专利名称：发光二极管灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用发光二极管技术的发光二极管灯具，尤其是提供一种同时具有主照明负载和残光照明负载的发光二极管灯具，当主照明负载熄灭时，使用残光照明负载作为辅助的残光光源。
背景技术：
一般作为主照明的灯具在熄灭之后，黑暗将使人眼顿时无法辨别方向，此时只能等待眼睛适应环境，为了解决此问题，请参考图1，为已知的断电后渐暗式照明灯具架构方块图。该已知的断电后渐暗式照明灯具在灯体90内设置充电控制单元92、内建蓄电单元93、光量渐暗驱动控制单元94、切换控制单元96和发光源95。商用电源91未断电时，切换控制单元96切换至使用商用电模式，而直接驱动发光源95稳定发光，且商用电源91同时经充电控制单元92对内建蓄电单元93进行充电。当商用电源91断电时，切换控制单元96切换至使用内建蓄电单元93的电力模式，以通过光量渐暗驱动控制单元94进行发光源95的发光亮度的调控，使发光源95的发光亮度由亮逐渐慢慢转变为暗。这种断电后渐暗式照明灯具采用同一发光源95作为主光源和残光源，并采用同一驱动电路来驱动主光源和残光源，但一般残光源的亮度以只要让人眼可以在黑暗中大致辨识方位为原则，并不需要像主光源那样的亮度，故，采用发光源95同时作为残光源，并采用同一驱动电路来驱动主光源和残光源，在设计上将会遭遇下列问题:1.因为LED灯采用高工作电压时，工作电流较小，驱动器效率较高，所以发光源95的工作电压普遍高于DC 15V，一般内建蓄电单元93采用超级电容器或电池等储能元件，其单体电压都只有几伏特，采用发光源95来做残光源的话，就必须使用多颗串联的超级电容器或电池，不然就需要升压电路，如此不仅会增加成本，又会占用电路板配置空间，造成设计上的困难。2.有时会希望残光源的颜色不同于主光源的颜色，仅有一组发光源95的情况下，也只能采用同一组颜色，一旦主光源与残光源有不同颜色的需求时，将无法满足需求，进而失去广品的竞争力。3.发光源95因亮度需求，必须采用高功率发光二极管才能满足所需要的亮度。在采用高功率发光二极管作为残光光源的情况，其额定电流值约为残光工作电流的几百倍，会造成残光电路不易控制；采用独立的低功率LED作为残光LED，其额定电流值约为残光工作电流的几十倍，又由于可以独立设置电流反馈电阻器，残光电路的设计简单。4.当电源断路的时候，由于残光光源强制发光，所以无法应对不需要残光光源发光的需求。5.在通过墙壁上的开关使电源断路的情况下，由切换控制单元切换至残光光源，但是在使用遥控器或使用电力线通讯控制关灯的情况下，由于没有使商用电源断路，残光光源不会发光，所以无法确保亮度到达可看见身旁的程度。有鉴于此，如何针对上述已知的缺点进行研发改良，当主灯熄灭时提供残光辅助、对于残光驱动电路的体积、储能元件类型的多重选择性、简化电路设计的复杂度，并能针对残光功能的需求而做残光功能的开启或关闭，成为相关领域所需努力研发的目标。
发明内容
为了解决上述现有技术不尽理想之处，本发明提供了一种发光二极管灯具，其包含主照明电路模块和残光电路模块。其中，主照明电路模块包含主照明驱动装置和主照明负载，该主照明驱动装置用于驱动该主照明负载发光。残光电路模块包含:直流稳压电路装置，其与该主照明电路模块电连接且接受该主照明电路模块提供的直流分压；储能元件，其与该直流稳压电路装置电连接；电流控制装置，其与该储能元件电连接；以及残光照明负载，其被电流控制装置驱动发光。因此，本发明的主要目的是提供一种发光二极管灯具，其主照明负载和残光照明负载分别受主照明电路模块和残光电路模块驱动发光，当主照明负载熄灭时提供残光照明。主照明负载与残光照明负载也能因应主照明和残光照明的颜色需求而适当地选择。本发明的次要目的是提供一种发光二极管灯具，其残光照明负载的工作电压独立于主照明负载的工作电压，可依据储能元件的电压来设定残光照明负载的工作电压，进而提高储能元件的选择性。本发明的另一目的是提供一种发光二极管灯具，其通过电流控制装置使残光电路模块动作。本发明的另一目的是提供一种发光二极管灯具，可通过直流定电压装置为残光电路模块提供稳定的直流电流。本发明的另一目的是提供一种发光二极管灯具，其残光照明负载的额定功率小于主照明负载的额定功率，并且主照明电路模块和残光电路模块各自设置有电流反馈电阻器，能以简单的电路实现残光的功能。本发明的另一目的是为了应不需要残光照明负载的需求，通过设置开关而做成残光照明负载为可开关。本发明的另一目的是提供一种发光二极管灯具，通过断路控制装置避免主照明电路模块和残光电路模块同时动作。本发明的另一目的为，当通过遥控器等的操作而将关灯信号输入微型计算机时，微型计算机关闭对直流稳压电路的储能元件的电源供给，并切断断路控制电源使残光电路模块动作，通过储能元件的放电，可使残光照明负载发光。本发明的另一目的为，当通过遥控器等的操作而将关灯信号输入微型计算机时，微型计算机将主照明负载电源关断，主照明负载熄灭，微型计算机并同时切断断路控制电源使残光电路模块动作。此切断信号可以是PWM信号，通过改变PWM信号的占空比可以改变残光的亮度。此切断信号的动作时间是可以设定的，此时残光照明负载发挥残光功能。也可以是不设定时间的，此时残光照明负载发挥小夜灯的功能。当停电时，由于断路控制电源自身动作，此为紧急照明的功能。本发明的另一目的是为了令使用者适应稍暗的残光正常点灯时的亮度，使残光照明负载以比残光正常点灯时的亮度更高的亮度发光，然后使残光照明负载的亮度渐渐变化成残光正常亮灯时的亮度。比残光正常点灯时的亮度更高的亮度可以是主照明负载的亮度或小于主照明负载的亮度。本发明的再一目的是提供一种发光二极管灯具，其通过直流稳压装置为残光电路模块提供稳定的直流电压。
