專利名稱：具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，尤其是關(guān)于一種根據(jù)電源供應(yīng)端的啟閉頻率而調(diào)整其輸出信號的控制模塊。
背景技術(shù)：
市面上的LED (light-emitting diode ；發(fā)光二極管)，由于發(fā)光效率佳、使用壽命長、耗電量少，故以被大量應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，例如家用燈源、LED電視、紅綠燈、手電筒、 ^^頭火丁 · · · 等。請參照圖1所示，其繪示中國臺灣專利公告第M376097號《亮度調(diào)整電路》專利案所揭示的一種現(xiàn)有燈具及其所采用的調(diào)光控制方式。該燈具9利用一個分壓電路91提供一個驅(qū)動電壓輸出給一個發(fā)光模塊92，且該燈具9另具有一個控制電路93能夠透過控制該分壓電路91所輸出的驅(qū)動電壓的大小，以使該發(fā)光模塊92能根據(jù)不同驅(qū)動電壓而相對產(chǎn)生不同亮度。然而，此一先前技術(shù)所揭露的控制方式勢必需要另設(shè)有一個控制件電連接至該控制電路93，以供使用者透過該控制件操作該控制電路93而調(diào)整該發(fā)光模塊92的光線亮度，然而此先前技術(shù)利用該些分壓電阻調(diào)光所造成的損耗就是浪費(fèi)電能，意味著效率因此降低，且透過類比(電阻)調(diào)光方式最大的缺點(diǎn)在于發(fā)射光色溫會因?yàn)長ED電流函數(shù)而不同造成LED顏色轉(zhuǎn)移?；谏鲜龅脑颍景l(fā)明提出一種能有效改善上述缺點(diǎn)的具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的乃改良上述的缺點(diǎn)，提供一種具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，以利用一個控制模塊根據(jù)一個供電單元的供電狀態(tài)控制一個燈具的亮度，以使本發(fā)明具有多段亮度調(diào)整的功能。本發(fā)明的另一目的提供一種具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，利用一個儲能單元所儲備的電能，以持續(xù)提供電能維持一個運(yùn)算元件進(jìn)行運(yùn)作的機(jī)制。為達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的具供電檢測功能的燈具，其包含一個供電單元、 一個控制模塊及一個發(fā)光模塊。該供電單元提供直流電力；該控制模塊電連接至該供電單元以接收且儲存該供電單元的直流電力，且該控制模塊根據(jù)該供電單元的供電狀態(tài)產(chǎn)生控制信號；該發(fā)光模塊分別電連接該供電單元及控制模塊，以接收該直流電力并根據(jù)該控制信號調(diào)整亮度。本發(fā)明另提供一種具供電檢測功能的控制模塊，其包含一個儲能單元、一個檢測單元及一個監(jiān)控單元。該儲能單元接收且儲存直流電力；該檢測單元根據(jù)該直流電力的供電狀態(tài)產(chǎn)生檢測信號；該監(jiān)控單元分別電連接至該儲能單元及該檢測單元，以接收該儲能單元的電力及該檢測信號，并根據(jù)該檢測信號產(chǎn)生控制信號。


圖1 現(xiàn)有燈具及其所采用的調(diào)光控制方式的電路示意圖。圖2 本發(fā)明較佳實(shí)施例的供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具的電路示意圖。圖3 本發(fā)明較佳實(shí)施例的控制模塊另一個實(shí)施方式的電路示意圖。圖4 本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有降壓電路的發(fā)光單元的電路圖。圖5 本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有升壓電路的發(fā)光單元的電路圖。圖6 本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有返馳電路的發(fā)光單元的電路圖。圖7 本發(fā)明較佳實(shí)施例的具有順向電路的發(fā)光單元的電路圖。主要元件符號說明
1供電單元2控制模塊 21儲能單元
211儲能電容212二極管22檢測單元
221第一分壓電阻222第二分壓電阻23監(jiān)控單元
231運(yùn)算元件231a電源端231b感測端
231c命令端232齊納二極管3發(fā)光模塊
31驅(qū)動電路311電力電子開關(guān)312第三電阻
313第四電阻32發(fā)光單元321LED元件
33發(fā)光單元331電容器332電感器
333二極管34發(fā)光單元341電容器
342二極管343電感器35發(fā)光單元
351第一電容器352第一二極管353第二二極
