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1、(10)申请公布号 CN 103025007 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103025007 A *CN103025007A* (21)申请号 201210506860.3 (22)申请日 2012.11.29 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 杨夏芳 地址 315400 浙江省宁波市余姚市泗门镇工 业园区 (72)发明人 杨夏芳 (74)专利代理机构 余姚德盛专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 33239 代理人 周积德 (54) 发明名称 路灯照明装置 (57) 摘要 本发明提供路灯照明装置, 包括电源和 LED 显示设备。LED 显示设备包括 。
2、: 恒流源、 LED 灯组、 可变电阻器、 电压测试单元、 比较器、 可变电阻器 控制器和处理单元。处理单元根据可变电阻器控 制器传来的电阻值和电压测试单元传来的电压降 值计算当前流经可变电阻器控制器的电流的值。 比较器对处理单元传来的当前电流值与参考电 流值进行比较, 并输出比较结果信号至可变电阻 器控制器。可变电阻器控制器将当前的可变电阻 器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传 递给处理单元。当比较器的比较结果信号表示当 前电流值大于参考电流值时, 可变电阻器控制器 通过调节可变电阻器的第三端, 以使得可变电阻 器的第一端与第三端之间的电阻变大来减小流经 LED 灯组的电流。 (51)。
3、Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种路灯照明装置, 其特征在于, 包括 : 电源 ; 和 LED 显示设备, 所述 LED 显示设备包括 : 恒流源、 LED 灯组、 可变电阻器、 电压测试单元、 比较器、 可变电 阻器控制器以及处理单元 ; 其中, 可变电阻器包括第一端、 第二端以及第三端, 其中通过调节可变电阻器的第三端 的位置来调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小 ; 并且其中, LED 灯组的第一端连接至恒流源的。
4、第一端, LED 灯组的第二端连接至可变电 阻器的第一端 ; 可变电阻器的第三端连接至恒流源的第二端 ; 电压测试单元的两端分别连 接至可变电阻器的第一端和第二端或者分别连接至可变电阻器的第一端和第三端, 从而测 量可变电阻器 3 上的电压降 ; 并且其中, 电压测试单元的输出端连接至处理单元, 从而向处理单元传递可变电阻器 上的电压降值 ; 处理单元的输出端连接至比较器 5 的第一输入端, 比较器的第二输入输输 入了参考电流值 ; 其中, 参考电流值表示期望流经 LED 灯组的电流值大小 ; 并且其中, 处理单元根据可变电阻器控制器传来的电阻值以及电压测试单元传来的电 压降值计算当前流经可变。
5、电阻器控制器的电流的当前电流值 ; 比较器的输出端连接至可变 电阻器控制器, 比较器对处理单元传来的当前电流值与参考电流值进行比较, 并输出比较 结果信号至可变电阻器控制器 ; 并且其中, 可变电阻器控制器根据比较器的比较结果信号调节可变电阻器的第三端, 从而调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小 ; 并且, 可变电阻器控制器将当 前的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元 ; 其中, 当比较器的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值时, 可变电阻器控制 器通过调节可变电阻器的第三端, 以使得可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变大来 减小流经 LED 灯组的。
