CN108591849B - 一种无频闪dob一体式led灯及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无频闪DOB一体式LED灯，包括外壳，铝基板装入外壳内，构成过盈配合连接，铝基板上均布有若干LED发光二极管，铝基板上还设有驱动电路，外壳上部连接有泡壳，外壳底部连接有灯头，灯头与铝基板线路连接。本发明还公开了一种无频闪DOB一体式LED灯的实现方法。本发明具有结构简单、造价便宜、生产效率高、劳动强度低、透光率高及节约能源等特点。

Description

一种无频闪DOB一体式LED灯及其实现方法
技术领域
本发明涉及LED灯技术，具体来说是一种无频闪DOB一体式LED灯及其实现方法。
背景技术
LED灯是一款高档的室内照明灯具，整个灯具设计美观简洁、大气豪华，既有良好的照明效果，又能给人带来美的感受。LED灯设计独特，光经过高透光率的泡壳后形成一种均匀柔和的发光效果，照度均匀性好、光线柔和、舒适而不失明亮，可有效缓解眼睛疲劳。已经广为欧美客商青睐，大量外商都在求购品质好、服务好、价格好的LED产品；其看似只是款简单的照明灯具，但是由于其很高的市场定位决定了客户对这款产品的品质要求极为苛刻，加上产品本身涉及到材料、光学、结构、五金、电子等多个领域，一般公司没有完整的开发团队和足够的开发经验以及后续的供应链管理能力，很难真正开发成功，加之对市场要求认识不明确，存在以下几个缺点：
1、市面上的LED灯生产装配：由于结构设计复杂、不易装配、装配生产效率低，制造成本高；
2、市面上LED灯传统的结构设计采用压铸铝或者冲压铝，配合锁螺丝结构设计复杂，由于压铸铝、冲压铝表面凹凸不平与LED基板接触不良热阻变大，大的散热热阻及很长的散热路径使得LED发光二极管无法快速导出热量，容易造成LED发光二极管早期失效；
3、市面上LED灯驱动电路采用LED输出电流纹波很大，使LED发光二极管发出的光频闪严重不能满足人眼对光高品质的需求，频闪的照明效果不能给人带来舒适的感受。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、生产效率高、劳动强度低、透光率高及节约能源的无频闪DOB一体式LED灯。
本发明另一目的在于提供一种无频闪DOB一体式LED灯的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种无频闪DOB一体式LED灯，包括外壳，铝基板装入外壳内，构成过盈配合连接，铝基板上均布有若干LED发光二极管，铝基板上还设有驱动电路，外壳上部连接有泡壳，外壳底部连接有灯头，灯头与铝基板线路连接。
所述驱动电路包括L线和N线，L线的一端与保险丝电阻器FR1一端连接，保险丝电阻器FR1另一端与整流桥堆的第2脚连接，N线与整流桥堆的第4脚连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极共同端与控制器U1的第4脚连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端分别连接控制器U1的第1脚、第2脚、第3脚；整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端还与电阻RS1和电阻RS2一端连接，电阻RS1和电阻RS2另一端与控制器U1的第7脚和第8脚的共同端连接，控制器U1的第5脚和第6脚的共同端分别与快速放电二极管DS1一端、储能电感T1一端连接，快速放电二极管DS1另一端连接在电容C1正极和电容C2正极，储能电感T1另一端与电容C2负极连接，电阻RS3一端与电容C2正极连接，电阻RS3另一端与电容C2负极连接，电阻RS3与电容C2为并联电路，电阻RS3与电容C2正极共同端为LED+，电阻RS3与电容C2负极共同端为LED-。
所述外壳的外表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住。
所述泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％。
所述泡壳材质为塑料，内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球。
上述的无频闪DOB一体式LED灯的实现方法，包括以下步骤：
(1)、Mie散射现象：当入射到散射体粒子上的自然光与散射体粒子线度接近时，各项同性的球形散射体粒子对光波的散射作用，此现象称为Mie散射现象；
(2)、光源设置：LED发光二极管均匀分散在铝基板上；