354電阻器355第二電容器36發(fā)光單元
361二極管362電感器9燈具
91分壓電路92發(fā)光模塊93控制電路
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下請參照圖2所示，其揭示本發(fā)明的具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具。 該燈具包含一個供電單元1、一個控制模塊2及一個發(fā)光模塊3。該供電單元1提供直流電源且電連接至該控制模塊2及發(fā)光模塊3 ；該控制模塊2電連接該發(fā)光模塊3并供輸出控制信號至該發(fā)光模塊3 ；該發(fā)光模塊3根據(jù)該控制信號調(diào)整亮度。更詳言之，該供電單元1較佳包含一個整流電路，以便將交流電源整流成直流電源并輸出至該控制模塊2及發(fā)光模塊3。其中，如圖2所示，該供電單元1所包含的整流電路較佳為一個全橋式整流電路。該控制模塊2具有一個儲能單元21、一個檢測單元22及一個監(jiān)控單元23，其中該儲能單元21及檢測單元22分別電連接于該供電單元1及監(jiān)控單元23之間，以便該儲能單元21在該供電單元1正常供電時儲存電力并傳送電力至該監(jiān)控單元23，并在該供電單元 1未輸出電力的情況下提供該監(jiān)控單元23進(jìn)行運(yùn)作所需的電力。而該檢測單元22根據(jù)該供電單元1的供電狀態(tài)產(chǎn)生檢測信號送至該監(jiān)控單元23。該監(jiān)控單元23連接至該發(fā)光模塊3，以便該監(jiān)控單元23由該檢測信號判斷產(chǎn)生該控制信號之后，將該控制信號傳送至該發(fā)光模塊3使其發(fā)光。詳言之，該儲能單元21較佳包含相互串聯(lián)連接于該供電單元1及一個接地點(diǎn)之間的一個儲能電容211及一個二極管212，且該二極管212較佳電性串聯(lián)于該儲能電容211及該供電單元1之間。該檢測單元22較佳為依序串聯(lián)連接于該供電單元1及接地點(diǎn)之間的一個第一分壓電阻221及一個第二分壓電阻222所構(gòu)成，且該第二分壓電阻222的電阻值較佳小于該第一分壓電阻221的電阻值，以使該檢測信號相較于該供電單元1所輸出的電力信號具有較小的電壓振幅。該監(jiān)控單元23具有一個運(yùn)算元件231，且該運(yùn)算元件231具有一個電源端231a、一個感測端231b及一個命令端231c，其中該電源端231a供連接至該儲能單元21以接收該儲能單元21所提供的電力，且該電源端231a較佳連接至該儲能電容211 及該二極管212之間的串聯(lián)接點(diǎn)；該感測端231b供連接至該檢測單元22以接收該檢測信號，且該感測端231b較佳連接至該二分壓電阻221、222之間的串聯(lián)接點(diǎn)；而該命令端231c 供連接至該發(fā)光模塊3，以便傳送該控制信號。其中，該運(yùn)算元件231可選擇為一個驅(qū)動芯片〔IC Chip〕、一個微處理器〔MCU〕、一個現(xiàn)場可編程邏輯門陣列〔FieIdProgrammabIe Gate Array ；FPGA〕、一個復(fù)雜可編程邏輯元件〔ComplexProgrammable Logic Device ；CPLD〕或一個專用集成電路〔ApplicationSpecific Integrated Circuit ;AHC〕。此外，該監(jiān)控單元23 較佳另具有一個齊納二極管232，該齊納二極管232連接于該電源端231a及接地點(diǎn)之間， 借以提供過電壓保護(hù)，防止超過該齊納二極管232的擊穿電壓的過大電壓破壞該運(yùn)算元件 231。請另參照圖3所示，其繪示本發(fā)明的檢測單元22的另一種實(shí)施方式，其中以一個光敏電阻構(gòu)成該第一分壓電阻221或該第二分壓電阻222的其中之一，且在此較佳選擇構(gòu)成該第二分壓電阻222 ；且其另繪示該運(yùn)算元件231為一個驅(qū)動芯片〔IC Chip〕。請?jiān)賲⒄請D2所示，該發(fā)光模塊3包含串接于該供電單元1及接地點(diǎn)之間的一個驅(qū)動電路31及一個發(fā)光單元32。該驅(qū)動電路31供連接至該運(yùn)算元件231的命令端231c， 以接收該控制信號，進(jìn)而控制通過該發(fā)光單元32的電流。詳言之，該驅(qū)動電路31較佳具有一個電力電子開關(guān)311，且該電力電子開關(guān)311的柵極端〔gate〕即耦接至該命令端231c， 以便由該控制信號的電壓電平控制該電力電子開關(guān)311的導(dǎo)通狀態(tài)。此外，該驅(qū)動電路31 較佳另包含一個第三電阻312及一個第四電阻313，該第三電阻312電連接于該柵極端及命令端231c之間，該第四電阻313則電連接于該電力電子開關(guān)311的源極端，以便該二電阻312、313提供過電流保護(hù)以防止電流過大擊穿該電力電子開關(guān)311。