專利名稱：發(fā)光二極管燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用高光強(qiáng)的發(fā)光二極管(LED)作為光源的LED燈。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及LED壽命的一種預(yù)先通告功能和通知其更換的時(shí)序。
隨著高光強(qiáng)藍(lán)LED被投入實(shí)用，由紅、綠和藍(lán)色LED組裝成的并由商業(yè)交流電源驅(qū)動(dòng)的、作為通用的發(fā)光設(shè)備的LED燈，已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段。與燈絲或熒光燈相比，LED燈顯示了很多優(yōu)點(diǎn)。因此，LED燈將得到很大的推廣。
雖然LED燈具有比燈絲和熒光燈長(zhǎng)得多的壽命，它的壽命也是有限的?？紤]家庭用的LED燈，或用作諸如辦公室、車(chē)站等的公共場(chǎng)所照明設(shè)備的LED燈，LED燈與燈絲或熒光燈相比不是那樣普遍。因此，普通的消費(fèi)者難于掌握LED燈的壽命結(jié)束時(shí)的更換時(shí)機(jī)。即使LED燈有長(zhǎng)壽命，但能夠向管理者通告具體的更換時(shí)機(jī)顯然是非常有利的。
本發(fā)明就是考慮到上述需要而作出的。因而本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供內(nèi)裝在LED燈中的一種壽命結(jié)束預(yù)先通告功能，并實(shí)現(xiàn)具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造和低成本的LED燈。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種LED燈系統(tǒng)包括一種用于接收交流電流的交流電源連接部分；一個(gè)電源轉(zhuǎn)換部分，用于接收該交流電流并對(duì)接收的交流電流進(jìn)行整流，以產(chǎn)生一個(gè)直流電力；由多個(gè)LED構(gòu)成的并接收從電源轉(zhuǎn)換部分輸出的直流電力的LED組，該LED組具有用于積分供電期以發(fā)出表示壽命結(jié)束臨近的預(yù)先通告的壽命預(yù)先通告部分，該壽命預(yù)先通告部分包括計(jì)數(shù)裝置，用于根據(jù)交流電源的頻率測(cè)量電源周期，
積分裝置，用于對(duì)計(jì)數(shù)裝置存儲(chǔ)到的供電期進(jìn)行積分并把積分值存儲(chǔ)在一個(gè)非易失存儲(chǔ)器中，以及一個(gè)電源模式控制裝置，用于控制處于包括正常照明模式的不同模式下的LED的照明，該電源模式控制裝置響應(yīng)超過(guò)一個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的積分裝置的積分值而在一種預(yù)定壽命預(yù)先通告模式下運(yùn)行。
該電源模式控制裝置可在電源初始化時(shí)檢查非易失存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的積分值，從而當(dāng)該積分值超過(guò)了該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)使LED組在該壽命預(yù)先通告模式下工作預(yù)定的時(shí)間并在正常照明模式下工作。
該電源模式控制裝置可被置于與用于多種彼此不同的預(yù)先通告模式的多個(gè)壽命預(yù)先通告電平相應(yīng)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
該LED燈系統(tǒng)可包括多個(gè)LED組，每一個(gè)LED組都由顏色與其他LED組中的LED的顏色不同的大量的LED組成，且電源模式控制裝置控制各種顏色的LED的供電模式。
該LED燈系統(tǒng)可進(jìn)一步包括光調(diào)節(jié)裝置，用于通過(guò)根據(jù)從外部提供的用于調(diào)節(jié)照明顏色和光量的信號(hào)，通過(guò)操作電源模式控制裝置，而可變地控制LED組的照明顏色。
通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，對(duì)本發(fā)明能夠由更好的理解，但這些實(shí)施例只是描述性的而不是限定性的。
在附圖中

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的LED燈的一個(gè)實(shí)施例的電結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是顯示前述實(shí)施例中由CPU71執(zhí)行的控制程序的要點(diǎn)的流程圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。在以下的描述中，提供了很多的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的深入的理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)施本發(fā)明。另一方面，沒(méi)有顯示眾所周知的結(jié)構(gòu)，以避免對(duì)本發(fā)明的不必要的贅述。
