CN102901026A - 单点发光大功率led路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单点发光大功率LED路灯，其主要技术特点是：由太阳能电池组件、蓄电池、控制器、LED模组、灯体等组成，控制器包括PWM调光控制器、调光恒流模块和智能控制器，灯体主要包括灯芯板、散热模块，其中太阳能电池组件、蓄电池、调光恒流模块分别与PWM调光控制器相连，调光恒流模块再与LED模组、灯体依次连接，灯芯板采用高导热、高散热的金属基板，使散热片温度分布均匀，从而使得散热作用发挥到最大，LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，光线柔和，更接近自然光。本发明设计合理，具有绿色、高效、可靠、耐用、安装方便、通用性强、照度衰减慢等特点。

Description

单点发光大功率LED路灯
技术领域
 本发明属于半导体照明灯具领域，尤其是一种单点发光大功率LED路灯。
背景技术
目前，我国的城市照明和道路照明大多由高压钠灯、无极灯等配合相应的灯具组成，其中高压钠灯是目前路灯的主流光源，而这几种光源均是通过气体放电达到照明的目的，随着科技的发展，人们对新的照明时代的要求越来越高，气体放电灯就会由于其工作特性本身而不可避免的暴露不适应新的照明时代要求的诸多缺陷，现有的传统光源离“绿色照明”的要求越来越远，因为国际通行的“绿色照明”规范应为：通过科学照明设计，采用效率高（节能）、寿命长、安全和性能稳定照明电器产品，改善和提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益环境并充分体现现代文明的照明，也就是“绿色照明”至少要求节约能源与环境保护相结合，而“节能”和“环保”已是和人们生命息息相关的课题，已成为全球各国基本国策和公民的基本义务与准则，可见，现在传统光源已完全不能满足新的照明时代的“绿色照明”要求。
LED光源的诞生为光源的研究与变更带来了新的曙光，由于LED的发光是利用半导体芯片作为发光材料的电致发光，并且解决了现有传统光源的诸多问题，属于新一代唯一符合“绿色照明”的高效节能照明光源，所以LED的诞生被称为是“继火光、电灯泡之后人类光源的第三次革命”，这为人类告别“爱迪生时代”提供了坚实的基础，但目前的LED路灯更多的是注重太阳能电池和LED部分，而忽略了PWM调光控制器和恒流模块，市面上的控制器大多没有PWM调光能力。
 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明设计合理，具有绿色、高效、可靠、耐用、安装方便、通用性强、照度衰减慢等特点。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：由太阳能电池组件、蓄电池、控制器、LED模组、灯体等组成，控制器包括PWM调光控制器、调光恒流模块和智能控制器，灯体主要包括灯芯板、散热模块和构架，其中太阳能电池组件、蓄电池、调光恒流模块分别与PWM调光控制器相连，调光恒流模块再与LED模组、灯体依次连接，灯芯板采用高导热、高散热的金属基板，使散热片温度分布均匀，从而使得散热作用发挥到最大，LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，光线柔和，更接近自然光。
而且，所述的LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，采用QFN封装的方法，封装时注重散热和出光两方面，散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好，性价比较高。出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有效出光，独特的光学配光系统，使有效照度高于常规照明灯具，解决了当今LED灯具单点配光难的问题。
而且，所述的太阳能电池组件采用的单晶硅太阳能电池，光电转换效率最高可达到24%，使用寿命最高可达25 a。
而且，所述的PWM调光控制器利用了LED的快速开关能力和人眼的视觉残留，使得看上去的亮度发生了变化，从而避免了因为调节电流而产生的色谱的变化，利用PWM调光控制器可以使路灯的亮度根据交通流量来变化，从而进一步实现了节能的目的。
而且，所述的调光恒流模块可以在蓄电池刚充满电和快放完电的时候电压的变化范围内保持其输出电流的恒定，从而可以延长蓄电池的使用寿命并且避免电压变化引起的亮度和光谱的变化。
而且，所述的智能控制器包括光控、时间控制和温度控制，可以根据环境亮度自动启闭路灯，防止白日亮灯造成的浪费；可以使路灯在下半夜至黎明时间段道路行车和行人流量减少时自动降低供电电流，将照度控制在安全范围，从而起到增加节能效果和延长灯具只用寿命的功效；当LED工作温度接近其极限临界温度时，自动降低其工作电流，既保证电源不受损害，又保证道路的安全照度。
而且，所述的散热模块选择自然对流散热方式，整灯采用高导热系数铝作为散热主体，在铝基板与散热片的接触面涂上具有较高导热能力的胶状导热硅脂来增大实际接触面积，同时，增大散热片的散热面积，将散热片的结构变形，以方便散热。
本发明的优点和积极效果是：                                                                                            
1、本发明采用单点式发光，光线柔和、发光均匀、分布自然，更接近自然光，封装时所添加的荧光粉和散射剂是极少量的，而且根据需要可封装成暖白色和冷白色，在满足光照需求的同时，更利于眼睛的健康。
2、采用专用散热系统，利用多种散热方法，避免了因过热而导致的LED灯光衰和使用寿命缩短。
3、本发明增加PWM调光控制器和调光恒流模块，可以在频繁启动或关断的状态下工作，并且电压波动范围大，使用更方便。
4、本发明设计合理，具有绿色、高效、可靠、耐用、安装方便、通用性强、照度衰减慢等特点。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种单点发光大功率LED路灯，由太阳能电池组件、蓄电池、控制器、LED模组、灯体等组成，控制器包括PWM调光控制器、调光恒流模块和智能控制器，灯体主要包括灯芯板、散热模块和构架，其中太阳能电池组件、蓄电池、调光恒流模块分别与PWM调光控制器相连，调光恒流模块再与LED模组、灯体依次连接，灯芯板采用高导热、高散热的金属基板，使散热片温度分布均匀，从而使得散热作用发挥到最大，LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，光线柔和，更接近自然光。
本发明的工作原理如图1所示，白天太阳能电池组件将光能转化为电能，通过 PWM调光控制器储存到蓄电池内，晚上蓄电池将电能通过PWM调光控制器和调光恒流模块输出到LED模组，使电能转化为光能，同时LED模组上产生的热量通过良好的导热材料传导到灯芯板，最后经由散热片散热到大气中，当外界散热环境恶劣时，LED模组的温度会达到智能控制器中的温度控制系统设定的温度，温度控制系统得到反馈的信息后，驱动器减少输出，达到限制并降低LED模组温度的目的，智能控制器中光控系统还可以根据环境亮度自动启闭路灯，防止白日亮灯造成的浪费，或者利用时间控制系统使路灯在下半夜至黎明时间段道路行车和行人流量减少时自动降低供电电流，将照度控制在安全范围，从而起到增加节能效果和延长灯具只用寿命的功效。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。 

