一种高功率led灯具的矩形配光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于LED灯具技术领域，涉及一种大功率LED灯具，尤其涉及一种能实现大功率LED灯具的矩形配光装置。
【背景技术】
[0002]在全球能源短缺的背景下，节约能源是我们未来面临的重要问题。在照明领域，LED灯具作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。在LED灯具设计中，散热器设计和配光设计尤其重要，散热设计关系到灯具的寿命，而配光设计则和照明效果息息相关。通常，LED灯具中散热器和二次配光器件分别由散热设计人员和光学设计人员设计，并需要开两套模具，然后由两台不同的生产设备生产。图1为市场上一款常见的矩形配光的LED灯具，LED灯具主要包含以下几个部件:灯具固定支架a、驱动电源b、散热器c、LED光源d及矩形配光反射器e，LED灯具的各部件间相互独立，相邻两部件间通过螺丝固定。散热器和二次配光器件独立设计、生产的过程需要支付两套模具费用，占用两套生产设备，因此生产成本高。另外，生产完成后还需要用螺丝把两个部件连接起来，这一组装的工序又必然会增加生产成本，延长生产周期。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本发明的目的是要解决现有技术需要开两套模具，加工成本高、装配工序繁多的技术问题，由此提供一种在散热器上直接实现高功率LED灯具的矩形配光装置。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了达成所述目的，本发明提供一种高功率LED灯具的矩形配光装置，该装置包括散热器、第一反光片、第二反光片、LED光源；散热器由一柱体部和多个散热肋片组成一体结构，柱体部由圆柱体结构部和梯形体结构部构成；在圆柱体结构部圆周面上设置多个散热肋片，每个散热肋片的根部分别与圆柱体结构部连接，第一反光片和第二反光片位于近邻的两个散热肋片之间；第一反光片的反光面与第二反光片的反光面相对放置，第一反光片的一端、第二反光片的一端分别与梯形体结构部的底面两侧边轮廓连接；LED光源位于第一反光片和第二反光片之间并与梯形体结构部的底面上并固定连接；LED光源发出的光由第一反光片和第二反光片配光后射向空间，形成矩形配光。
[0007](三)有益效果
[0008]本发明提出在LED灯具的散热器上实现LED灯具矩形配光，将实现LED灯具矩形配光第一反光片、第二反光片和散热器设计成一体器件，该一体器件既能实现LED灯具散热，又能实现LED灯具矩形配光。本发明提出的散热器和矩形配光第一反光片、第二反光片只需开一个生产模具，用一套挤压设备就能同时生产出来，本发明与现有技术的散热器、矩形配光器件单独设计、生产的制造流程相比，本发明节省了矩形配光器件的开模费用。另外散热器和矩形配光第一反光片、第二反光片为一体结构，它们之间无需装配，这可以减少一道组装工序，降低LED灯具的装配难度，并有利于缩短LED灯具的生产周期。因此，本发明能有效减少矩形配光LED灯具的生产成本并缩短LED灯具的生产周期。
【附图说明】
[0009]图1是现有技术中常见的矩形配光的LED灯具；
[0010]图2是本发明实现高功率LED灯具的矩形配光装置的立体图；
[0011]图3a是本发明实现高功率LED灯具的矩形配光装置的主视图；
[0012]图3b是本发明中角间距与圆心角之间的关系示意图；
[0013]图3c是本发明实现高功率LED灯具的矩形配光装置的另一种实施例的主视图；
[0014]图3d是描述本发明实现的矩形配光的光度分布的C-γ示意图；
[0015]图3e是本发明中反光片拉伸母线的曲线参数示意图；
[0016]图4a是LED光源数量为3个时的一种实施例；
[0017]图4b是LED光源数量为6个时的一种实施例；
[0018]图5是本发明LED光源在XOY平面光线的出射图；
[0019]图6是经图3a实施例装置配光后形成的配光曲线；
[0020]图7是经图3a实施例装置配光后在接收面上形成的光场分布图；
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0022]请参阅图2示出本发明实现高功率LED灯具的矩形配光装置的一种实施例的立体图，所述装置包括散热器1、第一反光片4、第二反光片5、LED光源6 ;散热器I由一柱体部和多个散热肋片3组成一体结构。柱体部由圆柱体结构部2a和梯形体结构部2b构成。在圆柱体结构部2a圆周面上设置多个散热肋片3，每个散热肋片3的根部分别与圆柱体结构部2a连接；第一反光片4和第二反光片5位于近邻的两个散热肋片I之间；第一反光片4的反光面与第二反光片5的反光面相对放置，第一反光片4的一端、第二反光片5的一端分别与梯形体结构部2b的底面2b4两侧边轮廓2b5、2b6连接；LED光源6位于第一反光片4和第二反光片5之间并与梯形体结构部2b的底面2b4上并固定连接。散热器I整体为太阳花型散热器。LED光源6通电工作时，LED光源产生的热量由底面2b4传递到柱体部，通过柱体部和散热肋片3连接的部位将热量从散热肋片3的根部向顶部传递，热量在传递过程中由散热器的各表面在与空气对流的过程中散走。而LED光源6发出的光，一部分直接射向空间，另一部分由第一反光片4和第二反光片5反射后射向空间，形成矩形配光。
