專利名稱:一體化led照明光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及照明燈具領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種一體化LED照明光源。
背景技術(shù):
自日本松下公司和荷蘭飛利浦公司實用新型吸頂燈以來,吸頂燈早已進(jìn)入千家萬戶。早期的吸頂燈采用白熾燈泡為光源,為了提高照明亮度,現(xiàn)在的吸頂燈大多采用熒光燈管為光源。傳統(tǒng)的熒光燈管采用玻璃圓管并在圓管內(nèi)充氣,而圓管本身可以有多種形狀,例如將玻璃圓管彎曲成環(huán)形,當(dāng)然玻璃管可以是直管形、U型和螺旋型等。由于玻璃管價格便宜,且容易密封,因此是熒光燈的理想結(jié)構(gòu)。然而,熒光燈管本身含汞,并且光效低,光利用率也低,往往達(dá)不到環(huán)保要求。另外熒光燈所發(fā)光含紫外線,對人眼和皮膚有傷害,不健康,而且一般突光燈的壽命較短,僅5000小時。此外,現(xiàn)有熒光燈的熒光燈管、鎮(zhèn)流器和吸頂燈外罩的壽命相差較大,例如吸頂燈外罩的壽命很長,往往可以達(dá)到十幾年至二十年,而鎮(zhèn)流器和熒光燈管的使用壽命則為兩三年。因此現(xiàn)有熒光燈中的鎮(zhèn)流器和熒光燈管需要經(jīng)常更換,相應(yīng)地,現(xiàn)有熒光燈也都為組裝結(jié)構(gòu)。這直接導(dǎo)致了熒光燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在拆裝過程中容易損壞。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于,針對上述熒光燈使用壽命短、組裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題,提供一種一體化LED照明光源。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是,提供一種一體化LED照明光源,其特征在于,包括底殼、電路板、光學(xué)透鏡以及驅(qū)動電源,其中所述電路板貼附在底殼上且該電路板上設(shè)有多個背向底殼的LED發(fā)光體,所述光學(xué)透鏡覆蓋在所述LED發(fā)光體上方并對每一 LED發(fā)光體的光線進(jìn)行二次光學(xué)配光,所述驅(qū)動電源電連接到電路板。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述底殼包括第一平面及下凹的第二平面,所述第一平面與第二平面呈臺階狀,所述電路板包括相分離的第一電路板和第二電路板,其中所述第一電路板位于底殼的第一平面且該第一電路板上設(shè)有LED發(fā)光體,所述第二電路板位于底殼的第二平面且該第二電路板上設(shè)有驅(qū)動電源,所述第一電路板與第二電路板電連接。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述驅(qū)動電源固定在第二電路板的背向底殼的一側(cè)且所述第二電路板與底殼的第二平面之間設(shè)有硅膠墊。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述底殼為碟形,所述第一平面環(huán)繞所述第二平面。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述第一電路板為圓環(huán)形,所述多個LED發(fā)光體均勻分布在所述圓環(huán)形的第一電路板上并組成一個或多個圓環(huán),所述第一電路板通過導(dǎo)熱層貼附在底殼上。[0011]在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述第一電路板包括多個呈環(huán)形分布于底殼的第一平面的獨立單板且每一單板分別電連接到所述第二電路板,所述多個LED發(fā)光體分別設(shè)于多個單板上并組成一個或多個圓環(huán),所述多個單板通過導(dǎo)熱層貼附在底殼的第一平面上。在本實 用新型所述的一體化LED照明光源中,所述光學(xué)透鏡的光束角與由所述LED發(fā)光體所組成的圓周的直徑成反比。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述光學(xué)透鏡包括多個獨立具有支腳的透鏡體,所述電路板上設(shè)有多個分別圍繞每一 LED發(fā)光體的卡槽,每一所述透鏡體分別通過支腳安裝在卡槽上。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,還包括固定到底殼的上蓋,所述上蓋覆蓋電路板及驅(qū)動電源且該上蓋上與光學(xué)透鏡對應(yīng)的位置設(shè)有通孔,所述上蓋與LED發(fā)光體處的電路板之間設(shè)有娃膠墊。