專利名稱：電源供應單元、發光裝置及調光方法
技術領域：
本發明是關于一種發光裝置及其電源供應單元(power supply unit, PSU)，且特別是有關于一種具有調光功能(dimming function)的發光裝置及其電源供應單元。
背景技術：
近來，由于發光二極管的發光亮度與發光效率持續地提升，同時高亮度的白光發光二極管也被成功地量產，所以逐漸有白光發光二極管被使用于照明裝置中，如室內的燈光照明以及戶外的路燈照明等。然而，以戶外的路燈為例，這些發光二極管路燈在設計上通常僅具有單純的照明功能，并未對用路人或是管理者帶來其它的附加價值。詳細而言，許多路燈裝置皆設計有調光功能(dimming)，以因應不同的環境提供不同的光線。以夜間調光(nighttime dimming)功能為例，設置于路燈裝置的光源在夜間時可獨立地被開啟或關閉，如圖1所示。圖1繪示一傳統路燈裝置100的示意圖。請參考圖 1，路燈裝置100的電源系統110提供信號N、Li、L2及TO至電源供應單元120、130。在接收信號N、L1、L2及TO之后，電源供應單元120、130分別驅動路燈面板122、132發光。在此種配置的路燈裝置100的情況下，當電源供應單元120被信號N、L1及re關閉時，路燈面板 122也會被關閉。類似地，當電源供應單元130被信號N、L2及TO關閉時，路燈面板132也會被關閉。此外，當電源供應單元120、130皆被開啟時，路燈面板122、132也都會被開啟。 相反地，當電源供應單元120、130皆被關閉時，路燈裝置100將不會提供任何的光源輸出。因此，傳統的路燈裝置100僅具有兩種模式，不是全開就是全關，而無調光比例 (dimming ratio)，故使得此種路燈裝置在應用上會有很多的限制，且其所使用的電能較需求者為多。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種具有調光功能的電源供應單元，其可被程序化，以設定不同的調光比例，降低電能的浪費。本發明的另一目的是提供一種發光裝置，其包括上述具有調光功能的電源供應單元。發光裝置的電源供應單元可被程序化，以設定不同的調光比例，降低電能的浪費。本發明的又一目的是提供一種調光方法。藉此，電源供應單元可被程序化，以設定不同的調光比例，降低電能的浪費。本發明的其它目的和優點可以從本發明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為達上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本發明一方面提供一種具有調光功能的電源供應單元，其適于一發光裝置，其中發光裝置包括一電源系統。電源供應單元包括至少一輸出通道、一功率級、一檢測單元以及一控制單元。功率級用以接收電源系統的一第一輸出并提供一第一信號。檢測單元用以檢測電源系統的一第二輸出并提供一第二信號。控制單元用以接收第一信號及第二信號，并控制至少一輸出通道。控制單元依據第一信號及第二信號被程序化，以為輸出通道設定一調光比例。
本發明的另一方面提供一種具有調光功能的發光裝置，其包括一電源系統、一電源供應單元以及至少一光源。電源系統用以提供一第一輸出及一第二輸出。電源供應單元用以接收第一輸出及第二輸出電源供應單元包括至少一輸出通道、一功率級、一檢測單元以及一控制單元。功率級用以接收電源系統的一第一輸出并提供一第一信號。檢測單元用以檢測電源系統的一第二輸出并提供一第二信號。控制單元用以接收第一信號及第二信號，并控制至少一輸出通道。控制單元依據第一信號及第二信號被程序化，以為至少一輸出通道設定一調光比例。本發明的另一方面提供一種調光方法，其適于一發光裝置。其中，發光裝置包括一電源系統、一電源供應單元及至少一光源。所述調光方法包括如下步驟。接收一第一輸出及一第二輸出。其中，第一輸出及第二輸出由電源系統所提供。依據一第一信號及一第二信號，為電源供應單元設定一調光比例。其中，第一信號對應第一輸出，且第二信號對應第二輸出。依據調光比例，藉由電源供應單元，驅動至少一光源發光。在本發明的一實施例中，上述的功率級包括一變壓器、一輸出電路、一開關單元以及一輔助功率單元。變壓器用以將電能由變壓器的初級轉換至變壓器的次級。輸出電路耦接至變壓器，并將變壓器的次級電能傳遞至至少一輸出通道。開關單元耦接于控制單元及變壓器之間，并受控于控制單元，以處理輸出至變壓器的初級的一輸出。輔助功率單元耦接至變壓器，并提供一電源及第一信號至控制單元。在本發明的一實施例中，上述的控制單元包括一微控制單元(micro controllerunit, MCU)。在本發明的一實施例中，上述的電源供應單元還包括一電磁干擾濾波器 (electromagnetic interface filter, EMI filter)、一橋式整流器以及一功率因數校正器(power factor correction，PFC)。