CN203814008U - 节能航空照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种节能航空照明装置,其采用LED作为发光源组成照明灯组,照明灯组上连接有控制开关和控制盒,同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路,控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。本实用新型解决了传统以白炽灯泡、钨丝灯、荧光灯等作为发光源的航空照明装置功耗高,发热量大,寿命短的问题,同时解决了传统航空照明装置体积大,重量大,安装所需空间大缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于照明装置技术领域,特别是航空照明组件的改进。
技术背景
传统航空照明装置几乎全部采用白炽灯泡、钨丝灯等作为发光源,存在以下几方面的问题:
1、由于功耗高,发热量大,寿命短。
2、照明装置体积大,重量大,安装所需空间大。
3、光源故障后全完失效,不能提供照明。
4、光源长时间工作容易炸裂,伤及人员。
发明内容
本实用新型目的是设计一种节能航空照明装置,解决传统以白炽灯泡、钨丝灯、荧光灯等作为发光源的航空照明装置功耗高,发热量大,寿命短的问题,同时解决传统航空照明装置体积大,重量大,安装所需空间大缺陷。
节能航空照明装置,其采用LED作为发光源组成照明灯组,照明灯组上连接有控制开关和控制盒,同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路,控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。
恒流控制电路中选用专业用于LED灯群组驱动的芯片U1为发光二极管供电,该芯片1脚接28V电源,3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围,4脚输入控制信号,引脚5、6、7、8可以输出相应的恒定电流值;采用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路构成亮度控制电路;亮度控制电路中采用光耦作为电路转换开关;U1A和U1B作为电压比较器,其中2,6脚接控制开关,通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开,OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接控制LED发光亮度。
本实用新型优点是:1)、选择颜色范围,色温范围,光亮度,发散角、发光面积等参数符合航空照明相关要求的发光源,2)、设计适合于该发光源的恒流电路,3)、设计符合的亮度控制电路,以便通过机上控制开关来控制照明系统的工作状态,4)、进行轻量化设计,使产品要既轻巧又美观,而且要确保足够的强度和散热性,以满足安装、震动冲击试验、长时间工作等严酷条件的考验,5)、进行电磁兼容性设计,确保产品满足机载环境下使用要求,6)、因国外某产品在国产某机型上装配,因水汽进入照明装置内部,飞机起飞后照明装置发生起火,导致飞机迫降,所以该产品进行三防及密封防水处理等工艺设计处理。
附图说明
图1为本实用新型电路示意图。
图2为本实用新型中恒流源电路示意图。
图3为本实用新型中PWM电路.
图4为本实用新型中PWM控制电路。
具体实施方式
本实用新型具体按照如下结构实现:
1、发光源选择。该项目产品选用LED作为发光源,与传统发光源相比,体积小、功耗低、寿命长,功耗在原来基础上降低75%左右,使用寿命提高20倍。该系统光源所用LED主要用于机上环境照明,与其他显示用LED有所不同,应具有以下三个特点:1).该系统要求LED的发光亮度应比一般LED高,布局设计完成其照明亮度应不小于室内照明亮度的基本要求,并且满足航空照明相关要求;2).LED灯的发散角比较大,在各个视角上所感到的光亮度应基本一致以便于较大范围内照明;3).要求LED发光色度要接近于白光,以适应人眼的视觉习惯。基本连接如图1所示,照明灯组上连接有控制开关和控制盒,同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路,控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。
2、恒流源照明电路设计。发光二极管在工作时,需要恒流源提供电源,在本产品中加在LED上的电源不仅要求是恒流源,而且要求其电源电流根据环境条件的变化产生变化,项目组选用了专业用于LED灯群组驱动的芯片,最大输出电流可达70毫安。采用芯片U1为发光二极管供电,该芯片1脚接28V电源,3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围,4脚输入控制信号。当4脚接地时,引脚5、6、7、8输出相应的恒定电流值,当4脚断开时无输出。该设计中每一组驱动6只串联的LED灯,输出电流为15mA~20mA。电路如图2所示。