图1为现有技术提出的断电后渐暗式照明灯具架构方块图。图2为本发明所提出的发光二极管灯具架构方块图。图3为本发明所提出的第一较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图4为显示本发明图3所示的残光电路模块的示意图。图5A至图5C为第一较佳实施例所提出的残光电路模块中的电流控制装置的示意图。图6为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图7为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图8为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图9为本发明所提出的第二较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图10为本发明图9所示的残光电路模块的示意图。图1IA至图1ID为显示第二较佳实施例所提出的残光电路模块中的电流控制装置的示意图。图12为显示第二较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图13为本发明所提出的第三较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图14为显示第三较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图15为本发明所提出的第四较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图16为显示第四较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施状态的示意图。图17为本发明所提出的第五较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图18为显示残光照明负载的亮度变化式样的曲线图。图19为本发明所提出的第六较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图20为本发明所提出的第七较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。
具体实施例方式本发明公开了一种发光二极管灯具，其中所利用的发光二极管的原理已为本领域技术人员所能理解，所以下文中的说明不再作完整描述。同时事先声明，下文中所对照的附图是表达与本发明特征有关的结构示意，并未且不需要依据实际尺寸完整绘制。请参考图2为本发明所提出的发光二极管灯具架构方块图。本发明的发光二极管灯具包含主照明电路模块100以及与主照明电路模块100电连接的残光电路模块200。构成前述主照明电路模块100的元件包含主照明驱动装置110和主照明负载120，主照明负载120通过与主照明驱动装置110电连接，通过此主照明驱动装置110而驱动。构成前述残光电路模块200的元件包含直流稳压装置210、储能元件220、断路控制装置230、电流控制装置240以及残光照明负载250。主照明负载120由一个或多个发光二极管构成，在主照明负载由多个发光二极管构成的情况下，多个发光二极管以串联或并联的方式连接。同样，残光照明负载250由一个或多个发光二极管构成。在残光照明负载由多个发光二极管构成的情况下，多个发光二极管以串联或并联的方式连接。在不需残光照明负载颜色与主照明负载颜色不同时，也可将主照明负载的一部分或全部的发光二极管当作残光照明负载使用，以降低成本。发光二极管灯具的动作方式如下:直流稳压装置210从主照明电路模块得到直流分压，再转换以提供残光电路模块200动作所需的直流电压，此直流电压对储能元件220充电，另储能元件220固定电压的方式是通过并联直流稳压装置210，如此才能固定储能元件220每一次放电的时间，并保护储能元件220不因过电压而被损坏。当主照明电路模块100的主照明驱动装置110电源P被切断时，主照明负载120也将熄灭，此时储能元件220经电流控制装置240对残光照明负载250放电。关于主照明电路模块100与残光电路模块200的元件配置和连接，详细说明如下:首先请参考图3及图4，图3为本发明所提出的第一较佳实施例发光二极管灯具架构方块图，而图4为显示图3所示残光电路模块的示意图。前述主照明电路模块100的主照明驱动装置110为切换式功率转换器(Switching Power Supply)或线性直流电源供应器(Linear DC Power Supply)。此主照明驱动装置110与电源P连接,此电源P可为交流、也可为直流，如采用交流，经过主照明驱动装置110整流之后即可变成直流，前述直流电压再经主照明驱动装置110即可提供直流分压。