时节能灯电路及灯具的制作方法
【专利摘要】本发明适用于电子照明领域，提供了一种延时节能灯电路及灯具，用于控制驱动照明负载的照明，包括变压器、整流桥、开关管、触发开关及储能电容等，变压器包括相互耦合的初级线圈和次级线圈，所述变压器电连接在交流电源与所述照明负载之间，整流桥串接在电源与初级线圈之间或次级线圈与照明负载之间，开关管用于控制整流桥的工作；本发明还提供了一种包括上述延时节能灯电路的灯具。通过用开关管与储能电容结合实现延时控制，当触发开关断开后，储能电容放电，开关管可继续导通一段时间，当储能电容的电压下降到不能维持开关管导通时，变压器的电源被切断，照明负载熄灭。如此达到了使灯具打开一段时间后自动关掉，具有延时节能的效果。
【专利说明】一种延时节能灯电路及灯具
【技术领域】
[0001]本发明属于电子照明领域，尤其涉及一种延时节能灯电路及灯具。
【背景技术】
[0002]目前，LED作为一种新型光源，通常由集成电路驱动控制，控制电路的输入端电源接通，灯便点亮，具有简单可靠、节能环保的特点。
[0003]但是，一般的光源控制电路存在开关功能单一，灯具的开和关都要手动的缺点，满足不了在楼道、卧室里等地方所需的方便使用的效果，同时不能起到节能环保的特点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有延时效果，使灯具打开一段时间后自动关掉的延时节能灯电路，旨在解决现有灯具驱动电路存在开关功能单一，灯具的开和关都要手动的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种延时节能灯电路，用于控制驱动照明负载的照明，所述延时节能灯电路包括:
[0006]变压器，包括相互耦合的初级线圈和次级线圈，所述变压器电连接在交流电源与所述照明负载之间；
[0007]整流桥，所述整流桥的一个输入端与所述交流电源中一个端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述初级线圈的一个输入端连接，所述初级线圈的另一个输入端与所述交流电源的另一个端连接；或，所述整流桥的一个输入端与所述次级线圈的一个输出端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述照明负载的第一连接端连接，所述照明负载的第二连接端与所述初级线圈的另一个输出端连接；
[0008]开关管，所述开关管的输入端与所述整流桥的阳极输出端连接，所述开关管的输出端与所述整流桥的阴极输出端连接，所述开关管的控制端通过触发开关与所述整流桥的阳极输出端连接，并通过储能电容与所述整流桥的阴极输出端连接。
[0009]在优选的实施例中，所述延时节能电路还包括与所述照明负载并联的保护模块，所述保护模块包括电解电容C2和电解电容C3，所述电解电容C2的正极和电解电容C3的正极相连接，所述电解电容C2的负极和电解电容C3的负极依次与所述照明负载的第一连接端、第二连接端连接。
[0010]在优选的实施例中，所述开关管为单向可控硅，所述开关管的输入端、输出端、控制端依次为所述单向可控硅的阳极、阴极、控制极。
[0011]在优选的实施例中，所述开关管包括三极管Ql和三极管Q2，其中，
[0012]所述三极管Ql为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述三极管Ql的基极与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Ql的发射极作为所述开关管200的输入端，所述三极管Q2的发射极作为所述开关管的输出端，所述三极管Ql的集电极作为所述开关管200的控制端并与所述三极管Q2的基极连接。[0013]在优选的实施例中，所述延时节能灯电路还包括连接在所述开关管控制端与所述触发开关之间的限流电阻和连接在所述整流桥的阳极输出端与触发开关之间的隔离二极管，所述隔离二极管的阳极与所述整流桥的阳极输出端连接，所述隔离二极管的阴极与所述触发开关的一端连接。
[0014]本发明实施例的另一目的在于提供一种的灯具，该灯具包括照明负载、上述的延时节能灯电路，所述延时节能灯电路用于控制驱动所述照明负载的照明。
[0015]在优选的实施例中，所述照明负载包括多个并联连接的LED灯列，所述，所述LED灯列包括以阴极为所述照明负载的第一连接端、以阳极为所述照明负载的第二连接端的第一类LED灯列和以阳极为所述照明负载的第一连接端、以阴极为所述照明负载的第二连接端的第二类LED灯列，所述LED灯列中的LED的阳极与下一个LED的阴极连接。
