CN112206050A - 一种基于led灯的脱毛光源模组及led脱毛机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于LED灯的脱毛光源模组及LED脱毛机,涉及脱毛设备技术领域。其中,基于LED灯的脱毛光源模组包括微控制器、恒流驱动单元、LED单元以及制冷单元;所述微控制器分别与所述恒流驱动单元以及所述制冷单元连接,所述微控制器用于与IC芯片连接;所述恒流驱动单元与所述LED单元连接;所述制冷单元设置在所述LED单元的一侧;所述LED单元包括至少一个LED串联组,所述LED串联组包括多个白色LED灯,所述白色LED灯的波长为400nm‑1200nm。此脱毛光源模组基于波长为400nm‑1200nm的白色LED灯制造得到,其操作方便,结构简单,具有低压安全,闪光可连续快速,寿命高的优点。同时,也使开发生产成本降低,产品的结构更加小巧。

Description

一种基于LED灯的脱毛光源模组及LED脱毛机
技术领域
本发明涉及脱毛设备技术领域,尤其涉及一种基于LED灯的脱毛光源模组及LED脱毛机。
背景技术
现有传统的强脉冲光脱毛仪大多数使用高功率的氙气灯作为发射光源,其光谱很宽。这类光源需要比较高的电压提供足够的能量,所以就需要大的电容和高压触发线圈,每次启动都要等电容充完电后才可以工作,不能连续使用,生产和工作时存在高压危险的隐患。而且氙气灯寿命短,结构复杂,开发生产成本高,开发时间周期长。
发明内容
本发明实施例提出一种基于LED灯的脱毛光源模组及LED脱毛机,旨在解决现有氙气灯脱毛机存在的问题。
为了解决上述问题,第一方面,本发明实施例提出一种基于LED灯的脱毛光源模组,其包括:微控制器、恒流驱动单元、LED单元以及制冷单元;所述微控制器分别与所述恒流驱动单元以及所述制冷单元连接,所述微控制器用于与IC芯片连接;所述恒流驱动单元与所述LED单元连接;所述制冷单元设置在所述LED单元的一侧;所述LED单元包括至少一个LED串联组,所述LED串联组包括多个白色LED灯,所述白色LED灯的波长为400nm-1200nm。
其进一步的技术方案为,恒流驱动单元包括升压恒流驱动芯片、第一电感、第二电感、第一电解电容、第二电解电容、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、稳压二极管、以及开关管;升压恒流驱动芯片的使能端通过第二电阻与微控制器的使能信号控制端连接;第一电感的第一端用于与外供电源端连接;第一电感的第二端分别通过第一电解电容和第一电容接地,以及通过第一电阻与升压恒流驱动芯片的电源端连接;第二电感的第一端与第一电感的第二端连接,第二电感的第二端分别与开关管的源极和第一二极管的正极连接;第一二极管负极通过第二电解电容以及第二电容接地,并且与LED单元的正极连接;第三电容以及稳压二极管均与升压恒流驱动芯片的电源端连接,且接地;升压恒流驱动芯片的驱动端通过第三电阻与开关管的栅极连接,开关管的漏极通过第四电阻接地;升压恒流驱动芯片的电感限流检测端连接在第四电阻与开关管之间的线路上;升压恒流驱动芯片的输出电流反馈端与LED单元的负极连接,且通过第七电阻接地;升压恒流驱动芯片的开关频率设置端通过第八电阻接地。
其进一步的技术方案为,升压恒流驱动芯片的过压保护端通过第五电阻与LED单元的正极连接,并且通过第六电阻接地。
其进一步的技术方案为,还包括电源电路,电源电路包括第二二极管、第四电容、第五电容、第六电容,第三电解电容以及稳压电源芯片;第二二极管的正极用于与外供电源端连接,第二二极管的负极与稳压电源芯片的输入端连接,第二二极管的负极还分别通过第四电容和第五电容接地;稳压电源芯片的输出端分别与第六电容和第三电解电容连接,第六电容和第三电解电容接地,第三电解电容的正极形成电源输出端。
其进一步的技术方案为,还包括第十七电容,第九电阻,LED指示灯以及第一排插;微控制器的电源输入引脚与第三电解电容的正极连接,并通过第十七电容接地;第九电阻的一端与第三电解电容的正极连接,第九电阻的一端与LED指示灯的正极连接,LED指示灯的负极与微控制器连接;微控制器通过第一排插与IC芯片连接并通信。
其进一步的技术方案为,还包括温度检测单元,温度检测单元包括第七电容、第十电阻、第十一电阻以及热敏电阻;热敏电阻的第一端为工作电压端,用于接收工作电压,热敏电阻的第二端分别通过第七电容以及第十电阻与微控制器的公共接地端连接;热敏电阻的第二端还通过第十一电阻与微控制器的温度信号采集引脚连接。