前述残光电路模块200中的电流控制装置240采用定电流电路，此定电流电路种类很多，有的用集成电路或零部件，而有的则用集成电路及零部件，以下逐一说明:PNP-|极性晶体管(BipolarJunction Transistor, BJT)、NPN_ 双极性晶体管(Bipolar JunctionTransistor, BJT)、P 沟道场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)或 N 沟道场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)作为定电流电路的电流控制装置240。图3所示的残光电路模块为采用PNP-双极性晶体管作为定电流电路的残光电路模块200，构成此残光电路模块200的元件包含直流稳压装置210、储能元件220、断路控制装置230、电流控制装置240以及残光照明负载250。构成前述电流控制装置240的元件包含第一 PNP晶体管241和电压设定元件242。其中，第一 PNP晶体管241的集电极连接残光照明负载250的正极，且残光照明负载250的负极接地，第一 PNP晶体管241的基极经第一电阻器243接地，另第一 PNP晶体管241的发射极与电压设定元件242之间接设第二电阻器244，此第二电阻器244能感测电流。图5A至图5C为显示电流控制装置的具体实施形态的示意图。前述电压设定元件242可为一个第一二极管(如图5A所示)或第二 PNP晶体管(如图5B所示)或第一齐纳二极管(如图5C所示)或这些元件的组合。组成前述断路控制装置230的元件包含第二二极管231、第三电阻器232和第一电容器233。其中，第二二极管231的正极可与任一可检测主照明负载120亮灭或主照明驱动装置110电源P被导通与否的接点相接，并仅做单向导通避免逆流。当主照明负载120亮或主照明驱动装置110电源P被导通时，第二电容器233将进行滤波稳压，且通过第三电阻器232切断第一 PNP晶体管241，当主照明负载120灭时，第二电容器233对第三电阻器232、经第一电阻器243对地放电，第一 PNP晶体管241将被开启，使残光照明负载250动作。前述储能元件220为电容器、超级电容器或电池，此储能元件220连接至电流控制装置240。前述直流稳压装置210为串联型稳压电路，其组成元件包含第一 NPN晶体管211、第五电阻器212和第三齐纳二极管215。其中，第一 NPN晶体管211的集电极分别与提供直流分压的主照明电路模块100、以及与第五电阻器212连接，另第三齐纳二极管215的负极分别与第一 NPN晶体管211的基极、以及与第五电阻器212连接，且第三齐纳二极管215的正极是接地的。图6为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施形态的示意图。从图6来看，为了对应不需要残光照明负载的需求，设置可任意开关的第一开关251。在图6所示的电流控制装置240中，第一开关251可设置在电压设定元件242与第二电阻器244之间，设置在电压设定元件242与第一电阻器243之间，设置在电压设定元件242与第一PNP晶体管241之间，或设置在储能元件220与电流控制装置240之间。使用者可通过第一开关251中断或建立储能元件对残光照明负载的供电路径。在发光二极管灯具不需要残光照明的功能或紧急照明的功能时，可通过中断储能元件对残光照明负载的供电路径来达成关闭残光照明的功能或紧急照明的功能。另外，在利用遥控器或利用电力线通讯等进行关灯的情况下，可于主照明驱动装置110与主照明负载120之间或于主照明驱动装置110内设置第三开关(未图示)。第三开关用于建立或中断对主照明负载120的电源供应。另外，第二开关252输入来自微型计算机或控制电路的关灯信号，通过微型计算机或控制电路关断第二开关252，断开主照明电路模块100对残光照明负载及储能元件的电源供给，断路控制装置230因主照明负载120熄灭而启动残光照明负载发光，并消耗储能元件220的能量。第二开关252设置于直流定电压装置210与储能元件220之间或是主照明电路模块100与直流定电压装置210之间。第二开关252和第三开关是一种能接受指定的信号而对电路进行开闭的元件，例如P沟道晶体管、N沟道晶体管、PNP晶体管、NPN晶体管、光耦合器(PhotoCoupler)及继电器等，只要能满足所要功能，并不特定于哪种元件。当是从主照明负载的发光二极管灯串中间取出直流电源供给直流定电压装置210时，由于主照明负载120熄灭时此直流电源的提供就中止，此时就不需有第二开关252的设计。另外，在利用遥控器或电力线通讯等进行关灯的情况下，其它的实施例如下，可于主照明驱动装置110与主照明负载120之间或于主照明驱动装置110内设置第三开关(未图示)。第三开关用于建立或中断对主照明负载120的电源供应。微型计算机接收关断信号，切断第三开关，主照明负载120熄灭；此时不设置有第二开关252，微型计算机直接控制断路控制装置230启动残光照明负载250发光，通过微型计算机的计时器可以设定残光点亮的时间，此控制信号可为PWM信号，通过设定占空比(dutyratio)可以控制残光点亮的亮度，通过微型计算机计时设定的有无，残光照明负载250可为残光功能或是小夜灯功能，当停电时，断路控制模块230强制启动残光照明负载250发光，具有紧急照明灯的功能。