专利名称：发光二极管路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到照明灯具领域，特别是一种可用太阳能供电的发光二极管路灯。
背景技术：
目前市面上所见到的路灯基本上都是传统的白炽灯、节能灯、高低压钠灯或卤素灯，具有能耗大、寿命短、低温不易启动的缺点。利用多个单体发光二极管构成的发光二极管灯，市场上已经出现，主要是由常规交流、直流电源供电，具有色彩变化丰富、节能(光谱几乎全在可见光范围内)、寿命长、低温易启动之优点。太阳能则具有取之不竭、用之不尽、环保之优点。然而，由于现有太阳能电池技术发展水平以及天气变化的限制，尤其是受到现有技术发光二极管路灯之发光二极管排列结构不合理、控制电路耗电大等缺陷的限制，以致于目前以太阳能供电的发光二极管路灯还不实用，处于研究、摸索阶段。
发明内容
本实用新型的任务是要克服现有技术的缺陷，设计一种节能、可靠、寿命长、色彩可以变换多样、低温易启动，且可以利用太阳能供电照明的发光二极管路灯。
本实用新型的技术方案如下一种发光二极管路灯，包括由多个发光二极管组成的组件、灯壳，其特征在于所述各发光二极管在所述灯壳内按照该灯预先设定的照明区域的远近、宽窄、形状所确定的照度指向排列。
所述组件是一种由两个以上发光二极管并联后、再串联所构成的若干个支路之间并联而成的并、串联混合电路。
所述组件由蓄电池供电，在组件和蓄电池之间设有可控制组件亮、灭的电源开关电路；与蓄电池相连有一太阳能电池板，在两者之间有一充电开关电路；与太阳能电池板、蓄电池、电源开关电路及充电开关电路相连有一充电、照明控制电路，其可以控制太阳能电池板白天给蓄电池充电，夜间由蓄电池向组件供电。
进一步的改进是在所述灯壳上设有灯罩，灯罩及所述太阳能电池板的受光面涂有透光且具有自洁功能的纳米涂料。
进一步来说，所述充电、照明控制电路由蓄电池过压、欠压检测电路、充电控制电路和日光检测控制电路构成；所述照明定时控制电路是由计数器构成的长延时控制电路。
本实用新型巧妙利用了发光二极管发光的直线性(沿法向发光的照度指向特性)，发光二极管将根据照明的区间在灯壳内按长方形平面(带状)或曲面、锥面或球面排列，使各发光二极管的光线可以直射至要求照明的区域，无需传统照明灯具所必需的反光罩，充分利用了有效光源，使路灯的发光效率最大化。由于发光二极管可以在很低的温度下启动，寿命长，由此克服了传统高低压钠灯、卤素灯能耗大、寿命短、低温不易启动的缺点。由于采用了透光、具有良好自洁功能的纳米涂料喷涂在灯罩及太阳能电池板的受光面，使灰尘不易粘附在灯罩和太阳能电池板上而进一步可减少因环境污染所造成的光损失。由于发光二极管的光谱几乎全在可见光范围内，其发光无需逆变或镇流器，较之传统路灯又可以节约很多能源。由于采用了了导通压降极小的场效应管作为光电池板、蓄电池以及照明开关电路的开关控制元件，且使之漏极直接接地，进一步提高了充放电及照明的效率。试验证明，上述措施的采用使本实用新型已具备了很好的实用性。
图1是本实用新型中发光二极管的一种排列方式示意图；图2是本实用新型中发光二极管的另一种排列方式示意图；图3是本实用新型中发光二极管的又一种排列方式示意图；图4是本实用新型中发光二极管的再一种排列方式示意图；图5是本实用新型中发光二极管的一种具体电路连接示意图；图6是本实用新型充、放电及照明控制的电路原理方框图；图7是图6的一种具体电路原理图；图8是图2发光二极管与灯头组合在一起示意图；图9是本实用新型路灯的一种外部结构示意图。
以下结合具体实施例1-4，对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
