專利名稱：單線裝飾燈組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單線裝飾燈組，特別是涉及一種不需使用大量的電路配線、簡單經濟，并且具有活動的燈光變化。
背景技術：
如圖1所示，為本案發(fā)明人于2000年所提出的一種“裝飾燈組”，專利號為ZL00103435.9(后稱前案)，其包括市電(交流電)電源及燈組11，還包括一個控制單元12，控制單元12分別連接市電電源及燈組11，燈組11由多組燈泡111～114組成，控制單元12主要包括一個微處理器，其特征在于所述控制單元12拾取市電的正弦波的正半周的前段電流、負半周的前段電流、正半周的后段電流及負半周的后段電流，經由控制單元12的總線傳輸?shù)綗艚M11，直到點亮燈泡111～114。所組燈組11由四組燈泡111～114組成，四組燈泡111～114分別經由“總線”連接控制單元12的輸出端，依控制燈泡的排列順序依序分別接收正弦波的正半周的前段電流(前四分之一以內的電流)、正半周的后段電流(后四分之一以內的電流)、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，分別點亮各組燈泡111～114。圖1所示為三線制線路。
前案主要是針對以往“多路串聯(lián)及多路并聯(lián)”的多路燈組加以改良，而得以達到節(jié)省變壓器及電線的配置以降低成本的功效，及延長發(fā)光器件使用壽命的功效。然而，不可諱言的，以往多路燈組先天上就是比單線燈組所使用的電線來得多，但是可以使燈光產生多種變化，而單線燈組只需使用一條電線，因此簡單經濟，但是在功能上缺少了活動的燈光變化，若要使多路的燈組具有活動的燈光變化，就需使用大量的電路配線，造成電線的浪費。
前案的多任務燈組，主要是利用正弦波交流電的周期性，變換電流方向及前后波形的分別，達成正交編碼(Quadrature En-code)四段不同波形信號的電流，該電流譯碼后即可分別點亮節(jié)省電線的多任務燈組(Multiplexing Lamp Assembly)。在前案已經發(fā)展了三線及二線燈組的技術，本案特征則在于單線譯碼方法及燈組的應用。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種不需使用大量的電路配線、簡單經濟，并且具有活動的燈光變化的單線裝飾燈組。該單線裝飾燈組是一燈串。
本實用新型的另一目的在于提供一種單線裝飾燈組，是由多個集中型燈飾組成，每一個燈飾是由多個燈組集中組成，因此每一個集中型燈飾都具有活動的燈光變化。
于是，本實用新型單線裝飾燈組，包含多個燈組、一連接所述燈組及一市電電源的控制單元，所述燈組電線連接該控制單元的一輸出端，該控制單元拾取市電電源的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，分別點亮所述燈組，其特征在于所述燈組包括一個以上的第一燈組、一個以上的第二燈組、一個以上的第三燈組及一個以上的第四燈組，每一燈組分別包括一二極管及一個以上的發(fā)光元件，點亮該第一、三燈組所需的發(fā)光電流值相同，點亮該第二、四燈組所需的發(fā)光電流值相同，且點亮該第一、三燈組所需的發(fā)光電流值小于點亮該第二、四燈組所需的發(fā)光電流值；及該第一、三燈組的二極管是與該發(fā)光元件并聯(lián)，且該第一、三燈組的二極管互呈反向連接，該第二、四燈組的二極管互呈反向連接，該第一、三燈組更與一可控硅整流器電線連接；借此，使該控制單元拾取市電電源的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，并且依序點亮該第一、二、三、四燈組，成為一不需使用大量的電路配線、簡單經濟，并且具有活動的燈光變化的單線裝飾燈組。


圖1是一現(xiàn)有的裝飾燈組的電路圖；圖2是一本實用新型單線裝飾燈組的第一較佳實施例的電路圖；圖3是一本實用新型單線裝飾燈組的第二較佳實施例的方塊圖；圖4是圖3的一集中型燈飾的電路圖；圖5是一集中型燈飾的外觀圖；圖6是一本實用新型單線裝飾燈組的第三較佳實施例的電路圖。
具體實施方式