在本實用新型所述的一體化LED照明光源中,所述底殼的第二平面的外側(cè)面貼有用于安裝到吸頂燈的雙面帶黏膠的導(dǎo)熱硅膠墊。本實用新型的一體化LED照明光源,通過將LED發(fā)光體作為光源并通過二次光學(xué)的配光使發(fā)光均勻柔和,不僅實現(xiàn)了節(jié)電照明,而且保持了 LED照明的高光效和有效照明率。本實用新型的一體化LED照明光源不僅節(jié)電超過50%,而且壽命高達(dá)50000小時,是熒光燈的10倍;更重要是LED的光輻射不含紫外和紅外,是健康光源;而且顯色性強,照明效果更理想;所發(fā)光是連續(xù)光譜,更加舒適,特別適合室內(nèi)照明。
圖I是本實用新型的一體化LED照明光源實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中的一體化LED照明光源側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖I中的一體化LED照明光源截面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖I中的一體化LED照明光源中LED發(fā)光體部分的截面示意圖。圖5是光學(xué)透鏡二次配光的原理示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。如圖1-4所示,是本實用新型的一體化LED照明光源實施例的示意圖。在本實施例中,LED照明光源包括底殼11、電路板16、光學(xué)透鏡13以及驅(qū)動電源17,其中電路板16貼附在底殼11上且該電路板16上設(shè)有多個背向底殼11的LED發(fā)光體14,光學(xué)透鏡13覆蓋在LED發(fā)光體14的上方并對每一 LED發(fā)光體的光線進(jìn)行二次配光,驅(qū)動電源17電連接到電路板16。上述底殼11可用不銹鋼、鋁合金等具有較好導(dǎo)熱性能的金屬材料通過沖壓成型制成。上述LED發(fā)光體14可以采用任何形式或結(jié)構(gòu)(比如PLCC的SMD TOP結(jié)構(gòu)、仿流明大功率結(jié)構(gòu)、或者陶瓷基板模壓結(jié)構(gòu)等),并通過焊接方式固定在電路板16上。LED發(fā)光體14所發(fā)熱量通過導(dǎo)熱非常好的電路板16傳導(dǎo)到底殼11上,并通過面積較大的底殼11輻射到空間。上述LED照明光源中的底殼11可以為平板狀,而電路板16及驅(qū)動電源17位于底殼11的同一側(cè)。此時,該LED照明光源可直接安裝在天花板,用作家庭或其他場所照明使用。特別地,上述LED照明光源還可用于吸頂燈。為了抬高LED發(fā)光體14的位置,使其發(fā)光不受中間驅(qū)動電源的遮擋(因為驅(qū)動電源的體積通常較大),底殼11包括第一平面111及下凹的第二平面112,第一平面111與第二平面112呈臺階狀。相應(yīng)地,電路板16包括相分離的第一電路板161和第二電路板162,其中第一電路板161位于底殼11的第一平面111且該第一電路板上設(shè)有LED發(fā)光體14,第 二電路板162位于底殼11的第二平面112且該第二電路板162上設(shè)有驅(qū)動電源17,第一電路板161與第二電路板162電連接。在第二平面112的外側(cè)表面(即第二電路板162的另一表面)貼有雙面帶黏膠的導(dǎo)熱硅膠墊(圖中未示出,該硅膠墊具備良好的粘接功能和導(dǎo)熱功能,LED照明光源可以通過這個硅膠墊粘接在吸頂燈的外殼底殼上,從而將部分熱量散發(fā)到底殼上),使用時只需把遮蓋的臘光紙掀掉,就可以很方便地把LED照明光源貼在吸頂燈的底盤里,并把從防水膠圈18里引出的電源線接在吸頂燈燈具中預(yù)先放置的電線夾里,就可以通電使用了。當(dāng)然,在實際應(yīng)用中,底殼11也可以為平面形,例如將驅(qū)動電源7置于底殼11的背面或采用高度較小驅(qū)動電源等。上述底殼11可以為碟形(圓盤形),第一平面111環(huán)繞第二平面112,即第二平面112位于碟形底殼11的中央,第一平面位于碟形底殼11的四周。相應(yīng)地,第一電路板161可以為圓環(huán)形,該圓環(huán)形的第一電路板161通過導(dǎo)熱層貼附在底殼11的第一平面111上,多個LED發(fā)光體均勻分布在圓環(huán)形的第一電路板161上并組成一個或多個圓環(huán)(當(dāng)?shù)讱?1的直徑超過40cm時,LED發(fā)光體組成兩圈或多圈)。此外,第一電路板161也可由多個獨立的單板(例如弧形或方形)組成,多個LED發(fā)光體分別設(shè)于該多個單板上并組成一個或多個圓環(huán)。上述單板均勻分布于底殼11的第一平面111上并通過導(dǎo)熱層貼附在第一平面111的表面,每一單板分別電連接到第二電路板162。