[實用新型]太陽能LED閃光燈

有效

• 申請號: 200720053561.3
• 申請日: 2007-07-02
• 公開（公告）號: CN201059457Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 柯漢忠;柯漢周
• 申請（專利權）人: 廣東科信實業有限公司
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21S10/06;F21V23/00;H02J7/35;H05B37/02;F21W111/00;F21Y101/02
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技術領域

本實用新型屬于半導體照明應用技術，具體涉及一種太陽能供電的大功率LED閃光燈，這種閃光燈可廣泛應用于航標燈和航空障礙燈。

背景技術

在大江大海中，為了防止艦船觸礁或擱淺，必須設置發出閃光信號的航標燈，為艦船指示航向。在高層樓房、電視塔、通信鐵塔等建筑物頂端必須安裝發出閃光信號的航空障礙燈，防止空中飛行器與建筑物發生碰撞。過去這類閃光燈都采用光伏電池和蓄電池組成的供電系統，采用白熾燈作光源。白熾燈發生閃光時，瞬態脈沖電流很大。為了滿足瞬間大電流脈沖放電的要求，必須選用容量很大的蓄電池，因此系統成本很高。同時，白熾燈經常處于閃光狀態，使用壽命大大減小，因此需要經常更換，維修費用增大。

近年來，半導體照明燈(LED)生產技術取得突破性發展，單體LED光源的功率可達200W以上，已經成功地應用于路燈、庭院燈、軍用強光電筒等，同時，由于LED實現規?；a，成本大大降低。LED的主要優點有節電效果顯著、發光強度高。經國內權威光學研究所測試，與同功率白熾燈相比，LED燈的發光強度為白熾燈的13倍以上，與同功率的節能燈相比，LED燈的發光強度為節能燈的3倍以上。使用壽命特別長，LED的理論壽命可達十萬小時，實際使用壽命也超過五萬小時，為白熾燈和節能燈的幾十倍甚至高達幾百倍。此外LED燈點亮速度非常快，幾乎沒有延遲時間，并且連續閃光對壽命無任何影響。特別適用于要求長壽命、高節能的閃光燈。

超級電容器是一種近幾年剛發展起來的性能介于蓄電池和普通電容器之間的新型貯能器件。超級電容器的能量密度(Wh/kg)比常規電容器高10倍以上，功率密度(W/kg)是普通蓄電池的幾十倍，甚至幾百倍，特別適用于需要大電流放電脈沖的電子設備(比如閃光燈)。超級電容器允許快速充電，通常可在1-2分鐘內充足電，同時超級電容器的放電循環次數可達10⁵，為普通蓄電池的幾百倍甚至幾千倍。超級電容和蓄電池并聯組成的混合供電系統，既可發揮蓄電池容量大、成本低且可長期供電的優點，還可實現超大電流充放電的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有閃光燈存在的主要問題，提供一種結構新穎、成本低、使用壽命長、節電效果好的閃光燈。

為達到上述目的而采用的技術解決方案為：

一種太陽能LED閃光燈，包括太陽能光伏電池、充電控制電路、LED光源，還包括由超級電容器和蓄電池并聯構成的混合供電電路以及恒流脈沖放電控制電路，所述充電控制電路接在光伏電池的輸出端和混合供電電路的輸入端之間，用于調整加載在混合供電電路輸入端的電流和電壓，所述恒流脈沖放電控制電路接在所述混合供電電路的輸出端與LED陣列的兩端之間。

上述的技術方案中，恒流脈沖放電控制電路可以由IRS2541芯片及其外圍電路和方波脈沖發生電路構成，方波脈沖發生電路的輸出端接在IRS2541芯片的使能端。

采用該實用新型后，由于LED燈所需功率大大減小，并且超級電容器可提供超大脈沖電流，確保LED閃光燈的發光強度達到國家標準，因此，所需光伏電池和蓄電池的容量可以大幅度下降，系統成本大大降低，同時由于LED閃光燈的點燈延遲時間極短，并且工作在閃光狀態時，壽命不受影響，蓄電池與超級電容器并聯后，脈沖大電流主要由超級電容器提供，蓄電池的壽命也可大大延長。

附圖說明

圖1本實用新型的太陽能LED閃光燈結構框圖；

圖2充電控制電路；

圖3恒流脈沖放電控制電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳述。

本實用新型的太陽能LED閃光燈主要由太陽能光伏電池、充電控制電路、由超級電容器和蓄電池組成的混合供電電路、混合供電系統放電控制器、LED光源等部分組成，結構框圖如圖1所示。光伏電池組件為超級電容器和蓄電池組成的混合供電電路提供能源，為了實現光伏電池對混合供電系統快速安全充電，在光伏電池與混合供電系統之間，必須加入充電控制電路。為了防止無光照時，超級電容器和蓄電池向光伏電池放電，在光伏電池和混合供電系統之間必須加入防倒流二極管。

超級電容器和蓄電池組成的混合供電電路通過放電控制電路為大功率LED提供恒定的脈沖放電電流。為了節省能量，放電控制電路應當選用高效率開關式恒流控制電路，為了實現大功率LED按設定的固定周期閃光，放電控制電路的使能端還應當由外加的方波脈沖發生電路加入使能信號。

為了保證足夠的發光強度，LED光源可由多只芯片通過串并聯方式組成LED陣列。