雙線傳輸的廣告燈控制結構的製作方法
2023-07-11 02:34:21 1
專利名稱：雙線傳輸的廣告燈控制結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的廣告燈控制結構，其中最大的特點在於僅用雙導線並聯方式串接，即可達到對多數投射燈或燈串進行個別明暗度或閃爍控制。
按常用現有技術一般投射燈用於百貨公司或商店中櫃檯擺設、樣品展示、特殊建築物景觀及舞臺背景照明，都為固定亮度照明，是一種靜態照明毫無變化可言，而且多數投射皆為固定亮度照射，或用馬達帶動配電盤控制明滅，在成本及施工上皆很不經濟，也無多大變化，除非是大型燈光控制系統，否則難以同時控制投射燈及其閃爍燈串造成有順序點亮效果，再者，就算是在控制技術上可獲得克服，可在其配線上亦需採用多線串並使用，這是基本要求，而使配線過於繁雜不利作業且成本過高，由於有上述缺點存在，所以有加以改進的必要。
本申請人鑑於上述常用現有技術所存在的缺點，遂深入研究，經多方改良、試驗後，終於有本實用新型的產生。
本實用新型的主要目的，是設計一種僅用雙導線就可控制多數投射燈或燈串作個別明暗與閃爍效果的新式廣告燈控制結構。
本實用新型的又一目的，是提供一種以電壓識別方式來達成雙線式控制多數投射燈及燈串的具體實施例。
為達到上述目的，本實用新型由單一主機和多數副機所組成，其中每一副機均串接一個投射燈或燈串，且主機和副機或副機和副機之間，皆以雙導線並聯方式串接而成，主機輸出是多種類別控制信號(如不同正基準電壓等)代替市電(交流電)正弦波的正半周，並和負半周合併輸出，而副機內藏有信號辨別器可依各副機專屬的類別以識別控制信號，而決定次一負半周是否導通至投射燈或燈串，即投射燈或燈串電源是完全取自市電(交流電)正弦波的負半周，所以只要主機輸出適當多種類別控制信號，即可控制多數副機動作，並讓多組投射燈或燈串作個別明暗度或閃爍控制，這種結構除可降低成本外，更富有變化，在燈界中確屬一新創舉。
為使能進一步了解本實用新型的結構組成、目的、技術手段、功效及其操作方式，現舉本實用新型較具體的實施例，並配合
如下圖1為本實用新型組接的示意圖；圖2為本實用新型主機的電路圖；圖3為本實用新型主機變化邏輯電路圖；圖4為本實用新型副機的電路圖；圖5是本實用新型主機輸出的波形示意圖；圖6為本實用新型明暗及點亮周期控制圖。
請參見圖1所示，本實用新型主要包括一主機100及多個副機201,202,203等，每一副機201,202,203均串接一個投射燈220或燈串230，其中一主機100，其內設有一整流器120及一類別信號產生器110，該整流器120將市電流電作半波整流，而另半周則供類別信號產生器以產生不同基準的控制信號，最後將兩者波形合併以雙導線L』,N』輸出接至副機201,202,203等。
多個副機201等，其內設有一信號辨別器211及一負載導通電路210，該信號辨別器211根據各副機201,202,203專屬類別不同，而能判別自屬的控制信號基準，並以此而決定負載導通電路210於下半周的導通。
藉此，主機100與副機201,202,203等之間只要用雙導線L』,N』就可同時傳遞控制信號選擇副機201等及供應電源使副機201等所接的投射燈220或燈串230點亮，因此可使主機100與副機201等間配線趨於簡單，而且可使常用現有投射燈220單調照射增添許多變化而更美觀。
請參見圖2和圖3所示，為進一步加強說明本實用新型的可行性，特舉一詳細電路作為說明，其中所用範例採用電壓辨視法為基礎，而採用電壓識別法的主要原因有二，其一為成本較低，其二為較易於設計與製造，質量較穩定，當然，也可採用其它判別法，如頻率識別、相位識別、時間延遲識別等，但這裡不再作進一步探討。
圖中的主機100類別信號產生器110包括三端子電源穩壓器130,140，分別供應主機內電子元件所需的正電源及類別控制信號所需的正電源，其中所有電路都經一個順向二級管141與AC的地線共地取得共同的基準點，以防止AC負電壓逆向破壞主機100內所有的電子元件。
越零偵測電路150(Zero Crossing Detector)由IC-322151,152組成，負責提供類別控制信號時段與負載電源時段的導通基準，這與市電同步，當市電為正半周時，導通電晶體開關Q5，使邏輯控制電路160將類別控制信號正電壓經電晶體開關Q0～Q4輸送出去。