实施例1如图1、5、9所示，一种发光二极管路灯，包括用5、6百只发光二极管LED组成的组件3、灯壳7。组件3由数十条支路B并联而成(为简化起见，图中仅示出了4条支路、40只发光二极管)。支路B是一种并、串联混合支路由两个发光二极管并联后，再串联构成。各发光二极管LED在灯壳7内按照长方形平面所确定的照明区域平行排列，固定在线路板上，使用时发光二极管LED所发出的光直接正对着向地面。如此连接，可大大提高组件3的可靠性，延长其寿命。
组件3由蓄电池2供电(如图6所示)，在组件3和蓄电池2之间设有可控制组件3亮、灭的电源开关电路6；与蓄电池2相连有一太阳能电池板1，在两者之间有一充电开关电路5；与太阳能电池板1、蓄电池2、电源开关电路6及充电开关电路5相连有一充电、照明控制电路4以控制太阳能电池板1白天给蓄电池2充电，夜间由蓄电池2向组件3供电。充电、照明控制电路4内还设有照明定时控制电路，其由蓄电池过压、欠压检测电路、充电控制电路和日光检测控制电路构成；照明定时控制电路是由计数器构成的长延时控制电路。
具体来说(如图7所示)，过压、欠压检测电路包括过压、欠压比较器(MC3425)IC1，比较器IC1的过压信号输入端1.3与连接在蓄电池2两极的过压检测电阻分压支路(由电阻R9、电阻R10、可调电阻RW1构成)相连，比较器IC1的过压控制信号输出端1.1与充电开关电路5相连。充电开关电路5是一种由第一三极管T1、光电耦合三极管PE、第一场效应三极管T2和电阻R1、电阻R2、电阻R3构成的开关电路。第一场效应三极管T2的源极和漏极接在太阳能电池板1的负极和蓄电池2的负极之间，其栅极受控于第一三极管T1和光电耦合三极管PE，太阳能电池板1的正极经二极管D1与蓄电池2的正极相连，向蓄电池2逆止充电(只充电，不放电)。目光检测控制电路包括一跨接在太阳能电池板1的正极和蓄电池2的负极之间的分压偏置电阻支路(由电阻R4及可调电阻RW2构成)，太阳能电池板的输出电压信号经其与第二三极管T3的基极相连，第二三极管T3的发射极与蓄电池2的负极相连，其集电极控制所述电源开关电路6的通断；电源开关电路6包括第二场效应三极管T5，其栅极与第二三极管T3的集电极相连，其源极和漏极接在蓄电池2的负极和所述组件3的负极之间，组件3的正极与蓄电池2的正极相连，第二场效应三极管T5的通断可控制组件3的亮或灭。
第二三极管T3的发射极和集电极之间还并联有第三三极管T4，其与比较器IC1的欠压信号输出端1.6相接，比较器IC1的欠压信号输入端1.4与连接在所述蓄电池2两极的欠压检测电阻分压支路(由电阻R8、电阻R11、可调电阻RW3组成)相连，当蓄电池2电压不足时，其通过第二场效应三极管T5可控制所述组件3断电。照明定时控制电路包括第三场效应三极管T6，其源极和漏极串接在所述组件3和第二场效应三极管T5的源极和漏极之间，其栅极受控于由14位二进制串行计数器IC2(CD4060)、阻容延时电路(由电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C2、定时开关K2构成)、延时触发电路和延时开关电路构成的可在数小时内任意设定延时时间的定时控制电路。延时触发电路由电阻R23和第四三极管T6构成，串接在所述第二场效应三极管T5的栅极和二进制串行计数器IC2的延时触发端2.8之间；延时开关电路由电容C3、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22及第五三极管T7构成，第五三极管T7的基极与串行计数器IC2的延时输出端2.3相连，第五三极管T7的集电极与所述第三场效应三极管T6的栅极相连，第五三极管T7的发射极与第四三极管T6的集电极相连，当所述太阳能电池板1天黑输出低电平时，串行计数器IC2的延时输出端2.3控制第三场效应三极管T6导通并延时关断。
