專利名稱：具有穩定亮度的led照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種LED照明裝置，特別是一種具有穩定亮度的LED照明裝置，可應用于停電時的緊急照明、夜晚的夜燈照明及偵測照明。
而照明裝置亦在不斷的改良下，從隨身攜帶的手電筒到足以照明整個球場的探照燈...等等，被廣泛地應用在各種領域，而照明裝置也從電燈泡發展到使用發光二極體(Light Emitting Diode；LED)作為發光元件。
由于LED具有體型輕小、壽命長、省電，且較電燈泡不易破損...等等優良的電氣及機械特征，加上LED在亮度上不斷的改進，所以LED已邁步進入廣大的照明市場，習知的LED照明裝置大都以發光二極體(Light Emitting Diode；LED)作為發光元件，以維持良好的光度并兼具省電的功能，但習知的LED照明裝置，皆不具有復合式的功能，且當工作電壓低于一定的壓降(約3V)時，即會影響LED的亮度，無法維持穩定的照明亮度。
綜上所述，如何將復合式的功能設計于LED照明裝置中，進而穩定地維持LED照明裝置的照明亮度，實為一待解決的技術課題。
為達成上述目的，本實用新型包括有夜間照明單元、偵測單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測單元和顯示單元。
所述電壓處理單元外接一切換單元和電池模組，該切換單元用以當該外部工作電壓中斷時，切換至該內部工作電壓，并啟動緊急照明功能。
所述電壓處理單元包含一整流模組，用以將外部交流電源轉換為一直流電源；一變壓模組，用以將該外部交流電源降壓，并傳送至輸出端；及一與轉換模組相接的控制模組，用以將該直流電源加以固定加外部工作電壓后，傳送至切換單元。
該夜間照明單元包含一用以接收環境亮度的光敏元件，，并于環境亮度下降時，改變光敏元件的一阻值；及一開關模組，并于該阻值產生變化時，將外部工作電壓傳送至LED組。
該偵測單元包含一偵測元件，用以偵測該物體于該限定范圍內的移動變化，并于該物體產生移動時，發出移動訊號；一計數元件與該偵測元件連接，用以接收該移動訊號后產生一計數功能，并于計數完成時通知偵測元件做下一次的偵測；及一與該計數元件連接的觸發模組，用以接收該移動訊號后，觸發顯示單元產生光源。
該顯示單元包含一與手動切換模組相接的穩壓元件，用以接收內部工作電壓，當該內部工作電壓低于一準位時，將其升壓至該準位，且于該內部工作電壓高于該準位時，將其降壓至該準位；一與穩壓元件相接的晶體元件，用于當內部工作電壓低于該準位時，放大內部工作電壓的電流，并傳送至輸出端；及復數個與晶體元件相接的LED組，用以接收該工作電壓后產生一光源。
該切換單元包含有一與電壓處理單元及電池模組相接的繼電元件，用以接收該外部工作電壓，并于該外部工作電壓中斷時，將該內部工作電壓傳送至一輸出端；及一與該繼電元件相接的手動切換元件，用以依照一預選的模式，將該內部工作電壓傳送至該顯示單元。
本實用新型同時兼具有緊急照明、夜間照明及偵測照明的功能，能夠在電池模組電力充足時，以顯示單元控制LED的亮度，而當電池模組輸出的工作電壓低於LED的工作電壓時，更能將工作電壓加以升壓，較習知的LED照明裝置，能維持更長久的照明時間，而且本實用新型設置有低功耗離線開關(Low Power Off-line Switchers)及變壓器，較習知的LED照明裝置，具有更寬的電壓響應范圍，同時亦具有偵測照明的功能，實為一種多應用領域的照明裝置。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。
本實用新型為一種同時兼具緊急照明功能、夜間照明功能及偵測照明功能的具有穩定亮度功能的LED照明裝置。
如
圖1所示，本實用新型包含夜間照明單元10、偵測單元20、顯示單元30、切換單元40、電壓處理單元50及電池模組41，其中電壓處理單元50接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元10、偵測單元20、顯示單元30和切換單元40。
