一種高功率led燈具的矩形配光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED燈具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大功率LED燈具，尤其涉及一種能實(shí)現(xiàn)大功率LED燈具的矩形配光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在全球能源短缺的背景下，節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要問題。在照明領(lǐng)域，LED燈具作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。在LED燈具設(shè)計(jì)中，散熱器設(shè)計(jì)和配光設(shè)計(jì)尤其重要，散熱設(shè)計(jì)關(guān)系到燈具的壽命，而配光設(shè)計(jì)則和照明效果息息相關(guān)。通常，LED燈具中散熱器和二次配光器件分別由散熱設(shè)計(jì)人員和光學(xué)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)，并需要開兩套模具，然后由兩臺(tái)不同的生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)。圖1為市場(chǎng)上一款常見的矩形配光的LED燈具，LED燈具主要包含以下幾個(gè)部件:燈具固定支架a、驅(qū)動(dòng)電源b、散熱器c、LED光源d及矩形配光反射器e，LED燈具的各部件間相互獨(dú)立，相鄰兩部件間通過(guò)螺絲固定。散熱器和二次配光器件獨(dú)立設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程需要支付兩套模具費(fèi)用，占用兩套生產(chǎn)設(shè)備，因此生產(chǎn)成本高。另外，生產(chǎn)完成后還需要用螺絲把兩個(gè)部件連接起來(lái)，這一組裝的工序又必然會(huì)增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]本實(shí)用新型的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)需要開兩套模具，加工成本高、裝配工序繁多的技術(shù)問題，由此提供一種在散熱器上直接實(shí)現(xiàn)高功率LED燈具的矩形配光裝置。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了達(dá)成所述目的，本實(shí)用新型提供一種高功率LED燈具的矩形配光裝置，該裝置包括散熱器、第一反光片、第二反光片、LED光源；散熱器由一柱體部和多個(gè)散熱肋片組成一體結(jié)構(gòu)，柱體部由圓柱體結(jié)構(gòu)部和梯形體結(jié)構(gòu)部構(gòu)成；在圓柱體結(jié)構(gòu)部圓周面上設(shè)置多個(gè)散熱肋片，每個(gè)散熱肋片的根部分別與圓柱體結(jié)構(gòu)部連接，第一反光片和第二反光片位于近鄰的兩個(gè)散熱肋片之間；第一反光片的反光面與第二反光片的反光面相對(duì)放置，第一反光片的一端、第二反光片的一端分別與梯形體結(jié)構(gòu)部的底面兩側(cè)邊輪廓連接；LED光源位于第一反光片和第二反光片之間并與梯形體結(jié)構(gòu)部的底面固定連接；LED光源發(fā)出的光由第一反光片和第二反光片配光后射向空間，形成矩形配光。
[0007](三)有益效果
[0008]本實(shí)用新型提出在LED燈具的散熱器上實(shí)現(xiàn)LED燈具矩形配光，將實(shí)現(xiàn)LED燈具矩形配光第一反光片、第二反光片和散熱器設(shè)計(jì)成一體器件，該一體器件既能實(shí)現(xiàn)LED燈具散熱，又能實(shí)現(xiàn)LED燈具矩形配光。本實(shí)用新型提出的散熱器和矩形配光第一反光片、第二反光片只需開一個(gè)生產(chǎn)模具，用一套擠壓設(shè)備就能同時(shí)生產(chǎn)出來(lái)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的散熱器、矩形配光器件單獨(dú)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的制造流程相比，本實(shí)用新型節(jié)省了矩形配光器件的開模費(fèi)用。另外散熱器和矩形配光第一反光片、第二反光片為一體結(jié)構(gòu)，它們之間無(wú)需裝配，這可以減少一道組裝工序，降低LED燈具的裝配難度，并有利于縮短LED燈具的生產(chǎn)周期。因此，本實(shí)用新型能有效減少矩形配光LED燈具的生產(chǎn)成本并縮短LED燈具的生產(chǎn)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見的矩形配光的LED燈具；
