CN207674244U - 智能led地面灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能LED地面灯，该结构包括：LED光源(1)、基板(2)、灯体(3)、外层透光板(4)和透光罩(5)；其中，所述灯体(3)埋于地面下，所述LED光源(1)设置于所述基板(2)上端，所述基板(2)设置于所述灯体(3)内且连接外接电源，所述外层透光板(4)设置于所述灯体(3)顶部，所述透光罩(5)设置于所述灯体(3)内且固定于所述灯体(3)的侧壁和所述外层透光板(4)下侧。本实用新型提供的智能LED地面灯的出光率高、发光效率高、散热效果好，结构简单。

Description

智能LED地面灯

技术领域

本实用新型属于LED发光技术领域，特别涉及一种智能LED地面灯。

背景技术

当前，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为一种新兴的光源，与传统光源相比较，具备如下的优势：

体积小：LED的基本结构是将体积很小的一块晶片被封装在环氧树脂里面，所以整体体积很小。

耗电量低：LED耗电低，单个LED的功耗在0.05瓦以下，电光功率转换高，可达30％。与传统光源相比，节能达到50％以上。

使用寿命长，结构坚固：LED是固体冷光源，并且由环氧树脂封装，使用寿命可大10万小时。环氧竖直为内部的LED芯片提供了有效的保护，LED没有松动部件，不易损坏。

正是因为LED具备上述的优势，LED正在快速地取代传统光源成为商用和家用照明的主要光源。各种以LED为基本光源的照明器材不断涌现。地面灯在广场、道路等区域具有广泛的应用。地面灯埋设于地面下，灯体结构要承受行人甚至车辆的重量，因此地面灯的灯体结构通常制作成小型、坚固的封闭体。于是，对于其中的光源也提出了更高的要求，光源必须是小型、长寿命、低发热、性能稳定。

由于结构的限制和为了降低LED地面灯的发热量，现有LED地面灯体积较小，发光亮度有限，在很多场合不能满足实际使用的需求；因此，在不增加功耗和散热量的前提下，如何提高LED地面灯的发光亮度变的越来越重要。

实用新型内容

为了提高智能LED地面灯的工作性能，本实用新型提供了一种智能LED地面灯；本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型的实施例提供了一种智能LED地面灯，包括：LED光源1、基板2、灯体3、外层透光板4和透光罩5；其中，所述灯体3埋于地面下，所述LED光源1设置于所述基板2上端，所述基板2设置于所述灯体3内且连接外接电源，所述外层透光板4设置于所述灯体3顶部，所述透光罩5设置于所述灯体3内且固定于所述灯体3的侧壁和所述外层透光板4下侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述透光罩5为圆弧形透光罩；其中，所述透光罩5的两个端点固定于所述灯体3的侧壁，所述透光罩5的圆弧顶点固定于所述外层透光板4下侧。

在本实用新型的一个实施例中，还包括反光板6，设置于所述灯体3的侧壁内侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述反光板6为反射镜或铝片。

在本实用新型的一个实施例中，还包括智能控制模块7，设置于所述基板3下侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述智能控制模块7包括：通信单元71、驱动单元72和控制单元73；其中，所述通信单元71通信连接控制终端，所述驱动单元72电连接所述LED光源1，所述控制单元73电连接所述通信单元71和所述驱动单元72。

在本实用新型的一个实施例中，所述外层透光板4为高强度玻璃板且下表面为凹透镜结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述LED光源1上设置有一个或多个LED灯11。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的智能LED地面灯的发光效率高、散热效果好，结构简单。

2、本实用新型提供的智能LED地面灯可以更好的将LED光源的光线透射出去，提高了LED地面灯的发光效率；同时，本实用新型提供的LED地面灯的结构稳定性，可以省掉LED地面灯诸如十字防护支架之类的稳定结构部件，防止了十字防护支架等稳定结构的部件对光线的阻挡，提高了出光率的同时也简化了LED地面灯的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能LED地面灯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种智能LED地面灯的控制原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种LED光源的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种LED灯的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种散热基板结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种蓝光灯芯剖面示意图；

