CN101004249A - 一种采用led光源的双面灯箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用LED光源的双面灯箱,包括灯箱箱体、图案层、多个LED发光模块和电源,灯箱箱体包括前、后面板和外框,外框沿灯箱体侧面中心线环设,固定前、后面板,图案层覆设在前、后面板上;各LED发光模块间隔固定在双面灯箱侧面的中心线上,通过线路连接导通,每一LED发光模块包括多个超高亮度大扩散角的LED发光管,设置在一基板上;一LED驱动电路,为大功率集成式LED背光源恒流模块,其输入端连接电源,输出端连接LED发光模块,为LED发光模块提供恒定的电压、电流。本发明具有亮度高、能耗低的优点,并可显著提高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及灯箱,特别是指一种亮度高、能耗低的采用LED光源的双面灯箱。
背景技术
目前边远地区服务行业的餐厅、修理场、加油站、停车场、旅店因为远离公路或因缺电没有足够的灯光引导路人前往,因此需要安装明显的指示标志。专门架电线安装灯箱广告所需要的花费不低,远远高于安装太阳能灯箱的造价,且由于现有的灯箱通常采用日光灯管作为光源,灯箱功率达到100~150瓦/平方米,耗电大,且灯管寿命短,易损坏,每年要支出高额的电费和更换灯具的费用,对于用户也是一笔不小的开支。因此,在边远地区或电力供应紧张的地区急需大量性能可靠、造价较低的太阳能灯箱取代传统的灯箱广告。
由于目前市面上太阳能灯箱的LED背光源都是单向发光的,安装在金属字背面并直射在字上,以提高字的亮度,由于背光源LED发光管的扩散角只有15~30度,虽然亮度高,但其光照面积小,在灯箱表面形成阴影,影响到显示画面的效果。而且其配套的LED驱动电路仅采用简单的整流与限流配合,具有简单的限制电流的功能,但却不具备恒流的功能,而且功率太小,每个驱动模块只有1W~3W,还存在自耗电大(占总能耗的15~20%)的缺陷,生产一只灯箱需要使用数十个驱动模块。不但使得灯箱的可靠性下降,也提高了成本。而且,受LED光源单向性的限制,现在制作的各种以LED为光源的灯箱,其中的LED光源只具有单面背光源的功能。相应的,灯箱也只能做成单面灯箱,远远不能满足市场对灯箱形式的多样性要求。随着市场的进步,越发需要以LED为光源的双面灯箱。
发明内容
针对上述问题,本发明的主要目的在于提供一种亮度高、能耗低并可提高可靠性的采用LED光源的双面灯箱。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种采用LED光源的双面灯箱,包括灯箱箱体、图案层、多个LED发光模块和电源,其特征在于:所述灯箱箱体包括前、后面板和外框,所述外框沿所述灯箱体侧面中心线环设,固定所述前、后面板,图案层覆设在所述前、后面板上;所述各LED发光模块间隔固定在所述双面灯箱侧面的中心线上,通过线路连接导通,每一LED发光模块包括多个超高亮度大扩散角的LED发光管,设置在一基板上;一LED驱动电路,为大功率集成式LED背光源恒流模块,其输入端连接所述电源,输出端连接所述LED发光模块,为所述LED发光模块提供恒定的电压、电流。
所述基板为铝质,LED发光管封装在所述铝质基板上,形成一体化状态。
所述基板为可大角度弯折的柔性基板,LED发光管设置在所述柔性基板上。
所述前、后面板采用专用的亚克力吸塑材料制成的扩散板制作而成。
各所述LED背光源模块采用多组串并联方式连接。
各所述LED背光源模块采用多组串并联方式连接。
所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
所述LED驱动电路采用IC程序控制,用负反馈电路软件控制输出。
采用上述技术方案,本发明可采用太阳电池或交流供电,与普通双面灯箱结合,组成低成本高效可靠的太阳能LED双面灯箱。由于本发明采用无灯丝光源照明,寿命和高低温性能可靠性大大提高,完全不同于传统LED背光源灯箱。与传统照明灯具相比,相同亮度可节电90%,并能在低温40度的环境下直接启动,无逆变器,可靠性提高20倍。而且本实用新型采用大功率集成式LED背光源恒流模块取代传统的LED驱动电路,使过去需要数十个的驱动电路降为只需一个,不但降低了成本,使安装工作简化,更能明显提高灯箱的可靠性,降低故障率。本实用新型将LED发光管制作在基板上,实现模块化,达到安装简便的功效。
