專利名稱：采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種照明燈具，特別是一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào) 光的燈具。
背景技術(shù)：
目前，在我國照明耗電中，城市公共照明占30%的比例。夜景照明建設(shè) 成為城市市政設(shè)施建設(shè)的一個重要組成部分。國家建設(shè)部要求，大城市亮燈 率要達到97% ，中小城市要達到95% ;城市道路裝燈率要達到100% ，公 共區(qū)域裝燈率要達到95% ;主次干道的亮度指標應(yīng)滿足設(shè)計標準值的要求。 所以，城市照明燈具的節(jié)能化，具有重要的意義。我國絕大多數(shù)城市在午夜 12點后至清晨6點夜景照明燈熄滅這一時段，市區(qū)道路上行人、車輛均十分 稀少，顯然沒有必要保持較高的照度。因此在這一時段很多城市和地區(qū)都采 用了關(guān)閉部分夜景照明燈的節(jié)約方法。但是這樣做的弊病是，不僅使城市照 明亮度不均勻，并且給治安及交通安全造成了隱患。其次，后半夜電網(wǎng)電壓 的升高也會影響照明燈具的使用壽命。我國已經(jīng)開始推廣城市照明燈具智能 節(jié)能控制技術(shù)。這是根據(jù)城市道路照明的實際狀況，按照人體工程學中的視 覺理論，采用現(xiàn)代控制論中的最優(yōu)控制方法，實現(xiàn)對照明燈具電壓及照度的 動態(tài)智能化管理，即TP0管理(TIME / PLACE / OCCASION)，以達到恰到好處的 照度水平。基本原理是根據(jù)城市道路行人及車輛的時間--人、車流量統(tǒng)計規(guī) 律，確定相應(yīng)的照度調(diào)整率，再根據(jù)照度調(diào)整率，從某一時刻開始，對路燈
輸入電壓進行動態(tài)調(diào)整，使路燈輸入電功率與實際照度要求達到最佳匹配。 但是，目前在我國城市及道路照明中廣泛使用的各類燈具均不適合簡單采用 調(diào)整輸入電壓的方式來調(diào)整亮度以達到節(jié)能目的，此外，這種調(diào)整輸入電壓 節(jié)能的方式帶來的電網(wǎng)電壓波動也會影響照明燈具的使用壽命。采用太陽能、 風能等綠色能源的照明燈具，正在我國得到大力推廣。但是，這類燈具存在 長期穩(wěn)定工作性能與成本的矛盾。城市道路特別是主要干道的照明要求燈具 能夠長期穩(wěn)定地工作，在這種場合下工作的照明燈具如果只采用太陽能、風 能作為獨立電源，就會使得燈具的造價十分昂貴。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用自適應(yīng)脈 寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具，能自動切換交直流電源，使燈具方便地采用市電和 自備電源(如太陽能電源)雙電源供電。
本實用新型的技術(shù)方案是 一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具， 由燈體總成、支架、發(fā)光元件、透明燈罩和燈具電路總成組成。支架固定在 燈體總成內(nèi)，發(fā)光元件安裝在支架上，燈具電路總成安裝在燈體總成內(nèi)，透明 燈罩安裝在燈體總成上。發(fā)光元件由半導體高亮度發(fā)光二極管、散熱器和溫 度傳感器組成，半導體高亮度發(fā)光二極管均勻安裝在散熱器上，溫度傳感器 固定在散熱器上。
燈具電路總成包括電源模塊、電源轉(zhuǎn)換和保護模塊、功率控制模塊、發(fā)
光模塊、計算機模塊U6、傳感器模塊、時鐘模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5。
電源模塊由市電輸入端子AC1和AC2、直流輸入端子DC1和DC2、繼電器 JD、開關(guān)穩(wěn)壓電源WY組成。市電輸入端子AC1連接繼電器JD的常閉觸點JD-1
一端，市電輸入端子AC2連接繼電器JD的常閉觸點JD-2 —端，常閉觸點JD-1 和JD-2的另一端分別連接到開關(guān)穩(wěn)壓電源WY的2個交流輸入端，開關(guān)穩(wěn)壓 電源WY的輸出VDD端子連接到電源自動轉(zhuǎn)換模塊功率場效應(yīng)管Ql的D極， 其GND端接地。直流輸入端子DC1與繼電器JD線圈的一端相接后再與電源自 動轉(zhuǎn)換模塊中肖特基二極管D2正極相接，直流輸入端子DC2接地。
