СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА Российский патент 2005 года по МПК H05B37/02 

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к светодиодной лампе, использующей светодиод высокой силы света в качестве источника света. В частности, изобретение предварительно определяет и объявляет срок функционирования светодиода и информирует о времени его замены.

Описание области техники, относящейся к предмету заявки

С появлением на рынке светодиода голубого свечения высокой интенсивности перешла в стадию практического применения в качестве обычного светового оборудования светодиодная лампа, представляющая собранную совокупность светодиодов красного, зеленого и голубого свечения, приводимых в действие источником переменного тока промышленного типа. По сравнению с лампой накаливания или флуоресцентной лампой светодиодные лампы имеют много преимуществ. Поэтому светодиодные лампы должны найти широкое распространение.

В то время как светодиодная лампа имеет намного больший срок службы по сравнению с лампой накаливания и флуоресцентной лампой, она все же имеет ограниченный срок службы. Рассматривая бытовое использование светодиодной лампы или использование ее в качестве осветительного оборудования в общественных местах, например, офисах, станциях и тому подобное, следует признать, что ее время не пришло по сравнению с лампой накаливания или флуоресцентной лампой. Поэтому обычному потребителю трудно было бы выбирать время замены после окончания срока службы светодиодной лампы. Даже хотя светодиодная лампа имеет вполне длительный срок службы, было бы очевидно и практически удобно определять время выбора времени замены индивидуально для уведомления менеджера.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение было создано ввиду изложенной выше необходимости. Поэтому, целью настоящего изобретения является интегральное встраивание в лампу функции предварительного сообщения конца срока службы светодиодной лампы как таковой, и реализация светодиодной лампы, имеющей такую функцию с помощью простой и недорогой конструкции.

Особенностью настоящего изобретения является то, что светодиодная ламповая система содержит

блок, подсоединяющий источник питания переменного тока, для приема переменного тока;

преобразующий блок источника питания для приема переменного тока и выпрямления принятого переменного тока для создания источника питания постоянного тока;

светодиодную группу, состоящую из множества светодиодов и принимающую выходной сигнал постоянного тока от преобразующей части источника питания, причем светодиодная группа имеет часть предварительного информирования срока службы для интегрирования периода подвода электропитания для выдачи предварительного сообщения, указывающего на приближение конца срока службы, при этом часть предварительного сообщения срока службы включает

счетное средство для измерения периода подвода электропитания на основе частоты источника питания переменного тока,

интегрирующее средство для интегрирования периода подвода электропитания, измеряемого счетным средством, и запоминания интегрированной величины в энергозависимом ЗУ и средство управления режимом подвода электропитания для управления освещением (свечением) светодиодов при различных режимах, включая обычный режим освещения, причем средство управления режимом подвода электропитания чувствительно к интегрированной величине интегрирующего средства, превышающей заданный критерий (порог) для работы в заданном режиме предварительного информирования срока службы.

Средство управления режимом подвода электропитания может осуществлять проверку интегрированной величины, запомненной в энергозависимом ЗУ при инициации подвода электропитания, так что светодиодная группа приводится в действие в режиме предварительного сообщения срока службы в течение заданного периода времени и в режиме обычного освещения при превышении интегрированной величиной заданного критерия.

Средство управления режимом подвода электропитания может быть установлено на множество критериев, соответствующих множеству уровней предварительного сообщения срока службы для множества взаимно отличных режимов предварительного сообщения.

Светодиодная ламповая система может включать множество светодиодных групп, каждая из которых состоит из большого количества светодиодов, цвет свечения которых отличен от цвета свечения светодиодов в других светодиодных группах, и средство управления режимом подвода электропитания управляет режимом подвода электропитания светодиодов каждого цвета свечения.

Светодиодная ламповая система может дополнительно содержать светорегулирующее средство для переменного управления цветом свечения светодиодных групп путем приведения в действие средства управления режимом подвода электропитания на основе регулирующего сигнала для цвета свечения и количества света, поступающего снаружи.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более полно понятно из нижеприведенного его подробного описания и сопровождающих чертежей предпочтительной реализации настоящего изобретения, которое, однако, не должно рассматриваться в качестве ограничения изобретения и которое служит только для объяснения и понимания его.

Фиг.1 изображает блок-схему, показывающую электрическую конструкцию одного варианта реализации светодиодной лампы, согласно настоящему изобретению; и

фиг.2 изображает блок-схему, показывающую основную точку процедуры управления, которая должна осуществляться центральным процессором (ЦП) 71 в вышеуказанном варианте реализации.

Описание предпочтительного варианта реализации

Настоящее изобретение будет описано ниже более подробно по его предпочтительному варианту реализации по прилагаемым чертежам. В настоящем описании приведены многочисленные специфические подробности для полного понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано на практике без этих специфических подробностей. В данном случае хорошо известная конструкция не показана более детально для того, чтобы избежать излишней детализации при описании настоящего изобретения.

