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大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具

阅读:2发布:2022-11-21

专利汇可以提供大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,它主要包括 支撑 体、 轴承 组合、“U”形 支架 ,电源控制箱,其特征在于,它还包括:一个 光源 安装板,225个LED光源组成组合矩阵形LED光源;一个光源安装板及 散热 板、一组 散热片 组成大功率LED整体散热模 块 ,并与冷却循环系统连接;一个驱动电源,与LED光源及 水 平方位 角 旋转用直流 电机 和 俯仰 角调整用直流电机连接;一个水平方位旋转的 传动系统 ,用于水平385°旋转;一个俯仰角调整的传动系统,用于±20°的俯仰运动;一个计算机控制系统,用于对LED光源进行灯语通信和 眩光 频闪控制。,下面是大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具专利的具体信息内容。

1.一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,包括支撑体(1),轴承组合(6),“U”形支架(10),电源控制箱(8),其特征在于它还包括:
一个组合矩阵形LED光源,由一个光源安装板(15),225个LED光源(17)组成; 一个大功率LED矩阵形光源的整体散热,由光源安装板(15),散热板(16)以及一组鳍状散热片(22),外接冷却循环系统,用于LED光源的强制散热;
一个驱动电源(9),安装于电源控制箱(8)内,与LED光源(17),平方位旋转用直流电机(3)和俯仰角调整直流电机(13)电气连接,提供驱动控制电源;
一个用于水平方位角旋转的传动系统(2),安装于支撑体(1)内,用于实现照明光源水平385°方位角旋转;
一个用于俯仰角调整的传动系统(14),通过自身法兰安装于支架(10)左上端的支撑件(11)上,其输出轴安装于连接件(12)孔内,并固定为一整体,用于传递动,实现±20°的俯仰角调整;
一个计算机控制系统,主要由计算机(29),显示屏(32),控制器(30)及其驱动控制板(31)组成,用于对LED矩阵光源灯语通信、眩光频闪进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述组合矩阵形LED光源,其光源安装板(15),由750×720的合金板制成,225个LED光源按横15,纵15组成正方形矩阵光源,功率2250W,外形与灯筒(18),玻璃板(19),压圈(20)组成一个可透光的封闭整体。
3.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述大功率LED矩阵光源的整体散热模块,由光源安装板(15),与LED光源组成组合矩阵光源后,电气引线从光源安装板背面的槽中引出,然后再与镶嵌好鳍形散热片(22)的散热板(16)连接成一个外形750×720的整体,在散热板(16)的平面上,设计了一个不锈制成的冷却箱(21),将散热板(16)平面及所有散热片(22)包在其中,冷却箱(21)内充满冷却介质水或油,与散热板(16)安装处用胶进行防漏密封,冷却箱上部设一个接头(23),下部设一个接头(24),分别与附设的冷却循环系统相连。
4.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述驱动电源(9),功率2500W,交流220V,50/60Hz输入,采用PWM芯片控制、多路直流恒流输出设计,每路分别驱动控制8-16个LED光源(17),同时为水平方位角旋转用直流电 机(3)和俯仰角调整用直流电机(13)提供电源,电路采用过压保护设计。
5.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述用于水平方位角旋转的传动系统(2),由水平方位角旋转用直流电机(3),减速机构(4),联轴节(5),轴承组合(6),轴(7)组成,减速机构(4)传动比设计为常数,其水平方位角旋转用直流电机(3)有调速机构。
6.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述用于俯仰角调整的传动系统(14),由俯仰角调整用直流电机(13)和其传动系统(14)组成,其传动系统(14)的传动比设计为常数,俯仰角调整用直流电机(13)有调速机构。
7.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:LED光源(17),由反射镜(25),已封装的发光二极管(26),光源电路板(27)和接头(28)组成,安装于光源安装板(15)上,反射镜(25)其反射面按y2=7.48x抛物面方程设计,焦点P/2=1.87,抛物面为深锥形,口部尺寸φ39,底部尺寸φ8.5,长50,表面加工至镜面并经真空膜处理,已封装发光二极管(26),与光源电路板(27)封装后是一个整体,其电气引线从接头(28)的小孔中引出,与驱动电源(9)电气连接,它是一个单点10W的大功率LED白光光源,光束角15°,安装于抛物面焦点上,光源电路板(27),安装于铝质接头(28)的台阶孔中,底部用硅胶粘接,并通过反射镜(25),接头(28)的螺纹旋紧压在反射镜(25)尾部的小平面上,接头(28)通过尾端螺纹安装在光源安装板(15)上。
8.根据权利要求1所述的一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,其特征在于:所述计算机控制系统,由计算机(29),显示屏(32),控制器(30)及其驱动控制板(31)组成,控制器(30),主要包括电源板、CPU板、驱动控制板(31)。