图7为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施形态的示意图。从图7来看，组成前述直流稳压装置210的元件可以选用三端集成稳压器216，此三端集成稳压器216具有输入端2161、输出端2162和公共端2163。使主照明电路模块100提供的直流分压接至输入端2161，另使输出端2162接至储存元件220，而公共端2163直接接地。采用PNP-双极性晶体管作为定电流电路的残光电路模块200如何达成定电流，请参考以下说明:当主照明电路模块100的主照明驱动装置110的电源P被切断时，主照明负载120也将熄灭，此时储能元件220对残光照明负载250放电，点亮残光照明负载250，第二电阻器244与第一 PNP晶体管241的发射极串接，电压设定元件242、第一电阻器243和第一 PNP晶体管241的基极并接，使第一 PNP晶体管241的发射极与基极的电压与第二电阻244的电压之和固定，因此流经第二电阻244的电流也固定，使得第一 PNP晶体管241的集电极电流同样固定，一旦残光照明负载250的电流固定，发光强度也随之固定，此时亮度为残光照明负载250产生的残光亮度，储能元件220持续放电，直到流经第二电阻244的电流低于设定电流而不再处于定电流状态，最后到残光照明负载250熄灭为止。另外，主照明电路模块100与残光电路模块200通过断路控制装置230避免同时动作。也就是说，主照明电路模块100的主照明负载120亮时，断路控制装置230将使该残光电路模块200的残光照明负载250不动作。图8为显示第一较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施形态的示意图。从图8来看，在与图6相同的地方，为了对应不需要残光照明负载的需求，而追加可任意开关的第一开关251，并为了在利用遥控器等进行关灯时使残光照明负载发光，而追加第二开关 252。图9为本发明所提出的第二较佳实施例发光二极管灯具架构方块图，图10为图9所示的残光电路模块的示意图，其中残光电路模块为NPN-双极性晶体管型的残光电路模块200,第二较佳实施例与第一较佳实施例的主照明电路模块100相同，在此不再详加赘述。构成此残光电路模块200的元件包含直流稳压装置210、储能元件220、断路控制装置230、电流控制装置240以及残光照明负载250。组成前述电流控制装置240的元件包含电压设定元件242、第一电阻器243、第二电阻器244以及第一 NPN晶体管245。其中，第一 NPN晶体管245的集电极连接残光照明负载250的负极，发射极与第二电阻器244连接并接地，电压设定元件242分别与第一 NPN晶体管245的基极和第二电阻器244连接，且第一 NPN晶体管245的基极经第一电阻器243连接储能元件220。图1lA至图1lD为显示电流控制装置的具体实施形态的示意图。前述电压设定元件242可为第二 NPN晶体管(如图1lA所示)或第一二极管(如图1lB所示)或齐纳二极管(如图1lC所示)或第一二极管串接齐纳二极管(如图1lD所示)。组成前述断路控制装置230的元件包含第三电阻器232、第三NPN晶体管234、第四电阻器235以及第二齐纳二极管236。其中，第三NPN晶体管234的集电极与第一 NPN晶体管245的基极连接，第三NPN晶体管234的发射极接地，另第四电阻器235 —端可与任一可检测主照明负载120亮灭的接点相接，第四电阻器235与第三电阻器232用于设定分压，且用以开关第一 NPN晶体管245，通过第二齐纳二极管236可加快残光照明负载250点亮的速度。前述储能元件220为电容器、超级电容器或电池，此储能元件220连接至残光照明负载250的正极。
前述直流稳压装置210为并联型稳压电路，其组成元件包含第五电阻器212和第三齐纳二极管215。其中，第五电阻器212 —端与提供直流分压的主照明电路模块100连接，另一端连接到第三齐纳二极管215的负极，且与储能元件220并接，而第三齐纳二极管215的正极接地。采用NPN-双极性晶体管作为定电流电路的残光电路模块200如何达成定电流，请参考以下说明:当主照明电路模块100的主照明驱动装置110的电源P被切断时，主照明负载120也将熄灭，此时储能元件220对残光照明负载250放电，点亮残光照明负载250，第一 NPN晶体管245的发射极串接第二电阻器244，且因第一 NPN晶体管245的基极与第一电阻器243并接于电压设定元件242，使基极与发射极的电压与第二电阻器244的电压之和固定，因此流经第二电阻244的电流也固定，使得第一 NPN晶体管245的集电极电流同样固定，一旦残光照明负载250的电流固定,发光强度也随之固定。图12为显示第二较佳实施例所提出的残光电路模块的另一实施形态的示意图。从图12来看，为了对应不需要残光照明负载的需求，设置可任意开关的第一开关251。