CN105135255A - 一种多功能照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能照明灯具,包括灯头(1)和散热器(2);散热器对接在灯头的尾端;灯头为圆柱形,灯头的前端设有凹陷的灯碗(5),灯碗的前端设有透镜(6),灯碗的底部设有N个LED灯(4);散热器为圆柱形,所述的散热器内具有N条沿散热器轴向设置的散热通道(3),所述的散热通道为圆形的散热孔,各散热孔直径相同;N=1+3n*(n-1);n表示圈数,n为自然数,且n≥3;N个散热通道形成整体横截面为正六边形的散热通道阵列;所述的LED灯的数量为N个;N个LED灯与N个散热通道的位置一一对应。该多功能照明灯具基于仿生学原理,构思巧妙、散热效果好,易于实施。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能照明灯具。
背景技术
现有的照明灯具,由于集成的LED灯较多,散热问题是最关键的问题,由于散热问题得不到解决,导致热耗多,不利于节能,而且由于散热不畅,导致LED灯在高温环境下工作,极大影响LED灯使用寿命。
现有的LED灯的散热机构,一般是采用散热翅片,但是这种散热方式的散热效果有限,因为内部散热的瓶颈还是没能突破,即LED灯的发热无法及时的导出,因此,有必要设计一种新型的多功能照明灯具。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能照明灯具,该多功能照明灯具基于仿生学原理,构思巧妙,结构新颖,散热效果好,易于实施
发明的技术解决方案如下:
一种多功能照明灯具,包括灯头(1)和散热器(2);散热器对接在灯头的尾端;灯头为圆柱形,灯头的前端设有凹陷的灯碗(5),灯碗的前端设有透镜(6),灯碗的底部设有N个LED灯(4);
散热器为圆柱形,所述的散热器内具有N条沿散热器轴向设置的散热通道(3),所述的散热通道为圆形的散热孔,各散热孔直径相同;N=1+3n*(n-1);n表示圈数,n为自然数,且n≥3;
第1圈为最内圈,第1圈为1个散热通道,第2圈为6个散热通道,第3圈为12个散热通道,依次类推,直到第n圈为6*(n-1)个散热通道,*为乘号;
第一圈的散热通道的轴线与散热器的轴线重合,从第2圈起,每一圈的多个散热通道均沿散热器的周向均匀布置;
N个散热通道形成整体横截面为正六边形的散热通道阵列;
所述的LED灯的数量为N个;N个LED灯与N个散热通道的位置一一对应:每一个散热通道的中心轴线的前方延长线上设有一个LED灯;所有LED灯布置在同一个平面上,N个LED灯呈n圈排列形成整体上为正六边形的LED灯阵列。
所述的n为3-10中的任一数。
作为优选,所述的n为3。
所述的散热器的外壁设有多片径向延伸的散热翅片(8);多片散热翅片周向等分布置。
散热器的直径与灯头的直径相同。
在散热器的横截面上,沿横向和斜60°方向,均有多个散热通道均排成一列;任意三个不共线相邻的散热通道的圆心连线形成一个等边三角形。
所述的多功能照明灯具还包括微处理器、整流器、调光电路、A/D转换器、旋钮和并联的n条发光支路;
整流器的输入侧接交流电源,整流器的输出侧接调光电路的供电端,调光电路的输出端接所述的n条发光支路;
n条发光支路中串接有电子开关ki、限流电阻R和LED灯串;n条发光支路中的LED灯串对应散热器中的n圈LED灯;其中i=1,2,3,...,n;
驱动电路和n个电子开关均受控于微处理器,旋钮中集成有电位器,电位器通过A/D转换器与微处理器相连。
n为3,N为19,散热翅片为16片,所述的调光电路为PWM调光驱动电路,所述的微处理器为单片机或DSP,微处理器与作为LED灯总开关的按键相连,电子开关为三极管或MOS管;
微处理器检测电位器的电压高低,从而通过电子开关Ki调节LED灯的开闭,或通过调光电路调节LED灯的亮度。
电位器的电压输出范围为0-Vcc,Vcc为电位器输出的最大电压值,将该电压输出范围线性量化为2^n级,2^n表示2的n次幂;量化后的值为n位二进制数;将该n位二进制数与n个电子开关的状态对应,即n位二进制数的第i位与第i个电子开关Ki的状态对应,n位二进制数的第i位为1和0分别对应第i个电子开关Ki的状态为导通或关断,从而通过旋钮控制哪一圈或哪些圈LED灯点亮。
