Led溫態智能保護照明電路的製作方法
2023-04-29 11:21:16 1
專利名稱：Led溫態智能保護照明電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明電路，特別是一種通過感知溫度動態控制 電流以自動調整發光狀態的LED溫態智能保護照明電路。
背景技術：
丄ED即發光二極體，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料， 置於一個有引線的支架上，然後四周用環氧樹脂密封。LED優點眾多， 比如壽命長，啟動時間短，結構牢固，能耗小，使用安全性高，沒有紫 外輻射等，另外其生產可實現無汞化，對環境的保護和節約能源具有重 要意義。特別是大功率LED照明領域，它是讓半導體照明走向普通照 明領域裡最重要的一環，世界上投入的生產與研發力度都更大。據權威 機構預測，未來LED將大規模替代傳統白熾燈或者螢光燈等普通照明 裝置。現在，大功率LED已經拓展到了通用照明領域，如家用照明燈 具、手電筒、閃光燈、汽車前燈等等。
相對於^、功率LED來說，大功率LED的優勢相當突出，大功率LED 單顆功率更高，亮度更亮。但是，使用大功率LED也存在一定的限制， 它的單顆成本更高，而且對工作環境也有更高的要求，要求良好的防水、 防熱和防衝擊等性能。因此，為了使LED能夠長期穩定的正常工作， 提供良好的工作環境就極為重要，包括防塵、散熱、抗震的外殼結構， 同時還更加需要一個安全可靠的工作電路的支持。
大功率LED發光需要專門的驅動電路。LED發光的關鍵就是流過 的電流，發光亮度隨電流的大小而變化。由於大功率LED驅動電流較 大，相比於小功率LED，更需要考慮驅動電路的帶負載能力與效率。當應用環境變化或LED老化的情況下，其負載也會變化，電流可能增大
到將LED燒毀的程度，或者存在永久光衰的情況。為了穩定LED的工 作電流，提高電路效率，保證LED正常可靠地工作，各種各樣的大功 率LED驅動電路已經應運而生。
但值得注意的是，大功率LED是一種對溫度相當敏感的半導體元 器件，普遍存在溫度升高後LED老化甚至損壞的問題。現有的一般照 明電路僅僅考慮到了大功率LED的正常發光工作問題，還沒有從電流 控制上解決大功率LED工作散熱的問題。為了提高大功率LED燈具品 質，擴大它的適用範圍，亟需克服上述問題。特別是燈具工作過程中的 散熱的要求，應貫穿於LED晶片、外部封裝、工作電路、燈具外殼結 構乃至應用的所有環節，才能從整體上大幅度提升燈具的散熱性能。
發明內容
本實用新型旨在克服上述技術缺陷，特別是針對照明電路散熱功能 不足的問題，提供了一種LED溫態智能保護照明電路。本實用新型不 但能夠控制單顆LED工作電流，穩定LED工作狀態，還具備更強的散 熱功能，即能夠智能控制LED的工作溫度，能夠延長的燈具使用壽命， 除上述優點以外，本實用新型採用的電路結構更加簡單可靠，生產成本 和維護成本也更低廉，是一種集高效、環保、安全於一體，並且具備更 好性價比的LED溫態智能保護照明電路。
本實用新型是通過下述技術方案實現的
LED溫態智能保護照明電路，包括LED燈組、驅動LED燈組的恆 流驅動電路和控制電路，其特徵在於所述控制電路由微處理晶片以及 與微處理晶片連接的溫度傳感器構成，所述微處理晶片有信號處理電路 和電流控制電路；所述LED燈組經微處理晶片與恆流驅動電路連接， 所述恆流驅動電路與外部電源連接。
所述溫度傳感器與微處理晶片的信號處理電路連接； 所述微處理晶片是溫度檢測控制晶片或者由一組控制電路構成；所述微處理晶片根據溫度傳感器傳回的溫度信號，通過恆流驅動電 路控制每個LED燈組的工作電流；
所述微處理晶片預設的啟動溫度為65°C，預設的安全溫度為55°C; 所述溫度傳感器測量的實時溫度值高於啟動溫度時，微處理晶片自動控
制恆流驅動電路降低給LED輸出的工作電流；所述溫度傳感器測量的
實時溫度值低於安全溫度時，微處理晶片自動控制恆流驅動電路恢復給