在图12所示的电流控制装置240中，第一开关251可设置在电压设定元件242与第一电阻器243之间，设置在电压设定元件242与第一 NPN晶体管245之间，设置在电压设定元件242与残光照明负载250之间，或设置在储能元件220与电流控制装置240之间。另外，在利用遥控器或电力线通讯等进行关灯的情况下，第二开关252输入来自微型计算机或控制电路的关灯信号，通过微型计算机或控制电路关断第二开关252，断开主照明电路模块100对残光照明负载及储能元件的电源供给，断路控制装置230因主照明负载120熄灭而启动残光照明负载发光，并消耗储能元件220的能量。第二开关252设置于直流定电压装置210与储能元件220之间。第二开关252是一种能接受指定的信号而对电路进行开闭的元件，例如P沟道晶体管、N沟道晶体管、PNP晶体管、NPN晶体管、光耦合器(PHOTO COUPLER)及继电器等，只要能满足所要功能，并不特定于哪种元件。当是从主照明负载的发光二极管灯串中间取出直流电源供给直流定电压装置210时，由于主照明负载120熄灭时此直流电源的提供就中止，此时就不需有第二开关252的设计。在利用遥控器或电力线通讯等进行关灯的情况下，另外的实施例如下，可于主照明驱动装置110与主照明负载120之间或于主照明驱动装置110内设置第三开关(未图示)。第三开关用于建立或中断对主照明负载120的电源供应。微型计算机接收关断信号，切断第三开关，主照明负载120熄灭；此时不设置有第二开关252，微型计算机直接控制断路控制模块230启动残光照明负载250发光，通过微型计算机的计时器可以设定残光点亮的时间，此控制信号可为PWM信号，通过设定占空比(duty ratio)可以控制残光点亮的亮度，通过微型计算机计时设定的有无，残光照明负载250可为残光功能或是小夜灯功能，当停电时，断路控制模块230强制启动残光照明负载250发光，具有紧急照明灯的功能。以上提到的NPN-双极性晶体管型与PNP-双极性晶体管型残光电路模块200，其断路控制装置230、电流控制装置240及残光照明负载250是可以替换的，也就是说图3与图9中的电流控制装置240、残光照明负载250及断路控制装置230彼此可以替换。虽未图示，残光电路模块200的第三NPN晶体管234也能用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)取代。本发明所采用的残光照明负载250的工作电压与主照明负载120的工作电压二者是独立的，所以工作电压可以依据容易取得的储能元件220来设计，对于储能元件220的选择性也将提高。另外，在使用残光照明负载250作为残光光源时，由于残光照明负载250的额定功率小于主照明负载120的额定功率，并且主照明负载120及残光照明负载250各自设置有电流反馈电阻器，故可简化残光电路的设计复杂度。另外，当储能元件220采用电容器或超级电容器时，直流稳压电路装置210可为串联型稳压电路、并联型稳压电路、开关式稳压器或三端集成稳压器216。但当储能元件220采用电池时,直流稳压电路装置210可为电池充电电路。图13为本发明所提出的第三较佳实施例的发光二极管灯具的架构方块图。图13所不的残光电路模块为P沟道场效应晶体管型的残光电路模块200,构成此残光电路模块200的元件同样包含直流稳压装置210、储能元件220、断路控制装置230、电流控制装置240以及残光照明负载250，但与PNP-双极性晶体管型残光电路模块的不同之处在于:第三较佳实施例的电流控制装置240采用第一 P沟道晶体管246，而非采用第一较佳实施例的第一 PNP晶体管241，第一 P沟道晶体管246的源极对应第一 PNP晶体管241的发射极，第一P沟道晶体管246的漏极对应第一 PNP晶体管241的集电极，第一 P沟道晶体管246的栅极对应第一 PNP晶体管241的基极，使残光照明负载250的正极连接在第一 P沟道晶体管246的漏极。其余电路连接和动作方式与第一较佳实施例相同，在此不再详加赘述。图14为显示第三较佳实施所提出的残光电路模块的另一种实施形态的示意图。从图14来看，实施例是为了对应不需要残光照明负载的需求，而追加可任意开关的第I开关251，并为了在利用遥控器等进行关灯时使残光照明负载发光，而追加第二开关252。图15为本发明所提出的第四较佳实施例发光二极管灯具架构方块图。图15所示的残光电路模块为N沟道场效应晶体管型的残光电路模块200,构成此残光电路模块200的元件同样包含直流稳压装置210、储能元件220、断路控制装置230、电流控制装置240以及残光照明负载250，但与NPN-双极性晶体管型残光电路模块的不同之处在于:第四较佳实施例电流控制装置240采用第一 N沟道晶体管247，而非采用第二较佳实施例的第一 NPN晶体管245，第一 N沟道晶体管247的源极对应第一 NPN晶体管245的发射极，第一 N沟道晶体管247的漏极对应第一 NPN晶体管245的集电极，第一 N沟道晶体管247的栅极对应第一 NPN晶体管245的基极，残光照明负载250的负极连接在第一 N沟道晶体管247的漏极。其余电路连接和动作方式与第二较佳实施例相同，在此不再详加叙述。图16为显示第四较佳实施例所提出的残光电路模块的另一种实施形态的示意图。从图16来看，为了对应不需要残光照明负载的需求，而追加可任意开关的第I开关251，并为了在利用遥控器等进行关灯时使残光照明负载发光，而追加第二开关252。