CN106015981A - 一种高光效led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高光效LED灯，包括灯体，其中，灯体内设有LED光源安装基座，LED光源安装基座表面均匀分布有多颗LED，LED光源安装基座外周围设有反光板，反光板为柔性反光材料板，反光板通过角度调节机构调节其与LED光源安装基座之间的角度，LED光源安装基座、反光板及LED灯外设有灯罩，灯罩内充满导热气体，灯体内还设有控制器，控制器控制角度调节机构调整倾斜度，其中，所述导热气体为氦气、氖气、氩气中一种或几种混合惰性气体与氧气混合而成，另外，所述LED光源安装基座的组分包括(质量分数)：二甲基二氯硅烷25％‑43％、高导热粉体54％‑75％。表面活性剂1％‑2％。本发明提供的一种高光效LED灯，提高了光照聚集度、可动态调节光束角，同时减小光衰，提高光效。

Description

一种高光效LED灯
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种自动调节亮度的一种高光效LED灯。
背景技术
由于LED具有使用寿命长、能耗低、节约能源显著等特点，因此，LED作为光源已广泛地应用于日常生活中，如杯灯、射灯、汽车灯、LED灯泡等LED照明灯具。
目前，LED灯泡一般包括灯头、安装在灯头顶部的灯罩、位于灯头内的电源，灯罩内设置有LED发光柱，LED发光柱与灯头内的电源电连接，且LED发光柱固定在散热基板上，当LED发光柱通电发光时，其发出的光线可透过灯罩照射出去，达到照明或装饰的目的。
但是，现有技术中LED灯光效主要受制于LED的光电转换效率，LED封装光损失，LED灯散热不良等因素。前个损失主要取决于当前的LED制造工艺和材料的选用水平，随着时间的推移，正在以每年20％以上的速度提高。而LED灯散热不良问题，一直阻碍着光效的提高，是LED产业的最大瓶颈。目前LED灯散热的主要方法是把LED贴在PCB或金属基板上，再把PCB或金属基板贴在金属散热件上。而金属散热件必须有足够大的面积同空气接触，才能达到散热的效果。而这样势必减小了LED灯的发光面积，造成LED灯外形笨重，发光面小，发光角度受限，从而造成降低光效。
中国专利CN103557456A公开了高光效LED灯，包括灯头、灯体和灯罩，其特征在于：灯体包括安装基座，安装基座表面设有多颗LED，灯罩罩在灯体上，灯罩内填充有导热系数高的气体，导热系数高的气体包括氢气、氦气、氖气，或其二者或三者的混合气体，以及氢气、氦气、氖气同其他气体按不同的比例的混合气体。本发明提供的高光效LED灯，减小了光衰，在一定程度上提高光效。
又如中国专利CN102128387A公开了一种高光效LED灯泡，它包括有灯头、灯罩、电源，灯头与灯罩之间卡接有散热金属外壳，散热金属外壳的顶部位于灯罩内，且散热金属外壳的顶部卡接固定有散热基板，散热基板插接固定有LED发光柱，其特征在于：所述LED发光柱均匀间隔排列，且LED发光柱相对于散热基板中心旋转放置。本发明提供的一种高光效LED灯泡，由于LED发光柱相对于散热基板中心旋转放置，因此，可以避免LED发光柱之前的大部分光线相互抵消，使LED发光柱发出的光线得到充分的利用，从而提高整个LED灯 泡的亮度。
上述公开的两个专利，均分别从一个方面提高LED的亮度，其效果不佳，且不能根据周围光照亮度自动调节光效。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动调节亮度的高光效LED灯。
本发明提供的一种高光效LED灯，包括灯体，其中，灯体内设有LED光源安装基座，LED光源安装基座表面均匀分布有多颗LED，LED光源安装基座外周围设有反光板，反光板为柔性反光板，反光板通过角度调节机构调节其与LED光源安装基座之间的角度，LED光源安装基座、反光板及LED灯外设有灯罩，灯罩内充满导热气体，灯体内还设有控制器，控制器控制角度调节机构调整倾斜度。由此，本发明提供的一种高光效LED灯，根据光照亮度情况，通过角度调节机构调节反光板的角度，提高光照聚集度，从而提高局部光效，另外，通过在灯罩中充设导热气体减小光衰，提高光效。
在一些实施方式中，控制器包括：照度传感器及ECU控制器，照度传感器连接于ECU控制器，角度调节机构链接于ECU控制器。由此，照度传感器检测周围环境的光照强度，并将信息反馈给ECU控制器，ECU控制器根据照度传感器提供的光照信息控制角度调节机构调整反光板角度。
在一些实施方式中，角度调节机构包括多个气动驱动臂，多个气动驱动臂均匀分布于反光板下方，气动驱动臂一端连接于反光板外周边沿，另一端连接于灯体底部，气动驱动臂与控制器电连。由此，控制器控制气动驱动臂伸缩，通过气动驱动臂的伸缩，达到调整反光板角度的目的。