[0023]第一实施例，续请参阅图3a示出图2实施例的主视图，其中:
[0024]圆柱体结构部2a的截面由圆弧轮廓2al和一直线边轮廓2a2构成的圆柱体结构；圆弧轮廓2al的半径Rl在20mm至10mm的范围内，圆弧轮廓2al的半径Rl为35mm ;圆弧轮廓2al的圆心角的角度在180°至300°的范围内，实施例中所述圆弧轮廓2al的圆心角的角度选用为270° ;直线边轮廓2a2由圆弧轮廓2al的两个端点连接而成。
[0025]梯形体结构部2b的截面轮廓由直线边轮廓2a2、第一斜边轮廓2bl、第二斜边轮廓2b2和底边轮廓2b3构成；距离7是直线边轮廓2a2与底边轮廓2b3之间的距离，所述距离7的取值范围为O至30mm，实施例中所述距离7选用为12mm。
[0026]请参阅图3b，其中示出的角间距为α是所述第一斜边轮廓2bl、第二斜边轮廓2b2分别与近邻的散热肋片3之间的角间距；梯形体结构部2b的底面2b4为光滑的矩形平面，底面2b4的四条边由两条底边轮廓2b3和第一侧边轮廓2b5、第二侧边2b6轮廓构成。
[0027]圆柱体结构部2a圆周面上的多个散热肋片3用于散热；多个散热肋片3的半径为R2，所述散热肋片3的半径R2选择范围在50mm至300mm，本实施例中散热肋片3的半径R2选用为10mm ;每两个相邻散热肋片3间具有一角间距α，所述角间距α的范围在6°至12°，图3a实施例中的角间距α选用为9° ;多个散热肋片3的数量η由角间距α及圆弧轮廓2al的圆心角Φ据公式(I)确定，本实施例中多个散热肋片的数量选用为29个。相邻两散热肋片3间的角间距α及第一圆弧轮廓2al的圆心角Φ (请参阅图3b)根据LED灯具的功率调整，散热肋片3的数量也随之调整。
[0028]η = [Φ/α ]-1(I)
[0029]其中“[]”为取整数的数学符号。
[0030]请参阅图2及图3a，所述第一反光片4、第二反光片5的一端分别与梯形体结构部2b的底面2b4的两侧边轮廓2b5、2b6组成一体结构；第一反光片4和第二反光片5是关于图3c示出的柱体结构部的坐标系OXYZ的Y轴对称放置，第一反光片4和第二反光片5的面型可以根据配光要求进行设计，可以是直面、抛物面、椭圆面、双曲面、球面和自由曲面中的一种。第一反光片4和第二反光片5的半径可根据配光要求进行调整，不局限于所述散热肋片3的半径R2，本实施例中所述第一反光片4和第二反光片5的半径均与散热肋片3具有相同的半径R2。
[0031]第二实施例，请参阅图3c是直线边轮廓2a2与底边轮廓2b3的距离7等于Omm时的一种实施例，图3c中还示出了本发明中柱体结构部的坐标系OXYZ，原点O为圆弧轮廓2al的圆心，X轴水平向右，Y轴竖直向上，Z轴垂直纸面向外。图3c中示出的矩形配光装置由散热器1、第一反光片4及第二反光片5组成。散热器I由柱体结构部2a和多个散热肋片3组成。柱体结构部2a的截面由圆弧轮廓2al和直线边轮廓2a2构成；本实施例中圆弧轮廓2al的半径Rl选用为35mm ;圆弧轮廓2al的圆心角Φ选用为260° ;直线边轮廓2a2由圆弧轮廓2al的两个端点连接形成。当圆弧轮廓2al的圆心角较大，形成的柱体底面宽度较窄不足以放置LED光源6时，可将柱体结构部2a设计成图3a第一实施例中的圆柱体结构部2a和梯形体结构部2b组合的柱体结构部形式。多个散热肋片3布置在柱体结构部2a的圆周面上，多个散热肋片3的根部与柱体结构部2a连接；本实施例中相邻两散热肋片3的角间距α选用为9° ;多个散热肋片3的数量η同样由公式⑴确定，本实施例中多个散热肋片3的数量选用为25个；多个散热肋片3的半径R2选用为10mm ;第一反光片4和第二反光片5的半径同样不局限于多个散热肋片3的半径，可根据配光要求调整，本实施例中和多个散热肋片3的半径R2相等。
[0032]由于本发明的矩形配光装置只能改变入射到第一反光片和第二反光片上的光线的出射方向(即只能改变C90° -C2700平面配光曲线的光束角)，所以配光要求是对C90° -C270°平面的配光曲线的形状和光束角提出的要求。当配光要求和LED光源6的排布方式确定后，可以确定底边轮廓2b3的长度，然后利用软件模拟得到反光片的面型参数。例如:本实施例中反光片的拉伸母线为椭圆曲线的一部分和梯形体结构部底面2b4相交的开口尺寸由底边轮廓2b3的长度确定，根据配光要求，可以调整椭圆曲线的参数和反光片的半径，用于实现配光要求，所述椭圆曲线的参数为椭圆的长轴、椭圆的短轴。
[0033]对于本实用新型矩形配光装置，采用图3d示出的常用C-γ坐标系统来描述