6、电流。 2. 根据权利要求 1 所述的路灯照明装置, 其特征在于, 当比较器的比较结果信号表示 当前电流值小于参考电流值时, 可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端, 以使可 变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变小来增大流经 LED 灯组的电流。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的路灯照明装置, 其特征在于, 所述 LED 显示设备还包括 : 考电流值设置单元 ; 通过参考电流值设置单元来调节参考电流值的大小。 4.根据权利要求1或2所述的路灯照明装置, 其特征在于, 比较器的第一输入端是正向 输入端, 比较器的第二输入输是反向输入端。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的路灯照明装。
7、置, 其特征在于, LED 灯组是单个 LED。 6.根据权利要求1或2所述的路灯照明装置, 其特征在于, LED灯组是串联的多个LED。 权 利 要 求 书 CN 103025007 A 2 1/4 页 3 路灯照明装置 技术领域 0001 本发明涉及显示及照明领域, 更具体地说, 本发明涉及一种路灯照明装置。 背景技术 0002 在目前城市的路灯照明系统中, 通常会采用发光二极管 LED 来进行照明。发光二 极管LED是一种固态的半导体器件, 它可以直接把电能转化为光能。 LED的心脏是一个半导 体晶片, 半导体晶片的一端附着在一个支架上 ( 作为负极 ), 半导体晶片的另一端连接电源 的。
8、正极, 整个晶片被环氧树脂封装起来。 0003 半导体晶片由两部分组成, 一部分是 P 型半导体, 在它里面空穴占主导地位, 半导 体晶片的另一端是 N 型半导体, 在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候, 它们之 间就形成一个 “P-N 结” 。 0004 当电流通过导线作用于这个晶片的时候, 电子就会被推向P区, 在P区里电子跟空 穴复合, 然后就会以光子的形式发出能量, 这就是 LED 发光的原理。而光的波长决定光的颜 色, 是由形成 P-N 结材料决定的。 0005 但是, 通常情况下 LED 的温度越高, 电阻越小。换言之, LED 中的 PN 结的带隙具有 温度依赖性, 并且。
9、 LED 中的 PN 结的带隙随温度升高而降低。因此, LED 的正向偏置电压具 有负的温度依赖性, 表现特点为随温度的升高而降低。因此, 当 LED 被以恒定电压 ( 恒压 源 ) 驱动时, 由于环境温度和自发热而引起的 LED 温度升高, 由此降低了 LED 的正向偏置电 压, 而且增加 LED 的前向电流。增加的前向电流促使温度进一步升高而且前向电压进一步 降低。 0006 然而, LED 的光输出亮度与流经 LED 的电流成正比。即, 流经 LED 的电流越大, LED 的光输出亮度越大 ; 反之, 流经 LED 的电流越小, LED 的光输出亮度越小。所以, 当恒压源驱 动 LED 。
10、显示单元时, 由于流经 LED 的电流变化, 因此, LED 显示单元所发出的光的亮度会产 生变化, 甚至有时候会发生剧烈变化。此时, 路灯会显得忽明忽暗, 可能会对照明情况产生 不良影响, 严重的可能会对电路造成一定影响, 这是不希望发生的。 发明内容 0007 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷, 提供一种能够在利 用恒压源驱动 LED 或 LED 串时保持亮度稳定的路灯照明装置。 0008 根据本发明, 提供了一种路灯照明装置, 包括电源和 LED 显示设备。LED 显示设备 包括 : 恒流源、 LED 灯组、 可变电阻器、 电压测试单元、 比较器、 可变电阻器控制器以。
11、及处理 单元 ; 其中, 可变电阻器包括第一端、 第二端以及第三端, 其中通过调节可变电阻器的第三 端的位置来调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小 ; 并且其中, LED 灯组的 第一端连接至恒流源的第一端, LED 灯组的第二端连接至可变电阻器的第一端 ; 可变电阻 器的第三端连接至恒流源的第二端 ; 电压测试单元的两端分别连接至可变电阻器的第一端 和第二端或者分别连接至可变电阻器的第一端和第三端, 从而测量可变电阻器 3 上的电压 说 明 书 CN 103025007 A 3 2/4 页 4 降 ; 并且其中, 电压测试单元的输出端连接至处理单元, 从而向处理单元传递可变电阻器上。