На фиг.1 изображена блок-схема, показывающая электрическую конструкцию одного варианта реализации светодиодной лампы, согласно настоящему изобретению. Блок, подсоединяющий источник питания переменного тока, представляет собой штепсельную вилку 1, предназначенную для подключения к источнику питания переменного тока промышленного типа обычно на 100 В. Путем вставки вилки 1 в розетку эффективного источника питания и путем включения переключателя источника питания 2 осуществляют выпрямление переменного тока и сглаживание посредством мостовой диодной выпрямительной схемы 3 и конденсатора 4, и, таким образом, источник питания преобразуется в источник питания постоянного тока. К линии источника питания постоянного тока подсоединяются светодиодная группа красного свечения 5а, светодиодная группа 5b зеленого свечения и светодиодная группа 5с голубого свечения через драйвер красного свечения 6а, драйвер зеленого свечения 6b и драйвер голубого свечения 6с. Следует заметить, что на чертежах каждый цвет светодиодной группы представлен одним светодиодом. В действительности, каждый цвет светодиодной группы состоит из большого количества светодиодов. Светодиоды в каждом цвете светодиодной группы соединяются последовательно или параллельно. Также, три цвета светодиодных групп монтируются вперемежку для формирования оптической системы таким образом, что три цвета свечения хорошо смешиваются для излучения или рассеивания освещающего света.

Схема 7 управления также приводится в действие от источника питания постоянного тока. Схема 7 управления содержит микрокомпьютер, включающий ЦП 71, ЗУ 72 с произвольным доступом, электрически программируемое постоянное ЗУ (ЭППЗУ) 73 (хотя это не иллюстрировано, оно включает схему источника питания для соответственно пониженного напряжения). Схема управления 7 служит в качестве интегрирующего средства, счетного средства средства управления режимом подвода электропитания и светорегулирующего средства. Процесс управления, который должен выполняться ЦП 71, иллюстрируется на блок-схеме, представленной на фиг.2.

Драйвер 6а красного свечения, драйвер 6b зеленого свечения и драйвер 6с голубого свечения управляются путем включения и отключения выходным сигналом для драйверов индивидуально посредством схемы 7 управления. В режиме обычного освещения схема 7 управления непрерывно включает соответствующие драйверы 6а, 6b и 6с для засвечивания по максимуму соответственно светодиодной группы 5а красного свечения, светодиодной группы 5b зеленого свечения и светодиодной группы 5с голубого свечения.

Форма сигнала от источника переменного тока, поступающего на вилку 1, подается к компаратору 74 через конденсатор С и сопротивление R для детектирования нулевой точки сигнала переменного тока. От компаратора 74 выходной сигнал является импульсным сигналом, синхронным с сигналом от источника питания переменного тока. Например, когда от источника питания переменного тока подается сигнал с частотой 50 Гц, выходной импульсный сигнал от компаратора 74 должен иметь частоту 50 Гц для синхронизации с сигналом от источника питания переменного тока. 16-битовый счетчик 75 осуществляет счет импульсного сигнала. Несущий сигнал счетчика 75 вычисляется ЦП 71 для записи вычисленной величины в ЗУ 72 с произвольным доступом.

ЦП 71 дает приращение интегрированному периоду подвода электропитания, записанному в ЭППЗУ 73, на одну единицу каждый раз, когда вычисленная величина ЗУ 72 с произвольным доступом достигает величины, соответствующей одному часу. В то время как вычисленная величина ЗУ 72 с произвольным доступом теряется при отключении переключателя источника питания 2, интегрированный период подвода электропитания, записанный в ЭППЗУ 73, не будет стираться или теряться. Таким образом, уменьшается частота доступа записи в ЭППЗУ 73.

При включении переключателя 2 источника питания и, таким образом, активации ЦП 71 в течение процесса инициализации осуществляется проверка интегрированного периода подвода электропитания, записанного в ЭППЗУ 73. Если интегрированный период подвода электропитания не достиг еще 50000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с соответствующих цветов свечения удерживаются непрерывно включенными для подвода электропитания к светодиодным группам 5а, 5b и 5с соответствующих цветов свечения в обычном режиме освещения.

Если интегрированный период подвода электропитания находится в пределах 50000-60000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с запускаются в режиме первого предварительного сообщения на пять минут. В первом режиме предварительного сообщения светодиодная группа красного свечения 5а и светодиодная группа зеленого свечения 5b светятся непрерывно, а светодиодная группа голубого свечения 5с светится прерывисто, мерцая. После пяти минут работы в режиме первой предварительной информации режим работы драйверов 6а, 6b и 6с переключается в режим обычного освещения для непрерывного свечения всех светодиодных групп 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения.