其进一步的技术方案为,制冷单元包括制冷片、恒流芯片、第八电容、第四电解电容、第十二电阻、第九电容、第十电容、十一电容、第三电感、第十三电阻、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十四电阻以及第十五电阻;外供电源端通过第八电容和第四电解电容接地,并与恒流芯片的电源输入端连接;外供电源端通过第十二电阻与恒流芯片的导通时间设定引脚连接,并通过第九电容接地;恒流芯片的供电引脚与电源连接,且通过第十电容接地;恒流芯片的芯片软启动引脚通过第十一电容接到地;制冷片的正极与第三电感连接;第三电感与恒流芯片的驱动输出口引脚连接,且通过第十四电容与恒流芯片的自举引脚连接;制冷片的正极通过第十三电阻与恒流芯片的电压反馈输入引脚连接;第十三电阻通过第十四电阻接地;制冷片的正极通过十二电容以及第十三电容接地;制冷片的负极接到地;恒流芯片通过第十五电阻与微控制器连接。
其进一步的技术方案为,还包括风扇散热单元,风扇散热单元包括风扇、第十六电阻、稳压芯片、第十五电容、第五电解电容、第十六电容、第六电解电容、三极管、第十七电阻、第十八电阻;外供电源端通过第十六电阻与稳压芯片的输入端连接,且通过第十五电容和第五电解电容接地;稳压芯片的输出端分别与风扇的正极以及通过第十六电容和第六电解电容接地;风扇的负极与三极管的集电极连接;三极管的发射极接地;三极管基极通过第十七电阻接地,且通过第十八电阻与微控制器连接。
其进一步的技术方案为,还包括电压检测单元,电压检测单元包括第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻以及第十八电容;第十九电阻的一端与外供电源端连接;第十九电阻的另一端通过第二十一电阻与微控制器的电压检测端口连接,以及通过电阻第二十电阻以及第十八电容接地。
第二方面,本发明实施例提出一种LED脱毛机,所述LED脱毛机包括如第一方面所述的基于LED灯的脱毛光源模组。
与现有技术相比,本发明实施例所能达到的技术效果包括:
本发明实施例提出一种基于LED灯的脱毛光源模组,此脱毛光源模组基于波长为400nm-1200nm的白色LED灯制造得到,其操作方便,结构简单,具有低压安全,闪光可连续快速,寿命高的优点。同时,也使开发生产成本降低,产品的结构更加小巧。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的LED单元的电路图;
图2为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的结构框图;
图3为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的恒流驱动单元的电路图;
图4为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的电源电路的电路图;
图5为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的微控制器的电路图;
图6为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的温度检测单元的电路图;
图7为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的制冷单元的电路图;
图8为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的风扇散热单元的电路图;
图9为本发明实施例提出的一种基于LED灯的脱毛光源模组的电压检测单元的电路图。
附图标记
LED单元100、微控制器200、恒流驱动单元300、温度检测单元400、电源电路500、电压检测单元600、制冷单元700以及风扇散热单元800。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然,以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
参见图1-图9,本发明实施例提出一种基于LED灯的脱毛光源模组。由图可知,所述基于LED灯的脱毛光源模组包括微控制器200(即图5中的U4芯片)、恒流驱动单元300、LED单元100以及制冷单元700。
所述微控制器200分别与所述恒流驱动单元300以及所述制冷单元700连接,所述微控制器200用于与IC芯片连接;所述恒流驱动单元300与所述LED单元100连接;所述制冷单元700设置在所述LED单元100的一侧;所述LED单元100包括至少一个LED串联组(若LED串联组的数量为多个,则多个LED串联组相互并联),所述LED串联组包括多个白色LED灯(例如,图1中的LED1、LED2以及LED3),所述白色LED灯的波长为400nm-1200nm。白色LED灯均匀分布在紫铜热电分离铜基板,其功率为20W。白色LED灯的两端并联的二极管起到保护作用。
