一种led射灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED射灯，包括接口、LED驱动器、透光组件、LED模组、金属鳍片散热器以及灯壳组件，接口分别与LED驱动器、LED模组、金属鳍片散热器实现电连接，LED驱动器、透光组件、LED模组、金属鳍片散热器均位于灯壳组件内，金属鳍片散热器的内部为圆锥形空腔，LED驱动器安装在该空腔内；灯壳组件包括塑料外壳底座、塑料外壳下盖以及塑料外壳上盖，塑料外壳底座、塑料外壳下盖以及塑料外壳上盖组成一个封闭空间，塑料外壳底座与接口固定连接，塑料外壳底座、塑料外壳下盖通过螺钉与金属鳍片散热器固定。本实用新型采用上述结构，能够使LED射灯散热性较好，确保LED模组的正常工作。
【专利说明】一种LED射灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED领域，具体是一种LED射灯。
【背景技术】
[0002]LED射灯是一种高效的光源，由于具有寿命长、能耗低、节能环保等优点，正广泛应用于民用、商业等照明领域。但是，由于LED射灯体积小，驱动器腔体小，开关型TRIAC调光电源很难做到如此小的体积，且LED射灯大多具有金属外壳，对操作安全性要求较高，所以LED射灯大部分都不具备调光功能，在不需要100%亮度的情况下，仍然是在浪费资源。即使是具有调光功能的射灯，调光效果也不理想，对调光器的兼容性有限。另外，目前的LED射灯还存在散热性不好的问题，极影响LED灯的工作状态及使用寿命。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种LED射灯，解决了目前的LED射灯散热性较差，容易影响LED模组正常工作的问题。
[0004]本实用新型的另一个目的是使LED射灯具备调光功能，且具有较佳的调光效果，避免资源浪费。
[0005]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:一种LED射灯，包括接口、LED驱动器、透光组件、LED模组、金属鳍片散热器以及灯壳组件，接口分别与LED驱动器、LED模组、金属鳍片散热器实现电连接，LED驱动器、透光组件、LED模组、金属鳍片散热器均位于灯壳组件内，所述金属鳍片散热器的内部为圆锥形空腔，LED驱动器安装在该空腔内。金属鳍片散热器是常见的一种散热器，它由多个鳍片组叠而成，采用该结构能够增大散热面积。
[0006]进一步地，所述灯壳组件包括塑料外壳底座、塑料外壳下盖以及塑料外壳上盖，塑料外壳底座、塑料外壳下盖以及塑料外壳上盖组成一个封闭空间，塑料外壳底座与接口固定连接，塑料外壳底座、塑料外壳下盖通过螺钉与金属鳍片散热器固定。
[0007]进一步地，所述透光组件包括透镜、透镜盖板及透镜卡子，透镜通过透镜卡子固定在塑料外壳上盖上，透镜盖板位于透镜的上方。
[0008]进一步地，所述LED驱动器包括输入保护单元、半桥整流单元、电压采样单元、控制单元、隔离变换单元以及输出驱动单元，所述输入保护单元的输出端与半桥整流单元的输入端连接，半桥整流单元的输出端与控制单元、电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与控制单元的另一输入端连接，控制单元的输出端与隔离变换单元的输入端连接，隔离变换单元的输出端与输出驱动单元的输入端连接。
[0009]进一步地，所述输入保护单元包括保险丝和压敏电阻R1，保险丝的一端作为输入端连接火线L，另一端和压敏电阻Rl的一端相连接，保险丝的另一端还与半桥整流单元的一个输入端相连；压敏电阻Rl的另一端作输入端连接零线N，同时该端还与半桥整流单元的另一个输入端相连接。
[0010]进一步地，所述半桥整流单元包括整流二极管D1，整流二极管Dl的阳极与保险丝、压敏电阻Rl的一端连接。
[0011]进一步地，所述电压采样单元包括电阻R2、电阻R3、整流二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，所述电阻R2的一端与整流二极管Dl的阴极连接，电阻R2的另一端与整流二极管D2的阳极连接，所述电阻R3的一端与整流二极管D2的阳极连接，另一端与零线N连接，所述稳压二极管D3的阳极与零线N连接，稳压二极管D3的阴极与整流二极管D2的阴极连接，所述电容Cl的一端与整流二极管D2的阴极连接，另一端与零线N连接。