本发明制作的双面灯箱面积由总面积0.1平方米直到2平方米,100米外距离清晰可见。主要应用于小型服务性单位以及家庭饭店,旅馆、加油站、旅游区等信息标志指示。通过夜间明显的图形,公共信息标识,文字介绍引导用户进行消费和提高收入。
附图说明
图1是本发明的组成示意图
图2是本发明结构示意图
图3是本发明的剖视图
具体实施方式
现举以下实施例并结合附图对本发明的结构及功效进行详细说明。
如图1所示,本发明包括灯箱箱体1、LED背光源模块2、LED背光源驱动电路3和电源4。
如图2、图3所示,灯箱箱体1为普通的双面灯箱箱体,包括前、后面板11和外框12。前、后面板11采用专用的亚克力吸塑材料制成的扩散板制作,外框12沿双面灯箱侧面中心线环设,将前、后面板11固定,图案层(图中未示)则覆设在前、后面板11上。灯箱体1的形状是按广告设计的需要制作的,可以是方型、矩形、圆形或其它各种形状。
LED背光源模块2是专门为双面灯箱设计的,采用特定角度的超高亮度大扩散角发光管制作而成。LED背光源模块2根据安装的灯箱箱体的形状采用不同的设置方式。当安装在方形、矩形灯箱中时,LED背光源模块2制作为方型LED背光源模块,如采用4个扩散角为140~160度的超高亮度LED发光管制成方型LED背光源模块,LED发光管为一体化封装在2毫米厚的铝基板5,使LED发光管与铝基板5形成一个整体。每一LED背光源模块2中LED发光管的数量依据灯箱面积大小设置,小面积灯箱从3、4只至数十只不等,按照灯箱面积选用适合的LED背光源模块2。铝基板5既可以为LED散热,保证背光源模块2的运行温度稳定于42~45℃之间低温运行,延长背光源模块的使用寿命,又可以在铝基板上使用机械加工打孔以便于安装。LED背光源模块2也可以采用将LED发光管制作在可大角度弯曲的柔性板上的方式,以满足圆形或其它异形箱体的安装需要。
最适合双面灯箱的LED光源的技术指标为:色温4500~6000K,扩散角90~160度。单只LED的光强至少达到1500mcd~2500mcd,同时将每个背光源模块2的功率控制在0.4W,工作电压为DC12V。
组装时,根据不同的灯箱面积选择不同扩散角、数量及光强的LED背光源模块,以达到平均亮度为60尼特的标准,形成亮度均匀的画面。所有背光源模块2均沿灯箱侧面中心线位置间隔适当距离安装并用螺钉固定,达到灯箱两侧均有均匀亮度的效果。为了提高可靠性和亮度,LED背光源模块2采用多组串、并联方式连接。
由于受背光源模块2的功率所限,所以对双面灯箱的面积有一定要求,且双面灯箱的面积与背光源模块2的LED数量、扩散角的配置关系到灯箱的显示效果。当双面灯箱总面积超过2平方米,厚度超过100毫米时,效果将不能达到平均亮度为60尼特的标准。经实验得知:
对于单侧面积在0.3~0.6平方米以下的方型、矩形双面灯箱,或直径在0.5~0.8米的圆形双面灯箱,采用的LED扩散角为110度,每个背光源模块2上的LED数量以3只为宜。
对于单侧面积在1平方米~2平方米的方型、矩形双面灯箱,或直径在1米的圆形双面灯箱,采用的LED扩散角为90度,每个背光源模块2上的LED数量以4只为宜。
国家制定的标准双面灯箱的尺寸通常为:400×600×90mm,600×1000×100mm,1000×1600×100mm,直径700mm圆形灯箱,用于制作灯杆或墙壁悬挂小型双面灯箱。本发明都能满足上述标准灯箱要求。
本发明中的LED背光源驱动电路3为大功率集成式LED背光源恒流模块,分为10W、20W、25W三种,采用IC程序控制,采用负反馈电路软件控制输出。当输入电压高时自动降低输出电流与电压,输入电压低时自动提高输出电压与电流,实现恒压、恒流。因为太阳能发电系统的电压变化较大(10.8~13.6V),这种LED背光源驱动电路3便可保证灯箱的亮度与延长LED模块寿命。由于LED背光源驱动电路3采用软件设计集成,元件少,成本低,能耗少,自耗电只占总能耗的3~5%,特别适用太阳能发电系统。由于LED背光源驱动电路3可以从生产厂家订购,在此不再赘述。
