專利名稱：大功率電源開關切換式調(diào)光器、調(diào)光系統(tǒng)及調(diào)光方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種燈具的發(fā)光控制裝置，尤指一種不會產(chǎn)生高熱且適用于大功率負載之電源開關切換式調(diào)光器。
背景技術：
參考圖10所示，揭示了一既有的調(diào)光控制器70與不同照明裝置90連接的示意圖，依據(jù)傳統(tǒng)的連接方式，各個照明裝置90必須透過控制信號線72連接至調(diào)光控制器70的輸出端以接收調(diào)光指令，除此之外，各個照明裝置90本身還必須經(jīng)由電源線74連接至一輸入電源76以接收所需的工作電壓，設于照明裝置90內(nèi)部的控制模組即依據(jù)所接收之調(diào) 光指令改變本身的照明亮度，達到調(diào)光目的。惟上述作法在實際作業(yè)時具有布線復雜、耗時費力等諸多不便，舉例而言，若要在大型場地裝設數(shù)十個甚至高達數(shù)百個照明裝置90時，單獨就電源線74的接線作業(yè)而言已經(jīng)是相當復雜且龐大的工作，何況還必須有足夠的空間供控制信號線72設置，且連接控制信號線72又是另一項繁復的作業(yè)，另外萬一把電源線74與控制信號線72誤接在一起，將可能造成整個系統(tǒng)毀損。再請參考圖11所示，為一種改善圖10之缺點，將圖10的控制信號線72合并入電源線74之傳統(tǒng)的調(diào)光控制器80與照明裝置90的連接示意圖。該調(diào)光控制器80的內(nèi)部主要包含有一整流電路82及一切換開關84，其中，該整流電路82將接收到的交流電源轉(zhuǎn)換為一全波直流電源，該調(diào)光控制器80由第一輸出端801及第二輸出端802之間輸出該全波直流電源，照明裝置90以并聯(lián)的方式連接在第一輸出端801及第二輸出端802之間，而該切換開關84則是串接在第二輸出端802與接地之間。但是在圖11所示的電路中，該調(diào)光控制器80的整流電路82恒維持在工作狀態(tài)，持續(xù)將交流電源轉(zhuǎn)換為全波直流電源；且為使電力供電回路正常工作，調(diào)光控制器80內(nèi)部的切換開關84輸入端輸入一高電位(如圖12(A))讓切換開關84恒維持導通狀態(tài)，使電流能通過該切換開關84而傳輸至接地，此時調(diào)光控制器80輸出為一全波直流電源(如圖12 (C))。因此從整流電路82連接至復數(shù)照明裝置90，再連接至切換開關84，最后回到整流電路82，形成一個電力之供電回路。此電力供電回路供電給照明裝置90之功能如同第10圖之電源線74之功能；而第10圖的控制信號線72之功能，是藉由在切換開關84輸入端灌入脈波信號之調(diào)光指令(如圖12 (B))，進行快速開與關動作而控制由該整流電路82輸出之全波直流電源快速導通與關閉，該快速導通與關閉讓整流電路82輸出之全波直流電源內(nèi)含脈波，如同圖12(D)之波形，傳至復數(shù)照明裝置90中，該照明裝置90再從內(nèi)含脈波的全波直流電源中解碼該脈沖波之調(diào)光指令，再根據(jù)此調(diào)光指令進行調(diào)光動作。根據(jù)電路動作可發(fā)現(xiàn)在使用者無論有沒有使用調(diào)光控制器80調(diào)整亮度而照明裝置90正常動作點亮時，調(diào)光控制器80內(nèi)部的整流電路82及切換開關84仍持續(xù)動作而有電流通過，換言之，該調(diào)光控制器80持續(xù)消耗功率。因此，圖11所示的電路僅適用在小功率的負載,無法適用于大功率的輸出。例如在輸入的交流電源為Iiov的情況下，欲控制20盞5W之照明裝置90。全體照明裝置90所需使用的電源功率為100W，在交流電源IlOV環(huán)境下其工作電流約為0. 9A，假設該切換開關84由一 NMOS場效電晶體構(gòu)成，其導通內(nèi)阻為0. 5歐姆，此時(I)該整流電路82之二極體導通電壓IV，且都必須經(jīng)過兩顆二極體，因此在整流電路82所消耗之功率為(1V+1V) x0. 9A = I. 8W(2)該NMOS場效電晶體切換開關84所消耗之功率為0. 9AxO. 9AxO. 5歐姆=0. 4W對小功率的負載來說，只要稍加散熱，該整流電路82與切換開關84還可以正常工作。 但是如果把原來的20盞5W之照明裝置90改為44W之LED輕鋼架平板燈，全體需 耗用之電源功率為880W，在交流電源IlOV環(huán)境下其工作電流約為8A，假設該切換開關84由一 NMOS場效電晶體構(gòu)成，其導通內(nèi)阻為0. 5歐姆，此時(I)該整流電路82所消耗之功率為整流電路導通電壓(1V+1V)x8A = 16W(2)該NMOS場效電晶體切換開關84所消耗之功率為8Ax8AxO. 5歐姆=32W如此大的消耗功率需要龐大的散熱片并外加風扇才能達成散熱效果，已經(jīng)失去產(chǎn)品的商業(yè)價值及可行性。另外，當整流電路82的工作溫度超過100度時，其耐流特性會開始下降。