專利名稱：一種led水下集魚燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明按照國際專利分類表(IPC)劃分屬于人類生活必需部分，農(nóng)業(yè)；林業(yè)；畜牧業(yè)；狩獵；誘捕；捕魚大類，畜牧業(yè)；禽類、魚類、昆蟲的管理；捕魚；飼養(yǎng)或養(yǎng)殖其他類不包含的動(dòng)物；動(dòng)物的新品種小類，釣魚用的附件小組技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
集魚燈是光誘魷釣作業(yè)中最主要的助漁設(shè)備，可分為水上燈和水下燈兩類。水下集魚燈具有節(jié)能、誘集范圍廣、穿透水層深等特點(diǎn)。水下集魚燈不僅可以在晚上將深層的柔魚誘集到較淺的水層進(jìn)行作業(yè)，還可以在白天將大型柔魚聚集在較深水層進(jìn)行捕獲，水下集魚燈于20世紀(jì)90年代以來被廣泛應(yīng)用到魷釣作業(yè)中，其光源以金屬鹵化物燈為主，屬熱光源。 近年來，燃油價(jià)格大幅度上漲，光誘捕魚漁業(yè)在燃油上的投入比重也大為增加，有時(shí)熱光源集魚燈的燃油消耗要占到漁船總?cè)加拖牡?0%以上。由此可見，用在集魚燈上的燃油消耗費(fèi)用已經(jīng)對光誘捕魚業(yè)的經(jīng)營效益產(chǎn)生了比較明顯的影響。金屬鹵化物燈存在光效低、耗電量大、電能大部分轉(zhuǎn)化為熱能的不足。而且金屬鹵化物燈發(fā)出的光線中含有大量的紫外線和紅外線輻射，光誘漁船作業(yè)時(shí)會對漁船工作人員健康造成傷害，也會對中上層趨光魚類，特別是視覺系統(tǒng)發(fā)育尚未完善的幼、稚魚造成一定的傷害。金屬鹵化物燈的光譜較寬，且發(fā)光方向?yàn)檎麄€(gè)立體空間，不利于配光和光線的有效利用。由于漁業(yè)生產(chǎn)工況條件特殊，燈和燈具經(jīng)常在海浪中拍打和在船舶搖晃中工作，因此必須具備良好的防震和防水性能。金屬鹵化物燈有玻璃泡、燈絲等易損壞部件，易碎，耐震性差，而且需要上百伏特的工作電壓，壽命一般為3000h。當(dāng)用作水下集魚燈時(shí)，必須先放進(jìn)水里再開燈，出水時(shí)必須先熄燈再提出水面。操作麻煩，稍有不慎燈泡就有可能爆炸，造成觸電事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長且光譜效果好的LED水下集魚燈。本發(fā)明包括數(shù)字化控制電路和無線供電系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字化控制電路由以嵌入式微控制器(MCU)作核心的控制系統(tǒng)電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED光源點(diǎn)陣三部分構(gòu)成；無線供電系統(tǒng)包括電能發(fā)送單元和電能接收單元兩部分。電能發(fā)送單元主要由交直流電源電路、功率放大輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路、振蕩電路、基準(zhǔn)電壓電路、控制保護(hù)電路以及發(fā)射線圈(變壓器初級)組成，電能接收單元主要包括接收線圈(變壓器次級)、高頻整流濾波電路和負(fù)載組成。本發(fā)明的有益效果
(I)節(jié)能環(huán)保LED的光譜幾乎全部集中在可見光頻段，光效率可達(dá)80 % 90 %，因此功耗低，在相同的照明效果下，比金屬鹵化物燈節(jié)能。LED是冷光源，沒有紅外線和紫外線的成分，沒有輻射污染，能有效防止?jié)O場生態(tài)被破壞。另外，金屬鹵化物燈內(nèi)的填充物中有汞或其它重金屬，在使用過程中破損和廢棄后的燈都會對人身健康和環(huán)境造成危害，而LED使用中不產(chǎn)生有害物質(zhì)，廢棄物可回收，沒有污染，不含汞元素。(2)安全可靠,使用壽命長本發(fā)明的LED燈是用環(huán)氧樹脂封裝固態(tài)光源，使用低電壓(單個(gè)LED只需1. 5-4. OV的直流電壓)、低電流驅(qū)動(dòng)，使用壽命可高達(dá)6萬 10萬h ;也是一種全固體結(jié)構(gòu)，能經(jīng)得起震動(dòng)、沖擊而不至于損壞，非正常報(bào)廢率很小，維護(hù)極為方便。