如圖2所示，是本實用新型單線裝飾燈組的第一較佳實施例，包含多個燈組2、一連接所述燈組2及一市電電源AC(AC為“交流電”的意思，亦即市電電源為交流電)的控制單元3，所述燈組2電線連接該控制單元3的一輸出端31，該控制單元3依序拾取市電電源AC的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，分別依序點亮所述燈組2，所述燈組2包括一個以上的第一燈組21、一個以上的第二燈組22、一個以上的第三燈組23及一個以上的第四燈組24，該第一、二、三、四燈組21～24是個別地被組裝在一個透明燈殼(圖未示)內，制造者可視市場的需要來決定每一燈組21～24的數(shù)量以形成一串裝飾燈組，為方便說明及圖式，圖中只以各一個燈組21～24來作表示。
該第一燈組21，包括二相互串聯(lián)的發(fā)光元件211、212，一與所述發(fā)光元件211、212并聯(lián)的二極管D1，一與該二極管D1及所述發(fā)光元件211、212并聯(lián)的可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier)SCR1，一電容C1及一與該電容C1串聯(lián)的電阻R1。該電阻R1是與該可控硅整流器SCR1的柵極線路并聯(lián)，該第一燈組21的可控硅整流器SCR1的陽極通向該控制單元3的輸出端31方向，該二極管D1則相反而由陰極接通。發(fā)光元件211、212為相同規(guī)格，發(fā)光電流值都是1/2i，由于該第一燈組21的發(fā)光元件211、212是以串聯(lián)的方式連接，因此，該控制單元3的輸出端31所輸出的正半周電流值只要達到1/2i即能點亮該第一燈組21的發(fā)光元件211、212(可控硅整流器SCR1未導通)。
該第二燈組22，包括二相互并聯(lián)的發(fā)光元件221、222，及一與所述發(fā)光元件221、222并聯(lián)的二極管D2。該第二燈組22的二極管D2的陰極通向該控制單元3的輸出端31方向。發(fā)光元件221、222為相同規(guī)格，發(fā)光電流值都是1/2i，由于該第二燈組22的發(fā)光元件221、222是以并聯(lián)的方式連接，因此，該控制單元3的輸出端31所輸出的電流值至少要達到1i才能點亮該第二燈組22的發(fā)光元件221、222(可控硅整流器SCR1已導通)。
該第三燈組23，包括二相互串聯(lián)的發(fā)光元件231、232，一與所述發(fā)光元件231、232并聯(lián)的二極管D3，一與該二極管D3及所述發(fā)光元件231、232并聯(lián)的可控硅整流器SCR2，一電容C2及一與該電容C2串聯(lián)的電阻R2。電阻R2是與該可控硅整流器SCR2的柵極線路并聯(lián)，該第三燈組23的可控硅整流器SCR2與其二極管D3互呈反向連接，該可控硅整流器SCR2的陰極通向該控制單元3的輸出端31方向，該二極管D3則相反而由陽極接通。發(fā)光元件231、232為相同規(guī)格，發(fā)光電流值都是1/2i，由于該第三燈組23的發(fā)光元件231、232是以串聯(lián)的方式連接，因此，該控制單元3的輸出端31所輸出的負半周電流值只要達到1/2i即能點亮該第三燈組23的發(fā)光元件231、232(可控硅整流器SCR2未導通)。
該第四燈組24，包括二相互并聯(lián)的發(fā)光元件241、242，及一與所述發(fā)光元件241、242并聯(lián)的二極管D4。該第四燈組24的二極管D4的陽極通向該控制單元3的輸出端31方向。發(fā)光元件241、242為相同規(guī)格，發(fā)光電流值都是1/2i，由于該第四燈組24的發(fā)光元件241、242是以并聯(lián)的方式連接，因此，該控制單元3的輸出端31所輸出的負半周電流值至少要達到1i才能點亮該第四燈組24的發(fā)光元件241、242(可控硅整流器SCR2已導通)。
借此，使該控制單元3拾取市電電源AC的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，并且依序點亮該第一、二、三、四燈組21～24(詳細說明如后)。該控制單元3可調變市電電源AC的正弦波在每一個1/4周期的電流值，使得在正半周的前段電流值、正半周的后段電流值、負半周的前段電流值、及負半周的后段電流值，分別為正1/2i、正1i、負1/2i及負1i。