例如，額定電流可能由原本的IOA下降為5A，由于可承受的電流值下值，恐將會導致整流電路82直接燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一目的系提供一種可適用大功率負載的電源開關切換式調(diào)光器，僅在執(zhí)行調(diào)光設定時才動作，在非調(diào)光的平常時間，系供電源旁路而傳輸至所連接的照明裝置，以降低該調(diào)光器本身之功率消耗。為達成前述目的，本發(fā)明大功率電源開關切換式調(diào)光器系包含有一電源輸入端，供接收一交流電源；一整流電路，系連接前述電源輸入端，用以在調(diào)光模式下對所接收的交流電源進行整流而成為一輸出電源；一調(diào)光控制器，系在調(diào)光模式下輸出一調(diào)光指令；一電源開關切換器，系平常處于導通狀態(tài)，該電源開關切換器于接收調(diào)光指令時，根據(jù)該調(diào)光指令進行開與關動作而將該輸出電源轉(zhuǎn)為內(nèi)含調(diào)光指令的一調(diào)光輸出電源；—輸出選擇器，系具有第一輸入埤、第二輸入埤及一輸出埤，該第一輸入埤連接電源輸入端以接收交流電源，該第二輸入埠系連接該電源開關切換器以接收該調(diào)光輸出電源，該輸出埠根據(jù)調(diào)光控制器產(chǎn)生的切換指令而連接至第一輸入埠或第二輸入埠；一電源暨信號輸出端，系連接該輸出選擇器的輸出埠以供輸出該交流電源或該調(diào)光輸出電源。利用前述電路裝置，調(diào)光器只有在進行調(diào)光設定時才讓電流流經(jīng)該整流電路并控制該電源開關切換器產(chǎn)生開與關切換動作以產(chǎn)生調(diào)光輸出電源，該輸出選擇器之輸出埤系切換連接至第二輸入埠，如此令調(diào)光器送出內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源。反之，未執(zhí)行調(diào)光設定時，該輸出選擇器之輸出埠系切換連接至第一輸入埠，交流電源系直接通過該調(diào)光器而旁路傳輸?shù)截撦d，不用經(jīng)過整流電路與電源開關切換器故不會有功率消耗。由于實際應用時，執(zhí)行調(diào)光設定的作業(yè)時間極為短暫，因此調(diào)光器所消耗的功率極低，無散熱不良的問題，且由于輸入電源系通過該調(diào)光器而旁路傳送至負載，即使應用于大功率的負載，仍不會對調(diào)光器本身造成影響。本發(fā)明之另一目的系提供一種電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有前述大功率電源開關切換式調(diào)光器及至少一照明裝置，其中該照明裝置具有一可調(diào)光電源及至少一發(fā)光單元該可調(diào)光電源,系包含有一電源暨信號輸入端、一電源供應器、一光源驅(qū)動電路、一調(diào)光解碼器及一控制電路，其中該電源暨信號輸入端供連接該電源暨信號輸出端以接收該大功率電源開關切換式調(diào)光器輸出的該交流電源或該調(diào)光輸出電源；該電源供應器系經(jīng)由電源暨信號輸入端，接收該交流電源或該調(diào)光輸出電源，并 據(jù)此產(chǎn)生一直流電源，供應本照明裝置所需之直流電源；該光源驅(qū)動電路，系經(jīng)由電源供應器接收該直流電源，進而驅(qū)動該發(fā)光單元發(fā)光;該調(diào)光解碼器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端接收該調(diào)光輸出電源，并擷取該調(diào)光輸出電源中之調(diào)光信號部分，而還原為一調(diào)光指令；該控制電路，系根據(jù)該調(diào)光解碼器所輸出的調(diào)光指令產(chǎn)生一控制信號而傳至該光源驅(qū)動電路，使該光源驅(qū)動電路根據(jù)該控制信號驅(qū)動該發(fā)光單元呈現(xiàn)特定的發(fā)光變化效果。在前述照明系統(tǒng)中，當調(diào)光器未進行調(diào)光設定時，交流電源系直接通過該調(diào)光器而旁路傳輸?shù)秸彰餮b置，由照明裝置內(nèi)部之電源供應器轉(zhuǎn)換為直流電壓，照明裝置根據(jù)原先設定好的調(diào)光指令正常提供照明，該調(diào)光器僅負責交流電壓的旁路傳輸，其功率消耗極低而無散熱問題。而當調(diào)光器正進行調(diào)光設定時，其內(nèi)部的整流電路開始動作并控制該電源開關切換器產(chǎn)生開與關切換動作以產(chǎn)生調(diào)光輸出電源，令輸出選擇器之輸出埤送出內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源至各照明裝置，再由照明裝置解碼還原出調(diào)光指令以作為后續(xù)正常照明時之控制依據(jù)。本發(fā)明之又一目的系提供一種調(diào)光裝置，該調(diào)光裝置包含有一前述大功率電源開關切換式調(diào)光器，且進一步包含一可調(diào)光電源，其中該可調(diào)光電源具有一電源暨信號輸入端，供連接該電源暨信號輸出端以接收該大功率電源開關切換式調(diào)光器輸出的該交流電源或該調(diào)光輸出電源；一電源供應器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端，接收該交流電源或該調(diào)光輸出電源，并據(jù)此產(chǎn)生一直流電源；一光源驅(qū)動電路，系經(jīng)由電源供應器接收該直流電源，進而輸出驅(qū)動電流；一調(diào)光解碼器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端接收該調(diào)光輸出電源，并擷取該調(diào)光輸出電源中之調(diào)光信號部分，而還原為一調(diào)光指令；一控制電路，系根據(jù)該調(diào)光解碼器所輸出的調(diào)光指令產(chǎn)生一控制信號而傳至該光源驅(qū)動電路，使該光源驅(qū)動電路根據(jù)該控制信號調(diào)整驅(qū)動電流。