電源轉(zhuǎn)換和保護模塊由功率場效應(yīng)管Q1、電壓比較器U1、肖特基二極管 Dl和D2、電阻R0、 Rl和R2組成。電阻R0 —端與肖特基二極管D2正極連接， 電阻R0另一端連接電壓比較器Ul的輸入2，功率場效應(yīng)管Ql的D極連接電 阻R1—端，電阻R1另一端連接電壓比較器U1的輸入1并和電阻R2的一端 連接，電阻R2另一端接地，功率場效應(yīng)管Ql的G極連接電壓比較器Ul輸出 3，功率場效應(yīng)管Ql的S極連接肖特基二極管Dl正極，肖特基二極管Dl負 極與肖特基二極管D2負極連接，然后與功率控制模塊中功率開關(guān)器件Q2、 Q3中的VBB極以及計算機模塊U6的VDD端連接。
功率控制模塊由功率開關(guān)器件Q2、功率開關(guān)器件Q3、與非門U2和U3、 電阻R3和R4組成。電阻R3和R4 —端連接功率開關(guān)器件Q3和Q4的VBB極， 功率開關(guān)器件Q2的OUT極連接發(fā)光模塊中半導體高亮度發(fā)光二極管組件 LED1正極，功率開關(guān)器件Q3的OUT極連接發(fā)光模塊中半導體高亮度發(fā)光二 極管組件LED2正極，功率開關(guān)器件Q2的IN極連接與非門U2輸出3和電阻 R3另一端，功率開關(guān)器件Q3的IN極連接與非門U3輸出3和電阻R4另一端， 功率開關(guān)器件Q2的ST極連接計算機模塊U6的ST1端，功率開關(guān)器件Q3的 ST極連接計算機模塊U6的ST2端與非門U2的輸入2連接與非門U3的輸入2, 然后與計算機模塊U6的P麗端連接，與非門U2的輸入1連接計算機模塊U6 的GPA端，與非門U3的輸入1連接計算機模塊U6的CPB端。
發(fā)光模塊由半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度發(fā)光二極 管組件LED2組成。半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度發(fā)光 二極管組件LED2交錯安裝在散熱器上，組件LED1正極連接LED1接線端子， 負極連接散熱器3-2后接地，組件LED2正極連接LED2接線端子，負極連接 散熱器后接地。
傳感器模塊由光電傳感器CG1、溫度傳感器CG2組成。光電傳感器CG1 的正極連接計算機模塊U6的AD1端，光電傳感器CG1的負極接地，溫度傳感 器CG2的正極連接計算機模塊U6的AD2端，溫度傳感器CG2的負極接地。
時鐘模塊由實時時鐘電路U4、石英晶體X0、后備電池BTA組成。石英晶 體X0的兩引腳連接到實時時鐘電路U4的XI、 X2端口 ，后備電池BTA的正極 連接實時時鐘電路U4的VBAT端口，后備電池BTA的負極接地，實時時鐘電 路U4的SDA、 SCL端口分別對應(yīng)連接到計算機模塊U6的SDA、 SCL端口，實 時時鐘電路U4的+5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口。
無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口分別對應(yīng)連接到計 算機模塊U6的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的 +5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5 的GND端口接地，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的天線端口連接外接天線。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點
1、本實用新型采用半導體高亮度發(fā)光二極管LED作為發(fā)光器件，在相 同的照度條件下，比我國目前廣泛使用的T5、 T8雙端三基色熒光燈、高壓 鈉燈等燈具節(jié)電50%以上。
2、 本實用新型克服了一般照明燈具智能節(jié)能控制技術(shù)采用調(diào)整燈具輸入 電壓的方法不能對傳統(tǒng)燈具進行有效調(diào)光的缺點，充分利用半導體高亮度發(fā)
光二極管LED良好的開關(guān)特性，對照明燈具實行最小功率損耗的脈寬調(diào)制調(diào) 光。
3、 本實用新型可以根據(jù)環(huán)境亮度和城市道路行人及車輛的時間-人、車 流量統(tǒng)計規(guī)律，通過計算機對燈具實現(xiàn)自適應(yīng)照度調(diào)整，達到優(yōu)化節(jié)約用電 的目的。
