[实用新型]大功率LED光源矿用帽灯

说明书

技术领域 

本实用新型涉及矿用灯具，尤其涉及采用高亮度的发光二极管(LED)作为照明光源的大功率LED光源矿用帽灯，属于半导体照明技术领域。

背景技术

近年来，为了减小矿用帽灯的体积和重量，采用锂离子电池作为电源为其供电。在电池组内加装过充电、过放电和短路保护电路，可以保护锂离子电池，而且在开灯、关灯甚至外部短路时，都不会产生火花，实现了安全工作。

但在实际应用过程中，暴露了许多较严重的问题。首先，锂离子电池的安全性较差，尽管加入了保护电路，但是仍出现了电池组燃烧和爆炸的严重事故。另外，矿灯改用锂离子电池后，原有的充电架不能对锂电池矿灯充电，矿山必须更换充电架，造成巨大的资源浪费。其次，由于锂离子电池价格较高，矿灯采用的8Ah锂电池组价格在130元左右，矿灯的零售价为250多元，是铅酸电池矿灯的3～4倍。因此给广泛普及应用带来了难度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种以体积小、寿命长、发光效率高、可靠性佳、可控性良好的高亮度发光二极管(LED)作为照明光源的大功率LED光源矿用帽灯，适合在煤矿井下、隧道工程及其它需要长时间、高强度照明的恶劣环境下使用。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

大功率LED光源矿用帽灯，包括灯头、矿缆、电池和电池盒，电池置于电池盒内，灯头通过矿缆与电池盒连接，所述灯头包括光源模组、线路板模块、反射碗、出光透镜及壳体，光源模组安装在线路板模块上，光源模组的周围为反射碗，反射碗的前口与出光透镜连接，其特征在于：所述线路板模块的中心设置有LED主光源芯片，在LED主光源的四周设置有LED辅助白光光源芯片和LED辅助红光光源芯片，LED主光源芯片位于LED辅助光源所组成的圆周圆心位置，LED辅助光源芯片之间相互并联，LED主光源芯片与LED辅助光源芯片共用一个负极，LED主光源芯片与LED辅助光源芯片的开启与关闭通过控制开关实现与电源的切换。

进一步地，上述的大功率LED光源矿用帽灯，所述LED辅助白光光源芯片为3颗，所述LED辅助红光光源芯片也为3颗。

更进一步地，上述的大功率LED光源矿用帽灯，所述线路板模块包括表层、中间层和底层，表层上排列有圆形阵点，每个阵点内设置有LED晶粒，在表层与中间层的接触面并对应于每个阵点位置设有焊盘，LED晶粒固定在焊盘上，LED晶粒的外表面涂有保护胶，其周围为反射碗；在底层上安装有控制驱动电路及元件，底层电路板底面设有散热器，中间涂敷导热胶。

更进一步地，上述的大功率LED光源矿用帽灯，反射碗呈圆形或者锥形，其内壁镀有金属镍或银或其它合金材料。所述线路板模块上设置有横向通孔；所述通孔的内部填充有金属铜或者导热材料。所述LED晶粒外表面涂的保护胶为硅胶或者环氧树脂胶。

再进一步地，上述的大功率LED光源矿用帽灯，所述壳体的材质为铝质或者合金材料，壳体内腔的底部呈平面结构。

再进一步地，上述的大功率LED光源矿用帽灯，所述电池为钴酸锂电池，在单体电池之间设置有保护电阻和通气阀，在电池组内加装过充电、过放电和短路保护电路。

本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

①安全性、可靠性高，由于LED为冷光源，不会产生电火花，确保矿用帽灯在可燃烧气体环境下使用安全，同时具有过电压、过电流保护功能，使用更为可靠；灯头与蓄电池为一体化结构，具有全封闭、防水、防爆性能；

②本实用新型设置主灯和辅灯，主灯不工作时可起动辅灯工作，当主灯超出工作时间或发生意外时，可起动辅灯超常时间工作，为保证生产、实施救护赢得充分时间；

③节能、环保，采用大功率LED光源、锂离子电池为电源，耗电量小，在保证光照强度的前提下，满足矿灯要求的LED照明光源工作电流约为350～700mA，可节约70％～50％的电能，充电电流远远小于铅酸电池矿灯；摒弃了传统酸碱矿灯的酸碱溶液，有效地保护了人身不受侵害、设备不受腐蚀、环境不受污梁，是理想的绿色环保型照明灯具；

④质量轻、体积小、经久耐用免维护、亮灯时间长，质量≤450g，比传统酸碱矿灯减少了90％，有效降低了井下工人的劳动强度，亮灯时间达11h以上，使用效率高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型的灯头的结构剖视图；

图3：本实用新型的电路图。

图中各附图标记的含义见下表：