本發(fā)明藉由大功率電源開關切換式調(diào)光器及該可調(diào)光電源共同構(gòu)成一調(diào)光裝置，可應用于控制發(fā)光單元(如LED、0LED、PLED等所構(gòu)成之發(fā)光單元)產(chǎn)生所需的照明模式及亮度。本發(fā)明之再一目的系提供一種利用介于電源開關切換式調(diào)光器與照明裝置之間的電源線傳輸電源與調(diào)光指令的方法，包含有判斷一電源開關切換式調(diào)光器是否接受使用者的操作而進行調(diào)光設定；執(zhí)行一旁路模式，當電源開關切換式調(diào)光器未進行調(diào)光設定時，系令交流電源直接旁路通過該電源開關切換式調(diào)光器而傳遞至照明裝置；執(zhí)行一調(diào)光模式，當電源開關切換式調(diào)光器有進行調(diào)光設定時，該電源開關切換 式調(diào)光器系執(zhí)行以下步驟將交流電源轉(zhuǎn)換為全波直流電源；將調(diào)光指令之脈波直接以開與關方式，調(diào)變在該全波直流電源上，讓該全波直流電源成為一內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源；傳輸調(diào)光輸出電源至照明裝置，其中該照明裝置接受到此內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源，一方面解出其電源部分而供給該照明裝置所需之電源，另一方面解出調(diào)光指令，并根據(jù)此調(diào)光指令執(zhí)行調(diào)光動作。


圖I :本發(fā)明電源開關切換式調(diào)光器連接多數(shù)個照明裝置之電路方塊圖。圖2 :本發(fā)明采用NMOS電晶體為切換開關，且輸出選擇器切換至旁路模式的電路圖。圖3 :系對應圖2電路之輸出波形圖。圖4 :本發(fā)明采用NMOS電晶體為切換開關，且輸出選擇器切換至調(diào)光模式的電路圖。圖5 :系對應圖4電路之輸出波形圖。圖6 :本發(fā)明采用PMOS電晶體為切換開關，且輸出選擇器切換至旁路模式的電路圖。圖7 :本發(fā)明采用PMOS電晶體為切換開關，且輸出選擇器切換至調(diào)光模式的電路圖。圖8 :系本發(fā)明電源開關切換式調(diào)光器連接復數(shù)個板燈形式的照明裝置之實施狀態(tài)外觀圖，其中該調(diào)光器及板燈系構(gòu)成一照明系統(tǒng)。圖9:系本發(fā)明電源開關切換式調(diào)光器連接不同形式照明裝置之實施狀態(tài)外觀圖，其中該調(diào)光器及照明裝置系構(gòu)成一照明系統(tǒng)。圖10 :系傳統(tǒng)調(diào)光控制器連接不同負載之示意圖。圖11 :系另一傳統(tǒng)調(diào)光控制器連接燈具之示意圖。圖12 :系對應圖11電路之波形圖。主要元件符號說明I電源開關切換式調(diào)光器100電源輸入端101電源暨信號輸出端
10整流電路11調(diào)光控制器12電源開關切換器 13信號感知接收器14電壓檢知器15輸出選擇器151第一輸入埤152第二輸入埤153輸出埠2照明裝置 20可調(diào)光電源21電源供應器22光源驅(qū)動電路 24調(diào)光解碼器25控制電路30發(fā)光單元200電源暨信號輸入端70、80調(diào)光控制器 72控制信號線74電源線76輸入電源82整流電路84切換開關90照明裝置g01第一輸出端802第二輸出端
具體實施例方式請參考圖1、2所示，為本發(fā)明電源開關切換式調(diào)光器I連接復數(shù)個照明裝置2之電路方塊圖，在電源開關切換式調(diào)光器I方面系包含有一電源輸入端100、一整流電路10、一調(diào)光控制器11、一電源開關切換器12、一信號感知接收器13、一電壓檢知器14、一輸出選擇器15及一電源暨信號輸出端101。前述電源輸入端100系供連接一交流電源，其波形如圖3(A)所示。前述整流電路10為一橋式整流器，系連接該電源輸入端100而對交流電源進行整流后再輸出，若為一般市電提供之交流電源，則經(jīng)過整流后之輸出電源其波形會成為正半波的連續(xù)波形，稱之為全波直流電源，其波形如圖3(B)及5(B)所示。該調(diào)光控制器11主要為一微處理器，系可輸出一調(diào)光指令，該調(diào)光指令為一串列脈波，其波形類似圖5 (D)所示，其格式可為最通用之UART通用非同步收發(fā)格式，或自定義之串列脈波格式如PTM脈波時間調(diào)變，可定義寬脈波為1，窄脈波為0，因此依脈波之寬與窄