每一圈中的多个LED灯可以串联也可以并联。
PWM调光驱动电路采用集成芯片,为恒流驱动芯片或恒压驱动芯片,为现有成熟技术。
旋钮可以是2个,一个用来条亮度,一个用于控制打开的LED灯的圈数。
有益效果:
本发明的多功能照明灯具,其结构上的核心是采用总体上采用仿生结构,具体是模拟蜂巢的构造,由于整体上为正六边形,而且在散热器的横截面上,沿横向和斜60°方向,均有多个散热通道均排成一列;任意三个不共线相邻的散热通道的圆心连线形成一个等边三角形,因此,这种构造为极为对称的构造,不但有利于热量沿着通道向外辐射,而且热量还可以沿着散热通道的内壁依次向外圈扩散,再经由散热翅片发散出去。还有一个巧妙之处,在于LED灯的数量和位置与多条散热通道严格一一对应,这种结构造型极为美观,而且每一个LED灯的发热均能及时有效地排出,参见图4,如同蜂巢的布置,又犹如莲蓬的分布,体现了工业设计与实效的完美结合典范。
基座与散热器均为相同尺寸的圆柱体,因此,这种照明灯具总体上可以看做不可分割的整体,连接处看不出突兀,结构紧凑。
另外,这种圆孔通道易于加工。
另外,本发明设计了别具一格的控制电路,设计了分圈控制以及基于电位器控制的联合控制策略,这样采用按键少,调节方便,可以根据实际需要控制需要点亮的圈数(数量),节能环保。
总而言之,这种具有散热机构的节能照明灯具结构极为巧妙和新颖,控制电路独特,散热效果好,易于控制,是一种集节能、散热以及巧妙控制的典范式工业设计。
附图说明
图1是本发明的具有散热机构的节能照明灯具的总体控制电路图;
图2是具有散热机构的节能照明灯具的总体结构示意图(剖面图);
图3为散热器的后端面示意图;
图4为LED灯与散热通道的分布的对应关系示意图。
标号说明:1-灯头,2-散热器,3-散热通道,4-LED灯,5-灯碗,6-透镜,8-散热翅片。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明:
实施例1:
如图1-4所示,一种多功能照明灯具,包括灯头1和散热器2;散热器对接在灯头的尾端;灯头为圆柱形,灯头的前端设有凹陷的灯碗5,灯碗的前端设有透镜6,灯碗的底部设有19个LED灯4;
散热器为圆柱形,所述的散热器内具有19条沿散热器轴向设置的散热通道(3),所述的散热通道为圆形的散热孔,各散热孔直径相同;
第1圈为最内圈,第1圈为1个散热通道,第2圈为6个散热通道,第3圈为12个散热通道;
第一圈的散热通道的轴线与散热器的轴线重合,从第2圈起,每一圈的多个散热通道均沿散热器的周向均匀布置;
19个散热通道形成整体横截面为正六边形的散热通道阵列;
所述的LED灯的数量为19个;19个LED灯与19个散热通道的位置一一对应:每一个散热通道的中心轴线的前方延长线上设有一个LED灯;所有LED灯布置在同一个平面上,19个LED灯呈3圈排列形成整体上为正六边形的LED灯阵列。
所述的散热器的外壁设有多片径向延伸的散热翅片8;多片散热翅片周向等分布置。
散热器的直径与灯头的直径相同。
在散热器的横截面上,沿横向和斜60°方向,均有多个散热通道均排成一列;任意三个不共线相邻的散热通道的圆心连线形成一个等边三角形。
所述的多功能照明灯具还包括微处理器、整流器、调光电路、A/D转换器、旋钮和并联的n条发光支路;
整流器的输入侧接交流电源,整流器的输出侧接调光电路的供电端,调光电路的输出端接所述的3条发光支路;
3条发光支路中串接有电子开关ki、限流电阻R和LED灯串;3条发光支路中的LED灯串对应散热器中的3圈LED灯;
驱动电路和3个电子开关均受控于微处理器,旋钮中集成有电位器,电位器通过A/D转换器与微处理器相连。
散热翅片为16片,所述的调光电路为PWM调光驱动电路,所述的微处理器为单片机或DSP,微处理器与作为LED灯总开关的按键相连,电子开关为三极管或MOS管;
微处理器检测电位器的电压高低,从而通过电子开关Ki调节LED灯的开闭,或通过调光电路调节LED灯的亮度。