圖1是框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的LED燈的一個(gè)實(shí)施例的電結(jié)構(gòu)。一個(gè)交流電源連接部分是適合于通常的100V的商業(yè)交流電源的電插頭1。通過(guò)把電插頭1插入有效的電源并接通一個(gè)電源開(kāi)關(guān)2，交流電受到一個(gè)二極管橋整流電路3和一個(gè)電容器4的整流和平滑。一個(gè)紅LED組5a、一個(gè)綠LED組5b和一個(gè)藍(lán)LED組5c經(jīng)一個(gè)紅驅(qū)動(dòng)器6a、一個(gè)綠驅(qū)動(dòng)器6b和一個(gè)藍(lán)驅(qū)動(dòng)器6c而與一條直流電源線相連。應(yīng)該理解的是，在附圖中，各色的LED組都用一個(gè)LED表示。實(shí)際上，各色的LED組都是由大量的LED組成的。各色的LED組中的LED都串聯(lián)或并聯(lián)。另外，三色的LED以混合的方式設(shè)置，以形成一種光學(xué)系統(tǒng)，從而使三色光得到良好的混合，從而放射或散發(fā)出照明光。
一個(gè)控制電路7也用該直流電源工作。該控制電路7由包括CPU71、RAM72、EEPROM73的一個(gè)微計(jì)算機(jī)構(gòu)成(雖然未顯示，它包括用于適當(dāng)?shù)亟档碗妷旱囊粋€(gè)電源電路)?？刂齐娐?被作為積分裝置、計(jì)數(shù)裝置、電源模式控制裝置和光調(diào)節(jié)裝置。由CPU71執(zhí)行的控制過(guò)程在圖2的流程圖中顯示。
紅驅(qū)動(dòng)器6a、綠驅(qū)動(dòng)器6b和藍(lán)驅(qū)動(dòng)器6c得到控制，以由控制電路7輸出的一個(gè)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)接通和關(guān)斷。在正常照明模式下，控制電路7持續(xù)地接通各個(gè)驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c以使相應(yīng)的紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c以最大發(fā)光量進(jìn)行照明。
加到電源插頭1的一個(gè)交流電波形，經(jīng)過(guò)一個(gè)電容器C和一個(gè)電阻R而被提供給一個(gè)用于探測(cè)該交流電波形的零交叉的比較器74。從比較器74，一個(gè)與該交流電力同步的脈沖信號(hào)得到輸出。例如，當(dāng)該交流電力是以50Hz的頻率提供時(shí)，從比較器74輸出的該脈沖信號(hào)臺(tái)肩具有50Hz的頻率，以與該交流電力同步。一個(gè)16位計(jì)數(shù)器75對(duì)該脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器75的進(jìn)位信號(hào)被CPU71所計(jì)數(shù)，以在RAM72中記錄該計(jì)數(shù)值。
每當(dāng)RAM72的計(jì)數(shù)值達(dá)到了與一小時(shí)相應(yīng)的一個(gè)值時(shí)，CPU71都把記錄在EEPROM73中的積分供電期增大一個(gè)單位。雖然當(dāng)電源開(kāi)關(guān)2被關(guān)斷時(shí)RAM72的計(jì)數(shù)值丟失，記錄在EEPROM73中的積分供電期不會(huì)被擦除或丟失。以此方式，減小了對(duì)EEPROM73的寫(xiě)入存取的頻率。
當(dāng)電源開(kāi)關(guān)2被接通因而CPU71被激活時(shí)，記錄在EEPROM73中的積分供電期在初始化過(guò)程中得到檢查。如果積分供電期未達(dá)到50000小時(shí)，相應(yīng)的顏色的驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c被持續(xù)保持在接通狀態(tài)，以在正常照明模式下向各個(gè)顏色的LED組5a、5b和5c供電。
如果積分供電期處于50000至60000小時(shí)的范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c在一種第一預(yù)先通告模式工作五分鐘。在該第一預(yù)先通告模式下，紅LED組5a和綠LED組5b持續(xù)發(fā)光，且藍(lán)LED組5c間歇發(fā)光以進(jìn)行閃爍。在第一預(yù)先通告模式下工作了五分鐘之后，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發(fā)光模式以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都連續(xù)發(fā)光。
如果積分供電期處于60000至70000小時(shí)的范圍中，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c在一種第二預(yù)先通告模式下被驅(qū)動(dòng)五分鐘。在該第二預(yù)先通告模式下，綠LED組5b和藍(lán)LED組5c持續(xù)發(fā)光，且紅LED組5a間歇發(fā)光而進(jìn)行閃爍。在第二預(yù)先通告模式下工作了五分鐘之后，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發(fā)光模式，從而使所有的紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都連續(xù)發(fā)光。