图17为概要显示本发明发光二极管灯具的第五较佳实施例的示意图。本实施例的特点在于进行使残光照明负载的光束、亮度变化的控制。特征在于主照明负载因停电或断电等因素而熄灯后启动残光照明负载，通过点亮残光照明负载使得室内不会一片黑暗，使用者可识别周遭的状况，能确保使用者的安全的上述各实施例中，进一步在残光电路模块200中追加残光照明负载控制部270。残光照明负载控制部270与残光照明负载用电源260和残光照明负载250连接。虽未图示，残光照明负载用电源260可由上述各实施例的直流稳压装置、储能元件及断路控制装置等所形成，而残光照明负载250可整合有上述各实施例的电流控制装置。利用残光照明负载控制部270来控制残光照明负载250的光束、亮度。举例说明，在主照明负载120熄灯后的短暂的期间内，使残光照明负载250以比残光正常点灯时的亮度更高的亮度发光，然后使残光照明负载250的亮度渐渐变化成残光正常亮灯时的亮度。残光照明负载250的亮度变化式样显示于图18，其中发光二极管灯具的亮度在主照明负载动作时间带保持恒定，而发光二极管灯具的亮度在残光照明负载动作时间带递减。在从主照明负载120的照明切换至残光照明负载250的照明后，已经习惯主照明负载120的亮度的眼睛要适应于稍暗的残光照明负载250的亮度需要一些时间。为了极力缩短适应所需的时间，进行残光照明负载250的亮度控制，在残光照明负载250点灯后立即以明亮状态点灯，然后改变亮度直到残光正常点灯时的亮度为止，使得使用者眼睛能够适应残光照明负载的亮度。残光照明负载控制部270可由计时电路及电流检测电路等所构成。例如，由电流检测电路检测定电流电路(即电流控制装置)的反馈电流，同时进行残光照明负载的亮度控制，使得在一定时间内维持明亮状态的亮度，之后以线性方式或其他方式降低残光照明负载的亮度。关于亮度的控制，亮度变化的式样不限于图18所示的那样，可依状况设定成从明亮变化成昏暗或从明亮变化成昏暗再变化成明亮等等。此外，为了通知使用者残光照明负载即将停止发光的时候或残光照明负载发光经过时间，也可进行闪烁动作等等。除了如上述按照预定的亮度变化式样进行控制之外，图17所示的实施例也可用于控制任意值的电流流过残光照明负载。举例说明，通过使用者选择任意的电流或PWM占空比，可选择残光照明负载的亮度。当然，流过的电流大，残光照明负载的亮度会提高，残光照明负载的发光时间将变短。相反地，减少流过的电流，则残光照明负载的亮度会降低，可延长残光照明负载发光时间。也就是说，形成使用者能选择残光照明负载的亮度及残光照明负载的发光时间为特征的电路构成。图19为概要显示本发明发光二极管灯具的第六较佳实施例的示意图。与图17所示实施例的不同之处在于，图19所示的实施例的残光照明负载包含第一子残光照明负载250A及第二子残光照明负载250B，残光照明负载用电源260是通过负载切换电路280而与第一子残光照明负载250A及第二子残光照明负载250B连接，以便交替地使第一子残光照明负载250A及第二子残光照明负载250B动作。由计时电路及电流检测电路等构成的残光照明负载控制部270是与残光照明负载用电源260、负载切换电路280以及第一子残光照明负载250A、第二子残光照明负载250B连接。第一子残光照明负载250A及第二子残光照明负载250B可做成发出彼此不同颜色光的照明负载，例如将第一子残光照明负载250A做成发出绿色光的照明负载，将第二子残光照明负载250B做成发出蓝色的照明负载。然而，本发明不限于此，第一子残光照明负载250A及第二子残光照明负载250B也可做成发出相同颜色光的照明负载。本实施例的特征在于进行使残光照明负载的颜色变化的控制。由于视感度的关系，在主照明负载熄灯切换至残光照明负载后随即发出波长为500nm附近的绿色光。另外，为了通知使用者残光照明负载发光时间即将结束等情形使发光颜色改变，或者可设定使用者喜好的颜色。例如利用电流检测电路检测定电流电路的反馈电流，同时进行发出绿色光一定时间后，使残光照明负载发光颜色变化成蓝色光等的控制。
虽然于图19所示的实施例是双输出的例子，但也可为RGB的三输出或三输出以上。使用具有RGB的元件的LED，进行使色温缓缓变化的控制也可以。关于发光颜色的变化式样，也可使绿-蓝-绿-蓝等颜色依序在短时间变化。再者，也可设置使用者能任意设定色温的电路构成。图20为概要显示本发明发光二极管灯具的第七较佳实施例的示意图。与图17所示实施例的不同之处在于，在图20所示的实施例中，残光照明负载控制部270是由电流检测电路、计时电路及PWM控制电路271等构成。在图17所示实施例的情况下，可通过使残光照明负载0N/0FF，而使残光照明负载闪烁。在图19所示实施例的情况下，可通过利用切换电路使残光照明负载I及残光照明负载2交替动作，而使残光照明负载闪烁。图20所示的实施例的特征在于，通过利用PWM控制电路271使残光照明负载以任意的频率或任意的占空比闪烁，而延长残光照明负载的总发光时间。以人类眼睛难以察觉到有闪烁现象的IOOHz左右(可为IOOHz以上或IOOHz以下的频率)的频率，使残光照明负载闪烁(例如使用PWM点灯方式)，可比起以往以直流点灯方式更能提升残光照明负载的亮度及发光时间的性能。