图7a本实用新型实施例提供的一种半球形硅胶透镜剖面示意图；

图7b为本实用新型实施例提供的另一种半球形硅胶透镜剖面示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种LED灯制作方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种智能LED地面灯的结构示意图，包括：LED光源1、基板2、灯体3、外层透光板4和透光罩5；其中，所述灯体3埋于地面下，所述LED光源1设置于所述基板2上端，所述基板2设置于所述灯体3内且连接外接电源，所述外层透光板4设置于所述灯体3顶部，所述透光罩5设置于所述灯体3内且固定于所述灯体3的侧壁和所述外层透光板4下侧。

优选地，所述透光罩5为圆弧形透光罩；其中，所述透光罩5的两个端点固定于所述灯体3的侧壁，所述透光罩5的圆弧顶点固定于所述外层透光板4下侧。

进一步地，所述智能LED地面灯还包括反光板6；其中，所述反光板6设置于所述灯体3的侧壁内侧，且位于所述透光罩5和所述外层透光板4之间。

优选地，所述反光板6可以为反射镜或铝片。

其中，通过在透光5罩和外层透光板4之间设置反光板6，可以利用反光板6的反射作用，将更多的光线反射到外层透光板处，使得地面灯能够更加明亮。

进一步地，所述智能LED地面灯还包括智能控制模块7；其中，所述智能控制模块7设置于所述基板3下端。

优选地，请参见图2，图2为本实用新型实施例提供的一种智能LED地面灯的工作原理示意图，所述智能控制模块7可以包括：通信单元71、驱动单元72和控制单元73；其中，所述通信单元71通信连接控制终端，所述驱动单元72电连接所述LED光源1，所述控制单元73电连接所述通信单元71和所述驱动单元72。

其中，所述通信单元71无线或者有线连接控制终端，控制终端将控制命令发送至通信单元71，通信单元71将接收到的控制命令发送至控制单元73，控制单元73根据控制命令驱动LED地面灯发光或者不发光灯。

优选地，所述外层透光板4可以为高强度玻璃板且下表面为凹透镜结构。

其中，所述外层透光板4的下表面为凹透镜结构，可以扩大地面灯的照射范围，更加有效地利用灯光。

进一步地，请参见图3，图3为本实用新型实施例提供的一种LED光源的结构示意图，所述LED光源1上设置有一个或多个LED灯11。

具体地，所述LED灯11为大功率LED灯。

本实施例提供的智能LED地面灯，通过在LED光源1和外层透光板4之间设置弧形透光罩5，可以更好的将LED光源的光线透射出去，提高了LED地面灯的发光效率；同时，将弧形透光罩5的顶点和两个端点分别与外层透光板和灯体固定，提高了LED地面灯的结构稳定性，可以省掉LED地面灯诸如十字防护支架之类的稳定结构部件，防止了十字防护支架等稳定结构的部件对光线的阻挡，提高了出光率的同时也简化了LED地面灯的结构。

实施例二

本实施例在上述实施例的基础上，对本实用新型的LED灯11结构进行详细描述如下。

在上述实施例中，LED灯会根据外部环境的光照强度或外部控制信号选择部分LED灯开启与关闭，为了能在LED灯部分关闭时提供足够的光照强度，需要提供一种发光效率更高的LED灯。

具体地，请参照图4，图4为本实用新型实施例提供的一种LED灯的结构示意图，所述LED灯11包括：

散热基板101；

蓝光灯芯，设置于所述散热基板101上表面；

第一半球形硅胶透镜102，间隔排列于所述蓝光灯芯及所述散热基板101上表面；

下层硅胶103，设置于于所述蓝光灯芯及所述第一半球形硅胶透镜102上表面；

第二半球形硅胶透镜104，间隔排列于所述下层硅胶103上表面；

上层硅胶105，设置于所述下层硅胶103及所述第二半球形硅胶透镜104上表面。

具体地，请一并参见图5、图6和图7a～图7b，图5为本实用新型实施例提供的一种散热基板剖面示意图，图6为本实用新型实施例提供的一种蓝光灯芯剖面示意图，图7a本实用新型实施例提供的一种半球形硅胶透镜剖面示意图，图7b为本实用新型实施例提供的另一种半球形硅胶透镜剖面示意图。