即可送出0101......之數(shù)位信號。該調(diào)光控制器11內(nèi)部可預設特定模式的調(diào)光指令，例如
依據(jù)一天當中不同的時段分別設定不同的照明模式，當時間到達所設定之時段，電源開關切換式調(diào)光器I系自動輸出該時段對應之調(diào)光指令，達到自動調(diào)節(jié)照明的效果，如在黃昏、夜晚時間設定較高亮度的照明模式，在白天時段設定較低亮度的照明。本實施例中該調(diào)光控制器11系進一步連接一信號感知接收器13，依信號感知接收器13所接收的一外部調(diào)光信號而產(chǎn)生對應之調(diào)光指令，該外部調(diào)光信號是由使用者所輸入。該信號感知接收器13可供接收一外部調(diào)光信號，以提供給調(diào)光控制器11據(jù)以進行編碼，根據(jù)不同的外部調(diào)光信號，該調(diào)光控制器11便可產(chǎn)生不同調(diào)光模式之調(diào)光指令；該信號感知接收器13可選自IrDA紅外線接收器、RF射頻接收器、PIR人體紅外線接收器、Audio聲音接收器、RS485信號接收器、DMX512信號接收器、RS232信號接收器、PLC (PowerLine Communication)信號調(diào)變于電源線之接受器、鍵盤按鍵接收器、VR可變電阻等信號接收器其中之一；根據(jù)不同型式的信號感知接收器13，使用者可藉由ー對應的使用者介面控制器，例如IrDA紅外線遙控器、RF射頻遙控器、Audio聲控或是利用RS232或RS485或PLC介面與電腦或是DMX512控制器等，將外部調(diào)光信號傳遞至信號感知接收器13。圖2、4、6、7之信號感知接收器13所畫的線路圖是以IrDA紅外線接收器為范例，以此范例使用者即可以IrDA紅外線遙控器來對電源開關切換式調(diào)光器I來調(diào)光。該電壓檢知器14系連接于整流電路10及調(diào)光控制器11之間且本身設定有ー參考電壓，電壓檢知器14的輸入端連接該整流電路10的輸出端，用以比對整流后的輸出電壓與該參考電壓的相對大小，比較結(jié)果如圖3(C)及5(C)所示，系輸出至調(diào)光控制器11。假設在市電IlOV系統(tǒng)下，其電壓之波峰為155V，此時將電壓檢知器14的參考電壓設定為100V，因此若是整流后的輸出電壓大于100V時電壓檢知器14輸出為1，小于100V輸出為0，因此形成圖5(B)之一高電壓區(qū)間Z，表示圖5(B)之電壓由一開始的0V，漸漸上升到100V進入Z區(qū)之起始點，之后持續(xù)上升至155V后開始下降，下降至100V后離開Z區(qū)。電壓檢知器14將此Z區(qū)之信息，通知調(diào)光控制器11，以方便調(diào)光控制器11在Z區(qū)內(nèi)進行發(fā)送調(diào)光指令。若是不在Z區(qū)發(fā)送調(diào)光指令，可能會導致該調(diào)光指令失敗，因為不在Z區(qū)，可能會剛好遇到輸入電壓為OV(如圖5(B)之y點)，此時調(diào)光控制器11送出之調(diào)光信號，無法反應在輸出端，造成調(diào)光信號遺失。加上該電壓檢知器14之目的是在于確保調(diào)光信號可以發(fā)送成功。但是若是為了節(jié)省成本，也可以省略該電壓檢知器14，因為可以讓調(diào)光控制器11錯開全波直流電源(如圖5(B))之周期，并多發(fā)送幾次調(diào)光信號的方式，讓調(diào)光信號可以成功發(fā)送出去。該電源開關切換器12系連接該調(diào)光控制器11及該整流電路10，該電源開關切換器12平常是處于導通狀態(tài)，只在接收調(diào)光指令時才根據(jù)該調(diào)光指令進行開與關動作而控制該整流電路10輸出電壓產(chǎn)生交替的導通與關閉，使該輸出電源成為ー內(nèi)含調(diào)光指令的調(diào)光輸出電源，其波形如圖5(E)所不。該電源開關切換器12內(nèi)包含有一切換開關,該切換開關可選自固態(tài)繼電器、PMOS場效電晶體、NMOS場效電晶體、NPN電晶體、PNP電晶體、IGBT、SCR,TRIAC等元件其中之一，圖2、4系以NMOS場效電晶體為例，圖6、7系以PMOS場效電晶體為例說明。該輸出選擇器15具有第一輸入埤151、第二輸入埤152及一輸出埤153,該第一輸入埠151系直接連接該電源輸入端100以接收交流電源，該第二輸入埠152系連接該電源開關切換器12以接收內(nèi)含調(diào)光信號的調(diào)光輸出電源，該輸出埤153是依據(jù)調(diào)光控制器11的選擇指令而切換連接到第一輸入埠151或第二輸入埠152。該電源暨信號輸出端101系連接該輸出選擇器15的輸出埤153,輸出交流電源或該內(nèi)含調(diào)光信號之調(diào)光輸出電源。本發(fā)明于第一、第二、第四、第六及第七圖所不之實施例中，電源暨信號輸出端101與電源輸入端100之連接介面皆為插座式，但本發(fā)明并不僅局限此種電源連接介面，舉凡出線式、電源端子式，皆可適用于本發(fā)明。而本發(fā)明對應連接前述電源開關切換式調(diào)光器I所使用之照明裝置2主要包含一可調(diào)光電源20及至少ー發(fā)光単元30，其中，該可調(diào)光電源20包含一電源暨信號輸入端200、一電源供應器21、一光源驅(qū)動電路22、一調(diào)光解碼器24及一控制電路25。該電源暨信號輸入端200供連接前述電源開關切換式調(diào)光器I之電源暨信號輸出端 101 ο、