应了解的是，本发明并不局限于上述各实施例，在本发明的启发下，本发明所属技术领域中具有一般知识的人，可做成使用多个实施例的电路而形成的电路结构或组合功能不同的电路而形成的电路结构。一个或多个实施例的一部分特征或全部特征可与其他实施例的部分特征或全部特征组合在一起。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求书；同时以上的描述对于本领域技术人员来说应可明了与实施，因此其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含本申请的权利要求书的范围内。符号说明P 电源100 主照明电路模块110 主照明驱动装置120 主照明负载200 残光电路模块210 直流稳压装置211 第一 NPN 晶体管212 第五电阻器2153第三齐纳二极管216 三端集成稳压器2161 输入端2162 输出端2163 公共端220 储能元件230 断路控制装置231 第二二极管
232第三电阻器233第一电容器234第三NPN晶体管235第四电阻器236第二齐纳二极管240电流控制装置241第一 PNP 晶体管242电压设定元件243第一电阻器244第二电阻器245第一 NPN 晶体管246第一 P沟道晶体管247第一 N沟道晶体管250残光照明负载250A第一子残光照明负载250B第二子残光照明负载260残光照明负载用电源270残光照明负载控制部271 PWM控制电路
280负载切换电路
权利要求
1.一种发光二极管灯具，包含: 主照明电路模块(100)，其包含主照明驱动装置(110)和主照明负载(120)，该主照明驱动装置(110)用于驱动该主照明负载(120)使其发光；以及 残光电路模块(200)，其包含:直流稳压电路装置(210)，其与该主照明电路模块(100)电连接且接受该主照明电路模块(100)提供的直流分压；储能元件(220)，其与该直流稳压电路装置(210)电连接；电流控制装置(240)，其与该储能元件(220)电连接；以及残光照明负载(250)，其被该电流控制装置(240)驱动而发光。
2.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该电流控制装置(240)包含第一NPN晶体管(245)，该残光照明负载(250)的负极与该第一 NPN晶体管(245)的集电极连接，该电流控制装置(240)进一步包含与该第一 NPN晶体管(245)连接的电压设定元件(242)。
3.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该电流控制装置(240)包含第一N沟道晶体管(247)，该残光照明负载(250)的负极与该第一 N沟道晶体管(247)的漏极连接，该电流控制装置(240)进一步包含与该第一 N沟道晶体管(247)连接的电压设定元件(242)。
4.根据权利要求2所述的发光二极管灯具，其中该电压设定元件(242)是从由第二NPN晶体管、第一二极管和第一齐纳二极管构成的群组中选出的。
5.根据权利要求3所述的发光二极管灯具，其中该电压设定元件(242)是从由第二NPN晶体管、第一二极管和第一齐纳二极管构成的群组中选出的。
6.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该电流控制装置(240)包含第一PNP晶体管(241)，该残光照明负载(250)的正极与该第一 PNP晶体管(241)的集电极连接，该电流控制装置(240) 进一步包含与该第一 PNP晶体管(241)连接的电压设定元件(242)。
7.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该电流控制装置(240)包含第一P沟道晶体管(246)，该残光照明负载(250)的正极与该第一 P沟道晶体管(246)的漏极连接，该电流控制装置(240)进一步包含与该第一 P沟道晶体管(246)连接的电压设定元件。
8.根据权利要求5所述的发光二极管灯具，其中该电压设定元件(242)是从由第二NPN晶体管、第一二极管和第一齐纳二极管构成的群组中选出的。
9.根据权利要求6所述的发光二极管灯具，其中该电压设定元件(242)是从由第二NPN晶体管、第一二极管和第一齐纳二极管构成的群组中选出的。
10.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该直流稳压电路装置(210)为串联型稳压电路，该串联型稳压电路包含第一 NPN晶体管(211)、第五电阻器(212)和第三齐纳二极管(215)，该第三齐纳二极管(215)的负极与该第一 NPN晶体管(211)的基极连接。
11.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该直流稳压电路装置(210)为并联型稳压电路，该直流稳压电路装置(210)包含第五电阻器(212)和第三齐纳二极管(215)，该第三齐纳二极管(215)的负极与该第五电阻器(212)连接。
12.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该直流稳压电路装置(210)为三端集成稳压器(216)。