LED輸出的工作電流；
所述LED燈組為至少一組，並統一設置於一個燈板上。 本實用新型的基本工作流程為當LED發光後，熱量不斷的積累， 環境溫度升高到75度後，溫度傳感器隨溫度變化改變，當變化到設定 的電壓參數後，微處理晶片接受到溫度傳感器傳來的調整信號，微處理 晶片即進行內部信號調整輸出，控制恆流驅動電路部分輸出電流，隨著 微處理晶片的控制信號變化，調整LED的工作電流，達到調整LED發 光狀態的目的，控制燈具環境溫度。具體情況即溫度過高時，智能減小 LED的工作電流，使LED的發光發熱主動降低到安全溫度範圍內，以 達到降低LED光衰減，保護LED的使用壽命；當燈板上的溫度降低到 設定溫度以下，LED將恢復正常的發光電流。 本實用新型的優點在於
1、 本實用新型的關鍵就是，燈具根據溫度傳感器提供的實時溫度 值智能運作，主動降低LED的發光發熱量，控制了LED燈具的環境溫 度，就達到保護LED的目的；並且，由於電流的波動較小，根據溫度 變化的周期長，LED的發光變化不影響照明效果，不會形成頻閃，不影 響人們的正常使用。
2、 本實用新型充分利用溫度檢測的方式來控制單個LED的工作電 流，能夠控制單個LED的發光發熱量，不但更加節約能源，而且實現 了工作環境的自動控制。使單顆LED能夠正常發光並保證散熱的充分， 不會因工作溫度過高導致燈具的整體光衰，延長了燈具的使用壽命。
3、 本實用新型還特別設計了LED線路板上的焊接連接工藝，以解 決LED的散熱問題，採用熱傳導性快的材料製作電路板，並在其後利
5用焊接錫膏進行導熱，導熱效率遠高於鋁，基本使LED與線路板之間
無熱阻產生，加強了散熱效果。
4、 本實用新型還從外殼結構上設計以解決散熱問題。採用熱傳導
性快的材料製作電路板，並在其後加裝散熱片，以及燈的外框上密集設
置通風口、防塵網等等，進一步給LED溫態智能保護照明電路提供氣 流暢通的工作環境，加強散熱效果。
5、 本實用新型除使用上效果很好以外，本身結構安全可靠，製造 成本相對低廉，特別是將電源與電路板上下分體設計，不影響散熱性能 的同時，維護管理操作也更加簡單高效，使用更加方便。
下面通過實施例與附圖結合的方式，對本實用新型的上述內容再作 進一步的詳細說明，但不應該將下列實施例理解為本實用新型在上述主 題的範圍內僅僅局限於以這些具體實施例。在不脫離本實用新型上述技 術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段作出的各種替換 或變更，均應該包括在本實用新型的範圍內。
圖1為本實用新型的電路圖。
圖2為本實用新型的工作流程圖。
圖3為本實用新型微處理晶片的工作原理圖。
圖中標記1為恆流驅動電路，2為微處理晶片，3為LED燈組，4為 溫度傳感器。
具體實施方式
實施例1:
LED溫態智能保護照明電路，包括由若干發光LED燈組3組成的 LED燈板，作為電源驅動LED工作的恆流驅動電路1和設置於LED燈 組3和恆流驅動電路1之間的控制電路。其特徵在於控制電路由一個 溫度傳感器4和一個微處理晶片2組成；微處理晶片2是由一組控制電路構成的溫度檢測控制晶片，.其中集成了信號處理電路和電流控制電
路；溫度傳感器4就與微處理晶片的信號處理電路連接；LED燈組3 經微處理晶片2與恆流驅動電路1連接，恆流驅動電路1再與外部電源 連接；微處理晶片2根據溫度傳感器4傳回的溫度信號，通過恆流驅動 電路1控制每個LED燈組3的工作電流；LED燈組3的發光發熱狀態 就能夠被微處理晶片2根據溫度調整控制；微處理晶片2預設的啟動溫 度為65°C，預設的安全溫度為55°C;當溫度傳感器4測量的實時溫度 值高於啟動溫度時，微處理晶片2自動控制恆流驅動電路1降低給LED 燈組3輸出的工作電流，當溫度傳感器4測量的實時溫度值低於安全溫 度時，微處理晶片2自動控制恆流驅動電路1恢復給LED輸出的工作 電流，避免LED因溫度過高加速衰減的現象出現。
