自動變色燈的製作方法
2023-06-13 03:07:36
專利名稱：自動變色燈的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於燈具類，特別是一種可自動無級緩慢或跳躍變色的照明裝飾燈具。
隨著人們生活水平及消費水平地不斷提高，彩色特別是變色燈具已廣泛進入娛樂、公共場所和家庭。現有的變色燈是通過改變紅、綠、藍三色燈泡的相對亮度來實現變色的。
由於在設計上採用三基色完全對稱的結構，沒有注意到鎢絲燈本身，尤其在弱光時出現的光色偏差，因而存在紅光強、藍光弱，使混光後整個色調比例失調的缺陷。此外，由於其控制器的驅動功率有限，可同時驅動的燈亦有限，故而不能在需要多盞燈同時變換色彩的場所(如庭院、道路等)有效使用。
本實用新型的目的旨在提供一種新型自動變色燈，其各色光的亮度基本上與人眼的光譜光視效率吻合，顏色變換方式既可以是無級緩慢的，也可以是跳變的、或在某色光時固定停留。各燈自備控制驅動變色系統，安裝方式與普通燈具相同。
本實用新型的目的是以下述方式實現的，自動變色燈，包括燈座3、三色發光體1、燈罩2和自動控制電路。藍、綠、紅三色發光體的電功率各不相同，且藍＞綠＞紅。自動控制電路模塊可裝在燈具內，也可裝在燈具外的電源線上。自動控制電路由電源、同步鋸齒波發生器，14級二進位計數器、積分器、比較器，時序分配驅動電路構成。電源電路主要由整流橋Q構成，其產生的電源同步信號送往主要由集成運放A1構成的同步鋸齒波發生器，產生的同步鋸齒波一路送往主要由IC1(4060)構成的14級二進位計數器，一路送往由集成運放A4構成的比較器。由計數器產生的時鐘脈衝信號一路經主要由集成運放A2、A3構成的積分器、比較器、至主要由IC2(4022)、IC3(GAL16V8)構成的時序分配驅動電路，一路直接送時序分配驅動電路。由R7、C3構成的緩變、跳變、定色控制電路分別與IC1、積分器連接。
下面參照
本實用新型。
圖1三色燈布置狀態示意例圖。
圖2本實用新型自動控制電路原理框圖。
圖3本實用新型電原理圖。
參照圖1，燈座3上安裝有顏色分別為紅(R)、綠(G)、藍(B)三色白熾燈泡。三基色燈泡的引出線及公共端4條線從燈座下部引出至自動控制電路模塊，自動控制電路模塊的另兩根導線經電源開關、保險絲管後接入市電220V的火線與零線。為補償三色光輸出光的不均勻性，使混色後整個色調變化符合人眼對顏色光強度的感受特性，本實用新型對各色光的最大功率採用了非對稱設計，使得藍綠紅三組燈的額定電功率依次減小。實施時既可採用瓦數不同、數量相同的燈泡，也可採用瓦數相同、數量不同的燈泡，一個典型的實施例中，藍、綠、紅三色的電功率比為4∶2∶1。圖1所示電泡瓦數相同。
參照圖2、圖3，整流橋Q、電阻R1、二極體D1、D2，電容C1構成電源電路，它除了提供大功率電源供三基色燈CZ1-7使用外，還提供低壓穩定電源、Vcc供集成塊IC1-3，集成運放A1-4使用。R2-6、A1、D3、C2構成同步鋸齒波發生器，它一方面產生與市電同步的時鐘供14級二進位計數器IC1(4060)使用，另一方面提供與市電同步的鋸齒波供比較器A4使用。IC1將時鐘脈衝按變色同期變化快慢的需要進行2n次分頻(n＝5-13)，以提供時序分配驅動電路的時鐘信號以及積分器的輸入信號。
積分器由A2、A3、R8、R9、R10、C4構成，它的任務是將計數器IC1的Qn+1輸出的矩形波分成緩慢上升與下降的三角波信號。該信號與前述的同步鋸齒波信號共同輸入比較器A4，在A4輸出端產生一組與市電同步的直流調寬脈衝列。這種直流調寬脈衝列在三角波上升沿逐漸變寬，下降沿則逐漸變窄。