优选地，如图5所示，散热基板101的材料为铁，散热基板101的厚度D为0.5～10mm，在散热基板101内设置有圆形通孔，圆形通孔在散热基板101内部沿宽度方向排列，且与散热基板101平面呈一定夹角的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径(半径R)为0.1～0.3mm，圆形通孔与散热基板101平面的夹角为1～10^o，圆形通孔之间的间距A为0.5～10mm。

其中，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED灯的散热效果；并且本实用新型的实施例通过在LED灯内的铁散热基板内部设置斜通孔，使LED在其强度几乎没有变化的同时，降低了制造成本，并且利用中间斜通孔的方式，可以增加空气流通的通道，充分利用了空气之间的热对流，改善了LED的散热效果。

优选地，如图6所示，蓝光灯芯结构包括：衬底材料201，位于衬底材料201上的GaN缓冲层202，位于GaN缓冲层202上的GaN层203，位GaN层203上的P型GaN量子阱宽带隙层204，位于P型GaN量子阱宽带隙层204上的InGaN层205，位于InGaN层205上的P型GaN量子阱宽带隙层206，位于P型GaN量子阱宽带隙层206上的AlGaN阻挡层207，位于AlGaN阻挡层207上的P型GaN层208，位于P型GaN层208上的阳极电极209和位于GaN层203上的阴极电极210。

进一步地，第一半球形硅胶透镜102的直径为10～200μm，第一半球形硅胶透镜102之间的间距为10～200μm。

进一步地，第二半球形硅胶透镜104的直径为10～200μm，第二半球形硅胶透镜104之间的间距为10～200μm。

其中，第一半球形硅胶透镜102不含有荧光粉，下层硅胶103不含有荧光粉且为耐高温材质的硅胶；所述第二半球形硅胶透镜104和所述上层硅胶105含有黄色荧光粉；通过LED灯结构中的荧光粉与LED芯片分离的形式，解决了硅胶在高温条件下因硅胶老化发黄而引起的透光率下降的问题；同时，通过改变硅胶中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色变为白光，还可以调节光源的色温。

具体地，所述黄色荧光粉的波长为570nm～620nm。

优选地，如图7a～7b所示，第一半球形硅胶透镜102和第二球形硅胶透镜104可以呈矩形或菱形均匀排列，第一半球形硅胶透镜102和第二球形硅胶透镜104之间可以对齐排列，也可以交错排列。

优选地，第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104为平凸镜，焦距f＝R/(n2-n1)，则第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104之间的距离0≤x≤2R/(n2-n1)，为了计算简单，设n₁为下层硅胶103的折射率，n₂为第一半球形硅胶透镜102的折射率，R为第一半球形硅胶透镜102的半径。

优选地，上层硅胶105为半球形形状，厚度为50～500μm、折射率≤1.5，其中，上层硅胶为半球形形状，可以使LED的出光角最大。

具体地，上层硅胶105的折射率大于下层硅胶103的折射率；所述第一球形硅胶透镜102的折射率大于所述下层硅胶103的折射率；所述第二半球形硅胶透镜104的折射率大于所述上层硅胶105的折射率。

其中，上层硅胶的折射率大于下层硅胶的折射率，硅胶层折射率从下向上依次增大可以抑制全反射，提高LED的出射光，降低因全反射到内部的光被吸收产生的无用的热量。

优选地，第一半球形硅胶透镜102的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃；下层硅胶103的材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料；第二半球形硅胶透镜104的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃；上层硅胶105的材料可以为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料、甲基硅橡胶、苯基有机硅橡胶。

本实施例提供的LED灯利用不同种类硅胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善了LED灯发光分散的问题，使LED灯发出的光能够更加集中；通过改变LED灯结构内的半球形硅胶透镜的排布方式，可以保证LED灯的光线在集中区均匀分布，极大的提高了LED灯的发光效率。

实施例三

本实施例在上述实施例的基础上，对本实用新型的LED灯制作方法进行详细描述如下。

具体地，请参见图8，图8为本实用新型实施例提供的一种LED灯制作方法流程示意图。在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本实用新型的工艺流程进行介绍。该方法包括：