本實用新型的原理是LED發光主要是靠電流驅動，當電流越大熱 量也多，控制電流可以控制LED發熱量。在全部點亮LED燈組正常開 始工作後，燈板部分的熱量開始散熱，當溫度上升到設定溫度時，溫度 傳感器將溫度轉換為電信號傳達到溫度檢測器的微處理晶片部分，微處 理器根據接受到的信號判斷處理，信號經處理後傳輸給控制LED的控 制電路，啟動降低LED電流工作，使LED工作溫度不再上升，達到平 衡後溫度不在上升；工作溫度降到設定的溫度後，LED電流恢復到正常 的工作電流。
本實用新型的生產的實際線路板，還特別設計了獨特的焊接工藝以 加速散熱。LED與線路板焊接工藝以加快散熱效率的改進，就是在鋁基 板上設計了 LED三個焊點與線路板連接。首先焊點上印刷上焊接錫膏， 然後把LED貼上去，經過回流焊接設備後，LED牢固的貼在鋁線路板， 形成一體。當LED發出熱量後，即可迅速的由焊接部分傳導到鋁線路 板上，再經過散熱器件發散出去，LED周圍溫度不聚集，被迅速傳出去， 延長了 LED的實際使用壽命。
本實用新型的優點非常突出，充分利用了溫度檢測的方式來控制單 個LED的工作電流，能夠控制單個LED的發光發熱量，不但更加節約 能源，而且實現了工作環境的自動控制，使單顆LED能夠正常發光並保證散熱的充分，不會因工作溫度過高導致燈具的整體光衰，延長了燈
具的使用壽命；本實用新型還特別設計了 LED線路板上的焊接連接工 藝，以解決LED的散熱問題，採用熱傳導性快的材料製作電路板，並 在其後利用焊接錫膏進行導熱，導熱效率遠高於鋁，基本使LED與線 路板之間無熱阻產生，加強了散熱效果；本實用新型還從外殼結構上設 計以解決散熱問題。採用熱傳導性快的材料製作電路板，並在其後加裝 散熱片，以及燈的外框上密集設置通風口、防塵網等等，進一步給LED 溫態智能保護照明電路提供氣流暢通的工作環境，加強散熱效果；本實 用新型除使用上效果很好以外，本身結構安全可靠，製造成本相對低廉， 特別是將電源與電路板上下分體設計，不影響散熱性能的同時，維護管 理操作也更加簡單高效，使用更加方便。
本實用新型不但能夠控制單顆LED工作電流，穩定LED工作狀態， 還具備更強的散熱功能，即能夠智能控制LED的工作溫度，能夠延長 的燈具使用壽命，除上述優點以外，本實用新型採用的電路結構更加簡 單可靠，生產成本和維護成本也更低廉，是一種集高效、環保、安全於 一體，並且具備更好性價比的LED溫態智能保護照明電路。
實施例2:
LED溫態智能保護照明電路，包括由一組LED燈組3構成的一個 燈板、控制電路和恆流驅動電路l。其特徵在於所述LED燈組3和恆 流驅動電路1之間設置有控制電路，包括微處理晶片2以及與微處理芯 片2連接的溫度傳感器4。其中微處理晶片2集成了信號處理電路和電 流控制電路。所述LED燈組3經微處理晶片2與恆流驅動電路1連接， 恆流驅動電路1再與外部電源連接。所述微處理晶片2是由一組控制電 路構成的。所述微處理晶片2預設的啟動溫度為65°C，預設的安全溫度 為55"C。所述溫度傳感器4測量的實時溫度值高於啟動溫度時，微處理 晶片2自動控制恆流驅動電路1降低給LED燈組3輸出的工作電流； 所述溫度傳感器4測量的實時溫度值低於安全溫度時，微處理晶片2自 動控制恆流驅動電路1恢復給LED輸出的工作電流。
8本實用新型的基本工作流程為當LED發光後，熱量不斷的積累， 環境溫度升高到75度後，溫度傳感器隨溫度變化改變，當變化到設定 的電壓參數後，微處理晶片接受到溫度傳感器傳來的調整信號，微處理 晶片即進行內部信號調整輸出，控制恆流驅動電路部分輸出電流，隨著
微處理晶片的控制信號變化，調整LED的工作電流，達到調整LED發 光狀態的目的，控制燈具環境溫度。具體情況即溫度過高時，智能減小 LED的工作電流，使LED的發光發熱主動降低到安全溫度範圍內，以 達到降低LED光衰減，保護LED的使用壽命；當燈板上的溫度降低到 設定溫度以下，LED將恢復正常的發光電流。
本實用新型的關鍵就是，燈具根據溫度傳感器提供的實時溫度值智 能運作，主動降低LED的發光發熱量，控制了LED燈具的環境溫度， 就達到保護LED的目的。並且，由於電流的波動較小，不會影響人們 的正常使用，由於溫度的變化周期較長，也不會形成頻閃。