電磁干擾濾波器用以降低電源系統的第一輸出的一交流噪聲。橋式整流器耦接至電磁干擾濾波器，并將第一輸出由一交流電轉換為一直流電。 功率因數校正器耦接至橋式整流器，并修正第一輸出的功率因數，且輸出修正后的第一輸出至功率級。在本發明的一實施例中，上述的檢測單元包括一限流電阻以及一轉換單元。限流電阻用以限制電源系統的第二輸出的一電流值。轉換單元用以將具有一模擬形式的第二輸出轉換為具有一數字形式的第二輸出。在本發明的一實施例中，上述的轉換單元包括一比較器或一模擬數字轉換器。在本發明的一實施例中，上述的第一信號及第二信號具有一第一狀態或一第二狀態。控制單元根據第一信號及第二信號的狀態而被程序化，以設定調光比例為介于0%至 100%之間的一比例。在本發明的一實施例中，當第一信號及第二信號具有相同狀態時，微控制單元被程序化，以設定調光比例為100%或0(%。在本發明的一實施例中，當第一信號及第二信號具有不同狀態時，微控制單元被程序化，以設定調光比例為介于0%至100%之間的一比例，或者設定調光比例為0%。本發明的有益技術效果是在本發明中，電源供應單元可被程序化，以設定不同的調光比例及輸出通道。電源供應單元的繞線容易且適于原來發光裝置所具有的電源系統。 此外，不需改變電源系統的配置，本發明的調光方法即可達成設定不同的調光比例的目的。
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為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
圖1繪示一傳統路燈裝置的示意圖。圖2繪示本發明一實施例的路燈裝置的示意圖。圖3依據本發明一實施例繪示圖2的電源供應單元的方塊圖。圖4依據本發明另一實施例繪示圖2的電源供應單元的方塊圖。圖5依據本發明一實施例繪示圖4的檢測單元的方塊圖。圖6為本發明一實施例的調光方法的步驟流程圖。
具體實施例方式有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。因此，實施例及附圖中相同的標號用來說明或代表相同或相似的部分，并非用來限制本發明。在下面所描述的實施例中，將以路燈裝置及發光二極管光面板做為發光裝置及光源的范例實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者當知路燈裝置及發光二極管光面板并非用以限定本發明的發光裝置及光源。舉凡任何具有調光功能的發光裝置皆為本發明所欲保護的范疇。圖2繪示本發明一實施例的路燈裝置200的示意圖。請參考圖2，在本實施例中， 路燈裝置200包括一電源系統210、一電源供應單元(power supply unit,PSU) 220以及至少一光源。在此，是以兩個路燈面板222及2 作為至少一光源的范例實施例。在另一實施例中，該至少一光源也可包括一發光二極管光板(light board)。本實施例的電源供應單元220可被程序化，以為路燈面板222、2M設定一調光比例，進而藉由降低路燈裝置200的光源輸出來降低電能的浪費。詳細而言，電源系統210提供信號N、Li、L2及TO至電源供應單元220。接著，在接收信號N、Li、L2及TO之后，電源供應單元220依據調光比例分別藉由驅動信號Dl、D2 及D3、D4驅動路燈面板222、232發光，其中該調光比例已預先程序化(pre-programmed)于 0%至100%之間。圖3依據本發明一實施例繪示圖2的電源供應單元的方塊圖。請參考圖2及圖3， 在本實施例中，具有調光功能的電源供應單元220包括至少一輸出通道、一功率級228、一檢測單元224以及一微控制單元(micro controller unit，MCU)2^。在此，是以多個光引擎通道230a 230d作為至少一輸出通道的范例實施例，其分別輸出驅動信號Dl D4，以驅動路燈面板222、232發光。功率級2 接收電源系統210所提供的信號N、L1及TO。檢測單元2M檢測電源系統210所提供的信號L2。微控制單元2 控制光引擎通道230a 230d，并依據第一信號及第二信號(未繪示)被程序化，以為光引擎通道MOa 230d設定一調光比例，其中第一信號對應第一輸出Li，且第二信號對應第二輸出L2。因此，光引擎通道230a 230d依據調光比例分別藉由驅動信號Dl、D2及D3、D4驅動路燈面板222、232發光。
