CN107477384B - 一种led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED灯具，壳体、灯柱、驱动电源模块、光源模块、控制模块、检测模块及光源更换模块；所述灯柱设有工作区和备用区，所述光源模块设有多个，并分别可拆卸安装于灯柱的工作区和备用区上，所述检测模块检测工作区的光源模块的工作参数信息并输出连接控制模块，所述控制模块的控制输出端连接光源更换模块，进而控制光源更换模块将备用区的正常光源模块与工作区的异常光源模块进行更换，达到自动更换异常光源的目的。

Description

一种LED灯具
技术领域
本发明涉及照明领域，具体涉及一种自动更换异常光源的LED灯具。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED灯的出现，相对于普通灯(白炽灯等)具有节能、寿命长、适用性好、回应时间短、环保等优点。
LED灯虽然整体上优于其他类型的灯具，但LED的制程(如芯片制程、封装制程及安装制程)均会很大程度上影响LED灯的使用寿命，在集成多个LED发光单体的LED灯具中，随着使用时间的增加，多个LED发光单体通常会因制程原因出现个别死灯或光衰的现象，从而影响整灯的光效。在常规灯具中，若出现光效不符合的情况下，往往是直接将整灯替换掉，这就很大程度上浪费了资源。
中国实用新型专利申请号为201220660169.6公开了一种使用寿命更长的LED隧道灯，包括灯罩、底座、LED灯和控制器，所述灯罩安装在所述底座上，所述灯罩内装有LED灯和控制器，所述LED灯为三组相互并联的LED灯组，所述控制器与LED灯电连接，所述控制器包括一定时器和中央处理器。所述控制器内的定时器每间隔一预定时间向中央处理器发出一切换时钟信号，通过中央处理器控制所述三组LED灯组交替工作，从而延长了LED隧道灯的使用寿命。该专利文件采用三组LED灯组交替工作以延长使用寿命的目的。同样的，现有技术中，若一组中出现个别死灯或光衰的情况下，采用其他组进行替换。该种方式虽然能够较好的节省资源，但是，一者，同时在出光区域设置多组灯组，占用面积成倍增大，使得整灯的尺寸及材料成本上增加；二者，采用其他灯组替代时，其出光角度等参数也会随着改变，设计者还需重新调试，操作繁琐。
发明内容
为此，本发明提供一种LED灯具，该LED灯具能够在出现异常光源的情况下自动更换异常光源，无需手动切换或调试出光光效，且真正做到物尽其用。
为实现上述目的，本发明提供的一种LED灯具，包括：壳体、灯柱、驱动电源模块及光源模块，还包括控制模块、检测模块及光源更换模块；
所述灯柱固定于壳体上，所述灯柱设有工作区和备用区，所述光源模块设有多个，并分别可拆卸安装于灯柱的工作区和备用区上，安装于灯柱的工作区的光源模块还与驱动电源模块形成电连接；
所述检测模块检测工作区的光源模块的工作参数信息并输出连接控制模块，所述控制模块的控制输出端连接光源更换模块用于控制该光源更换模块运行；
所述光源更换模块包括驱动组件及连接在该驱动组件上的固定组件，所述固定组件用于固定光源模块，所述驱动组件包括：第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构带动固定组件在远离和靠近灯柱方向移动，进而将光源模块安装或脱离于灯柱的安装部上，所述第二驱动机构带动固定组件在工作区和备用区之间移动，进而实现切换工作区和备用区之间的光源模块。
本发明的一种优选方案，所述工作区与备用区是沿灯柱的轴向方向分布于外周面上，所述第二驱动机构为伸缩驱动装置，所述固定组件设置在伸缩驱动装置的伸缩端，所述伸缩驱动装置的伸缩带动固定组件在工作区和备用区之间移动。
进一步的，所述第一驱动机构包括：第二磁场发生装置、第三磁场发生装置、第二磁铁及滑杆，所述第二磁场发生装置与第三磁场发生装置对立设置，所述滑杆沿灯柱的径向方向设置，所述第二磁场发生装置和第三磁场发生装置分别设置于滑杆的两端，所述第二驱动机构可滑动设置于滑杆上，所述第二磁铁设置在伸缩驱动装置上，所述第二磁场发生装置和第三磁场发生装置分别电连接驱动电源模块，所述控制模块的控制端分别连接第二磁场发生装置和第三磁场发生装置的输入端，通过控制第二磁场发生装置或第三磁场发生装置产生磁场，进而吸合带动设有第二磁铁的第二驱动机构在靠近或远离灯柱的方向上滑动，继而带动固定组件在远离和靠近灯柱方向移动。