該發(fā)光單元32于該供電單元1所提供的電流通過時發(fā)光，且該發(fā)光單元32較佳由一個發(fā)光二極管〔LED〕元件321所構(gòu)成；或者，如圖4至7所示，也能夠由該LED元件321及一個降壓〔Buck〕電路、 一個升壓〔Boost〕電路、一個返馳〔Flykick〕電路或一個順向Forward〕電路構(gòu)成其他形式的發(fā)光單元33、34、35或36。詳言之，請參照圖4所示，借助該發(fā)光單元33的降壓電路的電容器331電性并聯(lián)該LED元件321且電連接至一個電感器332，并透過該發(fā)光單元33的降壓電路的二極管333 單方向電流的導(dǎo)通，能夠達(dá)成輸出電壓壓降的目的。再參照圖5所示，該發(fā)光單元34的升壓電路與前述的降壓電路的差異點(diǎn)在于，該發(fā)光單元34的LED元件321除與該升壓電路的電容器341電性并聯(lián)之外，且串聯(lián)連接一個二極管342及一個電感器343，借以利用該電感器343所釋放的能量而達(dá)成輸出提升電壓電平的目的。其中，由于上述形式的發(fā)光單元33、34的輸入、輸出沒有進(jìn)行隔離，因此其較適用于輸入與輸出沒有絕緣要求的情況。相較于此，請?jiān)賲⒄請D6所示，該發(fā)光單元35的返馳電路的第一電容器351電性并聯(lián)該LED元件 321，該發(fā)光單元35的返馳電路的第一二極管352串接至該LED元件321，且該發(fā)光單元35 的返馳電路的第二二極管353電性串聯(lián)由一個電阻器3M及一個第二電容器355所組成的并聯(lián)電路，且該第二二極管353的正偏端電連接至該發(fā)光單元35的驅(qū)動電路31，故能夠透過該發(fā)光單元35的返馳電路的一次側(cè)感應(yīng)電壓至二次側(cè)而達(dá)到升壓或降壓的目的，且具有輸入、輸出隔離的功用。另，請參照圖7所示，該發(fā)光單元36的順向電路與前述的返馳電路不同的地方在于，該LED元件321與一個電感器362所組成的串聯(lián)電路再并聯(lián)一個二極管361，以便進(jìn)一步利用該二極管361減少該順向電路的損失，其中該二極管361較佳選擇一個蕭特基二極管以增加該順向電路的效率。承上所述，請同時參照圖2及3，該具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具的作動原理詳述如下當(dāng)該供電單元1正常供電時，該檢測單元22以該二分壓電阻221、222所產(chǎn)生的該檢測信號呈一個標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〔例如2. 5v〕;而當(dāng)該供電單元1停止供電時，該檢測單元22 以該二分壓電阻221、222所產(chǎn)生的該檢測信號則呈一個低電壓電平〔例如0v〕。借此，該運(yùn)算元件231由該感測端231b測知該檢測信號由該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平切換至該低電壓電平的時間點(diǎn)，以及由該低電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平的時間點(diǎn)，以便進(jìn)一步?jīng)Q定該控制信號的電壓值的大小、頻率及占空比的其中至少一個，其中該控制信號依其電壓值的大小、頻率或占空比分為數(shù)種切換段位。此外，如圖3所示，當(dāng)該控制模塊2由所述的另一種實(shí)施方式完成時，能夠僅借助阻斷該光敏電阻的光源進(jìn)行操作，而不需透過控制該供電單元1正?；蛲Ｖ构╇娬{(diào)整亮度。亦即，若該光敏電阻受到光源照射，該檢測信號呈該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平 〔例如2. 5v)；而若該光敏電阻的光源受到阻斷以致提高該光敏電阻的電阻值，則該檢測信號呈一個高電壓電平〔例如5v〕。與先前所述的實(shí)施例不同的是該運(yùn)算元件231由該感測端Mlb測知該檢測信號由該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平切換至該高電壓電平的時間點(diǎn)，以及由該高電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平的時間點(diǎn)。詳言之，當(dāng)該控制信號為該數(shù)種切換段位的其中之一，且該檢測信號在一個切換時間點(diǎn)由該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平切換至該低電壓電平時〔或由該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平切換至該高電壓電平時〕，該運(yùn)算元件231即檢測該檢測信號在該切換時間點(diǎn)之后的一段預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否由該低電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〔或由該高電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〕。