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)高功率LED燈具的矩形配光裝置的立體圖；
[0011]圖3a是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)高功率LED燈具的矩形配光裝置的主視圖；
[0012]圖3b是本實(shí)用新型中角間距與圓心角之間的關(guān)系示意圖；
[0013]圖3c是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)高功率LED燈具的矩形配光裝置的另一種實(shí)施例的主視圖；
[0014]圖3d是描述本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的矩形配光的光度分布的C-γ示意圖；
[0015]圖3e是本實(shí)用新型中反光片拉伸母線的曲線參數(shù)示意圖；
[0016]圖4a是LED光源數(shù)量為3個(gè)時(shí)的一種實(shí)施例；
[0017]圖4b是LED光源數(shù)量為6個(gè)時(shí)的一種實(shí)施例；
[0018]圖5是本實(shí)用新型LED光源在XOY平面光線的出射圖；
[0019]圖6是經(jīng)圖3a實(shí)施例裝置配光后形成的配光曲線；
[0020]圖7是經(jīng)圖3a實(shí)施例裝置配光后在接收面上形成的光場(chǎng)分布圖；
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]請(qǐng)參閱圖2示出本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)高功率LED燈具的矩形配光裝置的一種實(shí)施例的立體圖，所述裝置包括散熱器1、第一反光片4、第二反光片5、LED光源6 ;散熱器I由一柱體部和多個(gè)散熱肋片3組成一體結(jié)構(gòu)。柱體部由圓柱體結(jié)構(gòu)部2a和梯形體結(jié)構(gòu)部2b構(gòu)成。在圓柱體結(jié)構(gòu)部2a圓周面上設(shè)置多個(gè)散熱肋片3，每個(gè)散熱肋片3的根部分別與圓柱體結(jié)構(gòu)部2a連接；第一反光片4和第二反光片5位于近鄰的兩個(gè)散熱肋片I之間；第一反光片4的反光面與第二反光片5的反光面相對(duì)放置，第一反光片4的一端、第二反光片5的一端分別與梯形體結(jié)構(gòu)部2b的底面2b4兩側(cè)邊輪廓2b5、2b6連接；LED光源6位于第一反光片4和第二反光片5之間并與梯形體結(jié)構(gòu)部2b的底面2b4固定連接。散熱器I整體為太陽(yáng)花型散熱器。LED光源6通電工作時(shí)，LED光源產(chǎn)生的熱量由底面2b4傳遞到柱體部，通過(guò)柱體部和散熱肋片3連接的部位將熱量從散熱肋片3的根部向頂部傳遞，熱量在傳遞過(guò)程中由散熱器的各表面在與空氣對(duì)流的過(guò)程中散走。而LED光源6發(fā)出的光，一部分直接射向空間，另一部分由第一反光片4和第二反光片5反射后射向空間，形成矩形配光。
[0023]第一實(shí)施例，續(xù)請(qǐng)參閱圖3a示出圖2實(shí)施例的主視圖，其中:
[0024]圓柱體結(jié)構(gòu)部2a的截面由圓弧輪廓2al和一直線邊輪廓2a2構(gòu)成的圓柱體結(jié)構(gòu)；圓弧輪廓2al的半徑Rl在20mm至10mm的范圍內(nèi)，圓弧輪廓2al的半徑Rl為35mm ;圓弧輪廓2al的圓心角的角度在180°至300°的范圍內(nèi)，實(shí)施例中所述圓弧輪廓2al的圓心角的角度選用為270° ;直線邊輪廓2a2由圓弧輪廓2al的兩個(gè)端點(diǎn)連接而成。
[0025]梯形體結(jié)構(gòu)部2b的截面輪廓由直線邊輪廓2a2、第一斜邊輪廓2bl、第二斜邊輪廓2b2和底邊輪廓2b3構(gòu)成；距離7是直線邊輪廓2a2與底邊輪廓2b3之間的距離，所述距離7的取值范圍為O至30mm，實(shí)施例中所述距離7選用為12mm。
[0026]請(qǐng)參閱圖3b，其中示出的角間距為α是所述第一斜邊輪廓2bl、第二斜邊輪廓2b2分別與近鄰的散熱肋片3之間的角間距；梯形體結(jié)構(gòu)部2b的底面2b4為光滑的矩形平面，底面2b4的四條邊由兩條底邊輪廓2b3和第一側(cè)邊輪廓2b5、第二側(cè)邊2b6輪廓構(gòu)成。