在一些实施方式中，角度调节机构包括垂直连接于LED光源安装基座下方中心位置的连接轴、套设于连接轴外与连接轴螺纹连接的连接套，及连接于连接套外周的连接杆，连接杆另一端连接于反光板外周边沿，连接轴与LED光源安装基座转动连接，连接轴绕其中心轴线自转，连接轴于控制器电连。由此，通过控制器控制连接轴自传，在连接轴自传的过程中，与连接轴螺纹连接的连接套沿转轴轴向发生位移，由于设有连接杆与连接套及反光板外周边沿连接，因此，在连接套发生位移的同时，连接杆于转轴间的夹角大小发生改变，由此，反光板的倾斜角度也随之发生变化。
在一些实施方式中，控制器还包括：LED光源温度传感器及故障报警器，LED光源温度传感器及故障报警器与ECU控制器连接。由此，LED光源温度传感器检测灯体的自身温度，并将温度信息反馈给ECU控制器，ECU控制器将LED光源温度传感器检测到的温度与预设的安全温度对比，当LED光源温度传感器检测到的 温度大于预设的安全温度时，ECU控制器启动故障报警器。
在一些实施方式中，控制器还包括LED电源及授时器，LED电源及授时器与ECU控制器连接。由此，本发明提供的一种高光效LED灯无需外接电源供电，独立性强，同时，通过授时器预先设置好灯体开、灭的时间，ECU控制器根据授时器预先设定好的开、灭时间通、断LED电源，控制灯体开、灭。
在一些实施方式中，导热气体为氦气、氖气、氩气中一种或几种混合惰性气体与氧气混合而成，其中，惰性气体与氧气的体积比为99.8:0.2～88:12。由此，惰性气体不与氧气发生化学反应，同时，该导热气体导热性能高，有效减小光衰，提高光效。
在一些实施方式中，LED光源安装基座的组分包括(质量分数)：
二甲基二氯硅烷 25％-43％
高导热粉体 54％-75％
表面活性剂 1％-2％。
由此，本发明提供的一种高光效LED灯，其LED光源安装基座具有高导热率，减小了界面热阻，提高散热性能，同时保障了LED灯的高光效。
在一些实施方式中，高导热粉体包括Al、Cu、Ag及石墨中的一种或几种混合物。由此，Al、Cu、Ag及石墨均具有高导热性能，因此，能够提高LED光源安装基座的高导热率，保障LED灯的高光效。
在一些实施方式中，表面活性剂为硅烷偶联剂或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。由此，能够控制LED光源安装基座表面张力。
与现有技术相比，本发明提供的一种高光效LED灯的有益效果在于：
1、本发明提供的一种高光效LED灯，通过照度传感器检测周围环境的光照强度，并将信息反馈给ECU控制器，ECU控制器根据照度传感器提供的光照信息，控制角度调节机构调节反光板的角度，提高光照聚集度，从而提高局部光效，另外，通过在灯罩中充设导热气体减小光衰，提高光效。
2、本发明提供的一种高光效LED灯，通过在灯罩内充设导热惰性气体，惰性气体不与氧气发生化学反应，同时，该导热气体导热性能高，有效减小光衰，提高光效。
3、本发明提供的一种高光效LED灯，其LED光源安装基座具有高导热率，减小了界面热阻，提高散热性能，同时保障了LED灯的高光效。
附图说明
图1为本发明第一种实施方式提供的一种高光效LED灯的结构示意图；
图2为图1所示的一种高光效LED灯中控制器的结构示意图；
图3为本发明第二种实施方式提供的一种高光效LED灯的结构示意图；
图4为图3所示的一种高光效LED灯中控制器的结构示意图；
图5为本发明第三种实施方式提供的一种高光效LED灯中控制器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
图1和图2示意性地显示了根据本发明第一种实施方式提供的一种高光效LED灯。
如图1和图2所示，本发明第一种实施方式提供的一种高光效LED灯，包括灯体1。如图1所示，灯体1包括位于灯体1中心位置的圆柱形LED光源安装基座11，圆柱形LED光源安装基座11顶端周面上安装有多颗LED灯14，且LED灯14均匀分布，LED光源安装基座11底部连接有控制器2，LED光源安装基座11外扣设有灯罩13，且灯罩13将LED光源安装基座11及控制器2密封于其中。
如图1所示，LED光源安装基座11外周连接有反光板16，作为优选的，反光板16成倒置的伞形，作为进一步优选的，反光板16为柔性反光板。
如图2所示，控制器2包括：照度传感器201及ECU控制器202，照度传感器201连接于ECU控制器202。
如图1和图2所示，反光板16通过角度调节机构调节其与LED光源安装基座11之间的角度。如图1所示，角度调节机构包括多个气动驱动臂15，多个气动驱动臂15均匀分布于反光板16下方，气动驱动臂15一端连接于反光板16外周边沿，另一端连接于灯体1底部，气动驱动臂15与控制器2的ECU控制器202电连。照度传感器201检测周围环境的光照强度，并将信息反馈给ECU控制202，ECU控制器202根据照度传感器201提供的光照信息控制角度调节机构调整反光板16角度，从而提高光照聚集度，从而提高局部光效，另外，通过在灯罩中充设导热气体减小光衰，提高光效。