在本實施例中，電源供應單元220的輸出參數可個別地為每一光引擎通道230a 230d而被程序化，以依據預先程序化的調光比例增加或減少圖2的路燈裝置200的光源輸出。例如，光引擎通道于驅動街道照明裝置時，可降低其亮度，而光引擎通道于驅動行人道照明裝置時，其亮度可保持不變。圖4依據本發明另一實施例繪示圖2的電源供應單元的方塊圖。請參考圖2至圖4，相較于圖3的電源供應單元，本實施例的電源供應單元420還包括一電磁干擾濾波器 (electromagnetic interface filter, EMI filter)432、一橋式整流器 434 以及一功率因數校正器(power factor correction，PFC) 436。此外，多個光引擎通道例如是設定為N個光引擎通道430_1 430_N。EMI濾波器432用以降低電源系統210的信號N、Ll及TO的交流噪聲。橋式整流器4；34耦接至EMI濾波器432，并將信號N、L1及TO由一交流電轉換為一直流電。PFC 436 耦接至橋式整流器434，并修正信號N、L1及TO的功率因數，且輸出修正后的這些信號至功率級似8。在本實施例中，功率級似8包括一變壓器444、一輸出電路442、一開關單元438以及一輔助功率單元440。變壓器444用以將電能由其初級轉換至次級。輸出電路442耦接至變壓器444，并將變壓器444的次級電能傳遞至光引擎通道430_1 430_N的至少其中之一。開關單元438耦接于微控制單元似6及變壓器444的初級之間，并受控于微控制單元426，以處理輸出至變壓器444的初級的一輸出。輔助功率單元440耦接至變壓器444， 并提供一電源及第一信號Sl至微控制單元426。在本實施例中，微控制單元4 接收第一信號Sl及第二信號S2，其中第二信號S2 由檢測單元4M所提供。微控制單元4 藉由第一信號Sl及第二信號S2控制光引擎通道 430_1 430_N的電壓及電流。第一信號Sl由功率級4 的輔助功率單元440所提供，而第二信號S2由檢測單元似4所提供，其中第一信號Sl對應第一輸出Li，且第二信號S2對應第二輸出L2。因此，微控制單元似6可被程序化，以設定一調光比例及光引擎通道430_1 430_N。該調光比例可同時地或獨立地針對光引擎通道430_1 430_N的至少其中之一由 0%設定至100%。詳細而言，在本實施例中，第一信號Sl及第二信號S2具有一第一狀態或一第二狀態(例如1或0)，如下表所示。
權利要求
1.一種具有調光功能的電源供應單元，適于一發光裝置，其中該發光裝置包括一電源系統，其特征在于，該電源供應單元包括至少一輸出通道；一功率級，接收該電源系統的一第一輸出，并提供一第一信號； 一檢測單元，檢測該電源系統的一第二輸出，并提供一第二信號；以及一控制單元，接收該第一信號及該第二信號，并控制該至少一輸出通道，且依據該第一信號及該第二信號被程序化，以為該至少一輸出通道設定一調光比例。
2.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，該控制單元包括一微控制單元。
3.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，該功率級包括 一變壓器，將電能由該變壓器的初級轉換至該變壓器的次級；一輸出電路，耦接至該變壓器，并將該變壓器的次級電能傳遞至該至少一輸出通道； 一開關單元，耦接于該控制單元及該變壓器之間，并受控于該控制單元，以處理輸出至該變壓器的初級的一輸出；以及一輔助功率單元，耦接至該變壓器，并提供一電源及該第一信號至該控制單元。
4.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，還包括 一電磁干擾濾波器，降低該電源系統的該第一輸出的一交流噪聲；一橋式整流器，耦接至該電磁干擾濾波器，并將該第一輸出由一交流電轉換為一直流電；以及一功率因數校正器，耦接至該橋式整流器，并修正該第一輸出的功率因數，且輸出修正后的該第一輸出至該功率級。
5.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，該檢測單元包括 一限流電阻，限制該電源系統的該第二輸出的一電流值；以及一轉換單元，將具有一模擬形式的該第二輸出轉換為具有一數字形式的該第二輸出。
6.根據權利要求5所述的電源供應單元，其特征在于，該轉換單元包括一比較器或一模擬數字轉換器。
7.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，該第一信號及該第二信號具有一第一狀態或一第二狀態，且該控制單元根據該第一信號及該第二信號的狀態而被程序化，以設定調光比例為介于0%至100%之間的一比例。
8.根據權利要求7所述的電源供應單元，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有相同狀態時，該控制單元被程序化，以設定該調光比例為100%或0%。
9.根據權利要求7所述的電源供應單元，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有不同狀態時，該控制單元被程序化，以設定該調光比例為介于0%至100%之間的一比例，或者設定該調光比例為0%。
10.根據權利要求1所述的電源供應單元，其特征在于，該發光裝置還包括至少一發光二極管光板，且該至少一輸出通道依據該調光比例驅動該至少一發光二極管光板發光。
