CN2802897Y - 基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，包括固定排列于基板上的紫外线发光二极管以及光学透镜系统；系统还包括发光控制电路模块，发光控制电路模块包括控制器、继电器以及保护电阻，控制器的控制引脚连接于继电器，继电器的开关引脚分别连接于发光二极管以及保护电阻。本实用新型照射系统利用可编程逻辑器件编程控制紫外线LED的通断，可灵活控制出射紫外线的形状，实现固化对象表面不规则或固化面积较小的固化工艺。本照射系统具有重量轻、体积小巧、散热装置轻便、制造成本低、固化效率高、固化效果均匀、易于控制的特点。

Description

基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管照射系统，更具体地说，涉及一种用于表面固化可控制的紫外线发光二极管阵列照射系统。

背景技术

在传统的紫外线固化技术中，常用的紫外线光源多为管状高压汞灯，其问题在于：在汞灯的长度方向，两端的发光强度弱，不能均匀的发光，所以对固化对象均匀照射比较困难。此外，高压汞灯属于热光源(管壁温度高达800℃)，散热装置笨重，成本较高；同时，所放射出的紫外线光比率较低，红外线光比率偏高，存在重金属污染等缺陷；而且此类汞灯灯丝易烧毁、有热沉积、光衰减的现象，缩短了使用寿命。

另一方面，一种图2所示大功率紫外线发光二极管照射系统作为传统高压汞灯的换代产品被应用于固化技术中。图2中，大功率紫外线发光二极管照射系统包括规则排列的多个紫外线发光二极管3，二极管3固定排列于基板上；在发光二极管3的发光方向上设置有光学透镜系统4；在基板发光二极管的后端设置辅助部件1。此类照射系统在固化过程中一般的方式是基板上所有的发光二极管同时通电，在固化大面积的固化对象时，较为适用；但当固化物体的固化表面不规则或者固化面积较小时，同时给所有发光二极管通电，不但造成能源的浪费，也产生大量的热量，不利于散热；此外紫外线辐射污染的程度也相应增高。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，解决了大功率紫外线发光二极管照射系统在固化不规则表面或固化面积较小时，造成能源浪费，产生热量过高、散热不便，以及紫外线辐射污染较高的问题。同时本实用新型紫外线发光二极管阵列的照射系统解决了汞灯紫外线光源易烧毁、热沉积、光衰减、照射不均、光源使用寿命短的缺陷；同时摒弃了成本高、结构复杂的汞灯光源以及体积笨重的冷却系统。

为了解决上述问题，本实用新型一种基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，包括固定排列于基板上的紫外线发光二极管，发光二极管3的发光方向上设置有光学透镜系统；本系统还包括发光控制电路模块，发光控制电路模块包括控制器11、继电器13以及保护电阻12，控制器11的控制引脚连接于继电器13，继电器13的开关引脚分别连接于发光二极管3以及保护电阻12。

本实用新型基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统的进一步改进在于，控制器采用CPLD；也可采用单片机或DSP或FPGA。

通过上述技术方案，本实用新型一种基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统通过控制器控制特定位置的紫外线二极管通电实现固化对象表面不规则或固化面积较小的固化工艺，利用可编程逻辑器件编程控制特定位置紫外线LED的通断，可灵活控制出射紫外线的形状。

本照射系统将紫外线LED用于固化领域，由于LED是一种将电流顺向通过半导体p-n节处发光的器件，采用了双异质结和量子阱结构，属于冷光源，发热量少，利用简单的风冷就可以散掉所产生的热量。本照射系统具有重量轻、体积小巧、散热装置轻便、制造成本低、固化效率高、固化效果均匀、易于控制的特点；能够固化各种形状的不规则表面。

附图说明

图1是本实用新型基于大功率紫外线发光二极管阵列照射系统的电路模块原理示意图；

图2是本实用新型基于大功率紫外线发光二极管阵列照射系统的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示大功率紫外线发光二极管照射系统示意图；图中，大功率紫外线发光二极管照射系统包括规则排列的多个紫外线发光二极管3，二极管3固定排列于基板上；在发光二极管3的发光方向上设置有光学透镜系统4。在基板发光二极管的后端设置辅助部件1，包括分别控制各个二极管发光的控制装置和以及用于冷却的冷却装置。此外为了增加系统的实用性和安全性，系统的外围设置有紫外线防护罩2。

光学透镜系统4的作用是实现光源最终均匀聚焦于进行固化工艺的物体5的表面。通常固化的聚焦效果既可以是均匀的聚焦面，又可以是聚焦线，也可以聚焦点。而聚焦的面或线可以是不规则的面或线。因此，光学透镜系统4包括将所述发光二极管3的点光源汇聚成平行光的第一透镜，以及根据需要设置的用于平行光聚焦的第二透镜。其中，第一透镜可以采用菲涅耳透镜，也可采用多个分别位于每一紫外线发光二极管3发光方向的透镜；而第二透镜采用聚焦成线光源或均匀面光源的柱面透镜，也可采用同样效果的球面透镜或其他种类的非球面透镜。

如图1所示本实用新型基于大功率紫外线发光二极管阵列照射系统的电路模块原理图，图中，将紫外线发光LED按阵列排布固定于基板上，发光控制电路模块通过控制器11、继电器13以及保护电阻12实现紫外线发光LED的通电。控制器11的控制引脚连接于继电器13，继电器13包括图中的k11、k12、…k1m，…kn1、kn2、…knm。当继电器接通上部通道的情况下，紫外线LED就会发光，当接通下部通道的情况下，LED就会熄灭。这样根据固化对象的形状就可形成相应形状的线性光源或面光源，达到快速固化的目的。上述控制器11采用可编程逻辑器件控制实现。可编程逻辑器件可以采用CPLD或FPGA，也可采用单片机或DSP通过辅助电路实现。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1、基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，包括固定排列于基板上的紫外线发光二极管(3)，所述发光二极管(3)的发光方向上设置有光学透镜系统(4)；其特征在于，还包括发光控制电路模块，所述发光控制电路模块包括控制器(11)、继电器(13)以及保护电阻(12)，所述控制器(11)的控制引脚连接于所述继电器(13)，所述继电器(13)的开关引脚分别连接于发光二极管(3)以及所述保护电阻(12)。

2、根据权利要求1所述基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，其特征在于，所述控制器为CPLD。

3、根据权利要求1所述基于大功率紫外线发光二极管阵列的照射系统，其特征在于，所述控制器为单片机或DSP或FPGA。

Images