CN101666442A - 一种自动温控led软管灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动温控的LED软管灯，包括透光灯管、柔性内肠、灯体、自动温控电路；采用自动温控电路，动态调整软管灯工作电流，防止温过快升高，采用柔性内肠，方便软管灯的维修。

Description

一种自动温控LED软管灯
技术领域
本发明涉及一种LED显示的应用，具体地说，是涉及一种自动温控的LED软管灯。
背景技术
目前市场上所广泛应用的LED软管灯，其普遍为：以三种颜色的发光二极管R、G、B(R为红色发光二极管、B为蓝色发光二极管、G为绿色发光二极管)，作为一个发光点的基本单元，即一个像素，并通过塑封、灌胶形成一个软管灯。然后以R、G、B软管灯为基本单元，组合成图案实现夜景装饰，或者组成LED显示屏来完成显示功能。
现有技术主要存在以下缺点：
另外现有的软管灯由于LED灯体固定、密封在塑性材料内部，首先，容易带来散热不良问题，局部过热，造成安全隐患；其次，灯体一旦损坏，无法修复，只能更换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种自动温控的LED软管灯。
本发明的技术方案如下：
一种自动温控的LED软管灯，包括透光灯管、柔性内肠、散光层、灯体、自动温控电路；
所述透光灯管密封性包裹在所述柔性内肠外部；
所述柔性内肠内部设置有贯通空腔；
所述散光层填充在所述柔性内肠与所述灯体之间的空腔部分；
所述灯体置于所述柔性内肠空腔内部；
所述灯体包括：柔性PCB板，设置在柔性PCB板上的LED发光单元，包括至少一个LED灯，和设置在柔性PCB板上控制LED发光单元发光的芯片；
所述芯片中至少包括一个驱动芯片；
所述驱动芯片，包括一外接电阻输入端和至少一驱动输出端，所述外接电阻输入端用于设置输出电流，所述驱动输出端用于驱动所述LED发光单元发光；
所述自动温控电路包括一正温度系数热敏电阻和一限流电阻，所述热敏电阻和限流电阻串连连接在所述外接电阻输入端和地之间，所述热敏电阻和所述限流电阻设置在所述PCB板上；
所述的LED软管灯，所述热敏电阻的居里点为50摄氏度至80摄氏度。
所述的LED软管灯，所述热敏电阻的居里点为60摄氏度。
所述的LED软管灯，所述限流电阻采用阻值为100Ω-700Ω的电阻器。
所述的LED软管灯，所述透光灯管内部设有至少一条沿所述透光灯管延伸的凸棱，所述柔性内肠外部设有至少一条沿所述柔性内肠延伸的与所述凸棱大小配合的凹槽，所述凸棱和所述凹槽配合活动连接。
所述的LED软管灯，所述透光灯管内部设有至少一条沿所述透光灯管延伸的凹槽，所述柔性内肠外部设有至少一条沿所述柔性内肠延伸的与所述凹槽大小配合的凸棱，所述凸棱和所述凹槽配合活动连接。
所述的LED软管灯，在所述贯通空腔外壁沿纵向设置一直线切口。
所述的LED软管灯，在所述贯通空腔外壁沿纵向设置一曲线切口。
所述的LED软管灯，所述切口两个接合面处设置固定接合部件。
所述的LED软管灯，每一所述驱动输出端分别连接并控制一个LED灯。
从以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
1、温度升高时，热敏电阻阻值升高，驱动输出端的驱动电流随之下降，缓解软管灯温度升高，能够实现软管灯自动温控功能。
2、采用居里点为50℃-80℃的热敏电阻，在软管灯温度低于50℃-80℃时，热敏电阻阻值恒定，输出驱动电流不会变化，软管灯能够稳定工作，在软管灯温度升高到50℃-80℃以上时，热敏电阻阻值显著升高，驱动电流显著降低，软管灯温度随之降低或者不再继续升高。
3、实现单灯亮度控制，方便对各灯点的亮度进行校正，实现更好的白平衡效果。
4、软管灯内部设置空腔，满足散热需要，空腔外壁设置切口，并且在软管灯内出现故障时，可以将其拆开进行修复。
附图说明
图1为本发明软管灯的结构示意图；
图2是本发明软管灯的灯体结构示意图之一；
图3是本发明正温度系数热敏电阻阻值-温度变化曲线；
图4是本发明软管灯的截面图；
图5是本发明软管灯柔性内肠的结构示意图之一；
图6是本发明软管灯柔性内肠的结构示意图之二；
