CN204559929U - 照明*** - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种照明***，其具有一电源、一电能储存装置、一控制器、一切换装置，当电源正常运作时，其供应一工作电压到至少一灯具；当电源无法正常运作时，切换装置切换至电能储存单元，电能储存装置供应工作电压到至少一灯具。

Description

照明***

技术领域

本实用新型是关于一种照明***，其尤指一种可切换供应工作电压来源的照明***。

背景技术

在现今环保意识高涨时代，能源的开发及消耗已被更加重视。针对能源消耗方面，又以节约用电是主要考虑，盖传统电能生产过程会消耗大量环境资源，而电能的使用，则会造成环境负担。此外，各国政府为增进社会公益，多采取调涨电价措施，以增加国家财政，亦间接促使用电人自主性管理用电量，达到环保节能的效果。故用电量如可有效控制，使电能的消耗达到最大效率，避免不必要浪费，除可使产业经济效益增加，对商家的成本管理亦具有相当帮助。

为延长人类活动时间及增加工作环境，照明设备为日常中不可获缺的物，目前常用照明以灯泡或灯管为主要光源，惟该些装置即使经多次改良仍有其缺点，其中灯泡以钨丝发光，光电转换效率低，多数能量更消耗在热能，故耗电量高，反应慢或容易损坏，而灯管中为使电子相互撞击产生光，需要填充汞气体，惟汞对环境所造成污染系无可避免，不适于环保应用。取代传统灯泡或灯管的主流技术，以发光二极管(Light-Emitting Diode:LED)呼声最高，其利用电子在半导体材料能阶中移动产生光的特性，具有耗电量低且效率高，又不似传统灯泡以灯丝发光，因此使用寿命长且不易损坏，或填充汞气体对环境造成重大污染，广泛使用发光二极管取代传统灯具系指日可待。

目前多数灯具规格皆由多数厂商统一制定，为使发光二极管在使用者无需另行更换照明设备情况下，发光二极管的应用主要系配合习知灯具规格，将多数发光二极管以串联或并联方式，设置于灯座上，形成一灯具。又各家厂商依其使用目的与环境，于每颗灯具内部设置发光二极管串或并联数量为不一致。例如，目前一颗发光二极管额定电压约3～4伏特，厂商系将多个发光二极管串联或并联成一灯具，且该灯具可再串联或并联使的适用家庭110伏特的额定电压。如此一来，每个厂商出产灯具所需消耗的电压即不同，使得不同样式或不同数量的发光二极管形成的灯具，所需电压不同，使用者如欲同时使用不同灯具，则需各种灯具的电源供应器，若电源供应器不当应用，可能造成灯具烧毁，或照明亮度不足等情况。此时，因此，须分别携带不同需求的电源供应器，对于在不同地点或随时移动使用该些灯具的使用者来说是一大负担。

为解决上述问题，习知技术中，提供一种灯具，设置一发光灯条，发光灯条包括多个发光二极管，此灯具包括：一驱动模块、一壳体、一灯罩及灯座。驱动模块包括一驱动单元及一规格辨识单元，驱动单元对应规格辨识单元获得的一规格数据提供特定电子特性的电子环境予发光灯条，使得发光灯条发光。发光灯条是设置于壳体及灯罩之间，并经由灯座电性连接驱动模块，其中，前述规格数据系由规格辨识单元自发光灯条所获得。藉由设置于灯具中的规格辨识单元，取得储存于发光灯条的规格储存单元中的一规格数据，以辨识出发光灯条及/或其内的发光组件的电子特性，从而提供符合发光灯条所用的电子特性的电子环境，使得发光灯条发光。惟此种方法倚靠规格辨识单元辨识不同规格的灯具，需另外设置规格储存单元，造成额外的耗电量或灯具空间。

另一习知技术系一种发光二极管控制电路，适用于控制一发光二极管灯管，该发光二极管灯管包含多个发光二极管灯串，其中该发光二极管灯管较佳的最大输入电压不超过70伏特且发光二极管灯串的灯串数目较佳限制于4串以内。该发光二极管控制电路包含多个二极管、一保护电路、多个定电流电路及一切换开关。每一二极管的正极连接单一发光二极管灯串的输出端。保护电路连接于每一二极管的负极，当该发光二极管灯管的输入端电压高于一临界值或是该发光二极管灯管中有发光二极管出现短路时，该保护电路输出一切换信号。每一定电流电路连接单一发光二极管灯串的输出端，并依据一开关控制信号控制该定电流电路是否工作以进而控制该发光二极管灯管是否工作，且依据一调光控制信号控制该发光二极管灯管的亮度。切换开关在未接收到该切换信号时不影响该开关控制信号，并在接收到该切换信号时通过该开关控制信号控制该发光二极管灯管不工作。上述方法利用定电流电路，使每个发光二极管灯串都可以工作，并控制亮度，惟该方法为避免电压过大损毁，其限制灯串最大电压为不超过70伏特，如此一来，若使用者需要更多的灯串，使用超过70伏特，此方法即不可行。

