CN1952471A - 发光二极管平面灯 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管平面灯，包括线路板，反光镜，LED光源，光敏探头，控制电路，四线插头。若干只发光二极管安装在线路板上组成LED平面光源，并与控制电路紧密结合成一体，取消了分体式控制器。在线路板正面镀上金属反光层作反光镜，并设有一只光敏探头感应天气阴晴。通过四线插头与太阳电池和蓄电池方便连接。太阳能路灯其灯具光源，采用本发明发光二极管平面灯：控制电路损耗低于2％，光源寿命长达5－10万小时，发光效率高达60流明/瓦，无频闪，不眩目，连续阴雨10天以上都能点亮。

Description

发光二极管平面灯

一、所属技术领域

本发明涉及一种太阳能灯具，尤其是指一种太阳能路灯灯具。

二、背景技术

太阳能路灯因符合环保节能要求及其用电的安全性，越来越被广泛应用。现有的太阳能路灯主要由太阳电池，蓄电池，灯具，控制器组成。

现有太阳能路灯，其控制器是分体式，普遍存在电路元件分流大，压降严重，馈线长的庳端，致使自身损耗10％以上，甚至高达20％-30％，所以蓄电池经过控制器后输给光源的供电利用率很低：加之控制器对蓄电池的过电压保护不当，在当午日丽时，断开太阳电池向蓄电池充电，造成蓄电池充电效率低。

现有太阳能路灯，其灯具光源一般采用节能灯，如果太阳电池峰值功率比较大也有用小功率钠灯。节能灯作为太阳能路灯光源并不是理想光源：一方面发光体自身遮光严重，光通量空中损失大；另方面由于依靠太阳电池充电的蓄电池的输出电压，受天候影响变化很大，经常使节能灯在欠触发状态下工作，不但使节能灯实际光通量大打折扣，而且灯管极易发黑报废，其使用寿命长则几个月短则几天。用小功率钠灯作太阳能路灯光源也发生与节能灯类似的情况。

中国专利曾公开了实用新型专利“半导体发光二极管太阳能路灯控制电路”(ZL200420014475.8，公告日：2005.02.02)。该“实用新型涉及一种半导体发光二极管太阳能路灯控制电路，它由微处理器电路、稳压电源电路、实时时钟电路、液晶显示电路、充电开关电路、放电开关电路、键盘接口电路、太阳电池和蓄电池接口电路组成，可应用于太阳能光电与LED构成的照明***”。由该实用新型制作的控制器是分体式的，仍没有解决现有太阳能路灯所存在的控制器损耗高、充电效率低和光源发光效率低、寿命短的技术问题。

三、发明内容

针对现有太阳能路灯所存在的技术问题，本发明提供一种发光二极管平面灯，它损耗小，效率高，并取消了太阳能路灯中的分体式控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发光二极管平面灯，包括线路板，反光镜，LED光源，光敏探头，控制电路，四线插头；在线路板正面安装着若干只发光二极管组成LED平面灯，LED平面灯与控制电路成一体。

LED只数多少是根据与之配套的太阳电池峰值功率、蓄电池容量和使用要求而定。

本发明发光二极管平面灯，由於光源采用LED平面灯，光源的发光效率高达60流明/瓦，寿命长达5-10万小时，LED光源无频闪，不眩目，更有利交通安全；线路板正面镀以金属反光层作反光镜，光通量空间损失大大减小，进一步提高了道路照明效果；取消了分体式控制器，太阳电池向蓄电池充电效率达到99％，而蓄电池向LED光源供电效率达到98％以上，即控制电路的损耗2％以下。本发明的有益效果，还可以从以下试验得到验证：按以上技术方案制作的一盏发光二极管平面灯，其上装有224只优质LED，总功率为13瓦，将该灯安装在离地面6米的空中，与之配套的太阳电池峰值功率50瓦，蓄电瓶容量12伏45安时。在离地面1.2米水平面上的光源正中下方直径2米范围内，用照度计测得平均水平照度为20勒克司；然后换上相同功率的节能灯，在不接分体式控制器条件下，测得的平均水平照度为12勒克司，如果接上分体式控制器，节能灯的水平照度还要降低10％-20％。

