一种一体成型式字符型LED光源模组的制作方法

本实用新型涉及LED光源，特别涉及一种一体成型式字符型LED光源模组。

背景技术：

现有的LED招牌发光字一般用LED模组作为光源，将光源装于字符型的一侧透明或者全透明的模具中，当光源发光时照出字符形状。这种LED模组一般采用滴胶或注塑工艺，也有部分产品采用裸板模具，通过一个灯或三个灯为一组构成的小模块，模块之间用电子线连接，以便于灯按字符的形状排布。

然而，现有的LED招牌发光字光源的使用和安装存在以下几点缺陷：

1、光源使用分立的LED注塑模组或滴胶模组，按发光字的形状排布，安装复杂，要想得到好的发光效果，需要进行反复的布灯实验，人工成本高；同时LED模组需要单颗灯珠粘贴，工作效率低。

2、受人工排灯的影响，相同发光字的亮度均匀性差异明显，批量产品都容易产生明暗差异。

3、LED模组光源通常是滴胶的或注塑的，光源被包裹在胶体中，体积小，散热性差，容易产生光衰。

4、LED在安装过程中，会出现接线错误，重复拆卸与组装。

5、招牌发光字通常为单色光源，要改变发光颜色需要拆除原有光源换上新的光源，使用维护很不方便。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种一体成型式字符型LED光源模组，能使光源发光亮度均匀，还能调节光源的亮度和颜色。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种一体成型式字符型LED光源模组，包括字符型基板，所述字符型基板上设置有电源模块、驱动模块和至少两个不同颜色的LED灯串，所述LED灯串包括若干颗LED灯珠，各LED灯珠均匀排列在字符型基板上；所述电源模块将输入电压转换为驱动模块工作所需电压给驱动模块供电，所述驱动模块根据调光指令控制LED灯串的点亮状态，及调节LED光源模组的亮度和颜色。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，所述LED灯串为四个，分别为第一LED灯串、第二LED灯串、第三LED灯串和第四LED灯串。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，所述驱动模块包括MCU芯片、第一电容、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，所述MCU芯片的VDD端连接电源模块、还通过第一电容接地，MCU芯片的P0端通过第一电阻连接第一MOS管的栅极、也通过第二电阻接地，所述第一MOS管的漏极连接第一LED灯串的负极，第一LED灯串的正极连接VCC供电端，所述第一MOS管的源极接地；MCU芯片的P1端通过第三电阻连接第二MOS管的栅极、也通过第四电阻接地，所述第二MOS管的漏极连接第二LED灯串的负极，第二LED灯串的正极连接VCC供电端，所述第二MOS管的源极接地；MCU芯片的P2端通过第五电阻连接第三MOS管的栅极、也通过第六电阻接地，所述第三MOS管的漏极连接第三LED灯串的负极，第三LED灯串的正极连接VCC供电端，所述第三MOS管的源极接地；MCU芯片的P4端通过第七电阻连接第四MOS管的栅极、也通过第八电阻接地，所述第四MOS管的漏极连接第四LED灯串的负极，第四LED灯串的正极连接VCC供电端，所述第四MOS管的源极接地。

所述的一体成型式字符型LED光源模组，还包括用于接收调光指令的接收模块，所述接收模块与电源模块和驱动模块连接。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，所述接收模块包括红外接收头和第二电容，所述红外接收头的+3V端连接电源模块、也通过第二电容接地，所述红外接收头的IR端连接MCU芯片的P5端。

所述的一体成型式字符型LED光源模组，还包括用于发送调光指令的指令发送模块，所述指令发送模块与接收模块无线连接。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，所述电源模块包括电源芯片和第三电容，所述电源模块的VIN端连接VCC供电端，电源芯片的VOUT端连接红外接收头的+3V端和MCU芯片的VDD端。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，在每个LED灯串的正极与VCC供电端之间串接有限流电阻。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，第一LED灯串为红色灯串、第二LED灯串为绿色灯串、第三LED灯串为蓝色灯串和第四LED灯串为白色灯串。

所述的一体成型式字符型LED光源模组中，MCU芯片采用PIC12F系统的芯片。

相较于现有技术，本实用新型提供的一体成型式字符型LED光源模组，包括字符型基板，所述字符型基板上设置有电源模块、驱动模块和至少两个不同颜色的LED灯串，所述LED灯串包括若干颗LED灯珠，各LED灯珠均匀排列在字符型基板上；所述电源模块将输入电压转换为驱动模块工作所需电压给驱动模块供电，所述驱动模块根据调光指令控制LED灯串的点亮状态，来调节LED光源模组的亮度和颜色。本实用新型通过将LED灯珠在字符型基板上均匀设置，使LED光源出光均匀，而且设置不同颜色的灯串，可根据灯串的点亮数量、颜色、及多种颜色的混光，实现不同的颜色进行调节，从而满足不同的场景需要。

