CN104566027A - Led照明装置、系统及其天线布置方法 - Google Patents

Led照明装置、系统及其天线布置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED照明装置，包括LED驱动及供电单元、LED光源组件、射频天线以及散热器，散热器包括具有开口的散热外壳以及沿所述散热外壳中心轴线向外凸伸出所述开口的散热器本体，LED光源组件安装在散热器本体的顶部，射频天线设置在散热器本体的外周并与散热外壳内壁留有间隙，射频天线的最高点所在的平面平行或低于散热器本体顶部最高点所在的平面且平行或高于散热外壳开口的平面，并且不影响LED光源组件的发光路径。本发明同时公开了一种LED照明系统及LED照明装置的天线布置方法。本发明的LED照明装置结构紧凑合理，具有良好散热效果及无线通信射频性能，能够更好地实现无线控制。

Description

LED照明装置、系统及其天线布置方法
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及一种LED照明装置、系统及其天线布置方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED灯由于具有节能、环保、可光控、实用性强、稳定性高、响应时间短、长寿命等很多优点，在提倡低碳生活的今天已经广泛应用于各种照明领域。
随着智能技术的发展，LED照明设备也日益智能化，在智能家居中，LED照明设备通过网络技术与家居环境或公共环境中的各种智能终端设备连接到一起，实现集中统一的照明控制，增强了用户的智能体验，提供舒适的生活环境。为了实现LED照明设备的智能控制，网络连接技术尤为关键，目前主要的网络技术分为有线和无线两种。使用最广的无线网络传输技术是WI-FI(WIreless-Fidelity，无线保真)技术，相比有线网络，无线网络能够实现在任何地方、任何地点实现数据通信及智能控制，因此，无线网络技术逐渐广泛地应用于LED照明装置中。
天线是一种变换器，将传输线上的导行波变换成不需要媒介传播的电磁波，或者是反向变换。无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。无线控制是智能型LED照明装置的发展趋势，其中天线的设计直接影响到射频信号的质量和稳定。而随着对产品结构及性能的要求提高，对天线设计要求也日益提高，因此，有必要提供一种结构紧凑，性能稳定的LED照明装置来满足现有技术需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑合理，具有良好散热效果及无线通信射频性能及无线控制的LED照明装置、系统以及天线布置方法。
因此，本发明提供了一种LED照明装置，包括LED光源组件、散热器以及为所述LED光源组件提供驱动及为整个LED照明装置提供电源的LED驱动及供电单元，所述散热器包括具有开口的散热外壳以及沿所述散热外壳中心轴线向外凸伸出所述开口的散热器本体，所述散热器本体的顶部最高点所在的平面高于所述散热外壳开口所在的平面，所述LED光源组件安装在所述散热器本体的顶部，所述LED照明装置还包括有射频天线，所述射频天线设置在所述散热器本体的外周并与所述散热外壳内壁留有间隙，所述射频天线的最高点所在的平面平行或低于散热器本体顶部最高点所在的平面，且所述射频天线的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳开口所在的平面，并且射频天线不影响LED光源组件的发光路径。
为提高散热效果，较佳地，所述散热器本体的外周上沿周向分布有多个纵向设置的散热翅片。
较佳地，所述散热器本体、散热外壳及所述散热翅片一体成型。
较佳地，所述射频天线为圆环状。
较佳地，所述散热外壳及所述散热器本体的横截面为圆形，所述射频天线套设并固定在散热器本体的外周上。
较佳地，所述射频天线沿内周形成有用于安装固定到所述散热器本体上的至少一安装平台，所述散热器本体对应设置有与所述射频天线安装平台配合安装的至少一安装部。
较佳地，所述射频天线沿内周还形成有用于与所述散热器本体的外周卡合的至少一卡合部。
作为本发明的一实施例，所述射频天线沿着直径方向设置有两对称的安装平台及两对称的卡合部，所述散热器本体的安装部与所述射频天线的安装平台对应设置，且所述散热器本体的外周与所述射频天线的卡合部对应卡合。
作为本发明的实施例，较佳地，所述卡合部为凹槽，所述散热器本体的外周对应设置有凸起，所述射频天线的凹槽与所述散热器本体的凸起相互卡合。
作为本发明的另一实施例，所述卡合部为凸台，所述散热器本体的外周对应设置有凹部，所述射频天线的凸台与所述散热器本体的凹部相互卡合。
其中，较佳地，所述射频天线的安装平台与所述散热器本体的安装部上分别上开设有螺丝孔，所述射频天线通过螺钉与所述散热器本体固定连接。
较佳地，所述射频天线为集成有射频电路的PCB板。