说明书全文

大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,它采用225个单点10W大功率LED白光光源组成纵15排,横15个,尺寸700×700的矩阵形光源,配以PWM控制的大功率驱动电源,用计算机进行控制,实现数字化操作,安装于舰船上,用于海面上超远程聚光搜索照明,海上灯语信号通信,灯光频闪眩目警示等。

背景技术

[0002] 目前我国舰船用超远程特种照明器具,主要由欧美国家进口,一般采用HID光源。LED光源自投放市场以来,技术不断提升,应用领域逐步扩大,并以其自身的高效节能、环保、长寿等特殊优势,不断取代白炽灯荧光灯和HID照明。但由于单点大功率LED的功率问题,大功率LED的散热问题,不能得到有效解决,制约了在大功率超远程聚光照明领域的应用。随着大功率LED技术研发的不断推进,LED在本领域应用的条件逐步成熟。 发明内容
[0003] 本实用新型一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,旨在用于舰船上实施海上超远程聚光搜索照明、海上灯语信号通信、灯光频闪眩目警示,并逐步取代HID照明,为实现上述目标,本实用新型的技术方案是:
[0004] 本实用新型包括由底座和筒体焊接而成的支撑体1和轴承组合6组成的一个支撑件,用于支撑本实用新型的其它部位,并向客户提供安装基准;还包括电源控制箱8,用于安装驱动电源9和控制器30,其底部与轴承组合6连接,传递旋转动,同时能在轴承组合6上转动;还包括安装于电源控制箱8上的“U”形支架10以及其上两侧上端的两个支撑件
11,并通过支撑件11上的轴套,安装光源安装板15,其特征在于它还包括: [0005] 一个组合矩阵形LED光源,由一个光源安装板15,225个LED光源17组成; [0006] 一个大功率LED矩阵形光源的整体散热模,由光源安装板15,散热板16以及一组鳍状散热片22,外接冷却循环系统,用于LED光源的强制散热;
[0007] 一个驱动电源9,安装于电源控制箱8内,与LED光源17,平旋转用直流电机3和俯仰调整用直流电机13电气连接,提供驱动控制电源;
[0008] 一个用于水平方位旋转的传动系统2,安装于支撑体1内,用于实现照明光源水平385° 方位角旋转;
[0009] 一个用于俯仰角调整的传动系统14,通过自身法兰安装于支架10左上端的支撑件11上,其输出轴安装于连接件12孔内,并固定为一整体,用于传递动力,实现±20°的俯仰角调整;
[0010] 一个计算机控制系统,主要由计算机29,显示屏32,控制器30及其驱动控制板31组成,用于对LED矩阵光源灯语通信、眩光频闪进行控制。
[0011] 本实用新型所述组合矩阵形LED光源,其光源安装板15,由750×720的合金板制成,225个LED光源17按横15,纵15组成正方形矩阵光源,功率2250W,外形与灯筒18,玻璃板19,压圈20组成一个可透光的封闭整体。
[0012] 本实用新型所述大功率LED矩阵光源的整体散热模块,由光源安装板15,与LED光源组成组合矩阵光源后,电气引线从光源安装板背面的槽中引出,然后再与镶嵌好鳍形散热片22的散热板16连接成一个外形750×720的整体,在散热板16的平面上,设计了一个不锈制成的冷却箱21,将散热板16平面及所有散热片22包在其中,冷却箱21内充满冷却介质水或油,与散热板16安装处用胶进行防漏密封,冷却箱上部设一个接头23,下部设一个接头24,分别与附设的冷却循环系统相连。
[0013] 本实用新型所述驱动电源9,安装于电源控制箱8内,功率2500W,交流220V,50/60Hz输入,采用PWM芯片控制、多路直流恒流输出设计,每路分别驱动控制8-16个LED光源17,同时为水平旋转用直流电机3和俯仰角调整用直流电机13提供电源,电路采用过压保护设计。
[0014] 本实用新型所述用于水平方位旋转的传动系统2,安装于支撑件1内,由水平旋转用直流电机3,减速机构4,联轴节5,轴承组合6,轴7组成,减速机构4传动比设计为常数,水平旋转用直流电机3有调速机构。
[0015] 本实用新型所述用于俯仰角调整的传动系统14,由俯仰角调整用直流电机13及其传动系统14组成,通过法兰与支架10上左侧支撑件11安装固定,其传动系统14的传动比设计为常数,其直流电机13有调速机构,其输出轴与光源安装板15上左侧的支撑件11的孔固定连接,用于传递运动动力。
[0016] 本实用新型所述LED光源17,由反射镜25,已封装的发光二极管26,光源电路板27和接头28组成,安装于光源安装板15上,反射镜25其反射面按y2=7.48x抛物面方程设计,焦点P/2=1.87,抛物面为深锥形,口部尺寸φ39,底部尺寸φ8.5,长50,表面加工至镜面并经真空膜处理,已封装发光二极管26,与光源电路板27封装后是一个整体,其电气引线从接头28的小孔中引出,与驱动电源9电气连接,LED光源17是一个单点10W的大功率LED 白光光源,光束角15°,安装于抛物面焦点上,光源电路板27,安装于铝质接头
28的台阶孔中,底部用硅胶粘接,并通过反射镜25,接头28的螺纹旋紧压在反射镜25尾部的小平面上,接头28通过尾端螺纹安装在光源安装板15上。
[0017] 本实用新型所述计算机控制系统,由计算机29,显示屏32,控制器30及其驱动控制板31组成,其控制器30主要包括驱动控制板31,电源板,CPU板。
[0018] 本实用新型的有益效果是:能实现海面上360°全方位,10Km远的远距离照明以及照明频闪、灯语通信等,比白炽灯、HID灯更加节能和环保,具有更长的使用寿命。 附图说明
[0019] 图1是本实用新型结构的主视图
[0020] 图2是本实用新型结构的侧视图
[0021] 图3是本实用新型LED光源17的结构示意图
[0022] 图4是本实用新型控制原理示意框图