图7是本发明软管灯柔性内肠切口的局部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种自动温控的LED软管灯，包括透光灯管101、柔性内肠102、灯体105和自动温控电路100；透光灯管101与柔性内肠可以采用热塑性阻燃绝缘塑料PVC，透光灯管101密封性包裹在柔性内肠102外部，柔性内肠102内部设置一空腔103，本实施例中空腔形状为半圆形，也可以为其他形状比如矩形、三角形等，灯体105置于柔性内肠102的空腔103内部，灯体包括：柔性PCB板、设置在柔性PCB板上的LED发光单元、设置在柔性PCB板上的控制LED发光单元发光的芯片；LED发光单元包括至少一个LED灯，灯体还包括至少一芯片，该芯片用于控制LED发光单元发光，芯片中至少包括有一个驱动芯片，该驱动芯片包括一外接电阻输入端(R_EXT)和至少一驱动输出端，所述外接电阻输入端用于根据电阻阻值的大小设置驱动输出端输出电流的大小，计算公式为IOUT＝VR_EXT/(R1+R2)，所述驱动输出端输出驱动信号给所述LED发光单元，控制LED发光单元发光；
自动温控电路100包括一正温度系数热敏电阻R2和一限流电阻R1，R1串联R2后连接在所述外接电阻输入端(R_EXT)和地(GND)之间，所述热敏电阻和所述限流电阻设置在所述PCB板上，可以检测PCB板周边器件(芯片、LED灯等)的温度变化；金属散热面罩固定连接在PCB板上，金属散热面罩可以使用导热金属压铸形成容纳LED灯的网格状面罩(如图1-B所示)，各网格之间相互独立。这样使用正温度系数热敏电阻能够使软管灯的工作电流，在一定条件下，随着温度升高而降低，降低了软管灯的热损坏故障率，使用金属散热面罩将软管灯内芯片和LED灯产生的热量通过散热孔传导出去，避免部件过热损坏。
一个例子，还可以在透光灯管101内部设置一条沿透光灯管101延伸的凸棱104，柔性内肠102外部设有至少一条沿柔性内肠延伸的与凸棱大小配合的凹槽，凸棱104和凹槽配合连接，固定柔性内肠102和透光灯管101的相对位置，同理，也可以在透光灯管101内部设有至少一条沿透光灯管延伸的凹槽，柔性内肠外部设有至少一条沿柔性内肠延伸的与凸棱大小配合的凸棱，凸棱和凹槽配合连接。由于凹槽与凸棱的紧密配合，使得柔性内肠与透光灯管能够达到完全贴服，不易脱落的效果，并且柔性内肠和透光灯管不会发生相对旋转，引起线路损坏。
又一个例子，上述LED软管灯还包括一散光层，比如可以使用透明树脂材料，经高速搅拌或其它工艺生成大量密集细微气泡；或大量密集的玻璃微珠与透明树脂漆的混合物，经快速固化而成，将上述材料填充在柔性内肠与灯体之间的空腔部分。采用散光层能使软光灯光线柔和均匀，视觉效果好。
又一个例子，上述LED软管灯，芯片上每一信号输出端连接一个单色LED灯，实现对软管灯上的红、绿、蓝色LED灯进行独立的单灯亮度调整，方便实现更高的灰度级别。
实施例2
如图2所示为自动温控软管灯在应用中的一种电路结构，驱动芯片采用带有三个驱动输出端OUT1、OUT2和OUT3的恒流驱动芯片，该芯片13管脚为外接电阻输入端R_EXT，通过该管脚所连接的电阻阻值的大小调节其恒流输出端OUT1、OUT2和OUT3的输出电流大小，公式为IOUT＝VR_EXT/(R1+R2)，其中VR_EXT为R_EXT脚的电压，R1为限流电阻的阻值，R2为热敏电阻的阻值，LED发光单元由一个红色发光二极管R、一个绿色发光二极管G、一个蓝色发光二极管B以及电阻R1、R2、R3组成，LED灯分别与R1、R2、R3串联；电源正极线路VCC和电源负极线路GND给电路提供电压；上位控制系统发送时钟信号(CKIN)、使能信号(OEIN)、载入信号(LIN)和数据信号(DIN)，通过驱动输出端OUT1、OUT2和OUT3输出驱动信号控制LED发光单元发光；驱动芯片还具有报错指示端ERR，当驱动芯片发生故障时，芯片通过报错指示端ERR(图中未示出)将错误信号发送给指示单元，比如LED指示灯报警、蜂鸣器报警，维护人员根据LED灯的指示或者蜂鸣器的声音信号即可知道故障位置，方便检修。
实施例3
在上述各实施例的基础上，本实施例优选采用正温度系数(PTC，positive temperature coefficient)热敏电阻器R2，如图3所示，为正温度系数热敏电阻器的电阻-温度曲线，由于LED灯和LED驱动芯片的较佳工作温度为50℃至80℃(如图中A点和C点所示)，高于80℃则有损坏的危险，因此在温度升高到80℃之前，必须对温度进行控制，因此优选采用居里点为50℃至80℃，最佳的为60℃(如图中B点所示)的PTC热敏电阻器。
正温度系数热敏电阻的一种，正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大，目前已普遍采用的PTC热敏电阻器，一般是由BaTiO3为主晶相的材料，添加少量的稀土元素经高温烧结的敏感陶瓷元件，这种材料在温度上升到居里点(正温度特性的起点称为居里点)时，其阻值会以指数形式增加，从而对电路进行限制和保护。
