一种全彩变色调光的LED灯的制作方法

文档序号:12764111
一种全彩变色调光的LED灯的制作方法与工艺
本实用新型涉及LED灯技术,具体来说是一种全彩变色调光的LED灯。
背景技术
:能源之星(EnergyStar),是一项由美国政府主导,主要针对消费性电子产品的能源节约计划。能源之星计划于1992年由美国环保署(EPA)和美国能源部(DOE)所启动,目的是为了降低能源消耗及减少温室气体排放。该计划后来又被澳大利亚、加拿大、日本、台湾、新西兰及欧盟采纳。该计划为自愿性,能源之星标准通常比美国联邦标准节能20-30%。最早配合此计划的产品主要是电脑等资讯电器,之后逐渐延伸到电机、办公室设备、照明、家电等等。后来还扩展到了建筑,美国环保署于1996年起积极推动能源之星建筑物计划,由环保署协助自愿参与业者评估其建筑物能源使用状况(包括照明、空调、办公室设备等)、规划该建筑物之能源效率改善行动计划以及后续追踪作业,所以有些导入环保新概念的住家或工商大楼中也能发现能源之星的标志。能源之星提供在线评估工具,它使企业和消费者可以评定家庭和工业设施的效率。能源之星评级已成为消费者和企业购买决策的一个重要组成部分。更有效率的建筑物、应用程序和硬件意味着能更大地节省用于加热的时间或电力成本。美国环保署估计,如果每一个美国家庭和企业用新的能源之星资格模式更换旧电脑,那么在未来五年内就能节省超过18亿美元的能源费用,避免的温室气体排放量相当于270多万辆汽车所排出的气体。同样,要提供同样数量的光,标准的白炽灯泡消耗的能源比能源之星认证的荧光灯泡要多75%。LED球泡灯在全球范围内的普及,智控RGB球泡灯已成为LED照明市场趋势。尤其是欧美等具高购买力的发达国家消费者,希望通过智控球泡灯可调光调色的特性,装饰居家照明情境与氛围,并搭配智能行动装置App软件以创造出更多的附加功能。而从目前市场来看,智控RGB球泡灯主要应用存在以下几点缺点:1.配光角度窄,照明范围普遍在120°-200°,造成氛围照明区域窄;2.因整灯需要搭载无线调控装置,大量占用整灯空间,造成整灯出光效率偏低,且无法满足北美能源之星光分布要求。目前市场上2种结构存在的缺点,分析如下:(1)、LED基板+二次光学件+扩散泡壳;光学透光率83%,光学效率偏低,因中间添加二次光学件,占据整灯大量空间而无法搭载无线调控装置;(2)、LED基板+凸台铝件+扩散泡壳;光学透光率86%,光学效率偏低,因凸台占据泡壳内部大量空间,无法搭载无线调控装置;综上所述截止目前本为止,市场未有满足北美能源之星要求的智控RGB全方向球泡灯。技术实现要素:本实用新型的目的在于克服以上现有技术存在的不足,提供了一种结构简单、造价便宜、可靠性高、私密性强、控制方式简单及安全稳定的全彩变色调光的LED灯。为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种全彩变色调光的LED灯,包括微处理器,微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议模块连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接。所述LED光源包括泡壳、LED铝基板、PCB驱动、螺丝、散热座、外壳、灯头;其中,PCB驱动设置在外壳腔体内,散热座通过压合在外壳上,LED铝基板通过螺丝锁入散热座,泡壳通过胶水粘接在外壳上,灯头与外壳连接。所述LED铝基板上圆周分部若干LED白光芯片,且距离LED铝基板边缘1-2mm;RGB三色LED成“品”字形排布为一组,共计若干组,均匀分布在LED铝基板上。所述LED铝基板外部为泡壳,泡壳材质为PC,泡壳内部均匀填充着扩散剂,扩散剂为散射粒子。所述散射粒子为直径2um-10um的各向同性匀质小球。所述芯片与天线连接。所述天线为双面S型板载天线;双面S型板载天线设置在LED铝基板上方。从泡壳上方正视,所见到的泡壳面积占整个泡壳面积≤60%。