MOSFET场效应管具有饱和压降小(0.03-0.01V)的优点，第一、二、三场效应三极管T2、T5、T6为大功率MOSFET场效应管。将其漏极直接接在地上，可大大提高开关控制的灵敏度、可靠性及效率。在太阳能充电回路的近地端采用由光电耦合电路控制的场效应管，可使过充保护及充放电回路互不干扰，准确可靠之目的。
在第三场效应三极管T6的源极和漏极之间设有手动延时屏蔽控制开关K1。当无需照明定时控制时，可以手动控制，十分方便。
如图8所示灯壳7上设有灯罩8，灯罩8及太阳能电池板1的受光面涂有透光、防尘、自洁性好的纳米涂料。
实施例2至4与实施例1所不同的是发光二极管LED在组件3中是按圆柱面(图2、8所示)、球面(图3所示)或圆锥面(图4所示)排列的。当然，也可以是其它造型曲面。曲面的优点较之平面照明区域更大、更节能、更富艺术感，这是传统灯具所不能比的。发光二极管LED焊接在柔性电路板上，固定于灯罩8内，其颜色可随设计而定。
图8中，发光二极管在组件3中按弧形曲面(柱面)排列的。灯的总体呈半圆柱状，使用时，有发光二极管LED的一面向下(朝向路面)。灯头10位于发光二极管路灯的一端。
图9是发光二极管路灯(与电线杆组合在一起)的总成示意图。太阳能电池板1在灯壳7的顶面，灯罩8在灯壳7的底面。
权利要求1.一种发光二极管路灯，包括由多个发光二极管(LED)组成的组件(3)、灯壳(7)，其特征在于所述各发光二极管(LED)在所述灯壳(7)内按照该灯预先设定的照明区域的远近、宽窄、形状所确定的照度指向排列。
2.根据权利要求1所述的发光二极管路灯，其特征在于所述发光二极管(LED)按长方形平面、圆柱面、圆锥面或球面排列。
3.根据权利要求1所述的发光二极管路灯，其特征在于所述组件(3)是一种由多个发光二极管并联后、再串联所构成的若干个支路(B)之间并联而成的并、串联混合电路。
4.根据权利要求3所述的发光二极管路灯，其特征在于所述组件(3)是一种由两个发光二极管并联后、再串联所构成的若干个支路(B)之间并联而成的并、串联混合电路。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的发光二极管路灯，其特征在于所述组件(3)由蓄电池(2)供电，在组件(3)和蓄电池(2)之间设有可控制组件(3)亮、灭的电源开关电路(6)；与蓄电池(2)相连有一太阳能电池板(1)，在两者之间有一充电开关电路(5)；与太阳能电池板(1)、蓄电池(2)、电源开关电路(6)及充电开关电路(5)相连有一充电、照明控制电路(4)，其可以控制太阳能电池板(1)白天给蓄电池(2)充电，夜间由蓄电池(2)向组件(3)供电。
6.根据权利要求5所述的发光二极管路灯，其特征在于在所述灯壳(7)上设有灯罩(8)，灯罩(8)及所述太阳能电池板(1)的受光面涂有透光且具有自洁功能的纳米涂料。
7.根据权利要求5所述的发光二极管路灯，其特征在于在所述充电、照明控制电路(4)内还设有照明定时控制电路。
8.根据权利要求7所述的发光二极管路灯，其特征在于所述充电、照明控制电路(4)由蓄电池过压、欠压检测电路、充电控制电路和日光检测控制电路构成；所述照明定时控制电路是由计数器构成的长延时控制电路。
