ＬＥＤ平面光源构成的轨道交通客车灯具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种ＬＥＤ平面光源构成的轨道交通客车灯具，包括灯体和灯罩，灯体的金属板通过散热兼绝缘辅助材料与ＬＥＤ发光模块组成粘接；灯罩下设置有防护罩，ＬＥＤ发光模块组成的同一平面设置有驱动器，且端子与电源连接；本实用新型专利技术的有益效果：采用优质中小功率ＬＥＤ光源以及印制板基材，并对ＬＥＤ间进行科学排布，使得线路板整体（即ＬＥＤ发光模块）发热均匀，消除局部热点。采用散热（兼绝缘）辅助材料（矽胶布）与灯体金属外壳双重散热方式，达到良好散热效果的要求，有效降低了ＬＥＤ工作时结温，保证了ＬＥＤ的工作寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种光源和由其构成的轨道交通客车灯具，该灯具的额定电压为 DC100V，在输入端分别输入DC70V-DC137. 5V电压时，灯具能正常工作。技术背景LED(是发光二极管的英文缩写)光源是低压微电子产品，LED采用了先进的半导 体光源，独特的光学设计和工艺材料，形成高效导光照明系统。受益于其长寿命、高光效的 推广变得更有意义。目前已商品化的白光产品基本为蓝光单晶电加上YAG黄色荧光粉，相 对价格比较便宜，同时结构也比较简单。LED光源的主要特性有1、长寿命LED理论使用寿命超过50000小时，而卤钨灯仅2000 3000小时，T8荧光灯的理 论寿命也不过8000 12000小时，可以大大降低灯具的维护费。2、高光效及方向发光特性目前LED产品光效可以达到1101m/W，在未来的发展中，光效越高，而相对的荧光 灯的光效已经很难再有大的突破了。LED发光具有方向性，而传统光源例特别是荧光灯是全 方向发光的，只有50% 70%的光通输出被利用起来，LED通常其发光角度为120度无需 增加其他附件即可满足室内照明要求，就整体灯具而言，使用LED作光源将带来更大的光 效优势。3、环保LED主要材料为硅与铜以及封装的树脂，而传统的卤钨灯中充有卤化物，荧光灯管 中更是使用了剧毒的汞。当灯管破裂后，汞会迅速挥发，荧光灯在工作中还会发出一定量的 紫外线，相对的LED不存在环境污染问题，在使用中也不会危害人体健康。4、良好的抗震性能LED结构固体材料封装后，不像传统光源具有钨灯丝，因此抗震性能极佳。5、结构简单具体固体光源的最大优点，不充气，无玻璃外壳，无气体密封问题，耐冲击，而所有 的传统光源均使用玻璃外壳，存在安全隐患6、电流驱动型器件恒流驱动，单科白光LED压降在2. 9 3. 6V之间，可以直接低压供电，安全可靠。 而荧光灯管需要以高频交流供电，电压在46V(15W/T8)到100V(40W/T8)之间。7、可控性好响应时间快(可达微妙级)，可反复频繁亮灭，可以很方便地设计成PWM调光灯具， 适应轨道客车照明要求，节约更多能源。LED灯具可在紧急情况或者有需要时进入微亮状 态，车厢内照度会整体下降，但仍然比较均一，而不是传统的门区或部门位置灯具工作，形 成车厢内照度差别较大。8、照明效果好LED可以做成面光源，发光面积极大，整个发光面光强一致，不会出现亮区暗区，光 灯因其结构关系，其灯具必然会存在暗区，并且极难消除。9、色彩丰富、纯正LED的色彩极为丰富、纯正，色彩还原能力极佳。可以很好地跟各种环境配合，以营 造出良好的照明氛围。近几年来，LED在各种照明系统中作为光源日益受到青睐，我国也有将LED应用于 轨道客车照明，但在技术上存在一个难题，那就是LED的发热问题。LED工作时，产生的热量集中在尺寸很小的芯片内，芯片温度升高，引起热应力的 非均勻分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降；当温度超过一定值时，器件失效率呈指 数规律增加。统计资料表明，当多个LED密集排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更 严重。
技术实现思路
