自动调光的电源供应器.pdf

本发明公开一种自动调光的电源供应器，其连接于一交流电与一发光二极管灯串之间，以驱动发光二极管灯串发光。此种自动调光的电源供应器包括：一感知调光及其设定单元与一数字电源调控单元。其中，感知调光及其设定单元可感知一红外线讯号，并产生多种亮度选择信号。数字电源调控单元内部设置有一交/直流转换电路，以将交流电转换为一直流电力输出。数字电源调控单元连接感知调光及其设定单元，并根据感知调光及其设定单元的红外线讯号与亮度选择信号调整其电力输出，由此改变发光二极管灯串的发光亮度。利用此种自动调光的电源供应器，使用者不需额外设置电力转换装置，即可直接利用交流市电达到分段式调光的功效，并同时节约能源的耗费。

权利要求书一种自动调光的电源供应器，其连接于一交流电与一发光二极管灯串之间，以驱动所述发光二极管灯串发光，其特征在于，所述自动调光的电源供应器包括：
一感知调光及其设定单元，其感知一红外线讯号，并可产生多种亮度选择信号；以及
一数字电源调控单元，其内部设置有一交/直流转换电路，以将所述交流电转换为一直流电力输出，所述电源调控系统连接所述感知调光及其设定单元，并根据所述感知调光及其设定单元的所述红外线讯号与所述多个亮度选择信号调整其电力输出，以改变所述发光二极管灯串的发光亮度。
如权利要求1所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，其中所述感知调光及其设定单元包括：
一调光器，其内部设置有一信号处理单元、一信号检知单元、一数字控制信号输出单元与一调光设定单元，其中所述信号检知单元、所述数字控制信号输出单元与所述调光设定单元是各自连接所述信号处理单元，所述调光设定单元产生所述多个亮度选择信号，且每一所述亮度选择信号对应一延迟时间；以及
至少一红外线感测器，连接所述信号检知单元，使得所述信号处理单元根据所述红外线感测器的感测结果与每一所述亮度选择信号所对应的所述延迟时间调整所述数字控制信号输出单元的输出电压准位，以改变所述发光二极管灯串的发光亮度。
如权利要求2所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述调光器更包括一与外部直流电源连接的电源供应单元。
如权利要求2所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述感知调光及其设定单元更包括一与所述信号检知单元连接的信号放大单元，以放大所述红外线感测器的感测结果。
如权利要求4所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述信号放大单元选择性地设置于所述调光器与所述红外线感测器其中之一中。
如权利要求2所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述感知调光及其设定单元更包含一光敏电阻感知器，以感知一感测讯号。
如权利要求2所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述调光设定单元包括：
一亮度选择开关，产生所述多个亮度选择信号；以及
一延迟时间调整开关，产生每一所述亮度选择信号所对应的所述延迟时间。
如权利要求2所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述调光器与所述红外线感测器选择性地设置于单一芯片上。
如权利要求1所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述数字电源调控单元更包含一连接所述交/直流转换电路的低压电源供应电路、一连接所述感知调光及其设定单元的电力输出控制信号处理单元、一连接所述发光二极管灯串的电力输出转换及滤波电路以及一电力输出控制单元，其中所述交/直流转换电路连接于所述电力输出控制单元、所述低压电源供应电路与所述交流电之间，所述电力输出控制单元连接于所述交/直流转换电路、所述电力输出转换及滤波电路与所述电力输出控制信号处理单元之间。
