JP3228975U - 光源モジュール、電球および灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】モジュールの取り付け偏差により、電球の全体的なRF性能の安定性が悪くなり、電球製造の不良率が高くなるという問題を解決する光源モジュールを提供する。【解決手段】光源モジュールは、光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、光源基板が回路層と、絶縁層と、放熱層とを含み、絶縁層が回路層と放熱層との間に設けられ、RFモジュールとRFアンテナの両方が回路層に設けられ、RFモジュールがRFアンテナに接続され、そのうち、放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、RFアンテナとRFモジュールが絶縁放熱領域に対向して設けられ、これにより、電球の全体的なRF性能の安定が確保され、電球の製造と組み立て過程に発生する不良率がなくなる。【選択図】図1

Description

本出願は、LED光源技術分野に属し、特に、光源モジュール、電球および灯具に関する。
既存のスマート電球では、光源用アルミ基板、駆動電源およびRFモジュールは、通常、別々に存在している。RFモジュールは、駆動板に取り付けられる必要があり、そのアンテナ部が、光源用アルミ基板の影響を受けないように、光源用アルミ基板を通過し、アルミ基板の外側に露出する必要がある。
しかしながら、実際の製造過程では、モジュールの取り付け偏差により、アンテナが光源用アルミ基板に近くなり、ある方向における電球のRF性能に影響を与え、その結果、電球の全体的なRF性能の安定性が悪くなり、電球製造の不良率が高くなる。
本出願は、電球の製造過程において、全体的なRF性能の安定性が悪く、不良率が高いという問題を解決するために、光源モジュール、電球および灯具を提供することを目的とする。
本出願の実施例の第1態様による光源モジュールは、光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、
前記光源基板が回路層と、絶縁層と、放熱層とを含み、そのうち、前記絶縁層が前記回路層と前記放熱層との間に設けられ、
前記RFモジュールと前記RFアンテナの両方が前記回路層に設けられ、前記RFモジュールが前記RFアンテナに接続され、そのうち、前記放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、前記RFアンテナと前記RFモジュールが前記絶縁放熱領域に対向して設けられる。
好ましくは、前記光源モジュールは、調光チップをさらに備え、前記調光チップが前記光源に接続され、前記RFモジュールは、前記調光チップに接続され、そのうち、前記調光チップが前記回路層に設けられる。
好ましくは、前記光源モジュールは、駆動電源回路をさらに備え、前記駆動電源回路が前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源にそれぞれ接続され、前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源に電力を供給するために使用され、そのうち、前記駆動電源回路が前記回路層に設けられる。
好ましくは、前記RFアンテナは「F」字型である。
好ましくは、前記RFアンテナの厚さは0.6mm−1mmである。
好ましくは、前記RFアンテナの共振長は17mmであり、前記RFアンテナの高さは5mmであり、前記RFアンテナの給電点と接地点との間の距離は5mmである。
好ましくは、前記光源は複数の発光ダイオードを含み、前記複数の発光ダイオードが順次接続される。
好ましくは、前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板の縁に沿って順次配列される。
本出願の実施例の第2態様による電球は、上記のいずれか一項に記載の光源モジュールを備える。
本出願の実施例の第3態様による灯具は、上記のいずれか一項に記載の光源モジュールを備える。
