發光二極體平面燈的製作方法

2023-12-07 17:06:21 1

專利名稱：發光二極體平面燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能燈具，尤其是指一種太陽能路燈燈具。
背景技術：
太陽能路燈因符合環保節能要求及其用電的安全性，越來越被廣泛應用。現有的太陽能路燈主要由太陽電池，蓄電池，燈具，控制器組成。
現有太陽能路燈，其控制器是分體式，普遍存在電路元件分流大，壓降嚴重，饋線長的庳端，致使自身損耗10％以上，甚至高達20％-30％，所以蓄電池經過控制器後輸給光源的供電利用率很低加之控制器對蓄電池的過電壓保護不當，在當午日麗時，斷開太陽電池向蓄電池充電，造成蓄電池充電效率低。
現有太陽能路燈，其燈具光源一般採用節能燈，如果太陽電池峰值功率比較大也有用小功率鈉燈。節能燈作為太陽能路燈光源並不是理想光源一方面發光體自身遮光嚴重，光通量空中損失大；另方面由於依靠太陽電池充電的蓄電池的輸出電壓，受天候影響變化很大，經常使節能燈在欠觸發狀態下工作，不但使節能燈實際光通量大打折扣，而且燈管極易發黑報廢，其使用壽命長則幾個月短則幾天。用小功率鈉燈作太陽能路燈光源也發生與節能燈類似的情況。
中國專利曾公開了實用新型專利「半導體發光二極體太陽能路燈控制電路」(ZL200420014475.8，公告日2005.02.02)。該「實用新型涉及一種半導體發光二極體太陽能路燈控制電路，它由微處理器電路、穩壓電源電路、實時時鐘電路、液晶顯示電路、充電開關電路、放電開關電路、鍵盤接口電路、太陽電池和蓄電池接口電路組成，可應用於太陽能光電與LED構成的照明系統」。由該實用新型製作的控制器是分體式的，仍沒有解決現有太陽能路燈所存在的控制器損耗高、充電效率低和光源發光效率低、壽命短的技術問題。

發明內容
針對現有太陽能路燈所存在的技術問題，本發明提供一種發光二極體平面燈，它損耗小，效率高，並取消了太陽能路燈中的分體式控制器。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種發光二極體平面燈，包括線路板，反光鏡，LED光源，光敏探頭，控制電路，四線插頭；在線路板正面安裝著若干只發光二極體組成LED平面燈，LED平面燈與控制電路成一體。
LED只數多少是根據與之配套的太陽電池峰值功率、蓄電池容量和使用要求而定。
本發明發光二極體平面燈，由於光源採用LED平面燈，光源的發光效率高達60流明/瓦，壽命長達5-10萬小時，LED光源無頻閃，不眩目，更有利交通安全；線路板正面鍍以金屬反光層作反光鏡，光通量空間損失大大減小，進一步提高了道路照明效果；取消了分體式控制器，太陽電池向蓄電池充電效率達到99％，而蓄電池向LED光源供電效率達到98％以上，即控制電路的損耗2％以下。本發明的有益效果，還可以從以下試驗得到驗證按以上技術方案製作的一盞發光二極體平面燈，其上裝有224隻優質LED，總功率為13瓦，將該燈安裝在離地面6米的空中，與之配套的太陽電池峰值功率50瓦，蓄電瓶容量12伏45安時。在離地面1.2米水平面上的光源正中下方直徑2米範圍內，用照度計測得平均水平照度為20勒克司；然後換上相同功率的節能燈，在不接分體式控制器條件下，測得的平均水平照度為12勒克司，如果接上分體式控制器，節能燈的水平照度還要降低10％-20％。
三

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1和圖2是本發明的結構示意圖其中圖1是正視圖，圖2是俯視圖。
圖3是控制電路原理圖。
圖中1.線路板，2.反光鏡，3.LED光源，4.光敏探頭，5.四線插頭，6.控制電路。
五具體實施例方式
下面結合實施例及其附圖對本發明及其產生的有益效果再作描述。
