專利名稱：具有節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有節(jié)能、應急和照明功能為一體的多用途節(jié)能燈。
二背景技術(shù)：
目前已知的應急燈或照明燈，都是用兩個燈。照明燈在交流電突然停電后， 備用燈就以蓄電池供電的方式，提供短時間的照明，故稱之為應急燈。其發(fā)光 元件大都是熒光燈或白熾燈。
充電電池為鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫和鋰離子電池。它的缺點是充電時間 長，充放電次數(shù)有限，過充或過放都極易損壞電池。而且不易回收，容易造成 環(huán)境污染。而熒光燈和白熾燈的壽命都很短，效率很低。 二、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種充電損耗小、充電快、儲能器件超級
電容器充、放電可達IO萬小時的壽命，且發(fā)光元件壽命也長，而在巿電突然停 電時還能提供照明；在晚上能自動開啟，白天又自動關(guān)閉的一體化節(jié)能燈。
它依靠交流電給超級電容器充足電能后，自動斷開交流電源后。用超級電 容器的電能給發(fā)光組件供電，當超級電容器上的電能不足以點亮發(fā)光組件后， 控制電路又自動接通交流電源為發(fā)光組件供電和為超級電容器充電，如此自動 循環(huán)，從而達到節(jié)約能源的目的。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是
一種節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈，包括交流降壓、整流濾波電路K直流
穩(wěn)壓電路2， LED驅(qū)動電路6和LED發(fā)光組件7。所述LED驅(qū)動電路6，包括 儲能器件超級電容器3，全自動充電、放電自動控制電路4，自動光控、手動控 制電路5， LED驅(qū)動電路6。超級電容器3通過光控電路和手動控制電路5， LED 驅(qū)動電路6驅(qū)動LED發(fā)光組件7發(fā)光，發(fā)光組件為LED。
本發(fā)明所述的儲能器件是利用超級電容器3具有超長壽命，充放電大于50 萬次，而充電時間只在十分鐘左右，且無記意效應的，無環(huán)境污染等特點。
還包括交流降壓、整流濾波電路l直流穩(wěn)壓電路2和全自動充電、放電自動控制電路4，該電路給超級電容器3充電，通過全自動充電、放電自動控制電路 4來控制超級電容器3的充放電電壓，當電壓充電到設定的充電值，通過全自動 充電、放電自動控制電路4自動切斷交流電，LED發(fā)光組件7發(fā)光由超級電容 器3供電。當放電到設定的額定電壓值時，放電控制電路切斷超級電容器3。自 動接通交流電為超級電容器3繼續(xù)充電，同時也為LED發(fā)光組件7提供能源。 如此自動循環(huán)下去。通過改變超級電容器3的容量就可以實現(xiàn)LED發(fā)光組件 30 120分鐘的發(fā)光時間，從而達到節(jié)能的目的。
本發(fā)明所述的自動光控電路，它可以檢測到光線亮度是否需要照明的時候能 自動開燈或關(guān)燈。當白天不需要燈光的時候，自動關(guān)閉LED發(fā)光組件7， ^夜 晚到來時，自動開啟LED發(fā)光組件7，從而增加了節(jié)能燈的實用性。
還包括自動、手動開關(guān)電路5，在某些不需要燈光的地方，可強制關(guān)閉。
本發(fā)明所述LED發(fā)光組件。LED與白熾燈相比可節(jié)省80% 90%的電能， 且壽命可超過10萬小時?？梢酝ㄟ^串、并聯(lián)來達到所需照明的亮度。
還包括LED驅(qū)動電路6:
1.可以將LED進行串聯(lián)、并聯(lián)使用，不論連接的LED數(shù)量有多少，只需-個電阻就可以向負載提供恒定電流；達到穩(wěn)定亮度、增加電能總輸出功率的效 果，從而保證白光LED的照明效果和使用壽命。 2.減少了元器件數(shù)量，進一歩降低了電路的整體功耗；
3.因各個LED正向電壓的不同不會影響LED的工作電流；并具有輸出短路 /開路保護與內(nèi)建過熱保護裝置
附閨說明


圖1是節(jié)能應急照明為-體的節(jié)能燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
1為220V交流降壓、整流、濾波電路。2為直流穩(wěn)壓電路，3為儲能器件超 級電容器，4為全自動充電、放電自動控制電路，5為穩(wěn)壓、充電電路3為充電、 放電自動控制電路。4為光線檢測電路。5為自動光控、手動控制電路，6為LED 驅(qū)動電路，7為發(fā)光元件LED組件。
圖2是節(jié)能應急照明為 一體的節(jié)能燈實物剖面圖。
