專(zhuān)利名稱(chēng)：遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬照明燈具裝置，特別具有節(jié)能、調(diào)光和開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，還具有節(jié) 能器的特點(diǎn)，也具有遙控與無(wú)觸點(diǎn)安全開(kāi)關(guān)特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上有很多種照明燈具，有的能耗大壽命短(如白枳燈)，有的可以節(jié) 能但節(jié)能效果、壽命及價(jià)格不夠理想(如微波無(wú)極燈單價(jià)千元以上)。而剛露苗頭 的超高亮度發(fā)光二極管(以下簡(jiǎn)稱(chēng)超亮管)燈具優(yōu)點(diǎn)全面:極節(jié)能、壽命長(zhǎng)、無(wú)污 染，特別是本燈具在關(guān)閉情況下還能使其他家用電器節(jié)能，調(diào)光功能又使人們能 選擇更合適的亮度，進(jìn)一步節(jié)能。由于這些優(yōu)點(diǎn)，用超亮管作出的本燈具將是最 節(jié)能的新型燈具。但目前市售的用超亮管做出的節(jié)能燈不具有遙控、調(diào)光、開(kāi)關(guān) 等功能，即這方面還是空白. 發(fā)明內(nèi)容
專(zhuān)利權(quán)人張光陽(yáng)設(shè)計(jì)的專(zhuān)利號(hào)200620035233.6已屬實(shí)用性較強(qiáng)的遙控調(diào)光 開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，現(xiàn)保留其特點(diǎn)并作大的增補(bǔ)改進(jìn)，使其成為更好的遙控多功能調(diào)光 開(kāi)關(guān)節(jié)能燈。
本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有亞超聲控或紅外光控的無(wú)機(jī)械 觸點(diǎn)的遙控操作的調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，并兼作節(jié)電器。遙控器僅僅是一只能廉價(jià)購(gòu) 得的橡皮球，能發(fā)出亞超聲，或者是用紅外發(fā)光二極管做成的簡(jiǎn)單紅外遙控器， 電視遙控器也能用作這種紅外遙控器。
本實(shí)用新型的目標(biāo)是這樣實(shí)現(xiàn)的本節(jié)能燈由電源、控制線路和發(fā)光元件組 成。由控制線路的亞超聲敏元件(或光敏元件)在接收到遙控器發(fā)出的亞超聲(或 紅外光)后產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)放大及適當(dāng)濾波后輸至控制線路中的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)， 此計(jì)數(shù)器輸出端分別與相關(guān)可控硅相連以控制可控硅的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而打開(kāi)或 關(guān)閉向發(fā)光元件分別供電的多個(gè)電源，從而使本節(jié)能燈發(fā)出不同亮度的光或使燈 熄滅。因計(jì)數(shù)器有多個(gè)狀態(tài)，故本節(jié)能燈有多個(gè)亮度(熄滅也算一個(gè)亮度)，調(diào)光 與開(kāi)關(guān)的目標(biāo)就是這樣實(shí)現(xiàn)的。這些多路電源結(jié)構(gòu)大致相同，即都由全橋整流電 路和一電容組成；控制線路的電源主要由半橋整流電路和電容構(gòu)成。發(fā)光元件是 超亮管，這種超亮管的發(fā)光效率比目前市上節(jié)能燈的發(fā)光效率都高，超亮管越多 則燈光越亮。考慮到可控硅也可以用高反壓三極管代替，所以也設(shè)計(jì)了用高反壓 三極管代替可控硅的另外的功能完全相同的線路。

圖1是本實(shí)用新型的最基本電子線路圖。
圖2是在圖1基礎(chǔ)上增加了保護(hù)電路的電子線路圖。
圖3是在圖2基礎(chǔ)上把原集成電路4013改換為集成電路74HC74等后的電子 線路圖。
圖4是在圖2基礎(chǔ)上去掉聲敏等元件，改用光敏等元件后的電子線路圖。 圖5是在圖3的基礎(chǔ)上把原兩只可控硅分別換成高反壓三極管后的電子線路圖。
圖6是在圖2的基礎(chǔ)上把有關(guān)電源的整流二極管分別換成全橋集成電路后的 電子線路圖。