较佳地，所述LED照明装置还包括有控制所述LED光源组件的控制模块以及与所述控制模块电连接的复位键，所述PCB板同时设置有所述复位键的焊接电路。
较佳地，所述PCB板的厚度为2～4mm。
较佳地，所述射频天线为双天线，两天线的射频电路对称分布设置在所述PCB板的两端，并且所述两天线的射频电路位于PCB板的上表面上，PCB板的上表面平行或高出所述散热外壳开口所在的平面。
较佳地，所述LED光源组件包括LED基板和至少一个设于LED基板上的LED光源。
较佳地，所述LED光源组件还包括安装在LED基板上的具有可见光透过性的透镜，所述透镜覆盖所述LED光源。
较佳地，所述LED照明装置还包括有包覆在所述LED光源组件并与所述散热外壳相互卡扣配合的灯罩。
相应地，本发明同时提供了一种LED照明系统，包括如上所述的LED照明装置以及对LED照明装置进行无线控制及通讯的终端。
相应地，本发明同时提供了一种LED照明装置的天线布置方法，所述LED照明装置包括由具有开口的散热外壳以及沿开口向外凸伸形成的散热器本体构成的散热器，所述散热器本体的顶部最高点所在的平面高于所述散热外壳开口的平面，所述方法包括：在不影响LED照明装置的发光路径的前提下，将射频天线的最高点所在的平面布置成平行或低于散热器本体顶部最高点所在的平面，且所述射频天线的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳开口所在的平面。
采用了上述技术方案的本发明的原理及有益效果是：
与现有技术相比，本发明LED照明装置的散热器结构包括散热器本体及散热外壳，散热器本体主要用于安装固定LED光源组件及容置LED照明装置的其他部件比如LED驱动及供电单元，能够及时地将这些组件、部件的热量传递发散，而所述散热外壳进一步增强了散热效果。
由于LED光源组件安装在所述散热器本体的顶部，射频天线设置在散热器本体的外周，且射频天线的最高点所在的平面布置成平行或低于散热器本体顶部的最高点所在的平面，从而不影响LED光源组件的发光路径，保障发光照明效果；所述射频天线设置在所述散热器本体的外周并与所述散热外壳内壁留有间隙，散热外壳对射频天线起到结构保护作用，使结构更加紧凑；另外，由于射频天线的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳开口的平面，射频天线凸伸于散热外壳，能够更好更方便地接收射频信号，提高了射频信号的质量和稳定，实现对LED照明装置的更稳定可靠的无线控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的LED灯的结构示意图；
图2是本发明实施例的LED灯的部分分解结构示意图；
图3是本发明实施例的LED灯的局部结构示意图；
图4是本发明实施例的射频天线的结构示意图；
图5是图4所示的射频天线的另一面的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
具体地，参考图1及图2，本发明实施例提供了一种LED灯，包括灯罩40、LED驱动及供电单元、LED光源组件、散热器20、控制模块、射频天线30、胶座70及灯头50，所述灯头50用于将LED灯与外界的灯座电连通，所述胶座70内套设在散热器20内并位于散热器20与灯头50之间，所述胶座70具有供容置所述LED驱动及供电单元、控制模块的中空结构，所述驱动及供电单元电连接灯头50及控制模块，为所述LED光源组件提供驱动及为整个LED灯提供电源。
具体地，LED光源组件包括固定安装在散热器20上的LED基板12、安装在LED基板12上的透镜16和至少一个设于LED基板12上的LED光源14，所述透镜16具有可见光透过性并覆盖所述LED光源14；所述灯罩40包覆在所述LED光源组件并与所述散热外壳22相互卡扣配合。
所述散热器20包括具有开口23的散热外壳22以及沿开口23向外凸伸形成的散热器本体24，散热器本体24是沿散热外壳22中心轴线方向向外凸伸的，本发明实施例优选LED灯的横截面为圆形，散热外壳22及散热器本体24对应的横截面为圆形，所述散热器本体24的外周上沿周向分布有多个纵向设置的散热翅片28，使散热器本体24与散热外壳22之间形成一定的间距空间，起到更好的散热效果。散热器本体24、散热外壳22及所述散热翅片28一体成型，所述散热器20优选为铝材料，可以理解地，散热器20也可以采用不同的导热材质分别形成散热外壳22及散热器本体24。由于散热器本体24轴向凸伸出散热外壳22的开口，因此散热器本体24的顶部最高点所在的平面高于所述散热外壳22开口23所在的平面，所述LED光源组件安装在所述散热器本体24的顶部，所述射频天线30设置在所述散热器本体24的外周并与所述散热外壳22内壁留有间隙。
配合参考图3，所述射频天线30的布置方法为：使射频天线30的最高点所在的平面T平行或低于散热器本体24顶部最高点所在的平面S，且射频天线30的最高点所在的平面T平行或高于所述散热外壳22开口23的平面K，从而使射频天线30更好地接收和发送射频信号，并且不影响LED光源的发光路径。