因此，习知技术对于灯具的工作电压，无法准确掌握，尤其在灯具数量为知时，相对的电源供应装置的选择就特别重要，如只用一种电源供应装置驱动整个照明***，当电源供应装置无法工作时，照明***即无法运作。此外，当电源供应装置回复正常工作，瞬间最大电流可能使的后端灯具发生烧毁，故有必要在电源供应装置及灯具间设置避免此类问题发生的设备。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种照明***，供给至少一灯具工作电压，该工作电压可自动切换选自电能储存装置或直接由市电供应。

本实用新型的次要目的在于提供一种照明***当供应来自市电时，可稳定输出，使该些灯具正常运作，且不致烧毁。

为达到上述所指称的各目的与功效，本实用新型系揭露一种照明***，在平常时候利用一电源为驱动整个照明***电压，电源可以提供市电或太阳能发电设备，本照明***具有一断电侦测单元，该断电侦测单元经由电流侦测，当电源无法正常运作时，此时应切换至电能储存单元，并利用电能储存单元为驱动整个照明***电压。此外，本实用新型具有一控制器，当供应来自市电时，可提供稳定工作电压予至少一个灯具，该灯具系由多个发光二极管串接而成，控制器具有一侦测单元，可以侦测该些发光二极管的总电流，并利用发光二极管的电压电流特性曲线，调节工作电压，使得该些发光二极管可已全部导通，且不致烧毁。

本实用新型在一实施例中，其系包含：一电能储存装置；一控制器；一切换装置；以及至少一个灯具。

本实用新型在另一较佳实施例中，其中该电源系市电或太阳能发电设备。

本实用新型另一较佳实施例中，其中该电能储存装置系蓄电池。

本实用新型另一较佳实施例中，其中该切换装置具有一断电侦测单元。

本实用新型在另一较佳实施例中，该切换装置可以包含开关。

本实用新型在另一较佳实施例中，其中该灯具可以是由多个发光二极管串接组成。

本实用新型在另一较佳实施例中，该灯具可以是一灯管或一灯泡。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1，其为本实用新型的一较佳实施例的照明***示意图；

图2：其为本实用新型的另一较佳实施例的照明***示意图；

图3：其为本实用新型的控制器示意图；

图4：其为本实用新型的控制器工作流程图；

图5：其为多个发光二极管的工作曲线。

【图号对照说明】

100      电源

200      电能储存装置

300      控制器

301      控制单元

302      侦测单元

400      控制器

401      断电侦测单元

500      灯具

600      电源

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

请参阅图1，其为本实用新型的一较佳实施例的照明***的示意图；如图所示，本实用新型的照明***包含一电源100、一电能储存装置200、一控制器300及一切换装置400。电能储存装置200耦接电源100及切换装置400，控制器300具有一输入端及一输出端，输入端耦接电源100，输出端耦接切换装置400。

切换装置400切换该灯具的工作电压自电源100经过控制器400调节，或者直接自电能储存装置200。电源100经过控制器400的输入端，与控制器400的输出端输出工作电压予灯具500。供应电能储存装置200则是直接供应工作电压予灯具500。灯具500可以是由多个发光二极管组装而成。电源100可为一市电，或者是绿色能源，例如：一太阳能发电设备，电源100可透过控制器300供应工作电压予至少一灯具500，且电能储存装置200为一蓄电池，直接输出一直流电压。此外，电能储存装置200并不限制耦接电源供应装置100，亦可直接耦接其它电源600(如图2所示)储存电能，其它电源600也可为一市电或一太阳能发电设备。本实施例的灯具500可为一灯管或一灯泡，灯具500具有多个发光二极管，该些发光二极管相互串接。

本实施例的切换装置400可为一开关，并具有一断电侦测单元401，断电侦测单元401用以侦测电源100是否正常运作，例如：可侦测电源100的电流是否正常输出，以判断电源100是否正常运作。当切换装置400的断电侦测单元401侦测并判断电源100经由控制器400的供应可正常运作时，切换装置400切换供应来自控制器400，使电源100透过控制器400供应电压，使电源100、控制器300、切换装置400及至少一灯具500形成另一导电通路，并且电能储存装置200可一并储存电源100所提供的电能。当切换装置400的断电侦测单元401侦测并判断电源100无法正常运作(例如：停电或无太阳光照射)时，切换装置400切换至电能储存装置200，使电源100、切换装置400及至少一灯具500形成另一导电通路，如此电能储存装置200供应工作电压予至少一灯具500。当电源100回复正常运作时，切换装置300再切换至电源100。

请参阅图3，其为本实用新型的一较佳实施例的控制器示意图；如图所示，控制器300包含一控制单元301，控制单元301可调节工作电压，所以控制器接收电源100或电能储存装置200所提供的工作电压，并透过控制单元301调节工作电压，然后控制器300输出经控制单元301调节的工作电压予至少一灯具500，其中，该些灯具500由多个发光二极管组成，故所述工作电压是该些发光二极管全部导通，而且不会使该些发光二极管烧毁的电压。