上述的全彩变色调光的LED灯的实现方法,包括以下步骤:(1)、球泡的目标光分布确立:在0°到135°时光强90%以上的点不能偏离平均值的25%,其余不能低于50%,135°-180°光通量不能<5%,以此作为球泡灯光分布设计的目标;(2)、3D模型建立:利用方程F(X,Y)=0建立自由曲线,通过实体转换成泡壳模型,泡壳材质为PC,泡壳内部均匀填充着扩散剂,扩散剂为一种散射粒子,其直径约2um-10um各向同性的匀质小球,直径与LED发光波长处于同一个线度,满足Mie散射现象;(3)、微处理器放置到外壳内,微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议模块连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接;(4)、PCB驱动设置在外壳腔体内,散热座通过压合在外壳上,LED铝基板通过螺丝锁入散热座,泡壳通过胶水粘接在外壳上,灯头与外壳连接;组装完成;(5)、具有蓝牙Mesh通信协议的芯片采用蓝牙Mesh组网通信协议,加入权限控制、关联认证、群组控制、设置颜色及色温、亮度调节、定时调光、体感互动、音乐彩虹功能,并在组网协议内开放调光接口,从而支持手机、遥控器、面板开关、传感器设备进行点对点、点对多点、多点对点的控制;并支持通过无线的方式升级固件。所述LED铝基板上圆周分部若干LED白光芯片,且距离LED铝基板边缘1-2mm;LED铝基板外部为泡壳,泡壳材质为PC,泡壳内部均匀填充着扩散剂,扩散剂为散射粒子;散射粒子为直径2um-10um的各向同性匀质小球。本实用新型相对于现有技术,具有如下的优点及效果:1、本实用新型包括微处理器,微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议模块连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接,具有结构简单、造价便宜、可靠性高、私密性强、控制方式简单及安全稳定等特点。2、本实用新型中的LED铝基板上的LED芯片分布在铝基板外围,缩短了散热路径,铝基板到外壳之间的热阻减少,增强芯片的散热。3、本实用新型中的匀质纳米颗粒光散射技术:根据Mie散射原理将纳米级球形颗粒均匀填充在泡壳内部,调整泡壳出光面曲率,实现能源之星标准中的Omni-directionalBulb光分布要求,角度满足300°±10%,整灯透光率>93%。4、本实用新型采用双面S型板载天线技术:采用LED基板+扩散泡壳方式实现全方向发光,泡壳内留有足够空间用于搭载无线通讯装置,无线通讯装置采用双面S型板载天线,设置在LED基板上方,减少天线的体积及长度。使信号覆盖及通信距离更广。5、本实用新型采用蓝牙Mesh组网技术:微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议的芯片连接,蓝牙芯片与天线连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接。蓝牙Mesh组网协议在标准BLE4.0的基础上,利用切换蓝牙的广播及扫描功能,实现了数据通信的扩展,最多可支持65536个控制节点。在应用程序中加入权限控制、关联认证、群组控制、设置颜色及色温、亮度调节、定时调光、体感互动、音乐彩虹、Over-the-AirUpdater(空中升级)等功能,并在组网协议内开放调光接口。从而支持手机APP、遥控器、面板开关、传感器等设备进行点对点、点对多点、多点对点的控制,并支持通过无线的方式升级固件的功能。具有组网操作简单、控制灵活、可靠性高、私密性强、控制方式简单及安全稳定等特点。6、本实用新型采用全彩变色调光技术:RGB三色LED分布在铝基板中部区域,LED白光芯片分布在边缘区域,LED白光芯片包括多种色温(2200K/2700K/3000K/4000K等)芯片;实现全系色彩与多种色温混合调光。