LED单元100由多个相同的白色LED灯组合而成,从而使得脱毛光源模组在有用的光波段工作,避免了其它无用波长的光污染。
恒流驱动单元300用于为LED单元100提供稳定的电压。制冷单元700用于为LED单元100散热。微控制器200起到控制恒流驱动单元300以及制冷单元700的作用。同时,微控制器200用于与外部的IC芯片连接,因此,也可通过外部的IC芯片跟微控制器200交互来控制LED单元100的输出能量,控制方式多样。
本发明实施例提出一种基于LED灯的脱毛光源模组,此脱毛光源模组基于波长为400nm-1200nm的白色LED灯制造得到,其操作方便,结构简单,具有低压安全,闪光可连续快速,寿命高的优点。同时,也使开发生产成本降低,产品的结构更加小巧。
进一步地,所述恒流驱动单元300包括升压恒流驱动芯片U2,第一电感L6,第二电感L4,第一电解电容C24,第二电解电容C55,第一电容C27,第二电容C60,第三电容C21,第一电阻R16,第二电阻R4,第三电阻R70,第四电阻R89,第五电阻R66,第六电阻R67,第七电阻R51,第八电阻R69,第一二极管D4,稳压二极管Z4以及开关管Q16。
所述升压恒流驱动芯片U2的使能端EN通过第二电阻R4与所述微控制器200的使能信号控制端19连接。微控制器200通过升压恒流驱动芯片U2的使能端EN来控制U2的开关,并通过使能端EN的信号的脉冲宽度或其占空比达到调整LED灯的亮度时长及发出的光功率。
所述第一电感L6的第一端用于与外供电源端+Input连接,所述第一电感L6的第二端分别通过第一电解电容C24和第一电容C27接地,以及通过第一电阻R16与所述升压恒流驱动芯片U2的电源端VDD连接。
所述第二电感L4的第一端与所述第一电感L6的第二端连接,所述第二电感L4的第二端分别与所述开关管Q16的源极和所述第一二极管D4的正极连接。
所述第一二极管D4负极通过所述第二电解电容C55以及第二电容C60接地,并且与所述LED单元100的正极LED+连接。
所述第三电容C21以及所述稳压二极管Z4均与所述升压恒流驱动芯片U2的电源端VDD连接,且接地。
所述升压恒流驱动芯片U2的驱动端DRV通过第三电阻R70与所述开关管Q16的栅极连接,所述开关管Q16的漏极通过第四电阻R89接地。
所述升压恒流驱动芯片U2的电感限流检测端VCS连接在所述第四电阻R89与所述开关管Q1之间的线路上;所述升压恒流驱动芯片U2的输出电流反馈端VFB与所述LED单元100的负极LED-连接,且通过第七电阻R51接地。
所述升压恒流驱动芯片U2的开关频率设置端ROSC通过第八电阻R69接地。
所述升压恒流驱动芯片U2的过压保护端OVP通过第五电阻R66与所述LED单元100的正极LED+连接,并且通过第六电阻R67接地,由此实现对所述LED单元100的过压保护。
进一步地,所述基于LED灯的脱毛光源模组还包括电源电路500,所述电源电路500包括第二二极管D1、第四电容C10、第五电容C67、第六电容C12,第三电解电容C11以及稳压电源芯片U19。
所述第二二极管D1的正极用于与外供电源端+Input连接,所述第二二极管D1的负极与所述稳压电源芯片U19的输入端VIN连接,所述第二二极管D1的负极还分别通过第四电容C10和第五电容C67接地。
所述稳压电源芯片U19的输出端VOUT分别与所述第六电容C12和第三电解电容C11连接,所述第六电容C12和第三电解电容C11接地,所述第三电解电容C11的正极形成电源输出端。
外供电源端+Input在通过电容滤波后,进入到稳压电源芯片U19。稳压电源芯片U19的输出进一步经过电容滤波后,可以提供稳定的工作电压(如5.0V)。
进一步地,所述基于LED灯的脱毛光源模组还包括第十七电容C17,第九电阻R45,LED指示灯WHITE以及第一排插J1;
所述微控制器200的电源输入引脚24与所述第三电解电容C11的正极连接,并通过第十七电容C17接地;
所述第九电阻R45的一端与所述第三电解电容C11的正极连接,所述第九电阻R45的一端与所述LED指示灯WHITE的正极连接,所述LED指示灯WHITE的负极与微控制器200连接;
所述微控制器200通过所述第一排插J1与IC芯片连接并通信。具体地,微控制器200与外部IC芯片进行I2C通信。
进一步地,所述基于LED灯的脱毛光源模组还包括温度检测单元400,所述温度检测单元400包括第七电容C65、第十电阻R99、第十一电阻R98以及热敏电阻NTC;
