CN103148393B - 基于高压恒流技术的led5050模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高压恒流技术的LED5050模组，其特征在于，包括两组相互并联的发光LED单灯，一个恒流模块，和连接于该恒流模块输入端的高压直流稳压电源；其中，所述发光LED单灯包括LED二次配光透镜，位于该LED二次配光透镜下方并与之注塑为一体结构的注塑外壳，位于该注塑外壳内部的PCB板，以及位于该PCB板上表面的LED5050，和与该LED5050反向并联的稳压二极管；该稳压二极管通过导线与所述恒流模块的输出端连通。本发明通过内发光LED单灯的改进，和恒流技术的设计，实现了所有发光LED单灯的均匀发光，增加了安装、维护的方便性，提高了LED模组的整体性能，具有很高的实用价值和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯组，具体地说，是涉及一种基于高压恒流技术的LED5050模组。
背景技术
近年来，LED广告标识产业取得了突飞猛进的发展。随着全球节能意识的高涨，以及在相对传统光源电价较高的背景下，促使商业、建筑、广告标识领域持续导入LED光源。作为LED广告标识的一个分支，一种LED户外发光字以白天美观、夜晚亮丽、省电节能、经久耐用等诸多优点在一面市就以燎原之势迅速走红，广受喜爱。这种户外广告发光字工程的核心便在于LED模组系统。
目前，户外广告发光字的LED模组光源主要采用的是草帽LED灯作为光源，其主要存在以下几方面的问题：
（1）采用草帽LED灯，不仅发光亮度低，而且发光角度窄；
（2）由于草帽LED灯的驱动电压低，而传输过程存在压降问题，因此，LED电源的输送距离较短，只有将LED电源安装在LED光源附近，才能保证正常供电；而将LED电源安装在LED光源附近，就意味着LED电源必然经常工作在露天环境中，这就要求LED电源必须具备良好的防水防尘能力，从而使得LED电源的设计和制造成本大大增加；
（3）草帽LED灯的电源采用的不是恒流技术，电压的衰减，造成众多LED电流大小不一，以致于不同LED灯之间亮度均匀性很差；
（4）电压低，电流高，衰减就大，因此需要连接更多的电源线，如此一来，导致电路的连线方案变得十分复杂，不仅给安装施工造成麻烦，后期维护也十分困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高压恒流技术的LED5050模组，主要解决现有技术中存在的因驱动电压低而限制电源传输距离以致于引起电源成本增加的问题，以及非恒流电源技术使得LED灯之间均匀性差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
基于高压恒流技术的LED5050模组，包括两组相互并联的发光LED单灯，一个恒流模块，和连接于该恒流模块输入端的高压直流稳压电源；其中，所述发光LED单灯包括LED二次配光透镜，位于该LED二次配光透镜下方并与之注塑为一体结构的注塑外壳，位于该注塑外壳内部的PCB板，以及位于该PCB板上表面的LED5050，和与该LED5050反向并联的稳压二极管；该稳压二极管通过导线与所述恒流模块的输出端连通。
为了保证恒流模块的防水防尘效果，所述恒流模块包括一个第二注塑外壳，以及被该第二注塑外壳完全包裹的恒流电路板。
进一步的，所述恒流电路板包括第二PCB板，以及安装于该第二PCB板上的恒流电路；该恒流电路包括两个相互并联的LC1912三极管，以及与该两个LC1912三极管的并联支路相串联的快恢复稳压二极管SS14，且在每一个LC1912三极管的集电极均连接有一个电阻；所述恒流电路的输入端与所述高压直流稳压电源相连接，而其输出端则与所述发光LED单灯的稳压二极管相连接。
每一组发光LED单灯由至少两颗发光LED单灯相互串联组成。
为了确保透光率，提高亮度，所述LED二次配光透镜由透明的PVC材料制作而成。
