CN201345764Y - Led温态智能保护照明电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种LED温态智能保护照明电路，包括LED灯组、恒流驱动电路和控制电路，控制电路包括微处理芯片以及温度传感器，微处理芯片有信号处理电路和电流控制电路，LED灯组经微处理芯片与恒流驱动电路连接，再与外部电源连接。本实用新型不但能够控制单颗LED工作电流，稳定LED工作状态，还具备更强的散热功能，即能够智能控制LED的工作温度，能够延长的灯具使用寿命，除上述优点以外，本实用新型采用的电路结构更加简单可靠，生产成本和维护成本也更低廉，是一种集高效、环保、安全于一体，并且具备更好性价比的LED温态智能保护照明电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明电路，特别是一种通过感知温度动态控制电流以自动调整发光状态的LED温态智能保护照明电路。
背景技术
LED即发光二极管，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的支架上，然后四周用环氧树脂密封。LED优点众多，比如寿命长，启动时间短，结构牢固，能耗小，使用安全性高，没有紫外辐射等，另外其生产可实现无汞化，对环境的保护和节约能源具有重要意义。特别是大功率LED照明领域，它是让半导体照明走向普通照明领域里最重要的一环，世界上投入的生产与研发力度都更大。据权威机构预测，未来LED将大规模替代传统白炽灯或者荧光灯等普通照明装置。现在，大功率LED已经拓展到了通用照明领域，如家用照明灯具、手电筒、闪光灯、汽车前灯等等。
相对于小功率LED来说，大功率LED的优势相当突出，大功率LED单颗功率更高，亮度更亮。但是，使用大功率LED也存在一定的限制，它的单颗成本更高，而且对工作环境也有更高的要求，要求良好的防水、防热和防冲击等性能。因此，为了使LED能够长期稳定的正常工作，提供良好的工作环境就极为重要，包括防尘、散热、抗震的外壳结构，同时还更加需要一个安全可靠的工作电路的支持。
大功率LED发光需要专门的驱动电路。LED发光的关键就是流过的电流，发光亮度随电流的大小而变化。由于大功率LED驱动电流较大，相比于小功率LED，更需要考虑驱动电路的带负载能力与效率。当应用环境变化或LED老化的情况下，其负载也会变化，电流可能增大到将LED烧毁的程度，或者存在永久光衰的情况。为了稳定LED的工作电流，提高电路效率，保证LED正常可靠地工作，各种各样的大功率LED驱动电路已经应运而生。
但值得注意的是，大功率LED是一种对温度相当敏感的半导体元器件，普遍存在温度升高后LED老化甚至损坏的问题。现有的一般照明电路仅仅考虑到了大功率LED的正常发光工作问题，还没有从电流控制上解决大功率LED工作散热的问题。为了提高大功率LED灯具品质，扩大它的适用范围，亟需克服上述问题。特别是灯具工作过程中的散热的要求，应贯穿于LED芯片、外部封装、工作电路、灯具外壳结构乃至应用的所有环节，才能从整体上大幅度提升灯具的散热性能。
发明内容
本实用新型旨在克服上述技术缺陷，特别是针对照明电路散热功能不足的问题，提供了一种LED温态智能保护照明电路。本实用新型不但能够控制单颗LED工作电流，稳定LED工作状态，还具备更强的散热功能，即能够智能控制LED的工作温度，能够延长的灯具使用寿命，除上述优点以外，本实用新型采用的电路结构更加简单可靠，生产成本和维护成本也更低廉，是一种集高效、环保、安全于一体，并且具备更好性价比的LED温态智能保护照明电路。
本实用新型是通过下述技术方案实现的：
LED温态智能保护照明电路，包括LED灯组、驱动LED灯组的恒流驱动电路和控制电路，其特征在于：所述控制电路由微处理芯片以及与微处理芯片连接的温度传感器构成，所述微处理芯片有信号处理电路和电流控制电路；所述LED灯组经微处理芯片与恒流驱动电路连接，所述恒流驱动电路与外部电源连接。
所述温度传感器与微处理芯片的信号处理电路连接；
所述微处理芯片是温度检测控制芯片或者由一组控制电路构成；
所述微处理芯片根据温度传感器传回的温度信号，通过恒流驱动电路控制每个LED灯组的工作电流；