當控制單元3的輸出端31輸出一個正弦波的正半周的前段電流，且電流值達到1/2i，則該第一燈組21的發(fā)光元件211、212被點亮。當電流流到該第二燈組22時，由于控制單元3輸出的電流值小于1i，不足以點亮該第二燈組22的發(fā)光元件221、222，此時發(fā)光元件221、222的電阻值較低，此電流僅預熱發(fā)光元件221、222并流到該第三燈組23。然后電流完全由該第三燈組23的二極管D3通過流到該第四燈組24，并且由該第四燈組24的二極管D4通過，因此，該第三燈組23的發(fā)光元件231、232及該第四燈組24的發(fā)光元件241、242不會被點亮。(可控硅整流器SCR1未導通)當控制單元3的輸出端31輸出一個正弦波的正半周的前段電流后，緊接著輸出正半周的后段電流，且電流值為1i，則由于正半周的后段電流是觸發(fā)性的，得以將該可控硅整流器SCR1觸發(fā)，電流完全由該第一燈組21的可控硅整流器SCR1流到該第二燈組22，因此該第一燈組21的發(fā)光元件211、212不會被點亮。當電流流到該第二燈組22時，即直接點亮該第二燈組22的發(fā)光元件221、222，然后流到該第三燈組23。再通過該第三燈組23的二極管D3到達第四燈組24，并且由該第四燈組24的二極管D4通過，因此，該第三燈組23的發(fā)光元件231、232及該第四燈組24的發(fā)光元件241、242不會被點亮。
當控制單元3的輸出端31輸出一個正弦波的正半周的后段電流后，緊接著輸出負半周的前段電流，且電流值到達1/2i，則由于控制單元3輸出的電流值小于1i，不足以點亮該第四燈組24的發(fā)光元件241、242，此時發(fā)光元件241、242的電阻值較低，此電流僅預熱發(fā)光元件241、242并流到該第三燈組23。由于負半周的前段電流是緩發(fā)性的，所以該可控硅整流器SCR2不會被觸發(fā)，電流流經該第三燈組23的發(fā)光元件231、232，點亮該第三燈組23的發(fā)光元件231、232。當電流流到該第二燈組22時，再通過第二燈組22的二極管D2流到該第一燈組21，并且由該第一燈組21的二極管D1通過，因此，該第二燈組22的發(fā)光元件221、222及該第一燈組21的發(fā)光元件211、212不會被點亮。
當控制單元3的輸出端31輸出一個正弦波的負半周的前段電流后，緊接著輸出負半周的后段電流，且電流值為1i，則該第四燈組24的發(fā)光元件241、242直接被點亮。當電流流到該第三燈組23時，則由于負半周的后段電流是觸發(fā)性的，得以將該可控硅整流器SCR2觸發(fā)，電流完全由該第三燈組23的可控硅整流器SCR2流到該第二燈組22，因此該第三燈組23的發(fā)光元件231、232不會被點亮。當電流流到該第二燈組22時，電流完全由該第二燈組22的二極管D2到達第一燈組21，并且由該第一燈組21的二極管D1通過，因此，該第二燈組22的發(fā)光元件221、222及該第一燈組21的發(fā)光元件211、212不會被點亮。
上述“發(fā)光電流值”為發(fā)光門檻電流值的意思，與“發(fā)光電壓”有相同意義，都是表示電能影響發(fā)光的強度，上述各燈組的“發(fā)光元件”是以鎢絲燈泡(Tungsten Bulb)為較佳，因為鎢絲具有“電流發(fā)熱，溫度超過門檻值才能發(fā)光”的發(fā)光門檻特性，其它發(fā)光元件也各有發(fā)光門檻特性。
如圖5所示，該第一、二、三、四燈組51～54也可以被共同組裝在一個大型的透明燈殼50內，以形成一個集中型燈飾5，而得以由該集中型燈飾5的透明燈殼50外部看到活動的燈光變化，此時電路如圖3、4所示。本實用新型單線裝飾燈組的第二較佳實施例，包含多個燈組(集中型燈飾)5、5’、5”、一分別連接市電電源AC及所述燈組5、5’、5”的控制單元3，燈組5的一輸入端L1連接該控制單元3的一輸出端31，燈組5的一輸出端L2連接燈組5’的一輸入端L1，燈組5’的輸出端L2連接燈組5”的一輸入端L1…，使用者可視實際的需要來決定要將多少個燈組5、5’、5”…串在一起以形成一單線裝飾燈組，該控制單元3依序拾取市電電源AC的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，分別依序點亮所述燈組5、5’、5”…。
