CN203343047U

CN203343047U - 多波段混光发光二极管紫外线固化设备

Info

Publication number: CN203343047U
Application number: CN 201320337473
Authority: CN
Inventors: 温超; 叶福来
Original assignee: XIAMEN SHIRUI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN SHIRUI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-06-13

Abstract

本实用新型公开了一种多波段混光发光二极管紫外线固化设备，它包括安装板、LED灯珠、LED驱动装置、LED检测装置、LED保护装置、灯源控制器、BUS通信单元。所述的若干个LED灯珠由两种或者两种以上波长的LED灯珠构成，LED灯组分别与一个LED驱动装置和一个LED检测装置连接，多个LED驱动装置和多个LED检测装置分别与灯源控制器的连接；所述的LED保护装置连接LED灯珠，LED保护装置连接灯源控制器，灯源控制器与BUS通信单元连接。由于本实用新型采用不同波长的LED进行排列组合，解决单一波段的LEDUV固化设备的不足，使其在保持新型LEDUV灯节能、环保、维护成本低且更具有通用性。

Description

多波段混光发光二极管紫外线固化设备

技术领域

本实用新型涉及光电行业，特别是涉及一种多波段混光发光二极管紫外线固化设备。

背景技术

近年来，LED UV固化设备正在兴起并蓬勃发展，尤其随着LED技术的不断革新和发展，已经出现了365纳米波段的LED 芯片，并且功率不断提高。从而使得以LED 芯片作为发光源的新型LED UV固化设备成为可能。LED UV固化设备在我国刚刚起步，由于设备制造商对不同行业的客户需求和被固化的产品的信息不对称，导致目前现有的设备都是以单一波段的LED芯片为发光光源，市面上还没有双波段，甚至是多波段的LED 混光的 UV固化设备。使得客户的真正需求无法得到彻底的满足。

现有的放电式UV汞灯的特点是宽的发光频谱，这有利于被固化产品实现固化。但是它也存在先天的不足：

1、发热量大，能耗高，不节能环保

2、由于发热量大，对产品有热荷载冲击

3、光强衰减快，性能不稳定，导致最终产品性能一致性欠佳

4、需要经常换发光灯管，维护成本高

5、发光波普固定不变，适应性差，无法实现按需控制

6、光强无法实现按需控制

7、启动需要预热，无法随时开关

8、相对体积大

正是这一原因，LED UV 技术随着LED芯片的发展蓬勃发展，它正好可以克服上述传统汞灯的不足，但现有的技术都是以单波段LED芯片为发光光源，使得LED UV固化设备不具有放电式汞灯的宽频谱的特性。然而，不同的UV固化产品（如UV胶水，UV油墨，UV涂料）对UV光的发光波段要求不同，这将导致：

1、单一波段的LED UV固化设备针对不同的固化产品无法实现通用性

2、单一波段的LED UV固化设备固化的效率不高。

3、单一波段的LED UV固化设备往往使得固化的效果不尽人意，（比如UV胶水表面不干，没有达到真正的固化效果等）。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种节能、环保、通用性好的多波段混光发光二极管紫外线固化设备。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型是一种多波段混光发光二极管紫外线固化设备，它包括安装板、若干个LED灯珠、多个LED驱动装置、多个LED检测装置、LED保护装置、灯源控制器、BUS通信单元；所述的若干个LED灯珠由两种或者两种以上波长的LED灯珠构成，若干个LED灯珠分成若干LED灯组，每组LED灯组分别与一个LED驱动装置的输出端和一个LED检测装置的输入端连接，多个LED驱动装置的输入端和多个LED检测装置的输出端分别与灯源控制器的连接；所述的LED保护装置的输入端连接LED灯珠，LED保护装置的输出端连接灯源控制器，灯源控制器与BUS通信单元连接。

所述的安装板上设置温度传感器，该用于检测安装板温度的温度传感器与灯源控制器连接。

两种波长的LED灯珠分别组成若干个三角形，总共n x 2颗LED灯珠以m行k x 2列交替组成。

三种波长的LED灯珠分别组成若干个三角形，三种波长的LED灯珠分别布置在三角形的三个顶点上。

采用上述方案后，由于本实用新型采用不同波长的LED进行排列组合，解决单一波段的LED UV固化设备的不足，使其在保持新型LED UV灯节能、环保、维护成本低，可以随时开关等诸多优点的同时，也具备有传统放电式汞灯的宽频谱的特点，使其更具有通用性。此外，本实用新型LED灯珠由两种或者两种以上波长的LED构成， LED采用三角形的配光形式，保证了能量在定义的面积内最大限度的均匀性。

综合以上所述，本实用新型实现了采用不同波长的LED光源进行组合实现放电汞灯的优点，有效的匹配了不同固化材料对不同波长的敏感性要求，又克服了传统UV光源发热量大，能耗高，不节能环保等缺点，加快了UV固化技术的推广。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为双波长LED灯珠配光分布示意图；

图3为三波长LED灯珠配光分布示意图；

图4为LED布置呈三角形分布示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种多波段混光发光二极管紫外线固化设备，它包括安装板1、若干个LED灯珠2、多个LED驱动装置3、多个LED检测装置4、LED保护装置5、灯源控制器6、BUS通信单元7、温度传感器8（如图2所示）。

