CN104747959B - 一种负离子健康led灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负离子健康LED灯，属于LED照明灯具领域。本发明包括LED部分和净化器部分，变压器I的输出端与整流桥组的输入端相连，整流桥组的输出端分别与LED部分、净化器部分相连；净化器部分包括电解电容II、变压器II、二极管I、电容II、电阻V、调节器、电容I、风扇、延时开关、三极管和负离子发生机构等，负离子发生机构包括二极管II、电阻VI和放电针。本发明的一种负离子健康LED灯，电路结构设计巧妙，电路结构较简单，制造成本较低；其中：LED部分和净化器部分共用一个整流桥组，减少了元器件的使用，降低了制造成本。

Description

一种负离子健康LED灯

技术领域

本发明涉及一种LED照明灯具，更具体地说，涉及一种负离子健康LED灯。

背景技术

原子失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子，带电的原子团亦称“离子”，某些分子在特殊情况下，亦可形成离子。而负离子就是带一个或多个负电荷的离子，称为“负离子”，亦称“阴离子”。目前所指的负离子一般是指负氧离子，负氧离子是指获得一个或多个电子而带负电的氧离子，负氧离子对人体的疗养保健功能非常全面。

负氧离子被誉为“空气维生素”，有利于人体的身心健康(森林中负氧离子含量都是比较高的)。负氧离子主要通过人的神经系统及血液循环系统对人的机体生理活动产生影响。负氧离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能，因此能起到镇静、催眠及降血压作用；负氧离子进入人体呼吸道后，使支气管平滑肌松弛，解除其痉挛；负氧离子进入人体血液，可使红细胞沉降率变慢，凝血时间延长，还能使红细胞和血钙含量增加，疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负氧离子能使人体的肾、肝、脑等组织的氧化过程加强，其中脑组织对负氧离子最为敏感。

负离子发生器是通过脉冲、振荡电器将低电压升至直流负高压，利用碳毛刷尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量电子(e^-)，而电子无法长久存在于空气中，立刻会被空气中的氧分子(O₂)捕捉，从而形成负离子的一种装置。实验研究表明：小粒径负氧离子更易透过人体血脑屏障，起到医疗保健的作用；同时空气负离子具有制造活性氧、增强抗病能力、杀菌、清新空气、消烟除尘的功能。

随着照明技术的发展，LED光源因具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点，成为新一代主流照明光源，以LED作为照明光源的LED灯管、LED球泡灯等已经逐渐取代了现有的白炽灯、荧光灯等，与此同时，随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高，例如人们在自己卧室、客厅等使用带负离子发生器的空气净化机，来净化改善室内的空气质量，以此，来维持室内良好的空气环境，然而，目前使用的带负离子发生器的空气净化机，其体积大、购买成本高、耗电量大，使用起来不能达到经济节能的目的，不能满足更多用户的需要。

目前市场上的LED灯大多仅能起到发光照明的作用，综合LED灯具和负离子发生器在功能上的优点和作用，需要一种能够将二者有机结合起来的装置，实现LED灯高亮度、低消耗，以及负离子发生器杀菌、除异味、改善空气质量的功能。

现有技术中已公开将LED灯和离子发生器结合起来的装置，例如：中国专利申请号2009200925238，申请日2009年8月21日，发明创造名称为：一种带有正负离子发生器的LED照明灯具，该申请案公开了一种带有正负离子发生器的LED照明灯具，该LED照明灯具包括灯头以及与灯头相连接的壳体，在壳体上设有LED灯，壳体的线路板上设置LED照明电路和正负离子发生电路，LED照明电路与正负离子发生电路并联连接。该申请案将LED照明电路与正负离子发生电路相结合，使其能在照明的同时净化空气。工作时，电源经电流保险丝、整流管、滤波电容滤波后，给升压振荡电路供电，振荡信号经升压、整流即可获得几千上万伏的正高压与负高压，正高压小于负高压，并利用放电极对空气放电，电离后产生大量空气正离子与负离子，产生光子，杀菌消毒，剩余的负离子释放至大气中，进行负离子杀菌净化空气，使其兼具负离子净化和等离子净化双重功效。该申请案的不足之处在于：(1)电离后产生的空气正离子与负离子不能较好的扩散到外界中，净化空气效果不理想；(2)LED照明电路与正负离子发生电路结构较复杂，制造成本较高。