3、光源间隔布局。在制作印制电路板时采用间隔排列的方法使整个灯条发光亮度均匀,并可以避免由于一组灯出现故障而导致灯条某一处集中不亮的现象。
4、亮度控制电路设计。上述恒流源电路中的驱动芯片输入控制信号PWM,其电压有效值需要随环境条件而改变,进而达到控制输出电流的的目的。为实现这一功能首先需要产生一定幅值的波形,其次要调节该方波的占空比来调节功率谱密度,达到灯光控制的作用。采用振荡器与与非门组成波形发生器与调节电路,多谐振荡器产生振荡波形,有一电阻为脉冲的定时器件,改变该电阻的大小就可以改变振荡波型的占空比,达到调节其电压有效值的目的。从而控制LED发光亮度的效果。
下面分别介绍电路,如图3所示PWM电路:采用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路,振荡器产生振荡波形,R4为脉冲的定时器件,改变R4的大小就可以改变振荡波型的占空比,达到调节其电压有效值的目的。为达到与控制开关配合的目的,电路中采用光耦作为电路转换开关如图4所示:U1A和U1B作为电压比较器,2,6脚接控制开关,通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开,OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接,达到控制LED发光亮度的效果。
5、结构轻量化设计。在结构上为适应轻量化设计的要求,同时又保证一定的机械强度,各部分均采用轻合金材料,在照明显示灯条设计时,采用了型材结构,将电路板及窗口玻璃镶嵌其中,既安全稳定,又节省空间。采用合金弹簧夹安装方式,既轻巧又美观。同时,这种结构形式也利于散热。功能电路的优化设计:主要通过提高电路的集成度,减小电路空间尺寸,从而减小占用空间,减小整个设备的体积,为轻量小型化提供前提条件。
6、安全性设计。设计中综合考虑了环境适应性、可靠性要求、维修性要求和其他技术要求;设计中壳罩,导线,窗口玻璃等元、部件均采用耐火型材料,具有防火性能;设计中每个灯条用4个管夹安装,管夹采用合金弹簧钢材料,具有高的可靠性,稳定性;在防水方面,考虑到安装位置和形式,首先要求所有电路板的焊装严格按照三防工艺规程进行操作,另外装配时对灯条的关键部位用进行密封处理确保其防水性。对外连接插座按照针孔分别设计,防止插错;照明灯条采用了相同设计,具有互换性而不会出现插错;保证电源、地线和壳体间的绝缘参数满足要求。在灯的驱动设备输出端设计了隔离电路,保证了新研电路工作不会对原驱动设备的安全造成影响。
7、电磁兼容性设计。1)、元器件的选用、线路板的设计等遵循严格的EMC设计准则;2)、电路设计中,尽管采用了脉宽调制,但根据控制对象的特点,使用了频率极低的设计,电路工作时辐射很小,其他电路都处于直流工作状态,不产生交流信号,不会对外部设备造成电磁干扰,电路的稳态工作对外部的电磁也有很强的抗干扰能力。3)、灯罩以及控制盒采用高强度轻金属合金材料,可以有效杜绝外部干扰以及照明装置对外部设备的干扰。
Claims (1)
1.节能航空照明装置,其特征是采用LED作为发光源组成照明灯组,照明灯组上连接有控制开关和控制盒,同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路,控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路;恒流控制电路选用专业用于LED灯群组驱动的芯片U1为发光二极管供电,该芯片1脚接28V电源,3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围,4脚输入控制信号,引脚5、6、7、8可以输出相应的恒定电流值;采用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路构成亮度控制电路;亮度控制电路中采用光耦作为电路转换开关;U1A和U1B作为电压比较器,其中2,6脚接控制开关,通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开,OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接控制LED发光亮度。
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CN103929853A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 宝鸡市航宇光电显示技术开发有限责任公司 | 节能航空照明装置 |
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