圖I為數(shù)字化控制電路結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為無線供電系統(tǒng)電路原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括數(shù)字化控制電路和無線供電系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字化控制電路由以嵌入式微控制器(MCU)作核心的控制系統(tǒng)電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED光源點(diǎn)陣三部分構(gòu)成；無線供電系統(tǒng)包括電能發(fā)送單元和電能接收單元兩部分。電能發(fā)送單元主要由交直流電源電路、功率放大輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路、振蕩電路、基準(zhǔn)電壓電路、控制保護(hù)電路以及發(fā)射線圈(變壓器初級)組成，電能接收單元主要包括接收線圈(變壓器次級)、高頻整流濾波電路和負(fù)載組成。發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種場致發(fā)光光源,是可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見光和輻射能的半導(dǎo)體器件。LED的發(fā)光原理是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中注入的空穴與電子復(fù)合時(shí)引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光，直接把電能轉(zhuǎn)換為光能，屬冷光源。使用LED半導(dǎo)體照明已被公認(rèn)為是一種節(jié)能環(huán)保的重要途徑。LED水下集魚燈用高亮度LED作為光源。LED雖然光效很高，但單只LED所發(fā)出的光通量還不夠大，為了實(shí)現(xiàn)較大照射范圍和足夠的照度必須采用多只LED組合在一起使用。首先根據(jù)水下集魚燈集魚所需要達(dá)到的照射范圍與照度確定總功率，在此基礎(chǔ)上選擇一定功率的多只LED來達(dá)到所需的總功率。由I只紅(R)、I只綠(G)、I只藍(lán)(B)根據(jù)配色要求構(gòu)成I個(gè)三基色發(fā)光單元。多個(gè)三基色發(fā)光單元的組合是通過單元電路板實(shí)現(xiàn)，在陣列結(jié)構(gòu)上通過先分單元后組合的方式，呈線形、矩形、圓形、內(nèi)外半圓柱面及部分球面的分布，保證光向四周發(fā)射。LED驅(qū)動(dòng)電路采用集成電路驅(qū)動(dòng)，LED驅(qū)動(dòng)時(shí)需要先將直流電流通過高效率的開關(guān)穩(wěn)壓器降壓和變換成恒流源，才能輸出恒定的電流驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。顯示電路分為紅、綠、藍(lán)3個(gè)模塊，3個(gè)模塊與MCU的連接方式也相同。MCU通過信號線與模塊中各LED驅(qū)動(dòng)電路相連接。通過內(nèi)置于MCU中的控制程序，由MCU向LED驅(qū)動(dòng)集成塊發(fā)送控制信號和數(shù)據(jù)，LED驅(qū)動(dòng)集成塊根據(jù)控制信號和數(shù)據(jù)要求，對每一只LED實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制。若MCU連續(xù)向各個(gè)LED驅(qū)動(dòng)集成塊不斷發(fā)出控制信號和數(shù)據(jù)，使每只LED都受到連續(xù)的協(xié)調(diào)控制?？刂芁ED以魚眼分辨不出的閃爍頻率快速亮滅，并且控制LED在每一個(gè)亮滅周期內(nèi)發(fā)光時(shí)間的占空比，就能起到控制LED發(fā)光亮度的效果。通過對每只LED發(fā)光亮度的控制，使每只LED產(chǎn)生256級灰度等級。對3個(gè)模塊內(nèi)的每只紅光、綠光、藍(lán)光LED同時(shí)進(jìn)行控制，3種光色LED按照不同的灰度等級任意組合，能夠產(chǎn)生16777216種彩色效果。將多個(gè)三基色發(fā)光單元組合成一定結(jié)構(gòu)的顯示點(diǎn)列，按照這種控制方式，就能顯示出各種顏色、多種圖像的動(dòng)態(tài)顯示效果，從而實(shí)行誘魚。