[0012]进一步地，所述控制单元包括控制芯片Ul、功率场效应管D5、电阻R4、电阻R5、电容C2，所述整流二极管D2的阴极、稳压二极管D3的阴极、电容Cl的一端共同连接到控制芯片Ul的VREF端，控制芯片Ul的供电端HV直接连接到整流二极管Dl的阴极；控制芯片Ul的固定导通时间控制端RT通过串联R4连接到零线；控制芯片Ul的负反馈输入端CS与功率场效应管D5的源极端、电阻R5的一端连接；控制芯片Ul的输出控制端DRV与功率场效应管D5的栅极端连接，电阻R5的另一端连接到零线N，所述电容C2的一端与控制芯片Ul的内部电源端VCC连接，另一端与零线连接。控制芯片Ul包括6个引出端，分别是VREF端、RT端、CS端、DRV端、HV端、VCC端，VREF端作为外部参考电压接口，为保护信号输入端；RT端为固定导通时间控制端；CS端为负反馈输入端；DRV端为输出控制端；HV端为供电端；VCC端为内部电源端，该芯片主要通过设定电阻R4的阻值来设定输出电流，本领域的技术人员能够知晓其结构，也能够采用不同的结构来实现上述各个引出端的功能。
[0013]进一步地，所述隔离变换单元包括二极管D4和隔离变压器SI，二极管D4的阳极与功率场效应管D5的漏极、隔离变压器SI初级的一端连接，二极管D4的阴极与半桥整流单元的输出正端、隔离变压器SI初级的另一端连接。
[0014]进一步地，所述输出驱动单元包括二极管D6，二极管D6的阳极与隔离变压器SI次级的一端连接，二极管D6的阴极与LED模组的正端连接，LED模组的负端连接到隔离变压器SI次级的另一端。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本实用新型通过采用将金属鳍片散热器的内腔设置呈圆锥形，并将LED驱动器安装在里面，这样不仅方便了 LED驱动器的固定，同时使LED驱动器与散热器的接触空间更大，LED驱动器产生的热量能够及时地被散热器除去，从而使整个灯壳内的温度维持在一个正常的范围内，为LED模组的工作提供了一个稳定的环境。
[0017](2)本实用新型的LED驱动器采用半桥整流、控制输出的方式，对LED模组进行驱动，既具有开关电源的高转换效率，又具有线性光源的理想调光效果，由于LED射灯具有线性光源的特性，因此对TRIAC调光器的适应性强、调光效果好，同时，还能满足LED射灯体积小、驱动器腔体小的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型的实施例3的LED驱动器原理框图；
[0021]图4为本实用新型的实施例3的LED驱动器电路原理图；
[0022]图5为输入的单向正弦脉冲波形图；[0023]图6为输出电压波形图；
[0024]图7为交流市电的电压波形被切去一部分后的波形图；
[0025]图8为输出电压波形图。
[0026]【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
[0028]实施例1:
[0029]如图1所示，本实施例所述的一种LED射灯，包括接口 1、LED驱动器2、透光组件、LED模组8、金属鳍片散热器10以及灯壳组件，接口 I分别与LED驱动器2、LED模组8、金属鳍片散热器10实现电连接，LED驱动器2、透光组件、LED模组8、金属鳍片散热器10均位于灯壳组件内。
[0030]本实施例的金属鳍片散热器10的内部为圆锥形空腔，LED驱动器2安装在该空腔内，整个金属鳍片散热器10将LED驱动器2包裹住，使LED驱动器2产生的热量能够及时从灯壳内除去，确保灯壳内的电子元器件始终工作在合适的温度下。之所以将金属鳍片散热器10的内部设计为圆锥形空腔，一来是便于安放LED驱动器2，二来这种结构能够避免热量堆积，便于热量的散失。
[0031]实施例2:
[0032]本实施例与实施例1基本相同，不同的地方是，本实施例的灯壳组件包括塑料外壳底座3、塑料外壳下盖4以及塑料外壳上盖5，塑料外壳底座3、塑料外壳下盖4以及塑料外壳上盖5组成一个封闭空间，塑料外壳底座3与接口 I固定连接，塑料外壳底座3、塑料外壳下盖4通过螺钉11与金属鳍片散热器10固定，这种结构下，方便了灯壳内的各个器件的安装，尤其是金属鳍片散热器10的安装固定，同时，整个灯壳采用塑料结构，不仅起到了很好的绝缘作用，同时整个射灯的质量较轻，安装的时候螺钉的承重更小，有利于延长射灯的使用寿命。
