CN103883904B - 一种带可替换功能模块的led灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带可替换功能模块的LED灯管，包括：带插针的端盖和包含LED光源的条形通用灯体，所述的端盖和通用灯体之间还设有用于控制所述LED光源工作状态的可替换功能模块和与所述可替换功能模块相匹配的转接头，其中所述的端盖、可替换功能模块、转接头、通用灯体之间依次相互固定。本发明的一种带可替换功能模块的LED灯管，通过在灯体和端盖之间设置可替换功能模块以实现在不更换灯具主要部件的前提下控制灯具呈现多种工作模式，具有成本低、操作方便的优点。

Description

一种带可替换功能模块的LED灯管

技术领域

本发明涉及LED灯具领域，具体涉及一种功能可变的、端口可替换的LED灯管。

背景技术

现有市场上以灯管（T8、T5等）形式呈现的灯具大部分用于通用照明领域，少数用于植物补光、动物饲养等特殊领域。灯管因其结构简单、价格低廉等特点使其在各领域广泛应用。实际应用中，灯具的应用环境多变，对灯具的功能类型也提出相应的多样性要求，即灯具功能可调。同一环境中因环境参数的改变，需要调节灯具以保证综合光参数（如环境光与灯具共同作用下的接收面照度值）一致。如在一天中的不同时间段因外界环境中的光强发生改变，为了保持室内始终一致的照度，需要调节灯具的光通量输出；再如，不同植物或同一植物在不同生长阶段对光强、光质等需求存在差异，同样对光源的功能多样性提出要求。在动物饲养领域，针对不同的培养目标需要提供不同的照明环境，以利于动物向着目标方向生长。如禽类养殖中，工饲养鸡种分蛋鸡和肉鸡，强光照能促进肉鸡的食欲，提高肉鸡的发育速度，从而减少饲养的成本、提高饲料使用效率；蛋鸡12周龄后的长光照时间对产蛋有益。

现有灯管产品，无论是以荧光灯还是LED光源，其灯具结构固定、功能单一不可调，导致其应用不灵活，无法满足变化的应用环境（如：用于幼儿、老人不同照明对象的环境），需要针对每一种使用环境制作一款具有相应功能的灯管产品，这样将增加替换过程中的人工成本，特别是灯具的物料成本。

专利号ZL200820115381.8（授权公告号为CN201228929Y）的中国实用新型专利申请公开了一种热均布式发光二极管灯管，包括内部呈中空的透光管体、设置于透光管体内的发光二极管（LED）灯组、两个分别设于透明管体端口处的导电端盖、以及电路控制单元；其中，所述电路控制单元在结构上由两个或两个以上分部所构成，且电路控制单元的各分部均匀分布于LED灯组的电路板上。该技术方案通过电路控制单元能够控制LED灯组，但是其控制模式只有一种，无法满足不同环境的不同使用需求，并且该电路控制单元是固定的，拆下替换困难，无法通过更换电路控制单元实现不同的LED灯组工作模式。

发明内容

本发明针对现有技术中灯管产品中存在的问题，提供了一种带可替换功能模块的LED灯管。

一种带可替换功能模块的LED灯管，包括：端盖（进电端）和包含LED光源的通用灯体（条形），所述的端盖和通用灯体之间还设有用于控制所述LED光源工作状态的可替换功能模块以及与所述可替换功能模块相匹配的转接头，其中，所述的端盖、可替换功能模块、转接头、通用灯体之间依次相互固定。

由于一般的LED灯管结构为灯体加两头带插针端盖，灯体内的光源发光模式固定，因此，整灯工作模式固定。本发明的一种带可替换功能模块的LED灯管采用通用端盖、灯体加可替换功能模块的结构，即在灯管一端的端盖和通用灯体之间加入可替换功能模块，可替换功能模块和灯体之间通过转接头连接，其中，端盖、可替换功能模块、转接头、通用灯体之间依次可通过螺栓、倒锁等结构相互固定。通用灯体内设有LED光源，LED光源可包含有多种LED发光颗粒，如红光、蓝光等多种波长的LED发光颗粒或不同色温的白光颗粒。一方面，通过替换可替换功能模块可以选择性地控制部分LED发光颗粒工作（如红蓝光以不同比例点亮）或同一种LED发光颗粒以不同的状态工作（如调节输入电流改变LED颗粒的光通量输出）；另一方面，可以通过功能模块控制不同波长光源的工作时间，实现各个光源的定时工作功能。