9.根据权利要求8所述的发光二极管路灯，其特征在于所述过压、欠压检测电路包括过压、欠压比较器(IC1)，比较器(IC1)的过压信号输入端(1.3)与连接在所述蓄电池(2)两极的过压检测电阻分压支路(R9、R10、RW1)相连，比较器(IC1)的过压控制信号输出端(1.1)与所述充电开关电路(5)相连；充电开关电路(5)是一种由第一三极管(T1)、光电耦合三极管(PE)、第一场效应三极管(T2)和电阻(R1、R2、R3)构成的开关电路，第一三极管(T1)的基极经限流(R24)与过压控制信号输出端(1.1)相接；第一场效应三极管(T2)的源极和漏极接在所述太阳能电池板(1)的负极和蓄电池(2)的负极之间，其栅极受控于第一三极管(T1)和光电耦合三极管(PE)，太阳能电池板(1)的正极经二极管(D1)与蓄电池(2)的正极相连，向蓄电池(2)逆止充电；所述日光检测控制电路包括一跨接在太阳能电池板(1)的正极和蓄电池(2)的负极之间的分压偏置电阻支路(R4、R5、RW2)，太阳能电池板的输出电压信号经其与第二三极管(T3)的基极相连，第二三极管(T3)的发射极与蓄电池(2)的负极相连，其集电极控制所述电源开关电路(6)的通断；电源开关电路(6)包括第二场效应三极管(T5)，其栅极与第二三极管(T3)的集电极相连，其源极和漏极接在蓄电池(2)的负极和所述组件(3)的负极之间，组件(3)的正极与蓄电池(2)的正极相连，第二场效应三极管(T5)的通断可控制组件(3)的亮或灭。
10.根据权利要求9所述的发光二极管路灯，其特征在于在所述第二三极管(T3)的发射极和集电极之间还并联有第三三极管(T4)，其与所述比较器(IC1)的欠压信号输出端(1.6)相接，比较器(IC1)的欠压信号输入端(1.4)与连接在所述蓄电池(2)两极的欠压检测电阻分压支路(R8、R11、RW3)相连，当所述蓄电池(2)电压不足时，其通过所述第二场效应三极管(T5)可控制所述组件(3)断电；所述照明定时控制电路包括第三场效应三极管(T6)，其源极和漏极串接在所述组件(3)和所述第二场效应三极管(T5)的源极和漏极之间，其栅极受控于由二进制串行计数器(IC2)、阻容延时振荡电路(R16、R17、R18、C3、K2)、延时触发电路和延时开关电路构成的定时控制电路；延时触发电路由电阻(R23)和第四三极管(T6)构成，串接在所述第二场效应三极管(T5)的栅极和二进制串行计数器(IC2)的延时触发端(2.8)之间；延时开关电路由电容(C3)、电阻(R19、R20、R21、R22)和第五三极管(T7)构成，第五三极管(T7)的基极与串行计数器(IC2)的延时输出端(2.3)相连，第五三极管(T7)的集电极与所述第三场效应三极管(T6)的栅极相连，第五三极管(T7)的发射极与第四三极管(T6)的集电极相连，当所述太阳能电池板(1)天黑输出低电平时，串行计数器(IC2)的延时输出端(2.3)控制第三场效应三极管(T6)导通并延时关断。
11.根据权利要求10所述的发光二极管路灯，其特征在于在所述第三场效应三极管(T6)的源极和漏极之间设有手动延时屏蔽控制开关(K1)。
专利摘要一种发光二极管路灯，包括多个发光二极管组成的组件、灯壳。各发光二极管在所述灯壳内按照该灯预先设定的照明区域的远近、宽窄、形状所确定的照度指向排列。组件是一种由两个以上发光二极管并联后、再串联所构成的若干个支路之间并联而成的并、串联混合电路。组件由蓄电池供电，在组件和蓄电池之间设有可控制组件亮、灭的电源开关电路；与蓄电池相连有一太阳能电池板，在两者之间有一充电开关电路；与太阳能电池板、蓄电池、电源开关电路及充电开关电路相连有一充电、照明控制电路以控制太阳能电池板白天给蓄电池充电，夜间由蓄电池向组件供电。本路灯以利用太阳能为能源照明，具有节能、可靠、寿命长、色彩多样、低温易启动的特点。
文档编号H02J7/00GK2685701SQ200420043959
公开日2005年3月16日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者彭洲龙 申请人:彭洲龙