如权利要求9所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，所述交/直流转换电路包含一电磁干扰滤波电路、一整流电路以及一功因调整电路，所述电磁干扰滤波电路连接所述交流电，所述功因调整电路连接所述电力输出控制单元，所述整流电路连接于所述电磁干扰滤波电路与所述功因调整电路之间。
如权利要求9所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，其中所述数字电源调控单元更包含一侦测信号转换电路、一过电流侦测电路以及一过电压侦测电路，所述侦测信号转换电路连接所述电力输出控制信号处理单元，所述过电流侦测电路与所述过电压侦测电路相互并联，并连接于所述侦测信号转换电路、所述电力输出转换及滤波电路与所述发光二极管灯串之间。
如权利要求1所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，其中所述感知调光及其设定单元可连接多个所述数字电源调控单元，以通过每一所述数字电源调控单元控制所述发光二极管灯串的发光亮度。
如权利要求1所述的自动调光的电源供应器，其特征在于，更包括一连接于所述感知调光及其设定单元与所述数字电源调控单元之间的外部电子装置，以通过所述外部电子装置控制所述发光二极管灯串的发光亮度。

说明书自动调光的电源供应器
技术领域
本发明涉及一种自动调光的电源供应器，特别是一种直接连接交流市电来控制发光二极管灯串产生多种照度的发光二极管电源供应器。
背景技术
随着生活品质的提升，居家环境设计不断的创新，为配合空间整体搭配的美感，灯光的设计已备受重视，其中由于发光二极管灯具相较于传统钨丝灯泡而言具备有寿命长、省电节能、故障率低、光线稳定、发光效率高、和各式灯具相容性高的优点，因此已成为市场上的主流商品。
在一般发光二极管的灯具中，主要是包含一小型的发光二极管(Light emitting diode，LED)灯管及一电源供应器，以通过电源供应器内部所提供的电力经转换为直流电后推动上述的LED灯管。此种设计使得发光二极管灯具仅可依电源的有无形成点亮与不点亮二种型态，而不若传统钨丝灯泡可随着供应电力的改变而可具有不同程度的发光等级。因此，现有的发光二极管灯具对于现今普遍重视生活品质与注重节能议题的人们而言，并不能充分满足使用者于不同区域或不同时间随时调整灯光而营造一整体气氛的需求。除此之外，仅具有点亮与不点亮二种型态的发光二极管灯具亦容易造成能源的耗费或应用受限等问题，不仅对于大部分注重情调的店家及住宅而言不具实用性及方便性，亦未符合现代人讲求节能减碳的需求。
除此之外，现有的发光二极管灯具仅能接收直流电力供应其电力来源，以在直流驱动下发光。在一般居家环境或营业店家多使用交流市电的情况下，现有的发光二极管灯具其前端必须串接有一发光二极管电源供应器，以作为其电力转换之用。如此一来，发光二极管灯具不仅在应用上受到限制，亦在无形中增加其制作成本。若熟习此项技术领域的人士可提出随时调整发光亮度的发光二极管电源供应器，定可有效解决习知所产生的问题并促进产业的发展。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种自动调光的电源供应器，其是连接于一交流市电与一发光二极管灯串之间，以直接利用交流电力驱动发光二极管灯串发光，并且同时通过感知环境中的红外线讯号调整其电力输出，由此改变发光二极管灯串的发光亮度。
本发明的另一目的是提供一种自动调光的电源供应器，其是具有根据环境中红外线讯号与环境亮度来进行调光的优点，以达到节约能源的目的。
本发明的再一目的是提供一种自动调光的电源供应器，其是通过至少一感测器及/或至少一数字电源调控单元，达到群组式调控的功效。