如圖4所示，每一燈組(集中型燈飾)5、5’、5”…的電路結構相同，都包括有一第一燈組51、一第二燈組52、一第三燈組53及一第四燈組54。
第二燈組52及第四燈組54的電路組成元件相同于第一較佳實施例的第二燈組22及第四燈組24，也就是都包含了二發(fā)光元件及一二極管，該第二、四燈組52、54分別包括二相互并聯(lián)的發(fā)光元件521、522、541、542，其中，第二燈組52的發(fā)光元件521、522與其二極管D2串聯(lián)，第四燈組54的發(fā)光元件541、542與其二極管D4串聯(lián)，該第二燈組52的二極管D2陽極連接輸入端L1，該第四燈組54的二極管D4陰極連接輸入端L1。
第一燈組51及第三燈組53的電路組成元件則較第一較佳實施例的第一燈組21及第三燈組23簡化，也就是兩個燈組51、53共用一組可控硅整流器元件(包括一可控硅整流器SCR、一電容C及一電阻R)，而非如同第一較佳實施例的第一燈組21及第三燈組23各自有一組可控硅整流器元件。該可控硅整流器SCR是電線連接于該第一、三燈組51、53之間，且該可控硅整流器SCR的柵極線路與電阻R并聯(lián)，該電容C則與該電阻R串聯(lián)，第一燈組51及第三燈組53分別包括二相互串聯(lián)的發(fā)光元件511、512、531、532，其中，第一燈組51的發(fā)光元件511、512與其二極管D1并聯(lián)，二極管D1設置方向相反于該集中型燈飾5的輸入端L1的電流流向，第三燈組53的發(fā)光元件531、532與其二極管D3并聯(lián)，二極管D3設置方向相同于該集中型燈飾5的輸入端L1的電流流向。
上述“集中型燈飾”的電路結構是應用電橋的原理，其正負方向前段緩發(fā)性發(fā)光電流，分別平行通過第一燈組51或第三燈組53，使發(fā)光元件511、512及發(fā)光元件531、532分別發(fā)亮。但正負方向后段的觸發(fā)性發(fā)光電流，則因可控硅整流器SCR導通，即分別曲折通過第二燈組52或第四燈組54，使發(fā)光元件521、522及發(fā)光元件541、542分別發(fā)亮。
借由本案第二較佳實施例的電路結構，除可達到相同于本案第一較佳實施例所能達成的功效，不需使用大量的電路配線、簡單經濟，且較本案第一較佳實施例更為節(jié)省一組可控硅整流器元件。此外，更使得由多個集中型燈飾串聯(lián)而成的單線裝飾燈組的每一個集中型燈飾都具有活動的燈光變化。
如圖6所示，是本實用新型單線裝飾燈組的第三較佳實施例，為一種單線三路發(fā)光二極管燈組(Uni-wire Triplex LED Set)，這是減少一段四分波電流的燈組，僅利用三種正弦波分段電流譯碼后達成三種發(fā)光二極管(LED)燈組分別發(fā)光，產生單線多任務的燈光活動。
圖6所示為該發(fā)光二極管燈組的電路圖，因為發(fā)光二極管工作電壓甚低，實際應用必須多組串接，圖中僅畫一組為例說明如后T1為單線的一端，T2為單線的另一端，在T1及T2間依序串接發(fā)光二極管D1、D2、D3，且所述發(fā)光二極管D1、D2、D3分別并聯(lián)一分壓電阻R1、R2、R3，這些分壓電阻R1、R2、R3同時也是發(fā)光二極管燈組限制電流的限流器(Ballast)，僅發(fā)光二極管D1更連接一可控硅整流器SCR、一電容C、一電阻R0及一電阻RG，整體發(fā)光二極管燈組的電路相當?shù)暮唵?，這是因為發(fā)光二極管具有方向性電壓發(fā)光特性，兼具二極管及發(fā)光元件雙重功能。
如圖6所示，當正半周前段電流通過分壓電阻R1，產生的正電壓達到發(fā)光二極管發(fā)光門檻時，此時應為1/2i電流值，使發(fā)光二極管D1發(fā)光。但與發(fā)光二極管D1同方向的發(fā)光二極管D2則因分壓電阻R2的電阻值較小，其電壓降不夠，因而并未發(fā)光。等到正半周后段電流通過，且達到1i強度之電流值，發(fā)光二極管D2才能發(fā)光。而發(fā)光二極管D1則因連結的可控硅整流器SCR被正半周后段電流觸發(fā)導通，發(fā)生短路沒有發(fā)光。至于發(fā)光二極管D3因為方向相反于發(fā)光二極管D1、D2，當負半周電流通過分壓電阻R3所產生的發(fā)光電壓達到門檻值時，即能發(fā)光，負半周前段及后段兩種波形電流都能適用，為其特點之一。