12、 的电压降值 ; 处理单元的输出端连接至比较器 5 的第一输入端, 比较器的第二输入输输入 了参考电流值 ; 其中, 参考电流值表示期望流经 LED 灯组的电流值大小 ; 并且其中, 处理单 元根据可变电阻器控制器传来的电阻值以及电压测试单元传来的电压降值计算当前流经 可变电阻器控制器的电流的当前电流值 ; 比较器的输出端连接至可变电阻器控制器, 比较 器对处理单元传来的当前电流值与参考电流值进行比较, 并输出比较结果信号至可变电阻 器控制器 ; 并且其中, 可变电阻器控制器根据比较器的比较结果信号调节可变电阻器的第 三端, 从而调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小 ; 并且, 可变。
13、电阻器控制器 将当前的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元 ; 其中, 当比较器的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值时, 可变电阻器控制器通过调节 可变电阻器的第三端, 以使得可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变大来减小流经 LED 灯组的电流。 0009 在使用时, 通过电源对 LED 显示设备进行电力供应, 则本发明的路灯照明装置会 保持亮度稳定。本领域技术人员可以理解的是, 路灯照明装置中的一些附件, 例如灯罩、 灯 杆等等, 本领域技术人员可以通过常规技术手段来进行选择。 0010 优选地, 当比较器的比较结果信号表示当前电流值小于参考电流值时, 可变。
14、电阻 器控制器通过调节可变电阻器的第三端, 以使可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变 小来增大流经 LED 灯组的电流。 0011 优选地, 所述的 LED 显示设备还包括 : 考电流值设置单元 ; 通过参考电流值设置单 元来调节参考电流值的大小。 0012 优选地, 比较器的第一输入端是正向输入端, 比较器的第二输入输是反向输入端。 0013 优选地, LED 灯组是单个 LED。 0014 或者, 优选地, LED 灯组是串联的多个 LED。 0015 根据本发明, 通过电路的实时控制, 即使在使用恒流源的情况下, 也能使作为显示 单元的 LED 灯组的实际亮度被调节成由参考电流值表示的。
15、期望亮度 ; 因此, 根据本发明第 一实施例的路灯照明装置即使在使用恒流源的情况下也总能保持期望的亮度水平。 附图说明 0016 结合附图, 并通过参考下面的详细描述, 将会更容易地对本发明有更完整的理解 并且更容易地理解其伴随的优点和特征, 其中 : 0017 图 1 示意性地示出了根据本发明第一实施例的 LED 显示设备的框图。 0018 图 2 示意性地示出了根据本发明第二实施例的 LED 显示设备的框图。 0019 需要说明的是, 附图用于说明本发明, 而非限制本发明。注意, 表示结构的附图可 能并非按比例绘制。并且, 附图中, 相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。 具体实施方式。
16、 0020 为了使本发明的内容更加清楚和易懂, 下面结合具体实施例和附图对本发明的内 容进行详细描述。 0021 说 明 书 CN 103025007 A 4 3/4 页 5 0022 图 1 示意性地示出了根据本发明第一实施例的 LED 显示设备的框图。 0023 如图 1 所示, 根据本发明第一实施例的 LED 显示设备包括 : 恒流源 1、 LED 灯组 2、 可变电阻器 3、 电压测试单元 4、 比较器 5、 可变电阻器控制器 6 以及处理单元 7。 0024 其中, 例如, LED 灯组 2 是串联的多个 LED。当然, LED 灯组 2 也可以是其它形式的 LED 组合, 或者甚至。
17、可以是当个 LED。 0025 其中, 可变电阻器 3 包括第一端 D1、 第二端 D2 以及第三端 D3, 其中可通过调节可 变电阻器 3 的第三端 D3 的位置来调节的可变电阻器 3 的第一端 D1 与第三端 D3 之间的电 阻大小。 0026 并且其中, LED 灯组 2 的第一端连接至恒流源 1 的第一端, LED 灯组 2 的第二端连 接至可变电阻器 3 的第一端 D1。 0027 可变电阻器 3 的第三端 D3 连接至恒流源 1 的第二端。 0028 电压测试单元4的两端分别连接至可变电阻器3的第一端D1和第二端D2, 从而测 量可变电阻器 3 上的电压降。 0029 可替换地, 。
