CN105782740A - 一种高性能led系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能LED系统，包括散热器、基板、光源、聚光镜、反射膜、光筒、光纤和玻璃球，所述基板位于所述散热器上，所述光源位于所述基板上，所述光源位于所述光筒内的一端，所述反射膜设置于所述光筒的内壁上，所述聚光镜位于所述光筒内，且靠近所述光源，所述光筒的另一端通过所述光纤与所述玻璃球连接，所述玻璃球和所述光筒内均注入导光液体。与现有技术相比，本发明LED发光及控制系统与最终的照明灯头模块进行分离，可适用于各种常规或特殊复杂环境的大功率LED照明如钢铁、化工、油库等高温高湿度高腐蚀性防爆要求高等行业，且具有拆装维护方便、光能利用率高、散热效率高等优点，具有推广使用的价值。

Description

一种高性能LED系统

技术领域

本发明涉及一种LED光源，尤其涉及一种高性能LED系统。

背景技术

LED光纤光源与常规LED光源相比具有成本低、远距离光电分离等特点，所以已经广泛应用于各领域。特别在油库、钢铁、化工、矿区等具有耐高温、防腐蚀、防爆等特殊要求的行业领域，LED光纤光源具有不可替代的优势。

目前，LED光纤光源的设计中，多数采用自聚焦透镜、椭圆反射碗等方式，进行光线汇聚、耦合到光纤中，但因为LED光源位置存在加工误差的特点、LED光源发光面大以及光纤孔径的限制，以及LED光源和光纤之间光传播介质为空气，发射的光通过空气传播到光纤也存在一定的光损耗。所以目前已知的方法均不能有效的最大化收集通过光纤的有效光线，普遍存在耦合效率低、能量损耗大的问题。

而且，光纤LED光源的设计中，因LED灯存在长时间发热后导致光衰，从而缩短使用寿命。但光纤LED光源因散热、防水等设计要求，往往存在拆装困难，所以LED光源出现光衰后往往难以简单更换LED发光部分。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高性能LED系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括散热器、基板、光源、聚光镜、反射膜、光筒、光纤和玻璃球，所述基板位于所述散热器上，所述光源位于所述基板上，所述光源位于所述光筒内的一端，所述反射膜设置于所述光筒的内壁上，所述聚光镜位于所述光筒内，且靠近所述光源，所述光筒的另一端通过所述光纤与所述玻璃球连接，所述玻璃球和所述光筒内均注入导光液体。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种高性能LED系统，与现有技术相比，本发明LED发光及控制系统与最终的照明灯头模块进行分离，可适用于各种常规或特殊复杂环境的大功率LED照明如钢铁、化工、油库等高温高湿度高腐蚀性防爆要求高等行业，且具有拆装维护方便、光能利用率高、散热效率高等优点。另外当LED灯长时间工作后，出现光衰问题时或达到设计寿命时，可仅仅更换灯头部分即可重新正常使用。因灯头模块不存在电路部分，且和光源部分连接只是通过光纤来实现，所以更换简单，成本低，可大幅度提高灯具工作寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-散热器、2-基板、3-光源、4-聚光镜、5-反射膜、6-光筒、7-光纤、8-玻璃球、9-导光液体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括散热器1、基板2、光源3、聚光镜4、反射膜5、光筒6、光纤7和玻璃球8，所述基板2位于所述散热器1上，所述光源3位于所述基板2上，所述光源3位于所述光筒6内的一端，所述反射膜5设置于所述光筒6的内壁上，所述聚光镜4位于所述光筒6内，且靠近所述光源3，所述光筒6的另一端通过所述光纤7与所述玻璃球8连接，所述玻璃球8和所述光筒6内均注入导光液体9。

散热器1与光源3的基板2直接接触并固定。优先地采用低成本铝合金散热器，也可采用铜水排循环液冷等多种方式达到散热效果。光源3中包含了电源模块、控制模块和LED灯珠，用于实现LED灯的供电、温度探测及LED电流控制等。光源3发出的光先经过聚光透镜进行汇聚为光斑，聚光镜4和光纤7之间充满导光液体9；该液体优先地考虑为硅油，进一步地优先考虑光学硅油；硅油具有高透光、光损小，电绝缘、耐高低温，无毒、无味和生理惰性，对可见光几乎100％通过，可有效提高耦合效率，有辅助散热作用；通过计算光在硅油中的折射率、结合聚光透镜设计，最终使得光斑经过硅油折射后刚好落到光纤端面；另外光筒内侧各个表面均有反射膜以减少光外泄，LED发出的光散射后落到各个反射膜上、经多次反射后进入光纤，因为硅油具有透光性高和光能量损耗低的特性，多次反射传播也不会带来明显的光损耗，可有效减少加工精度要求；然后光进一步经过光纤传导至玻璃球灯头模块中。

光纤可根据产品应用需要采用玻璃光纤或塑料光纤。灯头模块可根据产品应用需要，采用玻璃或透光塑料等多种介质。因为与电路部分分离，所以具备在户外、高温、高湿度、防爆要求高、腐蚀性高等特殊环境下均有极大的优势。另外灯头模块可根据产品需要对光进行散射或者或重新聚光，最终形成聚光灯或照明灯。另外特别在远距离投射灯应用上如探照灯、汽车大灯、集鱼灯等，以及应用于钢厂、化工厂、井下矿道、加油站、油库等方面，本专利的技术方案可为其提供高安全性节能照明灯具。可以在LED灯珠上不设荧光粉层和硅胶保护层，从而不会存在荧光粉层因为长时间工作后光衰问题导致需要更换LED灯珠。灯头内部为中空结构，充满导光液体，该透光液体优先地考虑为硅油，进一步地优先考虑光学硅油；同时在出光灯头外壳部分内侧涂覆一层荧光粉来配合LED灯珠发出的光实现各种颜色和色温的光，或者进一步地将光学硅油中按比例掺入荧光粉混合为悬浮流体胶液，可将灯头出光部分直接制成球形固体硅灯泡等方法，作用使其全角度均匀发光，透光液体可设计为非导电介质，充满LED光源，透镜和光纤输入端的结构内部，进一步减少光在空气中传播的损耗，更进一步可取消聚光镜，从而进一步减少光能损失，LED光源可根据需要设计为大功率LED或小功率LED或激光光源，只需根据需要更换散热模块即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种高性能LED系统，其特征在于：包括散热器、基板、光源、聚光镜、反射膜、光筒、光纤和玻璃球，所述基板位于所述散热器上，所述光源位于所述基板上，所述光源位于所述光筒内的一端，所述反射膜设置于所述光筒的内壁上，所述聚光镜位于所述光筒内，且靠近所述光源，所述光筒的另一端通过所述光纤与所述玻璃球连接，所述玻璃球和所述光筒内均注入导光液体。