如果積分供電期處于70000至80000小時(shí)的范圍中，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c在一種第三預(yù)先通告模式下工作五分鐘。在第三預(yù)先通告模式下，紅LED組5a和藍(lán)LED組5c連續(xù)發(fā)光，而綠LED組5b間歇發(fā)光而進(jìn)行閃爍。在第三預(yù)先通告模式下工作五分鐘之后，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發(fā)光模式以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都連續(xù)發(fā)光。
如果積分供電期處于80000至90000小時(shí)的范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c在一種第四預(yù)先通告模式下工作五分鐘。在第四預(yù)先通告模式下，紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都間歇發(fā)光而發(fā)生閃爍。在五分鐘的第一預(yù)先通告模式工作之后，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發(fā)光模式，從而使紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都連續(xù)發(fā)光。
如果積分供電期處于90000至100000的范圍中，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c以一種第五預(yù)先通告模式工作五分鐘。在第五預(yù)先通告模式下，綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都被保持在關(guān)斷狀態(tài)而不發(fā)光，且紅LED組5a間歇發(fā)光而進(jìn)行閃爍。在五分鐘的第五預(yù)先通告模式工作之后，驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發(fā)光模式，以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍(lán)LED組5c都連續(xù)發(fā)光。
如果積分供電期超過(guò)了100000小時(shí)，其中綠LED組5b和藍(lán)LED組5c被保持關(guān)斷且不發(fā)光而紅LED組5a間歇發(fā)光以進(jìn)行閃爍或第五預(yù)先通告模式得到保持，而不進(jìn)入正常發(fā)光模式。
在各種工作模式下，在每個(gè)小時(shí)都檢查記錄在EEPROM73中的積分供電期，同時(shí)對(duì)EEPROM73中記錄的積分供電期進(jìn)行更新，以進(jìn)行所需的相應(yīng)預(yù)先通告模式操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的LED燈可根據(jù)作為電源的交流電流的頻率，通過(guò)測(cè)量LED組的供電期，而對(duì)供電期進(jìn)行積分，并當(dāng)積分供電期超過(guò)了相應(yīng)的預(yù)先通告標(biāo)準(zhǔn)時(shí)使LED組以選定的預(yù)先通告模式發(fā)光，以通知用戶或管理者LED燈的壽命結(jié)束已經(jīng)接近。管理者或用戶可在給出了預(yù)先通告時(shí)制備進(jìn)行更換。特別地，可以很方便地根據(jù)燈的可能的疲勞水平提供多種壽命預(yù)先通告模式。
雖然已經(jīng)結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了討論，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的原則的情況下的各種修正、省略、添加和不同設(shè)計(jì)是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明包括了在不脫離在所附權(quán)利要求書(shū)中確定的本發(fā)明的原則的前提下能夠?qū)嵤┑乃锌赡艿膶?shí)施例、修正、省略、添加等。
例如，可以提供一種光調(diào)節(jié)輸入裝置，用于為CPU71提供一種照明顏色或光量調(diào)節(jié)信號(hào)，從而使CPU71可控制各個(gè)驅(qū)動(dòng)器6a、6b和6c以調(diào)節(jié)照明光的色調(diào)和/或光量。應(yīng)該注意的是，交流電源連接部分不是電源插頭所固有的，而可以是燈絲的一個(gè)燈座。另外，最佳實(shí)施例中公布的電源開(kāi)關(guān)2不是本發(fā)明所必需的。
權(quán)利要求