(3)、驱动电路设计：LED发光二极管发出光通量的波动深度由此产生的危害效应从而给人眼带来不舒适的感觉，光通量波动深度越大，频闪越严重；影响光通量波动深度的主要因素又是LED发光二极管的电流深度波动引起，交流电通过保险丝电阻器FR1、整流桥堆DB1对交流电进行整流处理，整流桥堆DB1输出一个脉波的直流电压经过电容C1进行滤波得到一个较为平化的低频直流电压，低频直流电压再经过控制器U1、快速放电二极管DS1、储能电感T1协同工作处理后输出一个高频三角波电流，高频三角波电流经电容C2滤波平化后提供给LED发光二极管一个恒定的无纹波的电流，无频闪电路很好的解决了LED二极管电流深度波动的问题；
(4)、组装：外壳表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；铝基板与外壳过盈匹配，泡壳内部均匀填充着扩散剂，扩散剂为一种散射粒子，其直径约2um-10um各向同性的匀质小球，直径与LED发光波长处于同一个线度，满足Mie散射现象；光在微结构小球表面产生散射，使得透射光线均匀柔和。
所述步骤(1)中的Mie散射，α无量纲尺度数，当α＝π*d/λ；其中，d为光扩散剂直径，λ入射光波长，当无量纲尺度数α≥0.1时产生Mie散射。
所述驱动电路包括L线和N线，L线的一端与保险丝电阻器FR1一端连接，保险丝电阻器FR1另一端与整流桥堆的第2脚连接，N线与整流桥堆的第4脚连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极共同端与控制器U1的第4脚连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端分别连接控制器U1的第1脚、第2脚、第3脚；整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端还与电阻RS1和电阻RS2一端连接，电阻RS1和电阻RS2另一端与控制器U1的第7脚和第8脚的共同端连接，控制器U1的第5脚和第6脚的共同端分别与快速放电二极管DS1一端、储能电感T1一端连接，快速放电二极管DS1另一端连接在电容C1正极和电容C2正极，储能电感T1另一端与电容C2负极连接，电阻RS3一端与电容C2正极连接，电阻RS3另一端与电容C2负极连接，电阻RS3与电容C2为并联电路，电阻RS3与电容C2正极共同端为LED+，电阻RS3与电容C2负极共同端为LED-；所述外壳的外表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；所述泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％；所述泡壳材质为塑料，内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明包括外壳，铝基板装入外壳内，构成过盈配合连接，铝基板上均布有若干LED发光二极管，铝基板上还设有驱动电路，外壳上部连接有泡壳，外壳底部连接有灯头，灯头与铝基板线路连接，具有结构简单、造价便宜、生产效率高、劳动强度低、透光率高及节约能源等特点。
2、本发明中的铝基板与外壳过盈匹配，确保LED基板与外壳接触；LED发光二极管均匀分散在铝基板边距的距离小于2mm，LED发光二极管的热量以最短路径传递到外壳上。
3、本发明的外壳表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住，解决外壳开裂问题。
4、本发明中的泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％。使得整灯光分布满足DLC标准；
5、本发明中的泡壳内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球，具有高透过率和散射效果，同时也起到了较好防眩效果。
6、本发明中的电路设计，采用恒流式无纹波电流驱动给LED发光二极管提供恒定的输出电流使LED发出柔和光，LED发出的光无频闪、无眩光的照明效果，又能给人带来舒适感受。
7、本发明操作工艺简单，省去了散热座、螺丝的组装，解决生产中对装配精度的要求，且实现自动化，生产成本解决。
附图说明
图1为一种无频闪DOB一体式LED灯的爆炸结构示意图；
图2为本发明中驱动电路的电路图；
图3为本发明中外壳的结构示意图；
图4为本发明中铝基板处的结构示意图；
图5为传统LED产品的频闪输出电流波形示意图；
图6为本发明的频闪输出电流波形示意图。
图中标号与名称如下：
1 外壳 2 铝基板
3 LED发光二极管 4 泡壳
5 灯头 6 鳍片
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～6所示，一种无频闪DOB一体式LED灯，包括外壳，铝基板装入外壳内，构成过盈配合连接，铝基板上均布有若干LED发光二极管，铝基板上还设有驱动电路，外壳上部连接有泡壳，外壳底部连接有灯头，灯头与铝基板线路连接。
