本發(fā)明涉及一種模塊式LED臺燈。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的臺燈，一般采用一體式設(shè)計(jì)，底座與LED發(fā)光模塊部分不能分離，若需分離，也需要取下螺絲或破壞外殼才能取出燈板，因此，一旦燈板出現(xiàn)故障，則造成整個發(fā)光模組或臺燈需要維修或更換，甚至報(bào)廢；

另外，一般的LED發(fā)光模塊，雖然具有調(diào)光功能，但是無法對各燈珠進(jìn)行分組控制，靈活性較差。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種模塊化的組合式臺燈。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種模塊式LED臺燈，該模塊式LED臺燈，采用模塊化設(shè)計(jì)，且LED發(fā)光模塊中的燈板與外殼通過金手指和插槽結(jié)構(gòu)連接，裝配和維護(hù)方便，靈活性好。

發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種模塊式LED臺燈，包括底座、支桿和LED發(fā)光模塊；

LED發(fā)光模塊包括殼體、燈板和堵頭；

LED發(fā)光模塊的殼體上設(shè)有電源插口；電源插口具有至少2個金屬材質(zhì)的端子；

底座上設(shè)有底座電源接口，支桿的兩端均設(shè)有連接插孔；支桿的下端接底座電源接口；支桿的上端接LED發(fā)光模塊的電源插口；

LED發(fā)光模塊包括殼體、燈板和堵頭；

殼體的一側(cè)封閉，殼體上設(shè)有用于插入燈板的殼體插槽，燈板插裝在殼體中；堵頭設(shè)置在殼體另一側(cè)，用于封堵燈板；

燈板上設(shè)有多個燈珠；所述的燈珠為LED燈，燈板的側(cè)邊處設(shè)有便于燈板插入的斜坡以及用于導(dǎo)電的靜觸點(diǎn)；殼體插槽內(nèi)設(shè)有多個盲孔，盲孔中設(shè)有帶彈簧的用于連接靜觸點(diǎn)的彈性觸點(diǎn)；

殼體的正面設(shè)有窗口；燈板插入到殼體中后，燈板上燈珠的發(fā)光能從該窗口向外透射；

電源插口與觸點(diǎn)相連，電源插口用于通過觸點(diǎn)為燈板供電。

開窗處設(shè)有透光玻璃。

底座內(nèi)設(shè)有交流電源接口和AC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊(包括變壓器和橋式整流器，變壓器和橋式整流器相連)；交流電源接口用于接市電電源。

燈板的一側(cè)具有插接部，插接部的寬度小于燈板中部的寬度；堵頭內(nèi)設(shè)有用于容納所述插接部的堵頭插槽。

堵頭具有一個凹陷部；殼體的端部設(shè)有與所述凹陷部適配的凸出部，殼體通過該凹陷部和凸出部實(shí)現(xiàn)連接。

殼體內(nèi)設(shè)有微處理器、第一A/D轉(zhuǎn)換器和調(diào)光驅(qū)動電路，在殼體上設(shè)有調(diào)光旋鈕；

調(diào)光旋鈕與第一電位器連接，第一電位器通過第一A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連，調(diào)光驅(qū)動電路受控于微處理器，調(diào)光驅(qū)動電路的輸出端為由多個燈珠連接成的LED燈串供電。

殼體上還設(shè)有燈串選通旋鈕、第二A/D轉(zhuǎn)換器以及n個電子開關(guān)，n≥3；n為整數(shù)；燈串選通旋鈕與第二電位器連接，第二電位器通過第二A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連；

燈珠為2^n-1；其中“^”表示乘方；

2^n-1個燈珠分為n組形成n個燈串；第i個燈串由2^(i-1)個燈珠串聯(lián)而成；i＝1，2，...,n；

調(diào)光驅(qū)動電路的輸出端通過n個電子開關(guān)分別與n個燈串對應(yīng)連接；n個電子開關(guān)均受控于微處理器。

所述的電子開關(guān)為MOS管或三極管。

微處理器為單片機(jī)、DSP或ARM處理器。

微處理器連接有無線通訊模塊和顯示屏。

無線通訊模塊為WiFi模塊，藍(lán)牙模塊，或3G，4G通訊模塊等。底座上設(shè)有至少一個用于為外部電子設(shè)備(如手機(jī)和平板電腦等)充電的USB接口。

底座上設(shè)有顯示屏，顯示屏通過支桿與LED發(fā)光模塊中的微處理器通信，用于顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)等。

另外，底座上設(shè)有溫度傳感器，濕度傳感器等，用于檢測室內(nèi)環(huán)境的溫濕度。

底座中還設(shè)有鋰電池以及用于為鋰離子電池充電的充電電路。

支桿由一段直管和一段彎管組成；或者支桿采用柔性支桿，調(diào)節(jié)LED發(fā)光模塊的高度和角度方便。

調(diào)光驅(qū)動電路為恒流驅(qū)動電路或恒壓驅(qū)動電路；

特別的，觸點(diǎn)的外側(cè)具有斜坡，便于燈板插入，觸點(diǎn)優(yōu)選為彈性觸點(diǎn)，這樣接觸更為可靠。觸點(diǎn)為4個，呈一列等間距設(shè)置，一列彈性觸點(diǎn)的布置方向與燈板的插入方向垂直。