所述夜間照明單元10包含與負載元件102a組成分壓電路的光敏元件101，用于感測四周環境的亮度，當外部光線的亮度不足時(夜晚時)，則啟動由負載元件102b～d及晶體元件103a～b所組成的開關模組，將外部工作電壓傳送至LED組306a～b，以形成夜間照明功能，當外部光線的亮度充足時(日間時)，則停止夜間照明功能。
所述偵測單元20則包含有穩壓元件203及電容元件204a～b形成穩壓電路，用于將外部工作電壓轉換成工作電壓VCC后供給本偵測單元20用，偵測元件201用于偵測一限定范圍內物體的移動變化，當此范圍內有物體產生移動時，發出一移動訊號，然后由偵測單元20的負載元件205d～I及晶體元件206c～d所組成的放大電路，將移動訊號放大，并傳送至計數元件202產生一計數功能，并于計數完成時，通知偵測元件201做下一次的偵測，其中電容元件204c為計數元件202的旁路電容，而負載元件205j及電容元件204d則負責控制時間常數，以決定每一次照明時間的長短；負載元件205a～d及晶體元件206a～b則組成一觸發模組，其中晶體元件206a于夜間照明單元10開始工作時，將外接工作電壓傳送至偵測單元20的晶體元件206b待命，當晶體元件206b收到該移動訊號后，將外接工作電壓傳出，以觸發顯示單元30行使偵測照明的功能。
顯示單元30包含有與電壓處理單元50相接的穩壓元件301，用于接收一內部工作電壓，并于內部工作電壓低于一準位時，將內部工作電壓升壓至此一準位，且于內部工作電壓高于此一準位時，將內部工作電壓降壓至此一準位，電感元件302a為一扼流圈，顯示單元30的負載元件304及晶體元件305則用于內部工作電壓低于此一準位時，放大內部工作電壓的電流，并傳送至LED組306c～n產生一光源，而顯示單元30的順流元件303a～b則用于保護之用。
切換單元40中包含有繼電元件401，其中繼電負載元件402及繼電順流元件403用于保護并提供工作電壓給繼電元件401，繼電元件401則負責將外部工作電壓傳送至電池模組41充電，并于外部工作電壓中斷時，切換由電池模組41供電，而電池模組41可由至少一個可充電式電池(如鎳氫電池、鋰電池...等)所組成，手動切換元件404，用以依照一使用者所選擇的模式，傳送將工作電壓傳送至顯示單元30。
接下來就本實用新型的電壓處理單元30做進一步的詳細說明，請參照圖2，本實用新型為適用于各國一般家庭用電的電壓單位的差異，故其電壓處理單元50包含有整流模組、變壓模組及控制模組，整流模組中保護電阻502與交流電源AC連接，將交流電源AC傳送至整流元件501a～d加以整流為一直流電源后傳送至變壓模組，此整流模組可為全波整流器，亦可為半波整流器，而變壓模組中由振蕩二極體55、振蕩電容506及振蕩電阻507形成一振蕩電路，將直流電源傳送至變壓元件504變壓，而順流二極體508則用于防止逆向偏壓保護變壓模組，此直流電壓經變壓后傳送至穩壓二極體514b，此穩壓二極體514b可為一齊納二極體，將多余的直流電源傳送至控制模組，其中光耦合電晶體510與控制電阻511b已經過設計為一特定比值，可將多余的直流電壓運算后傳送至穩壓元件512，而雜訊則由旁路電容513傳送至接地端，此穩壓元件512為低功耗離線開關，將此直流電源降壓后再饋送至變壓模組，以調整出更精準的工作電壓，來適應各國一般家庭用電的電壓單位的差異，最后再將此工作電壓由穩壓二極體514b穩壓后，傳送至輸出端。
接下來就本實用新型的電壓處理單元50另一實施例做一詳細說明，請參照圖3，本實用新型電壓處理單元的第二實施例，其中包含有變壓模組、整流模組及控制模組，其中變壓模組與交流電源AC相接，此變壓模組可為2個高壓電容509a～b以并聯方式所組成，以形成變壓的效果(亦可使用1個高壓電容用串聯的方式形成變壓效果)，并于變壓后經由限流電阻515傳送至整流模組，而整流模組的整流元件501a～b可將交流電源AC加以整流為直流電壓后傳送至控制模組，而濾波電容503則用于過濾雜訊，此整流模組可為全波整流器或半波整流器，控制模組中則設置有降壓元件512，用于將外部工作電源降壓后傳送至電池模組41充電，控制電阻511a用于調整降壓元件512的電流，控制電阻511b～c則用于調整降壓元件512的輸出，旁路電容513用于旁路雜訊，順流二極體508用于保護電壓處理單元50，電感元件302b為一扼流圈，穩壓二極體514a～b則用于更精準地控制電壓。