附图说明

图1为本实用新型一体成型式字符型LED光源模组的结构框图。

图2为本实用新型一体成型式字符型LED光源模组的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种一体成型式字符型LED光源模组，主要用于招牌字发光产品，招牌发光字铝基板按字符形状一体成型技术，LED光源直接贴装在字符形状的基板上，实现发光字优越的发光效果。同时使用RGB+W多色光源及红外、无线、蓝牙、WIFI等智能调光技术对发光字的发光颜色进行调节，从而满足不同的场景需要。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1和图2，本实用新型提供的一体成型式字符型LED光源模组，包括字符型基板（图中未示出），其中，所述字符型基板可采用散热效果好的铝基板，在制作时，可以按照招牌发光字的字符或形状及大小绘制PCB，将LED灯珠、电子元器件均匀排布在基板上。

所述字符型基板上设置有电源模块10、驱动模块20和至少两个不同颜色的LED灯串，驱动模块20连接电源模块10和各LED灯串。所述LED灯串包括若干颗LED灯珠，各LED灯珠均匀排列在字符型基板上；所述电源模块10将输入电压转换为驱动模块20工作所需电压给驱动模块20供电，所述驱动模块20根据调光指令控制LED灯串的点亮状态，来调节LED光源模组的亮度和颜色。

本实施例通过将LED灯珠及相关电子元件贴装在铝基板上，使其具有电气功能；整个铝基板是一个完整的字符形状，LED灯珠均匀排列其上，LED灯珠与LED灯珠之间完全是高铝基板上的铜箔连接，中间无任何电子线，仅铝基板与外部电源间有电源线连接，由铝基板作为LED的载体并提供足够的散热面积，有利于处长灯珠的使用寿命。之后只需将字符型线路板LED光源装入对应的字符型招牌字壳体中，螺丝固定即可，免除光源模组的排布和连线，通电后就可以发出均匀呈现字符轮廓。

本实用新型通过将LED灯珠在字符型基板上均匀设置，使LED光源出光均匀，而且设置不同颜色的灯串，可根据灯串的点亮数量、颜色、及多种颜色的混光，实现不同的颜色进行调节，从而满足不同的场景需要。

本实施例中，所述LED灯串为四个，分别为第一LED灯串301、第二LED灯串302、第三LED灯串303和第四LED灯串304。较佳地，四个LED灯串可使用不同的颜色，从而可通过单色、或者混光出不同的颜色，满足不同场景需要。

具体实施时，第一LED灯串301为红色灯串、第二LED灯串302为绿色灯串、第三LED灯串303为蓝色灯串和第四LED灯串304为白色灯串。在混光时，各种颜色的光可通过红、绿、蓝三种颜色的光混合而成，如：红色和绿色混光后呈黄色，绿色和蓝色混光后呈青色，红色和蓝色混光后呈品红，红色、绿色和蓝色混光后呈白色，混光时通过控制各种颜色的光的亮度就可以得到不同深浅颜色的光。本发明已经使用了白色灯串，所以可以不使用白色的混光方式。

请一并参阅图1和图2，所述驱动模块20包括MCU芯片U1、第一电容C1、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，由于灯串为四个，所述MCU芯片U1只需采用具有4个或以上的IO口即可。符合要求的MCU的型号特别多，如采用PIC12F系统的芯片，具体如：如美国微芯公司生产的PIC12F629，PIC12F675，这两款MCU都是SOP8封装，具有1KB Flash 、6个IO口、带EEPROM、满足程序的存储要求，还自带PWM模块，使用方便。

第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4均为N沟道MOS管，当其栅极为高电平时，MOS管导通可亮度LED灯珠，并且通过控制MOS管的导通程度来控制LED灯珠的高度。