为达到上述的目的，本发明关于一种自动调光的电源供应器，其连接于一交流电与一发光二极管灯串之间，以驱动发光二极管灯串发光。此种自动调光的电源供应器包括：一感知调光及其设定单元与一数字电源调控单元。其中，感知调光及其设定单元可感知一红外线讯号，并产生多种亮度选择信号。数字电源调控单元的内部设置有一交/直流转换电路，以将上述的交流电转换为一直流电力输出。数字电源调控单元连接感知调光及其设定单元，并根据感知调光及其设定单元的红外线讯号与亮度选择信号调整其电力输出，由此改变发光二极管灯串的发光亮度。
根据本发明的实施例，上述的数字电源调控单元更包含一连接于交/直流转换电路的低压电源供应电路、一连接于感知调光及其设定单元的电力输出控制信号处理单元、一连接于发光二极管灯串的电力输出转换及滤波电路以及一电力输出控制单元，其中：交/直流转换电路连接于电力输出控制单元、低压电源供应电路与交流电之间，电力输出控制单元连接于交/直流转换电路、电力输出转换及滤波电路与电力输出控制信号处理单元之间。
其中，交/直流转换电路包含一电磁干扰滤波电路、一整流电路以及一功因调整电路，其中：电磁干扰滤波电路连接交流电，功因调整电路连接电力输出控制单元，且整流电路连接于电磁干扰滤波电路与功因调整电路之间。
由此，本发明所能达到的功效在于，本发明所揭示的自动调光的电源供应器，是一种可直接利用交流市电进行对发光二极管灯串调光控制、并且可同时通过感知环境中的红外线讯号调整其电力输出的智能型装置。通过上述的各元件，本发明不需依靠昂贵的感测仪器及/或额外设置的电力转换装置，即可直接有效地利用交流市电达到分段式调光、节约能源、以及群组式调控的功效。
底下通过具体实施例配合所附的附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1是根据本发明实施例自动调光的电源供应器的装置示意图；
图2是根据本发明实施例的数字电源调控单元的内部示意图；
图3是根据本发明实施例具有多感知输入的自动调光的电源供应器的装置示意图；
图4是根据本发明实施例的自动调光的电源供应器的内部示意图；
图5A是根据本发明实施例的信号放大单元与调光器整合在同一调光模组或同一芯片的示意图；
图5B是根据本发明实施例的信号放大单元与红外线感测器整合在同一调光模组或同一芯片的示意图；
图6是根据本发明另一实施例具有电源供应单元的自动调光的电源供应器的内部示意图；
图7是根据本发明另一实施例具有光敏电阻感知器的自动调光的电源供应器的内部示意图；
图8是根据本发明实施例的自动调光的电源供应器整合在单一系统芯片的内部示意图；
图9是根据本发明实施例群组式控制的自动调光的电源供应器的装置示意图；
图10是根据本发明实施例具有外部电子装置的自动调光的电源供应器的装置示意图。
附图标记说明：1‑自动调光的电源供应器；2‑交流电；3‑发光二极管灯串；4‑外部直流电源；10‑感知调光及其设定单元；10’‑调光模组整合芯片；20‑数字电源调控单元；22‑交/直流转换电路；30‑外部电子装置；102‑红外线感测器；104‑调光器；106‑信号处理单元；108‑信号检知单元；110‑数字控制信号输出单元；112‑调光设定单元；114‑亮度选择开关；116‑延迟时间调整开关；118‑信号放大单元；120‑电源供应单元；122‑光敏电阻感知器；201‑电磁干扰滤波电路；202‑整流电路；203‑功因调整电路；204‑电力输出控制单元；205‑电力输出转换及滤波电路；206‑低压电源供应电路；207‑电力输出控制信号处理单元；208‑侦测信号转换电路；209‑过电流侦测电路；210‑过电压侦测电路。
具体实施方式
本发明提供一种自动调光的电源供应器，其是直接接收交流市电作为发光二极管灯串的电力来源，并且由此控制发光二极管灯串的发光亮度。
此种自动调光的电源供应器可根据环境中的红外线讯号与环境亮度来进行调光，以进一步达到节约能源的功效。
请参考图1，是根据本发明实施例自动调光的电源供应器的装置示意图，此一自动调光的电源供应器1连接在一交流电(alternating current，AC)2与一发光二极管灯串(LED string)3之间，以用来驱动发光二极管灯串3发光。