作为优选的，灯罩13内充满导热气体。在本发明的次实施方式中，导热气 体为氦气与氧气混合而成，其中，氦气与氧气的体积比为99.8:0.2。惰性气体不与氧气发生化学反应，同时，该导热气体导热性能高，有效减小光衰，提高光效。
作为进一步优选的，LED光源安装基座11的组分包括质量分数：
二甲基二氯硅烷 25％
高导热粉体 74％
表面活性剂 1％。
作为优选的，高导热粉体为Al和Cu的混合物，Al和Cu均具有高导热性能，因此，能够提高LED光源安装基座11的高导热率，保障LED灯的高光效、作为进一步优选的，表面活性剂为硅烷偶联剂，能够控制LED光源安装基座表面张力。
实施例2：
图3和图4示意性地显示了根据本发明第二种实施方式提供的一种高光效LED灯。
如图3所示，本发明第一种实施方式提供的一种高光效LED灯，包括灯体1。如图3所示，灯体1包括位于灯体1中心位置的圆柱形LED光源安装基座11，圆柱形LED光源安装基座11顶端周面上安装有多颗LED灯14，且LED灯14均匀分布，LED光源安装基座11底部连接有控制器2，LED光源安装基座11外扣设有灯罩13，且灯罩13将LED光源安装基座11及控制器2密封于其中。
如图3所示，LED光源安装基座11外周连接有反光板16，作为优选的，反光板16成倒置的伞形，作为进一步优选的，反光板16为柔性反光板。
如图4所示，控制器2包括：照度传感器201及ECU控制器202，照度传感器201连接于ECU控制器202。
如图3和图4所示，反光板16通过角度调节机构调节其与LED光源安装基座11之间的角度。如图3所示，角度调节机构包括垂直连接于LED光源安装基座11下方中心位置的连接轴151、套设于连接轴151外与连接轴151螺纹连接的连接套152，及连接于连接套152外周的连接杆153，连接杆153另一端连接于反光板16外周边沿，作为优选的，在本发明的此实施方式中，设有4个连接杆153于连接套152连接。如图3所示，连接轴151与LED光源安装基座11转动连接，连接轴151绕其中心轴线自转，连接轴151与控制器2的ECU控制器202电连。照度传感器201检测周围环境的光照强度，并将信息反馈给ECU控制202，ECU控制器202根据照度传感器201提供的光照信息控制角度调节机构调整反光板16角度，从而提高光照聚集度，从而提高局部光效，另外，通过在灯罩中充设导热气体减小光衰，提高光效。
作为优选的，如图4所示，控制器2还包括：LED光源温度传感器203及故障报警器204，LED光源温度传感器203及故障报警器204与ECU控制器202连接。LED光源温度传感器203检测灯体1的自身温度，并将温度信息反馈给ECU控制器202，ECU控制器202将LED光源温度传感器203检测到的温度与预设的安全温度对比，当LED光源温度传感器203检测到的温度大于预设的安全温度时，ECU控制器202启动故障报警器204报警。此结构避免因LED灯自身温度太高而造成损坏，延长了使用寿命。
作为进一步优选的，灯罩13内充满导热气体。在本发明的次实施方式中，导热气体为氖气与氧气混合而成，其中，氖气与氧气的体积比为88:12。惰性气体不与氧气发生化学反应，同时，该导热气体导热性能高，有效减小光衰，提高光效。
作为进一步优选的，LED光源安装基座11的组分包括质量分数：
二甲基二氯硅烷 43％
高导热粉体 55％
表面活性剂 2％。
作为优选的，高导热粉体为Ag和石墨的混合物，Ag和石墨均具有高导热性能，因此，能够提高LED光源安装基座11的高导热率，保障LED灯的高光效、作为进一步优选的，表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，能够控制LED光源安装基座表面张力。
实施例3：
本发明第三种实施方式提供的一种高光效LED灯，其结构与实施例2中的结构基本相同，其不同之处在于控制器的机构。
如图5所示，控制器2包括：照度传感器201及ECU控制器202，照度传感器201及角度调节机构连接于ECU控制器202。照度传感器201检测周围环境的光照强度，并将信息反馈给ECU控制202，ECU控制器202根据照度传感器201提供的光照信息控制角度调节机构调整反光板16角度，从而提高光照聚集度，从而提高局部光效，另外，通过在灯罩中充设导热气体减小光衰，提高光效。
作为优选的，如图5所示，控制器2还包括：LED光源温度传感器203及故障报警器204，LED光源温度传感器203及故障报警器204与ECU控制器202连接。LED光源温度传感器203检测灯体1的自身温度，并将温度信息反馈给ECU控制器202，ECU控制器202将LED光源温度传感器203检测到的温度与预设的安全温度对比，当LED光源温度传感器203检测到的温度大于预设的安全温度时， ECU控制器202启动故障报警器204报警。此结构避免因LED灯自身温度太高而造成损坏，延长了使用寿命。
作为进一步优选的，如图5所示，控制器2还包括LED电源205及授时器206，LED电源205及授时器206与ECU控制器202连接。本发明此实施方式提供的一种高光效LED灯无需外接电源供电，独立性强，同时，通过授时器预先设置好灯体开、灭的时间，ECU控制器根据授时器预先设定好的开、灭时间通、断LED电源，控制灯体开、灭。