Claims (7)

1.一种单点发光大功率LED路灯，其特征在于：由太阳能电池组件、蓄电池、控制器、LED模组、灯体等组成，控制器包括PWM调光控制器、调光恒流模块和智能控制器，灯体主要包括灯芯板、散热模块，其中太阳能电池组件、蓄电池、调光恒流模块分别与PWM调光控制器相连，调光恒流模块再与LED模组、灯体依次连接，灯芯板采用高导热、高散热的金属基板，使散热片温度分布均匀，从而使得散热作用发挥到最大，LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，光线柔和，更接近自然光。
2. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的LED模组是将LED芯片进行封装前的组合，最后封装成一个发光点，采用QFN封装的方法，封装时注重散热和出光两方面，散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好，性价比较高；出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有效出光，独特的光学配光系统，使有效照度高于常规照明灯具，解决了当今LED灯具单点配光难的问题。
3. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的太阳能电池组件采用的单晶硅太阳能电池，光电转换效率最高可达到24%，使用寿命最高可达25 a。
4. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的PWM调光控制器利用了LED的快速开关能力和人眼的视觉残留，使得看上去的亮度发生了变化，从而避免了因为调节电流而产生的色谱的变化，利用PWM调光控制器可以使路灯的亮度根据交通流量来变化，从而进一步实现了节能的目的。
5. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的调光恒流模块可以在蓄电池刚充满电和快放完电的时候电压的变化范围内保持其输出电流的恒定，从而可以延长蓄电池的使用寿命并且避免电压变化引起的亮度和光谱的变化。
6. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的智能控制器包括光控、时间控制和温度控制，可以根据环境亮度自动启闭路灯，防止白日亮灯造成的浪费；可以使路灯在下半夜至黎明时间段道路行车和行人流量减少时自动降低供电电流，将照度控制在安全范围，从而起到增加节能效果和延长灯具只用寿命的功效；当LED工作温度接近其极限临界温度时，自动降低其工作电流，既保证电源不受损害，又保证道路的安全照度。
7. 根据权利要求1所述的单点发光大功率LED路灯，其特征在于：所述的散热模块选择自然对流散热方式，整灯采用高导热系数铝作为散热主体，在铝基板与散热片的接触面涂上具有较高导热能力的胶状导热硅脂来增大实际接触面积，同时，增大散热片的散热面积，将散热片的结构变形，以方便散热。
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