邏輯控制電路160是由IC-4017計數器161、振蕩電路162、與邏輯驅動電路163所組成，負責按照一定的時序驅動電晶體Q0,Q1,Q2,Q3,Q4,Q0輸出#0,#1,#2,#3,#4,#0的類別信號，IC-4017計數器161根據越零偵測電路150的信號，在類別信號時段，依振蕩電路162的頻率，將類別信號時序規劃好，再配合各個類別變化邏輯電路#1,#4,170所產生的邏輯變化，經驅動電路163個別驅動電晶體Q0,Q1,Q2,Q3,Q4輸送該類別的特定識別電壓；以及若干組變化邏輯電路170如圖3所示，由於本實用新型採用整個負半周導通與否的控制方法，所以燈的明暗度控制就不能使用相位角度大小導通方式來控制，而要用時間比率方式來控制，即在短時間開/關(ON/OFF)的比率來造成明暗使人類的眼睛(1/16秒的短暫停留記憶)無法感覺得出，這種變化邏輯電路170共有四組#1,#2,#3,#4，分別控制四種不同類別的個別變化，即明暗度與閃爍時間的長短；其中變化邏輯電路170是由兩個IC-555所組成，該類別明暗度控制電路171是控制短時間(如1/10秒間)中導通整個負半周的次數比率，所謂短時間並不須要很精確，而導通次數佔該時間之比率愈高則燈愈亮；動作周期控制電路172是控制該類別動作開/關的周期比率，在一長時間(如180秒)該類別動作的比率，所謂長時間也不須要很精確，動作的比率愈高則燈亮的時間愈久。
至於副機201部分，請參見圖4所示，其信號辨別器211由兩隻IC-322及若干相串的二極體與切換開關SW1,SW2所組成，而其負載導通電路210由一隻IC-322越零偵測電路214，一門閂電路213及一光耦合晶體215觸發導通的SCR216所組成，其中在設計時本實用新型首先根據主機100的輸出及副機201的電路作點A的電壓與SW1,SW2開/關及各類別識別電壓的關係如下(A點電壓是設計成B點電壓的1/5)而可獲得下表關係
由上表可知，若以2.20V作為電壓判別基準，則可由SW1,SW2的開/關來判定副機201，202,203等的類別，即，信號辨別器211的兩隻IC-322分別為電壓的下、上限判別裝置，令其在2.30V,2.10V內的電壓都視為動作許可信號(考慮誤差因素，標準為2.20V)由門閂電路213將此動作許可信號予以保留，配合越零偵測電路214在負半周邊未開始時，由光耦合晶體215先驅動功率元件SCR216為開的狀態，使負載投射燈220或燈串230在負半周開始時即可馬上動作；而當負半周開始後越零偵測電路214會將門閂電路213重置(RESET)，功率元件SCR216隻是負責負半周的工作，此時由於門閂電路213的重置，在次一正半周開始時自然關閉，如此周而復始地執行控制動作。
請再參見圖5所示，由於本實用新型主機100的類別信號產生器110所產生的控制信號輸出處於整流器120濾出的另半周，故兩者合併不會產生重疊情形，且合併後與市電相似，故可用雙導線L』,N』輸送，而且本實用新型採用基準電壓識別法，將市電正弦波的正半周波時段加以利用，充當主機100控制副機201,202,203的時段；並且也是主機100輸送正電源給副機201等使用，使副機201等的控制元件有基本電源，其中主機100輸出有一定的順序，首先及最後是緩衝區#0，此為主機100輸出副機201,202,203的基本電源，中間依次為#1,#2,#3,#4信號時段，若要某一類別的副機201或202,203動作(即是將次一負半周導通給其負載)，則主機100在屬於該類別順序的信號時段輸出該類別的特定識別電壓；反之，則主機100輸出副機201等的基本電源，與緩衝區#0相同，此時，副機201等並不動作，由圖中的兩個類別信號時段的不同，可輕易明白個別的差異，另外因副機201等內部各有信號辨別器211與負載導通電路210，所以與主機100接上時也只截取自屬類別的控制信號令投射燈220點亮，致其負載投射燈220所使用的電壓電源，只要整流器1 20的功率數夠，並不會影響雙導線L』,N』，故副機202,203皆可用並聯方式串接輸送，而副機201數量的多少即是負載的總和，則全視整流器120功率大小而定，然而此種大功率的整流器120很便宜，對於製造上十分有利。
由此足證上述的控制方式確實可行，所剩下的僅為供應給投射燈220或燈串230的電源，因只有負半周的時間故其亮度會減弱，而關於此點則可增加燈泡的瓦特數加以簡單地解決；至於明暗及點亮的周期，則可透過導通次數來實現，如圖6上所示，當適當加長C』,D』的導通時序，則可獲得明暗度80C』及亮動作比率75％D』，而如圖下所示當斟縮C」的導通時序則使明暗度變成60％C」，燈亮動作比率50％D」，因此在控制上十分容易達成而且又賦變化。