4、 本實用新型采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，可以根據(jù)日照時間和城市道路行 人及車輛的時間--人、車流量統(tǒng)計規(guī)律，遠程設(shè)定照明燈具的點亮程序。同 時，如果燈具出現(xiàn)短路、過熱等故障，還可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)定 位報警。
5、 本實用新型可以通過安裝在半導體高亮度發(fā)光二極管LED組件散熱器 上的溫度傳感器感應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)最佳溫度-發(fā)光曲線優(yōu)化半導體高亮度發(fā)光 二極管LED的發(fā)光亮度。
6、 本實用新型采用半導體高亮度發(fā)光二極管LED作為發(fā)光器件，相對 傳統(tǒng)照明燈具的維護更換周期可以延長IO倍以上，即從目前的1年左右延長 到10年以上。
7、 本實用新型采用具有過電流、過電壓、溫度保護的智能功率開關(guān)器件， 具有完善的保護功能。 ，
8、 本實用新型可以使照明燈具同時采用市電和自備電源雙電源供電，克 服了單獨采用自備電源(如太陽能電源)的照明燈具特別是路燈不能穩(wěn)定地 長期工作的弊病。當自備電源接入時，燈具可以自動關(guān)斷市電，轉(zhuǎn)入自備電
源供電。當自備電源斷開時，燈具可以自動接通市電。當自備電源的輸出電 壓過低時，燈具可以自動轉(zhuǎn)入市電供電，避免了自備電源的過度放電。這一 特點可以使本實用新型十分可靠地使用太陽能、風能等綠色能源。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的結(jié)構(gòu)作進一步描述。

附圖l為本實用新型的燈具裝配總成示意圖； 附圖2為本實用新型的發(fā)光元件總成示意附圖3為附圖2的俯視附圖4為本實用新型的燈具電路總圖。
具體實施方式

如附圖所示 一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具，由燈體總成l、
支架2、發(fā)光元件3、透明燈罩4和燈具電路總成5組成。支架2固定在燈 體總成1內(nèi)，發(fā)光元件3安裝在支架2上。燈具電路總成5安裝在燈體總成1 內(nèi)。透明燈罩4安裝在燈體總成1上。發(fā)光元件3由半導體高亮度發(fā)光二極 管31、散熱器32和溫度傳感器33組成，半導體高亮度發(fā)光二極管31均勻 安裝在散熱器32上，溫度傳感器33固定在散熱器32上。
燈具電路總成5包括電源模塊51、電源轉(zhuǎn)換和保護模塊52、功率控制模 塊53、發(fā)光模塊54、計算機模塊U6、傳感器模塊55、時鐘模塊56、無線數(shù) 據(jù)傳輸模塊U5。
電源模塊51由市電輸入端子AC1和AC2、直流輸入端子DC1和DC2、繼 電器JD、開關(guān)穩(wěn)壓電源WY組成。市電輸入端子AC1連接繼電器JD的常閉觸 點JD-1 —端，市電輸入端子AC2連接繼電器JD的常閉觸點JD-2 —端，常閉觸點JD-1和JD-2的另一端分別連接到開關(guān)穩(wěn)壓電源WY的2個交流輸入端， 開關(guān)穩(wěn)壓電源WY的輸出VDD端子連接到電源自動轉(zhuǎn)換模塊52功率場效應(yīng)管 Ql的D極，其GND端接地，直流輸入端子DC1與繼電器JD線圈的一端相接 后再與電源自動轉(zhuǎn)換模塊52中肖特基二極管D2正極相接，直流輸入端子DC2 接地。
電源轉(zhuǎn)換和保護模塊52由功率場效應(yīng)管Q1、電壓比較器U1、肖特基二 極管Dl和D2、電阻R0、 Rl和R2組成。電阻R0 —端與肖特基二極管D2正 極連接，電阻R0另一端連接電壓比較器U1的輸入2，功率場效應(yīng)管Ql的D 極連接電阻Rl —端，電阻Rl另一端連接電壓比較器Ul的輸入1并和電阻 R2的一端連接，電阻R2另一端接地，功率場效應(yīng)管Ql的G極連接電壓比較 器U1輸出3，功率場效應(yīng)管Q1的S極連接肖特基二極管D1正極，肖特基二 極管Dl負極與肖特基二極管D2負極連接，然后與功率控制模塊53中功率開 關(guān)器件Q2、 Q3中的VBB極以及計算機模塊U6的VDD端連接。