所述微处理芯片预设的启动温度为65℃，预设的安全温度为55℃；所述温度传感器测量的实时温度值高于启动温度时，微处理芯片自动控制恒流驱动电路降低给LED输出的工作电流；所述温度传感器测量的实时温度值低于安全温度时，微处理芯片自动控制恒流驱动电路恢复给LED输出的工作电流；
所述LED灯组为至少一组，并统一设置于一个灯板上。
本实用新型的基本工作流程为：当LED发光后，热量不断的积累，环境温度升高到75度后，温度传感器随温度变化改变，当变化到设定的电压参数后，微处理芯片接受到温度传感器传来的调整信号，微处理芯片即进行内部信号调整输出，控制恒流驱动电路部分输出电流，随着微处理芯片的控制信号变化，调整LED的工作电流，达到调整LED发光状态的目的，控制灯具环境温度。具体情况即温度过高时，智能减小LED的工作电流，使LED的发光发热主动降低到安全温度范围内，以达到降低LED光衰减，保护LED的使用寿命；当灯板上的温度降低到设定温度以下，LED将恢复正常的发光电流。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型的关键就是，灯具根据温度传感器提供的实时温度值智能运作，主动降低LED的发光发热量，控制了LED灯具的环境温度，就达到保护LED的目的；并且，由于电流的波动较小，根据温度变化的周期长，LED的发光变化不影响照明效果，不会形成频闪，不影响人们的正常使用。
2、本实用新型充分利用温度检测的方式来控制单个LED的工作电流，能够控制单个LED的发光发热量，不但更加节约能源，而且实现了工作环境的自动控制。使单颗LED能够正常发光并保证散热的充分，不会因工作温度过高导致灯具的整体光衰，延长了灯具的使用寿命。
3、本实用新型还特别设计了LED线路板上的焊接连接工艺，以解决LED的散热问题，采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后利用焊接锡膏进行导热，导热效率远高于铝，基本使LED与线路板之间无热阻产生，加强了散热效果。
4、本实用新型还从外壳结构上设计以解决散热问题。采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后加装散热片，以及灯的外框上密集设置通风口、防尘网等等，进一步给LED温态智能保护照明电路提供气流畅通的工作环境，加强散热效果。
5、本实用新型除使用上效果很好以外，本身结构安全可靠，制造成本相对低廉，特别是将电源与电路板上下分体设计，不影响散热性能的同时，维护管理操作也更加简单高效，使用更加方便。
下面通过实施例与附图结合的方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明，但不应该将下列实施例理解为本实用新型在上述主题的范围内仅仅局限于以这些具体实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段作出的各种替换或变更，均应该包括在本实用新型的范围内。
附图说明：
图1为本实用新型的电路图。
图2为本实用新型的工作流程图。
图3为本实用新型微处理芯片的工作原理图。
图中标记：1为恒流驱动电路，2为微处理芯片，3为LED灯组，4为温度传感器。
具体实施方式
实施例1：
LED温态智能保护照明电路，包括由若干发光LED灯组3组成的LED灯板，作为电源驱动LED工作的恒流驱动电路1和设置于LED灯组3和恒流驱动电路1之间的控制电路。其特征在于：控制电路由一个温度传感器4和一个微处理芯片2组成；微处理芯片2是由一组控制电路构成的温度检测控制芯片，其中集成了信号处理电路和电流控制电路；温度传感器4就与微处理芯片的信号处理电路连接；LED灯组3经微处理芯片2与恒流驱动电路1连接，恒流驱动电路1再与外部电源连接；微处理芯片2根据温度传感器4传回的温度信号，通过恒流驱动电路1控制每个LED灯组3的工作电流；LED灯组3的发光发热状态就能够被微处理芯片2根据温度调整控制；微处理芯片2预设的启动温度为65℃，预设的安全温度为55℃；当温度传感器4测量的实时温度值高于启动温度时，微处理芯片2自动控制恒流驱动电路1降低给LED灯组3输出的工作电流，当温度传感器4测量的实时温度值低于安全温度时，微处理芯片2自动控制恒流驱动电路1恢复给LED输出的工作电流，避免LED因温度过高加速衰减的现象出现。