18、例如, 电压测试单元 4 的第一测量端和第二测量端分别连接至可变电 阻器 3 的第一端 D1 和第三端 D3, 从而测量可变电阻器 3 上的电压降。 0030 电压测试单元 4 的输出端连接至处理单元 7, 从而向处理单元 7 传递可变电阻器 3 上的电压降值。 0031 处理单元 7 的输出端连接至比较器 5 的第一输入端 ( 例如正向输入端 ), 比较器 5 的第二输入输 ( 例如反向输入端 ) 输入了参考电流值 Io。其中, 参考电流值 Io 表示了期望 流经 LED 灯组 2 的电流值大小, 即, 参考电流值 Io 表示了 LED 灯组 2 的期望亮度。 0032 处理单元 7 根据可。
19、变电阻器控制器 6 传来的电阻值以及电压测试单元 4 传来的电 压降值计算当前流经可变电阻器控制器 6 的电流的当前电流值。 0033 比较器 5 的输出端连接至可变电阻器控制器 6。比较器 5 对处理单元 7 传来的当 前电流值与参考电流值 Io 进行比较, 并输出比较结果信号至可变电阻器控制器 6。 0034 可变电阻器控制器 6 根据比较器 5 的比较结果信号调节可变电阻器 3 的第三端 D3, 从而调节的可变电阻器 3 的第一端 D1 与第三端 D3 之间的电阻大小。并且, 可变电阻器 控制器 6 将当前的可变电阻器 3 的第一端 D1 与第三端 D3 之间的电阻大小的电阻值传递给 处。
20、理单元 7。 0035 具体地说, 当比较器 5 的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值 Io 时, 这 就表示 LED 灯组 2 的实际亮度大于 LED 灯组 2 的期望亮度, 由此, 可变电阻器控制器 6 通过 调节可变电阻器 3 的第三端 D3, 从而可变电阻器 3 的第一端 D1 与第三端 D3 之间的电阻变 大来减小流经 LED 灯组 2 的电流, 由此减小 LED 灯组 2 的实际亮度, 从而使 LED 灯组 2 的实 际亮度变成 LED 灯组 2 的期望亮度。 0036 反之, 当比较器 5 的比较结果信号表示当前电流值小于参考电流值 Io 时, 这就表 示 LED 灯组 2。
21、 的实际亮度小于 LED 灯组 2 的期望亮度, 由此, 可变电阻器控制器 6 通过调节 可变电阻器 3 的第三端 D3, 从而可变电阻器 3 的第一端 D1 与第三端 D3 之间的电阻变小来 增大流经 LED 灯组 2 的电流, 由此增大 LED 灯组 2 的实际亮度, 从而使 LED 灯组 2 的实际亮 度变成 LED 灯组 2 的期望亮度。 0037 可以看出, 通过上述电路的实时控制, 即使在使用恒流源的情况下, 也能使作为显 说 明 书 CN 103025007 A 5 4/4 页 6 示单元的LED灯组2的实际亮度被调节成由参考电流值表示的期望亮度 ; 因此, 根据本发明 第一实施。
22、例的 LED 显示设备即使在使用恒流源的情况下也总能保持期望的亮度水平。 0038 在此情况下, 包括电源和本发明第一实施例的 LED 显示设备的路灯照明装置在使 用时, 电源提供电力供应, 使用本发明第一实施例的 LED 显示设备的路灯照明装置即使在 使用恒流源的情况下也总能保持期望的亮度水平。 0039 0040 图 2 示意性地示出了根据本发明第二实施例的 LED 显示设备的框图。 0041 如图 2 所示, 根据本发明第二实施例的 LED 显示设备与图 1 所示的根据本发明第 一实施例的 LED 显示设备不同的是, 除了图 1 所示的根据本发明第一实施例的 LED 显示设 备的组成部分。
23、之外, 根据本发明第二实施例的 LED 显示设备还包括 : 参考电流值设置单元 8。 0042 具体地说, 例如, 用户可通过参考电流值设置单元8来调节参考电流值Io的大小, 从而调节 LED 灯组 2 的期望亮度。 0043 可以理解的是, 虽然本发明已以较佳实施例披露如上, 然而上述实施例并非用以 限定本发明。 对于任何熟悉本领域的技术人员而言, 在不脱离本发明技术方案范围情况下, 都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰, 或修改为等 同变化的等效实施例。 因此, 凡是未脱离本发明技术方案的内容, 依据本发明的技术实质对 以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰, 均仍属于本发明技术方案保护的范围 内。 说 明 书 CN 103025007 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103025007 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103025007 A 8 。