驅(qū)動電源17固定在第二電路板162的背向底殼11的一側(cè)且第二電路板162與底殼11的第二平面112之間設(shè)有娃膠墊19,以利于將第二電路板162產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到底殼11,便于散熱。光學(xué)透鏡13可實現(xiàn)LED發(fā)光體的二次配光,二次光學(xué)的配光使得LED發(fā)光體能均勻地照射更大的面積。在實際應(yīng)用中,光學(xué)透鏡13可包括多個獨立的并具有支腳的透鏡體,在電路板16上設(shè)有多個分別圍繞每一 LED發(fā)光體14的卡槽,每一透鏡體分別通過支腳安裝在卡槽上,從而覆蓋LED發(fā)光體14。經(jīng)過光學(xué)透鏡13的改變,可將LED發(fā)光體14本身120°余弦形的光強空間分布變成150°人字形,如圖5所示。通過光學(xué)透鏡13的人字形大光束角的配光,可使得LED發(fā)光體14的空間排布更緊密,即可減小LED發(fā)光體14排列圈的直徑,使一體化LED照明光源的體積相應(yīng)縮小。此外,上述二次光學(xué)的配光也可以在LED發(fā)光體封裝的過程中實現(xiàn),即LED發(fā)光體14采用帶有一次光學(xué)配光的LED。上述LED照明光源中,LED發(fā)光體14成圈形排列,排列距離與LED照明光源的尺寸結(jié)構(gòu)和光學(xué)透鏡13的二次光學(xué)配光相關(guān),即光學(xué)透鏡二次光學(xué)配光的光束角越大,則這個LED發(fā)光體圈的直徑越小,從而整個一體化LED照明光源的體積越小。如果沒有光學(xué)透鏡的二次光學(xué)配光,則圈形排列的LED發(fā)光體無法實現(xiàn)均勻的照明效果,而是呈現(xiàn)一個個光影。為了防止灰塵以及外形美觀,可在上述LED照明光源中增加一個上蓋12,該上蓋固定到底殼11,例如通過螺絲、卡扣或者粘膠等方式。該上蓋12覆蓋電路板16及驅(qū)動電源17且該上蓋12上與光學(xué)透鏡13對應(yīng)的位置設(shè)有通孔,從而使光學(xué)透鏡13露出上蓋12,便于照明。為了保證散熱的效率,上蓋12也可以采用導(dǎo)熱較好的金屬材料來制作,并將該上
蓋12與LED發(fā)光體14處的第一電路板161之間用導(dǎo)熱娃膠15黏住,這樣LED發(fā)光體14所發(fā)熱量也可以通過第一電路板161和導(dǎo)熱硅膠傳導(dǎo)到上蓋12,并通過上蓋散發(fā)到空間。另外,上蓋12在驅(qū)動電源17和第二電路板162之間可設(shè)置開孔,使得上蓋12和底殼11之間不密封,空氣可以流動,以助散熱。而驅(qū)動電源17的散熱,具體方式可采用以下兩種方式一是將驅(qū)動電源17用導(dǎo)熱灌封膠埋在底殼11中,通過底殼11散熱;二是在上蓋12的穹頂?shù)膫?cè)面開通氣孔,讓空氣流通以幫助散熱。在用于吸頂燈使用時,一般情況下,上述LED發(fā)光體14選用IW功率的LED,LED發(fā)光體14的數(shù)量可根據(jù)需要改變,例如選擇12顆。當(dāng)然,也可以根據(jù)傳統(tǒng)吸頂燈的尺寸選擇設(shè)計不同功率和尺寸的LED照明光源。經(jīng)過電腦仿真模擬,以及精確的計算,對于圓形吸頂燈來說,將LED發(fā)光體排成圓環(huán)形是最佳方式,其中LED發(fā)光體的間距在3CM左右最合適。另外,LED發(fā)光體所排成圓圈的尺寸應(yīng)根據(jù)吸頂燈的外罩尺寸進(jìn)行調(diào)整,LED圓圈的直徑應(yīng)當(dāng)比吸頂燈外罩直徑小8-16CM。按照上述方法設(shè)計的LED照明光源安裝在吸頂燈里,發(fā)光均勻(體現(xiàn)在吸頂燈燈罩上),而且光利用率高達(dá)95%以上。較佳地,可使用以下三種不同功率的方案,如下表所示
傳統(tǒng)吸頂LED照明光一般外罩一般燈盤LED發(fā)光體底殼外徑 燈規(guī)格源功率尺寸尺寸圓圈直徑__22W 12W22 CM 18 CM 14 CM 16 CM32W 18W 30 CM 24 CM 18 CM 20 CM40W 24W I 38 CM 30 CM 22 CM 24 CM上述一體化LED照明光源,通過將LED發(fā)光體作為光源,摒棄了原有吸頂燈的管式結(jié)構(gòu),并通過二次光學(xué)的配光使發(fā)光均勻柔和,不僅實現(xiàn)了節(jié)電照明,而且保持了 LED照明的高光效和有效照明率。此外,本實用新型通過特殊的結(jié)構(gòu)使得在很小的體積里保證了高效的散熱,使得一體化LED照明光源的底殼溫度低于60°C,LED發(fā)光體的PN結(jié)溫度低于75°C,從而使一體化LED照明光源壽命達(dá)到50000小時以上,是熒光燈的10倍。本實用新型的一體化LED照明光源不僅節(jié)電超過50 % ;更重要是LED的光輻射不含紫外和紅外,是健康光源;而且顯色性強,照明效果更理想;所發(fā)光是連續(xù)光譜,更加舒適,特別適合室內(nèi)照明。[0041]本實用新型將LED發(fā)光體和驅(qū)動電源結(jié)合成一體,使LED照明光源具有一體化、易安裝的特點,而且兼?zhèn)浒l(fā)光源、電源、散熱、安裝、牢固的結(jié)構(gòu)等所有功能。以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式