本出願の実施例による光源モジュール、電球および灯具では、光源モジュールは、光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、光源基板が回路層と、絶縁層と、放熱層とを含み、絶縁層が回路層と放熱層との間に設けられ、RFモジュールとRFアンテナの両方が前記回路層に設けられ、RFモジュールがRFアンテナに接続され、そのうち、放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、RFアンテナとRFモジュールが絶縁放熱領域に対向して設けられ、これにより、電球の全体的なRF性能の安定が確保され、電球の製造と組み立て過程に発生する不良率がなくなる。
本出願の実施例による光源モジュールの構造を示す概略図である。 本出願の実施例による別の光源モジュールの構造を示す概略図である。 本出願の実施例による別の光源モジュールの構造を示す概略図である。 本出願の実施例によるRFアンテナの構造を示す概略図である。 本出願の実施例による別の光源モジュールの構造を示す概略図である。
本出願が解決しようとする技術的問題、技術的解決手段および有益な効果をより明らかにするために、以下、図面および実施例を参照して本出願をさらに詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本出願を解釈するためのものに過ぎず、本出願を限定するためのものではないことを理解すべきである。
なお、説明すべきこととして、ある部材が別の部材に「固定」または「設置」されると言われている場合、それは別の部材に直接または間接的に位置されてもよい。ある部材が別の部材に「接続」されると言われている場合、それは別の部材に直接または間接的に接続されてもい。
理解すべきこととして、「長さ」、「幅」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」「内」、「外」などの用語で示される方位または位置関係は、図面に基づいて示される方位または位置関係であり、本出願の説明を容易にして簡素化するためのものに過ぎず、言及される装置または部材が特定の方位を有し、特定の方位で構築および操作しなければならないことを指示や示唆するものではないので、本出願を限定するものと理解されるべきではない。
なお、「第1」、「第2」という用語は、説明の目的ためのものに過ぎず、相対的な重要度を指示や示唆するもの、または指示される技術的特徴の数を暗示的に示すものとして理解できない。そこで、「第1」、「第2」に限定される特徴は、1つ以上の当該特徴を明示的や暗示的に含むことができる。本出願の説明において、特に限定されていない限り、「複数の」は2つ以上を意味する。
図1は、本出願の実施例による光源モジュールであり、図1に示すように、本実施例における光源モジュールは、光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、前記光源基板が回路層と、絶縁層と、放熱層とを備え、そのうち、前記絶縁層が前記回路層と前記放熱層との間に設けられ、前記RFモジュールと前記RFアンテナの両方が前記回路層に設けられ、前記RFモジュールが前記RFアンテナに接続され、そのうち、前記放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、前記RFアンテナと前記RFモジュールが前記絶縁放熱領域に対向して設けられる。
一つの実施例では、図2に示すように、前記光源モジュールは、調光チップをさらに含み、前記調光チップが前記光源に接続され、前記RFモジュールは、前記調光チップに接続され、そのうち、前記調光チップが前記回路層に設けられる。
一つの実施例では、図3に示すように、前記光源モジュールは、駆動電源回路をさらに含み、前記駆動電源回路が前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源にそれぞれ接続され、前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源に電力を供給するために使用され、そのうち、前記駆動電源回路が前記回路層に設けられる。
一つの実施例では、図4に示すように、前記RFアンテナは「F」字型である。
一つの実施例では、前記RFアンテナの厚さは0.6mm−1mmである。
一つの実施例では、前記RFアンテナの共振長は17mmであり、前記RFアンテナの高さは5mmであり、前記RFアンテナの給電点と接地点との間の距離は5mmである。
一つの実施例では、図5に示すように、前記光源は複数の発光ダイオードを含み、前記複数の発光ダイオードが順次接続される。
一つの実施例では、前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板の縁に沿って順次配列される。