前述電源供應器21系經(jīng)由電源暨信號輸入端200，接收該交流電源或調(diào)光輸出電源，以產(chǎn)生一供應該照明裝置2所需用之直流電源，該電源供應器21可由ー橋式整流器及一穩(wěn)壓電路所組成。前述光源驅(qū)動電路22系連接該電源供應器21接收該直流電源，進而輸出驅(qū)動電流至發(fā)光單元30。前述調(diào)光解碼器24系經(jīng) 由電源暨信號輸入端200，接收該調(diào)光輸出電源，并擷取該調(diào)光輸出電源之調(diào)光信號部分，而還原為原來的調(diào)光指令。如圖2所示之調(diào)光解碼器24的第一實施例，系直接連接電源暨信號輸入端200后，本實施例中包含有ー橋式整流器、一限流電阻與一光耦合器等元件，設置橋式整流器之目的，是無論電源暨信號輸入端200之兩電極性正接或是反接，經(jīng)過橋式整流器后，均可導正，用以保證正負極性正確的進入光耦合器中。再如圖7所示調(diào)光解碼器24的第二實施例，因為電源供應器21已經(jīng)有一組橋式整流器，因此調(diào)光解碼器24可以共用電源供應器21之橋式整流器而不必再額外使用第二組橋式整流器前述控制電路25之輸入端連接該調(diào)光解碼器24，而輸出端則連接該光源驅(qū)動電路22，該控制電路25系接收并記錄該調(diào)光解碼器24經(jīng)解碼后所得出的調(diào)光指令，且根據(jù)調(diào)光指令產(chǎn)生ー控制信號至該光源驅(qū)動電路22，使該光源驅(qū)動電路22據(jù)以驅(qū)動發(fā)光単元30呈現(xiàn)特定的發(fā)光亮度或是發(fā)光變化效果，因此，發(fā)光単元30不只有亮度的呈現(xiàn)，還可根據(jù)調(diào)光信號的不同呈現(xiàn)多元的變化效果；再者，該控制電路25內(nèi)含快閃記憶體，可紀錄發(fā)光単元30之發(fā)光狀態(tài)及所屬的照明裝置2的序號。前述發(fā)光單元30系連接該光源驅(qū)動電路22而受其驅(qū)動發(fā)光。該發(fā)光単元30可由至少ー顆LED發(fā)光二極體或至少ー顆OLED有機發(fā)光二極體或至少ー顆PLED高分子發(fā)光ニ極體所構(gòu)成，發(fā)出不同波長之色光，如紅、緑、藍三原色光及其混色光，亦可為藍光加黃色螢光體所發(fā)出之白光。本發(fā)明的電路動作可根據(jù)該電源開關切換式調(diào)光器I的動作與否，區(qū)分為ー旁路模式及一調(diào)光模式，以下即針對這兩種模式詳細說明。A.旁路模式請參考圖2、3所示，當使用者沒有對電源開關切換式調(diào)光器I進行調(diào)光設定時，該電源開關切換式調(diào)光器I系處于旁路模式，該輸出選擇器15的輸出埤153切換連接到第一輸入埠151，因此來自電源輸入端100的交流電壓將直接通過該輸出選擇器15，旁路傳送至電源暨信號輸出端101，其電流路徑如圖2粗實線所繪，因此整流電路10系不動作，而電源開關切換器12因為沒有電流流過，幾乎不會產(chǎn)生功率消耗。各照明裝置2從電源暨信號輸入端200接收交流電壓，利用內(nèi)部的電源供應器21換為直流電壓后供應至光源驅(qū)動電路22。控制電路25依據(jù)其內(nèi)部儲存的原來之調(diào)光狀態(tài)控制該光源驅(qū)動電路22而使得發(fā)光單元30產(chǎn)生對應的照明亮度或模式。因此，在旁路模式時，各照明裝置2根據(jù)原先設定好的調(diào)光指令正常提供照明，該電源開關切換式調(diào)光器I僅負責交流電壓的旁路傳輸，因此整流電路10及電源開關切換器12等其它電路幾乎不會產(chǎn)生功率消耗。同理，若該電源開關切換器12內(nèi)部的切換開關為PMOS電晶體，其旁路模式之電流徑系如圖6所示。
B.調(diào)光模式請參考圖4、5所示，當使用者欲改變照明裝置2的發(fā)光亮度或模式時，可藉由ー使用者介面控制器輸出一外部調(diào)光信號至信號感知接收器13，經(jīng)由該信號感知接收器13將該外部調(diào)光信號傳送到調(diào)光控制器11，調(diào)光控制器11輸出一切換指令，控制該輸出選擇器15之輸出埠153切換連接到第二輸入埠152，同時調(diào)光控制器11產(chǎn)生ー調(diào)光指令以控制電源開關切換器12中的切換開關產(chǎn)生開與關動作。因此，從輸出選擇器15送出內(nèi)含調(diào)光指令的調(diào)光輸出電源到電源暨信號輸出端101再經(jīng)由電源暨信號輸入端200至各照明裝置2，調(diào)光輸出電源如圖5(E)所不。各照明裝置2在接收到該調(diào)光輸出電源后，系由調(diào)光解碼器24解出當中所含的調(diào)光指令，該調(diào)光指令送至控制電路25?？刂齐娐?5即會儲存此調(diào)光指令，并利用該調(diào)光指令控制光源驅(qū)動電路22而使得發(fā)光單元30產(chǎn)生對應的照明亮度或模式。在調(diào)光指令的傳送作業(yè)完成后，調(diào)光控制器11之切換指令系命令該輸出選擇器的輸出埠153切回至第一連接埠151。同理，若該電源開關切換器12內(nèi)部的切換開關為PMOS電晶體，其調(diào)光模式之電流徑系如圖7所不。由于在調(diào)光控制器11內(nèi)部亦可根據(jù)不同的時程先預設多組調(diào)光指令，因此，本發(fā)明亦可在設定的時間自動產(chǎn)生調(diào)光指令，不須經(jīng)由信號感知接收器13接收使用者的設定指令。
