发光二极管阵列照明光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种照明技术领域的发光二极管阵列照明光学系统，本发明专利技术中：ＡＣ／ＤＣ整流器将交流电转换为直流电，为开关式降压集成电路提供电流；开关式降压集成电路将输入的直流电降压到充电电池的工作电压，并为充电电池提供恒流充电；充电电池在电网断电后为发光二极管提供电源；接触开关在断电之后自动打开开关式升压集成电路；开关式升压集成电路将充电电池的电压升压为ＬＥＤ的工作电压，并输出到稳压电路；稳压电路将开关式升压集成电路输入的电压转为稳定的直流电源，并提供给发光二极管阵列，点亮发光二极管阵列作为照明。本发明专利技术可用于公共场合的照明设备，对减轻城市用电高峰的社会负担，减少费用支出起到积极的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照明
的装置，具体涉及一种发光二极管(LED)阵列照明 光学系统。
技术介绍
现实生活中，人们最离不开的是照明，而现在使用的照明用具大多是白炽灯、荧光 节能灯。而作为一种即节能又环保的新光源LED，很少使用。而在美国、欧洲、日本等发达国 家，近几年LED作为一种新光源巳有突飞猛进的发展，它们的光通量可达80流明以上，可完 全代替白炽灯和荧光灯。 半导体二极管是常用电子元件二极管中的一种类型，发光二极管又叫发射二极 管，是一种能将电能转化变为光能的一种器件，属固态光源。从20世纪60年代第一只发光 二极管问世以来，LED经历了 30多年的指示器和显示器的应用。 随着第三代半导体材料氮化稼的突破和蓝、绿、白光发光二极管的问世，半导体技 术在引发微电子革命之后，又在孕育一场新的产业革命_照明革命，其标志就是用半导体 光源逐步替代白炽灯和荧光灯。科学家预测，按照目前的技术水平和发展趋势，半导体照明 普遍市场开始启动的时间大约会在2006年前后，在未来的5年至10年，这种灯泡很可能成 为下一代照明的主流产品。 现阶段LED照明光源与传统的照明光源相比较，有如下显著的特点 (1)效率高普通的白炽灯采用的是热发光技术，其以发热的形式浪费了 90%的能源，属二次光源，而LED照明灯属一次光源，其耗电量只是同等亮度白炽灯的十分之一，LED照明的应用将大大节约能源，同时还将减少二氧化碳的排放量和荧光灯的汞污染。 (2)光色纯，光线质量高单一颜色LED的光谱狭窄，谱线单一集中在可见光波段。 (3)安全，节能，不引起环境污染、全固态其废弃物不像荧光灯含汞。 (4)寿命长单体LED在10mA电流时，典型的正向偏压为2v。通常需串联限流电阻或用电流源。它的寿命可超过100000h。 一般来讲，普通白炽灯的寿命约为1000h，荧光灯寿命约10000h，而LED的寿命可达2 10万h，可见其寿命长得多。LED发光的响应快，它的响应时间为纳秒级，荧光灯为0. lms，目光灯一般为毫秒级。 (5)可靠、耐用没有传统灯泡的钨丝、玻壳等易损部件，维护费用低廉。 (6)应用灵活体积小，便于造型，可做成点、线、面等各种形式。 (7)体积小，结构牢固LED是用环氧树脂封装固态光源，其结构既不像白炽灯有玻璃泡，灯丝等易损坏部件，也不像荧光灯有体积大的灯管和附件，它是一种全固体结构，因此能经得起震动，冲击而不至损坏，而且体积也相对减小，重量也轻，成本低。 (8)响应快，无频闪响应时间为纳秒级，白炽灯的响应时间为毫秒级。LED照明还具有无频闪、无红外和紫外辐射、光色度纯等优点。 (9)控制灵活通过控制电路很容易调控亮度，实现多样的动态变化效果。 发光二极管的应用现状是基于其诸多优点，现在广泛用于指示灯，信号灯，特大屏3幕显示屏，景观照明等领域。 现有技术中已经有人提出将LED应用于日常照明，比如中国专利CN1945104A，提 出一种LED大功率路灯，该专利技术提出的大功率LED路灯包括灯体、至少一组LED光源及其 散热件，用于LED光源线路连接的金属PCB板；金属PCB板固定在灯体上，其上设置有至少 一个孔，LED散热件安装在孔内，LED散热件的主体为金属柱体，其底部为盘状，固定在灯体 后部内表面上，LED散热件的顶部连接有LED光源。但是该专利仅局限在用大功率LED去 替代路灯，缺少具体的实施方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种将半导体发光材料和充放电电路相结合 的发光二极管阵列照明光学系统，可以用于公共场合的照明设备，对减轻城市用电高峰的 社会负担，减少费用支出起到积极的作用。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案 —种发光二极管阵列照明光学系统，将半导体发光材料和充放电电路相结合，包 括AC/DC整流器、开关式降压集成电路、充电电池、接触开关、开关式升压集成电路、稳压 电路、发光二极管阵列，其中 所述AC/DC整流器连接交流电源，将交流电转换为直流电，为开关式降压集成电 路提供电流； 所述开关式降压集成电路将输入的直流电降压到充电电池的工作电压，并为充电 电池提供恒流充电； 所述充电电池通过开关式降压集成电路实现恒流充电，并在电网断电后为发光二 极管提供电源； 所述接触开关判断交流电的输入是否正常，并在电网断电之后自动打开开关式升 压集成电路； 所述开关式升压集成电路将充电电池的电压升压为LED的工作电压，并输出到稳 压电路； 所述稳压电路将开关式升压集成电路输入的电压转为稳定的直流电源，并提供给 发光二极管阵列，点亮发光二极管阵列作为照明。 