本實用新型屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED光學(xué)單元。

背景技術(shù)：

近年來由于LED技術(shù)的發(fā)展，LED照明已經(jīng)開始被大多數(shù)用戶認(rèn)可并采用，各種LED燈具層出不窮，LED光學(xué)單元的結(jié)構(gòu)也多種多樣。現(xiàn)有的LED光學(xué)單元大都采用額外的LED驅(qū)動電源進行驅(qū)動，無疑給LED燈具增加一定的成本和額外的體積。線性恒流驅(qū)動電路，能夠?qū)⒔涣麟娐忿D(zhuǎn)換為直流電路，可以直接用來驅(qū)動LED，當(dāng)前逐步應(yīng)用于LED照明應(yīng)用領(lǐng)域，可以直接替代驅(qū)動電源，大幅降低整燈制造成本。但是現(xiàn)在的線性恒流驅(qū)動電路一般都采用的是普通IC芯片進行驅(qū)動，驅(qū)動的電流大小由IC芯片進行控制，而IC芯片的驅(qū)動輸出能力有限，無法輸出高壓的線性恒流驅(qū)動電流，為了獲得高壓線性恒流驅(qū)動電流，會采用多塊IC 芯片疊加的方式進行輸出，這樣，又會導(dǎo)致過多應(yīng)用IC芯片，使得在輸入電壓大幅波動或上升的時候，整燈的功率會上升很快，導(dǎo)致IC的溫度和燈珠的溫度大幅上升，過早進入自動的過溫保護和過壓保護，導(dǎo)致燈具閃爍或者滅燈，而且如果不加大容量的電解電容進行儲能濾波的話，會產(chǎn)生100HZ的頻閃，可靠性差，安全性低。

傳統(tǒng)的LED光學(xué)單元采用LED透鏡進行二次配光設(shè)計，然而現(xiàn)有的LED透鏡大部分是針對單顆光源進行設(shè)計的，透鏡底部設(shè)有一個LED燈腔，只能放一顆LED光源，透鏡表面不平滑、凹凸不平。戶外燈具長期暴露于充滿粉塵、油煙、汽車尾氣等污染物的空氣中，透鏡表面不平容易藏、沾染灰塵，透鏡表面覆蓋灰塵后影響出光效率，大幅度降低光通量。同時，每顆LED光源都對應(yīng)一個透鏡，配光形式單一、形狀不規(guī)則，加工難度較大、制造成本較高。并且，現(xiàn)有的LED燈具通常具有多個透鏡面蓋，不能進行整體光學(xué)設(shè)計，光能利用不充分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的是現(xiàn)有LED光學(xué)單元驅(qū)動可靠性差、安全級別低，配光形式單一、不能進行整體光學(xué)設(shè)計的技術(shù)問題，提供一種安全性好、可靠性高、配光形式多樣、只采用一個光學(xué)面罩進行整體光學(xué)設(shè)計的LED光學(xué)單元。

為了解決本實用新型的技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：LED光學(xué)單元，包括光學(xué)面罩1、反光板2、LED燈板3和驅(qū)動模塊4，所述LED燈板3上貼有LED燈珠，所述驅(qū)動模塊4包括鋁基板41，所述鋁基板41上布有LED驅(qū)動電路42；所述LED驅(qū)動電路42包括調(diào)光控制模塊421、濾波整流模塊422和高壓線性恒流模塊423，所述調(diào)光控制模塊421通過調(diào)光信號端424和高壓線性恒流模塊423連接，所述濾波整流模塊422一端和交流市電連接，另一端和高壓線性恒流模塊423連接，所述高壓線性恒流模塊423與至少一組相互并聯(lián)的LED及其回路連接；所述反光板2內(nèi)嵌于所述光學(xué)面罩1內(nèi)，所述LED燈板3固定在反光板2上。

優(yōu)選地，所述調(diào)光控制模塊421包括PWM-、自恢復(fù)保險絲F1、第一電阻R1、光耦U1、二極管D1和PWM+，所述光耦U1包括一個光敏二極管D2和一個三極管D3，所述三極管D3集電極串聯(lián)第二電阻R2后與調(diào)光信號端424連接，所述三極管D3發(fā)射極接地，所述PWM-、自恢復(fù)保險絲F1和第一電阻R1依次與光敏二極管D2輸入端連接，所述PWM+、二極管D1依次與光敏二極管D2輸出端連接。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路42還包括TVS管，所述TVS管并聯(lián)在PWM+和PWM-之間，一端連接在PWM+和二極管D1之間，另一端連接在PWM-和自恢復(fù)保險絲F1之間。

優(yōu)選地，所述光學(xué)面罩1為透明材質(zhì)制成，其外表面為光滑曲面，構(gòu)成出光面11，光學(xué)面罩1內(nèi)表面為入射面12，光學(xué)面罩1內(nèi)部為光學(xué)空腔13。

優(yōu)選地，所述入射面12中間部分為配光面121，兩端部分為光滑曲面122，所述配光面121與光滑曲面122相鄰的兩側(cè)都分別設(shè)有定位反光板2的卡點14。