[0033]另外，本实施例的透光组件包括透镜7、透镜盖板6及透镜卡子9，透镜7通过透镜卡子9固定在塑料外壳上盖5上，透镜盖板6位于透镜7的上方。
[0034]实施例3:
[0035]如图2所示，本实施例与实施例1或实施例2基本相同，不同的地方是，本实施例的LED驱动器2包括输入保护单元、半桥整流单元、电压采样单元、控制单元、隔离变换单元以及输出驱动单元，所述输入保护单元的输出端与半桥整流单元的输入端连接，半桥整流单元的输出端与控制单元、电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与控制单元的另一输入端连接，控制单元的输出端与隔离变换单元的输入端连接，隔离变换单元的输出端与输出驱动单元的输入端连接。
[0036]如图3所示，本实施例的输入保护单元包括保险丝和压敏电阻R1，保险丝的一端作为输入端连接火线L，另一端和压敏电阻Rl的一端相连接，保险丝的另一端还与半桥整流单元的一个输入端相连；压敏电阻Rl的另一端作输入端连接零线N，同时该端还与半桥整流单元的另一个输入端相连接。
[0037]本实施例的半桥整流单元包括整流二极管D1，整流二极管Dl的阳极与保险丝、压敏电阻Rl的一端连接。[0038]本实施例的电压采样单元包括电阻R2、电阻R3、整流二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，所述电阻R2的一端与整流二极管Dl的阴极连接，电阻R2的另一端与整流二极管D2的阳极连接，所述电阻R3的一端与整流二极管D2的阳极连接，另一端与零线N连接，所述稳压二极管D3的阳极与零线N连接，稳压二极管D3的阴极与整流二极管D2的阴极连接，所述电容Cl的一端与整流二极管D2的阴极连接，另一端与零线N连接。
[0039]本实施例的控制单元包括控制芯片U1、功率场效应管D5、电阻R4、电阻R5、电容C2，所述整流二极管D2的阴极、稳压二极管D3的阴极、电容Cl的一端共同连接到控制芯片Ul的VREF端，控制芯片Ul的供电端HV直接连接到整流二极管Dl的阴极；控制芯片Ul的固定导通时间控制端RT通过串联R4连接到零线；控制芯片Ul的负反馈输入端CS与功率场效应管D5的源极端、电阻R5的一端连接；控制芯片Ul的输出控制端DRV与功率场效应管D5的栅极端连接，电阻R5的另一端连接到零线N，所述电容C2的一端与控制芯片Ul的内部电源端VCC连接，另一端与零线连接。
[0040]本实施例的隔离变换单元包括二极管D4和隔离变压器SI，二极管D4的阳极与功率场效应管D5的漏极、隔离变压器SI初级的一端连接，二极管D4的阴极与半桥整流单元的输出正端、隔离变压器SI初级的另一端连接。
[0041]本实施例的输出驱动单元包括二极管D6，二极管D6的阳极与隔离变压器SI次级的一端连接，二极管D6的阴极与LED模组8的正端连接，LED模组8的负端连接到隔离变压器SI次级的另一端。
[0042]本实施例的工作原理:当LED驱动器2前端未连接TRIAC调光器时，交流市电通过保护单元，经半桥整流单元转换成单向正弦脉冲波，如图5所示。通过设定连接到控制芯片Ul的RT端的电阻R4的阻值，设定额定的工作电压对应的输出电流。电压采样单元采样信号判定控制芯片的工作模式，若采样信号小于VREF，则控制芯片Ul以固定的占空比工作，其输出电流电压波形如图6所示。当LED驱动器VDI前端连接TRIAC调光器且处于某一调光状态时，交流市电的电压波形被切去一部分，如图7所示；被切去部分的相位，控制芯片Ul不工作，无输出电流，输出电流波形如图8所示。LED模组有效光输出相应减少，从而起到调光的效果。若采样的信号大于VREF，则电流反馈电阻R5的采样信号有效，通过CS端进入控制芯片Ul，以调整控制芯片Ul的DRV端输出的信号，达到降低输出电流的作用。
[0043]本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外，本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。
【权利要求】