根据本发明的实施例，自动调光的电源供应器1包括有一感知调光及其设定单元10以及一数字电源调控单元20，其中感知调光及其设定单元10内部配置有一红外线感测器102与一调光器104，用以感知红外线讯号(infrared signal)并且产生一种以上的亮度选择信号。数字电源调控单元20连接感知调光及其设定单元10，由此根据上述感知调光及其设定单元10的红外线讯号与亮度选择信号调整其电力输出，以改变发光二极管灯串3的发光亮度。
数字电源调控单元20的内部设置有一交/直流转换电路22(如图2所示)，以将交流电2转换为可供以驱动发光二极管灯串3的直流电源。由此，本发明揭示的自动调光的电源供应器1可接收交流市电，驱动发光二极管灯串3发光。
请参见图2，其是根据本发明实施例的数字电源调控单元20的内部示意图。如图2所示，数字电源调控单元20包含有一交/直流转换电路22、一电力输出控制单元204、一电力输出转换及滤波电路205、一低压电源供应电路206、一电力输出数字控制信号处理单元207、一侦测信号转换电路208、一过电流侦测电路209以及一过电压侦测电路210。
其中，交/直流转换电路22包含一电磁干扰滤波电路201、一整流电路202以及一功因调整电路203。电磁干扰滤波电路201连接交流电2，以滤除市电中较高频的杂讯。功因调整电路203连接电力输出控制单元204，整流电路202连接于电磁干扰滤波电路201与功因调整电路203之间。由此，本发明所揭示的数字电源调控单元20即通过交/直流转换电路22，以将交流电2转换为可供以驱动发光二极管灯串3的直流电源。
更进一步而言，根据本发明的实施例，低压电源供应电路206是连接于电磁干扰滤波电路201、电力输出控制信号处理单元207与感知调光及其设定单元10之间。电力输出控制信号处理单元207连接感知调光及其设定单元10，电力输出转换及滤波电路205连接发光二极管灯串3，电力输出控制单元204连接于功因调整电路203、电力输出控制信号处理单元207与电力输出转换及滤波电路205之间。
侦测信号转换电路208连接电力输出控制信号处理单元207，过电流侦测电路209与过电压侦测电路210相互并联，且各自连接于侦测信号转换电路208、电力输出转换及滤波电路205与发光二极管灯串3之间。
由此，数字电源调控单元20更可根据感知调光及其设定单元10所感知到的红外线讯号与使用者预先设定的多种亮度选择信号调整其电力输出，改变发光二极管灯串3的发光亮度。
其中，值得注意的是，本发明并不以感知调光及其设定单元10包含单一个红外线感测器102为限。换言之，如图3所示，本发明所揭示的感知调光及其设定单元10亦可包含多个红外线感测器102，以作为多感知系统的输入控制。唯以下为解释本发明的技术思想，以图1的实施例作为较佳的一示范例，但熟习此项技术领域者当可根据本发明揭示的技术，自行应用于图3所示的多感知输入，亦应隶属本发明的发明范围。
请参见图4，其是根据本发明实施例的自动调光的电源供应器的内部示意图。如图4所示，调光器104包含有一信号处理单元106、一信号检知单元108、一数字控制信号输出单元110与一调光设定单元112。其中，信号检知单元108、数字控制信号输出单元110与调光设定单元112各自连接于信号处理单元106，调光设定单元112包括有一亮度选择开关114与一延迟时间调整开关116。
根据本发明的实施例，亮度选择开关114可经由使用者的设定来产生一种以上的亮度选择信号。延迟时间调整开关116则同样地可经由使用者的设定而产生不同亮度灯管发光对应不同的延迟时间。
红外线感测器102连接信号检知单元108，由此，当调光设定单元112经由使用者的设定而产生一种或一种以上的亮度选择信号，且每一亮度选择信号所对应的延迟时间也透过延迟时间调整开关116设定好时，信号处理单元106即可根据红外线感测器102的感测结果与调光设定单元112的设定，判断其所须送出的调光能量，经由数字控制信号输出单元110的输出至数字电源调控单元20。本发明即是通过数字控制信号输出单元110的输出数字信号，来控制上述数字电源调控单元20的输出电能，以调整发光二极管灯串3的发光亮度。