本出願の実施例の第2態様による電球は、上記のいずれか一項に記載の光源モジュールを備える。
本出願の実施例の第3態様による灯具は、上記のいずれか一項に記載の光源モジュールを備える。
本出願の実施例による光源モジュール、電球および灯具では、光源モジュールは、光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、光源基板が回路層と、絶縁層と、放熱層とを含み、絶縁層が回路層と放熱層との間に設けられ、RFモジュールとRFアンテナが前記回路層に設けられ、RFモジュールがRFアンテナに接続され、そのうち、放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、RFアンテナとRFモジュールが絶縁放熱領域に対向して設けられ、これにより、電球の全体的なRF性能の安定が確保され、電球の製造と組み立て過程に発生する不良率がなくなる。本出願の実施例は、調光及び調色回路をさらに提供し、図3に示すように、本実施例における調光及び調色回路は、給電電源51に接続され、前記調光及び調色回路は、整流回路52と、定電流駆動回路53と、定電圧給電回路54と、制御回路55と、光源モジュール50とを備え、具体的には、整流回路52が前記給電電源51に接続され、前記給電電源51から供給される交流電圧信号を直流電圧信号に変換するために使用され、定電流駆動回路53が前記整流回路52に接続され、前記直流電圧信号を受信して前記直流電圧信号に基づいて定電流駆動信号を出力するために使用され、定電圧給電回路54が前記整流回路52に接続され、前記直流電圧信号を受信して前記直流電圧信号に基づいて定電圧供給信号を出力するために使用され、制御回路55が前記定電圧給電回路54および前記定電流駆動回路53に接続され、受信された調光及び調色信号に基づいて第1パルス幅変調信号、第2パルス幅変調信号、第3パルス幅変調信号および第4パルス幅変調信号を生成するために使用され、そのうち、前記第4パルス幅変調信号が前記定電流駆動信号を変調するために使用され、光源モジュール50が前記定電流駆動回路53および前記制御回路55にそれぞれ接続され、前記定電流駆動信号、前記第1パルス幅変調信号、前記第2パルス幅変調信号および前記第3パルス幅変調信号に基づき、対応する色温度に応じて点灯するために使用される。
本実施例では、整流回路52は、ブリッジ整流回路であってもよく、交流電圧信号を直流電圧信号に変換し、例えば、給電電源51から供給された正弦波電圧(周波数が50/60HZ)を、負の半周期を持たない電圧波形(周波数が100/120HZ)に変換するために使用され、定電流駆動回路53は、整流により得られた直流電圧信号を定電流に変換して光源モジュール50を点灯させ、さらに、定電流駆動回路53は、第4パルス幅変調信号に基づいて、出力された定電流の大きさを制御してもよく、定電圧給電回路54は、直流電圧信号を定電圧供給信号に変換して制御回路55に電力を供給し、制御回路55は、受信された調光及び調色信号に基づき、第1パルス幅変調信号、第2パルス幅変調信号、第3パルス幅変調信号および第4パルス幅変調信号を生成し、これにより、定電流駆動回路53の出力電流および光源モジュール50の混色デューティサイクル信号を制御する。
一つの実施例では、光源モジュール50にはCCT制御回線が使用されてもよく、三方混色LED光源にMOSスイッチングトランジスタが直列に接続され、PWM信号で三路スイッチングトランジスタの導通時間を制御することにより、混色の効果を達成する。
一つの実施例では、制御回路55は、ジグビープロトコルネットワーク(Zigbee)、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、無線インターネットアクセス(Wi−Fi)、Z−WAVEおよび赤外線リモートコントロールなどを含むがこれらに限定されない無線通信プロトコルをサポートするように構成される。
一つの実施例では、定電流駆動回路53には、Boostアーキテクチャの定電流駆動回路が使用されてもよく、そのうち、定電流駆動チップU1の接地ピンと制御回路55の接地ピンが同じグランドを共有するため、制御回路55は、オプトカプラを介せずに定電流駆動回路53を直接制御することができる。