4圖7是在圖2的基礎(chǔ)上在集成電路17B上增加元件(57) 、 (58)后電子線路圖。 圖8是圖1的一種實(shí)施例電子線路圖。
圖9是在圖7的基礎(chǔ)上再增加一些元件而具有4位計(jì)數(shù)器后的電子線路圖。 具體《施方式
圖l最能說(shuō)明本實(shí)用新型最基本的發(fā)明內(nèi)容，其核心電子線路由電源、控制 線路和發(fā)光元件組成，電源共有三組，即由電容(24)、 二極管(25)、 (27)、 (28)、
(44) 組成的(V+l)電源并經(jīng)二極管(29)流到(V++);由電容(33)、 二極管 (34)、 (36)、 (37)、 (44)組成的(V+2)電源并經(jīng)二極管(32)流到(V++);以
及由電容(39)、 二極管(42)、 (43)、電容(40),電解電容(41)、穩(wěn)壓二極管
(45) 組成的(V+)電源，它是控制線路的工作電源。其中(V++)被電容(30) 濾波并連接到發(fā)光元件(35)使之發(fā)光，這里的電阻(31)用于在超亮管組熄滅 后把電容(30)上的電荷放掉?？刂凭€路由接收信號(hào)級(jí)、信號(hào)放大級(jí)、計(jì)數(shù)級(jí)及 開(kāi)關(guān)級(jí)組成；這里接收信號(hào)級(jí)選用亞超聲敏元件(1)構(gòu)成，信號(hào)放大級(jí)由三極管
(5)、電阻(7)、電感(8)、電容(6)、三極管(14)及用作負(fù)反饋穩(wěn)定的電容
(9)、電阻(2)、 (3)、 (10)及三極管(4)構(gòu)成；這里的電阻(11)、 (13)、電 容(12)組成積分與電荷泄放電路計(jì)數(shù)級(jí)由雙D觸發(fā)器(17A)、 (17B)及電阻
(18)、電容(19)及用作復(fù)位用的電阻(16)和電容(15)構(gòu)成，這里雙D觸發(fā) 器選用CMOS集成電路4013;開(kāi)關(guān)級(jí)由電阻(20)、 (22)、并選用開(kāi)關(guān)元件為可控 硅(21)、 (23)構(gòu)成；D觸發(fā)器17B的時(shí)鐘端CLK與17A之間有兩種連接方式， 一是17B的CLK端與17A的Q端相連使兩D觸發(fā)器組成二位減計(jì)數(shù)器；二是17B 的CLK端與17A的Q反端相連組成二位加計(jì)數(shù)器。二位計(jì)數(shù)器有四個(gè)狀態(tài)，故本 節(jié)能燈有四個(gè)狀態(tài)，即有三個(gè)亮度及一個(gè)熄滅狀態(tài)。復(fù)位用的電阻(16)和電容
(15)的作用是當(dāng)本燈具剛加上市電時(shí)給兩觸發(fā)器的復(fù)位端R提供短暫的高電位 使其復(fù)位，這就使得停電后再來(lái)電時(shí)二位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為0從而使本節(jié)能燈熄滅， 避免常明燈現(xiàn)象。發(fā)光元件(35)是由多個(gè)相同數(shù)量和型號(hào)超亮管并聯(lián)成并節(jié)， 再由并節(jié)串聯(lián)而成的超亮管組，并單獨(dú)焊接在一個(gè)線路板上，用做本燈具的發(fā)光 體，其余元件則焊接在另一主線路板上；發(fā)光體可以做成多種形狀，已經(jīng)作成的 有圓板形和長(zhǎng)條形；另外還有外殼用做發(fā)光體和主線路板的外罩，發(fā)光體為圓板 形情形，外罩為一圓筒形塑料外殼，把主線路板和發(fā)光體單住，發(fā)光體為長(zhǎng)條形 情形，外殼分為兩件，罩住主線路板的外殼為扁形，罩住長(zhǎng)條形發(fā)光體的為長(zhǎng)條 形塑料外殼，這兩件外罩又是扣在一起的，發(fā)光體在外罩下方，以使發(fā)光體發(fā)光 充分照亮下方，外殼頂端固定著燈頭接頭以便和燈頭連接。這部分?jǐn)⑹隹勺鳛闄?quán) 力要求l的詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是在圖1基礎(chǔ)上增加一些保護(hù)電路構(gòu)成，這些保護(hù)并非必霈，但有了它 們?cè)谀承┣闆r下工作會(huì)更可靠。由圖可見(jiàn)，首先是分別在兩可控硅的陽(yáng)極與各自 對(duì)應(yīng)的電源之間分別接入電感(47)、 (48),是用來(lái)保護(hù)可控硅不易損壞的。