配合参考图4及图5，本实施例的LED灯的射频天线30优选为圆环状，射频天线30套设并固定在散热器本体24的外周上。可以理解地，射频天线30也可以为圆弧状，或根据散热器本体24及散热外壳22的具体结构轮廓设计成对应的形状。所述射频天线30沿内周形成有用于安装固定到所述散热器本体24上的至少一安装平台32，所述散热器本体24对应设置有与所述射频天线30安装平台32配合安装的至少一安装部25；所述射频天线30沿内周还形成有用于与所述散热器本体24的外周卡合的至少一卡合部。本发明实施例的射频天线30优选沿着直径方向设置有两对称的安装平台32及两对称的卡合部，所述散热器本体24的安装部25与所述射频天线30的安装平台32对应设置且所述散热器本体24的外周与所述射频天线30的卡合部对应卡合，安装平台32的位置与卡合部的位置相互错开，实现更好的固定支撑作用。进一步地，所述卡合部优选为凹槽35，所述散热器本体24的外周对应设置有凸起26，所述射频天线30的凹槽35与所述散热器本体24的凸起26相互卡合。作为本发明的其他实施例，所述卡合部也可以设计为凸台，所述散热器本体24的外周对应设置成凹部，所述射频天线30的凸台与所述散热器本体24的凹部相互卡合实现定位及固定。具体地，所述射频天线30的安装平台32与所述散热器本体24的安装部25上分别上开设有螺丝孔33，所述射频天线30通过螺钉与所述散热器本体24固定连接。
具体地，本发明实施例的射频天线30为集成有射频电路的双面PCB板，所述PCB板的厚度为2～4mm，优选为3mm，所述射频天线30为双天线，频段优选为2.4G～2.5G，两天线的射频电路38a、38b分别对称分布设置在所述PCB板的两端并位于PCB板与所述散热外壳22开口23所在的平面平行或高出的上表面上。较佳地，所述PCB板在设置有射频电路的一面的两射频电路38a、38b之间对称设置有两引向片36，用于改善射频天线30的辐射方向性，使射频天线30能够更好更稳定地接收和发射射频信号。
参考图5并配合参考图2，较佳地，本发明实施例的LED灯还设置有用于控制所述LED光源组件的控制模块并与所述控制模块电连接的复位键80，该复位键80固定在射频天线30上，具体地，所述PCB板同时设置有复位键80的焊接电路82，具体可以为焊点，该焊接电路82位于PCB板设置有射频电路38a、38b的另一面。
本发明实施例的LED灯的灯罩40及散热外壳22之间还套设有环形的装饰件60，装饰件60对应复位键80的位置上设置有凸出散热外壳22的按键62，由于复位键80安装在射频天线30PCB板的下表面，使复位键80的位置低于装饰件60上的按键62的位置，因此，装饰件60上的按键62向下延伸形成拨片，用于将按键62的按压效果传递到复位键80上。本发明实施例的PCB板将射频天线30及复位键80二合一，节省结构空间，使LED灯内部结构更加紧凑合理。
相应地，本发明实施例的LED照明系统，包括若干如上所述的LED灯以及对LED灯进行无线控制及通讯的终端，该终端可以是具有无线功能的手机、智能手表、笔记本电脑等，通过无线连接实现对LED灯一些列的智能控制。
与现有技术相比，本发明LED灯的散热器20结构包括散热器本体24及散热外壳22，散热器本体24主要用于安装固定LED光源组件及容置LED驱动及供电单元及LED灯的其他部件，能够及时地将这些组件、部件的热量传递发散，而所述散热外壳22进一步增强了散热效果；由于LED光源组件安装在所述散热器本体24的顶部，射频天线30设置在散热器本体24的外周，且射频天线30的最高点所在的平面布置成平行或低于散热器本体24顶部的最高点所在的平面，从而不影响LED光源组件的发光路径，保障发光照明效果；所述射频天线30设置在所述散热器本体24的外周并与所述散热外壳22内壁留有间隙，散热外壳22对射频天线30起到结构保护作用，使结构更加紧凑；另外，由于射频天线30的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳22开口23的平面，射频天线30凸伸于散热外壳22，能够更好更方便地接收射频信号，提高了射频信号的质量和稳定，实现对LED灯的更稳定可靠的无线控制。
以上对本发明实施例所提供的LED照明装置、系统及其天线布置方法，进行了详细介绍，本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种LED照明装置，包括LED光源组件、散热器以及为所述LED光源组件提供驱动及为整个LED照明装置提供电源的LED驱动及供电单元，其特征在于，所述散热器包括具有开口的散热外壳以及沿所述散热外壳中心轴线向外凸伸出所述开口的散热器本体，所述散热器本体的顶部最高点所在的平面高于所述散热外壳开口所在的平面，所述LED光源组件安装在所述散热器本体的顶部，所述LED照明装置还包括有射频天线，所述射频天线设置在所述散热器本体的外周并与所述散热外壳内壁留有间隙，所述射频天线的最高点所在的平面平行或低于散热器本体顶部最高点所在的平面，且所述射频天线的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳开口所在的平面，并且射频天线不影响LED光源组件的发光路径。
