專利名稱：發光二極管燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用高光強的發光二極管(LED)作為光源的LED燈。更具體地說，本發明涉及LED壽命的一種預先通告功能和通知其更換的時序。
隨著高光強藍LED被投入實用，由紅、綠和藍色LED組裝成的并由商業交流電源驅動的、作為通用的發光設備的LED燈，已經進入了實用階段。與燈絲或熒光燈相比，LED燈顯示了很多優點。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得多的壽命，它的壽命也是有限的。考慮家庭用的LED燈，或用作諸如辦公室、車站等的公共場所照明設備的LED燈，LED燈與燈絲或熒光燈相比不是那樣普遍。因此，普通的消費者難于掌握LED燈的壽命結束時的更換時機。即使LED燈有長壽命，但能夠向管理者通告具體的更換時機顯然是非常有利的。
本發明就是考慮到上述需要而作出的。因而本發明的一個目的，是提供內裝在LED燈中的一種壽命結束預先通告功能，并實現具有簡單的構造和低成本的LED燈。
根據本發明的一個方面，一種LED燈系統包括一種用于接收交流電流的交流電源連接部分；一個電源轉換部分，用于接收該交流電流并對接收的交流電流進行整流，以產生一個直流電力；由多個LED構成的并接收從電源轉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出表示壽命結束臨近的預先通告的壽命預先通告部分，該壽命預先通告部分包括計數裝置，用于根據交流電源的頻率測量電源周期，
積分裝置，用于對計數裝置存儲到的供電期進行積分并把積分值存儲在一個非易失存儲器中，以及一個電源模式控制裝置，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超過一個預定標準的積分裝置的積分值而在一種預定壽命預先通告模式下運行。
該電源模式控制裝置可在電源初始化時檢查非易失存儲器中存儲的積分值，從而當該積分值超過了該標準時使LED組在該壽命預先通告模式下工作預定的時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先通告模式的多個壽命預先通告電平相應的多個標準。
該LED燈系統可包括多個LED組，每一個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燈系統可進一步包括光調節裝置，用于通過根據從外部提供的用于調節照明顏色和光量的信號，通過操作電源模式控制裝置，而可變地控制LED組的照明顏色。
通過以下結合附圖對本發明的最佳實施例進行的詳細描述，對本發明能夠由更好的理解，但這些實施例只是描述性的而不是限定性的。
在附圖中
圖1是顯示根據本發明的LED燈的一個實施例的電結構的框圖；圖2是顯示前述實施例中由CPU71執行的控制程序的要點的流程圖。
以下結合附圖詳細描述本發明的最佳實施例。在以下的描述中，提供了很多的細節以提供對本發明的深入的理解。然而，對本領域的技術人員來說顯而易見的是，在沒有這些具體細節的情況下，也可以實施本發明。另一方面，沒有顯示眾所周知的結構，以避免對本發明的不必要的贅述。
圖1是框圖，顯示了根據本發明的LED燈的一個實施例的電結構。一個交流電源連接部分是適合于通常的100V的商業交流電源的電插頭1。通過把電插頭1插入有效的電源并接通一個電源開關2，交流電受到一個二極管橋整流電路3和一個電容器4的整流和平滑。一個紅LED組5a、一個綠LED組5b和一個藍LED組5c經一個紅驅動器6a、一個綠驅動器6b和一個藍驅動器6c而與一條直流電源線相連。應該理解的是，在附圖中，各色的LED組都用一個LED表示。實際上，各色的LED組都是由大量的LED組成的。各色的LED組中的LED都串聯或并聯。另外，三色的LED以混合的方式設置，以形成一種光學系統，從而使三色光得到良好的混合，從而放射或散發出照明光。
一個控制電路7也用該直流電源工作。該控制電路7由包括CPU71、RAM72、EEPROM73的一個微計算機構成(雖然未顯示，它包括用于適當地降低電壓的一個電源電路)。控制電路7被作為積分裝置、計數裝置、電源模式控制裝置和光調節裝置。由CPU71執行的控制過程在圖2的流程圖中顯示。
紅驅動器6a、綠驅動器6b和藍驅動器6c得到控制，以由控制電路7輸出的一個驅動器信號接通和關斷。在正常照明模式下，控制電路7持續地接通各個驅動器6a、6b和6c以使相應的紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c以最大發光量進行照明。