所述的若干个LED灯珠2由两种或者两种以上波长的LED灯珠构成，LED灯珠2的波长可以根据实际的胶水需要的波段进行选择，以匹配不同固化材料对不同波长的敏感性要求。若干个LED灯珠2根据特定的电气特性分成若干LED灯组，每组LED灯组分别与一个LED驱动装置3的输出端和一个LED检测装置4的输入端连接，多个LED驱动装置3的输入端和多个LED检测装置4的输出端分别与灯源控制器6的连接；所述的LED保护装置5的输入端连接LED灯珠，LED保护装置5的输出端连接灯源控制器6，灯源控制器6与BUS通信单元7连接。

所述的温度传感器8设置在安装板1上（结合图2所示），该温度传感器8与灯源控制器6连接。设置的温度传感器8用于检测安装板1(LED铜基板)的温度，根据温度的大小设置相应散热风扇的功率大小，从而严格控制LED的温度，延长LED灯珠2的使用寿命，同时也能使得电光的转化效率得到有效的保障。

如图2所示，两种波长的LED灯珠21、22分别组成若干个三角形，总共n x 2颗LED灯珠以m行k x 2列交替组成。使得UV面光源是一种均匀的面光源，

如图3所示，三种波长的LED灯珠21、22、23分别组成若干个三角形，三种波长的LED灯珠21、22、23分别布置在三角形的三个顶点上。LED灯珠21、22、23分别需要A波长、B波长、C波长以三角形的形式布置。

如图4所示，LED灯珠2布置在三角形的三个顶点，LED灯珠2之间的距离为d1、d2、d3，这样才能更有效的混光，并且不产生光斑。

如图1所示，本实用新型的工作原理：

BUS通信单元7接收到UV灯源触发信号时，向灯源控制器6发送激活信号，灯源控制器6接收到信号后驱动LED驱动装置3设置LED的输出能量并点亮LED灯珠2。当BUS通信单元7接收到UV灯源复位信号时，向灯源控制器6发送复位信号，灯源控制器6就立即关闭LED驱动装置3。这里运用了LED能够瞬时点亮的特性，相当于传统的放电UV汞灯有效降低能耗，同时还能延长LED灯珠的使用寿命。

本实用新型要解决的问题包括：

1、两种或多种LED发光芯片的有效的排列及布光，保证发光区域：

●不同波段的光均匀的混合在一起，光强在定义的面积内按照使用者的需求有效的实现控制，以匹配不同固化材料对不同波长的敏感性要求。

●采用三角形的配光形式，保证了能量在定义的面积内最大限度的均匀性。

2、多种LED芯片混合排布后整体散热的问题：

LED芯片的寿命最大的威胁便是高温。尤其当多种LED芯片按照预定的优化方案排布在一起时，其热能效的管理将成为最严峻的挑战。本专利必须寻找一种全新的高效的散热方式以达到有效地按预定的方式实现对不同波段LED芯片发光控制的效果。

3、对多波段LED芯片的整体有效控制和分别单独有效控制的电路设计：

整个电路的设计必须考虑如何有效地对多组LED发光芯片的控制，包括整体同时发光，组合发光，单独发光，以及各种情况下的光强和发光时间控制等。

4、多波段LED UV固化设备的结构设计：

由于在不增加整体发光面积（产品体积）的情况下要增加一倍或多倍的LED芯片，还要考虑到最大均匀的布光要求，最有效的热能效管理要求，最有效的电路控制要求，此产品的结构设计同样具有挑战性。

本专利研发的LED UV设备将同时具有 LED UV固化设备和传统放电式汞灯的优点，又同时克服了LED UV设备与统放电式汞灯的不足。而且一台LED UV固化设备可以按需实现以发光光谱，光强，时间为自由变量的多种组合的控制，使其具有前所未有的灵活性和多变性。

本实用新型的重点就在于：采用两种以上波长的LED灯珠。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种多波段混光发光二极管紫外线固化设备，其特征在于：它包括安装板、若干个LED灯珠、多个LED驱动装置、多个LED检测装置、LED保护装置、灯源控制器、BUS通信单元；所述的若干个LED灯珠由两种或者两种以上波长的LED灯珠构成，若干个LED灯珠分成若干LED灯组，每组LED灯组分别与一个LED驱动装置的输出端和一个LED检测装置的输入端连接，多个LED驱动装置的输入端和多个LED检测装置的输出端分别与灯源控制器的连接；所述的LED保护装置的输入端连接LED灯珠，LED保护装置的输出端连接灯源控制器，灯源控制器与BUS通信单元连接。

2.根据权利要求1所述的多波段混光发光二极管紫外线固化设备，其特征在于：所述的安装板上设置温度传感器，该用于检测安装板温度的温度传感器与灯源控制器连接。

3.根据权利要求1所述的多波段混光发光二极管紫外线固化设备，其特征在于：两种波长的LED灯珠分别组成若干个三角形，总共n x 2颗LED灯珠以m行k x 2列交替组成。

4.根据权利要求1所述的多波段混光发光二极管紫外线固化设备，其特征在于：三种波长的LED灯珠分别组成若干个三角形，三种波长的LED灯珠分别布置在三角形的三个顶点上。