为了保证足够的供电电压，实现远距离供电，所述高压直流稳压电源的电压为36V。
进一步地，所有电路连接线均为软质的仿硅胶线。
为了便于安装，省力的同时保证可靠性，所述发光LED单灯的注塑外壳为二次阶梯结构。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明通过设置恒流模块，采用恒流精度极高的LC1912恒流三极管实现恒流技术，大大提高了抗衰减能力，保证了所有发光LED单灯中LED5050上电流大小的一致性，即保证了发光亮度的一致性，避免了LED灯组受电流大小的变化影响导致亮度不一的问题；而且，恒流模块采用模块化设计，并在外面包裹有注塑外壳，既保证了防水防尘效果，又降低了电路的维护难度；
（2）本发明对发光LED单灯的外部结构和内部电路都进行了重新设计，对于外部结构，采用高纯度的透明PVC材料制作成专用透镜，透光率则可达到98%以上；而对于内部电路，让用于发光的LED5050反向并联一个稳压二极管，再与恒流电路中的快恢复稳压二极管SS14相互配合，从而有效避免了一颗发光LED单灯熄灭对其他发光LED单灯的影响，有效减小了整个LED模组的大故障率风险；
（3）本发明通过对LED模组的各个细节进行综合分析、设计与改进，通过一个个局部的改进，最终叠加成对LED模组的重大改进，使LED模组的性能和成本都得到了全面性的改善，不仅对外部环境具有了更强的适应能力，而且更加节能省电、使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中发光LED单灯的结构示意图。
图3为本发明中恒流模块的结构示意图。
图4为本发明中恒流电路的电路原理图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-LED二次配光透镜，2-LED5050芯片，3-PCB板，4-稳压二极管，5-注塑外壳，6-导线，7-LC1912三极管，8-电阻，9-快恢复稳压二极管SS14。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，基于高压恒流技术的LED5050模组，主要包括三大部分：高压直流稳压电源、恒流模块和发光LED灯组。其中，高压直流稳压电源采用36V电源，而在LED行业中，给LED灯供电的电压始终高于LED的管压降，即始终大于5V，一般的高压为12V、24V。通过配置36V高压电源，为实现远距离供电、节约输电线上电能的消耗打下了基础。
恒流模块是本发明中的一大设计。由于现有技术并未采用恒流技术，因此受电压衰减的影响，发光LED单灯上的电流经常出现波动，进而导致各个发光LED单灯的发光亮度很难均匀，而发光亮度的均匀性则直接影响着户外广告发光字的美感，即直接影响着广告效果，基于此种问题，本发明专门添加了恒流模块。如图3和图4所示，该恒流模块的核心为两个相互并联的LC1912恒流三极管，在每一个LC1912恒流三极管的集电极均连接有一个电阻，两个LC1912恒流三极管并联后，输入端与36V的高压直流稳压电源接通，输出端串联一个快恢复稳压二极管SS14后串联发光LED灯组。所述LC1912恒流三极管具有很高的恒流精度，能够有效增强整个电路的抗衰减能力，为发光LED灯组稳定地提供恒定电流，保证所有发光LED单灯的发光亮度一致。
为了保证防水、防尘、防腐蚀效果，本发明还专门设计了一个第二注塑外壳，利用该第二注塑外壳，将LC1912恒流三极管、电阻和快恢复稳压二极管SS14以及作为载体的PCB板全部包裹起来，恒流电路通过导线延伸至第二注塑外壳的外部，与其他电路实现连接。另外，为了便于恒流模块的安装，在注塑外壳上设计有安装孔，以实现恒流模块的安装。