若該檢測信號在該預(yù)設(shè)時間內(nèi)進(jìn)行切換，該運(yùn)算元件231將該控制信號調(diào)整為下一個切換段位；否則即維持在同一個切換段位。借此，即能夠利用此控制信號控制該發(fā)光模塊3的亮度。舉例而言，預(yù)設(shè)該控制信號能夠類分為四個切換段位，該四個切換段位分別對應(yīng)于該發(fā)光模塊3的最大亮度的25^^50^^75%及100%的發(fā)光量，且該預(yù)設(shè)時間為1秒。 若該控制信號的原切換段位對應(yīng)于50%的發(fā)光量，且若該檢測信號在該切換時間點(diǎn)之后的1秒內(nèi)即由該低電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〔或由該高電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〕，則該控制信號改變?yōu)橄乱粋€切換段位以使該發(fā)光模塊3的發(fā)光量為其最大亮度的 75% ；而若該在該切換時間點(diǎn)之后的1秒內(nèi)未由該低電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〔或由該高電壓電平切換至該標(biāo)準(zhǔn)電壓電平〕，則該控制信號仍維持為原切換段位〔即對應(yīng)于該發(fā)光模塊3的最大亮度的50%的發(fā)光量〕。借此，本發(fā)明的燈具即能夠具有多段亮度調(diào)整的
7功能。當(dāng)依該控制信號的電壓值的占空比區(qū)分該數(shù)種切換段位時，該運(yùn)算元件231輸出脈寬調(diào)制(Pulse width modulation ；PWM)信號決定該驅(qū)動電路31的導(dǎo)通時間比例，進(jìn)而達(dá)成能夠調(diào)整的功率電流輸出驅(qū)動該發(fā)光單元32。綜上所述，本發(fā)明的具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，主要是以該該儲能單元21維持該監(jiān)控單元23的持續(xù)運(yùn)作，并利用該檢測單元22提供該檢測信號，以便該監(jiān)控單元23根據(jù)該檢測信號判斷該供電單元1的供電狀況，進(jìn)而調(diào)整該控制單元以使本發(fā)明的燈具具有多段亮度調(diào)整的功能。本發(fā)明的具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，其利用一個控制模塊根據(jù)一個供電單元的供電狀態(tài)控制一個燈具的亮度，以使本發(fā)明具有多段亮度調(diào)整的功效。本發(fā)明的具供電檢測功能的控制模塊及其構(gòu)成的燈具，利用一個儲能單元所儲備的電能，以持續(xù)提供電能維持一個運(yùn)算元件進(jìn)行運(yùn)作的功效。
權(quán)利要求
1.一種具供電檢測功能的燈具，其特征在于包含一個供電單元，其提供直流電力；一個控制模塊，其電連接至該供電單元以接收且儲存該供電單元的直流電力，且該控制模塊根據(jù)該供電單元的供電狀態(tài)產(chǎn)生控制信號；一個發(fā)光模塊，其分別電連接該供電單元及控制模塊，以接收該直流電力并根據(jù)該控制信號調(diào)整發(fā)光亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該控制模塊具有一個儲能單元、一個檢測單元及一個監(jiān)控單元，該儲能單元分別電連接至該供電單元及監(jiān)控單元， 以接收且儲存該供電單元的電力并供電至該監(jiān)控單元，該檢測單元根據(jù)該供電單元的供電狀態(tài)產(chǎn)生檢測信號，該監(jiān)控單元電連接至該檢測單元接收該檢測信號，并根據(jù)該檢測信號產(chǎn)生該控制信號。
3.如權(quán)利要求2所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該儲能單元包含相互串聯(lián)連接的一個儲能電容及一個二極管，該儲能電容及二極管連接于該供電單元及一個接地點(diǎn)之間，且該儲能電容及二極管之間的串聯(lián)接點(diǎn)連接至該監(jiān)控單元。
4.如權(quán)利要求2所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該檢測單元包含相互串聯(lián)連接的一個第一分壓電阻及一個第二分壓電阻，該二分壓電阻連接于該供電單元及一個接地點(diǎn)之間，且該二分壓電阻之間的串聯(lián)接點(diǎn)連接至該監(jiān)控單元。
5.如權(quán)利要求4所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該第一分壓電阻及第二分壓電阻之一為一個光敏電阻。