再进一步的，所述驱动组件还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件为第一电机，所述第一电机的驱动端连接固定组件，并带动该固定组件沿灯柱的外周面旋转。
再进一步的，还包括一缓冲件，所述缓冲件设置在第二驱动机构靠近于灯柱的一端，所述第二驱动机构向灯柱方向移动至接近灯柱时抵触于缓冲件进行缓冲。
本发明的另一种优选方案，所述固定组件包括第一磁场发生装置及第一磁铁，所述第一磁场发生装置和第一磁铁分别设置在驱动组件和光源模块上，所述第一磁场发生装置电连接驱动电源模块，所述控制模块的控制端连接第一磁场发生装置的输入端，控制该第一磁场发生装置工作，当所述第一磁场发生装置产生磁场并吸合第一磁铁，进而吸合固定光源模块；当所述第一磁场发生装置断开磁场，进而与光源模块脱离。
本发明的另一种优选方案，所述灯柱的工作区和备用区上均设有多组安装部，所述灯柱的工作区上还设有与安装部相对应并电连接驱动电源模块的电极部，所述光源模块分别可拆卸安装在灯柱的工作区和备用区的安装部上，安装于灯柱的工作区的安装部的光源模块与电极部形成电连接，进而与驱动电源模块形成电连接。
进一步的，所述电极部包括：多段固定于灯柱上的金属连接部以及设置于相邻金属连接部之间的金属片，所述金属片通过一弹性件连接于灯柱上，并通过该弹性件的弹力使金属片电接触于相邻金属连接部上，当光源模块安装于安装部上时，光源模块抵触于金属片上使金属片脱离金属连接部，同时光源模块替代金属片与相邻金属连接部形成电接触。
进一步的，所述安装部为弹性夹持部。
进一步的，所述光源模块包括：支架、基板及LED光源，所述基板设置在支架上并与该支架形成热接触，所述LED光源设置在基板上，所述支架上分别设有与安装部配合的第一支脚及与LED光源电连接的第二支脚，所述第一支脚安装于安装部上时，所述第二支脚与电极部形成电连接。
进一步的，所述基板为热管，所述热管的蒸发段形成一安装平台，所述LED光源封装至该安装平台上，所述热管的冷凝段与支架形成热接触。
本发明的另一种优选方案，还包括散热套壳，所述散热套壳套设于灯柱外围，所述散热套壳上开设有让位于光源模块的开口，所述光源模块安装于灯柱上的安装部上时，并与散热套壳形成热接触。
本发明的另一种优选方案，还包括散热风扇，所述散热风扇设置在壳体上并对应散热套壳，所述驱动电源模块电连接散热风扇为其提供电源。
本发明的另一种优选方案，所述检测模块为检测光源模块出光参数的光效检测模块或检测光源模块的电性参数的电性检测模块。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
所述灯柱设有工作区和备用区，所述光源模块设有多个，并分别可拆卸安装于灯柱的工作区和备用区上，所述检测模块检测工作区的光源模块的工作参数信息并输出连接控制模块，所述控制模块的控制输出端连接光源更换模块，进而控制光源更换模块将备用区的正常光源模块与工作区的异常光源模块进行更换，达到自动更换异常光源的目的。
附图说明
图1所示为实施例中LED灯具的部分分解示意图；
图2所示为实施例中LED灯具的内部结构示意图一；
图3所示为实施例中LED灯具的内部结构示意图二；
图4所示为图3中A区域的放大示意图；
图5所示为实施例中光源模块的安装示意图一；
图6所示为实施例中光源模块的安装示意图二；
图7所示为实施例中光源模块的立体示意图一；
图8所示为实施例中光源模块的立体示意图二；
图9所示为实施例中LED灯具的内部结构示意图三；
图10所示为图9中B区域的放大示意图；
图11所示为实施例中LED灯具的光源更换模块的结构示意图；
图12所示为实施例中LED灯具的壳体的本体的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1至图12所示，本发明提供的一种LED灯具，包括：壳体、灯罩14、灯柱13、散热套壳70、散热风扇80、驱动电源模块20、光源模块40、控制模块、检测模块及光源更换模块。
所述壳体包括：圆筒形的本体11以及端盖12，所述本体11中间设有一隔层111，进而将本体11分割成第一空间和第二空间，所述端盖12盖合在本体11的一端口处，使得第一空间形成密闭空间，所述控制模块、检测模块及驱动电源模块20集成设置在第一空间内，所述隔层111上开设有一通孔供导电穿设。具体的，控制模块与检测模块集合成一模块30。
所述灯柱13为圆柱体结构，所述灯柱13的其中一端部固定于壳体的隔层111上，并朝向第二空间设置。所述灯柱13的外周面分别形成有工作区和备用区，所述工作区和备用区是沿灯柱13的轴向方向分布设置的，即靠近壳体一端为备用区，远离壳体一端为工作区。
