WO2009152642A1 - 主动式自发光led灯 - Google Patents

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孟忠
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Meng Zhong
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback

Definitions

  • the present invention relates to an LED lamp lighting device, and more particularly to an active self-illuminating LED lamp. Background technique
  • the Chinese invention patent application CN 177585A disclosed a power system of a Fara electric vehicle capable of utilizing solar energy. It proposed to use a Farad capacitor as the main energy storage component, which can effectively prolong the charge and discharge of the solar charge and discharge device. frequency.
  • the farad capacitor has the characteristics of large current, fast charge and discharge of a common capacitor, and is used in a solar LED light-emitting device, and is discharged very quickly, and cannot be stably operated for a long time.
  • the active self-luminous LED lamp of the present invention comprises an LED lamp set, a farad capacitor group and a solar stabilized charging power source including a solar panel and a Zener diode; wherein, the solar stabilized charging power source passes through a diode D 2 farad capacitor charging set, the capacitance in the group through a current limiting device to charge the electrolytic capacitor C 3, the electrolytic capacitor C 3 to release a pulse current to the LED lamp set through an oscillating circuit.
  • the capacitor group can be composed of one farad capacitor or more than one farad capacitor; multiple method capacitors can be connected in series or in parallel.
  • the LED light group can be composed of one or more LEDs, and multiple LED light groups can be connected in series or in parallel.
  • the oscillating circuit can be an oscillating circuit composed of various single-chip microcomputers or 555 oscillating circuits or triodes or RC RC or LC oscillating circuits.
  • the current limiting device can be a current limiting circuit, a current limiting resistor or other electrical component capable of acting as a current limiting device.
  • diode D 2 prevents the farad capacitor from discharging to the solar panel when there is insufficient illumination.
  • the farad capacitor discharge is charged to the electrolytic capacitor C 3 through a current limiting device with a large resistance, and the current can be made to the electrolytic capacitor (: 3 charging current does not exceed 0. 0054 A. That is, each discharge current of the farad capacitor It will not exceed 0. 0054A, so that the charge in the farad capacitor can be used for a long time. If the LED lamp group is directly charged from the farad capacitor, the discharge current of the farad capacitor is large, and the power is quickly exhausted.
  • Electrolytic capacitor C oscillation circuit 3 in the power released in a very short period of time the discharge current is large, can drive a plurality of LED lamps flashing together. When the flashing time is small, the power consumption is small.
  • This seemingly simple design is the core design of the present invention and is the key to maintaining the long-term flicker of the LED lamp set.
  • the active self-illuminating LED lamp of the present invention can be used as a decorative light, a vehicle anti-collision light, an obstacle warning light, a highway guardrail light, a port navigation light, an airport runway light, and various other traffic warning lights.
  • the active self-luminous LED lamp of the present invention may further comprise a photosensitive control unit comprising a diode D1, a resistor R1 and an NPN transistor T ⁇ , an emitter of the NPN transistor, and an anode of the LED lamp group connected to the electrolytic capacitor C.
  • the negative pole of 3 the base of which is connected to the positive pole of solar panel E through a resistance diode 0!; the electrolytic capacitor (the anode of 3 is connected to the collector of NPN transistor T 2 , and the emitter of triode ⁇ 2 is connected to the anode of LED lamp group, the base thereof The pole is connected to the collector of the NPN transistor through an oscillating circuit.
  • the transistor when the light is strong, the output voltage of the solar panel is high, such as above 0.6V, the transistor is turned on, so that the oscillating circuit does not oscillate, the LED terminal has no voltage, and the solar panel charges the farad capacitor.
  • the output voltage of the solar cell When the light is weak, the output voltage of the solar cell is low. For example, below 0.6 V, the transistor is not turned on. At this time, there is no influence on the subsequent oscillation circuit. The oscillation circuit starts to oscillate, and the LED flashes with the frequency of the oscillation circuit.
  • the oscillating circuit and the base of the NPN transistor T 2 are provided with a temperature sensing control circuit
  • the ⁇ diode ⁇ 2 may include three, respectively T 2 R , T 2 G , T 2 B ;
  • Light group The three-color LED lamp is composed, and the positive poles R, G, and B are respectively connected to the emitters of the NPN transistors T 2 R , T 2 G , and T , and the output end of the oscillation circuit is connected to the input end of the temperature sensing control circuit, and the temperature sensing circuit is It is provided with three output terminals respectively connected ⁇ transistor T 2 R, ⁇ ⁇ 2 ⁇ base.
  • the temperature control circuit is equivalent to a temperature switch. At different temperatures, the pulse output of the oscillator circuit is switched to a different transistor to turn on the corresponding LED pin.