6.如權(quán)利要求2所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該監(jiān)控單元包含一個運(yùn)算元件，且該運(yùn)算元件具有一個電源端、一個感測端及一個命令端，其中該電源端連接至該儲能單元，該感測端連接至該檢測單元，該命令端連接至該發(fā)光模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該監(jiān)控單元另具有一個二極管連接于該電源端及一個接地點(diǎn)之間。
8.如權(quán)利要求1所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該發(fā)光模塊包含串接于該供電單元及接地點(diǎn)之間的一個驅(qū)動電路及一個發(fā)光單元。
9.如權(quán)利要求8所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該發(fā)光單元包含發(fā)光二極管元件，以及一個降壓電路或一個升壓電路或一個返馳電路或一個順向電路。
10.如權(quán)利要求6所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該運(yùn)算元件為一個驅(qū)動芯片、一個微處理器、一個現(xiàn)場可編程邏輯門陣列、一個復(fù)雜可編程邏輯元件或一個專用集成電路。
11.如權(quán)利要求1所述的具供電檢測功能的燈具，其特征在于該控制模塊能夠調(diào)變所輸出的控制信號的電壓值的大小、頻率及占空比的其中至少一個。
12.—種具供電檢測功能的控制模塊，其包含一個儲能單元，接收且儲存直流電力；一個檢測單元，根據(jù)該直流電力的供電狀態(tài)產(chǎn)生檢測信號；一個監(jiān)控單元，分別電連接至該儲能單元及該檢測單元，以接收該儲能單元的電力及該檢測信號，并根據(jù)該檢測信號產(chǎn)生控制信號。
13.如權(quán)利要求12所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該檢測單元包含相互串聯(lián)連接的一個第一分壓電阻及一個第二分壓電阻，且該二分壓電阻之間的串聯(lián)接點(diǎn)連接至該監(jiān)控單元。
14.如權(quán)利要求13所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該第一分壓電阻及第二分壓電阻之一為一個光敏電阻。
15.如權(quán)利要求12所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該儲能單元包含相互串聯(lián)連接的一個儲能電容及一個二極管，且該儲能電容及二極管之間的串聯(lián)接點(diǎn)連接至該監(jiān)控單元。
16.如權(quán)利要求12所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該監(jiān)控單元包含一個運(yùn)算元件，且該運(yùn)算元件具有一個電源端、一個感測端及一個命令端，其中該電源端連接至該儲能單元，該感測端連接至該檢測單元以接收該檢測信號，該命令端輸出該控制信號。
17.如權(quán)利要求16所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該運(yùn)算元件為一個驅(qū)動芯片、一個微處理器、一個現(xiàn)場可編程邏輯門陣列、一個復(fù)雜可編程邏輯元件或一個專用集成電路。
18.如權(quán)利要求12所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該監(jiān)控單元能夠調(diào)變所輸出的控制信號的電壓值的大小、頻率及占空比的其中至少一個。
19.如權(quán)利要求16所述的具供電檢測功能的控制模塊，其特征在于該監(jiān)控單元另具有一個齊納二極管連接于該電源端及一個接地點(diǎn)之間。
全文摘要
一種具供電檢測功能的燈具，其包含一個供電單元、一個控制模塊及一個發(fā)光模塊。該供電單元提供直流電源；該控制模塊具有一個儲能單元、一個檢測單元及一個監(jiān)控單元，該儲能單元分別電連接至該供電單元及監(jiān)控單元，該檢測單元根據(jù)該供電單元的供電狀態(tài)產(chǎn)生檢測信號，該監(jiān)控單元電連接至該檢測單元接收該檢測信號，并根據(jù)該檢測信號產(chǎn)生控制信號；該發(fā)光模塊分別電連接該供電單元及控制模塊的監(jiān)控單元，并根據(jù)該控制信號調(diào)整亮度。
文檔編號G01R31/00GK102269345SQ20101019087
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者侯冠印, 呂立洋, 洪銀樹, 鄭宗根, 黃靜雅 申請人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司