所述MCU芯片U1的VDD端连接电源模块10、还通过第一电容C1接地，MCU芯片U1的P0端通过第一电阻R1连接第一MOS管Q1的栅极、也通过第二电阻R2接地，所述第一MOS管Q1的漏极连接第一LED灯串301的负极，第一LED灯串301的正极连接VCC供电端，所述第一MOS管Q1的源极接地；MCU芯片U1的P1端通过第三电阻R3连接第二MOS管Q2的栅极、也通过第四电阻R4接地，所述第二MOS管Q2的漏极连接第二LED灯串302的负极，第二LED灯串302的正极连接VCC供电端，所述第二MOS管Q2的源极接地；MCU芯片U1的P2端通过第五电阻R5连接第三MOS管Q3的栅极、也通过第六电阻R6接地，所述第三MOS管Q3的漏极连接第三LED灯串303的负极，第三LED灯串303的正极连接VCC供电端，所述第三MOS管Q3的源极接地；MCU芯片U1的P4端通过第七电阻R7连接第四MOS管Q4的栅极、也通过第八电阻R8接地，所述第四MOS管Q4的漏极连接第四LED灯串304的负极，第四LED灯串304的正极连接VCC供电端，所述第四MOS管Q4的源极接地。

请继续参阅图1和图2，为了便于调节，本实用新型的一体成型式字符型LED光源模组还包括用于接收调光指令的接收模块40，所述接收模块40与电源模块10和驱动模块20连接。相应的，该字符型LED光源模组还包括用于发送调光指令的指令发送模块，所述指令发送模块与接收模块40无线连接。

该指令发送模块和接收模块40成对设置，如采用红外、蓝牙、WIFI收发模块。本实用新型采用红外收发模块，如指令发送模块集成在具有红外发射功能的遥控上。采用红外遥控器对发光颜色及效果进行定义，使要遥控器的各个按键分别对应：白光、红光、绿光、蓝光、亮度增加、亮度减小等（还可以定义更多颜色和功能）；其次字符型线路板LED模组通过其上的红外接收头U2对遥控器发射出来红外信号进行接收（蓝牙、WIFI等通过天线接收）并送到MCU中解码，并根据代码来控制光源模组的发光颜色。

所述接收模块40包括红外接收头U2和第二电容C2，所述红外接收头U2的+3V端连接电源模块10、也通过第二电容C2接地，所述红外接收头U2的IR端连接MCU芯片U1的P5端。所述红外接收头U2可选用市面上常用的红外接收头，只需满足接收头工作波长在远红外850-940nm、频率38KHz、工作电压2.7-5.5V即可。如型号：LF0038的一体式红外接收头。

请继续参阅图1和图2，所述电源模块10包括电源芯片U3和第三电容C3，所述电源模块10的VIN端连接VCC供电端，电源芯片U3的VOUT端连接红外接收头U2的+3V端和MCU芯片U1的VDD端。电源芯片U3可采用型号为HT7133的芯片，可将VCC电压转换为3.3V为MCU芯片U1和红外接收头U2提供工作电源。

为了保护LED灯不被损坏，在每个LED灯串的正极与VCC供电端之间串接有限流电阻R9，防止高电流损坏LED灯珠。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，以下结合图1和图2对本实用新型的一体成型式字符型LED光源模组的工作原理进行详细说明：

四个灯串可采用三颗灯珠串联的方式，灯串与灯串之间为共阳极，采用12V直流电源供电，灯串的负极接到MOS管的漏极，MOS管的栅极再接到MCU芯片U1的IO口，通过MCU芯片U1输出调光驱动电流，控制发光颜色和发光亮度。

首由遥控器向本实用新型的一体成型式字符型LED光源模组发送开灯指令，红外接收头U2接收到开灯指令后，发送给MCU芯片U1，由MCU芯片U1识别调光指令为开灯指令，并输出一点占空比的PWM信号给相应的MOS管，由该MOS管输出低电平使相应的灯串点亮。如此时再选择亮度增加按键，MUC芯片得到指令后，增加PWM信号的点占空比，使相应的灯串亮度增加。当需实现全彩发光时则需要通过混光处理，即通过使不同发光颜色的LED灯串同时发光，并控制各种颜色LED发光的亮度（即MCU芯片U1的多个IO口都输出高点平及不同点空比的PWM信息）。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

１、招牌发光字光源线路板按字符形状设计一次成型，LED排布更均匀合理，发光更均匀，无暗影，整体发光效果更优越，并且批量产品无差异，效率高。

2、由于基板采用一次成型工艺，批量生产成本低，无需反复布灯，产品可直接安装，省人工。

3、由于采用字符型基板采用铝基板，其面积大，散热好，更能保证LED的寿命。

4、LED光源一次成形，均匀排布，光损失少，发光效率更高，节能环保。

5、光源采用RGB+W四色集成5050LED光源或使用分立的红、绿、蓝、白光LED光源，加红外遥、无线、蓝牙、WIFI等智能调光模块对发光字的发光颜色进行控制，使用灵活适用不同的场景需求。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。