作为优选，所述的端盖、可替换功能模块、转接头、通用灯体相邻两者之间通过螺栓或倒锁结构相互固定。所述的端盖和可替换功能模块之间、所述的转接头和通用灯体之间通过导线电连接并通过螺栓结构机械固定。

转接头用于不同的可替换功能模块与通用灯体之间的连接，即实现任意一款可替换功能模块通过转接头连接通用灯体时均可使灯具实现相应地功能。设置转接头的另一个有益效果在于：当每一次需要改变灯具功能而替换可替换功能模块时，可替换功能模块无需与通用灯体内的光源进行复杂的电连接（每一次的功能改变需要进行不同的电连接），即转接头为适用于任意一款可替换功能模块的通用接口。

作为优选，所述的可替换功能模块和所述的转接头之间采用插针方式实现电连接，具体地，所述的可替换功能模块与所述转接头连接的一端设有插针，所述的转接头与所述可替换功能模块连接的一端设有与所述插针配合的插孔，或者，所述的可替换功能模块与所述转接头连接的一端设有插孔，所述的转接头与所述可替换功能模块连接的一端设有与所述插孔配合的插针。可替换功能模块和转接头之间采用插针方式连接便于生产并提高实际使用时的操作便利性。而且，两者之间的插针连接方式使灯具功能模块化，当灯具出现故障时可快速以模块为单位进行故障检修。

作为优选，所述的LED光源包括红光LED、蓝光LED和白光LED。采用上述三种LED形成的LED光源适用于植物补光领域，红蓝白组合光源有利于植物补光，随着植物的生长或环境光参数的改变需要不同的光配方对植物进行补光，其中不同的补光光源中的红蓝比对植物生长过程中的促进作用差异明显。当工作人员需要对植物生长状态进行观察时，补光状态下的红蓝光因其显色性较低不利于工作人员鉴别植物状态且影响人眼视觉舒适性，所以上述不足通过设置显色性较好的白光LED来弥补。

作为优选，所述的可替换功能模块为单一功能模块。可替换功能模块采用单一功能模块时灯具只能实现一种工作模式，如固定的红蓝比、固定的光强、固定的色温等。当需要改变灯具功能时，需要替换相应地单一功能模块来实现。

作为优选，所述的可替换功能模块包含用于控制所述LED光源工作状态的MCU控制模块。当可替换功能模块内部设置MCU控制模块时，通过改变MCU控制模块的内部程序即可实现对灯具的工作模式的控制，而不用频繁替换整个可替换功能模块，降低物料成本。

进一步优选，在所述可替换功能模块外壳上设有用于对所述MCU控制模块烧写程序的烧写端口。将MCU控制模块的烧写端口设置在可替换功能模块外壳上（外部可接触），一方面，便于对MCU控制模块内程序的烧写以快速实现对灯具功能的调整；另一方面，可在该烧写端口上直接插入一功能已设定的模块。当更改灯具功能时，直接将烧写好程序的功能模块插入烧写口即可，不用现场烧写。

进一步优选，所述的可替换功能模块还包括用于收发信号的无线通信模块。可替换功能模块内部除MCU控制模块外还设有无线通信模块，所述的无线通信模块与MCU控制模块相互连接，无线通信模块用于接收无线控制信号再将该控制信号传输给MCU控制模块，从而实现对LED光源的控制。

进一步优选，所述的无线通信模块为Zigbee通信模块。采用Zigbee通信方式目的在于：功耗小、可组网（网络容量大）。该通信方式较适合于组培室等小范围、多控制节点的场合，近距离通信安全性高、时延短。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的一种带可替换功能模块的LED灯管，通过在通用灯体和端盖之间设置可替换功能模块以实现在不更换灯具主要部件的前提下控制灯具呈现多种工作模式，具有成本低、操作方便的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种带可替换功能模块的LED灯管部分结构省略的总体装配示意图；