所述热敏电阻NTC的第一端为工作电压端,用于接收工作电压(工作电压大小为5V);所述热敏电阻NTC的第二端分别通过所述第七电容C65以及第十电阻R99与所述微控制器的公共接地端1连接;
所述热敏电阻NTC的第二端还通过第十一电阻R98与所述微控制器的温度信号采集引脚NTC1连接。
通过温度检测单元400可检测LED单元100的温度。
进一步地,所述制冷单元700包括制冷片、恒流芯片U3、第八电容C14、第四电解电容C69、第十二电阻R78、第九电容C36、第十电容C35、十一电容C34、第三电感L5、第十三电阻R32、第十二电容C20、第十三电容C30、第十四电容C31、第十四电阻R30以及第十五电阻R59;
外供电源端+Input通过第八电容C14和第四电解电容C69接地,并与恒流芯片U3的电源输入端IN连接;
外供电源端+Input通过第十二电阻R78与恒流芯片U3的导通时间设定引脚TON连接,并通过第九电容C36接地;
恒流芯片U3的供电引脚VCC与电源连接,且通过第十电容C35接地;
恒流芯片U3的芯片软启动引脚SS通过第十一电容C34接到地;
制冷片的正极ZLP+与第三电感L5连接;第三电感L5与恒流芯片U3的驱动输出口引脚LX连接,且通过第十四电容C31与恒流芯片U3的自举引脚BST连接;
制冷片的正极ZLP+通过第十三电阻R32与恒流芯片U3的电压反馈输入引脚FB连接;第十三电阻R32通过第十四电阻R30接地;
制冷片的正极ZLP+通过十二电容C20以及第十三电容C30接地;
制冷片的负极ZLP-接到地;
恒流芯片U3通过第十五电阻R59与微控制器200连接。
通过制冷单元700可为LED单元100散热。驱动制冷片开启和关闭是由微控制器200通过第十五电阻R59对恒流芯片U3的控制来完成。
进一步地,所述基于LED灯的脱毛光源模组还包括风扇散热单元800,所述风扇散热单元800包括风扇M、第十六电阻R24、稳压芯片U6、第十五电容C13、第五电解电容C8、第十六电容C1、第六电解电容C7、三极管Q12、第十七电阻R40、第十八电阻R41;
外供电源端+Input通过第十六电阻R24与稳压芯片U6的输入端连接,且通过第十五电容C13和第五电解电容C8接地;
稳压芯片U6的输出端分别与风扇M的正极以及通过第十六电容C1和第六电解电容C7接地;
风扇M的负极与三极管Q12的集电极连接;三极管Q12的发射极接地;三极管Q12基极通过第十七电阻R40接地,且通过第十八电阻R41与微控制器200连接。通过风扇散热单元800可进一步为LED单元100散热。
进一步地,所述基于LED灯的脱毛光源模组还包括电压检测单元600,所述电压检测单元600包括第十九电阻R9、第二十电阻R10、第二十一电阻R7以及第十八电容C6;
第十九电阻R9的一端与外供电源端+Input连接;第十九电阻R9的另一端通过第二十一电阻R7与微控制器200的电压检测端口BAD1连接,以及通过电阻第二十电阻R10以及第十八电容C21接地。经过第二十电阻R10的钳位,将钳位电压提供至微控制器200来判断所述外供电源端+Input的输出电压。
通过电压检测单元600可检测外供电源端+Input的输出电压。
本发明实施例提出一种LED脱毛机,所述LED脱毛机包括上述任一实施例提出的基于LED灯的脱毛光源模组。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述,为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,包括:微控制器、恒流驱动单元、LED单元以及制冷单元;所述微控制器分别与所述恒流驱动单元以及所述制冷单元连接,所述微控制器用于与IC芯片连接;所述恒流驱动单元与所述LED单元连接;所述制冷单元设置在所述LED单元的一侧;所述LED单元包括至少一个LED串联组,所述LED串联组包括多个白色LED灯,所述白色LED灯的波长为400nm-1200nm。
2.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,恒流驱动单元包括升压恒流驱动芯片、第一电感、第二电感、第一电解电容、第二电解电容、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、稳压二极管、以及开关管;升压恒流驱动芯片的使能端通过第二电阻与微控制器的使能信号控制端连接;第一电感的第一端用于与外供电源端连接;第一电感的第二端分别通过第一电解电容和第一电容接地,以及通过第一电阻与升压恒流驱动芯片的电源端连接;第二电感的第一端与第一电感的第二端连接,第二电感的第二端分别与开关管的源极和第一二极管的正极连接;第一二极管负极通过第二电解电容以及第二电容接地,并且与LED单元的正极连接;第三电容以及稳压二极管均与升压恒流驱动芯片的电源端连接,且接地;升压恒流驱动芯片的驱动端通过第三电阻与开关管的栅极连接,开关管的漏极通过第四电阻接地;升压恒流驱动芯片的电感限流检测端连接在第四电阻与开关管之间的线路上;升压恒流驱动芯片的输出电流反馈端与LED单元的负极连接,且通过第七电阻接地;升压恒流驱动芯片的开关频率设置端通过第八电阻接地。