8為發(fā)光元件LED組件的反光板，9為電源線，10為電路板固定盒，11為光敏電阻12為節(jié)能燈的外罩，13為LED發(fā)光組件，14為節(jié)能燈固定支架。 圖3、圖4是節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈的電氣原理圖。
具體實施方式
參照附
圖1、 2、 3、 4所示；本發(fā)明的節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈，它包 括交流降壓、整流濾波電路l、直流穩(wěn)壓電路2，儲能器件超級電容器3， LED 驅(qū)動電路6和LED發(fā)光組件7。
所述的超級電容器3通過光控電路和手動控制電路5，與LED驅(qū)動電路6相 連接，來驅(qū)動LED發(fā)光組件7發(fā)光。
所述的全自動充電、放電自動控制電路4，通過對儲能器件超級電容器3的 充、放電電壓來控制交流降壓、整流濾波電路1的關(guān)閉和接通。
所述的自動光控、手動控制電路5，通過對周圍環(huán)境的光線檢測，對LED驅(qū) 動電路6和LED發(fā)光組件7關(guān)斷和開啟。
為了更清楚在說明本發(fā)明的上述各部分，請結(jié)合圖3、圖4所示的具體電氣 原理圖進行說明
電源部分
由C1、 C2、 C3、 C4、 Dl、 Rl、 R2、 RP1 、 ZD1和IC1輸出電壓可變的集成 三端穩(wěn)壓器LM317組成，電壓輸出為直流14V，通過D4給儲能器件超級電容 器C5充電。同時乂經(jīng)過D2給光控電路和手動控制電路和LED驅(qū)動電路供電， 使LED組件發(fā)光。
控制部分
控制部分由交流控制電路、充放電放控制電路；自動、手動控制電路組成。
1、充電自動控制電路
IC3是一只雙電壓比較電路LM393。雙電壓比較器LM393的兩個反相輸入 端②腳和⑥腳連接在--起，并由穩(wěn)壓管ZD2提供7.2V的基準電壓做比較電壓， 兩個輸出端①腳和⑦腳分別接反饋電阻R8、 R9，將部分輸出信號反饋到同相輸 入端③腳和⑤腳，這樣就把雙電壓比較器變成了雙遲滯電壓比較器，B]"使電路 在比較電壓的臨界點附近不會產(chǎn)生振蕩。
R5、 RP3、 Al、 RIO、 C8、 Q4和J,組成過充電壓檢測比較控制電路；在接入220V交流電的時候，交流電經(jīng)過J1-1常閉點和C1、 C2、 C3、 C4、 Dl、 D4、 Rl、 R2、 RP1、 ZD1和IC1等組成的降壓整流、經(jīng)IC1穩(wěn)壓后輸出-一個穩(wěn)定的 "V直流電壓對儲能器件超級電容器C5進行充電。RP1為多圈精密可調(diào)電位 器。同時經(jīng)IC2LM7809三端穩(wěn)壓器輸出9V電壓給IC3供電，此時電路開始工 作，過充電壓檢測比較控制電路和過放電壓檢測比較控制電路同時對超級電容 器C5端電壓進行檢測比較。當C5端電壓小于預先設定的過充電壓值13V時， Al的⑥腳電位高于⑤腳電位，⑦腳輸出低電位使Q4截止，D5發(fā)光指示充電。 穩(wěn)壓電路通過D4對C5充電。隨著超級電容器C5逐漸被充滿，當其端電壓大 于預先設定的過充電壓值時，A1的⑥腳電位低于⑤腳電位，⑦腳輸出高電位使 Q4導通，J1起控，J1-1斷開交流電源。J1是一只SSR常閉型交流固態(tài)繼電 器，它具有壽命長、可靠性高、快速轉(zhuǎn)換，抗電磁干擾等諸多優(yōu)點。
2、 放電自動控制電路
R6、 RP4、 C9、 A2、 Rll、 R12、 Q5、 Q6和J2組成過放電壓檢測比較控制 電路。當超級電容器C5上端電壓大于預先設定的過放電壓值時，也就是每只 LED起始電壓2.7V，該電壓由RP4調(diào)整。A2的③腳電位高于②腳電位，① 腳輸出高電位使Q5導通，Q6截止。J2失去電壓，J2-1閉合。當超級電容器 C5對負載放電時端電壓會逐漸降低，當端電壓降低到小于預先設定的過放電壓 值時，也就是每只LED起始電壓2 7V，該電壓由RP4調(diào)整。A2的③腳電位 低于②腳電位，①腳輸出低電位使Q5截止，Q6導通，D6發(fā)光指示過放電， J2得到電壓動作，其接點J2-1斷開。J1失去電壓，J1-1閉合，穩(wěn)壓電路又對 C5充電。J2是一只SSR常閉型直流固態(tài)繼電器。
3、 節(jié)能原理
本發(fā)明所述的儲能器件是利用超級電容器C5具有超長壽命，充放電大于 50萬次。充電時間快，充一次電大約十分鐘左右的時間，且無記意效應的特點。 利用自動充放電電路作自動轉(zhuǎn)換。當C5在短時間充足電后，控制電路自動關(guān)閉 交流電源，轉(zhuǎn)換由C5向負載供電，供電時間的長短由C5的容量所決定，由于 本節(jié)能燈采用低能耗的LED作負載。通過改變C5容量就可以實現(xiàn)白光 LED30 120分鐘的照明時間。當C5上的電壓釋放到不能使負載發(fā)光時，控制電路又自動切換到交流電繼續(xù)為C5充電；同時又為負載供電。這樣周而復始地自 動工作，達到了節(jié)能的目的。