時序分配驅動電路由IC2、IC3與可控矽元件T1、T2、T3等構成。其中IC2(4022)是一八進位計數/分配器，這裡連接成六進位形式，其時鐘輸入端CP與IC1的Qn端相連，Qn每變化一次，IC2的高電平輸出端便後移一位。IC3(GAL16V8)是一片GAL門陣列電路，它有7個輸入端A、B、C、D、E、F、M與三個輸出端R、G、B，在此，它被連接成一片解碼電路，根據A、B、C、D、E、F輸入端表示的六個狀態100000、010000、001000、000100、000010、000001，根據工作模式的要求，在前述時序節拍信號的控制下，在不同的時刻分別將高電平(對應燈亮)、低電平(對應燈滅)、變寬脈衝(對應燈漸亮)、變窄脈衝(對應燈漸滅)分配至R、G、B三個輸出端，驅動可控矽T1、T2、T3，送往三基色燈，以實現各色光強度的變化，經混色後，即合成為各種顏色的光。
R7、C3構成上電復位電路，在電源接通瞬間，它使IC1、IC2回復到初始狀態，與同步時鐘一起，構成了多盞變色燈同步運行的基本條件。而緩變、跳變與定色控制，則是在前述緩色工作狀態的基礎上，通過利用同步開關來切換IC1的時鐘CP和秋分時間常數R8、C4來實現的，如斷開C4，光色轉換則作跳躍狀態，斷開R8，同時切斷時鐘CP則實現定色。
在變色燈顏色緩變時，三基色燈的循環轉換採用下述控制模式自某一時刻起，藍燈保持最亮、紅燈同時由亮漸滅之後，綠燈由滅漸亮；綠燈保持最亮，藍燈同時由亮漸滅之後，紅燈由滅漸亮；紅燈保持最亮，綠燈同時由亮漸滅之後，藍燈由滅漸亮，如此反覆變換。由上可見，本變色燈任一時刻都有一組基色燈保持在最亮狀態，其他兩色燈顏色改變，燈的亮度也不會降低，保證了最高的光電轉換效率。在任一時刻只有兩組基色燈同時亮，保證了燈的顏色始終處於色純度最高的狀態，突出了變色效果。
若將達林頓電晶體的E、B、C極或是功率場效應管的S、G、D極分別替換可控矽T的K、G、A極，電路工作狀態將無任何改變，因此可控矽T可用功率場效應管、功率達林頓電晶體代替。
由於自動控制電路模塊可裝在燈具內，也可裝在燈具外的電源線上，變色燈內部時鐘與市電頻率相同，且與市電同步，因而在同一總開關控制下可同時開亮多盞自動變色燈，且變色燈的光色變換可完全一致，可充分滿足需多盞燈同時且統一變色的場所使用。
權利要求1.自動變色燈，包括燈座(3)、三色發光體(1)、燈罩(2)和自動控制電路，其特徵在於藍、綠、紅三色發光體的電功率各不相同，且藍＞綠＞紅，自動控制電路模塊可裝在燈具內，也可裝在燈具外的電源線上，自動控制電路由電源、同步鋸齒波發生器，14級二進位計數器、積分器、比較器，時序分配驅動電路構成，電源電路主要由整流橋Q構成，其產生的電源同步信號送往主要由集成運放A1構成的同步鋸齒波發生器，產生的同步鋸齒波一路送往主要由IC1(4060)構成的14級二進位計數器，一路送往由集成運放A4構成的比較器，由計數器產生的時鐘脈衝信號一路經主要由集成運放A2、A3構成的積分器、比較器、至主要由IC2(4022)、IC3(GAL16V8)構成的時序分配驅動電路，一路直接送時序分配驅動電路，由R7、C3構成的緩變、跳變、定色控制電路分別與IC1、積分器連接。
2.根據權利要求1所述的變色燈，其特徵在於藍、綠、紅三色發光體的電功率比為4∶2∶1。
3.根據權利要求1所述的變色燈，其特徵在於功率驅動元件可控矽T可用功率場效應管、功率達林頓電晶體代替。
專利摘要自動變色燈，主要由三基色電光源、燈罩、自動控制電路組成。自動控制電路由電源，同步鋸齒波發生器、計數器、積分器、比較器、緩變跳變定色控制、時序分配驅動電路構成。本實用新型各色光的亮度基本上與人的光譜光視效率吻合，顏色變換方式有無級緩慢、跳變、定時定色多種方式，本實用新型各燈自備自動控制驅動變色系統，安裝方式與普通燈相同，在同一總開關控制下可同時啟動多盞，可充分滿足需多盞燈同時且統一變色的場所使用。
文檔編號H05B39/04GK2210506SQ9422220
公開日1995年10月18日 申請日期1994年9月19日 優先權日1994年9月19日
發明者陳長纓, 王立 申請人:陳長纓