其 次，在電阻(31)的原接地端再增加一電阻(38)及齊納二極管(46)以便當(dāng)發(fā) 生某種事故如萬(wàn)一有一并節(jié)高亮管都損壞或電路連線開(kāi)路而使(V++)電壓升高到 穩(wěn)壓二極管(46)導(dǎo)通時(shí)使二位計(jì)數(shù)器復(fù)位端R電位升高而復(fù)位二位計(jì)數(shù)器，從 而把(V++)電壓降到近于零，這就避免了電源(V++)可能升到不希望的高電壓， 以達(dá)到保護(hù)目的。除了上述增加的這些元件外，其余線路結(jié)構(gòu)、工作原理及外殼 形狀與圖l完全相同，不必贅述。這部分?jǐn)⑹隹勺鳛闄?quán)力要求2的詳細(xì)說(shuō)明。 也可使用TTL集成電路74HC74或54HC74來(lái)代替圖2中使用的雙D觸發(fā)器4013,只需作很小的改變，便能達(dá)到圖2同樣的效果，線路如圖3所示。這兩種 集成電路的功能及管足標(biāo)示都很相似，差別只在復(fù)位端及置位端，在4013情形分 別標(biāo)為R及S、高電平有效。在74HC74或54HC74情形則分別標(biāo)為CD及SD,低電 平有效。因此在圖3的說(shuō)明中已把復(fù)位端R標(biāo)為CD,把S標(biāo)為SD。此外還把電 阻(16)改接在CD復(fù)位端與(V+)間，把電容(15)改接在CD端與地間。另外 還在穩(wěn)壓二極管(46)與CD端間接入一只三極管(49)作倒相用，即(49)射極 接地，基極接(46),集電極接CD端。關(guān)于其余電子線路及外觀結(jié)構(gòu)與圖2說(shuō)明 相同，不再贅述。這部分?jǐn)⑹隹勺鳛闄?quán)力要求3的詳細(xì)說(shuō)明。
圖4是在附圖2的基礎(chǔ)上，在輸入級(jí)去掉亞超聲敏元件1而增加光敏三極管 或光敏二極管(50)、電容(51)及電阻(52)，在放大級(jí)去掉選頻諧振電路中的 電感(8)及電容(6)后形成的而功能相同的線路，但它所用的遙控器是紅外線 發(fā)光二極管做成的，也可用電視遙控器代替。除這些以外，圖4在實(shí)施中的其余 電子線路、結(jié)構(gòu)及外觀與圖2情形相同，也不再敘述。圖1、 3、 5、 6、 7、 9也都 可以作類(lèi)似的改變而保持原有功能。這部分?jǐn)⑹隹勺鳛闄?quán)力要求4的詳細(xì)說(shuō)明。 圖5是在圖3的基礎(chǔ)上把(21)、 (23)兩只可控硅換成高反壓中功率三極管
(53)、 (54)后形成的相同功能線路。由圖可見(jiàn)，三極管(53)的基極與電阻(20) 相連，發(fā)射極與地相連，集電極與電感(47)相連；(54)的連接方式與(53)類(lèi) 似，除這些以外，其余線路、外形結(jié)構(gòu)和功能則完全與圖3相同，不再重述。其 余各圖凡用可控硅的地方也都可以作類(lèi)似的改變而保持原有功能。
圖6是在圖2的基礎(chǔ)上把電源(V+l)和(V+2)的有關(guān)整流二極管分別換成 全橋集成電路(57)、 (58)后而功能完全相同的電子線路圖。原圖2中的二極管
(44)已去掉了，其余線路結(jié)構(gòu)、工作原理及外殼形狀與圖2完全相同。這部分 敘述可作為權(quán)力要求6的詳細(xì)說(shuō)明。
圖7是在圖2的基礎(chǔ)上對(duì)集成電路(17B)增加元件(57)、 (58)后而功能保 持不變的電子線路圖。這里(17B)是一 個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，增加元件(57)、 (58) 后使此單元的D端在單元改變狀態(tài)翻轉(zhuǎn)瞬間保持電位穩(wěn)定，然后才慢慢變到相反 狀態(tài)，有助于電路工作更穩(wěn)定。但元件(57)、 (58)也并非是必須要的。這部分 敘述可作為權(quán)力要求7的詳細(xì)說(shuō)明。
圖8是圖1的一種實(shí)施例，其中亞超聲敏元件1是壓電晶體做成的小型亞超 聲接收元件，市場(chǎng)上容易購(gòu)得。超亮管組(35)共用了112只超亮管，每個(gè)并節(jié) 由兩只超亮管并聯(lián)而成，再由56個(gè)并節(jié)串聯(lián)而成超亮管組。而其余元件數(shù)值已在 圖中注明。其中電阻數(shù)值無(wú)單位的表示單位為歐姆，電容無(wú)單位的表示單位為微 法。線路中各元件的相互連接關(guān)系和圖1完全相同，不必贅述。本實(shí)用新型有多 種實(shí)施例，特別是高亮管組的構(gòu)成可以是多種不同數(shù)量超亮管的并節(jié)以及不同數(shù) 量并節(jié)串聯(lián)而成。還有就是本節(jié)能燈的外觀可以做成多式多樣，本實(shí)用新型就做 成圓筒形，效果滿意。