S1、散热基板的制备；

S11、支架/散热基板的制备；

具体地，选取厚度为0.5～10mm，材料为铁的散热基板101，裁剪散热基板101；

S12、支架/散热基板的清洗；

具体地，将散热基板101和支架上面的污渍，尤其是油渍清洗干净；

S13、支架/散热基板的烘烤；

具体地，烘烤清洗完成的散热基板101和支架，保持散热基板101和支架的干燥。

优选地，在散热基板101内部具有沿宽度方向且与散热基板101平面呈一定夹角的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.1～0.3mm，圆形通孔与散热基板101平面的夹角为1～10^o，圆形通孔之间的间距0.5～10mm。

优选地，散热基板101内的圆形通孔通过直接铸造工艺或者在散热基板101上沿宽度方向直接开槽形成。

S2、芯片焊接；

S21、将焊料印刷到蓝光灯芯上；

S22、将印刷有焊料的蓝光灯芯进行固晶检验；

S23、利用回流焊焊接工艺将蓝光灯芯焊接到散热基板101上方。

S3、荧光粉胶的制备；

S31、配置荧光粉胶；

具体地，配置黄色荧光粉，将黄色荧光粉在第二硅胶层和第三硅胶层分别进行混合；

S32、对混合后的第二硅胶层和第三硅胶层进行颜色测试；

S33、将颜色测试合格的第三硅胶层进行烘烤。

优选地，黄色荧光粉可采用的材料为(YGd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce、(Ca,Sr,Ba)₂SiO₄:Eu、AESi₂O₂N₂:Eu或M-α-SiAlON:Eu，黄色荧光粉的波长范围为570nm～620nm。

S4、第一半球形硅胶透镜102的制备；

S41、在设置有蓝光芯片的散热基板101上涂覆第一硅胶层，在第一硅胶层上设置第一半球形模具，利用第一半球形模具在第一硅胶层上形成具有半球形形状的第一半球形硅胶；

S42、烘烤设置有第一半球形模具的第一半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第一半球形硅胶固化；

S43、在烘烤完成之后，将设置在第一硅胶层内的第一半球形模具去除，完成第一半球形硅胶透镜102的制备。

优选地，第一半球形硅胶透镜102不含荧光粉；

S5、下层硅胶103的制备；

具体地，在第一半球形硅胶透镜102上涂覆下层硅胶103，完成下层硅胶103的制备。

优选地，下层硅胶103不含荧光粉；

S6、第二半球形硅胶透镜104的制备；

S61、在下层硅胶103的上表面涂覆第二硅胶层，在第二硅胶层上设置第二半球形模具，利用第二半球形模具在第二硅胶层上形成具有半球形形状的第二半球形硅胶；

S62、烘烤设置有第二半球形模具的第二半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第二半球形硅胶固化；

S63、烘烤完成之后，将设置在第二硅胶层内的第二半球形模具去除，完成第二半球形硅胶透镜104的制备。

优选地，第二半球形硅胶透镜104含有黄色荧光粉；

S7、上层硅胶105的制备；

S71、在第二半球形硅胶透镜104上涂覆第三硅胶层；

S72、在第三硅胶层上设置第三半球形模具，利用第三半球形模具在第三硅胶层上形成具有半球形形状的第三半球形硅胶；

S73、烘烤设置有第三半球形模具的第三半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第三半球形硅胶固化；

S74、烘烤完成之后，将设置在第三硅胶层内的第三半球形模具去除，完成上层硅胶105的制备。

优选地，上层硅胶105含有黄色荧光粉，通过改变上层硅胶105中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的色温。

S8、长烤；

具体地，整体烘烤散热基板101、蓝光灯芯、第一半球形硅胶透镜102下层硅胶103、第二半球形硅胶透镜104和上层硅胶105，烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为4～12h，完成LED的封装；