權利要求1.一種單線裝飾燈組，包含多個燈組、一連接所述燈組及一市電電源的控制單元，所述燈組電線連接該控制單元的一輸出端，該控制單元拾取市電電源的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，分別點亮所述燈組，其特征在于所述燈組包括一個以上的第一燈組、一個以上的第二燈組、一個以上的第三燈組及一個以上的第四燈組，每一燈組分別包括一二極管及一個以上的發(fā)光元件，點亮該第一、三燈組所需的發(fā)光電流值相同，點亮該第二、四燈組所需的發(fā)光電流值相同，且點亮該第一、三燈組所需的發(fā)光電流值小于點亮該第二、四燈組所需的發(fā)光電流值；該第一、三燈組的二極管是與其發(fā)光元件并聯(lián)，且該第一、三燈組的二極管互呈反向連接，該第二、四燈組的二極管互呈反向連接，該第一、三燈組更與一可控硅整流器電線連接；借此，使該控制單元拾取市電電源的正弦波的正半周的前段電流、正半周的后段電流、負半周的前段電流、及負半周的后段電流，并且依序點亮該第一、二、三、四燈組。
2.如權利要求1所述單線裝飾燈組，其特征在于該第一、三燈組分別包括二相互串聯(lián)的發(fā)光元件、一與其二極管及所述發(fā)光元件并聯(lián)的可控硅整流器、一電容及一與該電容串聯(lián)的電阻，該電阻是與該可控硅整流器的柵極線路并聯(lián)，該第一燈組的可控硅整流器的陽極通向該控制單元的輸出端方向，其二極管則相反而由陰極接通，且該第三燈組的可控硅整流器的陰極通向該控制單元的輸出端方向，其二極管則相反而由陽極接通。
3.如權利要求2所述單線裝飾燈組，其特征在于該第二、四燈組分別包括二發(fā)光元件，所述發(fā)光元件及其二極管三者相互并聯(lián)，該第二燈組的二極管的陰極連接該控制單元的輸出端，且該第四燈組的二極管的陽極連接該控制單元的輸出端。
4.如權利要求1所述單線裝飾燈組，其特征在于該第一、二、三、四燈組共同組裝在一個透明燈殼內，成為一集中型燈飾，而得以由該集中型燈飾的透明燈殼外部看到活動的燈光變化。該集中型燈飾具有一輸入端及一輸出端，該單線裝飾燈組為多個集中型燈飾串聯(lián)組成。
5.如權利要求4所述單線裝飾燈組，其特征在于該可控硅整流器是電線連接于該第一、三燈組之間，且該可控硅整流器的柵極線路與一電阻并聯(lián)，該電容則與該電阻串聯(lián)，該第一燈組的二極管的陰極連接該集中型燈飾的輸入端，該第三燈組的二極管的陽極連接該集中型燈飾的輸入端。
6.如權利要求5所述單線裝飾燈組，其特征在于該第二、四燈組分別包括二相互并聯(lián)的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件與其二極管串聯(lián)，該第二燈組的二極管的陽極連接該集中型燈飾的輸入端，該第四燈組的二極管的陰極連接該集中型燈飾的輸入端。
7.如權利要求1所述單線裝飾燈組，其特征在于所述發(fā)光元件是燈泡。
8.如權利要求1所述單線裝飾燈組，其特征在于所述發(fā)光元件是發(fā)光二極管。
專利摘要本實用新型是一種單線裝飾燈組，包含多個燈組、一連接所述燈組及一市電電源的控制單元，其特征在于所述燈組包括一個以上的第一、二、三、四燈組，點亮第一/二燈組所需的發(fā)光電流值相同于第三/四燈組，點亮第一/二燈組所需的發(fā)光電流值小于第三/四燈組。每一燈組分別包括一二極管及一個以上的發(fā)光元件，第一、三燈組的二極管是與其發(fā)光元件并聯(lián)，且第一、三燈組的二極管及第二、四燈組的二極管互呈反向連接，第一、三燈組與一可控硅整流器電線連接。借此，使控制單元拾取市電電源的正弦波的正半周的前、后段電流及負半周的前、后段電流，且依序點亮所述燈組，成為一不需使用大量的電路配線、簡單經濟，且具有活動的燈光變化的單線裝飾燈組。
文檔編號H05B37/02GK2738519SQ20042009294
公開日2005年11月2日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權日2004年9月21日
發(fā)明者劉盡忠 申請人:劉存厚