參見圖1、圖2，一種發光二極體平面燈，包括線路板(1)、反光鏡(2)、LED光源(3)、光敏探頭(4)、四線插頭(5)、控制電路(6)；在線路板正面安裝著若干只發光二極體組成LED平面燈，在線路板反面安裝著控制電路，LED平面燈與控制電路成一體。
參見圖1、圖2，在線路板(1)正面鍍金屬反光層作反光鏡(2)。
參見圖3、圖2，控制電路中有一隻光耦IC1，其1腳接四線插頭(5)的①端，①端接太陽電池UT正極和二極體DS的正極；IC2的2腳接電阻R1，電阻R1接四線插頭(5)的②端，②端接太陽能電池UT負極；光耦IC1的3腳，接時基集成電路IC2的2腳、6腳和電阻R2，電阻R2接到公共地(D)；光耦IC1的4腳通過電阻R2接時基集成電路IC2的4腳、8腳和二極體DS的負極。傍晚，光耦IC1的3腳輸出低電平，時基集成電路IC2的3腳輸出開燈信號；黎明，光耦IC1的3腳變為高電平，時基集成電路IC2的3腳輸出關燈信號。在此，採用光耦的輸出電阻變化區分黎明和傍晚，以及採用時基集成電路輸出關燈和開燈信號，其優點是驅動能力，抗幹擾能力強，損耗很低。
參見圖3，時基集成電路IC2的3腳輸出分兩路一路接電阻R4，電阻R4接光敏電阻RG和電容C1，光敏電阻和電容C1接開關三極體T1的基極，以實現開關三極體T1通宵導通，通宵點亮發光二極體一組LED11；另一路接電位器RW和時基集成電路IC3的4腳和8腳，電位器RW下端接IC2的2腳和6腳以及電容C2正極構成定時電路，時基集成電路IC3的3腳接電阻R5，電阻R5接開關三極體T2的基極，以實現開關三極體T2導通後定時截止，達到發光二極體二組LED22上半夜點亮燈下半夜關熄的目的。LED光源分兩組的作用既提高上半夜的道路照明亮度，又能使下半夜減少電能輸出，以保證LED光源在連續陰雨10多天的天候條件下也能點亮。
參見圖3，發光二極體一組LED11正極接電路正極U+，負極接開關三極體T1的集電極；發光二極體二組LED22正極接電路正極U+，負極接開關三極體T2的集電極。
參見圖1和圖3，光敏電阻RG接入開關三極體T1的基極迴路，由光敏電阻RG做的光敏探頭(4)安裝在LED光源(3)旁邊，直接感應LED光源亮度，簡便探測出天候陰睛狀況，並以電阻值大小表現出來。利用光敏電阻RG的電阻值隨天候陰晴變化，達到對蓄電池過放、過充保護，其優點是線路損耗低，蓄電池的充電效率高。
參見圖3，穩壓管DW負極接太陽電池UT正極，穩壓管DW正極接太陽電池UT負極。如果LED光源損壞了幾天沒有更換，在強烈陽光下有可能發生蓄電池充電電壓過高的異常情況，這時穩壓管DW就會起鉗位作用，保護蓄電池E不受過壓危害。在正常情況，穩壓管DW沒有損耗。
參見圖3，本實施例的工作原理綜述如下白天，太陽電池UT輸出工作電壓，光耦IC1的3腳和4腳(輸出端)電阻值很低或趨向0，使時基集成電路IC2的2腳和6腳(輸入端)電位≥2/3E，時基集成電路IC2的3腳(輸出端)為低電平(OV)，即VDD＝0開關三極體T1和T2都截止，兩組發光二極體LED11和LED22都不亮；傍晚，太陽電池UT電壓趨為OV，光耦IC1的3腳和4腳(輸出端)趨高阻，時基集成電路IC2的2腳和6腳(輸入端)電位≤1/3E，時基集成電路IC2翻轉，其3腳輸出高電平，開關三極體T1和T2都導通，兩組發光二極體LED11和LED22同時點亮。與之同時，時基集成電路IC3得到了工作電源，並通過電位器RW對電容C1充電開始計時，對已導通的開關三極體T2進行導通計時，整定時間到，時基集成電路IC3翻轉，關閉了發光二極體組LED22迴路。第二天黎明，太陽電池UT電壓由低變高，光耦IC1輸出電阻趨0，使時基集成電路IC2和IC3翻轉，關閉了LED光源組LED11迴路；同時，電容C1放電，等待再次定時。