为了提高整体性能，本发明在发光LED灯组上花费了大量精力，对发光LED单灯进行了全面改进。如图1和图2所示，在本实施例中，整个发光LED灯组由两组发光LED单灯并联而成，而在每一组中，又由五个发光LED单灯串联而成，且所有的发光LED单灯完全相同。所述发光LED单灯的外部结构由LED二次配光透镜和一个注塑外壳构成，其中，LED二次配光透镜采用高纯度的透明PVC材料制作而成，其透光率可达98%，照明效果的优势十分明显。
为了便于发光LED单灯的内部电路布局与连线，本发明在内部电路的布局方面进行了专门设计。首先将作为载体的PCB板沿发光LED单灯横截面的方向布置，然后将主要的发光芯片——LED5050设置于PCB板的上表面，即朝向LED二次配光透镜的方向，使得LED5050发出的光源能够直接作用于LED二次配光透镜上。而为了避免一个发光LED单灯熄灭导致与其串联的其他发光LED单灯也熄灭，在LED5050所在的PCB板上表面上还单独地反向并联有一个稳压二极管，由于恒流模块中的快恢复稳压二极管SS14与该稳压二极管成串联关系，能够防止反向稳压二极管因为电路接反而烧掉，对其形成保护效果，因此，即使发光LED单灯熄灭，即LED5050停止工作，也能够保证整个电路仍然保持通路，以确保其他发光LED单灯正常工作。并且，LED5050和稳压二极管位于PCB板的同一个表面上，能够大大减少布局设计和连线的麻烦，使电路连接更加方便，连线更加清晰明了，一目了然。
在本发明中，恒流模块和发光LED单灯均由各自的注塑外壳包裹，从而使整个模组的元器件都具有了很好的防尘防水效果，使LED模组对恶劣环境的适应能力大大增强，市场价值明显提高。另外，所有电路的连接线统一采用软质的仿硅胶线，并且对电源正极、负极及电路的中间连线采用不同的颜色，即：与电源正极连接端用红色线，与电源负极连接端用黑色线，中间连接线用白色。这种设计使得在安装施工方面难度大大降低，使施工人员的思路保持清晰，从而有效避免接线错误，确保电路正常；同时，也为使用过程中的维护、检修提供了极大的方便。
通过对上述各个部件、细节的改进，本发明使户外广告发光字LED模组在整体成本、发光性能、使用寿命等多个方面都取得了很大的改善，使其市场价值得到了进一步提升。
上述实施例仅为本发明的优选实施例。但凡在本发明的基础上作简单变换的设计，或进行无创造性劳动得到的改变，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.基于高压恒流技术的LED5050模组，其特征在于，包括两组相互并联的发光LED单灯，一个恒流模块，和连接于该恒流模块输入端的高压直流稳压电源；其中，所述发光LED单灯包括LED二次配光透镜，位于该LED二次配光透镜下方并与之注塑为一体结构的注塑外壳，位于该注塑外壳内部的PCB板，以及位于该PCB板上表面的LED5050，和与该LED5050反向并联的稳压二极管；
所有发光LED单灯、恒流模块与高压直流稳压电源相互独立，每一组发光LED单灯由至少两颗发光LED单灯相互串联组成，同组的所有发光LED单灯利用内部的稳压二极管通过软质的仿硅胶线相互串联，两组发光LED单灯并联后通过软质的仿硅胶线与所述恒流模块串联，并与所述高压直流稳压电源构成回路；所述发光LED单灯的注塑外壳为二次阶梯结构；所述LED二次配光透镜由透明的PVC材料制作而成；
所述高压直流稳压电源的电压为36V。
2. 根据权利要求1所述的基于高压恒流技术的LED5050模组，其特征在于，所述恒流模块包括一个第二注塑外壳，以及被该第二注塑外壳完全包裹的恒流电路板。
3.根据权利要求2所述的基于高压恒流技术的LED5050模组，其特征在于，所述恒流电路板包括第二PCB板，以及安装于该第二PCB板上的恒流电路；该恒流电路包括两个相互并联的LC1912三极管，以及与该两个LC1912三极管的并联支路相串联的快恢复稳压二极管SS14，且在每一个LC1912三极管的集电极均连接有一个电阻；所述恒流电路的输入端与所述高压直流稳压电源相连接，而其输出端则与所述发光LED单灯的稳压二极管相连接。
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