如何制造出一种能够高效的净化空气，且电路结构较简单的LED负离子灯，是现有技术中一个切合实际且亟需解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明克服了现有技术中LED负离子灯净化空气效果不理想、电路结构较复杂、制造成本较高的不足，提供了一种负离子健康LED灯，实现了负离子空气高效扩散，提升空气净化效果的功能，且电路结构较简单，制造成本较低。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种负离子健康LED灯，包括LED部分和净化器部分，所述LED部分包括电解电容I、LED驱动芯片、肖特基二极管、电容IV、LED灯珠组、电容III、电阻VII、电阻VIII、场效应管和电感；

所述净化器部分包括电解电容II、电阻I、电阻II、变压器II、二极管I、电容II、电阻V、调节器、电阻III、电阻IV、电容I、风扇、延时开关、三极管和负离子发生机构；

市电与保险丝串联后，连接在变压器I的输入端，变压器I的输出端与整流桥组的输入端相连；

所述整流桥组的输出端正极分别与电解电容I的正极、LED驱动芯片的电压输入端V_in、肖特基二极管的阴极、电容IV的一端、LED灯珠组的阳极相连；

所述电解电容I的负极分别与整流桥组的输出端负极、电容III的一端、电阻VII的一端、LED驱动芯片的接地端GND、电阻VIII的一端相连；所述LED驱动芯片的高电平端V_DD分别与电容III的另一端、LED驱动芯片的端子PWMD、LED驱动芯片的端子LD相连；所述LED驱动芯片的端子RT与电阻VII的另一端相连；

所述LED驱动芯片的端子GATE与场效应管的栅极g相连，LED驱动芯片的端子CS分别与场效应管的源极s、电阻VIII的另一端相连；所述场效应管的漏极d分别与肖特基二极管的阳极、电容IV的另一端、电感的一端相连；所述电感的另一端与LED灯珠组的阴极相连；

所述整流桥组的输出端正极分别与电解电容II的正极、电阻I的一端、电阻II的一端、变压器II初级线圈的端子I相连；所述整流桥组的输出端负极分别与电解电容II的负极、二极管I的阴极、电容II的一端、电阻V的一端、变压器II次级线圈的端子IV相连；

所述电阻II的另一端与调节器的一端相连，调节器的另一端分别与二极管I的阳极、电阻III的一端相连；所述电阻III的另一端分别与电容I的一端、电阻IV的一端相连；所述电容I的另一端与风扇的一端相连，风扇的另一端与延时开关的一端相连，延时开关的另一端与电阻I的另一端相连；

所述电阻IV的另一端与变压器II初级线圈的端子VI相连，所述变压器II初级线圈的端子V分别与电容II的另一端、三极管的基极b相连；所述三极管的发射极e与电阻V的另一端相连；所述三极管的集电极c与变压器II初级线圈的端子II相连；所述变压器II次级线圈的端子III与负离子发生机构相连。

作为本发明的进一步改进，所述负离子发生机构包括二极管II、电阻VI和放电针，所述变压器II次级线圈的端子III与二极管II的阴极相连，二极管II的阳极与电阻VI的一端相连，电阻VI的另一端与放电针相连。

