CN106195652A - 自散热智能led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自散热智能LED灯，包括有壳体以及设于壳体内的金属盘，所述金属盘顶面设有中通的通风柱，金属盘设有第一开孔，第一开孔与通风柱一端的开口相通，金属盘底面设有灯盘，所述灯盘包括有同心设置且呈环状的第一LED发光组、第二LED发光组以及第三LED发光组；通过合理的设置，实现了自散热的效果，而且还具备多光种的调节功能，智能化高，经久耐用。

Description

自散热智能LED灯
技术领域
本发明涉及一种自散热智能LED灯。
背景技术
目前，如公开号：CN204254342U的专利公开的一种LED智能灯，越来越多的灯具采用智能控制方式来实现，智能家居已经成为目前灯具的主流，目前智能灯具结构往往设计的不是很合理，导致其接受信号性能差，因此直接影响了使用者的体验；而且好的智能灯具应该具备如下特点：自散热以及多光种调节。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种自散热智能LED灯。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种自散热智能LED灯，包括有壳体以及设于壳体内的金属盘，所述金属盘顶面设有中通的通风柱，金属盘设有第一开孔，第一开孔与通风柱一端的开口相通，金属盘底面设有灯盘，所述灯盘包括有同心设置且呈环状的第一LED发光组、第二LED发光组以及第三LED发光组；
还包括有所述设于壳体内壁上的电路盒，所述电路盒内设有智能电路；所述壳体外顶面设有装有电池的电池腔，电池用于给智能电路供电；所述壳体的内顶面设有通信腔；所述智能电路包括有主控芯片，以及分别与主控芯片电性连接的第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片；所述第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片分别与第一LED发光组、第二LED发光组以及第三LED发光组电性连接；所述智能电路还包括有WIFI模块以及通信天线，所述WIFI模块分别与主控芯片以及通信天线信号连接；通信天线设于通信腔内。
其中，第一LED发光组、第二LED发光组以及第三LED发光组三者颜色不同。
其中，所述通信天线包括有矩形的PCB反射板，所述PCB反射板上设有微带天线；所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线、从第一微带线向PCB反射板中心延伸出的第二微带线、从第二微带线向PCB反射板中心延伸出的第三微带线；所述第一微带线的一端、第二微带线的一端、第三微带线的一端三者对齐，所述第一微带线的另一端、第二微带线的另一端、第三微带线的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线向PCB反射板中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂；每个辐射环臂内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗；所述第一微带线远离PCB反射板中心的一侧设有多个矩形凹坑；还包括有用于馈电的第一馈电片和第二馈电片，第一馈电片和第二馈电片设于PCB反射板同侧，所述第一馈电片与第一微带单元的第一微带线电性连接；所述第二馈电片与第二微带单元的第三微带线通过一馈电细带电性连接。
其中，每个第三微带线的去耦开窗数量为9个，且中间的去耦开窗的长度最长，从中间的去耦开窗至两边的去耦开窗的长度依次减少。
其中，每个第一微带线的矩形凹坑数量为29-35个。
其中，设每个第三微带线的去耦开窗数量为N个，矩形凹坑的宽度设为K，则第二微带线的长度L为9.5N*K。
其中，所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有一条隔离槽，所述隔离槽内填充有半导体，所述半导体为二氧化硅。
其中，还包括有设于PCB反射板远离设有第一馈电片和第二馈电片的一侧的寄生振子单元，所述寄生振子单元包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带单元一侧延伸出的第二矩形臂。
其中，PCB反射板的外围还设有一圈隔离微带圈。
其中，还包括有用于实时监控的视频监控器，所述视频监控器与主控芯片信号连接，所述视频监控器设于壳体的外侧壁；
其中，还包括有设于壳体内壁的风扇模块以及设于通风柱上的温度传感器，所述温度传感器与风扇模块均与主控芯片信号连接；在与设有风扇模块的内壁相对的壳体内壁上设有第二开孔；
其中，所述金属盘的顶面还设有散热鳍片，散热鳍片为铝合金散热鳍片；
还包括有用于进行蓝牙通信的蓝牙模块，所述蓝牙模块与通信天线以及主控芯片均信号连接；
其中，还包括有用于匀光的透镜灯罩，所述透镜灯罩设于灯盘下方，并且透镜灯罩的底部设有第三开孔；
本发明的有益效果为：通过合理的设置，实现了自散热的效果，而且还具备多光种的调节功能，智能化高，经久耐用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的灯盘底面的示意图；
图3是本发明的智能电路的原理框图；
图4是本发明的通信天线的结构示意图；
图5是第一微带的结构示意图；
图6是第二微带的结构示意图；
图7是本发明的通信天线的频率范围测试图；
图8是本发明的通信天线在特定参数下的频率范围测试图；
图9是本发明的通信天线的方向图；
图1至图9中的附图标记说明：
1-壳体；11-第二开孔；12-散热鳍片；21-通风柱；22-金属盘；
3-灯盘；31-第一LED发光组；32-第二LED发光组；33-第三LED发光组；34-第一开孔；4-透镜灯罩；5-视频监控器；6-风扇模块；7-电池腔；8-通信腔；9-电路盒；
G1-PCB反射板；G2-寄生振子单元；G3-隔离微带圈；G4-隔离槽；G51-第一馈电片； G52-第二馈电片；