本實用新型的優點在於本實用新型充分利用溫度檢測的方式來控 制單個LED的工作電流，能夠控制單個LED的發光發熱量，不但更加 節約能源，而且實現了工作環境的自動控制，使單顆LED能夠正常發 光並保證散熱的充分，不會因工作溫度過高導致燈具的整體光衰，延長 了燈具的使用壽命；本實用新型還特別設計了 LED線路板上的焊接連 接工藝，以解決LED的散熱問題，採用熱傳導性快的材料製作電路板， 並在其後利用焊接錫膏進行導熱，導熱效率遠高於鋁，基本使LED與 線路板之間無熱阻產生，加強了散熱效果；本實用新型還從外殼結構上 設計以解決散熱問題。採用熱傳導性快的材料製作電路板，並在其後加 裝散熱片，以及燈的外框上密集設置通風口、防塵網等等，進一步給LED 溫態智能保護照明電路提供氣流暢通的工作環境，加強散熱效果；本實 用新型除使用上效果很好以外，本身結構安全可靠，製造成本相對低廉， 特別是將電源與電路板上下分體設計，不影響散熱性能的同時，維護管 理操作也更加簡單高效，使用更加方便。
本實用新型不但能夠控制單顆LED工作電流，穩定LED工作狀態， 還具備更強的散熱功能，即能夠智能控制LED的工作溫度，能夠延長的燈具使用壽命，除上述優點以外，本實用新型採用的電路結構更加簡 單可靠，生產成本和維護成本也更低廉，是一種集高效、環保、安全於 一體，並且具備更好性價比的LED溫態智能保護照明電路。 本實用新型不限於上述實施方式。
權利要求1、LED溫態智能保護照明電路，包括LED燈組(3)、驅動LED燈組(3)的恆流驅動電路(1)和控制電路，其特徵在於所述控制電路由微處理晶片(2)以及與微處理晶片(2)連接的溫度傳感器(4)構成，所述微處理晶片(2)有信號處理電路和電流控制電路；所述LED燈組(3)經微處理晶片(2)與恆流驅動電路(1)連接，所述恆流驅動電路(1)與外部電源連接。
2、 根據權利要求1所述的LED溫態智能保護照明電路，其特徵在 於所述微處理晶片(2)是溫度檢測控制晶片或者一組控制電路構成。
3、 根據權利要求1或2所述的LED溫態智能保護照明電路，其特 徵在於所述溫度傳感器(4)與微處理晶片(2)中的信號處理電路連 接。
4、 根據權利要求3所述的LED溫態智能保護照明電路，其特徵在 於所述微處理晶片(2)根據溫度傳感器(4)傳回的溫度信號，通過 恆流驅動電路(1)控制每個LED燈組(3)的工作電流。
5、 根據權利要求4所述的LED溫態智能保護照明電路，其特徵在 於所述溫度傳感器(4)測量的實時溫度值高於啟動溫度時，微處理 晶片(2)控制恆流驅動電路(O降低給LED輸出的工作電流；所述 溫度傳感器(4)測量的實時溫度值低於安全溫度時，微處理晶片(2) 控制恆流驅動電路(1)恢復給LED輸出的工作電流。
6、 根據權利要求5所述的LED溫態智能保護照明電路，其特徵在 於:「所述LED燈組(3)為至少一組，並統一設置於一個燈板上。
專利摘要本實用新型提供一種LED溫態智能保護照明電路，包括LED燈組、恆流驅動電路和控制電路，控制電路包括微處理晶片以及溫度傳感器，微處理晶片有信號處理電路和電流控制電路，LED燈組經微處理晶片與恆流驅動電路連接，再與外部電源連接。本實用新型不但能夠控制單顆LED工作電流，穩定LED工作狀態，還具備更強的散熱功能，即能夠智能控制LED的工作溫度，能夠延長的燈具使用壽命，除上述優點以外，本實用新型採用的電路結構更加簡單可靠，生產成本和維護成本也更低廉，是一種集高效、環保、安全於一體，並且具備更好性價比的LED溫態智能保護照明電路。
文檔編號F21Y101/02GK201345764SQ20092007859
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月9日 優先權日2009年1月9日
發明者剛 劉, 宇 王, 陸金如, 陳益智 申請人:四川省桑瑞光輝標識系統製造有限公司