一種組合式臺燈的組裝及調(diào)光方法

組裝步驟：

步驟1：組裝LED發(fā)光模塊；

將燈板的斜坡朝前插裝在殼體內(nèi)的殼體插槽中，使得燈板上的靜觸點(diǎn)與殼體插槽內(nèi)的彈性觸點(diǎn)接觸；再將堵頭插接在殼體的端部以封住燈板的外端；從而完成LED發(fā)光模塊的組裝；

步驟2：通過支桿連接底座與LED發(fā)光模塊。

調(diào)光以及燈串控制步驟：

有益效果：

本發(fā)明的模塊式LED臺燈，具有以下特點(diǎn)：

(1)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)新穎，運(yùn)輸方便；

整個臺燈通過分立式的底座、支桿和LED發(fā)光模塊組合而成，而整個模組包括外殼，堵頭和燈板，整個臺燈無需螺釘燈部件，組裝和拆卸方便，易于更換，易于維護(hù)。且堵頭與插槽從兩端固定燈板，結(jié)合緊密而牢靠。

相比一體式的臺燈，這種組合式的臺燈運(yùn)輸方便，而且，各模塊可以分開運(yùn)輸，且由于采用模塊式設(shè)計(jì)，其中一個部件故障后可以隨時更換，避免整個臺燈報(bào)廢，因而總體上能節(jié)約社會資源，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

(2)燈板采用金手指與外殼內(nèi)的插槽實(shí)現(xiàn)電連接，連接簡易。

連接時，這種連接方式為彈性觸點(diǎn)連接方式；插接方便，連接更為緊密和可靠。

(3)具有調(diào)光旋鈕和燈串切換旋鈕，調(diào)光方便，且能分組控制，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光與分級調(diào)光的相結(jié)合。

(4)LED燈可以采用多行多列矩陣式布置，也可以采用同心圓式的多圈布置，采用后者時，具有出光均勻的效果。

總之，本發(fā)明的模塊式LED臺燈采用模塊化設(shè)計(jì)，易于實(shí)施，易于組裝和維護(hù)，靈活性好，且調(diào)光方便，電路簡潔，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為具有LED發(fā)光模塊的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為燈板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為堵頭的剖視圖；

圖4為堵頭的開口側(cè)端面示意圖；

圖5為殼體的一側(cè)示意圖；

圖6為殼體的一側(cè)端面示意圖；

圖7為電源插口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為燈板的金手指與外殼內(nèi)的觸點(diǎn)的配合示意圖；

圖9為LED燈的多圈布置方式示意圖；

圖10為控制電路的電原理框圖；

圖11為電位器通過AD轉(zhuǎn)換器與控制器連接的原理圖；

圖12為模塊式LED臺燈的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為支桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：1-殼體，2-堵頭，3-燈板，4-調(diào)光旋鈕，5-燈串選通旋鈕，6-底座，7-電源插口；8-支桿；

11-凸出部，12-彈性觸點(diǎn)，13-殼體插槽，14-彈簧；

21-堵頭插槽，22-外殼；

31-燈珠，32-靜觸點(diǎn)，33-插接部；34-斜坡；61-底座電源接口，62-USB接口；

71-邊緣，72-端子。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

實(shí)施例1：如圖1-13，一種模塊式LED臺燈，包括底座6)支桿8和LED發(fā)光模塊；

LED發(fā)光模塊包括殼體1、燈板3和堵頭2；

LED發(fā)光模塊的殼體上設(shè)有電源插口7；電源插口具有至少2個金屬材質(zhì)的端子；

底座上設(shè)有底座電源接口61，支桿的兩端均設(shè)有連接插孔；支桿的下端接底座電源接口；支桿的上端接LED發(fā)光模塊的電源插口；

LED發(fā)光模塊包括殼體1、燈板3和堵頭2；

殼體的一側(cè)封閉，殼體上設(shè)有用于插入燈板的殼體插槽13，燈板插裝在殼體中；堵頭設(shè)置在殼體另一側(cè)，用于封堵燈板；

燈板上設(shè)有多個燈珠31；所述的燈珠為LED燈，燈板的側(cè)邊處設(shè)有便于燈板插入的斜坡34以及用于導(dǎo)電的靜觸點(diǎn)32；殼體插槽內(nèi)設(shè)有多個盲孔，盲孔中設(shè)有帶彈簧14的用于連接靜觸點(diǎn)的彈性觸點(diǎn)12；

殼體的正面設(shè)有窗口；燈板插入到殼體中后，燈板上燈珠的發(fā)光能從該窗口向外透射；

電源插口與觸點(diǎn)相連，電源插口用于通過觸點(diǎn)為燈板供電。

底座內(nèi)設(shè)有交流電源接口和AC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊(包括變壓器和橋式整流器，變壓器和橋式整流器相連)；交流電源接口用于接市電電源。