作为本发明的进一步改进，还包括螺旋接头、外壳、通风筒、导气片、导向板、透明灯罩、散热器、导热板、上端通孔、中部通孔和负离子发生槽；

所述外壳的上端设有螺旋接头，所述变压器I的输入端与螺旋接头的输出端连接；所述外壳内部的顶端设有风扇，外壳侧面的上部设有上端通孔，外壳侧面的中部设有中部通孔；

所述通风筒位于风扇的正下方，且风扇伸入通风筒内部；所述通风筒为上下贯通的圆筒；所述通风筒内部设有负离子发生槽，且负离子发生槽位于风扇的正下方；所述负离子发生槽内设有负离子发生机构，负离子发生机构中的放电针位于负离子发生槽的上方；

所述导向板为上下贯通的圆台，导向板的上端开口连通于通风筒的下端开口，且导向板的下端开口大于导向板的上端开口；所述导向板的下端开口正对散热器；

所述LED灯珠组的导热面紧贴于导热板的下端，所述导热板的上端固定有环形凸台；所述LED灯珠组的下端设有透明灯罩，透明灯罩与导热板之间扣合连接；所述散热器中部设有轴向通孔，导热板上端的环形凸台与散热器中部的轴向通孔相契合；所述散热器的外侧壁上均匀环绕有散热片。

作为本发明的进一步改进，所述整流桥组由四个整流二极管组成；所述市电为220V、50Hz的交流电，其中：AC1端接火线，AC2端接零线；所述LED驱动芯片为HV9910B型的LED驱动芯片。

作为本发明的进一步改进，所述放电针为碳纤维材料制成。

作为本发明的进一步改进，通风筒内侧面设有多个导气片，所述导气片沿通风筒内侧面的径向均匀分布，且相邻导气片之间的夹角相同。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种负离子健康LED灯，其通风筒内侧面的导气片能够将风扇吹出的气流转为高速旋转气流，有利于负离子空气的均匀扩散，使吹出外壳的负离子空气更高效的扩散开来，提高负离子空气的扩散速度与范围，更好的净化室内空气，改善室内空气质量；同时高速旋转气流有利于散热器的高效散热，提升LED灯珠组的使用寿命。

(2)本发明的一种负离子健康LED灯，电路结构设计巧妙，电路结构较简单，制造成本较低；其中：LED部分和净化器部分共用一个整流桥组，减少了元器件的使用，降低了制造成本。

(3)本发明的一种负离子健康LED灯，外界空气从上端通孔进入外壳内部，外壳内部的负离子空气从中部通孔排向外界，风扇在其中起到了“气泵”的作用，能够将室内的空气循环净化，提升了负离子健康LED灯的使用效果。

(4)本发明的一种负离子健康LED灯，其风扇在延时开关的配合下，可以在LED灯珠组关闭一段时间内，风扇单独工作一定时间，从而将透明灯罩内的热量充分散出，又可使人在关灯准备睡眠时呼吸到净化的空气，有助于睡眠。

附图说明

图1为本发明的一种负离子健康LED灯的电路原理示意图；

图2为本发明的一种负离子健康LED灯的剖视结构示意图；

图3为本发明的一种负离子健康LED灯的结构示意图；

图4为本发明的一种负离子健康LED灯中通风筒的俯视结构示意图；

图5为本发明的一种负离子健康LED灯的局部爆炸图。

示意图中的标号说明：1、保险丝；2、整流桥组；3、电解电容I；4、变压器I；5、LED驱动芯片；6、肖特基二极管；7、电容IV；8、LED灯珠组；9、电容III；10、电阻VII；11、电阻VIII；12、场效应管；13、电感；14、电解电容II；15、电阻I；16、电阻II；17、变压器II；18、二极管I；19、电容II；20、电阻V；21、调节器；22、电阻III；23、电阻IV；24、电容I；25、风扇；26、延时开关；27、三极管；28、二极管II；29、电阻VI；30、放电针；31、负离子发生机构；401、螺旋接头；402、外壳；403、通风筒；404、导气片；405、导向板；406、透明灯罩；407、散热器；408、导热板；409、上端通孔；410、中部通孔；411、负离子发生槽。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的负离子健康LED灯，包括LED部分和净化器部分，LED部分包括电解电容I 3、LED驱动芯片5、肖特基二极管6、电容IV 7、LED灯珠组8、电容III 9、电阻VII 10、电阻VIII 11、场效应管12和电感13；净化器部分包括电解电容II 14、电阻I 15、电阻II 16、变压器II 17、二极管I 18、电容II 19、电阻V 20、调节器21、电阻III 22、电阻IV 23、电容I 24、风扇25、延时开关26、三极管27和负离子发生机构31。