所述工作区和备用区均阵列分布有多组安装部，具体的，沿灯柱13的外周面分布有四列，每列沿灯柱13的轴向方向排布四组，即工作区和备用区的安装部均有十六组。所述安装部为二弹片配合而成的弹性夹持部51，且每组均为二个弹性夹持部51。所述灯柱13的工作区上设有与安装部相对应并电连接驱动电源模块20的电极部，所述电极部包括：多段固定于灯柱13上的金属连接部52以及设置于相邻金属连接部52之间的金属片53，所述金属片53通过一弹性件54连接于灯柱13上，并通过该弹性件13的弹力使金属片53电接触于相邻金属连接部52上，进而形成闭合的电回路。进一步的，金属片53上还分别开设有对应二个弹性夹持部51的二窗口531。
进一步的，为方便制造，备用区与工作区一样，同样设有电极部。备用区的电极部可以是不导电的，也可以是导电的，其备用区与工作区的电极部的电回路是分开设置的，互不影响。
所述散热套壳70为中空筒状结构，所述散热套壳套70设于灯柱13外围，所述散热套壳70上开设有对应安装部的开口71。
所述光源模块40包括：支架41、基板42及LED光源43，所述支架41上分别设有与安装部配合的第一支脚411、与LED光源43电连接的第二支脚412以及由该支架41一体延伸形成的第三支脚413，所述第一支脚411、第二支脚412和第三支脚413均设有对称的二个，所述第一支脚411上还向外延伸有一压脚414。所述基板42为热管，所述热管的蒸发段形成一安装平台，所述LED光源43封装至该安装平台上，所述热管的冷凝段与支架41形成热接触。其具体方式是通过轴承连接，进而使基板42可翻转设置在支架41上。
当光源模块40进行安装时，将光源模块40的支架41从散热套壳70的开口71处插入，所述支架41的二个第一支脚411穿过金属片53的二窗口531上，所述第一支脚411所延伸的压脚414抵触于金属片53上，随着继续插入，致使金属片53脱离于金属连接部52。所述第一支脚411插设于弹性夹持部51并被弹性夹持部51夹持固定，所述支架41的第二支脚412替代金属片53与电极部的金属连接部52形成电接触，进而与驱动电源模块20形成电连接。所述支架41的第三支脚413抵触于散热套壳70上与该散热套壳70形成热接触。当拆除光源模块40时，金属片53失去光源模块40的支架41的抵触力，弹性件54恢复弹力使得金属片53重新与金属连接部52形成电接触。
所述光源更换模块包括驱动组件及连接在该驱动组件上的固定组件，所述驱动组件包括：第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第二驱动机构为伸缩驱动装置64(如小型化的伸缩气缸或伸缩油缸等)，所述固定组件设置在伸缩驱动装置64的伸缩端，所述伸缩驱动装置64的伸缩带动固定组件在工作区和备用区之间移动。
所述第一驱动机构包括：第二磁场发生装置631、第三磁场发生装置632、第二磁铁634及滑杆633，所述滑杆633沿灯柱13的径向方向设置，所述第二磁场发生装置631和第三磁场发生装置632分别设置于滑杆633的两端，所述第二驱动机构可滑动设置于滑杆上，所述第二磁铁634设置在伸缩驱动装置64上，所述第二磁场发生装置631和第三磁场发生装置632分别电连接驱动电源模块20，所述控制模块的控制端分别连接第二磁场发生装置631和第三磁场发生装置632的输入端，通过控制第二磁场发生装置631或第三磁场发生装置632产生磁场，进而吸合带动设有第二磁铁634的第二驱动机构在靠近或远离灯柱13的方向上滑动，继而带动固定组件在远离和靠近灯柱13方向移动。
进一步的，还包括一缓冲件66，所述缓冲件66设置在第二驱动机构靠近于灯柱13的一端，所述第二驱动机构向灯柱13方向移动至接近灯柱13时抵触于缓冲件66进行缓冲。具体的，本实施例中，缓冲件66为缓冲弹片66。
所述固定组件包括第一磁场发生装置611及第一磁铁612，所述第一磁场发生装置611和第一磁铁612分别设置在驱动组件和光源模块上，具体的，第一磁场发生装置611设置在伸缩驱动装置64的伸缩端，所述第一磁场发生装置611电连接驱动电源模块20，所述控制模块的控制端连接第一磁场发生装置611的输入端，控制该第一磁场发生装置611工作，当所述第一磁场发生装置611产生磁场并吸合第一磁铁612，进而吸合固定光源模块40；当所述第一磁场发生装置611断开磁场，进而与光源模块40脱离。