一つの実施例では、図4に示すように、前記整流回路52は、ヒューズFR1と、バリスタRVと、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第3ダイオードD3と、第4ダイオードD4と、第1コンデンサC1と、第1インダクタL1と、第4抵抗器R4と、第2コンデンサC2とを含み、前記ヒューズFR1の第1端が前記給電電源51の第1端に接続され、前記ヒューズFR1の第2端、前記バリスタRVの第1端、前記第1ダイオードD1のカソード、および前記第3ダイオードD3のアノードが共通に接続され、前記第2ダイオードC2のカソード、前記第4ダイオードD4のアノード、および前記バリスタRVの第2端が前記給電電源51の第2端に共通に接続され、前記第1ダイオードD1のアノード、前記第2ダイオードD2のアノード、前記第1コンデンサC1の第1端、および前記第2コンデンサC2の第1端が共通に接地され、前記第3ダイオードD3のカソード、前記第4ダイオードD4のカソード、前記第1コンデンサC1の第2端、前記第4抵抗器R4の第1端、および前記第1インダクタL1の第1端が共通に接続され、前記第2コンデンサC2の第2端、前記第4抵抗器R4の第2端、および前記第1インダクタL2の第2端が前記定電流駆動回路53共通に接続される。
本実施例では、第1ダイオードD1、第2ダイオードD2、第3ダイオードD3、および第4ダイオードD4は、入力された交流電流を整流するための整流ブリッジを構成し、第1コンデンサC1、第1インダクタL1、第4抵抗器R4、および第2コンデンサC2は、整流された電圧信号をフィルタリングするためのEMIフィルタ回路を構成する。
一つの実施例では、図4に示すように、前記定電流駆動回路53は、第5抵抗器R5と、第6抵抗器R6と、第7抵抗器R7と、第8抵抗器R8と、第9抵抗器R9と、第10抵抗器R10と、第11抵抗器R11と、第2インダクタL2と、第3コンデンサC3と、第4コンデンサC4と、第5ダイオードD5と、定電流駆動チップU1とを含み、具体的には、前記第5抵抗器R5の第1端および前記第2インダクタL2の第1端が前記整流回路52に共通に接続され、前記第5抵抗器R5の第2端および前記定電流駆動チップU1の入力ピンがHVに接続され、前記第2インダクタL2の第2端および前記定電流駆動チップU1の出力ピンDRAINが前記第5ダイオードD5のアノードに共通に接続され、前記定電流駆動チップU1の電源ピンVCCが前記第3コンデンサC3の第1端に接続され、前記定電流駆動チップU1の調光ピンDIMおよび前記第6抵抗器R6の第1端が前記制御回路55に共通に接続され、前記第3コンデンサC3の第2端および前記第6抵抗器R6の第2端が共通に接地され、前記定電流駆動チップU1のフィードバック信号ピンFB、前記第7抵抗器R7の第1端、および前記第11抵抗器R11の第1端が共通に接続され、前記定電流駆動チップU1のチップセレクト信号ピンCS、前記第9抵抗器R9の第1端、および前記第10抵抗器R10の第1端が共通に接続され、前記第9抵抗器R9の第2端および前記第10抵抗器R10の第2端が共通に接地され、前記第7抵抗器R7の第2端、前記第5ダイオードD5のカソード、前記第8抵抗器R8の第1端、および前記第4コンデンサC4の第1端が前記光源モジュール50に共通に接続され、前記第11抵抗器R11の第2端、前記第8抵抗器R8の第2端、および前記第4コンデンサC4の第2端が共通に接地される。
本実施例では、定電流駆動チップU1とその周辺回路は、定電流の出力信号を出力するためのBoostアーキテクチャの定電流駆動回路を構成し、さらに、定電流駆動チップU1の調光ピンDIMは、制御回路55の第4パルス幅変調信号の出力端PWM4に接続され、このとき、定電流駆動チップU1はさらに、第4パルス幅変調信号に基づき、出力された定電流駆動信号の電流の大きさを調整して調光の目的を達成する。
一つの実施例では、定電流駆動チップU1の型番は、ユーザのニーズに応じて設定されてもよく、例えば、LMシリーズの定電流駆動チップであってもよく、型番は、LM3402、LM3404などであってもよい。