控制器300更包含一侦测单元302，而灯具500包含多个发光二极管，侦测单元402侦测该些发光二极管的总电流，并将该总电流信号回传予控制单元301，控制单元301依该总电流控制工作电压。由于该些发光二极管为使用者随时可增减数量，控制单元301利用侦测单元302侦测的总电流取得该些发光二极管全部导通的工作电压，并控制该工作电压，且避免该些发光二极管烧毁。

请参照图4，其为控制器的工作流程图；如图所示，首先，控制器的控制单元301输出端产生一初始工作电压(步骤S10)，侦测单元302开始侦该些发光二极管的总电流(步骤S20)，接着控制单元301对工作电压增幅(步骤S30)，侦测单元302再次侦测该些发光二极管的总电流(步骤S40)，控制单元依据工作电压及总电流计算斜率(步骤S50)，接着判断斜率使否为所有发光二极管工作D的工作电压(步骤S60)，当所有发光二极管皆导通时，即产生一工作讯好使控制单元不再增幅工作电压(步骤S70)。藉由上述工作流程，可避免瞬间电压过大，使得发光二极管烧毁，且当灯具数量为随时可增减时，控制器可精确使该些发光二极管皆处于导通状态。

请参照图5，其为多个发光二极管的工作曲线；如图所示，以下说明控制器300的工作原理，控制单元301的初始工作电压为Vn，然后续增幅的工作电压为Vn1、Vn2及Vn3，而发光二极管导通的切入电压为Vcut，其中工作电压Vn及Vn1小于Vcut，工作电压Vn2及Vn3大于Vcut。当工作电压为Vn时，产生一总电流In，当工作电压增幅至Vn1时，产生另一总电流In1，此时，控制单元301由工作电压Vn及总电流In，与工作电压Vn1及总电流In1，可得一斜率S1，计算公式为：

$S1=\frac{\left(\mathrm{In}1\right)-\left(\mathrm{In}\right)}{\left(\mathrm{Vn}1\right)-\left(\mathrm{Vn}\right)}$

当工作电压增幅至Vn2时，产生一总电流In2，此时，控制单元401由工作电压Vn1及总电流In1，与工作电压Vn2及总电流In2，可得一斜率S2，计算公式为：

$S2=\frac{\left(\mathrm{In}2\right)-\left(\mathrm{In}1\right)}{\left(\mathrm{Vn}2\right)-\left(\mathrm{Vn}1\right)}$

以此类推当工作电压Vn3时，控制单元301亦可得一总电流In3以及一斜率S3。由此可得，当工作电压逐渐增幅时，发光二极管上电压及电流斜率会越大，当工作电压等于Vn或Vn1时，发光二极管可能尚未完全导通，在工作电压Vn1所得到斜率S1非常小；当工作电压为Vn2或Vn3时，所有发光二极管可能全部导通状态，在工作电压Vn2及Vn3所得到斜率S2及S3非常大。由该斜率的变化，即可决定该些发光二极管的全部导通的电压。藉由上述装置及其方法，照明***透过本实用新型的控制器300，当输出端耦接发光二极管D数量在随时可增捡时，可精确得到目前需要的工作电压，增幅工作电压使该些发光二极D体皆为工作状态。

本实用新型的照明***，具有一电源、一电能储存装置、一控制器、一切换装置以及灯具，灯具由多个发光二极管组装而成，在平常时候利用电源透过控制器驱动整个照明***的电压源，当电源无法正常运作时，切换装置内部断电侦测单元经由电流侦测，得知此时应切换至电能储存单元，利用电能储存单元为驱动整个照明***的电压源。此外，本实用新型具有一控制器，不论驱动的电压源来自电源，而灯具数量为可增减的情况下，皆可提供稳定工作电压予至少一个灯具，控制器具有一侦测单元，可以侦测该些发光二极管的总电流，并利用发光二极管的电压电流特性曲线，调节工作电压，使得该些发光二极管可已全部导通，且不致烧毁。此外，电能储存装置除了可直接耦接电源储存电能外，本实用新型更可包含其它电源，电能储存装置亦可以利用其它电源供应储存电能，以利电能储存装置的电能不致完全消耗。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种照明***，其特征在于，其系包含：

一电能储存装置，耦接一电源；

一控制器，耦接该电源；

切换装置，耦接该该电能储存装置与该控制器；以及

至少一灯具，耦接该切换装置；

其中，该切换装置选择该灯具的工作电压为该电能储存装置或该控制器。

2.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，该控制器更具有一侦测单元以及一控制单元，该侦测单元侦测该些灯具的一总电流，该控制单元耦接该侦测单元，该控制单元依据该总电流调整一工作电压予该灯具。

3.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该电源系供应市电。

4.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该电源系一太阳能发电设备。

5.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该电能储存装置系一蓄电池。

6.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该切换装置更包含一断电侦测单元。

7.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该切换装置系一开关。

8.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该灯具系一灯管或一灯泡。

9.如权利要求1所述的照明***，其特征在于，其中该灯具系多个发光二极管组装而成。