3.根据权利要求2所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,升压恒流驱动芯片的过压保护端通过第五电阻与LED单元的正极连接,并且通过第六电阻接地。
4.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,还包括电源电路,电源电路包括第二二极管、第四电容、第五电容、第六电容,第三电解电容以及稳压电源芯片;第二二极管的正极用于与外供电源端连接,第二二极管的负极与稳压电源芯片的输入端连接,第二二极管的负极还分别通过第四电容和第五电容接地;稳压电源芯片的输出端分别与第六电容和第三电解电容连接,第六电容和第三电解电容接地,第三电解电容的正极形成电源输出端。
5.根据权利要求4所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,还包括第十七电容,第九电阻,LED指示灯以及第一排插;微控制器的电源输入引脚与第三电解电容的正极连接,并通过第十七电容接地;第九电阻的一端与第三电解电容的正极连接,第九电阻的一端与LED指示灯的正极连接,LED指示灯的负极与微控制器连接;微控制器通过第一排插与IC芯片连接并通信。
6.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,还包括温度检测单元,温度检测单元包括第七电容、第十电阻、第十一电阻以及热敏电阻;热敏电阻的第一端为工作电压端,用于接收工作电压,热敏电阻的第二端分别通过第七电容以及第十电阻与微控制器的公共接地端连接;热敏电阻的第二端还通过第十一电阻与微控制器的温度信号采集引脚连接。
7.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,制冷单元包括制冷片、恒流芯片、第八电容、第四电解电容、第十二电阻、第九电容、第十电容、十一电容、第三电感、第十三电阻、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十四电阻以及第十五电阻;外供电源端通过第八电容和第四电解电容接地,并与恒流芯片的电源输入端连接;外供电源端通过第十二电阻与恒流芯片的导通时间设定引脚连接,并通过第九电容接地;恒流芯片的供电引脚与电源连接,且通过第十电容接地;恒流芯片的芯片软启动引脚通过第十一电容接到地;制冷片的正极与第三电感连接;第三电感与恒流芯片的驱动输出口引脚连接,且通过第十四电容与恒流芯片的自举引脚连接;制冷片的正极通过第十三电阻与恒流芯片的电压反馈输入引脚连接;第十三电阻通过第十四电阻接地;制冷片的正极通过十二电容以及第十三电容接地;制冷片的负极接到地;恒流芯片通过第十五电阻与微控制器连接。
8.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,还包括风扇散热单元,风扇散热单元包括风扇、第十六电阻、稳压芯片、第十五电容、第五电解电容、第十六电容、第六电解电容、三极管、第十七电阻、第十八电阻;外供电源端通过第十六电阻与稳压芯片的输入端连接,且通过第十五电容和第五电解电容接地;稳压芯片的输出端分别与风扇的正极以及通过第十六电容和第六电解电容接地;风扇的负极与三极管的集电极连接;三极管的发射极接地;三极管基极通过第十七电阻接地,且通过第十八电阻与微控制器连接。
9.根据权利要求1所述的基于LED灯的脱毛光源模组,其特征在于,还包括电压检测单元,电压检测单元包括第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻以及第十八电容;第十九电阻的一端与外供电源端连接;第十九电阻的另一端通过第二十一电阻与微控制器的电压检测端口连接,以及通过电阻第二十电阻以及第十八电容接地。
10.一种LED脱毛机,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的基于LED灯的脱毛光源模组。
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