图2为图1所示总体装配图的爆炸状态示意图；

图3为本发明实施例1的一种带可替换功能模块的LED灯管插针结构示意图；

图4为本发明实施例1的一种带可替换功能模块的LED灯管的可替换功能模块横向截面示意图；

图5为本发明实施例2的一种带可替换功能模块的LED灯管省略端盖的结构示意图；

图6为本发明实施例3的一种带可替换功能模块的LED灯管省略端盖的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种带可替换功能模块的LED灯管作进一步详细描述。

实施例1：

图1为本发明实施例1的一种带可替换功能模块的LED灯管部分省略结构示意图；图2为图1所示总体装配图的爆炸状态示意图。

如图1、图2所示，一种带可替换功能模块的LED灯管，其为单端进电接口，从进电端开始依次包括：供电端的端盖1、可替换功能模块2、转接头3以及通用灯体4，外观均为圆柱体。其中端盖1和可替换功能模块2之间、转接头3和通用灯体4之间通过导线实现电连接并通过螺栓结构实现机械固定，可替换功能模块2和转接头3之间通过插针方式实现电连接并通过插销倒钩结构锁紧。

图3为本发明实施例1的插针结构示意图。

如图2和图3所示，可替换功能模块2面向转接头3的一面设有插针21，插接头3相应地设有与插针21匹配的插孔31；图4为本发明实施例1的可替换功能模块横向截面示意图；可替换功能模块2为单一功能模块，其圆柱型内壁沿长度方向中心对称地设有两条凹槽22，用于插入对LED供电的驱动电路板23。通用灯体4内包含LED光源，LED光源包含可单独控制其输入电流的红光LED、蓝光LED和白光LED，红光LED和蓝光LED在全部点亮时的光合有效量子数比例为3:1。用于实现LED光源中红光LED和蓝光LED的光合有效量子数之比为3:1。驱动电路板23与插针21之间、插孔31与通用灯体4中LED光源之间通过导线连接。

当本发明实施例的一种可替换端口的灯管按照上述方式连接组装后，通电即可使灯管工作在红光LED和蓝光LED的输出光合有效量子数之比为3:1。当需要改变灯管的工作模式时，只需更换单一功能模块即可，如替换为能实现红光LED和蓝光LED的输出光合有效量子数之比为2:1或白光模式的单一功能模块。

实施例2：

图5为本发明实施例2的一种带可替换功能模块的LED灯管省略端盖的结构示意图。

实施例2与实施例1的区别在于：在驱动电路板23上加入单片机控制模块231，并在可替换功能模块2的外壳上设置用于为单片机控制模块231烧写程序的烧写端口24。当需要改变灯管的工作模式时，只需通过烧写端口24向单片机控制模块231烧写控制程序即可，LED光源将根据单片机控制模块231的控制程序呈现相应地工作状态。

实施例3：

图6为本发明实施例3的一种带可替换功能模块的LED灯管省略端盖的结构示意图。

实施例3与实施例1的区别在于：驱动电路板23上加入了单片机控制模块231和Zigbee无线通信模块232，Zigbee无线通信模块232通过Zigbee通信方式接收控制信号并将其传输给单片机控制模块231，单片机控制模块231通过控制驱动电路来实现对LED光源的控制。即通过该结构实现以Zigbee无线通信方式向灯具传输控制信号并达到控制灯管工作状态的目的。

本发明的一种带可替换功能模块的LED灯管采用在常规灯管上加入可替换功能模块并对驱动电路做相应改进实现在最大程度保证通用部件不做改动的前提下实现灯管的功能多样性。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带可替换功能模块的LED灯管，包括：端盖和包含LED光源的通用灯体，其特征在于，所述的端盖和通用灯体之间还设有用于控制所述LED光源工作状态的可替换功能模块以及与所述可替换功能模块相匹配的转接头，其中，所述的端盖、可替换功能模块、转接头、通用灯体之间依次相互固定；

所述的可替换功能模块为单一功能模块；

所述的端盖和可替换功能模块之间、所述的转接头和通用灯体之间通过导线电连接并通过螺栓结构机械固定；

所述的可替换功能模块和所述的转接头之间采用插针方式实现电连接；

所述的LED光源包括红光LED、蓝光LED和白光LED。