由前述電路動作說明可知，本發(fā)明只有在需要調(diào)光時才讓電流流經(jīng)整流電路10與電源開關切換器12中的切換開關；在不需要調(diào)光時，系直接將電流旁路傳輸?shù)秸彰餮b置2，不用經(jīng)過整流電路10與電源開關切換器12而不會有功率消耗。又因為調(diào)光設定時間總是非常短暫，假設一天當中需要調(diào)光10次，每次調(diào)光設定的作業(yè)大約持續(xù)O. I秒，則10次作業(yè)總共調(diào)光時間僅I秒。全天86400秒中僅占I秒時間在調(diào)光，其余86399秒都是非調(diào)光模式，該整流電路10與電源開關切換器12自然不會因為功率消耗產(chǎn)生溫度過高、發(fā)燙等問題，所以本發(fā)明大幅改善習知調(diào)光器之散熱能力，同時也提高調(diào)光器之輸出瓦數(shù)。請參考圖8及圖9所示，本發(fā)明所適用之照明裝置2的型式并無特別限制，例如平板燈具、燈泡、投射燈等，不同燈具可具有各自適合的接頭規(guī)格，例如接頭可選自插座式、出_《、_——〒《、E27、E12、E14、E17、E26、E39、E40、MRll、MR16、(iU10、B22、T5、T8、G24 等
接頭其中之一。再者，本發(fā)明若結(jié)合該大功率電源開關切換式調(diào)光器I及該可調(diào)光電源20，系可組合成ー調(diào)光裝置。該調(diào)光裝置系可應用于控制發(fā)光単元30 (如LED構(gòu)成之發(fā)光單元)產(chǎn)生所需的照明模式及亮度，且維持該大功率電源開關切換式調(diào)光器具有低功率消耗的優(yōu)點。又本發(fā)明利用介于該電源開關切換式調(diào)光器I與照明裝置2之間的電源線，系可執(zhí)行ー種傳輸電源與調(diào)光指令的方法，該方法包含有判斷一電源開關切換式調(diào)光器I是否接受使用者的操作而進行調(diào)光設定；執(zhí)行ー旁路模式，當電源開關切換式調(diào)光器I未進行調(diào)光設定時，系令交流電源直接旁路通過該電源開關切換式調(diào)光器I而傳遞至照明裝置2 ；
執(zhí)行ー調(diào)光模式，當電源開關切換式調(diào)光器I有進行調(diào)光設定時，該電源開關切換式調(diào)光器I系執(zhí)行以下步驟將交流電源轉(zhuǎn)換為全波直流電源；將調(diào)光指令之脈波直接以開與關方式，調(diào)變在該全波直流電源上，讓該全波直流電源成為ー內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源；傳輸調(diào)光輸出電源至照明裝置2，其中該照明裝置2接受到此內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源，一方面解出其電源部分而供給該照明裝置2所需之電源，另ー方面解出調(diào)光指令，并根據(jù)此調(diào)光指令執(zhí)行調(diào)光動作。綜上所述，本發(fā)明之大功率電源開關切換式調(diào)光器藉由ー輸出選擇器的適當切換，在大部分的時間中系供電源旁路傳遞至照明裝置，調(diào)光器內(nèi)部的整流電路及切換開關不會具有功率消耗，只有在調(diào)光模式下才會短暫時間的電路動作，且調(diào)光設定作業(yè)的時間極短，整體來看，本發(fā)明具有不易產(chǎn)生高熱、適用大功率照明裝置之顯著優(yōu)點。系確實具有產(chǎn)業(yè)利用性、新穎性及進步性等專利要件，爰依法具文提出申請專利。本發(fā)明所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。故舉凡運 用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所為之等效結(jié)構(gòu)變化，均同理包含于本發(fā)明之范圍內(nèi)，合予陳明。
權(quán)利要求
1.ー種大功率電源開關切換式調(diào)光器，系包含 一電源輸入端，供接收ー交流電源； 一整流電路，系連接前述電源輸入端，用以在調(diào)光模式下對所接收的交流電源進行整流而成為一輸出電源； 一調(diào)光控制器，系在調(diào)光模式下輸出一切換指令及ー調(diào)光指令； 一電源開關切換器，系平常處于導通狀態(tài)，該電源開關切換器于接收調(diào)光指令時，根據(jù)該調(diào)光指令進行開與關之動作而將該輸出電源轉(zhuǎn)為內(nèi)含調(diào)光指令的一調(diào)光輸出電源； ー輸出選擇器，系具有第一輸入埤、第二輸入埤及ー輸出埤，該第一輸入埤連接電源輸入端以接收交流電源，該第二輸入埠系連接該電源開關切換器以接收該調(diào)光輸出電源，該輸出埠根據(jù)調(diào)光控制器產(chǎn)生的切換指令而連接至第一輸入埠或第二輸入埠； 一電源暨信號輸出端，系連接該輸出選擇器的輸出埤以供輸出該交流電源或該調(diào)光輸出電源。