G61-第一微带线；G62-第二微带线；G63-第三微带线；G64-去耦开窗；G65-辐射环臂；G66-矩形凹坑。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图9所示，本实施例所述的一种自散热智能LED灯，包括有壳体1以及设于壳体1内的金属盘22，所述金属盘22顶面设有中通的通风柱21，金属盘22设有第一开孔34，第一开孔34与通风柱21一端的开口相通；当使用时，由于通风柱21的顶端与低端之间具有气压差，因此通风柱21中会形成上升气流，从而带走热量，形成自散热的一种方式。金属盘22底面设有灯盘3，所述灯盘3包括有同心设置且呈环状的第一LED发光组31、第二LED发光组32以及第三LED发光组33；还包括有所述设于壳体1内壁上的电路盒9，所述电路盒9内设有智能电路；所述壳体1外顶面设有装有电池的电池腔7，电池用于给智能电路供电；所述壳体1的内顶面设有通信腔8；所述智能电路包括有主控芯片，以及分别与主控芯片电性连接的第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片；所述第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片分别与第一LED发光组31、第二LED发光组32以及第三LED发光组33电性连接；第一LED发光组31、第二LED发光组32以及第三LED发光组33可以为同样颜色的灯也可以为不同颜色的灯，可以同时亮也可以分别亮起，方便控制，智能化高。
所述智能电路还包括有WIFI模块以及通信天线，所述WIFI模块分别与主控芯片以及通信天线信号连接；通信天线设于通信腔8内。一般还包含移动终端，移动终端用于控制智能灯，移动终端可以是智能手机；本LED灯通过合理的设置，实现了自散热的效果，而且还具备多光种的调节功能，智能化高，经久耐用。本实施例所述的一种自散热智能LED灯，第一LED发光组31、第二LED发光组32以及第三LED发光组33三者颜色不同。可以调节出不同的气氛。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，所述通信天线包括有矩形的PCB反射板G1，所述PCB反射板G1上设有微带天线；所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线G61、从第一微带线G61向PCB反射板G1中心延伸出的第二微带线G62、从第二微带线G62向PCB反射板G1中心延伸出的第三微带线G63；其中，第一微带线G61至第三微带线G63均为同向，且方向为PCB反射板G1长边方向；所述第一微带线G61的一端、第二微带线G62的一端、第三微带线G63的一端三者对齐，所述第一微带线G61的另一端、第二微带线G62的另一端、第三微带线G63的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线G63向PCB反射板G1中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂G65；每个辐射环臂G65内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗G64；其中，去耦开窗G64的方向为PCB反射板G1短边方向；所述第一微带线G61远离PCB反射板G1中心的一侧设有多个矩形凹坑G66；还包括有用于馈电的第一馈电片G51和第二馈电片G52，第一馈电片G51和第二馈电片G52设于PCB反射板G1同侧，所述第一馈电片G51与第一微带单元的第一微带线G61电性连接；所述第二馈电片G52与第二微带单元的第三微带线G63通过一馈电细带电性连接；
通过不小于550次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构，该天线具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能。如图7，该天线带宽可用频率范围高达1.7GHz至2.65GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于8.952dBi；满足实际使用需要。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，每个第三微带线G63的去耦开窗G64数量为9个，且中间的去耦开窗G64的长度最长，从中间的去耦开窗G64至两边的去耦开窗G64的长度依次减少。当满足该数量的时候，其数据如图8。该整体天线系统带宽可用频率范围达到了1.6GHz至2.85GHz；其增益也明显增加，频带内平均增益大于9.4dBi，相比上升0.3dBi左右；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图8，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5dB。其方向性也好，如图9所述，其为全向性天线。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，每个第一微带线G61的矩形凹坑G66数量为29-35个。本实施例所述的一种自散热智能LED灯，设每个第三微带线G63的去耦开窗G64数量为N个，矩形凹坑G66的宽度设为K，则第二微带线G62的长度L为9.5N*K。设置上述参数限制后，通过大量实验和仿真发现，其增益更加稳定，隔离度也保持在较高的水平。上述参数在不断测试和调整中得出，其为最稳定和性能最佳的具体参数，具体实际测试结HFSS15软件计算得出，该整体系统天线带宽可用频率范围在1.6GHz至2.8GHz内部调频；频带内平均增益大于9.35dBi，阻抗降低；在频率范围内隔离度大于26dB；在实际测试中发现，外界环境的变化，如温度、磁场影响的变化在一定范围内，例如温度在10度上下的幅度变化，采用上述参数和特定数值时，其稳定性很强，频段保持度较好。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有一条隔离槽G4，所述隔离槽G4内填充有半导体，所述半导体为二氧化硅。能有效降低互耦性，增强隔离度，降低驻波比。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，还包括有设于PCB反射板G1远离设有第一馈电片G51和第二馈电片G52的一侧的寄生振子单元G2，所述寄生振子单元G2包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带单元一侧延伸出的第二矩形臂。寄生振子单元G2能有效增加带宽。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，PCB反射板G1的外围还设有一圈隔离微带圈G3。有效提高隔离度，降低干扰性。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，还包括有用于实时监控的视频监控器5，所述视频监控器5与主控芯片信号连接，所述视频监控器5设于壳体1的外侧壁；视频监控器5可以实时进行监控，提高LED灯的智能化和实用性。