市电与保险丝1串联后，连接在变压器I 4的输入端，变压器I 4的输出端与整流桥组2的输入端相连；其中：市电为220V、50Hz的交流电，AC1端接火线，AC2端接零线；保险丝1起到保护电路的作用，一旦线路过载，保险丝1自动烧断，从而切断供电；变压器I 4将市电电压放大为下一段元器件的工作电压，该工作电压280VAC；整流桥组2由四个整流二极管组成，整流桥组2将经过变压器I 4变压后的交流电转为直流电。

整流桥组2的输出端正极分别与电解电容I 3的正极、LED驱动芯片5的电压输入端V_in、肖特基二极管6的阴极、电容IV 7的一端、LED灯珠组8的阳极相连。本实施例中LED驱动芯片5为HV9910B型的LED驱动芯片，HV9910B是PWM高效率LED驱动芯片，它允许电压从8VDC一直到450VDC而对高亮度LED(HBLED)有效控制。电解电容I 3的负极分别与整流桥组2的输出端负极、电容III 9的一端、电阻VII 10的一端、LED驱动芯片5的接地端GND、电阻VIII 11的一端相连，电解电容I 3用以稳点波形；LED驱动芯片5的高电平端V_DD分别与电容III 9的另一端、LED驱动芯片5的端子PWMD、LED驱动芯片5的端子LD相连；LED驱动芯片5的端子RT与电阻VII 10的另一端相连。

LED驱动芯片5的端子GATE与场效应管12的栅极g相连，LED驱动芯片5的端子CS分别与场效应管12的源极s、电阻VIII 11的另一端相连；场效应管12的漏极d分别与肖特基二极管6的阳极、电容IV 7的另一端、电感13的一端相连；电感13的另一端与LED灯珠组8的阴极相连；其中：场效应管12起开关作用；电感13放电时，肖特基二极管6与电容IV 7起续流作用，给LED灯珠组8供电，使LED灯珠组8不打闪；LED灯珠组8使电能主要转化为光能。

整流桥组2的输出端正极分别与电解电容II 14的正极、电阻I 15的一端、电阻II 16的一端、变压器II 17初级线圈的端子I相连；整流桥组2的输出端负极分别与电解电容II 14的负极、二极管I 18的阴极、电容II 19的一端、电阻V 20的一端、变压器II 17次级线圈的端子IV相连；其中：电解电容II 14用以稳定波形。

电阻II 16的另一端与调节器21的一端相连，调节器21的另一端分别与二极管I 18的阳极、电阻III 22的一端相连，通过改变调节器21阻值的大小，控制电路功率；电阻III 22的另一端分别与电容I 24的一端、电阻IV 23的一端相连；电容I 24的另一端与风扇25的一端相连，风扇25的另一端与延时开关26的一端相连，延时开关26的另一端与电阻I 15的另一端相连；

电阻IV 23的另一端与变压器II 17初级线圈的端子VI相连，变压器II 17初级线圈的端子V分别与电容II 19的另一端、三极管27的基极b相连；三极管27的发射极e与电阻V 20的另一端相连；三极管27的集电极c与变压器II 17初级线圈的端子II相连；变压器II 17次级线圈的端子III与负离子发生机构31相连；负离子发生机构31包括二极管II 28、电阻VI 29和放电针30，变压器II 17次级线圈的端子III与二极管II 28的阴极相连，二极管II 28的阳极与电阻VI 29的一端相连，电阻VI 29的另一端与放电针30相连，放电针30为碳纤维材料制成。

