半導體節能照明裝置的製作方法

2023-10-08 01:09:24 2

專利名稱：半導體節能照明裝置的製作方法
技術領域：
半導體節能照明裝置
(一) 技術領域
本實用新型涉及一種照明裝置，特別涉及一種半導體節能照明裝置。
(二) 背景技術
我國現有的照明系統大都採用單相220伏交流供電的方式，單相電壓的獲取由供電部門 的電力線路通過電力降壓變壓器進行A —Y來提供。單相電源以火線和零線來傳輸交流220伏 電壓能量。 一個電力變壓器應用範圍之內，常常由於以下原因使得零線上的電壓實際上不為 零三相電的用電不平衡；某相電的使用電流過大，大電流在零線上產生較大的電壓降；該 相電的供電線路中，使用空調、電冰箱、洗衣機等感性負載增多，功率因數cose不為l;變 壓器的接地點與用戶接地點不一致，產生地電位差。這樣電壓差會有幾伏至十幾伏的電壓， 幾安至十幾安的大電流。這個零線殘留電壓是各用戶尚未利用的那一部分能量，雖然它是一 個不穩定的能源，但使用潛力巨大，如何安全高效地利用零線殘留電壓是一個亟待解決的問 題。由於LED半導體發光二極體大都工作在直流3.5 9伏的範圍，在蓄電池輸出電壓的範圍 內。
(三) 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節約電能、且生產成本低的半導體節能 照明裝置。
為實現上述目的，本實用新型所設計的半導體節能照明裝置，包括單相電源、整流電路 和蓄電池，整流電路的輸出端與蓄電池相連，其不同之處在於所述整流電路通過一升壓變 壓器與單相電源連接，該升壓變壓器的初級分別與單相電源的零線和埋地線相連，升壓變壓 器的次級與整流電路的輸入端相連；蓄電池還與半導體發光二極體相連。利用電源零線殘留 的交流電壓進行升壓後供給整流電路，將交流轉化為直流給蓄電池充電。由於半導體發光二 極管使用的電源是低壓直流，所需的電壓相對較低，將發光二極體接入蓄電池的兩級，從而 達到照明的目的。
作為改進，所述整流電路的輸出端與蓄電池間最好還並聯有一個大容量的充電電容相連 ，這樣在整流電路和蓄電池間便可通過充電電容進行進一步的濾波，以使得蓄電池獲得更穩 定的充電能量，從而保證了蓄電池的可靠運行，延長的蓄電池的使用壽命。
所述充電電容與蓄電池相連的導線上最好還串接有一隔離二極體，該隔離二極體的正極與整流電路的輸出端和充電電容的正極相連，隔離二極體的負極與蓄電池的正極相連。
當單相電源的火線使用的電器的功率相對較小時，其零線的殘留電壓也會相應降低，此
時為保證照明電路的可靠工作，蓄電池上最好還並聯有一太陽能發電電路，通過太陽能發電
電路來對蓄電池進行輔助充電。
為了提高發光二極體的亮度，可以將多個發光二極體並聯或串聯起來使用、或將蓄電池
通過多光路合成器與發光二極體相連。多光路合成器的輸入端與蓄電池的兩級連接，輸出端
接有至少一個發光二極體，通過多個不同顏色的發光二極體組合成多光路合成半導體發光器
來提高照明的效果。
本實用新型利用單相電源的零線殘留電壓為充電能源進行半導體照明，對所選用的整流 器和蓄電池的參數要求相對較低，配合選型容易，不僅有效節約了電網電能，也降低了工藝 難度和使用成本，利於推廣。
(四)