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，还包括有设于壳体1内壁的风扇模块6以及设于通风柱21上的温度传感器，所述温度传感器与风扇模块6均与主控芯片信号连接；在与设有风扇模块6的内壁相对的壳体1内壁上设有第二开孔11；当温度过高时，主控芯片控制风扇模块6运转，将通风柱21顶端的气流加快，提高散热性。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，所述金属盘22的顶面还设有散热鳍片12，散热鳍片12为铝合金散热鳍片12；提高散热特性。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，还包括有用于进行蓝牙通信的蓝牙模块，所述蓝牙模块与通信天线以及主控芯片均信号连接；可以用于普通蓝牙手机的使用，以及无WIFI的情况下使用。用于绕开第三方网络，直接与目标设备进行双向通信。
本实施例所述的一种自散热智能LED灯，还包括有用于匀光的透镜灯罩4，所述透镜灯罩4设于灯盘3下方，并且透镜灯罩4的底部设有第三开孔。第三开孔不会阻碍气流进入通风柱21。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自散热智能LED灯，其特征在于：::包括有壳体（1）以及设于壳体（1）内的金属盘（22），所述金属盘（22）顶面设有中通的通风柱（21），金属盘（22）设有第一开孔（34），第一开孔（34）与通风柱（21）一端的开口相通，金属盘（22）底面设有灯盘（3），所述灯盘（3）包括有同心设置且呈环状的第一LED发光组（31）、第二LED发光组（32）以及第三LED发光组（33）；还包括有所述设于壳体（1）内壁上的电路盒（9），所述电路盒（9）内设有智能电路；所述壳体（1）外顶面设有装有电池的电池腔（7），电池用于给智能电路供电；所述壳体（1）的内顶面设有通信腔（8）；智能电路包括有主控芯片，以及分别与主控芯片电性连接的第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片；所述第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片分别与第一LED发光组（31）、第二LED发光组（32）以及第三LED发光组（33）电性连接；所述智能电路还包括有WIFI模块以及通信天线，所述WIFI模块分别与主控芯片以及通信天线信号连接；通信天线设于通信腔（8）内；
还包括有设于壳体（1）内壁的风扇模块（6）以及设于通风柱（21）上的温度传感器，所述温度传感器与风扇模块（6）均与主控芯片信号连接；在与设有风扇模块（6）的内壁相对的壳体（1）内壁上设有第二开孔（11）。
2.根据权利要求1所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：第一LED发光组（31）、第二LED发光组（32）以及第三LED发光组（33）三者颜色不同。
3.根据权利要求1所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：所述通信天线包括有矩形的PCB反射板（G1），所述PCB反射板（G1）上设有微带天线；所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线（G61）、从第一微带线（G61）向PCB反射板（G1）中心延伸出的第二微带线（G62）、从第二微带线（G62）向PCB反射板（G1）中心延伸出的第三微带线（G63）；所述第一微带线（G61）的一端、第二微带线（G62）的一端、第三微带线（G63）的一端三者对齐，所述第一微带线（G61）的另一端、第二微带线（G62）的另一端、第三微带线（G63）的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线（G63）向PCB反射板（G1）中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂（G65）；每个辐射环臂（G65）内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗（G64）；所述第一微带线（G61）远离PCB反射板（G1）中心的一侧设有多个矩形凹坑（G66）；还包括有用于馈电的第一馈电片（G51）和第二馈电片（G52），第一馈电片（G51）和第二馈电片（G52）设于PCB反射板（G1）同侧，所述第一馈电片（G51）与第一微带单元的第一微带线（G61）电性连接；所述第二馈电片（G52）与第二微带单元的第三微带线（G63）通过一馈电细带电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：每个第三微带线（G63）的去耦开窗（G64）数量为9个，且中间的去耦开窗（G64）的长度最长，从中间的去耦开窗（G64）至两边的去耦开窗（G64）的长度依次减少。
5.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：每个第一微带线（G61）的矩形凹坑（G66）数量为29-35个。
6.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：设每个第三微带线（G63）的去耦开窗（G64）数量为N个，矩形凹坑（G66）的宽度设为K，则第二微带线（G62）的长度L为9.5N*K。
7.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有一条隔离槽（G4），所述隔离槽（G4）内填充有半导体，所述半导体为二氧化硅。
8.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：还包括有设于PCB反射板（G1）远离设有第一馈电片（G51）和第二馈电片（G52）的一侧的寄生振子单元（G2），所述寄生振子单元（G2）包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带单元一侧延伸出的第二矩形臂。
9.根据权利要求3所述的一种自散热智能LED灯，其特征在于：PCB反射板（G1）的外围还设有一圈隔离微带圈（G3）。
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