一種高光效自適應LED平板燈的製作方法

2023-05-09 13:45:01 3

本實用新型涉及一種照明燈具，具體說涉及一種高光效自適應LED平板燈。

背景技術：

LED具有光效高、無汞、易控制、穩定、壽命長等特點，是新一代光源，在未來照明應用中有著廣闊的前景。LED已經被用來製作成射燈、球泡燈、筒燈等燈具，近來又應用到平面光源和平板燈中。但目前市場上的平板燈多採用單一色溫光源如日光色或白色，而LED光源則由若干根直線狀的燈條組成，這種結構僅僅是用LED替代了傳統平板燈光源，沒有充分發揮LED的可控性的優勢。

技術實現要素：

本實用新型目的在於提供一種高光效自適應LED平板燈，一方面採用與燈殼底座輪廓近似平行的LED燈珠分布來改善LED的散熱、提高LED的出光穩定性，另一方面更重要的在於，通過採用顏色傳感器和熱釋電紅外傳感器對環境和人體進行感知，從而自適應地改變LED串出光的亮度和顏色，實現了智能的照明，提高LED平板燈的使用價值。

本實用新型的技術方案是：

一種高光效自適應LED平板燈，包括底盤、燈罩和光源電路，光源電路固定在底盤的內側底面，其特徵在於所述燈罩和底盤的外形為矩形，所述光源電路包括AC/DC轉換模塊、驅動器、控制模塊、LED串，以及顏色傳感器、照度傳感器和熱釋電紅外傳感器，所述控制模塊接收顏色傳感器、照度傳感器和熱釋電紅外傳感器的信號輸入，並控制驅動器向LED串的電流供給。

所述的一種高光效自適應LED平板燈，其特徵在於所述LED串為紅、綠、藍、琥珀四種顏色LED並聯組成的四色LED串。

所述的一種高光效自適應LED平板燈，其特徵在於所述顏色傳感器採用TCS230傳感器。

所述的一種高光效自適應LED平板燈，其特徵在於所述驅動器為可調光碟機動器。

所述的一種高光效自適應LED平板燈，其特徵在於所述燈罩包括鋁框和亞克力透光板，所述顏色傳感器安裝於鋁框的外側面，且其底部有一個可轉動底座，所述照度傳感器和熱釋電紅外傳感器均固定在鋁框的外底面。

所述的一種高光效自適應LED平板燈，其特徵在於所述LED串由三串LED顆粒組成，三串LED顆粒在底盤上均分別呈圓角矩形排列，且相互之間按間隔面積近似相等的分布。

本實用新型的工作原理是：

LED作為新型光源，代替傳統光源的步伐正在加快。LED燈具中的平板燈，在家庭、賓館和一些公共場合用量非常大。以家用為例，對於廚房或者盥洗室這些區域，用單一顏色的 光源足以滿足需要，但在客廳、居室、門廊等區域是以休閒或者休息功能為主的，如果能通過平板燈提供變換色彩和色溫的光照，將大大提升用戶的感受性。而LED的一個最獨特的優勢正是它的能控性，LED可以通過不同燈珠組合併配以調光器發出變幻多彩的顏色，同時並不會犧牲其節能性這個相對傳統光源的最大優點。

要組合多彩光調節光環境，最基本的方法是用RGB即紅綠藍三基本色進行組合。為了提高可變化出的色域寬度，本實用新型在LED串中除基本的RGB即紅綠藍三色之外，還添加了A即琥珀色的LED燈珠，這使色域的形狀更像矩形，而非三角形。

LED平板燈中LED串出光變化通過調光型驅動器改變向LED串的電流供應來實現。驅動器的工作電源來自AC/DC轉換模塊，而調光控制信號則通過四個輸入端從控制模塊獲取，所述四個輸入端的信號分別對應紅、綠、藍、琥珀四種顏色LED串的驅動電流強弱。驅動器有四路電路輸出，分別驅動紅、綠、藍、琥珀四種顏色LED串，並根據四路調光控制信號分別調節四路輸出電流的PWM波佔空比。

由於LED光源是以顆粒狀晶片為基本單位的，而平板燈的面積相對大得多，為此，用亞克力透光板對LED顆粒狀光源進行散光。為了使得整個平板燈的出光均勻，由於本實用新型的燈罩和和底盤的外形為矩形，因此將全部LED分成三串，每串LED燈珠在底盤上均分別呈圓角矩形排列，而每串LED均根據整個平板燈的尺寸由2～8段LED燈條排列而成。