具体实施方式

[0023] 如图1和图2所示,一种大功率组合矩阵形LED智能化特种照明器具,包括一个支撑组件,由支撑体1,轴承组合6组成;还包括一个电源控制箱8,底部与轴承组合6连接传递旋转动力,上部与支架10连接,支撑组合矩阵光源的光源安装板15,内部安装驱动电源9及控制器30;还包括直接支撑LED组合矩阵光源的光源安装板15的一个“U”形支架10,安装于电源控制箱8上,两个带轴套的“L”形支撑件11,固定在支架10的上端两侧,安装后两支撑件11的轴套在同一轴心线上,用以支撑和安装光源安装板15;其特征在于,它还包括:
[0024] 一个光源安装板15,225个LED光源17,LED光源17安装于光源安装板15上,组成组合矩阵形LED光源,提供照明、眩目频闪、灯语通信的光源;
[0025] 一个光源安装板15,一个散热板16,一组鳍状散热片22,组成一个大功率LED矩阵光源的整体散热模块,外接冷却循环系统,用于LED光源的强制散热;
[0026] 一个驱动电源9,安装于电源控制箱8内,与LED光源、水平旋转用直流电机3和俯仰角调整用直流电机13电气连接,提供驱动控制电源;
[0027] 一个用于水平方位调整的传动系统2,安装于支撑体1内,用于实现照明光源水平385°方位角旋转;
[0028] 一个用于俯仰角调整的传动系统14,通过自身法兰安装于支架10左上端的支撑件11上, 其输出轴安装于连接件12孔内,并固定为一整体,用于传递动力,实现±20°的俯仰角调整;
[0029] 一个计算机控制系统,主要由计算机29,显示屏32,控制器30,控制板31组成,用于对LED矩阵光源灯语通信、眩光频闪进行控制。
[0030] 光源安装板15,由750×720的铝合金板制成,225个LED光源按横15,纵15组成正方形矩阵光源,功率2250W,外形与灯筒18,玻璃板19,压圈20组成一个可透光的封闭整体;
[0031] 光源安装板15,与LED光源组成矩阵光源后,电气引线从光源安装板背面的槽中引出,然后再与镶嵌好鳍形散热片22的散热板16连接成一个外形750×720的整体散热模块,225个大功率LED光源发出的热量传导到整体散热模块上,为强制散热,也为抵御海面上的盐雾浸蚀,在散热板16的平面上,设计了一个不锈钢板制成的冷却箱21,将散热板16平面及所有散热片22包在其中,冷却箱21内充满冷却介质水或油,与散热板16安装处用硅胶进行防漏密封,冷却箱上部设一个接头23,下部设一个接头24,分别与附设的冷却循环系统相连,用循环介质水或油循环带走热量,实施强制冷却,使LED光源温升得到可靠控制。
[0032] 驱动电源9,功率2500W,交流220V,50/60Hz输入,采用PWM芯片控制、多路直流恒流输出,每路分别驱动控制8-16个LED光源17,同时为水平旋转用直流电机3和俯仰角调整用直流电机13提供动力,电路采用过压保护设计,确保工作安全。
[0033] 用于水平方位旋转的传动系统2,由水平旋转用直流电机3,减速机构4,联轴节5,轴承组合6,轴7组成,其直流电机3驱动减速机构4,联轴节5,轴7及轴承组合转动,实现照明光源水平385°旋转。减速机构4传动比是常数,其直流电机3有调速机构,照明光源水平旋转角速度1~20°/S通过调整其直流电机3的转速实现。