[0027]圓柱體結(jié)構(gòu)部2a圓周面上的多個(gè)散熱肋片3用于散熱；多個(gè)散熱肋片3的半徑為R2，所述散熱肋片3的半徑R2選擇范圍在50mm至300mm，本實(shí)施例中散熱肋片3的半徑R2選用為10mm ;每?jī)蓚€(gè)相鄰散熱肋片3間具有一角間距α，所述角間距α的范圍在6°至12°，圖3a實(shí)施例中的角間距α選用為9° ;多個(gè)散熱肋片3的數(shù)量η由角間距α及圓弧輪廓2al的圓心角Φ據(jù)公式(I)確定，本實(shí)施例中多個(gè)散熱肋片的數(shù)量選用為29個(gè)。相鄰兩散熱肋片3間的角間距α及第一圓弧輪廓2al的圓心角Φ (請(qǐng)參閱圖3b)根據(jù)LED燈具的功率調(diào)整，散熱肋片3的數(shù)量也隨之調(diào)整。
[0028]η=[Φ/α]-1 (I)
[0029]其中“[]”為取整數(shù)的數(shù)學(xué)符號(hào)。
[0030]請(qǐng)參閱圖2及圖3a，所述第一反光片4、第二反光片5的一端分別與梯形體結(jié)構(gòu)部2b的底面2b4的兩側(cè)邊輪廓2b5、2b6組成一體結(jié)構(gòu)；第一反光片4和第二反光片5是關(guān)于圖3c示出的柱體結(jié)構(gòu)部的坐標(biāo)系OXYZ的Y軸對(duì)稱放置，第一反光片4和第二反光片5的面型可以根據(jù)配光要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以是直面、拋物面、橢圓面、雙曲面、球面和自由曲面中的一種。第一反光片4和第二反光片5的半徑可根據(jù)配光要求進(jìn)行調(diào)整，不局限于所述散熱肋片3的半徑R2，本實(shí)施例中所述第一反光片4和第二反光片5的半徑均與散熱肋片3具有相同的半徑R2。
[0031]第二實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖3c是直線邊輪廓2a2與底邊輪廓2b3的距離7等于Omm時(shí)的一種實(shí)施例，圖3c中還示出了本實(shí)用新型中柱體結(jié)構(gòu)部的坐標(biāo)系OXYZ，原點(diǎn)O為圓弧輪廓2al的圓心，X軸水平向右，Y軸豎直向上，Z軸垂直紙面向外。圖3c中示出的矩形配光裝置由散熱器1、第一反光片4及第二反光片5組成。散熱器I由柱體結(jié)構(gòu)部2a和多個(gè)散熱肋片3組成。柱體結(jié)構(gòu)部2a的截面由圓弧輪廓2al和直線邊輪廓2a2構(gòu)成；本實(shí)施例中圓弧輪廓2al的半徑Rl選用為35mm;圓弧輪廓2al的圓心角Φ選用為260° ;直線邊輪廓2a2由圓弧輪廓2al的兩個(gè)端點(diǎn)連接形成。當(dāng)圓弧輪廓2al的圓心角較大，形成的柱體底面寬度較窄不足以放置LED光源6時(shí)，可將柱體結(jié)構(gòu)部2a設(shè)計(jì)成圖3a第一實(shí)施例中的圓柱體結(jié)構(gòu)部2a和梯形體結(jié)構(gòu)部2b組合的柱體結(jié)構(gòu)部形式。多個(gè)散熱肋片3布置在柱體結(jié)構(gòu)部2a的圓周面上，多個(gè)散熱肋片3的根部與柱體結(jié)構(gòu)部2a連接；本實(shí)施例中相鄰兩散熱肋片3的角間距α選用為9° ;多個(gè)散熱肋片3的數(shù)量η同樣由公式(I)確定，本實(shí)施例中多個(gè)散熱肋片3的數(shù)量選用為25個(gè)；多個(gè)散熱肋片3的半徑R2選用為10mm ;第一反光片4和第二反光片5的半徑同樣不局限于多個(gè)散熱肋片3的半徑，可根據(jù)配光要求調(diào)整，本實(shí)施例中和多個(gè)散熱肋片3的半徑R2相等。
[0032]由于本實(shí)用新型的矩形配光裝置只能改變?nèi)肷涞降谝环垂馄偷诙垂馄系墓饩€的出射方向(即只能改變C90° -C270。平面配光曲線的光束角)，所以配光要求是對(duì)C90° -C270°平面的配光曲線的形狀和光束角提出的要求。當(dāng)配光要求和LED光源6的排布方式確定后，可以確定底邊輪廓2b3的長(zhǎng)度，然后利用軟件模擬得到反光片的面型參數(shù)。例如:本實(shí)施例中反光片的拉伸母線為橢圓曲線的一部分，橢圓曲線的一部分和梯形體結(jié)構(gòu)部底面2b4相交的開口尺寸由底邊輪廓2b3的長(zhǎng)度確定，根據(jù)配光要求，可以調(diào)整橢圓曲線的參數(shù)和反光片的半徑，用于實(shí)現(xiàn)配光要求，所述橢圓曲線的參數(shù)為橢圓的長(zhǎng)軸、橢圓的短軸。
[0033]對(duì)于本實(shí)用新型矩形配光裝置，采用圖3d示出的