进一步的，本实施例中，还包括驱动光源模块40的基板43翻转的翻转驱动组件，第一磁铁612固定在背离LED光源43的基板42上，所述翻转驱动组件具体包括：第二电机621、主动齿轮622及从动齿轮623，所述第二电机621固定在伸缩驱动装置64的伸缩端，所述主动齿轮622连接在第二电机621的转轴上，所述从动齿轮623与光源模块40的基板42形成传动连接。当第一驱动机构驱动第二驱动机构向灯柱13的方向移动时，主动齿轮622与从动齿轮623形成啮合，所述第二电机621驱动基板42在支架41上翻转，使第一磁铁612正对第一磁场发生装置611，使得吸合更为牢固，且不会损坏LED光源40。进一步的，控制模块的控制端连接第二电机621，以控制第二电机621驱动。
所述第一驱动机构、第二驱动机构、固定组件、翻转驱动组件及缓冲件66均设有四组并分布于灯柱的外周面，所述第三驱动组件为一第一电机65，第一电机65的驱动端同时连接四组第二驱动机构，所述第一电机65同时带动上述四组结构沿灯柱13的外周面旋转。
进一步的，本实施例中，第一电机65是通过套接在灯柱13上的旋转件651旋转，进而通过该旋转件651带动上述四组结构沿灯柱13的外周面旋转。其旋转件651可以是带齿轴承651，第一电机65通过齿轮传动带动旋转件651旋转，此是本领域内的技术人员早已掌握的，在此不再详述。
再进一步的，本实施例中，四组缓冲件66为一体连接结构，结构更为牢固。
本实施例中，采用第三驱动组件带动固定组件沿灯柱的外周面旋转，以增大固定组件的位移范围，在其他实施例中，若一组固定组件对应灯柱13的轴向方向上的一条线，则无需第三驱动组件。当然的，固定组件的数量可以根据实际情况而设定。
所述检测模块检测工作区的光源模块的工作参数信息并输出连接控制模块，所述控制模块的控制输出端连接光源更换模块用于控制该光源更换模块运行。进一步的，所述检测模块为检测光源模块的电性参数的电性检测模块，如电压检测模块和/或电流检测模块。检测模块检测每个光源模块的电压和/或电流和/或电阻值，并输出至控制模块。控制模块根据所检测的电性信息并判断是否异常，若某个光源模块出现异常，则控制模块根据该异常光源模块的坐标位置控制光源更换模块进行切换。在其他实施例中，检测模块也可以是检测光源模块出光参数的光效检测模块，其具体的排布是本领域内的技术人员能够轻易实现的，在此不再详述。
所述散热风扇80设置在壳体上并对应散热套壳70的一端开口，所述驱动电源模块20电连接散热风扇80为其提供电源。
所述透光罩14罩住灯柱13、散热套壳70、散热风扇80、光源模块40及光源更换模块并固定在外壳上。
本实施例中，优选的，散热风扇80的最大直径不大于散热套壳70的直径，使得散热风扇80吹出的气流经散热套壳70内流至透光罩上，进而经透光罩导向至散热套壳70外围，形成一循环的散热气流，散热效果更好。
进一步的，本实施例中，所述第一磁场发生装置611、第二磁场发生装置631和第三磁场发生装置632均为电磁线圈。此为本身领域内的技术人员早已掌握的，在此不再详述。
其工作原理如下：所述检测模块检测工作区的某个光源模块40异常时，控制模块根据该异常的光源模块40的坐标信息，控制光源更换模块运行，进一步的，为方便更换，备用区至少会预留一个空位，其具体的步骤是：第一步，控制第三驱动组件转动，使固定组件在轴向方向上对应异常光源模块的位置；第二步，控制第二驱动机构伸展，使固定组件正对异常光源模块；第三步，控制第一驱动机构，使固定组件和翻转驱动组件向异常光源模块靠近，并使得翻转驱动组件的主动齿轮622和从动齿轮623啮合；第四步，控制翻转驱动组件的第二电机621旋转，进而使该光源模块40的基板42翻转，使得固定组件的第一磁铁612正对第一磁场发生装置611；第五步，控制第一磁场发生装置611产生磁场以吸合第一磁铁612，进而吸合固定该异常光源模块；第六步，控制第一驱动机构，使固定组件和该异常光源模块远离灯柱13的方向移动，进而使异常光源模块脱离灯柱13；第七步，带动异常光源模块移动至备用区的空余位置并插入固定；第八步，控制固定组件在备用区吸取正常光源模块，再将正常光源模块插入原异常光源模块的位置。如此即完成更换。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种LED灯具，包括：壳体、灯柱、驱动电源模块及光源模块，其特征在于：还包括控制模块、检测模块及光源更换模块；