一つの実施例では、図4に示すように、前記定電圧給電回路54は、第6ダイオードD6と、第5コンデンサC5と、第6コンデンサC6と、第12抵抗器R12と、第13抵抗器R13と、第14抵抗器R14と、第7ダイオードD7と、第3インダクタL3と、第7コンデンサC7と、電源管理チップU2とを含み、具体的には、前記第6ダイオードD6のアノードが前記整流回路52に接続され、前記第6ダイオードD6のカソードおよび前記第5コンデンサC5の第1端が前記電源管理チップU2の入力ピンDRAINに共通に接続され、前記電源管理チップU2のフィードバック信号ピンFB、前記第12抵抗器R12の第1端、および前記第13三抵抗器R13の第1端が共通に接続され、前記電源管理チップU2の電源ピンVCCが前記第6コンデンサC6の第1端に接続され、前記電源管理チップU2の接地ピンGND、前記第6コンデンサC6の第2端、前記第7ダイオードD7のカソード、前記第12抵抗器R12の第2端、および前記第3インダクタL3の第1端が共通に接続され、前記第13抵抗器R13の第2端、前記第3インダクタL3の第2端、前記第7コンデンサC7の第1端、および前記第14抵抗器R14の第1端が前記制御回路54に共通に接続され、前記第5コンデンサC5の第2端、前記第7ダイオードD7のアノード、前記第7コンデンサC7の第2端、および前記第14抵抗器R14の第2端が共通に接地される。
本実施例では、電源管理チップU2とその周辺回路は、整流回路52から出力された直流電圧信号を降圧するために使用され、それによって制御回路55を正常に動作するように駆動するための動作電圧を制御回路55に提供する。
一つの実施例では、電源管理チップU2の型番は、ユーザのニーズに応じて選択されてもよく、例えば、LNKシリーズのチップであってもよく、型番はLNK0265Aなどであってもよい。
一つの実施例では、図4に示すように、前記制御回路はマスターチップU3を含み、前記マスターチップU3の電源ピンVDDは、前記定電圧給電回路54に接続され、前記マスターチップU3の第1パルス幅変調信号の出力ピンPWM1は、前記光源モジュール50の第1パルス幅変調信号の入力端PWM1に接続され、前記マスターチップU3の第2パルス幅変調信号の出力ピンPWM2は、前記光源モジュール50の第2パルス幅変調信号の入力端PWM1に接続され、前記マスターチップU3の第3パルス幅変調信号の出力ピンPWM3は、前記光源モジュール50の第3パルス幅変調信号の入力端PWM3に接続され、前記マスターチップU3の第4パルス幅変調信号の出力ピンPWM4は、前記定電流駆動回路53に接続される。
本実施例では、マスターチップU3は、受信された調光及び調色信号に基づき、第1パルス幅変調信号、第2パルス幅変調信号、第3パルス幅変調信号、および第4パルス幅変調信号を生成し、具体的には、当該調光及び調色信号は、マスターチップU3の制御信号の入力端を介してアクセスしてもよく、又はRFチップを用いてマスターチップU3と無線通信接続を確立し、APP制御によりマスターチップU3に調光及び調色信号を供給してもよい。
一つの実施例では、マスターチップU3の型番は、ユーザのニーズに応じて、対応する調光駆動チップを選択することができ、例えば、TL2842、UC2525などであってもよい。
一つの実施例では、本実施例による灯具は、上記のいずれか一項に記載の光源モジュールを備える。
本出願の実施例による光源モジュール、電球および灯具では、色温度の異なる3本のストリップを並列に接続し、それぞれ第1スイッチング回路を介して第1ストリップの電流を調整し、第2スイッチング回路を介して第2ストリップの電流を調整し、第3スイッチング回路を介して第3ストリップの電流を調整することにより、光源モジュールの色温度を調整する目的を達成し、従来のLED光源調整過程において光源の利用率が低く、ランプ全体の発光効率が低いという問題を解決する。
当業者であれば、説明を容易及び簡潔にするために、上述した各機能ユニットとモジュールの区分のみを例に挙げて説明していたが、実際の応用では、上記機能配分が、必要に応じて異なる機能ユニットおよびモジュールによって完了されてもよく、すなわち、前記装置の内部構造が、前記機能の全部または一部を達成するために、異なる機能ユニットまたはモジュールに区分されていることを明確に理解することができる。実施例における各機能ユニットおよびモジュールは、単一の処理ユニットに統合されていてもよいし、各ユニットは物理的に単独で存在してもよいし、2つ以上のユニットは単一のユニットに統合されていてもよく、上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよいし、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。また、各機能ユニットおよびモジュールの具体的な名称は、それらの区別を容易にするためのものだけであり、本出願の保護範囲を限定するためのものではない。前記システムにおけるユニットおよびモジュールの具体的な作業プロセスについては、前記方法の実施例における対応するプロセスを参照することができ、ここでは説明を省略する。