加到電源插頭1的一個交流電波形，經過一個電容器C和一個電阻R而被提供給一個用于探測該交流電波形的零交叉的比較器74。從比較器74，一個與該交流電力同步的脈沖信號得到輸出。例如，當該交流電力是以50Hz的頻率提供時，從比較器74輸出的該脈沖信號臺肩具有50Hz的頻率，以與該交流電力同步。一個16位計數器75對該脈沖信號進行計數。計數器75的進位信號被CPU71所計數，以在RAM72中記錄該計數值。
每當RAM72的計數值達到了與一小時相應的一個值時，CPU71都把記錄在EEPROM73中的積分供電期增大一個單位。雖然當電源開關2被關斷時RAM72的計數值丟失，記錄在EEPROM73中的積分供電期不會被擦除或丟失。以此方式，減小了對EEPROM73的寫入存取的頻率。
當電源開關2被接通因而CPU71被激活時，記錄在EEPROM73中的積分供電期在初始化過程中得到檢查。如果積分供電期未達到50000小時，相應的顏色的驅動器6a、6b和6c被持續保持在接通狀態，以在正常照明模式下向各個顏色的LED組5a、5b和5c供電。
如果積分供電期處于50000至60000小時的范圍內，驅動器6a、6b和6c在一種第一預先通告模式工作五分鐘。在該第一預先通告模式下，紅LED組5a和綠LED組5b持續發光，且藍LED組5c間歇發光以進行閃爍。在第一預先通告模式下工作了五分鐘之后，驅動器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發光模式以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都連續發光。
如果積分供電期處于60000至70000小時的范圍中，驅動器6a、6b和6c在一種第二預先通告模式下被驅動五分鐘。在該第二預先通告模式下，綠LED組5b和藍LED組5c持續發光，且紅LED組5a間歇發光而進行閃爍。在第二預先通告模式下工作了五分鐘之后，驅動器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發光模式，從而使所有的紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都連續發光。
如果積分供電期處于70000至80000小時的范圍中，驅動器6a、6b和6c在一種第三預先通告模式下工作五分鐘。在第三預先通告模式下，紅LED組5a和藍LED組5c連續發光，而綠LED組5b間歇發光而進行閃爍。在第三預先通告模式下工作五分鐘之后，驅動器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發光模式以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都連續發光。
如果積分供電期處于80000至90000小時的范圍內，驅動器6a、6b和6c在一種第四預先通告模式下工作五分鐘。在第四預先通告模式下，紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都間歇發光而發生閃爍。在五分鐘的第一預先通告模式工作之后，驅動器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發光模式，從而使紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都連續發光。
如果積分供電期處于90000至100000的范圍中，驅動器6a、6b和6c以一種第五預先通告模式工作五分鐘。在第五預先通告模式下，綠LED組5b和藍LED組5c都被保持在關斷狀態而不發光，且紅LED組5a間歇發光而進行閃爍。在五分鐘的第五預先通告模式工作之后，驅動器6a、6b和6c的工作模式切換到正常發光模式，以使紅LED組5a、綠LED組5b和藍LED組5c都連續發光。
如果積分供電期超過了100000小時，其中綠LED組5b和藍LED組5c被保持關斷且不發光而紅LED組5a間歇發光以進行閃爍或第五預先通告模式得到保持，而不進入正常發光模式。
在各種工作模式下，在每個小時都檢查記錄在EEPROM73中的積分供電期，同時對EEPROM73中記錄的積分供電期進行更新，以進行所需的相應預先通告模式操作。
如上所述，根據本發明的LED燈可根據作為電源的交流電流的頻率，通過測量LED組的供電期，而對供電期進行積分，并當積分供電期超過了相應的預先通告標準時使LED組以選定的預先通告模式發光，以通知用戶或管理者LED燈的壽命結束已經接近。管理者或用戶可在給出了預先通告時制備進行更換。特別地，可以很方便地根據燈的可能的疲勞水平提供多種壽命預先通告模式。