由上述得知此種控制次數，是每秒60次(市電為60Hz)，主機100對各副機201等控制，可達很微小的變化，並且，負載電源皆在零電位導通，所以沒有電磁波幹擾現象，除此之外本實用新型尚具有以下優點1．施工方便由於本實用新型是由單一主機和多個副機所組成，主機和副機或副機和副機之間，皆以雙導線並聯方式串接而成，故其間也可用一般電源延長線連接，並不影響主機控制，施工非常方便。
2．規格統一所有副機皆可單一化，每一副機可單選1-4種類別，副機間可重複選擇，只要在主機供應的額定電流數以內，視實際副機需要數量，而直接串接使用，不僅消費者感到方便，製造廠商也可統一規格，降低製造成本。
3．低成本化由於本實用新型是由單一主機和多個副機所組成，副機只須負責其所串接的負載，主機只輸送所有副機所需的市電正弦波的負半周，而此僅需要一簡單的大功率二極體，成本非常低廉。
4．更富變化本實用新型在每一個市電正弦波的正半周期間，發送識別控制信號，而使各個副機控制次一個市電正弦波的負半周是否導通給其負載(投射燈或燈串)，以市電為60Hz而言，每秒控制可達60次的多，故要控制燈泡或燈串，作個別的明暗度或閃爍控制，可說非常容易。
綜上所述，本實用新型有個別閃爍或明暗度變化，更可以突顯出被投射物或美化背景照明，且若以紅、藍、綠三個原色投射燈共同投射一處，則主機更可以控制三個副機作個別明暗度變化，使投射處的色彩皆可自由控制，其結構十分新穎。
本申請人已依上述特徵製成樣品，經一再試驗結果，證明使用此種結構確實簡便實用，且功效卓著。
根據以上本實用新型結構特徵的說明，足見本實用新型的結構精簡，且具施工方便、規格統一、成本非常低廉等優點，並更具變化性，已顯著增強一般廣告燈的控制結構原所未有的特殊功效及經濟效益；尚未發現相同或類似實用新型出現於國內外刊物或公開使用。
以上所公開的說明及附圖，僅為本實用新型實施例之一，因此不能以此限定本實用新型的實際實施範圍，凡根據以上說明及以下權利要求書所載的結構特徵及功能上所作的各種變換或修改，均應涵蓋在本實用新型的保護範圍。
權利要求1．一種雙線傳輸的廣告燈控制結構，它主要包括一主機及多個副機，每一副機均串接一個投射燈或燈串；其中一主機，內設有一整流器及一類別信號產生器，其整流器將市電作半波整流，另半周則供類別信號產生器以產生不同基準的控制信號，最終將兩者波形合併輸出接至副機；多個副機，內設有一信號辨別器及一負載導通電路，該信號辨別器依各副機專屬類別不同而判別自屬的控制信號基準，並以此而決定負載導通電路於下半周的導通；藉此，使主機與副機間得用雙線傳輸方式進行，主機輸出多種不同類別控制信號代替市電交流電的某半周作為選擇副機，並以另半周電源供所選定副機的投射燈(或燈串)點亮。
2．根據權利要求1所述雙線傳輸的廣告燈控制結構，其特徵在於類別信號產生器所產生的控制信號可為相位識別、時間延遲頻率識別，及電壓識別等其中之一種。
3．根據權利要求1所述的雙線傳輸的廣告燈控制結構，其特徵在於主機的類別信號產生器包括電源穩壓器，以供應主機內電子元件所需電源；一越零偵測電路，由兩隻IC-322組成，負責提供類別控制信號時段及負載電源時段的導通基準；一邏輯控制電路，由IC-4017計數器、振蕩電路及邏輯驅動電路組成，按時序驅動內部的電晶體將類別信號輸出；以及若干變化邏輯電路，其每一電路，由兩隻IC-555所組成以控制導通周期及明暗度；而其副機的信號判別器，由兩隻IC-322及若干相串的二極體與切換開關組成，其負載導通電路是由一隻IC-322越零偵測電路，一門閘電路及一光耦合晶體觸發導通SCR所組成。
專利摘要一種雙線傳輸的廣告燈控制結構，它主要由一具有類別控制信號輸出的主機，以及多個內設信號辨別器與負載導通電路的副機所組成，其中每一副機均串接一個投射燈或燈串，且主機與副機間以雙線傳輸方式連接，藉此主機輸出多種不同類別控制信號，代替交流電正弦波的某一半周，以供應副機使用的電源並個別控制並聯方式串接的燈或燈串，而使選定副機的燈或燈串以交流電正弦波的另一半周為電源點亮。
文檔編號G09F13/00GK2336439SQ9820619
公開日1999年9月1日 申請日期1998年6月29日 優先權日1998年6月29日
發明者周聰銘 申請人:周聰銘