本实用新型的原理是：LED发光主要是靠电流驱动，当电流越大热量也多，控制电流可以控制LED发热量。在全部点亮LED灯组正常开始工作后，灯板部分的热量开始散热，当温度上升到设定温度时，温度传感器将温度转换为电信号传达到温度检测器的微处理芯片部分，微处理器根据接受到的信号判断处理，信号经处理后传输给控制LED的控制电路，启动降低LED电流工作，使LED工作温度不再上升，达到平衡后温度不在上升；工作温度降到设定的温度后，LED电流恢复到正常的工作电流。
本实用新型的生产的实际线路板，还特别设计了独特的焊接工艺以加速散热。LED与线路板焊接工艺以加快散热效率的改进，就是在铝基板上设计了LED三个焊点与线路板连接。首先焊点上印刷上焊接锡膏，然后把LED贴上去，经过回流焊接设备后，LED牢固的贴在铝线路板，形成一体。当LED发出热量后，即可迅速的由焊接部分传导到铝线路板上，再经过散热器件发散出去，LED周围温度不聚集，被迅速传出去，延长了LED的实际使用寿命。
本实用新型的优点非常突出，充分利用了温度检测的方式来控制单个LED的工作电流，能够控制单个LED的发光发热量，不但更加节约能源，而且实现了工作环境的自动控制，使单颗LED能够正常发光并保证散热的充分，不会因工作温度过高导致灯具的整体光衰，延长了灯具的使用寿命；本实用新型还特别设计了LED线路板上的焊接连接工艺，以解决LED的散热问题，采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后利用焊接锡膏进行导热，导热效率远高于铝，基本使LED与线路板之间无热阻产生，加强了散热效果；本实用新型还从外壳结构上设计以解决散热问题。采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后加装散热片，以及灯的外框上密集设置通风口、防尘网等等，进一步给LED温态智能保护照明电路提供气流畅通的工作环境，加强散热效果；本实用新型除使用上效果很好以外，本身结构安全可靠，制造成本相对低廉，特别是将电源与电路板上下分体设计，不影响散热性能的同时，维护管理操作也更加简单高效，使用更加方便。
本实用新型不但能够控制单颗LED工作电流，稳定LED工作状态，还具备更强的散热功能，即能够智能控制LED的工作温度，能够延长的灯具使用寿命，除上述优点以外，本实用新型采用的电路结构更加简单可靠，生产成本和维护成本也更低廉，是一种集高效、环保、安全于一体，并且具备更好性价比的LED温态智能保护照明电路。
实施例2：
LED温态智能保护照明电路，包括由一组LED灯组3构成的一个灯板、控制电路和恒流驱动电路1。其特征在于：所述LED灯组3和恒流驱动电路1之间设置有控制电路，包括微处理芯片2以及与微处理芯片2连接的温度传感器4。其中微处理芯片2集成了信号处理电路和电流控制电路。所述LED灯组3经微处理芯片2与恒流驱动电路1连接，恒流驱动电路1再与外部电源连接。所述微处理芯片2是由一组控制电路构成的。所述微处理芯片2预设的启动温度为65℃，预设的安全温度为55℃。所述温度传感器4测量的实时温度值高于启动温度时，微处理芯片2自动控制恒流驱动电路1降低给LED灯组3输出的工作电流；所述温度传感器4测量的实时温度值低于安全温度时，微处理芯片2自动控制恒流驱动电路1恢复给LED输出的工作电流。
本实用新型的基本工作流程为：当LED发光后，热量不断的积累，环境温度升高到75度后，温度传感器随温度变化改变，当变化到设定的电压参数后，微处理芯片接受到温度传感器传来的调整信号，微处理芯片即进行内部信号调整输出，控制恒流驱动电路部分输出电流，随着微处理芯片的控制信号变化，调整LED的工作电流，达到调整LED发光状态的目的，控制灯具环境温度。具体情况即温度过高时，智能减小LED的工作电流，使LED的发光发热主动降低到安全温度范围内，以达到降低LED光衰减，保护LED的使用寿命；当灯板上的温度降低到设定温度以下，LED将恢复正常的发光电流。
本实用新型的关键就是，灯具根据温度传感器提供的实时温度值智能运作，主动降低LED的发光发热量，控制了LED灯具的环境温度，就达到保护LED的目的。并且，由于电流的波动较小，不会影响人们的正常使用，由于温度的变化周期较长，也不会形成频闪。