S9、测试、分捡封装完成的LED灯。

S10、包装测试合格的LED灯。

按照本实施例的方法，可制备形成具有多层半球形硅胶透镜的LED灯，对于利用本实用新型制备方法制备的具有多层半球形硅胶透镜的LED灯不应理解为新的实用新型创造。

实施例四

在上述实施例的基础上，本实施例将对多层LED灯进行介绍，该LED灯包括：

散热基板；

蓝光芯片，形成于散热基板上表面；

第一半球形硅胶透镜，形成于散热基板和蓝光芯片上表面；

第一层硅胶，形成于第一半球形硅胶透镜和蓝光芯片上表面；

第N半球形硅胶透镜，形成于第N-1层硅胶上表面；

其中，N≥2，第N半球形硅胶透镜的直径为10～200μm，第N半球形硅胶透镜之间的间距为10～200μm，第N半球形硅胶透镜不含有荧光粉，第N半球形硅胶透镜的折射率大于第N层硅胶的折射率。

第N层硅胶，形成于第N-1层硅胶和第N半球形硅胶透镜上表面；

其中，第N层硅胶不含有荧光粉且为耐高温材质的硅胶。

优选地，第N层硅胶的材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料。

第N+1半球形硅胶透镜，形成于第N层硅胶上表面；

其中，第N+1半球形硅胶透镜的直径为10～200μm，第N+1半球形硅胶透镜之间的间距为10～200μm，第N+1半球形硅胶透镜104含有黄色荧光粉，第N+1半球形硅胶透镜的折射率大于第N+1层硅胶的折射率。

优选地，第N+1半球形硅胶透镜的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃。

优选地，第一半球形硅胶透镜至第N+1半球形硅胶透镜可以呈矩形或菱形均匀排列，第一半球形硅胶透镜至第N+1半球形硅胶透镜之间可以对齐排列，也可以交错排列。

优选地，第N-1半球形硅胶透镜和第N半球形硅胶透镜为平凸镜，焦距f＝R/(n2-n1)，则第N-1半球形硅胶透镜和第N半球形硅胶透镜之间的距离0≤x≤2R/(n2-n1)，为了计算简单，设n₁为第N-1层硅胶的折射率，n₂为第N-1半球形硅胶透镜的折射率，R为第N-1半球形硅胶透镜的半径。

第N+1层硅胶，形成于第N+1半球形硅胶透镜和第N层硅胶上表面；

其中，第N+1层硅胶的厚度为50～500μm、折射率≤1.5，第N+1层硅胶含有黄色荧光粉，且第N+1层硅胶的折射率大于第N层硅胶的折射率。

优选地，第N+1层硅胶的材料可以为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料、甲基硅橡胶、苯基有机硅橡胶。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能LED地面灯，其特征在于，包括：LED光源(1)、基板(2)、灯体(3)、外层透光板(4)和透光罩(5)；其中，所述灯体(3)埋于地面下，所述LED光源(1)设置于所述基板(2)上端，所述基板(2)设置于所述灯体(3)内且连接外接电源，所述外层透光板(4)设置于所述灯体(3)顶部，所述透光罩(5)设置于所述灯体(3)内且固定于所述灯体(3)的侧壁和所述外层透光板(4)下侧。

2.根据权利要求1所述的智能LED地面灯，其特征在于，所述透光罩(5)为圆弧形透光罩；其中，所述透光罩(5)的两个端点固定于所述灯体(3)的侧壁，所述透光罩(5)的圆弧顶点固定于所述外层透光板(4)下侧。

3.根据权利要求1所述的智能LED地面灯，其特征在于，还包括反光板(6)，设置于所述灯体(3)的侧壁内侧。

4.根据权利要求3所述的智能LED地面灯，其特征在于，所述反光板(6)为反射镜或铝片。

5.根据权利要求1所述的智能LED地面灯，其特征在于，还包括智能控制模块(7)，设置于所述基板(2)下侧。

6.根据权利要求5所述的智能LED地面灯，其特征在于，所述智能控制模块(7)包括：通信单元(71)、驱动单元(72)和控制单元(73)；其中，所述通信单元(71)通信连接控制终端，所述驱动单元(72)电连接所述LED光源(1)，所述控制单元(73)电连接所述通信单元(71)和所述驱动单元(72)。

7.根据权利要求1所述的智能LED地面灯，其特征在于，所述外层透光板(4)为高强度玻璃板且下表面为凹透镜结构。

8.根据权利要求1所述的智能LED地面灯，其特征在于，所述LED光源(1)上设置有一个或多个LED灯(11)。