根据不同供电信号的波形控制多组发光模块的调光系统的制作方法

文档序号:10020179阅读:526来源:国知局
根据不同供电信号的波形控制多组发光模块的调光系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种根据不同供电信号的波形控制多组发光模块的调光系统,尤指利用TRIAC开关的截断相位功能,搭配多组相互并联的控制电路,将输入电源处理成不同波形的供电信号,进而能分辨出使用者的操作,而控制多组发光模块的技术。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-Emitting D1de,LED)是一种于通电后能产生光亮的半导体电子元件,相较于传统的照明用具,发光二极管具有效率高、成本低、反应速度快且使用寿命长的优点,故近年来开始被大量应用在交通号志、照明器具、显示面板甚至光通信等领域上,成为经济发展及科技研发上极具影响力的关键技术之一。
[0003]随着发光二极管的普及,消费者对于应用上的便利性也越来越重视,尤其是能根据不同情境,调整发光二极管的明亮程度的「调光功能」,更是消费者的重点需求之一。以发光二极管灯具为例,为了能取代旧有的白炽灯,业者多会将该发光二极管灯具设计成能应用在白炽灯的灯具系统上,因此,以往发光二极管灯具的调光技术沿用白炽灯的「TRIAC调光器」,然而,由于「TRIAC调光器」的技术是以切换相位做为调光原理,必须使用一定程度以上的电流始能维持工作,故对于以节能为主要号召、低耗电的发光二极管灯具而言,并不是理想的调光方式。
[0004]TRIAC调光器是以三端双向交流半导体开关(Tr1de-alternating-currentSemiconductor Switch,又称三端双向可控娃开关,以下简称TRIAC开关)为核心进行调光,请参阅图1所示,是现有的TRIAC调光器I的示意图,该TRIAC调光器I至少包括一可变电阻 11、一感应电容 12、一二极管交流开关 13 (D1de-alternating-current Switch,又称双向触发开关,以下简称DIAC开关)及一 TRIAC开关14,该可变电阻11电气连接至一供电单元10,其另一端则分别连接于该感应电容12及该DIAC开关13的一电极,该TRIAC开关14的二主电极分别连接于该供电单元10及一发光二极管灯具15,其栅极则连接于该DIAC开关13的另一电极。
[0005]该DIAC开关13与该TRIAC开关14相互搭配,以根据该供电单元10提供的电源信号,提供触发与导通的功能,当供电单元10提供的电源信号大于该DIAC开关13的击穿电压时,该DIAC开关13即会被导通,进而提供一栅极电压予该TRIAC开关14的栅极;而当流经该TRIAC开关14的电流值小于一维持电流时,该TRIAC开关14即会关闭,该TRIAC开关14的「导通时间」将取决于该可变电阻11的电阻值及该感应电容12的电容值所形成的一时间常数(time constant)。
[0006]请参阅图1、图2A及图2B所示,在实际使用时,业者会将该可变电阻11设计成一旋钮,令使用者可手动调整该可变电阻11的电阻值,以改变该TRIAC开关14的导通时间,据此,该供电单元10提供的电源信号(如图2A所示,是该电源信号的波形21)经过该TRIAC开关14时,由于部份相位的信号会因为未对应于该TRIAC开关14的导通时间,而被截断,形成一调光信号(如图2B所示,是该调光信号的波形22),故,根据截断信号的相位、长短,即可改变最终提供予该发光二极管灯具15的供电时间,进而改变发光二极管灯具15的亮度。
[0007]前述TRIAC调光器I虽能顺利执行调光功能,但由于其是以「旋钮」方式设计控制面板,故大量使用时并不美观,且TRIAC开关14在供应电流过小时会有不稳定的问题,故为了避免发光二极管灯具15有忽明忽暗的闪烁现象,业者多需额外提供基本电流,如此一来将有违发光二极管的节能要求。此外,如图1所示,该TRIAC调光器I仅能用于控制单一个发光二极管灯具15,故若使用者有多组发光二极管灯具15的调光需求,则逐一设置TRIAC调光器I不仅成本高,且控制面板的面积也会变得过于庞大。