13.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该直流稳压电路装置(210)为开关式稳压器。
14.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该直流稳压电路装置(210)为电池充电电路。
15.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该残光照明负载(250)的额定功率低于该主照明负载(120)的额定功率。
16.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该残光照明负载(250)的工作电压低于该主照明负载(120)的工作电压。
17.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该主照明负载由多个发光二极管构成，该主照明负载的一部分或全部发光二极管作为残光照明负载使用。
18.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该残光电路模块(200)进一步包含第一开关(251)，该第一开关(251)设置于该电流控制装置(240)中，用于中断或建立从该储能元件(220)对该残光照明负载(250)的供电路径。
19.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其中该残光电路模块(200)进一步包含第二开关(252)，该第二开关(252)设置于该直流稳压电路装置(210)与该储能元件(220)之间，用于中断或建立从该直流稳压电路装置(210)对该储能元件(220)与该残光照明负载(250)的供电路径。
20.根据权利要求19所述的发光二极管灯具，其中该第二开关(252)通过遥控器或微型计算机触发而动作。
21.根据权利要求19所述的发光二极管灯具，其中该主照明电路模块(100)进一步包含第三开关，该第三开关设置于该主照明驱动装置(110)内，或设置于该主照明驱动装置(110)与该主照明负载(120)之间，用于建立或中断对该主照明负载(120)的电源供应，该第三开关由遥控器或微型计算机触发而动作。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的发光二极管灯具，其中该残光电路模块(200)进一步包含断路控制装置(230)，使得当主照明电源导通时残光电路关断，而当主照明电源关闭时残光电路开始动作，驱动残光照明负载(250)发光。
23.根据权利要求22所述的发光二极管灯具，其中该断路控制装置(230)是从由第二二极管(231)、第三电阻器(232)和第一电容器(233)构成的群组中选出的。
24.根据权利要求22所述的发光二极管灯具，其中该断路控制装置(230)是从由第三电阻器(232)、第三NPN晶体管(234)、第四电阻器(235)和第二齐纳二极管(236)构成的群组中选出的。
25.根据权利要求1至21中任一项所述的发光二极管灯具，其中该残光电路模块(200)进一步包含残光照明负载控制部(270)，用于控制流过该残光照明负载的电流、该残光照明负载的发光亮度以及该残光照明负载的发光时间中的至少一者。
26.根据权利要求25所述的发光二极管灯具，其中该残光照明负载控制部(270)由电流检测电路和计时电路构成。
27.根据权利要求25所述的发光二极管灯具，其中由该直流稳压装置、该储能元件及该断路控制装置形成残光照明负载用电源(260)，该残光照明负载(250)包含多个子残光照明负载(250A、250B)，该残光电路模块(200)包含负载切换电路(280)，该残光照明负载控制部(270)与该残光照明负载用电源(260)、该负载切换电路(280)以及这些子残光照明负载(250A、250B)连接，该残光照明负载用电源(260)通过该负载切换电路(280)而与这些子残光照明负载(250A、250B)连接，以便交替地使这些子残光照明负载(250A、250B)动作。
28.根据权利要求27所述的发光二极管灯具，其中这些子残光照明负载(250A、250B)的发光颜色各不相同。
29.根据权利要求25所述的发光二极管灯具，其中该残光照明控制部(270)包含PWM控制电路(271)，用于以PWM亮灯方式使该残光照明负载以设定的频率或设定的占空比闪烁。
全文摘要
本发明提供一种发光二极管灯具，包含彼此电连接的主照明电路模块和残光电路模块，残光电路模块具有直流稳压装置，该直流稳压装置从主照明电路模块获取直流电压，进而为残光电路模块提供稳定的直流电压。当电源导入时，前述直流电压稳压装置为残光电路模块的储能元件提供充电电压，当电源切断后，前述储能元件对残光电路模块放电。残光电路模块进一步包含驱动残光照明负载的电流控制装置。
文档编号H05B37/02GK103152901SQ20121035569
公开日2013年6月12日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年10月3日
发明者藤川隆浩, 田中正昭, 庄斐志 申请人:巨铠实业股份有限公司, Nec照明株式会社