  • the temperature control circuit can be a discrete component of a triode, an operational amplifier, a comparator or a monolithic circuit, and the LED flashing color can be changed according to the ambient temperature to enhance the warning function.
  • the LED light group flashes with red light, indicating that the driver's road surface may be very slippery; when the ambient temperature reaches 4 (At TC, the LED light group flashes with blue light, reminding the driver to avoid long-time high-speed driving and preventing high temperature tires; When the ambient temperature is between 0 and 4 (TC), the LED light group flashes with green light, indicating that the ambient temperature is normal. You can safely drive. Of course, you can use other color warnings, and you can specify different warning meanings for each color. You can also choose two diodes with only two primary colors.
  • the oscillating circuit is further provided with an oscillating frequency adjusting circuit, and the oscillating frequency adjusting circuit comprises an infrared ray sensing control unit, and the infrared ray sensing control unit comprises an infrared ray sensing circuit and an infrared absorbing head.
  • the active self-luminous LED lamp of the present invention can be selected to flash in different colors and different frequencies according to the distance between itself and other people or objects, thereby playing a special warning role. When it is attached to the back of various vehicles, it can warn the distance between the tail and the obstacle to function as a vehicle anti-collision light. When it is placed in front of the obstacle, it can warn of the existence of the obstacle and its The distance between the opposite vehicles and the car acts as an obstacle warning light.
  • the active self-luminous LED lamp of the present invention may further comprise a buzzer connected to the oscillating circuit and the infrared ray sensing circuit and controlled by the buzzer.
  • the warning sound is added to realize the sound and light synchronous alarm.
  • the structure is simple, low in cost, convenient in processing and installation;
  • Embodiment 1 is a circuit diagram of Embodiment 1 of the active self-luminous LED lamp
  • Figure 2 is a front view of the active self-luminous LED lamp
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a temperature sensing control circuit of the second embodiment of the active self-luminous LED lamp;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an infrared sensing and temperature sensing circuit of the third embodiment of the active self-luminous LED lamp;
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram of Embodiment 4 of the active self-luminous LED lamp.
  • the active self-luminous LED lamp of the present invention comprises an LED lamp group, a farad capacitor group and a solar voltage regulated charging power source including a solar panel E and a Zener diode D 3 , D 4 ;
  • the solar voltage regulated charging power source charges the farad capacitor group through a diode D 2
  • the farad capacitor group charges the electrolytic capacitor C 3 through a current limiting resistor R 2
  • the electrolytic capacitor C 3 releases the pulse current to the LED lamp group through an oscillating circuit.
  • the LED lamp in the LED lamp group is vertically installed around the solar panel E, and a reflective film is arranged around the LED lamp and the solar panel E.
  • the above-described active self-light emitting LED lamp may further include a photosensitive control means, the photosensitive control means comprises a diode Dl, the resistor R1 and the NPN transistor NPN transistor 1 ⁇ emitter and the LED lamp set negative to the electrolytic capacitor C negative electrode 3,
  • the base is connected to the positive pole of the solar panel E through a resistor and a diode;
  • the anode of the electrolytic capacitor C 3 is connected to the collector of the NPN transistor T 2 , and the emitter of the triode ⁇ 2 is connected to the anode of the LED lamp group, and the base thereof is connected through an oscillating circuit.
  • the farad capacitor group consists of the farad capacitors Ci and C 2 .
  • the oscillation circuit and the base of NPN transistor T 2 is provided between the temperature-sensitive control circuit electrode.
  • the triode ⁇ 2 includes three, which are T 2 R , T 2 G , and T 2 B , respectively .
  • the LED lamp group is composed of three-color LED lamps, and the positive poles R, G, and B are respectively connected to the emitters of the NPN transistor ⁇ and ⁇ ⁇ 2 ,, and the output end of the oscillating circuit is connected to the input end of the temperature sensing control circuit, and the temperature sensing is controlled.
  • circuit is provided with three output terminals respectively connected ⁇ transistor T 2 R, ⁇ ⁇ 2 ⁇ base.
  • Example three The rest of the structure is the same as in the first embodiment.
  • Example three The rest of the structure is the same as in the first embodiment.
  • the oscillating circuit included in the active self-luminous LED lamp of the present invention is further provided with an oscillating frequency adjusting circuit, and the oscillating frequency adjusting circuit comprises an infrared sensing control unit, and the infrared sensing control unit comprises an infrared sensing circuit and an infrared sensing head.