[0008]虽然TRIAC调光器有着前述的缺憾,但却仅需一条火线即可达成调光功能,故仍有其优势所在,因此,如何在兼顾「操作便利性」及「用电效率」的前提下,设计出一种能用于控制多组发光二极管灯具的调光系统,以解决TRIAC调光技术的既有问题,即成为本实用新型在此亟欲解决的重要问题。
【实用新型内容】
[0009]有鉴于现有TRIAC调光器仅能控制单一个发光二极管灯具,致使不利于大量使用的问题,创作人凭借着多年来的实务经验,经过不断地研究、测试以及改良后,终于设计出一种根据不同供电信号的波形控制多组发光模块的调光系统,期能有效解决前述诸多问题。
[0010]本实用新型的一目的,提供一种根据不同供电信号的波形控制多组发光模块的调光系统,包括一相位切换调光器、一控制模块及一调光模块,该相位切换调光器包括一电阻、一三端双向交流半导体开关及一感应电容,该电阻的一端电气连接至一第一供电单元的一端,以接收一输入电源,其另一端则分别与该感应电容的一端及该三端双向交流半导体开关的一栅极相电气连接(电阻可透过一比较器与该栅极相连接),该三端双向交流半导体开关的一主电极电气连接至该第一供电单元,其另一主电极则电气连接至该感应电容的另一端,该三端双向交流半导体开关的导通时间取决于该电阻的电阻值及该感应电容的电容值所形成的一时间常数,使该输入电源的部份相位会被该三端双向交流半导体开关截断,而在该三端双向交流半导体开关的另一主电极产生一供电信号;该控制模块包括多组控制电路,各该控制电路分别并联于该感应电容上,且分别包括一控制电容及一控制开关(如:一自恢复开关),该控制电容与该控制开关串联,各该控制电容的大小各不相同,在各该控制开关被切换至导通状态的情况下,各该控制电容能分别与该感应电容相并联,而形成一整体电容,进而改变该三端双向交流半导体开关的另一主电极的该供电信号的波形;该调光模块的一端电气连接至该感应电容的另一端,且能接收该三端双向交流半导体开关的另一主电极传来的该供电信号,该调光模块的另一端则电气连接至该第一供电单元的另一端,且该调光模块还能分别连接至多组发光模块,该调光模块内储存有多组波形数据及控制数据,各该波形数据分别对应于各该供电信号的波形与各该发光模块,令该调光模块能根据该供电信号的波形,判断出欲控制的各该发光模块,同时,根据各该供电信号的波形的持续时间,判断出供应予对应的各该发光模块的驱动电压值,进而产生一调光信号。
[0011]其中,该电阻的另一端透过一比较器与该三端双向交流半导体开关的栅极相电气连接。其中,该比较器是一二极管交流开关。其中,该控制开关是一自恢复开关。其中,该调光模块内还储存有一门坎值,使该调光模块能在判断出该供电信号的同一波形的持续时间超过该门坎值后,始产生该调光信号。其中,该调光信号为一脉冲宽度调变信号。其中,该调光模块包括一相位侦测单元、一储存单元及一处理单元,该相位侦测单元用以接收该供电信号,并侦测该供电信号的相位及波形,该储存单元内则储存有该波形数据及控制数据,使该处理单元能根据该相位侦测模块的侦测结果及该储存单元内的数据,产生该调光信号。其中,该发光模块至少包括一发光控制单元及一发光二极管灯具,该发光控制单元分别与一第二供电单元及该发光二极管灯具相连接,且能接收该调光模块传来的该调光信号,以控制该第二供电单元供应予该发光二极管灯具的驱动电压。其中,该调光模块还包括一无线发射单元,该发光模块包括一无线接收单元,以令该调光模块与该发光模块能分别透过该无线发射单元及该无线接收单元,建立无线连接,使得该无线接收单元能接收到该无线发射单元传来的该调光信号,且将该调光信号传送至该发光控制单元。
[0012]本实用新型的有益效果:本实用新型设计出一种能用于控制多组发光二极管灯具的调光系统,利用TRIAC开关的截断相位功能,搭配多组相互并联的控制电路,将输入电源处理成不同波形的供电信号,进而能分辨出使用者的操作,而控制多组发光模块的技术。
[0013]本实用新型在兼顾「操作便利性」及「用电效率」的前提下,以解决TRIAC调光技术的既有问题。
【附图说明】
[0014]图1是现有的TRIAC调光器示意图;
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