當交流電突然停止時，由C5供電，同時又起到了應急燈的作用。
4、 自動光控、手動控制電路
這部分電路由R3、 RP2、 GR、 Ql、 R4、 Q2和開關(guān)K組成。光控電路中由 于光敏電阻GR (圖2)在有光照時阻值很小，部分偏置電壓被旁路掉，使Q1、 Q2失去偏置而截止。當夜晚到來，光敏電阻10失去光照，GR阻值變得很大， 相當于下偏置開路，在R3、 RP2上產(chǎn)生電動勢使Q1、 Q2導通。LED驅(qū)動電路 得電推動發(fā)光元件發(fā)光。
K是功能切換開關(guān)，有三個位置置于中間是強制斷開，置于右側(cè)位置是自 動，置于左側(cè)位置是手動接通。
5、 LED驅(qū)動電路
IC2 AMC7150是一只富微科技針對高功率LED(發(fā)光二極管)的不同應用；推 出供電解決方案。AMC7150是一只大功率1. 5A LED驅(qū)動IC,主要應用于--般 LED照明與汽車LED輔助照明。
AMC7150則內(nèi)建PWM(脈沖寬度調(diào)變)與功率晶體管,只需五顆外部零件。該 組件輸入工作電壓在4V 40V間，最高驅(qū)動電流達1.5安培，可以驅(qū)動24W的高 功率LED。工作頻率可由外部電容控制而達200KHz,只要調(diào)整外部電阻值即可 達到變更輸出電流的目的。
6、 LED發(fā)光組件。
LED與白熾燈相比可節(jié)省80。/。 90y。的電能，且壽命可超過10萬小時。nj" 以通過串、并聯(lián)來達到所需照明的亮度。
7、 圖2中還需要說明的是
(1)， D2、 D3為防止交流電和超級電容器C5供電產(chǎn)生相互影響。交流供電 時，由于D3負極電壓高于正極，D3截止。由C5供電時，D2負極電壓高于正 極，D2截止。
二極管D4是防止交流電停止后，電流向后級電路的反流。
權(quán)利要求1、 一種具有節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈，它包括交流降壓、整流濾波電路(1)、直流穩(wěn)壓電路(2)，儲能器件超級電容器(3)，LED驅(qū)動電路(6)和LED發(fā)光組件(7)；其特征在于超級電容器(3)通過光控電路和手動控制電路(5)，與LED驅(qū)動電路(6)相連接，來驅(qū)動LED發(fā)光組件(7)發(fā)光，全自動充電、放電自動控制電路(4)，通過對儲能器件超級電容器3的充、放電電壓來控制交流降壓、整流濾波電路(1)的關(guān)閉和接通，自動光控、手動控制電路(5)，通過對周圍環(huán)境的光線檢測，對LED驅(qū)動電路(6)和LED發(fā)光組件(7)關(guān)斷和開啟的控制。
2、 如權(quán)利要求書l所述的節(jié)能燈，其特征在于所述的全自動充電、放電自動控制電路(4)，能控制超級電容器(3)始終處于一個良好的充電、放電狀 太
3、 如權(quán)利要求書1所述的節(jié)能燈，其特征在于所述的全自動充電、放電 自動控制電路(4)，通過對儲能器件超級電容器3的充、放電電壓來控制交流 降丄k、整流濾波電路(1)的關(guān)閉和接通，達到節(jié)約能源的目的。
4、 如要得要求書l所述節(jié)能燈，其特征在于所述的光控電路和手動控制電路(5)，它可以根據(jù)檢測周圍環(huán)境的光線亮度，自動開啟或關(guān)閉節(jié)能燈，還可以通過手動控制在某些不需要燈光的地方強制關(guān)閉。
5、如權(quán)利要求書1所述的節(jié)能燈，其特征在于所述的LED驅(qū)動電路(6)， 為LED發(fā)光組件(7)提供 -恒定的工作電流，使LED發(fā)光組件(7)達到穩(wěn)定 亮度、增加電能總輸出功率的效果，從而保證節(jié)能燈的照明效果和使用壽命。
專利摘要本實用新型公開了一種節(jié)能應急照明為一體的節(jié)能燈，包括交流降壓、整流濾波電路(1)、自流穩(wěn)壓電路(2)，儲能器件超級電容器(3)，全自動充電、放電自動控制電路(4)，自動光控、手動控制電路(5)，LED驅(qū)動電路(6)和LED發(fā)光組件(7)組成。其特征在于超級電容器(3)通過光控電路和手動控制電路(5)，LED驅(qū)動電路(6)驅(qū)動LED發(fā)光組件(7)發(fā)光。通過對儲能器件超級電容器(3)的充、放電電壓來控制交流降壓、整流濾波電路(1)的關(guān)閉和接通，達到節(jié)約能源的目的。
文檔編號F21Y101/02GK201134948SQ200720031299
公開日2008年10月15日 申請日期2007年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月25日
發(fā)明者譚蜀君 申請人:譚蜀君