除上述實施例外，本實用新型的電壓處理單元50更包含有又一實施例，其中變壓模組為一變壓元件504組成，用于將外部工作電壓加以變壓，其余各模組的組成及功能則與圖3相同，故不再贅述，詳圖請參照圖4。
所述LED組可為一個及一個以上的發光二極體或其他照明元件。
權利要求1.一種具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于包括有夜間照明單元、偵測單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測單元和顯示單元。
2.根據權利要求1所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于所述電壓處理單元外接一切換單元和電池模組，該切換單元用以當該外部工作電壓中斷時，切換至該內部工作電壓，并啟動緊急照明功能。
3.根據權利要求2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于所述電壓處理單元包含一整流模組，用以將該外部交流電源轉換為一直流電源；一變壓模組，用以將該外部交流電源降壓，并傳送至輸出端；及一與該轉換模組相接的控制模組，用以將該直流電源加以固定為該外部工作電壓后，傳送至切換單元。
4.根據權利要求1、2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該夜間照明單元包含一光敏元件，用以接收該環境亮度，并于該環境亮度下降時，改變該光敏元件的一阻值；及一開關模組，該開關模組于該阻值產生變化時，將該外部工作電壓傳送至LED組。
5.根據權利要求1、2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該偵測單元包含一偵測元件，用以偵測該物體于該限定范圍內的移動變化，并于該物體產生移動時，發出移動訊號；一計數元件與該偵測元件連接，用以接收該移動訊號后產生一計數功能，并于計數完成時通知偵測元件做下一次的偵測；及一與該計數元件連接的觸發模組，用以接收該移動訊號后，觸發顯示單元產生光源。
6.根據權利要求1、2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該顯示單元包含一與手動切換模組相接的穩壓元件，用以接收該內部工作電壓，并于該內部工作電壓低于一準位時，將該內部工作電壓升壓至該準位，且于該內部工作電壓高于該準位時，將該內部工作電壓降壓至該準位；一與穩壓元件相接的晶體元件，用于該內部工作電壓低於該準位時，放大該內部工作電壓的電流，并傳送至輸出端；及復數個與晶體元件相接的LED組，用以接收該工作電壓后產生一光源。
7.根據權利要求2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該切換單元包含有一與電壓處理單元及電池模組相接的繼電元件，用以接收該外部工作電壓，并于該外部工作電壓中斷時，將該內部工作電壓傳送至一輸出端；及一與該繼電元件相接的手動切換元件，用以依照一預選的模式，將該內部工作電壓傳送至該顯示單元。
8.根據權利要求2所述的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，其特征在于該電池模組包含有至少一個可充電式電池。
專利摘要本實用新型為一種同時具有緊急照明、夜燈照明及偵測功能的具有穩定亮度功能的LED照明裝置，包括有夜間照明單元、偵測單元、顯示單元和電壓處理單元，其中電壓處理單元接收一交流電源AC，并將此交流電源AC加以整流并轉換為一外部工作電壓傳出至夜間照明單元、偵測單元和顯示單元，本實用新型能夠在電池模組電力充足時，以顯示單元控制LED的亮度，而當電池模組輸出的工作電壓低於LED的工作電壓時，更能將工作電壓加以升壓，較習知的LED照明裝置，能維持更長久的照明時間，而且本實用新型設置有低功耗離線開關及變壓器，較習知的LED照明裝置，具有更寬的電壓響應范圍，同時亦具有偵測照明的功能，實為一種多應用領域的照明裝置。
文檔編號H05B37/00GK2593517SQ0228622
公開日2003年12月17日 申請日期2002年11月21日 優先權日2002年11月21日
發明者鄭信慧, 邱偉銘 申請人:鄭信慧, 邱偉銘