由于本发明双面灯箱的功率一般在20~40W左右,因此可以实现一个灯箱只使用一个LED背光源驱动电路3,并且可实现宽电压输入(9~16V),负反馈恒流输出,减少50%的硬件,使LED灯源发光可靠性明显提高。
本发明的电源4可以采用太阳能发电系统、风力发电系统或普通的交流电源等各种供电方式,适于各种场所安装使用。适用电压为DC12V(太阳能系统用)、DC24V(风力发电机系统用)以及AC220V电源。由于本发明在LED驱动电路中加装有专用恒流降压模块,使得本发明特别适用于太阳能路灯上的悬挂式灯箱。
本发明兼有新能源和新光源的优点,在灯箱广告方面可替代传统的白炽灯和荧光灯,超高亮度大扩散角的LED光源寿命达到5万小时,是普通节能灯的15-20倍。与其它灯具相比,相同亮度节能90%以上,尤其是可在零下40度正常工作,无逆变器,可替代日光灯管,可靠性提高20倍。且亮度可根据用户需要调整,在功率为25W/平方米的情况下,平均亮度可达到60尼特,非常适用于制作各种显示系统。
本发明可广泛应用于公益广告宣传、小区楼宇照明及交通、市政、广告、房地产、旅游区等部门,如旅游度假村和楼宇标志牌,高速公路警示牌,公共汽车站牌,广告灯箱,小区公园简介,道路指示等。还可以设计成变色变光,闪烁动态,大量应用在广告行业。可提高人们环保意识,改善生态环境,节约能源及美化城市的作用。
Claims (10)
1、一种采用LED光源的双面灯箱,包括灯箱箱体、图案层、多个LED发光模块和电源,其特征在于:
所述灯箱箱体包括前、后面板和外框,所述外框沿所述灯箱体侧面中心线环设,固定所述前、后面板,图案层覆设在所述前、后面板上;
所述各LED发光模块间隔固定在所述双面灯箱侧面的中心线上,通过线路连接导通,每一LED发光模块包括多个超高亮度大扩散角的LED发光管,设置在一基板上;
一LED驱动电路,为大功率集成式LED背光源恒流模块,其输入端连接所述电源,输出端连接所述LED发光模块,为所述LED发光模块提供恒定的电压、电流。
2、如权利要求1所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述基板为铝质,LED发光管封装在所述铝质基板上,形成一体化状态。
3、如权利要求1所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述基板为可大角度弯折的柔性基板,LED发光管设置在所述柔性基板上。
4、如权利要求1或2或3所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述前、后面板采用专用的亚克力吸塑材料制成的扩散板制作而成。
5、如权利要求1或2或3所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:各所述LED背光源模块采用多组串并联方式连接。
6、如权利要求4所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:各所述LED背光源模块采用多组串并联方式连接。
7、如权利要求1或2或3或6所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
8、如权利要求4所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
9、如权利要求5所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述LED发光管的扩散角在90~160度之间。
10、如权利要求1所述的一种采用LED光源的双面灯箱,其特征在于:所述LED驱动电路采用IC程序控制,用负反馈电路软件控制输出。
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