Если интегрированный период подвода электропитания находится в пределах 60000-70000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с запускаются в режиме второго предварительного сообщения на пять минут. В режиме второго предварительного сообщения светодиодная группа 5b зеленого свечения и светодиодная группа 5с голубого свечения светятся непрерывно, а светодиодная группа 5а красного свечения светится прерывисто, мерцая. После пяти минут работы в режиме второго предварительного сообщения драйверов 6а, 6b и 6с их режим работы переключается в режим обычного освещения для непрерывного свечения всех светодиодных групп 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения.

Если интегрированный период подвода-электропитания находится в пределах 70000-80000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с запускаются в режиме третьего предварительного сообщения на пять минут. В режиме третьего предварительного сообщения светодиодная группа 5а красного освещения и светодиодная группа 5с голубого свечения светятся непрерывно, а светодиодная группа 5b зеленого свечения светит прерывисто, мерцая. После пяти минут работы в режиме третьего предварительного сообщения режим работы драйверов 6а, 6b и 6с переключается в режим обычного освещения для непрерывного свечения всех светодиодных групп 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения.

Если интегрированный период подвода электропитания находится в пределах 80000-90000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с запускаются в режиме четвертного предварительного сообщения на пять минут. В режиме четвертого предварительного сообщения все светодиодные группы 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения светятся прерывисто, мерцая все вместе. После пяти минут работы в режиме четвертого предварительного сообщения режим работы драйверов 6а, 6b и 6с переключается в режим обычного освещения для непрерывного свечения всех светодиодных групп 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения.

Если интегрированный период подвода электропитания находится в пределах 90000-100000 часов, драйверы 6а, 6b и 6с запускаются на пять минут в режиме пятого предварительного сообщения. В режиме пятого предварительного сообщения светодиодная группа 5b зеленого свечения и светодиодная группа 5с голубого свечения удерживаются отключенными для того, чтобы они не светились, а светодиодная группа 5а красного свечения светится прерывисто, мерцая. После пяти минут работы в режиме пятого предварительного сообщения режим работы драйверов 6а, 6b и 6с переключается в режим обычного освещения для непрерывного свечения всех светодиодных групп 5а красного свечения, 5b зеленого свечения и 5с голубого свечения.

Если интегрированный период подвода электропитания превышает 100000 часов, поддерживается пятый режим предварительного сообщения, в котором светодиодная группа 5b зеленого свечения и светодиодная группа 5с голубого свечения удерживаются отключенными для того, чтобы не светиться, а светодиодная группа 5а красного свечения светится прерывисто, мерцая, без входа в режим обычного освещения.

В течение режима работы осуществляется проверка интегрированного периода подвода электропитания, записанного в ЭППЗУ 73, через каждый час, в течение которого обновляется интегрированный период подвода электропитания, записанный в ЭППЗУ 73, для выполнения требуемого соответствующего режима работы по предварительному сообщению.

Как изложено выше, светодиодная лампа согласно настоящему изобретению может интегрировать период подвода электропитания путем измерения периода подвода электропитания для светодиодных групп на основе частоты переменного тока источника питания и засвечивать светодиодные группы в выбранном режиме предварительного сообщения, когда интегрированный период подвода электропитания превышает соответствующее значение предварительного сообщения для уведомления потребителя или менеджера, находящегося около лампы, о том, что приближается окончание срока службы светодиодной лампы. Когда дается предварительное сообщение, менеджер или потребитель может приготовить замену. Особенно, было бы удобно обеспечивать множество режимов предварительного сообщения срока службы в зависимости от уровня возможной усталости лампы.

В то время как настоящее изобретение было раскрыто на примере предпочтительного варианта реализации, специалистам должны были бы быть очевидны различные модификации, пропуски, добавления и различные конструкции без отхода от существа изобретения. Поэтому настоящее изобретение следовало бы понимать как включающее все возможные варианты реализации, модификации, пропуски, дополнения и так далее, которые могут быть осуществлены без отхода от принципа изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

Например, можно обеспечить входное средство регулировки освещения для обеспечения снаружи сигнала регулировки цвета свечения или количества света для ЦП 71 так, что ЦП 71 может управлять соответствующими драйверами 6а, 6b и 6с для регулировки тона освещающего света и/или количества света. Следовало бы отметить, что кроме блока, подсоединяющего источник питания переменного тока в виде штепсельной вилки, может быть цоколь лампы накаливания. Также несущественным для настоящего изобретения является переключатель 2 источника питания, представленный в предпочтительном варианте реализации.