[0016]上述延时节能灯电路通过操作触发开关的接通，交流电源对储能电容快速充电，同时储能电容给开关管提供触发电流，使得开关管导通，变压器的次级线圈输出交流电，照明负载点亮；当触发开关断开后，储能电容放电，开关管可继续导通一段时间，当储能电容的电压下降到不能维持开关管导通时，变压器的电源被切断，照明负载熄灭。如此达到了使灯具打开一段时间后自动关掉，具有延时节能的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明第一实施例提供的延时节能灯电路的模块图；
[0018]图2为本发明第一实施例提供的延时节能灯电路的电路结构图；
[0019]图3为本发明第二实施例提供的延时节能灯电路的模块图；
[0020]图4为本发明第二实施例提供的延时节能灯电路的电路结构图；
[0021]图5为本发明第三实施例提供的延时节能灯电路的电路结构图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]如图1所示，为一优选的实施例提供的延时节能灯电路的模块结构。延时节能灯电路用于控制驱动照明负载100的照明，，延时节能灯电路包括:变压器Tl、整流桥BR1、开
关管200等。
[0024]变压器Tl包括相互耦合的初级线圈和次级线圈，变压器Tl电连接在交流电源与照明负载之间。可以理解，交流电源可输出220伏或110伏的交流电压，变压器Tl选用匝数比可调的变压器，用于匹配交流电源的输出电压和照明负载的功率。
[0025]整流桥BRl的一个输入端I与交流电源中一个端连接，整流桥BRl的另一个输入端2与初级线圈的一个输入端连接，初级线圈的另一个输入端与交流电源的另一个端连接；或，整流桥BRl的一个输入端I与次级线圈的一个输出端连接，整流桥BRl的另一个输入端2与照明负载的第一连接端连接，照明负载的第二连接端与初级线圈的另一个输出端连接。
[0026]开关管200的输入端a与整流桥BRl的阳极输出端连接，开关管200的输出端b与整流桥BRl的阴极输出端连接，开关管200的控制端c通过触发开关SI与整流桥BRl的阳极输出端连接，并通过储能电容Cl与整流桥BRl的阴极输出端连接。
[0027]上述延时节能灯电路通过操作触发开关SI的接通，交流电源对储能电容Cl快速充电，同时储能电容Cl给开关管200提供触发电流，使得开关管200导通，变压器Tl的次级线圈输出交流电，照明负载100点亮；当触发开关SI断开后，储能电容Cl放电，开关管200可继续导通一段时间，当储能电容Cl的电压下降到不能维持开关管200导通时，变压器Tl的电源被切断，照明负载100熄灭。如此达到了使灯具打开一段时间后自动关掉，具有延时节能的效果。
[0028]如图1至5所示，可以看出，整流桥BRl被接入在交流电源与变压器Tl之间或者被接入在变压器Tl与照明负载100之间，图1和图2示出的是整流桥BRl连接在交流电源与变压器Tl连接的其中一条连接线上中的一种情况；图3、4、5示出的是连接在变压器Tl与照明负载100连接的其中一条连接线上中的一种情况。如此，触发开关SI的接通，开关管200导通时，交流电源、变压器Tl及照明负载100之间的供电回路才能导通，照明负载100点亮，即通过控制开关管200的通断则可以控制照明负载100点亮、熄灭。
[0029]储能电容Cl可以根据延时时长的实际情况需要，选用容量为IOOyF或IOOOyF等的电容器件。
[0030]如图2、4所示，在优选的实施例中，延时节能灯电路还包括与照明负载100并联连接的保护模块300，保护模块300包括电解电容C2和电解电容C3，电解电容C2的正极和电解电容C3的正极相连接，电解电容C2的负极和电解电容C3的负极依次与照明负载100的第一连接端、第二连接端连接。保护模块300避免灯具打开瞬间较大电流冲击LED以致烧毁，电解电容C2和电解电容C3的耐压高于变压器Tl的次级线圈输出电压。
[0031]在优选的实施例中，开关管200为单向可控硅VS，开关管200的输入端a、输出端b、控制端c依次为单向可控硅VS的阳极、阴极、控制极，本实施例中，触发开关SI的接通时，交流电源对储能电容Cl充电，储能电容Cl的电压到达单向可控硅VS的导通电压时单向可控硅VS;当触发开关SI断开后，储能电容Cl放电，单向可控硅VS可继续导通一段时间，当储能电容Cl的电压下降到不能维持单向可控硅VS导通时。