上記の実施例において、各実施例についての説明はそれぞれ重点があり、ある実施例では詳細に記述または記載していない部分について、他の実施例の関連記述を参照することができる。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理的に分離されてもよいし、物理的に分離されなくてもよいが、ユニットとして表示された部品は、物理的ユニットであってもよく、物理的ユニットでなくてもよく、即ち、1つの位置に配置されてもよく、又は複数のネットワークユニットに分散してもよい。本実施例の解決的手段の目的を達成するために、実際のニーズに応じてユニットの一部または全部を選択することができる。
また、本出願の各実施例における各機能ユニットは、単一の処理ユニットに統合されていてもよいし、各ユニットは物理的に単独で存在してもよく、または2つ以上のユニットが単一のユニットに統合されていてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。
上述した実施例は、本出願の技術的解決手段を説明するためのものであり、これらを限定するためのものではない。前記実施例を参照しながら本出願を詳細に説明したが、当業者であれば、前記各実施例に記載された技術的解決手段を変更し、またはそれらの技術特徴の一部を等価的に置き換えることができることを理解すべきである。これらの変更や置き換えは、対応する技術的解決手段の本質が本出願の各実施例の技術的解決手段の要旨および範囲から逸脱することなく、本出願の保護の範囲に含まれるべきである。

Claims (10)

  1. 光源と、光源基板と、RFモジュールと、RFアンテナとを備え、
    前記光源基板は、回路層と、絶縁層と、放熱層とを含み、そのうち、前記絶縁層が前記回路層と前記放熱層との間に設けられ、
    前記RFモジュールと前記RFアンテナの両方は、前記回路層に設けられ、前記RFモジュールは、前記RFアンテナに接続され、そのうち、前記放熱層が金属放熱領域と、絶縁放熱領域とを含み、前記RFアンテナと前記RFモジュールは、前記絶縁放熱領域に対向して設けられることを特徴とする光源モジュール。
  2. 前記光源モジュールは、調光チップをさらに備え、前記調光チップが前記光源に接続され、前記RFモジュールは前記調光チップに接続され、そのうち、前記調光チップが前記回路層に設けられることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。
  3. 前記光源モジュールは、駆動電源回路をさらに備え、前記駆動電源回路が前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源にそれぞれ接続され、前記RFモジュール、前記調光チップおよび前記光源に電力を供給するために使用され、そのうち、前記駆動電源回路が前記回路層に設けられることを特徴とする請求項2に記載の光源モジュール。
  4. 前記RFアンテナは「F」字型であることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。
  5. 前記RFアンテナの厚さは0.6mm−1mmであることを特徴とする請求項4に記載の光源モジュール。
  6. 前記RFアンテナの共振長が17mmであり、前記RFアンテナの高さが5mmであり、前記RFアンテナの給電点と接地点との距離が5mmであることを特徴とする請求項4に記載の光源モジュール。
  7. 前記光源は複数の発光ダイオードを備え、前記複数の発光ダイオードが順次接続されることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。
  8. 前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板の縁に沿って順次配列されることを特徴とする請求項7に記載の光源モジュール。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の光源モジュールを備えることを特徴とする電球。
  10. 請求項1から8のいずれか一項に記載の光源モジュールを備えることを特徴とする灯具。
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