  • the oscillating frequency adjusting circuit comprises an infrared sensing control unit
  • the infrared sensing control unit comprises an infrared sensing circuit and an infrared sensing head.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)

Description

主动式自发光 LED灯 技术领域
本发明涉及一种 LED灯发光装置， 更具体地讲， 本发明涉及一种主动 式的自发光 LED灯。 背景技术
现有的太阳能 LED发光装置都是利用太阳能蓄电池来提供能量。 由于 蓄电池充放电超过一定次数后， 其电池性能、特别是蓄电能力会急剧衰减， 因而这种发光装置寿命有限。 用户使用时， 往往会陷入节能但不省钱的尴 :局面。
中国发明专利申请 CN 177585A在 2006年 5月 24日公开了一种能利用 太阳能的法拉电容电动车的动力***， 其提出采用法拉电容作为主要储能 部件， 可以有效延长太阳能充放电装置的充放电次数。 但是法拉电容具有 普通电容的大电流快速充、 放电的特性， 用在太阳能 LED发光装置上， 很 快就放电完毕， 不能长时间稳定工作。
大多数场合人们需要一种寿命长、 成本低、 能够长时间稳定工作的太 阳能 LED发光装置， 如高速公路的各种警示灯。 发明内容
本发明的目的是提供一种主动式自发光 LED灯，以克服现有太阳能 LED 发光装置的上述缺陷。 确认本 为解决上述的技术问题，本发明的主动式自发光 LED灯包括 LED灯组、 法拉电容组和含有太阳能电池板、 稳压二极管的太阳能稳压充电电源； 其 中， 太阳能稳压充电电源通过一个二极管 D2向法拉电容组充电， 而法拉电 容组则通过一个限流装置向电解电容 C3充电， 该电解电容 C3通过一个振荡 电路向 LED灯组释放脉冲电流。
法^:电容组可以由一个法拉电容构成， 也可以由一个以上的法拉电容 构成； 多个法立电容可以串联， 也可以并联。 同理， LED灯组可以由 1个 或一个以上的 LED组成， 多个 LED灯组可以串联， 也可以并联。 振荡电路 可以是各种单片机或 555振荡电路或三极管或 RC阻容振荡或 LC振荡电路 等组成的振荡电路。 限流装置可以是限流电路、 限流电阻或者其他能够起 到限流作用的电器元件。
如此设计， 二极管 D2可以防止光照不足时， 法拉电容向太阳能电池板 放电。 法拉电容放电是通过电阻较大的限流装置向电解电容 C3充电， 可以 使法拉电容向电解电容（：3充电的电流不超过 0. 0054 A。 也就是说， 法拉电 容的每次放电电流不会超过 0. 0054A , 从而使法拉电容中电荷可以延续使 用很长时间。 如果 LED灯组直接从法拉电容取电的话， 法拉电容的放电电 流大，其电能很快就会耗尽。
振荡电路使电解电容 C 3中的电能在极短的时间内释放， 放电电流大， 可以带动多个 LED灯一齐闪动。 闪动时占空比小， 也就用电量就小。 这一 看似简单的设计是本发明最核心设计，是维持 LED灯组长时间闪烁的关键。
本发明主动式自发光 LED灯可以用作装饰灯、 车用防撞灯、 障碍物警 示灯、 公路护栏灯、 港口航标灯、 机场跑道灯及其他各种交通警示灯。
优选地， 上述限流装置可以为限流电阻。 如此的设计， 结构相当简单。 进一步地， 上述 LED灯组中的 LED灯可以垂直安装在太阳能电池板的 周围。 例如， 安装时太阳能电池板竖直于公路护栏， 一方面 LED灯发出的 光轴水平， 可以直接警示过往司机， 选用浓雾穿透力强的 LED (如红光或 黄光 LED ), 即使在浓雾弥漫天气里也能在较大的范围显示道路边界； 另一 方面过往的车辆的车灯照射太阳能电池板时， 太阳能电池板也能充电， 这 是本发明主动式自发光 LED灯能够适应连续的阴雨天重要原因之一。 外加 竖直透明罩， 可以利用雨水等自然水源， 冲掉灰尘。
现有的高速公路护栏普遍采用的是一种安装了起反光作用的塑胶材料 或反光薄膜的被动发光的轮廓标， 遇车灯照射反光， 在正常天气状况下可 视距离约 50米， 但在浓雾下雪和暴雨天气状况下， 就无法达到警示作用。