1.一种LED射灯，其特征在于:包括接口(1)、LED驱动器(2)、透光组件、LED模组(8)、金属鳍片散热器(10)以及灯壳组件，接口(I)分别与LED驱动器(2)、LED模组(8)、金属鳍片散热器(10)实现电连接，LED驱动器(2)、透光组件、LED模组(8)、金属鳍片散热器(10)均位于灯壳组件内，所述金属鳍片散热器(10)的内部为圆锥形空腔，LED驱动器(2)安装在该空腔内。
2.根据权利要求1所述的一种LED射灯，其特征在于:所述灯壳组件包括塑料外壳底座(3)、塑料外壳下盖(4)以及塑料外壳上盖(5)，塑料外壳底座(3)、塑料外壳下盖(4)以及塑料外壳上盖(5)组成一个封闭空间，塑料外壳底座(3)与接口(I)固定连接，塑料外壳底座(3)、塑料外壳下盖(4)通过螺钉(11)与金属鳍片散热器(10)固定。
3.根据权利要求2所述的一种LED射灯，其特征在于:所述透光组件包括透镜(7)、透镜盖板(6 )及透镜卡子(9 )，透镜(7 )通过透镜卡子(9 )固定在塑料外壳上盖(5 )上，透镜盖板(6)位于透镜(7)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种LED射灯，其特征在于:所述LED驱动器(2)包括输入保护单元、半桥整流单元、电压采样单元、控制单元、隔离变换单元以及输出驱动单元，所述输入保护单元的输出端与半桥整流单元的输入端连接，半桥整流单元的输出端与控制单元、电压采样单元的输入端连接，所述电压采样单元的输出端与控制单元的另一输入端连接，控制单元的输出端与隔离变换单元的输入端连接，隔离变换单元的输出端与输出驱动单元的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种LED射灯，其特征在于:所述输入保护单元包括保险丝和压敏电阻R1，保险丝的一端作为输入端连接火线L，另一端和压敏电阻Rl的一端相连接，保险丝的另一端还与半桥整流单元的一个输入端相连；压敏电阻Rl的另一端作输入端连接零线N，同时该端还与半桥整流单元的另一个输入端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种LED射灯，其特征在于:所述半桥整流单元包括整流二极管D1，整流二极管Dl的阳极与保险丝、压敏电阻Rl的一端连接。
7.根据权利要求6所述的一种LED射灯，其特征在于:所述电压采样单元包括电阻R2、电阻R3、整流二极管D2、稳压二极管D3、电容Cl，所述电阻R2的一端与整流二极管Dl的阴极连接，电阻R2的另一端与整流二极管D2的阳极连接，所述电阻R3的一端与整流二极管D2的阳极连接，另一端与零线N连接，所述稳压二极管D3的阳极与零线N连接，稳压二极管D3的阴极与整流二极管D2的阴极连接，所述电容Cl的一端与整流二极管D2的阴极连接，另一端与零线N连接。
8.根据权利要求7所述的一种LED射灯，其特征在于:所述控制单元包括控制芯片U1、功率场效应管D5、电阻R4、电阻R5、电容C2，所述整流二极管D2的阴极、稳压二极管D3的阴极、电容Cl的一端共同连接到控制芯片Ul的VREF端，控制芯片Ul的供电端HV直接连接到整流二极管Dl的阴极；控制芯片Ul的固定导通时间控制端RT通过串联R4连接到零线；控制芯片Ul的负反馈输入端CS与功率场效应管D5的源极端、电阻R5的一端连接；控制芯片Ul的输出控制端DRV与功率场效应管D5的栅极端连接，电阻R5的另一端连接到零线N，所述电容C2的一端与控制芯片Ul的内部电源端VCC连接，另一端与零线连接。
9.根据权利要求8所述的一种LED射灯，其特征在于:所述隔离变换单元包括二极管D4和隔离变压器SI，二极管D4的阳极与功率场效应管D5的漏极、隔离变压器SI初级的一端连接，二极管D4的阴极与半桥整流单元的输出正端、隔离变压器SI初级的另一端连接。
10.根据权利要求9所述的一种LED射灯，其特征在于:所述输出驱动单元包括二极管D6，二极管D6的阳极与隔离变压器SI次级的一端连接，二极管D6的阴极与LED模组(8)的正端连接，LED模组(8) 的负端连接到隔离变压器SI次级的另一端。
【文档编号】F21V23/00GK203757493SQ201320885670
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】田栋, 封正勇, 郭强, 李东明 申请人:四川新力光源股份有限公司