開窗處設(shè)有透光玻璃。

燈板的一側(cè)具有插接部33，插接部的寬度小于燈板中部的寬度；堵頭內(nèi)設(shè)有用于容納所述插接部的堵頭插槽21。堵頭包括外殼22和堵頭插槽21；

堵頭具有一個凹陷部；殼體的端部設(shè)有與所述凹陷部適配的凸出部11，殼體通過該凹陷部和凸出部實(shí)現(xiàn)連接。

殼體內(nèi)設(shè)有微處理器、第一A/D轉(zhuǎn)換器和調(diào)光驅(qū)動電路，在殼體上設(shè)有調(diào)光旋鈕4；

調(diào)光旋鈕與第一電位器連接，第一電位器通過第一A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連，調(diào)光驅(qū)動電路受控于微處理器，調(diào)光驅(qū)動電路的輸出端為由多個燈珠連接成的LED燈串供電。

殼體上還設(shè)有燈串選通旋鈕5、第二A/D轉(zhuǎn)換器以及n個電子開關(guān)，n≥3；n為整數(shù)；燈串選通旋鈕與第二電位器連接，第二電位器通過第二A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連；

燈珠為2^n-1；其中“^”表示乘方；n＝4，則燈珠為15個；

2^n-1個燈珠分為n組形成n個燈串；第i個燈串由2^(i-1)個燈珠串聯(lián)而成；i＝1，2，...,n；具體為4個燈串，4個燈串分別包括1,2,4,8個燈珠。燈珠優(yōu)選采用圖9所示的同心圓環(huán)形設(shè)置。

調(diào)光驅(qū)動電路的輸出端通過4個電子開關(guān)分別與4個燈串對應(yīng)連接；4個電子開關(guān)均受控于微處理器。

所述的電子開關(guān)為MOS管或三極管。

微處理器為單片機(jī)、DSP或ARM處理器。

微處理器連接有無線通訊模塊和顯示屏。無線通訊模塊為WiFi模塊，藍(lán)牙模塊，或3G，4G通訊模塊等。

調(diào)光驅(qū)動電路為恒流驅(qū)動電路或恒壓驅(qū)動電路；

特別的，觸點(diǎn)的外側(cè)具有斜坡，便于燈板插入，觸點(diǎn)優(yōu)選為彈性觸點(diǎn)，這樣接觸更為可靠。觸點(diǎn)為4個。

旋鈕工作原理說明：參見圖11，由于電位器與普通電阻R1形成分壓支路，旋鈕旋轉(zhuǎn)時，電位器改變電阻，從而電位器(RX)上的電壓值改變，微處理器通過A/D轉(zhuǎn)換器檢測到電位器上的電壓(電阻)變化。

調(diào)光說明：若調(diào)光旋鈕旋轉(zhuǎn)，則微處理器對應(yīng)的驅(qū)動調(diào)光驅(qū)動電路調(diào)光，一般上通過PWM脈沖的占空比控制進(jìn)行調(diào)光，為現(xiàn)有成熟技術(shù)。

燈串選通(切換)原理說明：

將燈串選通旋鈕對應(yīng)的電位器(第二電位器)輸出電壓按2^n進(jìn)行量化，即量化值為0～2^n-1；若為0，則所有的燈串均關(guān)閉，若為2^n-1，則所有的燈串均接通，形成2^n級控制；如n＝4，則，若量化值為0110，則表示第2,3個燈串接通，第1,4燈串?dāng)嚅_；若量化值為1101，則表示1,3,4個燈串接通，第2燈串?dāng)嚅_。

調(diào)光以及燈串控制步驟：

步驟a：初始化步驟；

設(shè)定LED亮度為最大亮度的50％，設(shè)置2^(n-1)燈點(diǎn)亮；微處理器安裝初始設(shè)定值驅(qū)動LED燈；

步驟b：判斷步驟；

微處理器檢測到亮度調(diào)節(jié)旋鈕或燈串選通旋鈕對應(yīng)的電壓變化值超過預(yù)設(shè)值(如0.2V)，或定時T時間后；進(jìn)入步驟c；T為2-10秒中的任一值；

步驟c：實(shí)時控制步驟

微處理器通過亮度調(diào)節(jié)旋鈕的實(shí)際位置控制燈珠的發(fā)光亮度，且微處理器通過燈串選通旋鈕的實(shí)際位置控制點(diǎn)亮的燈珠數(shù)；即微處理器按照亮度調(diào)節(jié)旋鈕和燈串選通旋鈕的實(shí)際位置控制LED燈；

若無初始化步驟，則接通電源時，可能無任一個LED燈點(diǎn)亮，使得使用者以為LED燈存在故障。

LED發(fā)光模塊的組裝過程：

將燈板的斜坡朝前插裝在殼體內(nèi)的殼體插槽中，使得燈板上的靜觸點(diǎn)與殼體插槽內(nèi)的彈性觸點(diǎn)接觸；再將堵頭插接在殼體的端部以封住燈板的外端；從而完成LED發(fā)光模塊的組裝。