优选地， 本发明的主动式自发光 LED灯还可以进一步包括感光控制单 元， 该感光控制单元包括二极管 Dl、 电阻 R1和 NPN三极管 T\ , NPN三极管 的发射极和 LED灯组负极接电解电容 C3的负极， 其基极通过电阻 二 极管 0!接太阳能电池板 E的正极； 电解电容 ( 3的正极接 NPN三极管 T2的集 电极， ΝΡΝ三极管 Τ2的发射极接 LED灯组正极， 其基极通过一个振荡电路 接 NPN三极管 的集电极。
如此设计， 当光照强时， 太阳能电池板输出电压高， 如在 0. 6V以上， 三极管 导通， 使振荡电路不振荡， LED端无电压， 太阳能电池板为法拉 电容充电。 当光照弱时， 太阳能电池输出电压低， 如在 0. 6V以下， T,三极 管不导通， 此时对后面的振荡电路无影响， 振荡电路开始振荡， LED 随振 荡电路频率闪烁。
优选地， 上述的振荡电路与上述 NPN三极管 T2的基极之间设有感温控 制电路， 该 ΝΡΝ三极管 Τ2可以包括三个， 分别为 T2 R、 T2 G、 T2 B; LED灯组由 三色 LED灯组成， 其正极接脚 R、 G、 B分别接 NPN三极管 T2 R、 T2 G、 T 的发 射极， 振荡电路的输出端接感温控制电路的输入端， 感温控制电路设有三 个输出端分别接 ΝΡΝ三极管 T2 R、 ΤΛ Τ2 Β的基极。
如此设计， 感温控制电路相当于一个温度切换开关， 在不同温度下， 将振荡电路输出的脉沖输出切换到不同的三极管上， 使其导通对应的 LED 灯接脚。 感温控制电路可以是三极管分立元件、 运算放大器、 对较器或单 片机等电路， 根据周围环境温度， 变换 LED灯闪烁颜色， 增强警示功能。
例如， 用作高速公路道路护栏灯时， 当环境温度达到 0°C时， 路面若 有积水可能结冰， LED灯组用红光闪烁， 提示驾驶员路面可能很滑； 当环 境温度达到 4 (TC时， LED灯组用蓝光闪烁， 提醒驾驶员避免长时间高速行 车，防止高温暴胎； 当环境温度在 0 ~ 4 (TC之间时， LED灯组用绿光闪烁， 提示环境温度正常， 可放心行驶。 当然可以用其他色彩警示， 并可为每种 色彩规定不同的警示含义。 还可以选用两种只有两个基色的二极管。
进一步地， 上述振荡电路还配有振荡频率调节电路， 该振荡频率调节 电路由红外线感应控制单元， 该红外线感应控制单元包括红外线感应电路 和红外感应头。 如此设计， 本发明的主动式自发光 LED灯可以根据其自身 与其他人或物之间的距离， 选择以不同的颜色、 不同的频率进行闪动， 从 而起到特别警示的作用。 当其贴在各种车辆后部时， 可以警示车尾与障碍 物之间的距离， 起到车用防撞灯的作用； 当其放在障碍物前， 可以警示障 碍物的存在及其与对面来车之间的间距， 起到障碍物警示灯的作用。
优选地， 本发明主动式自发光 LED灯还可以进一步包括蜂鸣器， 该蜂 鸣器与振荡电路、 红外线感应电路相连， 受其控制。 如此设计， 在闪烁报 警的基础上， 增加警示音， 实现声光同步报警。 采用上述技术方案后，本发明主动式自发光 LED灯主要具有以下优点：
1、 结构筒单、 成本低廉、 加工、 安装方便；
2、 以 LED闪烁方式工作， 节能长效、 能在连续阴雨天工作；
3、 可以提供声光警示， 外加竖直透明罩， 可以防尘；
4、 用途广， 可以用作装饰灯、 电力警示灯、 车用防撞灯、 障碍物警 示灯、公路护栏灯、港口航标灯、机场跑道灯等交通警示灯及其 他各种警示灯。 附图说明
图 1是本主动式自发光 LED灯实施例一的电路示意图；
图 2是本主动式自发光 LED灯的主视图；
图 3是本主动式自发光 LED灯实施例二的感温控制电路示意图； 图 4是本主动式自发光 LED灯实施例三的红外感应及感温控制电路示 意图；
图 5是本主动式自发光 LED灯实施例四的电路示意图。
下面结合附图对本发明主动式自发光 LED灯作进一步说明， 但这些具 体的实施方式并不是对本发明保护范围的限制。 任何在本发明精神的范围 内， 对本发明所作的改变或改进， 仍属于本发明的保护范围。 具体实施方式
实施例 一
如图 1所示， 本发明主动式自发光 LED灯包括 LED灯组、 法拉电容组 和含有太阳能电池板 E、 稳压二极管 D3、 D4的太阳能稳压充电电源； 其中， 太阳能稳压充电电源通过一个二极管 D2向法拉电容组充电， 法拉电容组通 过一个限流电阻 R2向电解电容 C3充电，该电解电容 C3通过一个振荡电路向 LED灯组释放脉沖电流。如图 1所示， LED灯组中的 LED灯垂直安装在所述 太阳能电池板 E的周围， LED灯及太阳能电池板 E周围设有反光膜。