其中：负离子发生槽411内灌有绝缘胶，绝缘胶将负离子发生机构31密封于负离子发生槽411内，绝缘胶能够有效将负离子发生机构31与其他装置绝缘，避免负离子发生机构31上的超高压对LED灯珠组8的电磁干扰，且安全可靠。

其中：三极管27起到开关作用，三极管27为变压器II 17初级线圈提供交流电，变压器II 17将初级线圈侧的电压放大40倍，在变压器II 17次级线圈的端子III处形成超过万伏的正超高压，二极管II 28使放电针30尖端形成负超高压，放电针30尖端产生高电晕，高速地放出大量的电子e^-；二极管II 28同时起到超高压的稳压作用；风扇25将负离子发生机构31产生的负离子吹出，且能帮助LED灯珠组8散热，提高LED灯珠组8的使用寿命；风扇25在延时开关26的配合下，可以在LED灯珠组8关闭一段时间内，风扇25单独工作一定时间，能将透明灯罩406内的热量充分散出，又可使人在关灯准备睡眠时呼吸到净化的空气，有助于睡眠。

本实施例的负离子健康LED灯，还包括螺旋接头401、外壳402、通风筒403、导气片404、导向板405、透明灯罩406、散热器407、导热板408、上端通孔409、中部通孔410和负离子发生槽411。

外壳402的上端设有螺旋接头401，整流桥组2的输入端与螺旋接头401的输出端连接；外壳402内部的顶端设有风扇25，外壳402侧面的上部设有上端通孔409，外壳402侧面的中部设有中部通孔410。

通风筒403位于风扇25的正下方，且风扇25伸入通风筒403内部；通风筒403为上下贯通的圆筒，通风筒403内侧面设有多个导气片404，导气片404沿通风筒403内侧面的径向均匀分布，且相邻导气片404之间的夹角相同；通风筒403内部设有负离子发生槽411，且负离子发生槽411位于风扇25的正下方；负离子发生槽411内设有负离子发生机构31，负离子发生机构31中的放电针30位于负离子发生槽411的上方。

导向板405为上下贯通的圆台，导向板405的上端开口连通于通风筒403的下端开口，且导向板405的下端开口大于导向板405的上端开口；导向板405的下端开口正对散热器407。导向板405的设计有利于通风筒403内的空气向下方扩散，有助于散热器407的散热。

LED灯珠组8的导热面紧贴于导热板408的下端，导热板408的上端固定有环形凸台；LED灯珠组8的下端设有透明灯罩406，透明灯罩406与导热板408之间扣合连接；散热器407中部设有轴向通孔，导热板408上端的环形凸台与散热器407中部的轴向通孔相契合；散热器407的外侧壁上均匀环绕有散热片。

本实施例的负离子健康LED灯工作时，外界空气从上端通孔409进入外壳402内部，风扇25将通风筒403内负离子发生槽411上产生的负离子空气吹向散热器407，使LED灯珠组8更快的散热，从而提高LED灯珠组8的使用寿命；随后，吹向散热器407的负离子空气向散热器407的上方扩散，最终从中部通孔410排出外壳402；其中：通风筒403内侧面的导气片404能够将风扇25吹出的气流转为高速旋转气流，有利于负离子空气的均匀扩散，使吹出外壳402的负离子空气更高效的扩散开来，提高负离子空气的扩散速度与范围，更好的净化室内空气，改善室内空气质量；同时高速旋转气流有利于散热器407的高效散热，提升LED灯珠组8的使用寿命。外界空气从上端通孔409进入外壳402内部，外壳402内部的负离子空气从中部通孔410排向外界，风扇25在其中起到了“气泵”的作用，能够将室内的空气循环净化，提升了负离子健康LED灯的使用效果。例如，室内的烟尘可随着空气源源不断地通过上端通孔409进入外壳402内部，在外壳402内部经过净化后，从中部通孔410排向外界。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种负离子健康LED灯，其特征在于：包括LED部分和净化器部分，所述LED部分包括电解电容I(3)、LED驱动芯片(5)、肖特基二极管(6)、电容IV(7)、LED灯珠组(8)、电容III(9)、电阻VII(10)、电阻VIII(11)、场效应管(12)和电感(13)；