三、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1和图2是本发明的结构示意图：其中图1是正视图，图2是俯视图。

图3是控制电路原理图。

图中1.线路板，2.反光镜，3.LED光源，4.光敏探头，5.四线插头，6.控制电路。

五、具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明及其产生的有益效果再作描述。

参见图1、图2，一种发光二极管平面灯，包括线路板(1)、反光镜(2)、LED光源(3)、光敏探头(4)、四线插头(5)、控制电路(6)；在线路板正面安装着若干只发光二极管组成LED平面灯，在线路板反面安装着控制电路，LED平面灯与控制电路成一体。

参见图1、图2，在线路板(1)正面镀金属反光层作反光镜(2)。

参见图3、图2，控制电路中有一只光耦IC1，其1脚接四线插头(5)的①端，①端接太阳电池UT正极和二极管DS的正极；IC2的2脚接电阻R1，电阻R1接四线插头(5)的②端，②端接太阳能电池UT负极；光耦IC1的3脚，接时基集成电路IC2的2脚、6脚和电阻R2，电阻R2接到公共地(D)；光耦IC1的4脚通过电阻R2接时基集成电路IC2的4脚、8脚和二极管DS的负极。傍晚，光耦IC1的3脚输出低电平，时基集成电路IC2的3脚输出开灯信号；黎明，光耦IC1的3脚变为高电平，时基集成电路IC2的3脚输出关灯信号。在此，采用光耦的输出电阻变化区分黎明和傍晚，以及采用时基集成电路输出关灯和开灯信号，其优点是：驱动能力，抗干扰能力强，损耗很低。

参见图3，时基集成电路IC2的3脚输出分两路：一路接电阻R4，电阻R4接光敏电阻RG和电容C1，光敏电阻和电容C1接开关三极管T1的基极，以实现开关三极管T1通宵导通，通宵点亮发光二极管一组LED11；另一路接电位器RW和时基集成电路IC3的4脚和8脚，电位器RW下端接IC2的2脚和6脚以及电容C2正极构成定时电路，时基集成电路IC3的3脚接电阻R5，电阻R5接开关三极管T2的基极，以实现开关三极管T2导通后定时截止，达到发光二极管二组LED22上半夜点亮灯下半夜关熄的目的。LED光源分两组的作用：既提高上半夜的道路照明亮度，又能使下半夜减少电能输出，以保证LED光源在连续阴雨10多天的天候条件下也能点亮。

参见图3，发光二极管一组LED11正极接电路正极U+，负极接开关三极管T1的集电极；发光二极管二组LED22正极接电路正极U+，负极接开关三极管T2的集电极。

参见图1和图3，光敏电阻RG接入开关三极管T1的基极回路，由光敏电阻RG做的光敏探头(4)安装在LED光源(3)旁边，直接感应LED光源亮度，简便探测出天候阴睛状况，并以电阻值大小表现出来。利用光敏电阻RG的电阻值随天候阴晴变化，达到对蓄电池过放、过充保护，其优点是：线路损耗低，蓄电池的充电效率高。

参见图3，稳压管DW负极接太阳电池UT正极，稳压管DW正极接太阳电池UT负极。如果LED光源损坏了几天没有更换，在强烈阳光下有可能发生蓄电池充电电压过高的异常情况，这时稳压管DW就会起钳位作用，保护蓄电池E不受过压危害。在正常情况，稳压管DW没有损耗。