以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。 圖1為本實用新型優選實施例的電路圖。
附圖說明1、保險座；2、升壓變壓器；3、整流電路；4、充電電容；5、電壓表 ;6、電流表；7、隔離二極體；8、蓄電池；9、多光路合成器；10、發光二極體； ll太陽能發電電路。
具體實施方式
本半導體節能照明裝置優選實施例如圖l所示，主要由升壓變壓器2、整流電路3、充
電電容4、隔離二極體7、太陽能發電電路ll、蓄電池8、多光路合成電路9、發光二極體10構 成。升壓變壓器2的升壓比為1: 3 1: 2之間。本實施例的升壓變壓器2初級的匝數為30，次 級的匝數為90。升壓變壓器2的初級的一端接在用戶觸電保安器至供電變壓器的一側(若接 在保安器入戶端一側會造成觸電保安器動作，用戶停電)，初級的另一端就接在就近的埋地 線上，即接在避雷井、自來水管等處。自挖的避雷井應深1.5米以下，接觸面積不小於l平方 米，角鋼周圍回填木炭、食鹽、降阻劑等材料。在零線和升壓變壓器2間還串聯有一保險座 1;升壓變壓器2的次級與整流電路3的交流輸入端相連。本實施例的整流電路3為整流橋，其 直流輸出端並聯的接有充電電容4、蓄電池8和電壓表5。整流橋的直流輸出端的正極、充電 電容4的正極、電壓表5的正極相互連接；且與電流表6的正極相連，電流表6的負極與隔離二 極管7的正極連接；隔離二極體7的負極與蓄電池8的正極相連。蓄電池8的兩端還通過太陽能 發電電路ll進行充電，並用隔離二極體7保護進行單向充電。在蓄電池8的兩級接有一多光路
4合成器9，該多光路合成器9與每組至少一個發光二極體10相連。多光路合成器9最好接有不 同光譜的普通發光二極體IO，且發光二極體10分為3 6組，每組包括1 3個發光二極體10組 成。
共同組合在同一個發光器內，通過將多個不同色的光進行聚集反射後，合成為近於全光 譜的光來進行照明。
當單相電源的火線上使用了較大功率的用電器時，零線上會產生一定量的殘留電壓，這 時，零線上的電壓經過升壓變壓器2的升壓，輸出到整流橋進行整流，電壓、電流經過橋式 整流後變為直流，在充電電容4的作用下，向蓄電池8進行充電。當單相電源的火線上使用的 用電器的功率較小時，通過太陽能發電電路11向蓄電池8充電。由於火線上的用電器的功率 在發生變化時，零線上會產生浪湧脈衝電流，因此利用隔離二極體7來隔離蓄電池8或太陽能 發電電路ll的反向放電，吸收和削平零線上的浪湧脈衝電流。在零線殘留電壓和太陽能發電 電路ll的配合作用下，逐漸達到蓄電池8的容量20 100安時。蓄電池8通過多光路合成器9， 同時給紅、綠、藍三種顏色的三組發光二極體10供電。通過三種顏色的發光二極體10逐一發 光的形式，同時利用人眼的視覺暫留，能夠實現多光路的合成，模擬太陽光的光譜成分，從 而達到日光照明的效果。當然，也可以按用戶的要求，單獨使用一種顏色的發光二極體10來 進行照明。
權利要求權利要求1半導體節能照明裝置，包括單相電源、整流電路(3)和蓄電池(8)，整流電路(3)的輸出端與蓄電池(8)相連，其特徵在於所述整流電路(3)通過一升壓變壓器(2)與單相電源連接，該升壓變壓器(2)的初級分別與單相電源的零線和埋地線相連，升壓變壓器(2)的次級與整流電路(3)的輸入端相連；蓄電池(8)還與半導體發光二極體(10)相連。
2.根據權利要求l所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述整 流電路(3)的輸出端與蓄電池(8)間還並聯有一充電電容(4)相連。
3.根據權利要求2所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述充 電電容(4)與蓄電池(8)相連的導線上還串接有一隔離二極體(7)，該隔離二極體(7) 的正極與整流電路(3)的輸出端和充電電容(4)的正極相連，隔離二極體(7)的負極與 蓄電池(8)的正極相連。
4.根據權利要求l所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述升 壓變壓器(2)的升壓比為l: 3 1: 2之間。
5.根據權利要求4所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述升 壓變壓器(2)的匝數比為30: 90。
6.根據權利要求l所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述蓄 電池(8)還並聯有一太陽能發電電路(11)。
7.根據權利要求1 6中任意一項所述的半導體節能照明裝置，其特 徵在於所述蓄電池(8)的兩級還連接有一多光路合成器(9)，該多光路合成器(9)的 輸出端與至少一個發光二極體(10)相連。
8.根據權利要求7所述的半導體節能照明裝置，其特徵在於所述與 多光路合成器(9)相連的發光二極體(10)分為3 6組，每組包括1 3個發光二極體(10 )組成。
專利摘要本實用新型涉及一種半導體節能照明裝置，包括單相電源、整流電路和蓄電池，整流電路的輸出端與蓄電池相連。所述整流電路通過一升壓變壓器與單相電源連接，該升壓變壓器的初級分別與單相電源的零線和理地線相連，升壓變壓器的次級與整流電路的輸入端相連；蓄電池還與半導體發光二極體相連。利用電源零線殘留的交流電壓進行升壓後供給整流電路，將交流轉化為直流給蓄電池充電。由於半導體發光二極體使用的電源是低壓直流，所需的電壓相對較低，將發光二極體接入蓄電池的兩級，從而達到照明的目的。
文檔編號H05B37/00GK201237131SQ20082030117
公開日2009年5月13日 申請日期2008年6月16日 優先權日2008年6月16日
發明者宇 張 申請人:宇 張