無線供電系統(tǒng)工作時(shí)輸入端將交流電經(jīng)全橋整流電路變換成直流電，或用漁船的直流電源直接為系統(tǒng)供電，直流電流通過振蕩電路逆變轉(zhuǎn)換成高頻交流電，經(jīng)功率放大輸出電路放大后供給發(fā)射線圈。通過發(fā)射線圈與接收線圈耦合電能，接收線圈輸出的電流經(jīng)高頻整流濾波電路變換成直流電提供給負(fù)載(電池)進(jìn)行充電。一個(gè)電能發(fā)送單元可以對多個(gè)電能接收單元發(fā)射電磁波進(jìn)行充電。電能發(fā)送單元與電能接收單元可以用一對一、一 對多、多對一、多對多和網(wǎng)絡(luò)分布方式充電。無線供電技術(shù)應(yīng)用于LED水下集魚燈，不需要在LED水下集魚燈上安裝接口及導(dǎo)線，使LED水下集魚燈具有高度可靠的防水性能。LED水下集魚燈燈體結(jié)構(gòu)外殼材質(zhì)為不銹鋼(或鋁合金)，燈具玻璃為鋼化玻璃，采用硅橡膠密封圈進(jìn)行密封。LED體積小，封裝靈活，能排成點(diǎn)、線、面等形式安裝。采用無線供電技術(shù)的LED水下集魚燈可以做成球形、直管形等各種形狀和大小不同的水下集魚燈。LED水下集魚燈通電工作后，整個(gè)系統(tǒng)由軟件控制運(yùn)行。根據(jù)不同漁場的客觀情況、誘集目標(biāo)魚類的生理和生態(tài)的不同特點(diǎn)，來配置光源的亮度、顏色以及動(dòng)態(tài)變化效果來誘魚。用戶通過遙控器，或者通過LED水下集魚燈上的控制鍵來設(shè)定集魚燈顯示內(nèi)容，以便符合實(shí)際需要。LED水下集魚燈能顯示出魚喜歡的食物、同類、各種事物的像等來誘集魚群，還能顯示魚的天敵等相關(guān)圖像來驅(qū)集魚群、控制魚群。實(shí)行科學(xué)捕撈，合理開發(fā)漁業(yè)資源，保護(hù)魚類繁衍增殖，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種LED水下集魚燈，包括數(shù)字化控制電路和無線供電系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字化控制電路由以嵌入式微控制器(MCU)作核心的控制系統(tǒng)電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED光源點(diǎn)陣三部分構(gòu)成；無線供電系統(tǒng)包括電能發(fā)送單元和電能接收單元兩部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED水下集魚燈，其特征在于電能發(fā)送單元主要由交直流電源電路、功率放大輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路、振蕩電路、基準(zhǔn)電壓電路、控制保護(hù)電路以及發(fā)射線圈(變壓器初級)組成，電能接收單元主要包括接收線圈(變壓器次級)、高頻整流濾波電路和負(fù)載組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LED水下集魚燈，其特征在于LED水下集魚燈燈體結(jié)構(gòu)外殼材質(zhì)為不銹鋼(或鋁合金)，燈具玻璃為鋼化玻璃，采用硅橡膠密封圈進(jìn)行密封?！?br> 全文摘要
一種LED水下集魚燈屬于屬于人類生活必需部分，農(nóng)業(yè)；林業(yè)；畜牧業(yè)；狩獵；誘捕；捕魚大類，畜牧業(yè)；禽類、魚類、昆蟲的管理；捕魚；飼養(yǎng)或養(yǎng)殖其他類不包含的動(dòng)物；動(dòng)物的新品種小類，釣魚用的附件小組技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長且光譜效果好的LED水下集魚燈。本發(fā)明包括數(shù)字化控制電路和無線供電系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字化控制電路由以嵌入式微控制器(MCU)作核心的控制系統(tǒng)電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED光源點(diǎn)陣三部分構(gòu)成；無線供電系統(tǒng)包括電能發(fā)送單元和電能接收單元兩部分。
文檔編號F21Y101/02GK102845380SQ20111017549
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者羅英華 申請人:羅英華