[0032]如图5所示，在另一个优选实施例中，开关管200包括三极管Ql和三极管Q2，其中三极管Ql为PNP型三极管，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Ql的基极与三极管Q2的集电极连接，三极管Ql的发射极作为开关管200的输入端a，三极管Q2的发射极作为开关管200的输出端b，三极管Ql的集电极作为开关管200的控制端c并与三极管Q2的基极连接。本实施例中，触发开关SI的接通时，交流电源对储能电容Cl充电，储能电容Cl的电压到达三极管Q2的导通电压时三极管Q2导通，则三极管Ql基极的电位被拉低，三极管Ql导通，如此开关管200导通；当触发开关SI断开后，储能电容Cl放电，三极管Q2可继续导通一段时间，当储能电容Cl的电压下降到不能维持三极管Q2导通时，则开关管200断开。
[0033]触发开关SI用于控制延时节能灯电路的工作，触发开关SI可以使用轻触开关也可以使用自锁开关。其中，触发开关Si可以使用按钮、声音、光线、温度等方式触发其通断。
[0034]在优选的实施例中，延时节能灯电路还包括连接在开关管200控制端与触发开关之间的限流电阻Rl和连接在整流桥BRl的阳极输出端与触发开关之间的隔离二极管DlJS离二极管Dl的阳极与整流桥BRl的阳极输出端连接，隔离二极管Dl的阴极与触发开关的一端连接。可以理解的是，配合本实施例中其他参数的变化，限流电阻Rl和隔离二极管Dl可以省略，或限流电阻Rl可以利用多个电阻器串并联替换。
[0035]下面结合图2，以一个实施例说明延时节能灯电路的工作原理。
[0036]接上交流电源后，按下触发开关SI，交流电源的220V市电通过变压器TI的初级线圈、整流桥BR1、隔离二极管D1，对储能电容Cl快速充电，同时经限流电阻Rl给单向可控硅VS输入触发电流，使单向可控硅VS导通，这时变压器TI的次级线圈输出交流电，照明负载100点亮。当触发开关SI断开后,储能电容Cl放电,单向可控娃VS继续导通,经过一段时间延时后，储能电容Cl的电压下降到不能维持单向可控硅VS导通时，单向可控硅VS关断，变压器Tl的电源被切断，照明负载100熄灭，此时延时节能灯电路本身不再耗电。LED点亮时间，主要由储能电容Cl和限流电阻Rl的参数决定。如此，达到了使灯具打开一段时间后自动关掉，具有延时节能的效果，可广泛用于制作台灯、楼道灯等。
[0037]本发明实施例的另一目的在于提供一种的包括上述延时节能灯电路的灯具。如图
2、3所示，该灯具包括照明负载100、上述延时节能灯电路，所述延时节能灯电路用于控制驱动照明负载100的照明，延时节能灯电路包括:
[0038]变压器Tl，包括相互耦合的初级线圈和次级线圈，变压器Tl电连接在交流电源与照明负载100之间；
[0039]整流桥BRl，整流桥BRl的一个输入端I与交流电源中一个端连接，整流桥BRl的另一个输入端2与初级线圈的一个输入端连接，初级线圈的另一个输入端与交流电源的另一个端连接；或，整流桥BRl的一个输入端I与次级线圈的一个输出端连接，整流桥BRl的另一个输入端2与照明负载100的第一连接端连接，照明负载100的第二连接端与初级线圈的另一个输出端连接。
[0040]开关管200，开关管200的输入端与整流桥BRl的阳极输出端连接，开关管200的输出端与整流桥BRl的阴极输出端连接，开关管200的控制端通过触发开关与整流桥BRl的阳极输出端连接，并通过储能电容与整流桥BRl的阴极输出端连接。
[0041]如图2、4、5所示，在优选的实施例中，照明负载100包括多个并联连接的LED灯列(图未标)，LED灯列由多个LED串接而成，LED灯列包括以阴极为照明负载100的第一连接端、以阳极为照明负载100的第二连接端的第一类LED灯列110和以阳极为照明负载100的第一连接端、以阴极为照明负载100的第二连接端的第二类LED灯列120，LED灯列中的LED的阳极与下一个LED的阴极连接。本实施例中，照明负载100包括4个LED灯列，其中两个具有4颗串联连接LED的第一类LED灯列110和两个具有4颗串联连接LED的第二类LED灯列120。在其他实施例中，照明负载100包括两个、六个或八个等LED灯列，其中第一类LED灯列110和第二类LED灯列120相同，而第一类LED灯列110和第二类LED灯列120具有的LED个数可以是I个、2个、3个、5个或6个等。