雖然已經結合最佳實施例對本發明進行了討論，但對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明的原則的情況下的各種修正、省略、添加和不同設計是顯而易見的。因此，本發明包括了在不脫離在所附權利要求書中確定的本發明的原則的前提下能夠實施的所有可能的實施例、修正、省略、添加等。
例如，可以提供一種光調節輸入裝置，用于為CPU71提供一種照明顏色或光量調節信號，從而使CPU71可控制各個驅動器6a、6b和6c以調節照明光的色調和/或光量。應該注意的是，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燈座。另外，最佳實施例中公布的電源開關2不是本發明所必需的。
權利要求
1．一種LED燈系統，包括一個交流電源連接部分，用于接收交流電流；一個電源轉換部分，用于接收所述交流電流并整流接收的交流電流，以產生一種直流電力；由多個LED組成并接收從所述電源轉換部分輸出的直流電力的LED組，所述LED組具有用于對供電期進行積分以發出表示壽命結束臨近的預先通告的壽命預先通告部分，所述壽命預先通告部分包括計數裝置，用于根據交流電源的頻率測量所述供電期，積分裝置，用于對所述計數裝置測量的供電期進行積分并把積分值存儲在一種非易失存儲器中，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光模式，所述電源模式控制裝置響應于超過一個預定標準的所述積分裝置的積分值而工作在一種預定的壽命預先通告模式下。
2．根據權利要求1的LED燈系統，其中所述電源模式控制裝置在電源初始化時檢查存儲在所述非易失存儲器中的積分值，從而使所述LED組在所述壽命預先通告模式下工作一個預定的時間并當所述積分值超過了所述標準時在所述正常發光模式下工作。
3．根據權利要求1的LED燈系統，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先通告模式的多個壽命預先通告電平相應的多個標準。
4．根據權利要求1的LED燈系統，它包括多個LED組，各個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．根據權利要求4的LED燈系統，進一步包括光調節裝置，用于通過根據從外部施加的用于照明顏色和光量的調節信號操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發光顏色。
6．根據權利要求2的LED燈系統，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先通告模式的多個壽命預先通告電平相應的多個標準。
7．根據權利要求2的LED燈系統，它包括多個LED組，各個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．根據權利要求7的LED燈系統，進一步包括光調節裝置，用于通過根據從外部施加的用于照明顏色和光量的調節信號操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發光顏色。
9．根據權利要求3的LED燈系統，它包括多個LED組，各個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．根據權利要求9的LED燈系統，進一步包括光調節裝置，用于通過根據從外部施加的用于照明顏色和光量的調節信號操作所述電源模式控制裝置，而可變地控制所述LED組的發光顏色。
全文摘要
一種具有內裝在LED燈中的一種壽命結束預先通告功能并實現具有簡單的構造和低成本的LED燈。該LED燈系統包括:交流電源連接部分;一個電源轉換部分;LED組。該壽命預先通告部分包括:計數裝置,用于根據交流電源的頻率測量電源周期,積分裝置,用于對計數裝置存儲到的供電期進行積分,以及一個電源模式控制裝置,用于控制LED的照明,該電源模式控制裝置響應超過一個預定標準的積分裝置的積分值而在一種預定壽命預先通告模式下運行。
文檔編號H05B37/03GK1295214SQ00133819
公開日2001年5月16日 申請日期2000年11月3日 優先權日1999年11月5日
發明者大石昌利, 時本豐太郎, 今井章雄 申請人:埃維克斯公司, 東海旅客鐵道株式會社