所述灯柱固定于壳体上，所述灯柱设有工作区和备用区，所述光源模块设有多个，并分别可拆卸安装于灯柱的工作区和备用区上，安装于灯柱的工作区的光源模块还与驱动电源模块形成电连接；
所述检测模块检测工作区的光源模块的工作参数信息并输出连接控制模块，所述控制模块的控制输出端连接光源更换模块用于控制该光源更换模块运行；
所述光源更换模块包括驱动组件及连接在该驱动组件上的固定组件，所述固定组件用于固定光源模块，所述驱动组件包括：第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构带动固定组件在远离和靠近灯柱方向移动，进而将光源模块安装或脱离于灯柱的安装部上，所述第二驱动机构带动固定组件在工作区和备用区之间移动，进而实现切换工作区和备用区之间的光源模块；
所述工作区与备用区是沿灯柱的轴向方向分布于外周面上，所述第二驱动机构为伸缩驱动装置，所述固定组件设置在伸缩驱动装置的伸缩端，所述伸缩驱动装置的伸缩带动固定组件在工作区和备用区之间移动；
还包括散热套壳，所述散热套壳套设于灯柱外围，所述散热套壳上开设有让位于光源模块的开口，所述光源模块安装于灯柱上的安装部上时，并与散热套壳形成热接触。
2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述第一驱动机构包括：第二磁场发生装置、第三磁场发生装置、第二磁铁及滑杆，所述第二磁场发生装置与第三磁场发生装置对立设置，所述滑杆沿灯柱的径向方向设置，所述第二磁场发生装置和第三磁场发生装置分别设置于滑杆的两端，所述第二驱动机构可滑动设置于滑杆上，所述第二磁铁设置在伸缩驱动装置上，所述第二磁场发生装置和第三磁场发生装置分别电连接驱动电源模块，所述控制模块的控制端分别连接第二磁场发生装置和第三磁场发生装置的输入端，通过控制第二磁场发生装置或第三磁场发生装置产生磁场，进而吸合带动设有第二磁铁的第二驱动机构在靠近或远离灯柱的方向上滑动，继而带动固定组件在远离和靠近灯柱方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的LED灯具，其特征在于：所述驱动组件还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件为第一电机，所述第一电机的驱动端连接固定组件，并带动该固定组件沿灯柱的外周面旋转。
4.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：还包括一缓冲件，所述缓冲件设置在第二驱动机构靠近于灯柱的一端，所述第二驱动机构向灯柱方向移动至接近灯柱时抵触于缓冲件进行缓冲。
5.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述固定组件包括第一磁场发生装置及第一磁铁，所述第一磁场发生装置和第一磁铁分别设置在驱动组件和光源模块上，所述第一磁场发生装置电连接驱动电源模块，所述控制模块的控制端连接第一磁场发生装置的输入端，控制该第一磁场发生装置工作，当所述第一磁场发生装置产生磁场并吸合第一磁铁，进而吸合固定光源模块；
当所述第一磁场发生装置断开磁场，进而与光源模块脱离。
6.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述灯柱的工作区和备用区上均设有多组安装部，所述灯柱的工作区上还设有与安装部相对应并电连接驱动电源模块的电极部，所述光源模块分别可拆卸安装在灯柱的工作区和备用区的安装部上，安装于灯柱的工作区的安装部的光源模块与电极部形成电连接，进而与驱动电源模块形成电连接。
7.根据权利要求6所述的LED灯具，其特征在于：所述电极部包括：多段固定于灯柱上的金属连接部以及设置于相邻金属连接部之间的金属片，所述金属片通过一弹性件连接于灯柱上，并通过该弹性件的弹力使金属片电接触于相邻金属连接部上，当光源模块安装于安装部上时，光源模块抵触于金属片上使金属片脱离金属连接部，同时光源模块替代金属片与相邻金属连接部形成电接触。
8.根据权利要求6所述的LED灯具，其特征在于：所述光源模块包括：支架、基板及LED光源，所述基板设置在支架上并与该支架形成热接触，所述LED光源设置在基板上，所述支架上分别设有与安装部配合的第一支脚及与LED光源电连接的第二支脚，所述第一支脚安装于安装部上时，所述第二支脚与电极部形成电连接。
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