优选的，限流电阻R1采用阻值为100Ω至700Ω的电阻器，由于正常温度下，热敏电阻器的阻值在300Ω左右，这样与R1串联以后，形成一阻值为400Ω至1KΩ的限流电阻组合，驱动芯片13脚电压为VR_EXT，比如VR_EXT为18.8V左右，那么驱动芯片的输出端正常温度下即可得到18毫安至50毫安的驱动电流，满足高亮度LED的需要。
这样采用PTC热敏电阻器，当软管灯内温度升高到居里点时，热敏电阻器R2的阻值急剧升高，带动驱动芯片的输出电流降低，起到控制温度继续升高的作用，防止器件过热损坏。
实施例4
图4为一种软管灯的截面图，该软管灯的透光灯管101上沿灯管内部纵向设置五条梯形凹槽，柔性内肠104外部沿纵向设置相同数量的，相同形状和大小的梯形凸棱，该凸棱与凹槽配合连接，柔性内肠内部形成半圆形空腔，带有LED发光单元和芯片的柔性PCB板置于上述半圆空腔内，此种结构设置的好处是，可以较好固定柔性内肠104和透光灯管101的位置，进而固定发光单元105的位置，避免发光单元105在柔性内肠104内部扭转，避免柔性内肠104在透光灯管内部扭转。
实施例5
如图5所示，在柔性内肠102的内部设置贯通空腔103，在所述贯通空腔103外壁沿纵向设置一直线切口1061，通常状态下该接口可用粘性胶等物质粘合，在安装灯体105的时候，该切口可以掀开，方便操作，并且软管灯内部灯点或芯片出现不可逆转的损坏情况下，可以通过该切口，拆开软管灯进行修复。
如图6所示，为了增加切口的结合强度和牢靠性，所述切口设置为曲线切口1062，曲线切口能够增加结合面积，提高强度。
如图7所示，在上述切口的两个接合面处设置固定接合部件，该固定结合部件包括1071和1072，其中1071为球状突起物，1072为球状凹槽，当然1071和1072也可以为其他能够固定结合的形状，比如弹性插接件等，这样更进一步增加了柔性内肠102的强度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种自动温控的LED软管灯，其特征在于：包括透光灯管、柔性内肠、散光层、灯体、自动温控电路；
所述透光灯管密封性包裹在所述柔性内肠外部；
所述柔性内肠内部设置有贯通空腔；
所述散光层填充在所述柔性内肠与所述灯体之间的空腔部分；
所述灯体置于所述柔性内肠空腔内部；
所述灯体包括：柔性PCB板，设置在柔性PCB板上的LED发光单元，包括至少一个LED灯，和设置在柔性PCB板上控制LED发光单元发光的芯片；
所述芯片中至少包括一个驱动芯片；
所述驱动芯片，包括一外接电阻输入端和至少一驱动输出端，所述外接电阻输入端用于设置输出电流，所述驱动输出端用于驱动所述LED发光单元发光；
所述自动温控电路包括一正温度系数热敏电阻和一限流电阻，所述热敏电阻和限流电阻串连连接在所述外接电阻输入端和地之间，所述热敏电阻和所述限流电阻设置在所述PCB板上。
2、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，所述热敏电阻的居里点为50摄氏度至80摄氏度。
3、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，所述热敏电阻的居里点为60摄氏度。
4、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，所述限流电阻采用阻值为100Ω-700Ω的电阻器。
5、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，所述透光灯管内部设有至少一条沿所述透光灯管延伸的凸棱，所述柔性内肠外部设有至少一条沿所述柔性内肠延伸的与所述凸棱大小配合的凹槽，所述凸棱和所述凹槽配合活动连接。
6、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，所述透光灯管内部设有至少一条沿所述透光灯管延伸的凹槽，所述柔性内肠外部设有至少一条沿所述柔性内肠延伸的与所述凹槽大小配合的凸棱，所述凸棱和所述凹槽配合活动连接。
7、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，在所述贯通空腔外壁沿纵向设置一直线切口。
8、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，在所述贯通空腔外壁沿纵向设置一曲线切口。
9、根据权利要求8所述的LED软管灯，其特征在于，所述切口两个接合面处设置固定接合部件。
10、根据权利要求1所述的LED软管灯，其特征在于，每一所述驱动输出端分别连接并控制一个LED灯。
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