優(yōu)選地，所述配光面121設(shè)置多個褶皺1211，所述褶皺1211依次連接。

優(yōu)選地，所述光學(xué)面罩1縱向有一條中心軸線15，所述褶皺1211在中心軸線15上的位置最高，向兩側(cè)逐漸降低。

優(yōu)選地，所述反光板2內(nèi)置于光學(xué)空腔13內(nèi)；所述反光板2呈“ ”形，包括一個底面21和兩個從底面21向上延伸至配光面121的反射面22；所述反射面22與光學(xué)面罩1無縫接合，通過卡點14定位。

優(yōu)選地，所述配光面121夾在所述兩個反射面22之間，形成配光區(qū)域。

優(yōu)選地，所述底面21中心設(shè)有安放光源的窗口211，所述LED燈板3固定在窗口211上。

優(yōu)選地，所述光學(xué)面罩1設(shè)有邊緣結(jié)構(gòu)16，所述邊緣結(jié)構(gòu)16上均勻布置有用于固定光學(xué)面罩1的定位孔161，所述邊緣結(jié)構(gòu)16上設(shè)有防水膠圈槽162。

優(yōu)選地，所述出光面11與入射面12之間的厚度為1mm~6mm。

優(yōu)選地，所述反光板2為不透明高反射率材質(zhì)制成。

優(yōu)選地，所述定位孔161從邊緣結(jié)構(gòu)16由里向外設(shè)置。

優(yōu)選地，所述防水膠圈槽162內(nèi)嵌有密封膠圈，提高IP防護等級。

優(yōu)選地，所述光學(xué)面罩1上設(shè)有呼吸器，可提高防水能力，提高IP等級。

優(yōu)選地，所述光滑曲面122與所述反射面22組成的封閉空間，用于安放電子元器件。

優(yōu)選地，所述反光板2底面21上還設(shè)有螺絲孔212，用于將反光板2固定于型材上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型獲得的有益效果是：

本實用新型公開的一種LED光學(xué)單元，采用高壓線性恒流驅(qū)動，不需要額外的電源，大大減小產(chǎn)品體積和成本，利于產(chǎn)品小型化設(shè)計。濾波整流模塊能夠有效避免用高壓線性恒流驅(qū)動的LED燈具在使用過程中的頻閃。被光耦U1隔離的調(diào)光控制模塊兩端避免了直接電連接，不僅有效防止了內(nèi)部的高壓控制電路與外部的低壓電路之間因電連接引起的干擾，還能防止觸電。TVS管并聯(lián)在PWM+和PWM-之間，當(dāng)外部輸入高壓時，可以通過自恢復(fù)保險絲F1和TVS管進行保護，自恢復(fù)保險絲F1還可以有效避免大電流損壞高壓線性恒流模塊，通過TVS管還能避免瞬間高電壓損壞調(diào)光控制模塊的主控芯片，因而從大電流和瞬間高電壓兩個角度，提供了對調(diào)光控制模塊主控芯片的全面保護。

本實用新型公開的一種LED光學(xué)單元，采用光學(xué)面罩和反光板的設(shè)計，一套燈具僅需一套光學(xué)面罩和反光板，大幅度降低了產(chǎn)品開發(fā)的成本。LED光學(xué)空腔大，放置多顆光源時，反光板利于混光，達到色度均勻，降低眩光。光學(xué)面罩出光面為光滑平面，不易于灰塵的粘附和積累，另外受到自然風(fēng)雨沖洗時會有自潔效果，減小后期人工維護成本。傳統(tǒng)透鏡面蓋為排列的多個透鏡，表面凹凸不平，極易積灰，雨水沖洗也達不到清潔效果。光學(xué)面罩上設(shè)有呼吸器和防水膠圈，可提高防水能力，提高IP等級。LED光學(xué)單元采用從內(nèi)安裝方式，打破傳統(tǒng)的從外安裝方式，更有利于光學(xué)面罩表面的清潔、維護。

附圖說明

圖1為LED光學(xué)單元結(jié)構(gòu)圖。

圖2為LED光學(xué)單元爆炸圖。

圖3為光學(xué)面罩結(jié)構(gòu)圖。

圖4為光學(xué)面罩主視圖。

圖5為反光板結(jié)構(gòu)圖。

圖6為驅(qū)動電路原理圖。

附圖標(biāo)記：1、光學(xué)面罩；11、出光面；12、入射面；121配光面；1211、褶皺；122、光滑曲面；13、光學(xué)空腔；14、卡點；15、中心軸線；16、邊緣結(jié)構(gòu)；161、定位孔；162、防水膠圈槽；2、反光板；21、底面；211、窗口；212、螺絲孔；22、反射面；3、LED燈板；31、LED燈珠；4、驅(qū)動模塊；41、鋁基板；42、LED驅(qū)動電路；421、調(diào)光控制模塊；422、濾波整流模塊；423、高壓線性恒流模塊；424、調(diào)光信號端。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做更詳細的說明。