所述的开关式降压集成电路、充电电池之间设有滤波电路和光电耦合电路，保证 输出的电压值稳定在一个设定的电压值上，从而对充电电池保证充电最大充电电流不变， 使电池不会过充电。 所述的AC/DC整流器连接有LED指示灯，用于指示交流电是否正常输入，当交流电 正常输入时，该LED指示灯就点亮。 所述的充电电池处也连接有LED指示灯，用于指示充电电池是否正常接入，如果 正常接入，该LED指示灯就点亮。 所述的升压开关式集成电路采用脉冲宽度调制方式。 所述的充电电池可以是现有技术中的任意一种，比如镍氢电池。 本专利技术中，采用开关式降压集成电路，对充电电池恒流充电，在电网断电后自动打开升压集成电路，点亮白色发光二极管作为照明。由于采用了开关式降压集成电路，因此对电网供电范围从AC 90V-260V范围均可正常工作，并且对电池充电电流始终保持恒流充电，确保电池长期充电的可靠性，功率因素可达85%，因此是节能的一种方案。 本专利技术从应用的角度将半导体发光材料和充放电电路相结合，提出了即实用又节能的照明解决方案，用半导体发光材料替代现在社会公用场合的照明设备，并采用充放电电路的设计，对减轻城市用电高峰的社会负担，减少费用支出起到积极的作用，体现了节能应融入们的生活中的目标。 本专利技术的优点是相比市场上同类发光产品而言，体积小是同种产品的五分之一， 发光体的低耗能，能使工作时间延长、替代高耗能产品的应用范围广。它可以用于公共场合 的照明设备，现有的路灯因为没有充放电装置，所以一旦停电，路面会一片漆黑。如果采用 本专利技术对公共场合的照明，可在第一天晚上在提供照明的同时，利用220V市电同时进行充 电，充满自动切断充电。第二天在需要照明时通过蓄电池进行放电，而不需要220V市电提 供能源。并且本专利技术所应用的充电电池是没有记忆效应的，因此随时可以对其充电，在提供 照明时间段和不需要照明的时间段都可让其充电，这样便可以持续使用，避开了用电高峰 时段，缓解供电紧张，又可节约费用。当一旦遇到停电事故或需要照明时，该产品会转换为 蓄电池放电，随时可以使用。 本专利技术可以设置在高层楼房的各走廊、安全门、步行楼梯等处，做成消防应急标志 或消防应急照明灯。在发生火灾、地震等突发事件而使高层楼房的局部或全部的电网中断 时，它会自动地转换为蓄电池供电而维持照明，从而避免发生混乱。此设计理念还可承运高 层楼房的消防应急照明系统工程，甚至全部电气照明系统工程。附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明 图1为本专利技术结构框图； 图2为本专利技术实施例电路图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管阵列照明光学系统，其特征在于：包括ＡＣ／ＤＣ整流器、开关式降压集成电路、充电电池、接触开关、开关式升压集成电路、稳压电路、发光二极管阵列，其中：所述ＡＣ／ＤＣ整流器连接交流电源，将交流电转换为直流电，为开关式降压集成电路提供电流；所述开关式降压集成电路将输入的直流电降压到充电电池的工作电压，并为充电电池提供恒流充电；所述充电电池通过开关式降压集成电路实现恒流充电，并在电网断电后为发光二极管提供电源；所述接触开关判断交流电的输入是否正常，并在电网断电之后自动打开开关式升压集成电路；所述开关式升压集成电路将充电电池的电压升压为ＬＥＤ的工作电压，并输出到稳压电路；所述稳压电路将开关式升压集成电路输入的电压转为稳定的直流电源，并提供给发光二极管阵列，点亮发光二极管阵列作为照明。

【技术特征摘要】
一种发光二极管阵列照明光学系统，其特征在于包括AC/DC整流器、开关式降压集成电路、充电电池、接触开关、开关式升压集成电路、稳压电路、发光二极管阵列，其中所述AC/DC整流器连接交流电源，将交流电转换为直流电，为开关式降压集成电路提供电流；所述开关式降压集成电路将输入的直流电降压到充电电池的工作电压，并为充电电池提供恒流充电；所述充电电池通过开关式降压集成电路实现恒流充电，并在电网断电后为发光二极管提供电源；所述接触开关判断交流电的输入是否正常，并在电网断电之后自动打开开关式升压集成电路；所述开关式升压集成电路将充电电池的电压升压为LED的工作电压，并输出到稳压电路；所述稳压电路将开关式升压集成电路输入的电压转为稳定的直流电源，并提供给发光二极管阵列，点亮发光二极管阵列作为照明。2. 根据权利要求1所述的发光二极管阵列照明光学系统，其特征在于所述的AC/DC 整流器连接有LED指示灯，用于指示交流电是否正常输入，当交流电正常输入时，该LED指 示灯就点亮。3. 根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊，顾全局，
申请(专利权)人：上海市七宝中学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]