微处理器与作为LED灯总开关的按键相连;电位器的电压输出范围为0-Vcc,Vcc为电位器输出的最大电压值,一般为5V,将该电压输出范围线性量化为2^n级,2^n表示2的n次幂;此处2^n为8,量化后的值为3位二进制数;将该3位二进制数与3个电子开关的状态对应,即3位二进制数的第i位与第i个电子开关Ki的状态对应,3位二进制数的第i位为1和0分别对应第i个电子开关Ki的状态为导通或关断,从而通过旋钮控制哪一圈或哪些圈LED灯点亮。比如二进制数为000时,3路(圈)LED灯全灭,二进制数为111时,3路(圈)LED灯全亮(开);比如二进制数为101时,3路(圈)LED灯中,第3圈和第1圈全亮(开),第2圈全灭。
按键用于开启电源或关闭电源,作为灯具的总开关。LED灯安装在PCB板上,图中并未示出,为现有成熟技术,不再赘述。
Claims (9)
1.一种多功能照明灯具,包括灯头(1)和散热器(2);散热器对接在灯头的尾端;灯头为圆柱形,灯头的前端设有凹陷的灯碗(5),灯碗的前端设有透镜(6),灯碗的底部设有N个LED灯(4);其特征在于:
散热器为圆柱形,所述的散热器内具有N条沿散热器轴向设置的散热通道(3),所述的散热通道为圆形的散热孔,各散热孔直径相同;N=1+3n*(n-1);n表示圈数,n为自然数,且n≥3;
第1圈为最内圈,第1圈为1个散热通道,第2圈为6个散热通道,第3圈为12个散热通道,依次类推,直到第n圈为6*(n-1)个散热通道,*为乘号;
第一圈的散热通道的轴线与散热器的轴线重合,从第2圈起,每一圈的多个散热通道均沿散热器的周向均匀布置;
N个散热通道形成整体横截面为正六边形的散热通道阵列;
所述的LED灯的数量为N个;N个LED灯与N个散热通道的位置一一对应:每一个散热通道的中心轴线的前方延长线上设有一个LED灯;所有LED灯布置在同一个平面上,N个LED灯呈n圈排列形成整体上为正六边形的LED灯阵列。
2.根据权利要求1所述的多功能照明灯具,其特征在于,所述的n为3-10中的任一数。
3.根据权利要求2所述的多功能照明灯具,其特征在于,所述的n为3。
4.根据权利要求1所述的多功能照明灯具,其特征在于,所述的散热器的外壁设有多片径向延伸的散热翅片(8);多片散热翅片周向等分布置。
5.根据权利要求1所述的多功能照明灯具,其特征在于,散热器的直径与灯头的直径相同。
6.根据权利要求1所述的多功能照明灯具,其特征在于,在散热器的横截面上,沿横向和斜60°方向,均有多个散热通道均排成一列;任意三个不共线相邻的散热通道的圆心连线形成一个等边三角形。
7.根据权利要求1-6任一项所述的多功能照明灯具,其特征在于,还包括微处理器、整流器、调光电路、A/D转换器、旋钮和并联的n条发光支路;
整流器的输入侧接交流电源,整流器的输出侧接调光电路的供电端,调光电路的输出端接所述的n条发光支路;
n条发光支路中串接有电子开关ki、限流电阻R和LED灯串;n条发光支路中的LED灯串对应散热器中的n圈LED灯;其中i=1,2,3,...,n;
驱动电路和n个电子开关均受控于微处理器,旋钮中集成有电位器,电位器通过A/D转换器与微处理器相连。
8.根据权利要求7所述的多功能照明灯具,其特征在于,n为3,N为19,散热翅片为16片,所述的调光电路为PWM调光驱动电路,所述的微处理器为单片机或DSP,微处理器与作为LED灯总开关的按键相连,电子开关为三极管或MOS管;
微处理器检测电位器的电压高低,从而通过电子开关Ki调节LED灯的开闭,或通过调光电路调节LED灯的亮度。
9.根据权利要求8所述的多功能照明灯具,其特征在于,电位器的电压输出范围为0-Vcc,Vcc为电位器输出的最大电压值,将该电压输出范围线性量化为2^n级,2^n表示2的n次幂;量化后的值为n位二进制数;将该n位二进制数与n个电子开关的状态对应,即n位二进制数的第i位与第i个电子开关Ki的状态对应,n位二进制数的第i位为1和0分别对应第i个电子开关Ki的状态为导通或关断,从而通过旋钮控制哪一圈或哪些圈LED灯点亮。
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