2.如權(quán)利要求I所述的大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于還包含有一電壓檢知器，其輸入端連接該整流電路之輸出端，系將該整流電路之輸出電源與一參考電壓比較，比較結(jié)果系提供至該調(diào)光控制器。
3.如權(quán)利要求I或2所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于還包含一信號感知接收器，其連接前述調(diào)光控制器并可供接收一外部調(diào)光信號，以提供調(diào)光控制器據(jù)以產(chǎn)生對應的調(diào)光指令。
4.如權(quán)利要求I或2所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于該電源開關切換器內(nèi)含一切換開關，該切換開關選自固態(tài)繼電器、PMOS場效電晶體、NMOS場效電晶體、NPN電晶體、PNP電晶體、IGBT、SCR、TRIAC其中之一。
5.如權(quán)利要求3所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于該信號感知接收器系選自IrDA紅外線接收器、RF射頻接收器、PIR人體紅外線接收器、Audio聲音接收器、RS485信號接收器、DMX512信號接收器、RS232信號接收器、PLC信號調(diào)變于電源線之接受器、鍵盤按鍵接收器、VR可變電阻其中之一。
6.如權(quán)利要求I或2所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于其電源輸入端及電源暨信號輸出端的規(guī)格可選自插座式、出線式、電源端子式其中之一。
7.如權(quán)利要求I或2所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于該調(diào)光指令為ー串列脈波。
8.如權(quán)利要求7所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于該串列脈波之格式系選自UART通用非同步收發(fā)格式、PTM脈波時間調(diào)變其中之一。
9.如權(quán)利要求I或2所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，其進ー步特征在于當調(diào)光控制器輸出該調(diào)光指令時，該輸出選擇器之輸出埠系根據(jù)該切換指令而切換連接至第二輸入埠；當該調(diào)光指令之傳送作業(yè)完成后，該輸出選擇器之輸出埠系根據(jù)該切換指令而切換連接至第一輸入埠。
10.一種電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，系包含有權(quán)利要求I至9中任一項所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，且進一歩包含至少一照明裝置，其中該照明裝置具有一可調(diào)光電源及至少ー發(fā)光単元 該可調(diào)光電源，系包含有一電源暨信號輸入端、一電源供應器、一光源驅(qū)動電路、ー調(diào)光解碼器及ー控制電路，其中 該電源暨信號輸入端供連接該電源暨信號輸出端以接收該大功率電源開關切換式調(diào)光器輸出的該交流電源或該調(diào)光輸出電源； 該電源供應器系經(jīng)由電源暨信號輸入端，接收該交流電源或該調(diào)光輸出電源，并據(jù)此產(chǎn)生一直流電源，供應本照明裝置所需之直流電源； 該光源驅(qū)動電路，系經(jīng)由電源供應器接收該直流電源，進而驅(qū)動該發(fā)光單元發(fā)光； 該調(diào)光解碼器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端接收該調(diào)光輸出電源，并擷取該調(diào)光輸出電源中之調(diào)光信號部分，而還原為ー調(diào)光指令； 該控制電路，系根據(jù)該調(diào)光解碼器所輸出的調(diào)光指令產(chǎn)生ー控制信號而傳至該光源驅(qū)動電路，使該光源驅(qū)動電路根據(jù)該控制信號驅(qū)動該發(fā)光單元呈現(xiàn)特定的發(fā)光變化效果。
11.如權(quán)利要求10所述之電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，其進ー步特征在于該發(fā)光単元系選自LED發(fā)光二極體、OLED有機發(fā)光二極體、PLED高分子發(fā)光二極體其中之一。