针对LED密集排列的发热问题，本技术提供一种LED平面光源构成的轨道交 通客车灯具。为了实现上述目的，本技术所采取的技术方案是LED平面光源构成的轨道交通客车灯具，包括灯体和灯罩，灯体的金属板通过散热 兼绝缘辅助材料与LED发光模块组成粘接；灯罩下设置有防护罩，LED发光模块组成的同一 平面设置有驱动器，且端子与电源连接；所述的灯体的金属板为铝板；所述的防护罩为透明材料；所述的散热兼绝缘辅助材料为矽胶布；所述的驱动器的电路为电源输出直接连接EMI滤波电路，且EMI滤波电路上并联 有线路浪涌保护电路，EMI滤波电路上依次连接有输入整流电路、功率因数校正电路、DC/AC 变换电路、输出整流电路、输出滤波电路、最后连接负载LED;过压、欠压异常保护电路与驱 动控制电路相连，驱动控制电路再与DC/AC变换电路相连，驱动控制电路同时与信号反馈 电路相连，信号反馈电路与电压取样电路相连后再与输出滤波电路相连，信号反馈电路与 负载LED相连，同时信号反馈电路与空载、过载、短路保护的输出保护电路相连。本技术的有益效果1、采用优质中小功率LED光源以及印制板基材，并对LED 间进行科学排布，使得线路板整体(即LED发光模块)发热均勻，消除局部热点。2.、采用 散热(兼绝缘)辅助材料(矽胶布)与灯体金属外壳双重散热方式，达到良好散热效果的 要求，有效降低了 LED工作时结温，保证了 LED的工作寿命。3、开发LED专用驱动器。针 对LED属于电流驱动型器件的特点以及轨道交通照明环境的复杂情况，采用特殊的恒流控 制方式，保证了单位LED电流均处于受控状态，并可以随时检测驱动器输入电压及限制其 最高输出电压，确保任何情况下，LED均不会因驱动器输出电压过高而导致过流，从而保证 LED的工作寿命。通过上述做法，实现了 “超低功耗、良好散热、直流驱动”实用与理想的效果 ο轨道交通客车设计使用寿命通常为30年，其工作环境的温度、适度、震动及电气 环境均较为复杂，并且基于工作寿命及日常维护需要，对照明系统中的核心部件——光源就提出了极高的要求，在能够妥善解决散热问题之后，LED由于其长寿命、环保、优导的光衰 性能及良好的抗震特性，特别适合应用于轨道交通客车车厢内照明。在轨道交通客车车厢 照明中推广LED的意义深远，前景十分乐观。社会效益就LED灯具的社会效益而言，主要是指它的环保以及良好的照明效果。1、与轨道交通客车车内照明普通使用的传统荧光灯灯具相比，LED发光源无污染， 无频闪，具有环保、节能灯特点；2、LED平面光源的亮度均勻，特点应用于车厢内灯条时，灯具灯罩无暗区，也不会 出现眩光，减少了光污染，提高了光的柔和性，给人一种舒适的感觉。同时相对于荧光灯灯 具的笨重，LED灯具可以做到比较轻薄，我公司现在生产的LED灯具，整体厚度可以最薄至 50mm，同时在相同的光输出情况下，灯具重量远远低于荧光灯灯具。3、LED因其丰富、纯正的色彩表现力以及良好的可控性、灵活性，轨道交通客车车 厢内部装饰设计可以与照明设计相互配合，进行丰富多变的搭配，很容易地营造出各种各 样的氛围，从根本上颠覆传统照明灯具给人那种单一、呆板的印象。经济效益LED灯具产品相对于荧光灯灯具节电大约在30%左右，同时考虑到LED (实际产品 可达4 5万小时)远超荧光灯管(理论寿命8000 12000小时，实际约6000 8000小 时)的长寿命因素，每年可节约大量的维护成本，其寿命将随光效的提高而加长，可以预见 其节能及长寿命优点将随技术进步而更加明显。LED的各种突出优点，其应用于轨道交通客车室内照明是一种趋势，并且随着LED 技术的发展，取代传统荧光灯的速度也将加快。附图说明图1、本技术的400X120平面光源的结构分解图；图2、图1的立体图；图3、本技术的600X180平面光源的结构分解图；图4、图3的立体图；图5、本技术的驱动器的电路方框图。具体实施方式LED平面光源构成的灯具适用于额定电压为DC100V (输入端DC70V-DC137. 5V之 间)，轨道交通客车内各类场所的照明。LED平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＬＥＤ平面光源构成的轨道交通客车灯具，包括灯体（１）和灯罩（５），其特征在于，灯体（１）的金属板通过散热兼绝缘辅助材料与ＬＥＤ发光模块组成（３）粘接；灯罩（５）下设置有防护罩（４），ＬＥＤ发光模块组成（３）的同一平面设置有驱动器（７），且端子（６）与电源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周波，王锦静，朱旭宇，叶益平，尤祥志，
申请(专利权)人：兰普电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33