参见图3，本实施例的工作原理综述如下：白天，太阳电池UT输出工作电压，光耦IC1的3脚和4脚(输出端)电阻值很低或趋向0，使时基集成电路IC2的2脚和6脚(输入端)电位≥2/3E，时基集成电路IC2的3脚(输出端)为低电平(OV)，即VDD＝0：开关三极管T1和T2都截止，两组发光二极管LED11和LED22都不亮；傍晚，太阳电池UT电压趋为OV，光耦IC1的3脚和4脚(输出端)趋高阻，时基集成电路IC2的2脚和6脚(输入端)电位≤1/3E，时基集成电路IC2翻转，其3脚输出高电平，开关三极管T1和T2都导通，两组发光二极管LED11和LED22同时点亮。与之同时，时基集成电路IC3得到了工作电源，并通过电位器RW对电容C1充电开始计时，对已导通的开关三极管T2进行导通计时，整定时间到，时基集成电路IC3翻转，关闭了发光二极管组LED22回路。第二天黎明，太阳电池UT电压由低变高，光耦IC1输出电阻趋0，使时基集成电路IC2和IC3翻转，关闭了LED光源组LED11回路；同时，电容C1放电，等待再次定时。光敏探头(4)安装在LED光源(3)旁边，起自动调节蓄电池E输出电流作用：在天气阴雨时，蓄电池E充电不足端电压低，引起LED光源的发光亮度降低，光敏探头感应到以后，自动调高RG的电阻值，使开关三极管T1基极电流和集电极电流减小，即发光二极管组LED11回路电流减小，从而使蓄电池E输出的电流减小，保护了蓄电池E不致欠压运行；当连续晴天，特别在日照时间长的夏天，蓄电池E充电过盈端电压较高，引起光源的亮度提高，光敏探头(4)自动调低RG的电阻值，使开关三极管T1的基极电流和集电极电流增大，即发光二极管组LED11回路电流增大，从而使蓄电池E输出电流增大，保护了蓄电池E第二天不致过充。稳压管DW作为蓄电池的二级保护，即在LED光源损坏了没有及时更换的异常情况下，对蓄电池进行过压保护。

Claims (8)

1，一种发光二极管平面灯，包括线路板(1)，反光镜(2)，LED光源(3)，光敏探头(4)，四线插头(5)，控制电路(6)，其特征是：在线路板正面安装着若干只发光二极管组成LED平面灯，在线路板反面安装着控制电路，LED平面灯与控制电路成一体。

2，根据权利要求1所述的发光二极管平面灯，其特征是：在线路板(1)正面镀金属反光层作反光镜(2)。

3，根椐权利要求1所述的发光二极管平面灯，其特征是：若干只发光二极管(LED)以平面安装在线路板(1)上，分为两组，发光二极管一组(LED11)正极接电路正极(U+)，负极接开关三极管(T1)的集电极；发光二极管二组(LED22)正极接电路正极(U+)，负极接开关三极管(T2)的集电极。

4，根据权利要求1所述的发光二极管平面灯，其特征是；LED光源(3)旁边安装一只光敏探头(4)。

5，根据权利要求1所述的发光二极管平面灯，其特征是：控制电路(6)安装在线路板(1)背面，与四线插头(5)连接，四线插头(5)与太阳电池(UT)和蓄电池(E)连接：四线插头(5)的①端和②端分别接太阳电池(UT)正极和负极；四线插头(5)的③端和④端分别接蓄电池(E)正极和负极。

6，根据权利要求1所述的发光二极管平面灯，其特征是：控制电路(6)中有一个光耦(IC1)，其1脚接太阳电池(UT)正极，其2脚通过电阻(R1)接太阳电池(UT)负极；光耦(IC1)的3脚接时基集成电路(IC2)的2脚和6脚以及电阻(R3)，光耦(IC1)的4脚通过电阻(R2)接时基集成电路(IC2)的4脚和8脚以及接二极管(DS)的负极和电路正极(U+)。

7，根椐权利要求1或3所述的发光二极管平面灯，其特征是：时基集成电路(IC2)的3脚输出分两路：一路接电阻(R4)，电阻(R4)接光敏电阻(RG)和电容(C2)，光敏电阻(RG)和电容(C2)接开关三极管(T1)基极；另一路接电位器(RW)和时基集成电路(IC3)的4脚和8脚，电位器(RW)下端接时基集成电路(IC3)的2脚和6脚以及电容(C1)正极，时基集成电路(IC3)的3脚接电阻(R5)，电阻(R5)接开关三极管(T2)基极。

8，根椐权利要求5所述的发光二极管平面灯，其特征是：稳压管(DW)负极接太阳电池UT正极，稳压管(DW)正极接太阳电池(UT)负极。

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