2.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热器本体的外周上沿周向分布有多个纵向设置的散热翅片。
3.如权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热器本体、散热外壳及所述散热翅片一体成型。
4.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线为圆环状。
5.如权利要求4所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热外壳及所述散热器本体的横截面为圆形，所述射频天线套设并固定在散热器本体的外周上。
6.如权利要求5所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线沿内周形成有用于安装固定到所述散热器本体上的至少一安装平台，所述散热器本体对应设置有与所述射频天线安装平台配合安装的至少一安装部。
7.如权利要求6所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线沿内周还形成有用于与所述散热器本体的外周卡合的至少一卡合部。
8.如权利要求7所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线沿着直径方向设置有两对称的安装平台及两对称的卡合部，所述散热器本体的安装部与所述射频天线的安装平台对应设置，且所述散热器本体的外周与所述射频天线的卡合部对应卡合。
9.如权利要求6或权利要求7所述的LED照明装置，其特征在于，所述卡合部为凹槽，所述散热器本体的外周对应设置有凸起，所述射频天线的凹槽与所述散热器本体的凸起相互卡合。
10.如权利要求6或权利要求7所述的LED照明装置，其特征在于，所述卡合部为凸台，所述散热器本体的外周对应设置有凹部，所述射频天线的凸台与所述散热器本体的凹部相互卡合。
11.如权利要求6所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线的安装平台与所述散热器本体的安装部上分别上开设有螺丝孔，所述射频天线通过螺钉与所述散热器本体固定连接。
12.如权利要求4所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线为集成有射频电路的PCB板。
13.如权利要求12所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED照明装置还包括有控制所述LED光源组件的控制模块以及与所述控制模块电连接的复位键，所述PCB板同时设置有所述复位键的焊接电路。
14.如权利要求12所述的LED照明装置，其特征在于，所述PCB板的厚度为2～4mm。
15.如权利要求12所述的LED照明装置，其特征在于，所述射频天线为双天线，两天线的射频电路对称分布设置在所述PCB板的两端，并且所述两天线的射频电路位于PCB板的上表面上，PCB板的上表面平行或高出所述散热外壳开口所在的平面。
16.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED光源组件包括LED基板和至少一个设于LED基板上的LED光源。
17.如权利要求16所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED光源组件还包括安装在LED基板上的具有可见光透过性的透镜，所述透镜覆盖所述LED光源。
18.如权利要求17所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED照明装置还包括有包覆在所述LED光源组件并与所述散热外壳相互卡扣配合的灯罩。
19.一种LED照明系统，其特征在于，包括如权利要求1～18任一所述的LED照明装置以及对LED照明装置进行无线控制及通讯的终端。
20.一种LED照明装置的天线布置方法，所述LED照明装置包括由具有开口的散热外壳以及沿开口向外凸伸形成的散热器本体构成的散热器，所述散热器本体的顶部最高点所在的平面高于所述散热外壳开口的平面，其特征在于，所述方法包括：在不影响LED照明装置的发光路径的前提下，将射频天线的最高点所在的平面布置成平行或低于散热器本体顶部最高点所在的平面，且所述射频天线的最高点所在的平面平行或高于所述散热外壳开口所在的平面。
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