本实用新型的优点在于：本实用新型充分利用温度检测的方式来控制单个LED的工作电流，能够控制单个LED的发光发热量，不但更加节约能源，而且实现了工作环境的自动控制，使单颗LED能够正常发光并保证散热的充分，不会因工作温度过高导致灯具的整体光衰，延长了灯具的使用寿命；本实用新型还特别设计了LED线路板上的焊接连接工艺，以解决LED的散热问题，采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后利用焊接锡膏进行导热，导热效率远高于铝，基本使LED与线路板之间无热阻产生，加强了散热效果；本实用新型还从外壳结构上设计以解决散热问题。采用热传导性快的材料制作电路板，并在其后加装散热片，以及灯的外框上密集设置通风口、防尘网等等，进一步给LED温态智能保护照明电路提供气流畅通的工作环境，加强散热效果；本实用新型除使用上效果很好以外，本身结构安全可靠，制造成本相对低廉，特别是将电源与电路板上下分体设计，不影响散热性能的同时，维护管理操作也更加简单高效，使用更加方便。
本实用新型不但能够控制单颗LED工作电流，稳定LED工作状态，还具备更强的散热功能，即能够智能控制LED的工作温度，能够延长的灯具使用寿命，除上述优点以外，本实用新型采用的电路结构更加简单可靠，生产成本和维护成本也更低廉，是一种集高效、环保、安全于一体，并且具备更好性价比的LED温态智能保护照明电路。
本实用新型不限于上述实施方式。
Claims (6)
1、LED温态智能保护照明电路，包括LED灯组(3)、驱动LED灯组(3)的恒流驱动电路(1)和控制电路，其特征在于：所述控制电路由微处理芯片(2)以及与微处理芯片(2)连接的温度传感器(4)构成，所述微处理芯片(2)有信号处理电路和电流控制电路；所述LED灯组(3)经微处理芯片(2)与恒流驱动电路(1)连接，所述恒流驱动电路(1)与外部电源连接。
2、根据权利要求1所述的LED温态智能保护照明电路，其特征在于：所述微处理芯片(2)是温度检测控制芯片或者一组控制电路构成。
3、根据权利要求1或2所述的LED温态智能保护照明电路，其特征在于：所述温度传感器(4)与微处理芯片(2)中的信号处理电路连接。
4、根据权利要求3所述的LED温态智能保护照明电路，其特征在于：所述微处理芯片(2)根据温度传感器(4)传回的温度信号，通过恒流驱动电路(1)控制每个LED灯组(3)的工作电流。
5、根据权利要求4所述的LED温态智能保护照明电路，其特征在于：所述温度传感器(4)测量的实时温度值高于启动温度时，微处理芯片(2)控制恒流驱动电路(1)降低给LED输出的工作电流；所述温度传感器(4)测量的实时温度值低于安全温度时，微处理芯片(2)控制恒流驱动电路(1)恢复给LED输出的工作电流。
6、根据权利要求5所述的LED温态智能保护照明电路，其特征在于：所述LED灯组(3)为至少一组，并统一设置于一个灯板上。
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| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SUNRAIN SIGN + DISPLAY SYSTEMS CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SICHUAN SUNRAIN SIGN + DISPLAY CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 610000, Sichuan, Chengdu hi tech Zone (West), 1 new airways route 3, 1 units, 1 floors, room 101 Patentee after: Sichuan Sunrain Sign & Display System Ltd. Address before: 610000, No. 1, new air route, hi tech West Zone, Sichuan, Chengdu Patentee before: Sichuan Sangrui Guanghui Identification System Manufacturing Co., Ltd. |
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