光敏探頭(4)安裝在LED光源(3)旁邊，起自動調節蓄電池E輸出電流作用在天氣陰雨時，蓄電池E充電不足端電壓低，引起LED光源的發光亮度降低，光敏探頭感應到以後，自動調高RG的電阻值，使開關三極體T1基極電流和集電極電流減小，即發光二極體組LED11迴路電流減小，從而使蓄電池E輸出的電流減小，保護了蓄電池E不致欠壓運行；當連續晴天，特別在日照時間長的夏天，蓄電池E充電過盈端電壓較高，引起光源的亮度提高，光敏探頭(4)自動調低RG的電阻值，使開關三極體T1的基極電流和集電極電流增大，即發光二極體組LED11迴路電流增大，從而使蓄電池E輸出電流增大，保護了蓄電池E第二天不致過充。穩壓管DW作為蓄電池的二級保護，即在LED光源損壞了沒有及時更換的異常情況下，對蓄電池進行過壓保護。
權利要求
1，一種發光二極體平面燈，包括線路板(1)，反光鏡(2)，LED光源(3)，光敏探頭(4)，四線插頭(5)，控制電路(6)，其特徵是在線路板正面安裝著若干只發光二極體組成LED平面燈，在線路板反面安裝著控制電路，LED平面燈與控制電路成一體。
2，根據權利要求1所述的發光二極體平面燈，其特徵是在線路板(1)正面鍍金屬反光層作反光鏡(2)。
3，根椐權利要求1所述的發光二極體平面燈，其特徵是若干只發光二極體(LED)以平面安裝在線路板(1)上，分為兩組，發光二極體一組(LED11)正極接電路正極(U+)，負極接開關三極體(T1)的集電極；發光二極體二組(LED22)正極接電路正極(U+)，負極接開關三極體(T2)的集電極。
4，根據權利要求1所述的發光二極體平面燈，其特徵是；LED光源(3)旁邊安裝一隻光敏探頭(4)。
5，根據權利要求1所述的發光二極體平面燈，其特徵是控制電路(6)安裝在線路板(1)背面，與四線插頭(5)連接，四線插頭(5)與太陽電池(UT)和蓄電池(E)連接四線插頭(5)的①端和②端分別接太陽電池(UT)正極和負極；四線插頭(5)的③端和④端分別接蓄電池(E)正極和負極。
6，根據權利要求1所述的發光二極體平面燈，其特徵是控制電路(6)中有一個光耦(IC1)，其1腳接太陽電池(UT)正極，其2腳通過電阻(R1)接太陽電池(UT)負極；光耦(IC1)的3腳接時基集成電路(IC2)的2腳和6腳以及電阻(R3)，光耦(IC1)的4腳通過電阻(R2)接時基集成電路(IC2)的4腳和8腳以及接二極體(DS)的負極和電路正極(U+)。
7，根椐權利要求1或3所述的發光二極體平面燈，其特徵是時基集成電路(IC2)的3腳輸出分兩路一路接電阻(R4)，電阻(R4)接光敏電阻(RG)和電容(C2)，光敏電阻(RG)和電容(C2)接開關三極體(T1)基極；另一路接電位器(RW)和時基集成電路(IC3)的4腳和8腳，電位器(RW)下端接時基集成電路(IC3)的2腳和6腳以及電容(C1)正極，時基集成電路(IC3)的3腳接電阻(R5)，電阻(R5)接開關三極體(T2)基極。
8，根椐權利要求5所述的發光二極體平面燈，其特徵是穩壓管(DW)負極接太陽電池UT正極，穩壓管(DW)正極接太陽電池(UT)負極。
全文摘要
一種發光二極體平面燈，包括線路板，反光鏡，LED光源，光敏探頭，控制電路，四線插頭。若干只發光二極體安裝在線路板上組成LED平面光源，並與控制電路緊密結合成一體，取消了分體式控制器。在線路板正面鍍上金屬反光層作反光鏡，並設有一隻光敏探頭感應天氣陰晴。通過四線插頭與太陽電池和蓄電池方便連接。太陽能路燈其燈具光源，採用本發明發光二極體平面燈控制電路損耗低於2％，光源壽命長達5－10萬小時，發光效率高達60流明/瓦，無頻閃，不眩目，連續陰雨10天以上都能點亮。
文檔編號F21V23/00GK1952471SQ20051011319
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月19日 優先權日2005年10月19日
發明者陳其芳, 陳建炳, 陳德先 申請人:陳其芳