12.如權(quán)利要求10或11所述之電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，其進ー步特征在于該電源暨信號輸入端系選自插座式、出線式、電源端子式』27』12』14』17』26』39』40、1 11、MR16、⑶10、B22、T5、T8、G24等連接介面其中之一。
13.如權(quán)利要求10或11所述之電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，其進ー步特征在于該發(fā)光單元可發(fā)出不同波長之色光。
14.如權(quán)利要求10或11所述之電源開關切換式調(diào)光系統(tǒng)，其進ー步特征在于該控制電路內(nèi)含快閃記憶體，用以紀錄照明裝置之序號及發(fā)光狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求10或11所述之照明系統(tǒng)，其進ー步特征在于其調(diào)光指令為ー串列脈波。
16.一種調(diào)光裝置，系包含有如權(quán)利要求I至9中任一項所述之大功率電源開關切換式調(diào)光器，且進一歩包含一可調(diào)光電源，其中該可調(diào)光電源具有 一電源暨信號輸入端，供連接該電源暨信號輸出端以接收該大功率電源開關切換式調(diào)光器輸出的該交流電源或該調(diào)光輸出電源； ー電源供應器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端，接收該交流電源或該調(diào)光輸出電源，并據(jù)此產(chǎn)生一直流電源； 一光源驅(qū)動電路，系經(jīng)由電源供應器接收該直流電源，進而輸出驅(qū)動電流； ー調(diào)光解碼器，系經(jīng)由電源暨信號輸入端接收該調(diào)光輸出電源，并擷取該調(diào)光輸出電源中之調(diào)光信號部分，而還原為ー調(diào)光指令； ー控制電路，系根據(jù)該調(diào)光解碼器所輸出的調(diào)光指令產(chǎn)生ー控制信號而傳至該光源驅(qū)動電路，使該光源驅(qū)動電路根據(jù)該控制信號調(diào)整驅(qū)動電流。
17.如權(quán)利要求16所述之調(diào)光裝置，其進ー步特征在于其調(diào)光指令為ー串列脈波。
18.ー種利用介于電源開關切換式調(diào)光器與照明裝置之間的電源線傳輸電源與調(diào)光指令的方法，包含有 判斷一電源開關切換式調(diào)光器是否接受使用者的操作而進行調(diào)光設定； 執(zhí)行ー旁路模式，當電源開關切換式調(diào)光器未進行調(diào)光設定時，系令交流電源直接旁路通過該電源開關切換式調(diào)光器而傳遞至照明裝置； 執(zhí)行ー調(diào)光模式，當電源開關切換式調(diào)光器有進行調(diào)光設定時，該電源開關切換式調(diào)光器系執(zhí)行以下步驟 將交流電源轉(zhuǎn)換為全波直流電源； 將調(diào)光指令之脈波直接以開與關的方式，調(diào)變在該全波直流電源上，讓該全波直流電源成為ー內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源； 傳輸調(diào)光輸出電源至照明裝置，其中該照明裝置接受到此內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源，一方面解出其直流電源部分而供給該照明裝置所需之電源，另ー方面解出調(diào)光指令，并根據(jù)此調(diào)光指令執(zhí)行調(diào)光動作。
全文摘要
本發(fā)明為一種電源開關切換式調(diào)光器、調(diào)光系統(tǒng)、調(diào)光裝置及傳輸電源與調(diào)光指令的方法，該系統(tǒng)系由該電源開關切換式調(diào)光器及至少一照明裝置所構(gòu)成，其中，該電源開關切換式調(diào)光器內(nèi)部系設有一輸出選擇器，當調(diào)光器處于非調(diào)光狀態(tài)之旁路模式時，系允許輸入電源直接通過該調(diào)光器而旁路傳輸至照明裝置，該調(diào)光器內(nèi)部之電路系不會產(chǎn)生功率消耗；反之，當調(diào)光器處于調(diào)光模式時，輸出選擇器系輸出一內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源至各個照明裝置，供各個照明裝置從內(nèi)含調(diào)光指令之調(diào)光輸出電源中解碼出調(diào)光指令，再根據(jù)此調(diào)光指令執(zhí)行其調(diào)光動作；因?qū)嶋H調(diào)光設定作業(yè)時間極為短暫，調(diào)光器內(nèi)部電路所消耗之功率極小，故無散熱不佳問題，且多數(shù)時間系令輸入電源通過調(diào)光器而旁路傳輸至照明裝置，故可廣泛應用于大功率消耗之各式照明裝置。
文檔編號H05B37/02GK102711314SQ20121009939
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者吳定豐, 曾圣杰, 曾志鴻 申請人:吳定豐, 安提亞科技股份有限公司