專利名稱：無線供電的智能led探照燈設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新，基于無線電能傳輸技術(shù)的電器設(shè)備將會進(jìn)入千家萬戶。所謂“無線電能傳輸”是利用一種特殊設(shè)備將電源的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭蔁o線傳播的能量，在接收端又將此能量轉(zhuǎn)變回電能，從而到達(dá)對電器設(shè)備的無線供電。本發(fā)明一無線供電的智能LED探照燈，屬于無接觸電能傳輸技術(shù)的嶄新、高端應(yīng)用領(lǐng)域。它可以在消除電線連接的基礎(chǔ)上給LED探照燈供電，且探照燈自身的發(fā)光主芯片 組由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣構(gòu)成，安裝簡便、智能靈活，在經(jīng)久耐用的質(zhì)量要求上又實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的健康理念。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)探照燈需要外接導(dǎo)線來供電，即使目前有些大型探照燈本身由多顆一定功率的LED構(gòu)成，但由于LED排布或者熱設(shè)計缺陷，使得LED在工作過程中產(chǎn)生熱量不能迅速耗散而積聚起來，從而導(dǎo)致LED探照燈易老化、壽命短，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)。對運營商來說，在增加維護(hù)成本的基礎(chǔ)上又帶來了安全隱患。如何在電能高效利用的基礎(chǔ)上，免去導(dǎo)線，增加光亮度及使用壽命成為智能LED探照燈設(shè)計的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在智能控制的基礎(chǔ)上，基于無線電能傳輸技術(shù)對LED探照燈進(jìn)行無線供電，通過對LED探照燈發(fā)光主芯片組進(jìn)行工程熱設(shè)計與優(yōu)化，實現(xiàn)可靠的操作性能與高亮度照明，安裝簡便，成本低廉，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是直流穩(wěn)壓電源(2)(裝有一次整流電路)，發(fā)射裝置
(3)，LED探照燈(發(fā)光主芯片組由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣(4)，內(nèi)嵌接收裝置(5)和二次整流橋升壓電路(6))。發(fā)射裝置(3)包括兩個M0SFET，它們可以交替導(dǎo)通，為后面的LC諧振電路創(chuàng)造交流電流；ci為諧振電容，LI為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。發(fā)光主芯片組由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣(4)，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，降低整個燈的平均溫度，提高散熱效率。接收裝置(5)由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，它們在與發(fā)射裝置阻抗匹配時，可實現(xiàn)電能的最大化無線傳輸。經(jīng)過二次整流升壓電路(6)變成直流電供給探照燈。本發(fā)明需要使用普通220V照明電源，在外接光敏電阻傳感裝置時，可對LED探照燈實現(xiàn)自動控制。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖(一次整流電路);圖3是發(fā)射裝置的電路原理圖；圖4是采用非均勻排布方式的LED矩陣示意圖；圖5是接收裝置的電路原理圖；圖6是二次整流電路原理圖。
其中Cl :發(fā)射端諧振電各LI :發(fā)射端諧振電感C2:接收端諧振電容L2 :接收端諧振電感下面結(jié)合實例和附圖對本發(fā)明一無線供電的智能LED探照燈設(shè)計作詳細(xì)說明。如圖I所示，將220V的交流電接入直流穩(wěn)壓電源(2)，經(jīng)過整流穩(wěn)壓實現(xiàn)150V的直流輸出給發(fā)射裝置(3)，在發(fā)射裝置中經(jīng)過高頻逆變成交流電壓信號，加載到補償后的松耦合變壓器的原邊，與內(nèi)嵌入LED燈中的接收線圈(5)實現(xiàn)諧振耦合，經(jīng)過二次整流升壓電路(6)，將220V的電壓供給發(fā)光主芯片由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣(4)，實現(xiàn)LED探照燈的高亮度。如圖2所示，220V交流電經(jīng)過變壓器降壓送到一個由4個二極管組成的整流橋，再經(jīng)過穩(wěn)壓裝置，輸出為150V的直流電。如圖3所示，150V的直流電送給兩個M0SFET，它們可以交替導(dǎo)通，產(chǎn)生交流電流，輸出到后面的LC諧振電路，Cl為諧振電容，LI為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。如圖4所示，是發(fā)光主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻排布方式的LED矩陣，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，降低整個燈的平均溫度，提高散熱效率。如圖5所示，由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，與發(fā)射裝置阻抗匹配時，可實現(xiàn)電能的最大化無線傳輸。經(jīng)過二次整流升壓電路變成直流電供給LED探照燈。如圖6所示，是一個與接收裝置連接的二次整流橋升壓電路。本發(fā)明需要使用普通220V照明電源，在外接光敏電阻傳感裝置時，可對LED探照燈實現(xiàn)自動控制。
權(quán)利要求
1.無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征在于還設(shè)置有直流穩(wěn)壓電源，裝有一次整流電路(2);發(fā)射裝置(3) ;LED探照燈，發(fā)光主芯片由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣(4)，內(nèi)嵌接收裝置(5)和二次整流橋升壓電路(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征還在于，所述的一次整流電路(2)，可實現(xiàn)功能220V交流電經(jīng)過變壓器降壓送到一個由4個二極管組成的整流橋，再經(jīng)過內(nèi)置要求的穩(wěn)壓裝置，輸出為150V的直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征還在于，所述的發(fā)射裝置(3)，可實現(xiàn)功能150V的直流電送給兩個MOSFET，它們可以交替導(dǎo)通，產(chǎn)生交流電流，輸出到后面的LC諧振電路，Cl為諧振電容，LI為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征還在于，所述的發(fā)光主芯片組為經(jīng)過散熱優(yōu)化后的采用非均勻排布方式的LED矩陣(4)，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，降低整個燈的平均溫度，提高散熱效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征還在于，所述的接收裝置(5)，可實現(xiàn)功能由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，與發(fā)射裝置阻抗匹配時，可實現(xiàn)電能的最大化無線傳輸。經(jīng)過二次整流升壓電路變成直流電供給LED探照燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，其特征還在于，所述的裝置(5)還連接有二次整流橋升壓電路(6)。
全文摘要
本發(fā)明是一種無線供電的智能LED探照燈設(shè)計，包括有直流穩(wěn)壓電源，裝有一次整流電路(2)；發(fā)射裝置(3)；LED探照燈，發(fā)光主芯片由經(jīng)過工程熱設(shè)計與優(yōu)化后的非對稱排布的LED矩陣(4)，內(nèi)嵌接收裝置(5)和二次整流橋升壓電路(6)。本發(fā)明需要使用普通220V照明電源，在外接光敏電阻傳感裝置時，可對LED探照燈實現(xiàn)自動控制。安裝簡便、智能靈活，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，可以被大型公共娛樂場所廣泛使用，也可以應(yīng)用于高速公路上的探照路燈照明方面。
文檔編號H02J17/00GK102665345SQ20121014085
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者張獻(xiàn), 李勁松, 李陽, 楊慶新, 金亮 申請人:天津工業(yè)大學(xué)