功率控制模塊53由功率開關(guān)器件Q2、功率開關(guān)器件Q3、與非門U2和 U3、電阻R3和R4組成。電阻R3和R4 —端連接功率開關(guān)器件Q3和Q4的VBB 極，功率開關(guān)器件Q2的OUT極連接發(fā)光模塊54中半導體高亮度發(fā)光二極管 組件LEDl正極，功率開關(guān)器件Q3的OUT極連接發(fā)光模塊54中半導體高亮度 發(fā)光二極管組件LED2正極，功率開關(guān)器件Q2的IN極連接與非門U2輸出3 和電阻R3另一端，功率開關(guān)器件Q3的IN極連接與非門U3輸出3和電阻R4 另一端，功率開關(guān)器件Q2的ST極連接計算機模塊U6的ST1端，功率開關(guān)器 件Q3的ST極連接計算機模塊U6的ST2端與非門U2的輸入2連接與非門U3 的輸入2，然后與計算機模塊U6的P麗端連接，與非門U2的輸入1連接計
算機模塊U6的GPA端，與非門U3的輸入1連接計算機模塊U6的CPB端。
發(fā)光模塊54由半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度發(fā)光 二極管組件LED2組成。半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度 發(fā)光二極管組件LED2交錯安裝在散熱器上，組件LED1正極連接LED1接線端 子，負極連接散熱器32后接地，組件LED2正極連接LED2接線端子，負極連 接散熱器32后接地。
傳感器模塊55由光電傳感器CG1、溫度傳感器CG2組成。光電傳感器CG1 的正極連接計算機模塊U6的AD1端，光電傳感器CG1的負極接地，溫度傳感 器CG2的正極連接計算機模塊U6的AD2端,溫度傳感器CG2的負極接地。
時鐘模塊56由實時時鐘電路U4、石英晶體X0、后備電池BTA組成。石 英晶體X0的兩引腳連接到實時時鐘電路U4的XI、 X2端口，后備電池BTA 的正極連接實時時鐘電路U4的VBAT端口，后備電池BTA的負極接地，實時 時鐘電路U4的SDA、 SCL端口分別對應(yīng)連接到計算機模塊U6的SDA、 SCL端 口，實時時鐘電路U4的+5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口。
無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口分別對應(yīng)連接到計 算機模塊U6的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的 +5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5 的GND端口接地，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的天線端口連接外接天線。
權(quán)利要求1、一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具，它包括燈體總成(1)、支架(2)、發(fā)光元件(3)、透明燈罩(4)，支架(2)固定在燈體總成(1)內(nèi)，發(fā)光元件(3)安裝在支架(2)上，透明燈罩(4)安裝在燈體總成(1)上，其特征是在燈體總成(1)內(nèi)安裝有一個燈具電路總成(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具，其 特征是燈具電路總成5包括電源模塊51、電源轉(zhuǎn)換和保護模塊52、功率控 制模塊53、發(fā)光模塊54、計算機模塊U6、傳感器模塊55、時鐘模塊56、無 線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5;電源模塊51由市電輸入端子AC1和AC2、直流輸入端子DC1和DC2、繼 電器JD、開關(guān)穩(wěn)壓電源WY組成。市電輸入端子AC1連接繼電器JD的常閉觸 點JD-1 —端，市電輸入端子AC2連接繼電器JD的常閉觸點JD-2 —端，常閉 觸點JD-1和JD-2的另一端分別連接到開關(guān)穩(wěn)壓電源WY的2個交流輸入端， 開關(guān)穩(wěn)壓電源WY的輸出VDD端子連接到電源自動轉(zhuǎn)換模塊52功率場效應(yīng)管 Ql的D極，其GND端接地，直流輸入端子DC1與繼電器JD線圈的一端相接 后再與電源自動轉(zhuǎn)換模塊52中肖特基二極管D2正極相接，直流輸入端子DC2 接地；電源轉(zhuǎn)換和保護模塊52由功率場效應(yīng)管Q1、電壓比較器U1、肖特基二 極管D1和D2、電阻R0、 R1和R2組成。