举例而言，使用者可预先设定亮度选择信号为100％、75％、50％(意即发光二极管灯串3的发光亮度为100％、75％、50％)。且当亮度选择信号为100％时，其对应的延迟时间为1分钟；当亮度选择信号为75％时，其对应的延迟时间为1.5分钟；当亮度选择信号为50％时，其对应的延迟时间为0.5分钟。因此，当红外线感测器102在其感测范围内感测到有人员经过时，红外线感测器102便可通知数字电源调控单元20以最大电力即100％的功率输出给发光二极管灯串3照明。
之后，若红外线感测器102感测到人员离开后，发光二极管灯串3即以延迟时间1分钟持续照明，并在1分钟后自动调降至75％。然后，再以75％的照明亮度照明1.5分钟，再在1.5分钟后自动调降至50％。最后，以50％的照明亮度照明0.5分钟，并在0.5分钟后自动关闭，达到分段式调光的功效。
更进一步而言，为放大红外线感测器102的红外线讯号以获得较佳的感测精度，本发明所揭示的感知调光及其设定单元10更可包含一与信号检知单元108连接的信号放大单元118。其中，此一信号放大单元118可选择性地如图5A所示，与调光器104整合在同一调光模组或同一芯片上，或是如图5B所示，与红外线感测器102整合在同一调光模组或同一芯片上，皆可用以实施本发明。
请参见图6，其是根据本发明另一实施例的自动调光的电源供应器的内部示意图。如图6所示，调光器104内部更可包括一与外部直流电源4连接的电源供应单元120。由此设计，调光器104的电力来源无须由数字电源调控单元20供给，而可直接由外部直流电源4所供应。
除此之外，图7亦为根据本发明另一实施例的自动调光的电源供应器的内部示意图。如图7所示，本发明揭示的感知调光及其设定单元10除了红外线感测器102之外，更可进一步包含一用以感知一感测讯号的光敏电阻感知器122。一般而言，光敏电阻对于环境光线非常的灵敏，在本实施例中即是利用光敏电阻的特性感应环境亮度，以适时调整发光二极管灯串3的照度，达到节能减碳、低耗电等功效。
若承以前例而言，当光敏电阻感知器122感测到环境亮度低于一设定值(例如：天黑后)，则光敏电阻感知器122可先通知数字电源调控单元20以最大电力即100％的功率输出给发光二极管灯串3照明。之后，再依据红外线感测器102的感测结果(例如：有无人员经过)以进行更进一步的分段式调光。
请参见图8，其是根据本发明另一实施例的自动调光的电源供应器的内部示意图。如图8所示，上述所有元件(信号处理单元106、信号检知单元108、数字控制信号输出单元110、调光设定单元112、信号放大单元118、红外线感测器102、光敏电阻感知器122)皆可选择性地设置在单一系统调光模组整合芯片10’(System on chip，SOC)上，达到系统整合的目的。
更进一步而言，本发明所揭示的自动调光的电源供应器更可达到群组式控制的功效。如图9所示，其中感知调光及其设定单元10可连接至多个数字电源调控单元20，并且通过每一数字电源调控单元20控制发光二极管灯串3的发光亮度，由此达到群组式控制的目的。
图10是根据本发明另一实施例自动调光的电源供应器的装置示意图，如图10所示，自动调光的电源供应器更可包括一连接于感知调光及其设定单元10与数字电源调控单元20之间的外部电子装置30。此一电子装置30可以是个人电脑(personal computer)、个人数字助理(personal digital assistant)、或手机(mobile phone)，外部电子装置30可接收感知调光及其设定单元10的信号加以处理，以通知数字电源调控单元20控制发光二极管灯串3的发光亮度。
综上所述，本发明所揭示的自动调光的电源供应器，是一种可直接利用交流市电进行对发光二极管灯串调光控制的智能型装置。通过上述的各元件，本发明不需依靠昂贵的感测仪器及/或额外设置的电力转换装置，即可直接有效地利用交流市电达到分段式调光的功效。
以上所述的实施例仅是说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。