圖9是在圖7的基礎(chǔ)上再增加一只集成電路CD4013、兩只可控硅、兩個(gè)電源
(V+3)及(V+4)以及相關(guān)元件后的電子線路圖。增加這些元件后使線路具有了 4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它有16個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)，也就是有15個(gè)亮度和一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 如果去掉計(jì)數(shù)電路(61B)、電源(V+4)及相關(guān)元件，本線路還有8個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài), 即7個(gè)亮度及一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，這么多個(gè)亮度也夠滿意了。
本實(shí)用新型各種線路作成的燈具在關(guān)閉時(shí)，即各可控硅或高反壓三極管分 別把電源V+1、 V+2、 V+3和V+4都短路到地，這就相當(dāng)于把大容量電容24、 33、70、 75都同時(shí)連接到市電的火線與零線之間，很好地過(guò)濾掉市電電源中的雜波； 特別是對(duì)于感性負(fù)載，電容對(duì)電感又起著減小市電的交流電流與交流電壓相位差 的作用，這些都能有效起到提高功率因數(shù)，起到節(jié)電的作用，使該燈具兼作節(jié)能 器。
本實(shí)用新型是一只完整的燈具，直接安裝到一般燈頭上就可使用。與傳統(tǒng)燈 具或目前市售的超亮管節(jié)能燈相比較，本燈具節(jié)能效果更好,還兼有節(jié)能器功能， 自身功耗可忽略不計(jì)，調(diào)光開(kāi)關(guān)可選擇多個(gè)燈亮度和一個(gè)燈熄滅狀態(tài)，停電后來(lái) 電時(shí)無(wú)常明燈現(xiàn)象。本燈具工作電壓很低，無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，也無(wú)電火花產(chǎn)生，故 開(kāi)關(guān)動(dòng)作不會(huì)引爆無(wú)意泄漏的燃?xì)?，且抗干擾強(qiáng)，因而極安全可靠且壽命長(zhǎng)達(dá)10 萬(wàn)小時(shí)。
權(quán)利要求1、一種遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于其核心電子線路由電源、控制線路和發(fā)光元件組成，電源共有三組，即由電容(24)、二極管(25)、(27)、(28)、(44)組成的(V+1)電源并經(jīng)二極管(29)流到(V++)；由電容(33)、二極管(34)、(36)、(37)、(44)組成的(V+2)電源并經(jīng)二極管(32)流到(V++)；以及由電容(39)、二極管(42)、(43)、電容(40)，電解電容(41)、穩(wěn)壓二極管(45)組成的(V+)電源，它是控制線路的工作電源；其中(V++)被電容(30)濾波并連接到發(fā)光元件(35)使之發(fā)光，這里的電阻(31)用于在超亮管組熄滅后把電容(30)上的電荷放掉；控制線路由接收信號(hào)級(jí)、信號(hào)放大級(jí)、計(jì)數(shù)級(jí)及開(kāi)關(guān)級(jí)組成；這里接收信號(hào)級(jí)選用亞超聲敏元件(1)構(gòu)成，信號(hào)放大級(jí)由三極管(5)、電阻(7)、電感(8)、電容(6)、三極管(14)及用作負(fù)反饋穩(wěn)定的電容(9)、電阻(2)、(3)、(10)及三極管(4)構(gòu)成；這里的電阻(11)、(13)、電容(12)組成積分與電荷泄放電路；計(jì)數(shù)級(jí)由雙D觸發(fā)器(17A)、(17B)及電阻(18)、電容(19)及用作復(fù)位用的電阻(16)和電容(15)構(gòu)成，這里雙D觸發(fā)器選用CMOS集成電路4013；開(kāi)關(guān)級(jí)由電阻(20)、(22)、并選用開(kāi)關(guān)元件為可控硅(21)、(23)構(gòu)成；發(fā)光元件(35)是由多個(gè)相同數(shù)量和型號(hào)超亮管并聯(lián)成并節(jié)，再由并節(jié)串聯(lián)而成的超亮管組，并單獨(dú)焊接在一個(gè)線路板上，用做本燈具的發(fā)光體，其余元件則焊接在另一主線路板上；發(fā)光體可以做成多種形狀，已經(jīng)作成的有圓板形和長(zhǎng)條形；另外還有外殼用做發(fā)光體和主線路板的外罩，發(fā)光體為圓板形情形，外罩為一圓筒形塑料外殼，把主線路板和發(fā)光體罩住，發(fā)光體為長(zhǎng)條形情形，外殼分為兩件，罩住主線路板的外殼為扁形，罩住長(zhǎng)條形發(fā)光體的為長(zhǎng)條形塑料外殼，這兩件外罩又是扣在一起的，發(fā)光體在外罩下方，以使發(fā)光體發(fā)光充分照亮下方，外殼頂端固定著燈頭接頭以便和燈頭連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于在構(gòu)造上還 