電阻R0—端與肖特基二極管D2正 極連接，電阻R0另一端連接電壓比較器U1的輸入2，功率場效應(yīng)管Q1的D 極連接電阻Rl —端，電阻Rl另一端連接電壓比較器III的輸入1并和電阻 R2的一端連接，電阻R2另一端接地，功率場效應(yīng)管Q1的G極連接電壓比較器U1輸出3，功率場效應(yīng)管Q1的S極連接肖特基二極管D1正極，肖特基二 極管Dl負極與肖特基二極管D2負極連接，然后與功率控制模塊53中功率開 關(guān)器件Q2、 Q3中的VBB極以及計算機模塊U6的VDD端連接；功率控制模塊53由功率開關(guān)器件Q2、功率開關(guān)器件Q3、與非門U2和 U3、電阻R3和R4組成。電阻R3和R4 —端連接功率開關(guān)器件Q3和Q4的VBB 極，功率開關(guān)器件Q2的OUT極連接發(fā)光模塊54中半導體高亮度發(fā)光二極管 組件LED1正極，功率開關(guān)器件Q3的OUT極連接發(fā)光模塊54中半導體高亮度 發(fā)光二極管組件LED2正極，功率開關(guān)器件Q2的IN極連接與非門U2輸出3 和電阻R3另一端，功率開關(guān)器件Q3的IN極連接與非門U3輸出3和電阻R4 另一端，功率開關(guān)器件Q2的ST極連接計算機模塊U6的ST1端，功率開關(guān)器 件Q3的ST極連接計算機模塊U6的ST2端與非門U2的輸入2連接與非門U3 的輸入2，然后與計算機模塊U6的PWM端連接，與非門U2的輸入1連接計 算機模塊U6的GPA端，與非門U3的輸入1連接計算機模塊U6的CPB端；發(fā)光模塊54由半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度發(fā)光 二極管組件LED2組成。半導體高亮度發(fā)光二極管組件LED1、半導體高亮度 發(fā)光二極管組件LED2交錯安裝在散熱器上，組件LED1正極連接LED1接線端 子，負極連接散熱器32后接地，組件LED2正極連接LED2接線端子，負極連 接散熱器32后接地；'傳感器模塊55由光電傳感器CG1、溫度傳感器CG2組成。光電傳感器CG1 的正極連接計算機模塊U6的AD1端,光電傳感器CG1的負極接地，溫度傳感 器CG2的正極連接計算機模塊U6的AD2端，溫度傳感器CG2的負極接地；時鐘模塊56由實時時鐘電路U4、石英晶體X0、后備電池BTA組成。石英晶體X0的兩引腳連接到實時時鐘電路U4的XI、 X2端口，后備電池BTA 的正極連接實時時鐘電路U4的VBAT端口，后備電池BTA的負極接地，實時 時鐘電路U4的SDA、 SCL端口分別對應(yīng)連接到計算機模塊U6的SDA、 SCL端 口，實時時鐘電路U4的+5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口分別對應(yīng)連接到計 算機模塊U6的D0、 DI、 CS、 TXEN、 PWR端口，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的 +5V電源端口連接到計算機模塊U6的+5V電源端口，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5 的GND端口接地，無線數(shù)據(jù)傳輸電路模塊U5的天線端口連接外接天線。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具， 其特征是發(fā)光元件(3)由半導體高亮度發(fā)光二極管(31)、散熱器(32) 和溫度傳感器(33)組成，半導體高亮度發(fā)光二極管(31)均勻安裝在散熱 器(32)上，溫度傳感器(33)固定在散熱器(32)上。
專利摘要一種采用自適應(yīng)脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)光的燈具，燈具由燈體總成、支架、發(fā)光元件、透明燈罩和燈具電路總成組成。支架固定在燈體總成內(nèi)，發(fā)光元件安裝在支架上，燈具電路總成安裝在燈體總成內(nèi)，透明燈罩安裝在燈體總成上。發(fā)光元件由半導體高亮度發(fā)光二極管、散熱器和溫度傳感器組成。燈具電路總成由電源模塊、電源轉(zhuǎn)換和保護模塊、功率控制模塊、發(fā)光模塊、計算機模塊U6、傳感器模塊、時鐘模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊U5組成。
文檔編號F21V23/00GK201206798SQ20082005312
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者胡海洋 申請人:胡海洋