节能航空照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种节能航空照明装置，其采用LED作为发光源组成照明灯组，照明灯组上连接有控制开关和控制盒，同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路，控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。本实用新型解决了传统以白炽灯泡、钨丝灯、荧光灯等作为发光源的航空照明装置功耗高，发热量大，寿命短的问题，同时解决了传统航空照明装置体积大，重量大，安装所需空间大缺陷。
【专利说明】节能航空照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于照明装置【技术领域】，特别是航空照明组件的改进。
技术背景
[0002]传统航空照明装置几乎全部采用白炽灯泡、钨丝灯等作为发光源，存在以下几方面的问题:
[0003]1、由于功耗高,发热量大,寿命短。
[0004]2、照明装置体积大，重量大，安装所需空间大。
[0005]3、光源故障后全完失效，不能提供照明。
[0006]4、光源长时间工作容易炸裂，伤及人员。
【发明内容】
[0007]本实用新型目的是设计一种节能航空照明装置，解决传统以白炽灯泡、钨丝灯、荧光灯等作为发光源的航空照明装置功耗高，发热量大，寿命短的问题，同时解决传统航空照明装置体积大，重量大，安装所需空间大缺陷。
[0008]节能航空照明装置，其采用LED作为发光源组成照明灯组，照明灯组上连接有控制开关和控制盒，同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路，控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。
[0009]恒流控制电路中选用专业用于LED灯群组驱动的芯片Ul为发光二极管供电，该芯片I脚接28V电源，3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围，4脚输入控制信号，引脚5、6、7、8可以输出相应的恒定电流值；采用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路构成亮度控制电路；亮度控制电路中采用光耦作为电路转换开关；U1A和UlB作为电压比较器，其中2，6脚接控制开关，通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开，OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接控制LED发光亮度。
[0010]本实用新型优点是:1)、选择颜色范围，色温范围，光亮度，发散角、发光面积等参数符合航空照明相关要求的发光源，2)、设计适合于该发光源的恒流电路，3)、设计符合的亮度控制电路，以便通过机上控制开关来控制照明系统的工作状态，4)、进行轻量化设计，使产品要既轻巧又美观，而且要确保足够的强度和散热性，以满足安装、震动冲击试验、长时间工作等严酷条件的考验，5)、进行电磁兼容性设计，确保产品满足机载环境下使用要求，6)、因国外某产品在国产某机型上装配，因水汽进入照明装置内部，飞机起飞后照明装置发生起火，导致飞机迫降，所以该产品进行三防及密封防水处理等工艺设计处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型电路示意图。
[0012]图2为本实用新型中恒流源电路示意图。[0013]图3为本实用新型中PWM电路.[0014]图4为本实用新型中PWM控制电路。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型具体按照如下结构实现:
[0016]1、发光源选择。该项目产品选用LED作为发光源，与传统发光源相比，体积小、功耗低、寿命长，功耗在原来基础上降低75%左右，使用寿命提高20倍。该系统光源所用LED主要用于机上环境照明，与其他显示用LED有所不同，应具有以下三个特点:1).该系统要求LED的发光亮度应比一般LED高，布局设计完成其照明亮度应不小于室内照明亮度的基本要求，并且满足航空照明相关要求；2).LED灯的发散角比较大，在各个视角上所感到的光亮度应基本一致以便于较大范围内照明；3).要求LED发光色度要接近于白光，以适应人眼的视觉习惯。基本连接如图1所示，照明灯组上连接有控制开关和控制盒，同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路，控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路。