[0042]具体地，变压器Tl的次级线圈输出电压的正半周期第一类LED灯列110导通，负半周期第二类LED灯列120导通，如此有利于LED的散热又其工作增加寿命，由于LED有数毫秒的余辉，所以看不见LED灯列光辉的闪烁。如果要改变灯具的功率就增加或减少LED的数量，同时调整变压器Tl的参数(匝数比)。在其他实施例中，照明负载100可以使用普通的钨丝灯。
[0043]上述灯具的延时节能灯电路通过操作触发开关SI的接通,交流电源对储能电容Cl快速充电，同时储能电容Cl给开关管200提供触发电流，使得开关管200导通，变压器Tl的次级线圈输出交流电，照明负载100点亮；当触发开关SI断开后，储能电容Cl放电，开关管200可继续导通一段时间，当储能电容Cl的电压下降到不能维持开关管200导通时，变压器Tl的电源被切断，照明负载100熄灭。如此达到了使灯具打开一段时间后自动关掉，具有延时节能的效果。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种延时节能灯电路，用于控制驱动照明负载的照明，其特征在于，所述延时节能灯电路包括: 变压器，包括相互耦合的初级线圈和次级线圈，所述变压器电连接在交流电源与所述照明负载之间； 整流桥，所述整流桥的一个输入端与所述交流电源中一个端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述初级线圈的一个输入端连接，所述初级线圈的另一个输入端与所述交流电源的另一个端连接；或，所述整流桥的一个输入端与所述次级线圈的一个输出端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述照明负载的第一连接端连接，所述照明负载的第二连接端与所述初级线圈的另一个输出端连接； 开关管，所述开关管的输入端与所述整流桥的阳极输出端连接，所述开关管的输出端与所述整流桥的阴极输出端连接，所述开关管的控制端通过触发开关与所述整流桥的阳极输出端连接，并通过储能电容与所述整流桥的阴极输出端连接。
2.如权利要求1所述的延时节能灯电路，其特征在于，所述延时节能电路还包括与所述照明负载并联的保护模块，所述保护模块包括电解电容C2和电解电容C3，所述电解电容C2的正极和电解电容C3的正极相连接，所述电解电容C2的负极和电解电容C3的负极依次与所述照明负载的第一连接端、第二连接端连接。
3.如权利要求1所述的延时节能灯电路，其特征在于，所述开关管为单向可控硅，所述开关管的输入端、输出端、控制端依次为所述单向可控娃的阳极、阴极、控制极。
4.如权利要求1所述的延时节能灯电路，其特征在于，所述开关管包括三极管Ql和三极管Q2，其中， 所述三极管Ql为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述三极管Ql的基极与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Ql的发射极作为所述开关管的输入端，所述三极管Q2的发射极作为所述开关管的输出端，所述三极管Ql的集电极作为所述开关管的控制端并与所述三极管Q2的基极连接。
5.如权利要求1所述的延时节能灯电路，其特征在于，所述延时节能灯电路还包括连接在所述开关管控制端与所述触发开关之间的限流电阻和连接在所述整流桥的阳极输出端与触发开关之间的隔离二极管，所述隔离二极管的阳极与所述整流桥的阳极输出端连接，所述隔离二极管的阴极与所述触发开关的一端连接。
6.一种灯具，包括照明负载，其特征在于，还包括如权利要求1至5任一项所述的延时节能灯电路，所述延时节能灯电路用于控制驱动所述照明负载的照明。
7.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述照明负载包括多个并联连接的LED灯列，所述LED灯列由多个LED串接而成，所述LED灯列包括以阴极为所述照明负载的第一连接端、以阳极为所述照明负载的第二连接端的第一类LED灯列和以阳极为所述照明负载的第一连接端、以阴极为所述照明负载的第二连接端的第二类LED灯列，所述LED灯列中的LED的阳极与下一个LED的阴极连接。
【文档编号】H05B37/02GK103687161SQ201210362587
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】周明杰, 邵贤辉 申请人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司