1．一種LED燈系統(tǒng)，包括一個(gè)交流電源連接部分，用于接收交流電流；一個(gè)電源轉(zhuǎn)換部分，用于接收所述交流電流并整流接收的交流電流，以產(chǎn)生一種直流電力；由多個(gè)LED組成并接收從所述電源轉(zhuǎn)換部分輸出的直流電力的LED組，所述LED組具有用于對(duì)供電期進(jìn)行積分以發(fā)出表示壽命結(jié)束臨近的預(yù)先通告的壽命預(yù)先通告部分，所述壽命預(yù)先通告部分包括計(jì)數(shù)裝置，用于根據(jù)交流電源的頻率測(cè)量所述供電期，積分裝置，用于對(duì)所述計(jì)數(shù)裝置測(cè)量的供電期進(jìn)行積分并把積分值存儲(chǔ)在一種非易失存儲(chǔ)器中，以及電源模式控制裝置，用于控制LED在不同模式下的照明，這些模式包括正常發(fā)光模式，所述電源模式控制裝置響應(yīng)于超過(guò)一個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的所述積分裝置的積分值而工作在一種預(yù)定的壽命預(yù)先通告模式下。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈系統(tǒng)，其中所述電源模式控制裝置在電源初始化時(shí)檢查存儲(chǔ)在所述非易失存儲(chǔ)器中的積分值，從而使所述LED組在所述壽命預(yù)先通告模式下工作一個(gè)預(yù)定的時(shí)間并當(dāng)所述積分值超過(guò)了所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)在所述正常發(fā)光模式下工作。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈系統(tǒng)，其中所述電源模式控制裝置被置有與用于多種彼此不同的預(yù)先通告模式的多個(gè)壽命預(yù)先通告電平相應(yīng)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈系統(tǒng)，它包括多個(gè)LED組，各個(gè)LED組都由顏色與其他LED組中的LED不同的大量的LED組成，且所述電源模式控制裝置控制各種顏色的LED的供電模式。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的LED燈系統(tǒng)，進(jìn)一步包括光調(diào)節(jié)裝置，用于通過(guò)根據(jù)從外部施加的用于照明顏色和光量的調(diào)節(jié)信號(hào)操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發(fā)光顏色。
6．根據(jù)權(quán)利要求2的LED燈系統(tǒng)，其中所述電源模式控制裝置被置有與用于多種彼此不同的預(yù)先通告模式的多個(gè)壽命預(yù)先通告電平相應(yīng)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
7．根據(jù)權(quán)利要求2的LED燈系統(tǒng)，它包括多個(gè)LED組，各個(gè)LED組都由顏色與其他LED組中的LED不同的大量的LED組成，且所述電源模式控制裝置控制各種顏色的LED的供電模式。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的LED燈系統(tǒng)，進(jìn)一步包括光調(diào)節(jié)裝置，用于通過(guò)根據(jù)從外部施加的用于照明顏色和光量的調(diào)節(jié)信號(hào)操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發(fā)光顏色。
9．根據(jù)權(quán)利要求3的LED燈系統(tǒng)，它包括多個(gè)LED組，各個(gè)LED組都由顏色與其他LED組中的LED不同的大量的LED組成，且所述電源模式控制裝置控制各種顏色的LED的供電模式。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的LED燈系統(tǒng)，進(jìn)一步包括光調(diào)節(jié)裝置，用于通過(guò)根據(jù)從外部施加的用于照明顏色和光量的調(diào)節(jié)信號(hào)操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發(fā)光顏色。
全文摘要
一種具有內(nèi)裝在LED燈中的一種壽命結(jié)束預(yù)先通告功能并實(shí)現(xiàn)具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造和低成本的LED燈。該LED燈系統(tǒng)包括:交流電源連接部分;一個(gè)電源轉(zhuǎn)換部分;LED組。該壽命預(yù)先通告部分包括:計(jì)數(shù)裝置,用于根據(jù)交流電源的頻率測(cè)量電源周期,積分裝置,用于對(duì)計(jì)數(shù)裝置存儲(chǔ)到的供電期進(jìn)行積分,以及一個(gè)電源模式控制裝置,用于控制LED的照明,該電源模式控制裝置響應(yīng)超過(guò)一個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的積分裝置的積分值而在一種預(yù)定壽命預(yù)先通告模式下運(yùn)行。
文檔編號(hào)H05B37/03GK1295214SQ00133819
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月5日
發(fā)明者大石昌利, 時(shí)本豐太郎, 今井章雄 申請(qǐng)人:埃維克斯公司, 東海旅客鐵道株式會(huì)社