作为进一步优选的，灯罩13内充满导热气体。在本发明的次实施方式中，导热气体为氦气、氖气、氩气的混合惰性气体与氧气混合而成，其中，氦气、氖气、氩气的混合惰性气体与氧气的体积比为95:5。氦气、氖气、氩气的体积比为：35:32:33，惰性气体不与氧气发生化学反应，同时，该导热气体导热性能高，有效减小光衰，提高光效。
作为进一步优选的，LED光源安装基座11的组分包括质量分数：
二甲基二氯硅烷 34％
高导热粉体 64％
表面活性剂 2％。
作为优选的，高导热粉体为Cu和Ag的混合物，Cu和Ag均具有高导热性能，因此，能够提高LED光源安装基座11的高导热率，保障LED灯的高光效、作为进一步优选的，表面活性剂为硅烷偶联剂，能够控制LED光源安装基座表面张力。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高光效LED灯，包括灯体(1)，其特征在于，所述灯体(1)内设有LED光源安装基座(11)，所述LED光源安装基座(11)表面均匀分布有多颗LED(12)，所述LED光源安装基座(11)外周围设有反光板(16)，所述反光板(16)为柔性反光板，所述反光板(16)通过角度调节机构调节其与所述LED光源安装基座(11)之间的角度，所述LED光源安装基座(11)、所述反光板(16)及所述LED灯(12)外设有灯罩(13)，所述灯罩(13)内充满导热气体，所述灯体(1)内还设有控制器(2)，所述控制器(2)控制所述角度调节机构调整倾斜度。
2.根据权利要求1所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述控制器(2)包括：照度传感器(201)及ECU控制器(202)，所述照度传感器(201)连接于所述ECU控制器(202)，所述角度调节机构链接于所述ECU控制器(202)。
3.根据权利要求2所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述角度调节机构包括多个气动驱动臂(15)，多个所述气动驱动臂(15)均匀分布于所述反光板(16)下方，所述气动驱动臂(15)一端连接于所述反光板(16)外周边沿，另一端连接于灯体(1)底部，所述气动驱动臂(15)与所述控制器(2)电连。
4.根据权利要求2所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述角度调节机构包括垂直连接于所述LED光源安装基座(11)下方中心位置的连接轴(151)、套设于所述连接轴(151)外与所述连接轴(151)螺纹连接的连接套(152)，及连接于所述连接套(152)外周的连接杆(153)，所述连接杆(153)另一端连接于所述反光板(16)外周边沿，所述连接轴(151)与所述LED光源安装基座(11)转动连接，所述连接轴(151)绕其中心轴线自转，所述连接轴(151)与所述控制器(2)电连。
5.根据权利要求2所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述控制器(2)还包括：LED光源温度传感器(203)及故障报警器(204)，所述LED光源温度传感器(203)及所述故障报警器(204)与所述ECU控制器(202)连接。
6.根据权利要求2所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述控制器(2)还包括LED电源(205)及授时器(206)，所述LED电源(205)及所述授时器(206)与所述ECU控制器(202)连接。
7.根据权利要求1所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述导热气体为氦气、氖气、氩气中一种或几种混合惰性气体与氧气混合而成，其中，惰性气体与氧气的体积比为99.8:0.2～88:12。
8.根据权利要求1所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述LED光源安装基座(11)的组分包括(质量分数)：
二甲基二氯硅烷 25％-43％
高导热粉体 54％-75％
表面活性剂 1％-2％。
9.根据权利要求8所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述高导热粉体包括Al、Cu、Ag及石墨中的一种或几种混合物。
10.根据权利要求8所述的一种高光效LED灯，其特征在于，所述表面活性剂为硅烷偶联剂或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
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