[0034] 用于俯仰角调整的传动系统14,由俯仰角调整用直流电机13和其传动系统14组成,其直流电机13驱动其传动系统14,其传动系统14的输出轴带动光源安装板15转动,实现光源安装板完成±20°的俯仰运动。其传动系统14的传动比是一定的,其直流电机13有调速机构,±20°俯仰运动的角速度1~10°/S由调整其直流电机13的转速实现。 [0035] 图3是本实用新型的LED光源17的结构示意图。LED光源17由反射镜25,已封装的发光二极管26,光源电路板27和接头28组成,安装于光源安装板15上,反射镜25由铝合金制成,外形加工散热槽,其反射面按y2=7.48x抛物面方程设计,焦点P/2=1.87,抛物面为深锥形,口部尺寸φ39,底部尺寸φ8.5,长50,表面加工至镜面并经真空镀膜处理;已封装发光二极管26,与光源电路板27封装后是一个整体,其电气引线从接头28的小孔中引出,与驱动电源9电气连接,它是一个单点10W的大功率LED白光光源,光束角15°,光效大于120~ 150Lm/w,显色指数大于60,安装于抛物面焦点上,光源电路板27,安装于铝质接头28的台阶孔中,底部用硅胶粘接,并通过反射镜25,接头28的螺纹旋紧压在反射镜25尾部的小平面上,接头28通过尾端螺纹安装在光源安装板15上。
[0036] 图4是本实用新型控制原理框图,本实用新型主要功能的控制方式是: [0037] (1)驱动电源9恒流输出多路直流电流分别对225个LED光源进行满功率点灯或减光点灯;
[0038] (2)驱动电源9直流输出分别驱动水平旋转用直流电机3和俯仰角调整用直流电机13,通过各传动系统分别实现385°水平方位角旋转和±20°俯仰角调整,并通过水平旋转用直流电机3和俯仰角调整用直流电机13调速,实现水平方位角旋转和俯仰角调整的1~20°/S和1~10°/S的角速度调整;
[0039] (3)计算机29通过控制器30及驱动控制板31对225个LED光源以1~30Hz的频率进行眩目频闪,对设定的字母、符号、勤务的灯光模式进行灯语通信实施控制,并通过显示屏32进行实时显示。
[0040] 控制器30,主要包括电源板、CPU板、驱动控制板31,电源板确保控制器和220V电源隔离,同时为CPU板、驱动控制板31提供低压直流电源;CPU板做控制系统计算,并与计算机通信;驱动控制板31执行按LED光源17设定的频率眩目频闪,按灯语通信设定的灯光模式进行灯语通信。
[0041] 工作时,接通220V交流电源,驱动电源9工作,提供多路低压直流电流,供LED光源17工作,225个LED光源立即点亮,通过反射镜25聚光反射,经过玻璃板19射出光束大小约700mm的白色光柱,照射距离达10Km,若有需要也可减光照射。
[0042] 若需要在水平方向自动旋转385°照明搜索,由驱动电源9向水平旋转用直流电机3供电,其直流电机3按设定转速带动固定传动比的用于水平方位旋转的传动系统2工作,即其直流电机3带动减速机构4、联轴节5,轴7及轴承组合6水平旋转,从而带动电源控制箱8,支架10及其安装在上的光源安装板15以一定的角速度从0°←→385°往返旋转,往返用限位开关控制。本实用新型设计水平方位旋转角速度为1~20°/S,通过其直流电机3调速实现。
[0043] 若需要在空间进行±20°的俯仰照明,由驱动电源9向俯仰角调整直流电机13供电,其直流电机13驱动用于俯仰角调整的传动系统14,其传动系统14的输出轴转动,并通过与之固定连接的光源安装板15上左侧连接件12带动光源安装板15转动,以一定的角速度按“0°→+20°→0°→-20°→0°”的运动模式进行俯仰照明。本实用新型设计俯仰角调整速度为 1~10°/S,其传动系统14的传动比是恒定的,实现俯仰角速度调整用其直流电机13的调速实现。
[0044] 灯语通信和眩光频闪用计算机控制。计算机29通过控制器30,驱动控制板31执行。计算机29的软件设计中设计频闪频率范围为1~30Hz,灯语通信设计按字母、数目、勤务的各种不同长短闪光的特殊规定,并按设定功能通过控制器30、驱动控制板31执行控制,执行过程在显示屏32上实时显示。
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