[0017]2、恒流源照明电路设计。发光二极管在工作时，需要恒流源提供电源，在本产品中加在LED上的电源不仅要求是恒流源，而且要求其电源电流根据环境条件的变化产生变化，项目组选用了专业用于LED灯群组驱动的芯片，最大输出电流可达70毫安。采用芯片Ul为发光二极管供电，该芯片I脚接28V电源，3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围，4脚输入控制信号。当4脚接地时，引脚5、6、7、8输出相应的恒定电流值，当4脚断开时无输出。该设计中每一组驱动6只串联的LED灯，输出电流为15mA~20mA。电路如图2所示。
[0018]3、光源间 隔布局。在制作印制电路板时采用间隔排列的方法使整个灯条发光亮度均匀，并可以避免由于一组灯出现故障而导致灯条某一处集中不亮的现象。
[0019]4、亮度控制电路设计。上述恒流源电路中的驱动芯片输入控制信号PWM，其电压有效值需要随环境条件而改变，进而达到控制输出电流的的目的。为实现这一功能首先需要产生一定幅值的波形，其次要调节该方波的占空比来调节功率谱密度，达到灯光控制的作用。采用振荡器与与非门组成波形发生器与调节电路，多谐振荡器产生振荡波形，有一电阻为脉冲的定时器件，改变该电阻的大小就可以改变振荡波型的占空比，达到调节其电压有效值的目的。从而控制LED发光亮度的效果。
[0020]下面分别介绍电路，如图3所示PWM电路:采用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路，振荡器产生振荡波形，R4为脉冲的定时器件，改变R4的大小就可以改变振荡波型的占空比，达到调节其电压有效值的目的。为达到与控制开关配合的目的，电路中采用光耦作为电路转换开关如图4所示:U1A和UlB作为电压比较器，2,6脚接控制开关，通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开，OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接，达到控制LED发光亮度的效果。
[0021]5、结构轻量化设计。在结构上为适应轻量化设计的要求，同时又保证一定的机械强度，各部分均采用轻合金材料，在照明显示灯条设计时，采用了型材结构，将电路板及窗口玻璃镶嵌其中，既安全稳定，又节省空间。采用合金弹簧夹安装方式，既轻巧又美观。同时，这种结构形式也利于散热。功能电路的优化设计:主要通过提高电路的集成度，减小电路空间尺寸，从而减小占用空间，减小整个设备的体积，为轻量小型化提供前提条件。[0022]6、安全性设计。设计中综合考虑了环境适应性、可靠性要求、维修性要求和其他技术要求；设计中壳罩，导线，窗口玻璃等元、部件均采用耐火型材料，具有防火性能；设计中每个灯条用4个管夹安装，管夹采用合金弹簧钢材料，具有高的可靠性，稳定性；在防水方面，考虑到安装位置和形式，首先要求所有电路板的焊装严格按照三防工艺规程进行操作，另外装配时对灯条的关键部位用进行密封处理确保其防水性。对外连接插座按照针孔分别设计，防止插错；照明灯条采用了相同设计，具有互换性而不会出现插错；保证电源、地线和壳体间的绝缘参数满足要求。在灯的驱动设备输出端设计了隔离电路，保证了新研电路工作不会对原驱动设备的安全造成影响。
[0023]7、电磁兼容性设计。I)、元器件的选用、线路板的设计等遵循严格的EMC设计准则；2)、电路设计中，尽管采用了脉宽调制，但根据控制对象的特点，使用了频率极低的设计，电路工作时辐射很小，其他电路都处于直流工作状态，不产生交流信号，不会对外部设备造成电磁干扰，电路的稳态工作对外部的电磁也有很强的抗干扰能力。3)、灯罩以及控制盒采用高强度轻金属合金材料，可以有效杜绝外部干扰以及照明装置对外部设备的干扰。
【权利要求】
1.节能航空照明装置，其特征是采用LED作为发光源组成照明灯组，照明灯组上连接有控制开关和控制盒，同时在照明灯组内连接有控制电流的恒流控制电路，控制盒内有调整控制亮度的亮度控制电路；恒流控制电路选用专业用于LED灯群组驱动的芯片Ul为发光二极管供电，该芯片I脚接28V电源，3脚接一特定电阻用以限定输出端的电流范围，4脚输入控制信号，引脚5、6、7、8可以输出相应的恒定电流值；米用振荡器U2B与与非门组成波形发生器与调节电路构成亮度控制电路；亮度控制电路中采用光耦作为电路转换开关；UlA和UlB作为电压比较器，其中2，6脚接控制开关，通过比较控制端与3脚、5脚的电压关系选通光耦工作或断开，OUT端相应的输出28V电源或脉宽调制信号PWM与LED灯条电路板控制信号输入端连接控制LED发光亮度。
【文档编号】H05B37/02GK203814008SQ201420159553
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】张九毜 申请人:宝鸡市航宇光电显示技术开发有限责任公司