參見附圖1至附圖5所示，LED光學(xué)單元，包括光學(xué)面罩1、反光板2、LED燈板3和驅(qū)動模塊4，所述LED燈板3上貼有LED燈珠，所述驅(qū)動模塊4包括鋁基板41，所述鋁基板41上布有LED驅(qū)動電路42；所述LED驅(qū)動電路42包括調(diào)光控制模塊421、濾波整流模塊422和高壓線性恒流模塊423，所述調(diào)光控制模塊421通過調(diào)光信號端424和高壓線性恒流模塊423連接，所述濾波整流模塊422一端和交流市電連接，另一端和高壓線性恒流模塊423連接，所述高壓線性恒流模塊423與至少一組相互并聯(lián)的LED及其回路連接；所述反光板2內(nèi)嵌于所述光學(xué)面罩1內(nèi)，所述LED燈板3固定在反光板2上。

進一步地，所述調(diào)光控制模塊421包括PWM-、自恢復(fù)保險絲F1、第一電阻R1、光耦U1、二極管D1和PWM+，所述光耦U1包括一個光敏二極管D2和一個三極管D3，所述三極管D3集電極串聯(lián)第二電阻R2后與調(diào)光信號端424連接，所述三極管D3發(fā)射極接地，所述PWM-、自恢復(fù)保險絲F1和第一電阻R1依次與光敏二極管D2輸入端連接，所述PWM+、二極管D1依次與光敏二極管D2輸出端連接，被光耦U1隔離的調(diào)光控制模塊421兩端避免了直接電連接，不僅有效防止了內(nèi)部的高壓控制電路與外部的低壓電路之間因電連接引起的干擾，還能防止觸電。另外還可以通過調(diào)節(jié)輸入端改變輸出端占空比，調(diào)節(jié)輸出電流的大小，達到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)負(fù)載LED功率大小的目的。

進一步地，所述驅(qū)動電路42還包括TVS管，所述TVS管并聯(lián)在PWM+和PWM-之間，一端連接在PWM+和二極管D1之間，另一端連接在PWM-和自恢復(fù)保險絲F1之間。當(dāng)外部輸入高壓時，可以通過自恢復(fù)保險絲F1和TVS管進行保護，自恢復(fù)保險絲F1還可以有效避免大電流損壞調(diào)光控制模塊421，通過TVS管還能避免瞬間高電壓損壞調(diào)光控制模塊421的主控芯片，因而從大電流和瞬間高電壓兩個角度，提供了對調(diào)光控制模塊421主控芯片的全面保護。作為次選方案，PWM+和PWM-之間也可以并聯(lián)壓敏電阻。

進一步地，所述光學(xué)面罩1為透明材質(zhì)制成，其外表面為光滑曲面，構(gòu)成出光面11，光學(xué)面罩1內(nèi)表面為入射面12，光學(xué)面罩1內(nèi)部為光學(xué)空腔13。

進一步地，所述入射面12中間部分為配光面121，兩端部分為光滑曲面122，所述配光面121與光滑曲面122相鄰的兩側(cè)都分別設(shè)有定位反光板2的卡點14。

進一步地，所述配光面121設(shè)置多個褶皺1211，所述褶皺1211依次連接。

進一步地，所述光學(xué)面罩1縱向有一條中心軸線15，所述褶皺1211在中心軸線15上的位置最高，向兩側(cè)逐漸降低。

進一步地，所述反光板2內(nèi)置于光學(xué)空腔13內(nèi)；所述反光板2呈“”形，包括一個底面21和兩個從底面21向上延伸至配光面121的反射面22；所述反射面22與光學(xué)面罩1無縫接合，通過卡點14定位。

進一步地，所述配光面121夾在所述兩個反射面22之間，形成配光區(qū)域。

進一步地，所述反光板2為不透明高反射率材質(zhì)制成，所述配光面121夾在所述兩個反射面22之間，形成配光區(qū)域，反射面22用于將側(cè)邊光反射至配光區(qū)域中，沒有光線從入射面12的兩端光滑曲面122折射出去。

進一步地，所述底面21中心設(shè)有安放光源的窗口211，所述LED燈板3固定在窗口211上。

進一步地，所述光學(xué)面罩1設(shè)有邊緣結(jié)構(gòu)16，所述邊緣結(jié)構(gòu)16上均勻布置有用于固定光學(xué)面罩1的定位孔161，所述邊緣結(jié)構(gòu)16上設(shè)有防水膠圈槽162。

進一步地，所述定位孔161從邊緣結(jié)構(gòu)16由里向外設(shè)置，采用從內(nèi)安裝方式，打破傳統(tǒng)的從外安裝方式，更有利于光學(xué)面罩表面的清潔、維護。

進一步地，所述出光面11與入射面12之間的厚度為1mm~6mm。

進一步地，所述防水膠圈槽162內(nèi)嵌有密封膠圈，提高IP防護等級。

進一步地，所述光學(xué)面罩1上設(shè)有呼吸器，可提高防水能力，提高IP等級。

進一步地，所述光滑曲面122與所述反射面22組成的封閉空間，用于安放電子元器件。

進一步地，所述反光板2底面21上還設(shè)有螺絲孔212，用于將反光板2固定于型材上。

以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例之一。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多類似的改形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型所要保護的范圍。