11.一種具有調光功能的發光裝置，其特征在于，包括 一電源系統，提供一第一輸出及一第二輸出；一電源供應單元，接收該第一輸出及該第二輸出，該電源供應單元包括 至少一輸出通道；一功率級，接收該第一輸出，并提供一第一信號； 一檢測單元，檢測該第二輸出，并提供一第二信號；以及一控制單元，接收該第一信號及該第二信號，并控制該至少一輸出通道，且依據該第一信號及該第二信號被程序化，以為該至少一輸出通道設定一調光比例；以及至少一光源，其中該至少一輸出通道依據該調光比例驅動該至少一光源發光。
12.根據權利要求11所述的電源供應單元，其特征在于，該控制單元包括一微控制單元。
13.根據權利要求11所述的發光裝置，其特征在于，該功率級包括 一變壓器，將電能由該變壓器的初級轉換至該變壓器的次級；一輸出電路，耦接至該變壓器，并將該變壓器的次級電能傳遞至該至少一輸出通道； 一開關單元，耦接于該控制單元及該變壓器之間，并受控于該控制單元，以處理輸出至該變壓器的初級的一輸出；以及一輔助功率單元，耦接至該變壓器，并提供一電源及該第一信號至該控制單元。
14.根據權利要求11所述的發光裝置，其特征在于，該電源供應單元還包括 一電磁干擾濾波器，降低該電源系統的該第一輸出的一交流噪聲；一橋式整流器，耦接至該電磁干擾濾波器，并將該第一輸出由一交流電轉換為一直流電；以及一功率因數校正器，耦接至該橋式整流器，并修正該第一輸出的功率因數，且輸出修正后的該第一輸出至該功率級。
15.根據權利要求11所述的發光裝置，其特征在于，該檢測單元包括 一限流電阻，限制該電源系統的該第二輸出的一電流值；以及一轉換單元，將具有一模擬形式的該第二輸出轉換為具有一數字形式的該第二輸出。
16.根據權利要求15所述的發光裝置，其特征在于，該轉換單元包括一比較器或一模擬數字轉換器。
17.根據權利要求11所述的發光裝置，其特征在于，該第一信號及該第二信號具有一第一狀態或一第二狀態，且該控制單元根據該第一信號及該第二信號的狀態而被程序化， 以設定調光比例為介于0%至100%之間的一比例。
18.根據權利要求17所述的發光裝置，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有相同狀態時，該控制單元被程序化，以設定該調光比例為100%或0%。
19.根據權利要求17所述的發光裝置，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有不同狀態時，該控制單元被程序化，以設定該調光比例為介于0%至100%之間的一比例， 或者設定該調光比例為0%。
20.根據權利要求11所述的發光裝置，其特征在于，該至少一光源包括至少一發光二極管光板，且該至少一輸出通道依據該調光比例驅動該至少一發光二極管光板發光。
21.一種調光方法，適于一發光裝置，其中該發光裝置包括一電源系統、一電源供應單元及至少一光源，其特征在于，該調光方法包括接收一第一輸出及一第二輸出，其中該第一輸出及該第二輸出由該電源系統所提供； 依據一第一信號及一第二信號，為該電源供應單元設定一調光比例，其中該第一信號對應該第一輸出，且該第二信號對應該第二輸出；以及依據該調光比例，藉由該電源供應單元，驅動該至少一光源發光。
22.根據權利要求21所述的調光方法，其特征在于，該第一信號及該第二信號具有一第一狀態或一第二狀態，在設定該調光比例的該步驟中，根據該第一信號及該第二信號的狀態，設定該調光比例為介于0%至100%之間的一比例。
23.根據權利要求22所述的調光方法，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有相同狀態時，設定該調光比例為100%或0%。
24.根據權利要求22所述的調光方法，其特征在于，當該第一信號及該第二信號具有不同狀態時，設定該調光比例為介于0%至100%之間的一比例，或者設定該調光比例為 0%。
25.根據權利要求21所述的調光方法，其特征在于，該至少一光源包括至少一發光二極管光板。
全文摘要
本發明提供一種電源供應單元、發光裝置及調光方法。電源供應單元具有調光功能，其適于一發光裝置，其中發光裝置包括一電源系統。電源供應單元包括至少一輸出通道、一功率級、一檢測單元以及一控制單元。功率級用以接收電源系統的一第一輸出并提供一第一信號。檢測單元用以檢測電源系統的一第二輸出并提供一第二信號。微控制單元用以接收第一信號及第二信號，并控制至少一輸出通道。控制單元依據第一信號及第二信號被程序化，以為輸出通道設定一調光比例。
文檔編號H02M7/162GK102215621SQ201010550408
公開日2011年10月12日 申請日期2010年11月10日 優先權日2010年4月9日
發明者R·弗蘭茲, R·舒爾茲, S·格魯伯, W·拜爾 申請人:億光電子工業股份有限公司, 艾克斯希特隆公司