所述净化器部分包括电解电容II(14)、电阻I(15)、电阻II(16)、变压器II(17)、二极管I(18)、电容II(19)、电阻V(20)、调节器(21)、电阻III(22)、电阻IV(23)、电容I(24)、风扇(25)、延时开关(26)、三极管(27)和负离子发生机构(31)；

市电与保险丝(1)串联后，连接在变压器I(4)的输入端，变压器I(4)的输出端与整流桥组(2)的输入端相连；

所述整流桥组(2)的输出端正极分别与电解电容I(3)的正极、LED驱动芯片(5)的电压输入端V_in、肖特基二极管(6)的阴极、电容IV(7)的一端、LED灯珠组(8)的阳极相连；

所述电解电容I(3)的负极分别与整流桥组(2)的输出端负极、电容III(9)的一端、电阻VII(10)的一端、LED驱动芯片(5)的接地端GND、电阻VIII(11)的一端相连；所述LED驱动芯片(5)的高电平端V_DD分别与电容III(9)的另一端、LED驱动芯片(5)的端子PWMD、LED驱动芯片(5)的端子LD相连；所述LED驱动芯片(5)的端子RT与电阻VII(10)的另一端相连；

所述LED驱动芯片(5)的端子GATE与场效应管(12)的栅极g相连，LED驱动芯片(5)的端子CS分别与场效应管(12)的源极s、电阻VIII(11)的另一端相连；所述场效应管(12)的漏极d分别与肖特基二极管(6)的阳极、电容IV(7)的另一端、电感(13)的一端相连；所述电感(13)的另一端与LED灯珠组(8)的阴极相连；

所述整流桥组(2)的输出端正极分别与电解电容II(14)的正极、电阻I(15)的一端、电阻II(16)的一端、变压器II(17)初级线圈的端子I相连；所述整流桥组(2)的输出端负极分别与电解电容II(14)的负极、二极管I(18)的阴极、电容II(19)的一端、电阻V(20)的一端、变压器II(17)次级线圈的端子IV相连；

所述电阻II(16)的另一端与调节器(21)的一端相连，调节器(21)的另一端分别与二极管I(18)的阳极、电阻III(22)的一端相连；所述电阻III(22)的另一端分别与电容I(24)的一端、电阻IV(23)的一端相连；所述电容I(24)的另一端与风扇(25)的一端相连，风扇(25)的另一端与延时开关(26)的一端相连，延时开关(26)的另一端与电阻I(15)的另一端相连；

所述电阻IV(23)的另一端与变压器II(17)初级线圈的端子VI相连，所述变压器II(17)初级线圈的端子V分别与电容II(19)的另一端、三极管(27)的基极b相连；所述三极管(27)的发射极e与电阻V(20)的另一端相连；所述三极管(27)的集电极c与变压器II(17)初级线圈的端子II相连；所述变压器II(17)次级线圈的端子III与负离子发生机构(31)相连。

2.根据权利要求1所述的一种负离子健康LED灯，其特征在于：所述负离子发生机构(31)包括二极管II(28)、电阻VI(29)和放电针(30)，所述变压器II(17)次级线圈的端子III与二极管II(28)的阴极相连，二极管II(28)的阳极与电阻VI(29)的一端相连，电阻VI(29)的另一端与放电针(30)相连。

3.根据权利要求2所述的一种负离子健康LED灯，其特征在于：所述整流桥组(2)由四个整流二极管组成；所述市电为220V、50Hz的交流电，其中：AC1端接火线，AC2端接零线；所述LED驱动芯片(5)为HV9910B型的LED驱动芯片。

4.根据权利要求2所述的一种负离子健康LED灯，其特征在于：所述放电针(30)为碳纤维材料制成。