如图2所示，本实施例中的驱动电路包括L线和N线，L线的一端与保险丝电阻器FR1一端连接，保险丝电阻器FR1另一端与整流桥堆的第2脚连接，N线与整流桥堆的第4脚连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极连接；整流桥堆的第1脚与电容C1正极共同端与控制器U1的第4脚连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端分别连接控制器U1的第1脚、第2脚、第3脚；整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端还与电阻RS1和电阻RS2一端连接，电阻RS1和电阻RS2另一端与控制器U1的第7脚和第8脚的共同端连接，控制器U1的第5脚和第6脚的共同端分别与快速放电二极管DS1一端、储能电感T1一端连接，快速放电二极管DS1另一端连接在电容C1正极和电容C2正极，储能电感T1另一端与电容C2负极连接，电阻RS3一端与电容C2正极连接，电阻RS3另一端与电容C2负极连接，电阻RS3与电容C2为并联电路，电阻RS3与电容C2正极共同端为LED+，电阻RS3与电容C2负极共同端为LED-。
本实施例中的外壳的外表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住。
本实施例中的泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％；泡壳材质为塑料，内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球(扩散剂)。本实施例中的扩散剂为道康宁30-424，白色有机硅粉末，光线经过扩散剂后改变方向，经过上述方法计算，调整好反射器自由曲面曲率，满足需求。
上述的无频闪DOB一体式LED灯的实现方法，包括以下步骤：
(1)、Mie散射现象：当入射到散射体粒子上的自然光与散射体粒子线度接近时，各项同性的球形散射体粒子对光波的散射作用，此现象称为Mie散射现象；
(2)、光源设置：LED发光二极管均匀分散在铝基板上；
(3)、驱动电路设计：LED发光二极管发出光通量的波动深度由此产生的危害效应从而给人眼带来不舒适的感觉，光通量波动深度越大，频闪越严重；影响光通量波动深度的主要因素又是LED发光二极管的电流深度波动引起如图5，无频闪电路需要解决LED发光二极管电流深度波动问题如图6；交流电通过保险丝电阻器FR1、整流桥堆DB1对交流电进行整流处理，整流桥堆DB1输出一个脉波的直流电压经过电容C1进行滤波得到一个较为平化的低频直流电压，低频直流电压再经过控制器U1、快速放电二极管DS1、储能电感T1协同工作处理后输出一个高频三角波电流，高频三角波电流经电容C2滤波平化后提供给LED发光二极管一个恒定的无纹波的电流，无频闪电路很好的解决了LED二极管电流深度波动的问题；
(4)、组装：外壳表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；铝基板与外壳过盈匹配，泡壳内部均匀填充着扩散剂，扩散剂为一种散射粒子，其直径约2um-10um各向同性的匀质小球，直径与LED发光波长处于同一个线度，满足Mie散射现象；光在微结构小球表面产生散射，使得透射光线均匀柔和。
所述步骤(1)中的Mie散射，α无量纲尺度数，当α＝π*d/λ；其中，d为光扩散剂直径，λ入射光波长，当无量纲尺度数α≥0.1时产生Mie散射。
采用上述结构和方法，大幅度提升光学透光率，减少LED光源颗数解决成本，采用了运用Mie散射技术、反射和折射技术结合，创造性的去除导光板，使得组装工序简单，且光学透光率高达85％，光源成本节省30％-50％，生产成本节省10％-30％。
对比实施例
本实施例采用常见LED灯结构对比，大致结构如下：
对比数据如下表：
通过上述数据对比，可以得出透光率增强，装配可实现自动化，成本低廉。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无频闪DOB一体式LED灯，其特征在于：包括外壳，铝基板装入外壳内，构成过盈配合连接，铝基板上均布有若干LED发光二极管，铝基板上还设有驱动电路，外壳上部连接有泡壳，外壳底部连接有灯头，灯头与铝基板线路连接；
外壳的外表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；
泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％；