將LED分成三串，提高了光分布的均勻性，同時，也有助於LED的散熱。由於LED工作時有大量的熱需要排放出去，而底盤的外圍散熱條件比中心好；因此，區別於普通LED平板燈的簡單等距分布，本實用新型布置LED時使得三串LED相互之間的間隔面積近似相等，即從外圈LED串到內圈LED串，其間距逐步增大。所述三串LED可以由同一個驅動器驅動，也可以增加驅動器個數而分布採用一個獨立的驅動器。

本實用新型LED平板燈的底盤為對稱幾字形，用鋁等散熱性能好且輕質的金屬材料製成。在底盤底面內側貼有一層高反光率的反光紙，以提高整燈的出光效率。由AC/DC轉換模塊、驅動器、控制模塊、LED串，以及顏色傳感器和熱釋電紅外傳感器組成的光源電路各部件通過導熱矽膠及螺釘固定在底盤上。燈罩則由鋁框和亞克力透光板組成，鋁框起固定和支撐作用，其邊緣通過四個旋轉扣條可扣住底盤上突出的外圈部分，從而實現整個平板燈的組裝。

在晚上等光線不足的時候，本實用新型能在檢測到人體信息時自動點亮LED提供照明。當控制模塊識別出通過照度傳感器採集到的環境照度在一個閾值以下時，通過熱釋電紅外傳感器檢測是否有人體出現，如果檢測到人體信息，則通過驅動器點亮LED串，提供照明。這種自動照明克服了用戶夜晚摸索開關的困難，方便的同時提高了行走安全。

用戶在客廳或者居室等地觀看電視時，本實用新型能通過顏色傳感器採集電視畫面出光的顏色和亮暗，從而可以由控制模塊通過驅動器調節紅、綠、藍、琥珀四種顏色LED串的電流，使得本實用新型LED平板燈出光顏色及亮暗與電視畫面近似。這種自適應的調光能給用戶提供一個大範圍的光色變化環境，一定程度上使得用戶獲得身靈其境的感受。將顏色傳感器安裝於鋁框的外側面，為了提高安裝的靈活性和顏色採集的準確度，在其底部設有一個可轉動底座，從而使得安裝本實用新型LED平板燈時，能將顏色傳感器對準電視畫面。

為了方便用戶使用，在控制模塊上引出幾個選擇開關，通過撥動選擇開關，可以啟用/禁用控制模塊的傳感和自適應功能，禁用後，本實用新型LED平板燈可作為普通平板燈使用。

本實用新型的優點是：

1、本實用新型能採集環境光的顏色和亮度，自適應輸出相近光色而給用戶提供一個大範圍的光色變化環境；

2、本實用新型能根據環境照度自動開燈，方便且安全。

3、本實用新型LED顆粒分布與燈罩輪廓匹配，出光均勻且能更好散熱。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的外形結構示意圖；

圖2為本實用新型光源電路的結構示意圖；

圖3為本實用新型LED串分布示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型一種高光效自適應LED平板燈，包括底盤1、燈罩2和光源電路，燈罩2和底盤1的外形為矩形。其中，光源電路固定在底盤1的內側底面，燈罩2包括鋁框21和亞克力透光板。

光源電路包括AC/DC轉換模塊31、驅動器33、控制模塊32、四色LED串34，以及顏色傳感器35、照度傳感器37和熱釋電紅外傳感器36，所述控制模塊32接收顏色傳感器35、照度傳感器37和熱釋電紅外傳感器36的信號輸入，並控制驅動器33向四色LED串34的電流供給。其中，四色LED串34為紅、綠、藍、琥珀四種顏色LED並聯組成的四色LED串，顏色傳感器採用TCS230傳感器，而驅動器為可調光碟機動器，且通過調節R/G/B/A四路輸出電流的PWM波佔空比實現調光。

顏色傳感器36安裝於鋁框21的外側面，且其底部有一個可轉動底座，照度傳感器37和熱釋電紅外傳感器36均固定在鋁框21的外底面。

如圖3所示，LED串由三串LED顆粒341、342、343組成，它們均固定在底盤1的內側底面。三串LED顆粒341、342、343在底盤上均分別呈圓角矩形排列，且相互之間按間隔面積近似相等的分布。每串LED中的每個LED顆粒分別含有一個紅、綠、藍、琥珀色的LED燈珠。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對該LED平板燈的詳細描述是說明性的而不是限定性的，因此在不脫離本實用新型總體構思下的變化和修改，應屬於本實用新型的保護範圍。