Изобретение относится к области техники. Техническим результатом является расширение области применения путем создания конструкции лампы с блоком предварительного сообщения срока службы. Светодиодная ламповая система имеет блок для соединения с источником питания переменного тока, преобразователь для формирования источника питания постоянного тока и светодиодную группу, состоящую из множества светодиодов. Светодиодная группа снабжена блоком предварительного сообщения срока службы, включающего в себя счетное средство для измерения периода подвода электропитания на основе частоты источника питания переменного тока, интегрирующее средство для подвода электропитания, измеряемого счетным средством, и запоминания интегрированной величины в энергонезависимом запоминающем устройстве и средство управления режимом подвода электропитания для управления свечением светодиодов в различных режимах, включая режимы обычного освещения. Блок предварительного сообщения предназначен для интегрирования периода подвода электропитания для выдачи предварительно сообщения, указывающего на приближение конца срока службы. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Светодиодная ламповая система, содержащая блок, подсоединяющий источник питания переменного тока для приема переменного тока, преобразующий блок источника питания для приема переменного тока и выпрямления принятого переменного тока для формирования источника питания постоянного тока, светодиодную группу, состоящую из множества светодиодов и принимающую выходной сигнал постоянного тока от преобразующего блока источника питания, причем светодиодная группа имеет блок предварительного сообщения срока службы для интегрирования периода подвода электропитания для выдачи предварительного сообщения, указывающего на приближение конца срока службы, при этом упомянутый блок предварительного сообщения срока службы включает счетное средство для измерения периода подвода электропитания на основе частоты источника питания переменного тока, интегрирующее средство для интегрирования периода подвода электропитания, измеряемого счетным средством, и запоминания интегрированной величины в энергозависимом запоминающем устройстве, и средство управления режимом подвода электропитания для управления свечением светодиодов в различных режимах, включая режим обычного освещения, причем упомянутое средство управления режимом подвода электропитания чувствительно к интегрированной величине интегрирующего средства, превышающей заданный порог для работы в заданном режиме предварительного сообщения срока службы.2. Светодиодная ламповая система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство управления режимом подвода электропитания осуществляет проверку интегрированной величины, запомненной в упомянутом энергозависимом запоминающем устройстве при инициации подвода электропитания, так что упомянутая светодиодная группа приводится в действие в упомянутом режиме предварительного сообщения срока службы в течение упомянутого заданного периода времени и в упомянутом режиме обычного освещения при превышении упомянутой интегрированной величиной упомянутого критерия.3. Светодиодная ламповая система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство управления режимом подвода электропитания задает множество критериев, соответствующих множеству уровней предварительного сообщения срока службы для множества взаимно отличных режимов предварительного сообщения.4. Светодиодная ламповая система по п.1, отличающаяся тем, что включает множество светодиодных групп, каждая из которых состоит из большого количества светодиодов, цвет свечения которых отличен от цвета свечения светодиодов в других светодиодных группах, и упомянутое средство управления режимом подвода электропитания управляет режимами подвода электропитания светодиодов каждого цвета свечения.5. Светодиодная ламповая система по п.4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит светорегулирующее средство для переменного управления цветом свечения упомянутых светодиодных групп путем приведения в действие упомянутого средства управления режимом подвода электропитания на основе регулирующего сигнала для цвета свечения и количества света, поступающего снаружи.6. Светодиодная ламповая система по п.2, отличающаяся тем, что упомянутое средство управления режимом подвода электропитания задает множество критериев, соответствующих множеству уровней предварительного сообщения срока службы для множества взаимно отличных режимов предварительного сообщения.7. Светодиодная ламповая система по п.2, отличающаяся тем, что включает множество светодиодных групп, каждая из которых состоит из большого количества светодиодов, цвет свечения которых отличен от цвета свечения светодиодов в других светодиодных группах и упомянутое средство управления режимом подвода электропитания управляет режимами подвода электропитания светодиодов каждого цвета свечения.8. Светодиодная ламповая система по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит светорегулирующее средство для переменного управления цветом свечения упомянутых светодиодных групп путем приведения в действие упомянутого средства управления режимом подвода электропитания на основе регулирующего сигнала для цвета свечения и количества света, поступающего снаружи.9. Светодиодная ламповая система по п.3, отличающаяся тем, что включает множество светодиодных групп, каждая из которых состоит из большого количества светодиодов, цвет свечения которых отличен от цвета свечения светодиодов в других светодиодных группах, и упомянутое средство управления режимом подвода электропитания управляет режимами подвода электропитания светодиодов каждого цвета свечения.10. Светодиодная ламповая система по п.9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит светорегулирующее средство для переменного управления цветом свечения упомянутых светодиодных групп путем приведения в действие упомянутого средства управления режимом подвода электропитания на основе регулирующего сигнала для цвета свечения и количества света, поступающего снаружи.