上述的主动式自发光 LED灯还可以进一步包括感光控制单元， 该感光 控制单元包括二极管 Dl、 电阻 R1和 NPN三极管 NPN三极管 1\的发射极 和 LED灯组负极接电解电容 C3的负极， 其基极通过电阻 、 二极管 接太 阳能电池板 E的正极； 电解电容 C3的正极接 NPN三极管 T2的集电极， ΝΡΝ 三极管 Τ2的发射极接 LED灯组正极， 其基极通过一个振荡电路接 NPN三极 管1\的集电极。 法拉电容组由法拉电容 Ci 和 C2组成。 实施例 二
如图 3所示， 振荡电路与所述 NPN三极管 T2的基极之间设有感温控制 电路。 其中， ΝΡΝ三极管 Τ2包括三个， 分别为 T2 R、 T2 G、 T2 B。 LED灯组由三 色 LED灯组成， 其正极接脚 R、 G、 B分别接 NPN三极管 Τ 、 Τ Τ2 Β的发射 极， 振荡电路的输出端接感温控制电路的输入端， 感温控制电路设有三个 输出端分别接 ΝΡΝ三极管 T2 R、 ΤΛ Τ2 Β的基极。
其余结构与实施例一相同。 实施例 三
如图 4所示， 本发明主动式自发光 LED灯所包括的振荡电路还配有振 荡频率调节电路， 该振荡频率调节电路由红外线感应控制单元， 该红外线 感应控制单元包括红外线感应电路和红外感应头。 其余结构与实施例二相同。 实施例 四
如图 5所示， 本发明主动式自发光 LED灯还包括蜂鸣器， 该蜂鸣器与 振荡电路、 红外线感应电路相连， 受其控制。
其余结构与实施例三相同。

Claims

权利要求
1、 一种主动式自发光 LED灯， 其包括 LED灯组、 法拉电容组和含有太 阳能电池板、 稳压二极管的太阳能稳压充电电源； 其中， 所述的太阳能稳 压充电电源通过一个二极管 D2向所述的法拉电容组充电； 其特征在于， 所 述的法拉电容组通过限流装置向电解电容 C3充电， 该电解电容 C3通过一个 振荡电路向所述的 LED灯组释放脉冲电流。
2、 如权利要求 1所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 所述的限 流装置为限流电阻 R2。
3、 如权利要求 2所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 所述的 LED灯组中的 LED灯垂直安装在所述太阳能电池板的周围。
4、 如权利要求 1-3之一所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 其 还进一步包括感光控制单元， 该感光控制单元包括二极管 Dl、 电阻 R1和 NPN三极管 Τ, , 所述 ΝΡΝ三极管 1\的发射极和所述 LED灯组负极接所述电 解电容 C3的负极， 所述 NPN三极管 1\的基极通过电阻 Ri、 二极管 接所述 太阳能电池板的正极； 所述电解电容 C3的正极接所述 NPN三极管 T2的集电 极， 所述 ΝΡΝ三极管 1 的发射极接所述 LED灯组的正极， 其基极通过一个 振荡电路接 NPN三极管 1\的集电极。
5、 如权利要求 4所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 所述振荡电 路与所述 NPN三极管 T2的基极之间设有感温控制电路， 所述 ΝΡΝ三极管 Τ2 包括三个， 分别为 Τ 、 Τ Τ2 Β; 所述 LED灯组由三色 LED灯组成， 其正极 接脚 R、 G、 B分别接所述 NPN三极管 T2 R、 Τ Τ2 Β的发射极； 所述振荡电路 的输出端接所述感温控制电路的输入端； 所述感温控制电路设有三个输出 端， 分别接所述 ΝΡΝ三极管 T2 R、 ΤΛ Τ2 Β的基极。
6、 如权利要求 5所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 所述振荡 电路还配有振荡频率调节电路， 该振荡频率调节电路由红外线感应控制单 元， 该红外线感应控制单元包括红外线感应电路和红外感应头。
7、 如权利要求 6所述的主动式自发光 LED灯， 其特征在于， 其还进一 步包括蜂鸣器， 该蜂鸣器与所述振荡电路、 红外线感应电路相连， 并受其 控制。
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