所述驱动电路包括L线和N线，L线的一端与保险丝电阻器FR1一端连接，保险丝电阻器FR1另一端与整流桥堆DB1的第2脚连接，N线与整流桥堆DB1的第4脚连接；整流桥堆DB1的第1脚与电容C1正极连接，整流桥堆DB1的第3脚与电容C1负极连接；整流桥堆DB1的第1脚与电容C1正极共同端与控制器U1的第4脚连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端分别连接控制器U1的第1脚、第2脚、第3脚；整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端还与电阻RS1和电阻RS2一端连接，电阻RS1和电阻RS2另一端与控制器U1的第7脚和第8脚的共同端连接，控制器U1的第5脚和第6脚的共同端分别与快速放电二极管DS1一端、储能电感T1一端连接，快速放电二极管DS1另一端连接在电容C1正极和电容C2正极，储能电感T1另一端与电容C2负极连接，电阻RS3一端与电容C2正极连接，电阻RS3另一端与电容C2负极连接，电阻RS3与电容C2为并联电路，电阻RS3与电容C2正极共同端为LED+，电阻RS3与电容C2负极共同端为LED-；
所述泡壳材质为塑料，内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球；
LED发光二极管发出光通量的波动深度由此产生的危害效应从而给人眼带来不舒适的感觉，光通量波动深度越大，频闪越严重；影响光通量波动深度的主要因素又是LED发光二极管的电流深度波动引起，交流电通过保险丝电阻器FR1、整流桥堆DB1对交流电进行整流处理，整流桥堆DB1输出一个脉波的直流电压经过电容C1进行滤波得到一个较为平化的低频直流电压，低频直流电压再经过控制器U1、快速放电二极管DS1、储能电感T1协同工作处理后输出一个高频三角波电流，高频三角波电流经电容C2滤波平化后提供给LED发光二极管一个恒定的无纹波的电流，无频闪电路很好的解决了LED二极管电流深度波动的问题。
2.根据权利要求1所述的无频闪DOB一体式LED灯的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、Mie散射现象：当入射到散射体粒子上的自然光与散射体粒子线度接近时，各项同性的球形散射体粒子对光波的散射作用，此现象称为Mie散射现象；
(2)、光源设置：LED发光二极管均匀分散在铝基板上；
(3)、驱动电路设计：LED发光二极管发出光通量的波动深度由此产生的危害效应从而给人眼带来不舒适的感觉，光通量波动深度越大，频闪越严重；影响光通量波动深度的主要因素又是LED发光二极管的电流深度波动引起，交流电通过保险丝电阻器FR1、整流桥堆DB1对交流电进行整流处理，整流桥堆DB1输出一个脉波的直流电压经过电容C1进行滤波得到一个较为平化的低频直流电压，低频直流电压再经过控制器U1、快速放电二极管DS1、储能电感T1协同工作处理后输出一个高频三角波电流，高频三角波电流经电容C2滤波平化后提供给LED发光二极管一个恒定的无纹波的电流，无频闪电路很好的解决了LED二极管电流深度波动的问题；
(4)、组装：外壳表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；铝基板与外壳过盈匹配，泡壳内部均匀填充着扩散剂，扩散剂为一种散射粒子，其直径约2um-10um各向同性的匀质小球，直径与LED发光波长处于同一个线度，满足Mie散射现象；光在微结构小球表面产生散射，使得透射光线均匀柔和。
3.根据权利要求2所述的无频闪DOB一体式LED灯的实现方法，其特征在于：所述步骤(1)中的Mie散射，α无量纲尺度数，当α＝π*d/λ；其中，d为光扩散剂直径，λ入射光波长，当无量纲尺度数α≥0.1时产生Mie散射。
4.根据权利要求2所述的无频闪DOB一体式LED灯的实现方法，其特征在于：所述驱动电路包括L线和N线，L线的一端与保险丝电阻器FR1一端连接，保险丝电阻器FR1另一端与整流桥堆DB1的第2脚连接，N线与整流桥堆DB1的第4脚连接；整流桥堆DB1的第1脚与电容C1正极连接，整流桥堆DB1的第3脚与电容C1负极连接；整流桥堆DB1的第1脚与电容C1正极共同端与控制器U1的第4脚连接，整流桥堆的第3脚与电容C1负极共同端分别连接控制器U1的第1脚、第2脚、第3脚；整流桥堆DB1的第3脚与电容C1负极共同端还与电阻RS1和电阻RS2一端连接，电阻RS1和电阻RS2另一端与控制器U1的第7脚和第8脚的共同端连接，控制器U1的第5脚和第6脚的共同端分别与快速放电二极管DS1一端、储能电感T1一端连接，快速放电二极管DS1另一端连接在电容C1正极和电容C2正极，储能电感T1另一端与电容C2负极连接，电阻RS3一端与电容C2正极连接，电阻RS3另一端与电容C2负极连接，电阻RS3与电容C2为并联电路，电阻RS3与电容C2正极共同端为LED+，电阻RS3与电容C2负极共同端为LED-；所述外壳的外表面设有鳍片结构，且鳍片间相互连接，形成网状结构将整个结构包裹住；所述泡壳面型为曲面，从泡壳方向看整灯，能看到的泡壳部分面积占整个泡壳面积小于50％；所述泡壳材质为塑料，内部填充着直径2um-10um各向同性的匀质小球。
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