可增加保護(hù)線路，它由電感(47)、 (48)、電阻(38)及穩(wěn)壓二極管(46)構(gòu) 成，而其余結(jié)構(gòu)與形狀保持不變。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于還可把計(jì)數(shù) 級(jí)元件選用為T(mén)TL集成電路74HC74或54HC74,相應(yīng)地要求把與74HC74或 54HC74的復(fù)位端相連的電路改為能提供低電平復(fù)位信號(hào)就行，其余電子線路 結(jié)構(gòu)及形狀則保持不變。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于還可把控制 線路的接收信號(hào)級(jí)選用為由一光敏二極管或光敏三極管(50)、一電阻(52) 及一電容(51)構(gòu)成，同時(shí)在信號(hào)放大級(jí)中不用電感和電容，但它所要求的 遙控器是紅外線發(fā)光二極管做成的，除這些以外其余電子線路結(jié)構(gòu)與形狀則 保持不變。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于還可把開(kāi)關(guān) 元件選用為高反壓三極管，而構(gòu)成功能相同的線路，除這些以外其余電子線 路結(jié)構(gòu)與形狀則保持不變。
6 、根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于可把電源 (V+l)和(V+2)分別選用為全橋集成電路(55)、(56)，同時(shí)去掉二極管(44)，其余電子線路結(jié)構(gòu)與形狀則保持不變。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于可再在計(jì)數(shù)器(17B)上增加電阻(57)及電容(58),其余電子線路接構(gòu)與形狀則保持不變。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，其特征在于還可再增加一 只集成電路(61)、兩只可控硅(64)、 (69)、兩個(gè)電源(V+3)、 (V+4)以及相 關(guān)元件，其余電子線路結(jié)構(gòu)與形狀則保持不變。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種遙控多功能調(diào)光開(kāi)關(guān)節(jié)能燈，它由電源、控制線路和發(fā)光元件三部分組成，特別是選用了發(fā)光效率最高的超高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管作發(fā)光元件?？刂凭€路把接收到的遙控信號(hào)放大、計(jì)數(shù)，用計(jì)數(shù)器的輸出端控制發(fā)光元件的供電量以遙控?zé)艟叩南缗c亮度。停電后來(lái)電時(shí)無(wú)常明燈現(xiàn)象，又因采用了特殊發(fā)光元件，使本燈具節(jié)能效果比市上能購(gòu)得燈具都好。本燈具對(duì)家庭使用的空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、日光燈等電器具有因提高功率因數(shù)而節(jié)能的效果，因而兼具節(jié)能器功能。本燈具壽命可長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，無(wú)污染，開(kāi)關(guān)動(dòng)作無(wú)電火花故不會(huì)引爆無(wú)意泄漏的燃?xì)猓瑯O安全可靠。
文檔編號(hào)F21S2/00GK201251031SQ20082006200
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者張光陽(yáng) 申請(qǐng)人:張光陽(yáng)