,但本實用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種一體化LED照明光源,其特征在于,包括底殼、電路板、光學(xué)透鏡以及驅(qū)動電源,其中所述電路板貼附在底殼上且該電路板上設(shè)有多個背向底殼的LED發(fā)光體,所述光學(xué)透鏡覆蓋在所述LED發(fā)光體上方并對每一 LED發(fā)光體的光線進(jìn)行二次光學(xué)配光,所述驅(qū)動電源電連接到電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述底殼包括第一平面及下凹的第二平面,所述第一平面與第二平面呈臺階狀,所述電路板包括相分離的第一電路板和第二電路板,其中所述第一電路板位于底殼的第一平面且該第一電路板上設(shè)有LED發(fā)光體,所述第二電路板位于底殼的第二平面且該第二電路板上設(shè)有驅(qū)動電源,所述第一電路板與第二電路板電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述驅(qū)動電源固定在第二電路板的背向底殼的一側(cè)且所述第二電路板與底殼的第二平面之間設(shè)有娃膠墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述底殼為碟形,所述第 一平面環(huán)繞所述第二平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述第一電路板為圓環(huán)形,所述LED發(fā)光體均勻分布在所述圓環(huán)形的第一電路板上并組成一個或多個圓環(huán),所述第一電路板通過導(dǎo)熱層貼附在底殼上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述第一電路板包括多個呈環(huán)形分布于底殼的第一平面的獨立單板且每一單板分別電連接到所述第二電路板,所述多個LED發(fā)光體分別設(shè)于多個單板上并組成一個或多個圓環(huán),所述多個單板通過導(dǎo)熱層貼附在底殼的第一平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述光學(xué)透鏡的光束角與由所述LED發(fā)光體所組成的圓周的直徑成反比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述光學(xué)透鏡包括多個獨立具有支腳的透鏡體,所述電路板上設(shè)有多個分別圍繞每一 LED發(fā)光體的卡槽,每一所述透鏡體分別通過支腳安裝在卡槽上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化LED照明光源,其特征在于,還包括固定到底殼的上蓋,所述上蓋覆蓋電路板及驅(qū)動電源且該上蓋上與光學(xué)透鏡對應(yīng)的位置設(shè)有通孔,所述上蓋與LED發(fā)光體處的電路板之間設(shè)有娃膠墊。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項所述的一體化LED照明光源,其特征在于,所述底殼的第二平面的外側(cè)面貼有用于安裝到吸頂燈的雙面帶黏膠的導(dǎo)熱硅膠墊。
專利摘要本實用新型提供了一種一體化LED照明光源,包括底殼、電路板、光學(xué)透鏡以及驅(qū)動電源,其中所述電路板貼附在底殼上且該電路板上設(shè)有多個背向底殼的LED發(fā)光體,所述光學(xué)透鏡覆蓋在所述LED發(fā)光體上方并對每一LED發(fā)光體的光線進(jìn)行二次光學(xué)配光,所述驅(qū)動電源電連接到電路板。本實用新型通過將LED發(fā)光體作為光源并通過二次光學(xué)的配光和經(jīng)模擬計算過的排列方式使發(fā)光均勻柔和,不僅實現(xiàn)了節(jié)電照明,而且保持了LED照明的高光效和有效照明率。
文檔編號F21S2/00GK202493919SQ201120566898
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者譚旭華, 鐘群 申請人:深圳市中景科瑞光電科技有限公司