附图说明图1为一种全彩变色调光的LED灯的电路连接框图;图2为本实用新型中LED光源的爆炸结构示意图;图3为本实用新型中LED铝基板的结构示意图;图4为本实用新型中泡壳的结构示意图;图5为本实用新型中泡壳的正视结构示意图。图中标号与名称如下:1泡壳2LED铝基板3PCB驱动4螺丝5散热座6外壳7灯头8散射粒子9LED白光芯片10RGB三色LED具体实施方式为便于本领域技术人员理解,下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。实施例1:如图1~5所示,一种全彩变色调光的LED灯,包括微处理器,微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议模块连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接。如图2所示,本实施例中的LED光源包括泡壳、LED铝基板、PCB驱动、螺丝、散热座、外壳、灯头;其中,PCB驱动设置在外壳腔体内,散热座通过压合在外壳上,LED铝基板通过螺丝锁入散热座,泡壳通过胶水粘接在外壳上,灯头与外壳连接。本实施例中的LED铝基板上圆周分部若干LED白光芯片,且距离LED铝基板边缘1-2mm;RGB三色LED成“品”字形排布为一组,共计若干组,均匀分布在LED铝基板上。本实施例中的LED铝基板外部为泡壳,泡壳材质为PC,泡壳内部均匀填充着扩散剂,扩散剂为散射粒子;散射粒子为直径2um-10um的各向同性匀质小球。本实施例中的芯片与天线连接;天线为双面S型板载天线;双面S型板载天线设置在LED铝基板上方。如图5所示,从泡壳上方正视,所见到的泡壳面积占整个泡壳面积≤60%;也就是图5中虚线部分,根据3D建模计算后当正视方向所看到的面积≤60%时,其产品的后视方向光线所占面积>40%,保证了足够的后向光通量来满足球泡灯的目标光分布。上述的全彩变色调光的LED灯的实现方法,包括以下步骤:(1)、球泡的目标光分布确立:在0°到135°时光强90%以上的点不能偏离平均值的25%,其余不能低于50%,135°-180°光通量不能<5%,以此作为球泡灯光分布设计的目标;(2)、3D模型建立:利用方程F(X,Y)=0建立自由曲线,通过实体转换成泡壳模型,泡壳材质为PC,泡壳内部均匀填充着扩散剂,扩散剂为一种散射粒子,其直径约2um-10um各向同性的匀质小球,直径与LED发光波长处于同一个线度,满足Mie散射现象;(3)、微处理器放置到外壳内,微处理器与具有蓝牙Mesh通信协议模块连接,微处理器分别与稳压模块、LED驱动模块、模数转换模块连接,稳压模块与LED驱动、AC/DC电源连接,LED驱动与LED光源连接,模数转换模块与温度传感器连接;(4)、PCB驱动设置在外壳腔体内,散热座通过压合在外壳上,LED铝基板通过螺丝锁入散热座,泡壳通过胶水粘接在外壳上,灯头与外壳连接;组装完成;(5)、具有蓝牙Mesh通信协议的芯片采用蓝牙Mesh组网通信协议,加入权限控制、关联认证、群组控制、设置颜色及色温、亮度调节、定时调光、体感互动、音乐彩虹功能,并在组网协议内开放调光接口,从而支持手机、遥控器、面板开关、传感器设备进行点对点、点对多点、多点对点的控制;并支持通过无线的方式升级固件。对比实施例1本实施例采用4种结构对比,3种结构为现有技术中的结构,大致结构如下:(1)、LED基板+二次光学件+扩散泡壳;光学透光率83%,光学效率偏低,因中间添加二次光学件,占据整灯大量空间而无法搭载无线调控装置;(2)、LED基板+凸台铝件+扩散泡壳;光学透光率86%,光学效率偏低,因凸台占据泡壳内部大量空间,造成无法搭载无线调控装置。对比数据如下表:上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例,并不能对本实用新型进行限定,其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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