專利名稱：Led照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
伴著科技創(chuàng)新的日新月異，人類對綠色環(huán)保的追求日趨強烈，可持續(xù)發(fā)展成為全社會的永恒主題。與人們生活密切相關(guān)的綠色照明一發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)，因其節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點，被認(rèn)為是最有可能替代白熾燈的第四代照明光源，受到廣泛矚目。但散熱與光強問題成了 LED照明燈發(fā)展與普及道路上的絆腳石。迄今為止，國內(nèi)外對LED照明燈的散熱與光強問題進行了大量研究，提出了多種優(yōu)化與設(shè)計方法。本發(fā)明--LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)合熱學(xué)理論及實際模型測試結(jié)果，確定合理尺寸，并采用優(yōu)化后的非均勻布燈方式，即從燈具中心處向兩邊逐漸減小相鄰兩顆LED之間的間距，從而在減少中心溫差的同時，降低整個燈板的平均溫度，提高散熱效率；基于光學(xué)原理，采用能形成矩形光斑的復(fù)眼透鏡光學(xué)組對光源進行二次配光，采用底座 傾角對光分布進行三次調(diào)整，從而在實現(xiàn)均勻照明的同時又保證了高的光利用率，提升發(fā)光強度。立足熱學(xué)與光學(xué)理論基礎(chǔ)對LED照明燈進行設(shè)計，運用實際模型測試結(jié)果進一步優(yōu)化，可靠性高，成本低，在經(jīng)久耐用的質(zhì)量要求上又實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念，可以廣泛應(yīng)用于公共交通的晚間路燈照明，也可以作為特殊場合的高亮探照燈使用。
背景技術(shù)：
目前LED在工作過程中產(chǎn)生熱量，這些熱量如果不能迅速耗散而積聚起來，導(dǎo)致LED芯片的溫度過高，將引起其電、光、色等性能發(fā)生變化，嚴(yán)重影響LED的工作性能。且單顆LED芯片的功率不大，光效不高，光通量無法滿足通用照明所要求的接近1000流明的標(biāo)準(zhǔn)。如何通過優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)最大散熱量與高亮度成為LED照明技術(shù)的一個重要研究課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，通過對LED照明燈的散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)最大散熱量與高亮度，且工作可靠性高，制作成本低，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是可接入220V交流電，且主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，發(fā)光的同時提高LED照明燈的散熱效率。所發(fā)出的光線經(jīng)過包裹在外部的二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)和底座傾角設(shè)計的三次調(diào)整(4)，達(dá)到高亮度照明的同時使路面的光照度非常均勻。主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，從燈具中心處向兩邊逐漸減小相鄰兩顆LED之間的間距，從而在減少中心溫差的同時，降低整個燈板的平均溫度，提高散熱效率。LED照明燈二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)，當(dāng)光源發(fā)出的光線由中央準(zhǔn)直透鏡和拋物面反射器調(diào)制后，形成一束平行于主光軸的準(zhǔn)直光束入射到復(fù)眼透鏡的內(nèi)表面，復(fù)眼透鏡上的每個微透鏡單元將入射的平行光調(diào)制成出射角度為26°的光束射出至路面，實現(xiàn)聞売度。三次調(diào)整的底座傾角設(shè)計(4)，將不同排的LED傾斜不同的角度，使得它們負(fù)責(zé)路面上不同區(qū)域的照明，從而使路面的光照度非常均勻。

圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是采用非均勻布燈方式的LED陣列示意圖；圖3是LED照明燈二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組結(jié)構(gòu)圖；圖4是三次調(diào)整的底座傾角設(shè)計示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實例和附圖對本發(fā)明-LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)作詳細(xì)說 明。如圖I所示，將220V交流電接入電源導(dǎo)線，供給主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，使LED照明燈提高散熱效率。所發(fā)出的光線經(jīng)過二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)和底座傾角設(shè)計的三次調(diào)整(4)，達(dá)到高亮度照明的同時使路面的光照度非常均勻。如圖2所示，是主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列，從燈具中心處向兩邊逐漸減小相鄰兩顆LED之間的間距，從而在減少中心溫差的同時，降低整個燈板的平均溫度，提高散熱效率。如圖3所示，是LED照明燈二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組，當(dāng)光源發(fā)出的光線由中央準(zhǔn)直透鏡和拋物面反射器調(diào)制后，形成一束平行于主光軸的準(zhǔn)直光束入射到復(fù)眼透鏡的內(nèi)表面，復(fù)眼透鏡上的每個微透鏡單元將入射的平行光調(diào)制成出射角度為26°的光束射出至路面，實現(xiàn)聞売度。如圖4所示，是三次調(diào)整的底座傾角設(shè)計，將不同排的LED傾斜不同的角度，使得它們負(fù)責(zé)路面上不同區(qū)域的照明，從而使路面的光照度非常均勻。
權(quán)利要求1.LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)置有可接入220V交流電，且主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，發(fā)光的同時提高LED照明燈的散熱效率，所發(fā)出的光線經(jīng)過包裹在外部的二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)和底座傾角設(shè)計的三次調(diào)整(4)，達(dá)到高亮度照明的同時使路面的光照度非常均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，其特征還在于，所述的主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，從燈具中心處向兩邊逐漸減小相鄰兩顆LED之間的間距，從而在減少中心溫差的同時，降低整個燈板的平均溫度，提高散熱效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，其特征還在于，所述的LED照明燈二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)，當(dāng)光源發(fā)出的光線由中央準(zhǔn)直透鏡和拋物面反射器調(diào)制后，形成一束平行于主光軸的準(zhǔn)直光束入射到復(fù)眼透鏡的內(nèi)表面，復(fù)眼透鏡上的每個微透鏡單元將入射的平行光調(diào)制成出射角度為26°的光束射出至路面，實現(xiàn)高亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，其特征還在于，所述的三次調(diào)整的底座傾角設(shè)計(4)，將不同排的LED傾斜不同的角度，使得它們負(fù)責(zé)路面上不同區(qū)域的照明，從而使路面的光照度非常均勻。
專利摘要本實用新型是一種LED照明燈散熱優(yōu)化與光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，包括有主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻布燈方式的LED陣列(2)，LED照明燈二次配光的復(fù)眼透鏡光學(xué)組(3)，三次調(diào)整的底座傾角設(shè)計(4)；采用優(yōu)化后的非均勻布燈方式，即從燈具中心處向兩邊逐漸減小相鄰兩顆LED之間的間距，從而在減少中心溫差的同時，降低整個燈板的平均溫度，提高散熱效率；采用能形成矩形光斑的復(fù)眼透鏡光學(xué)組對光源進行二次配光，采用底座傾角對光分布進行三次調(diào)整，從而在實現(xiàn)均勻照明的同時又保證了高的光利用率，提升發(fā)光強度；可靠性高，成本低，在經(jīng)久耐用的質(zhì)量要求上又實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念，可以廣泛應(yīng)用于公共交通的晚間路燈照明，也可以作為特殊場合的高亮探照燈使用。
文檔編號F21V13/04GK202561693SQ20122014022
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者李勁松, 張獻(xiàn), 金亮, 楊慶新, 李陽 申請人:天津工業(yè)大學(xué)