一種帶熱輻射支架的led燈絲燈泡的製作方法

2023-09-19 19:52:20 1

一種帶熱輻射支架的led燈絲燈泡的製作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，屬於LED照明技術領域。
【背景技術】
[0002]LED半導體照明作為新一代照明技術，具有光電轉換率高、光源方向易控、照明時段和方式易控、光源顯色性高、合理設計下具有較高的功率因數等其它現有照明技術無法比擬的五大節能優勢，受到全球投資者的青睞和各國政府的大力扶持。LED照明雖然受到重視，然後在推廣過程中也存在諸多問題，首先，LED照明燈多為一體化結構，缺乏可更換的標準光源;其次，即使採用國標GB1406系列燈頭做成LED光源，基本是無法實現調光運行，且同時也不具備防水等防護性功能，應用範圍較窄;再者，發光半導體在電的觸發下是四面發光的，但實際應用中，LED晶片大多被封裝在一個不透明的基板上，半導體一半的出光被遮擋轉換成了熱量，發光效率低下。
[0003]近年市場出現了採用透明條形基板的LED燈絲燈，順應符合了半導體照明四面發光的基本原理，但其應用功率還比較低下，一般不超過10W;且不具備防水功能，應用範圍相對較窄，這些缺陷極大地制約了LED照明的推廣使用。
[0004]現有LED燈絲製作的最好方案是以條形藍寶石為基板粘接綁定LED晶片於其上，值得注意的是一方面LED晶片經過貼裝粘接後，光折射損失較大，光電轉換效率降低較多。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在於，提供一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡。本實用新型不僅可以提高LED的出光率，而且可以提高散熱效率，可擺脫現有LED照明燈需要散熱器的限制，能實現較大的功率的LED燈絲燈光源，可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具。
[0006]本實用新型的技術方案:一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特點是:包括帶驅動組件的燈頭組件，燈頭組件連接在燈泡殼上，燈泡殼內設置導線支架，導線支架上設有多個連接驅動組件的電連接導線；電連接導線上連接有LED燈絲組件，LED燈絲組件兩端分別連接有熱輻射支架，熱輻射支架上設有緊貼燈泡殼內壁的圓弧結構，圓弧結構內形成有穿設電連接導線的導線孔。
[0007]上述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述LED燈絲組件包括一個或多個兩端設有電連接端子的LED燈絲，LED燈絲兩端的電連接端子分別與兩個導熱導電的端子支架相連，兩端的端子支架分別與兩個熱輻射支架連接。
[0008]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述熱輻射支架包括兩片夾緊端子支架的分體結構，每個分體結構上均設有圓弧結構，從而可以利用熱輻射支架的圓弧結構將連接LED燈絲組件的整個熱輻射支架壓緊在燈泡殼內。
[0009]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述熱輻射支架為分段結構，段與段間採用絕緣轉換支架隔離，各段熱輻射支架連接有多個LED燈絲組件，從而形成有多個LED負荷段，每個LED負荷段的連接結點設有電連接導線引往燈頭組件中的驅動組件;多個LED燈絲組件通過電連接導線與驅動組件連接形成串連或並聯的連線方案。
[0010]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述LED燈絲包括LED燈絲模組和兩端的電連接端子，或還包括LED燈絲模組上連接LED負載分段結點的電連接線;LED燈絲模組包括透明的燈絲模組襯底和燈絲模組襯底上的LED晶片串聯組，LED燈絲模組外設有封裝層，所述的封裝層由透明材料或添加了螢光粉的透明材料組成。
[0011 ]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述LED燈絲模組是由LED照明大晶片裁剪成包含有一行或多行LED晶片組的條狀或塊狀結構;或者，所述LED燈絲模組是由多個LED串聯組或多個並聯的LED串聯組封裝在條形燈絲模組襯底上構成，LED串聯組由多個LED晶片或LED PN結通過串聯形式組成。(較少的LED負荷段適合採用高電壓晶片的LED燈絲組件，較多的LED負荷段適合採用低電壓晶片的LED燈絲組件)。
[0012]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述LED燈絲模組上還設有尺寸與LED燈絲模組同寬度，並留出焊接長度的透明蓋板，透明蓋板蓋住LED燈絲模組，LED燈絲模組的兩端通過端子支架上的焊接固定孔直接與端子支架焊接並粘接，透明蓋板與LED燈絲模組及端子支架周圍的縫隙採用透明材料封裝。
[0013]前述的帶熱福射支架的LED燈絲燈泡中，所述熱福射支架不能反射又不能透過熱射線的一面為熱輻射黑體面(塗覆黑色導熱材料層)，能反射但不能透過熱射線的一面為反射鏡面。
[0014]前述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡中，所述的燈頭組件包括燈頭支架，燈頭支架採用內空結構，用於放置所述的驅動組件;燈頭支架上設置帶螺紋的電氣接插件公頭，公頭內設4根插針，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭與燈頭支架為一體結構，燈頭支架主體採用螺紋結構且設置定位槽，定位槽安裝方向與燈泡光照方向一致，通過配套固定螺母固定整個LED燈絲燈泡;燈頭支架與燈泡殼連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。
[0015]與現有技術相比，本實用新型利用了燈泡殼內的各個組件作為熱輻射體組件，同時增加熱熱輻射支架的設置，從而使燈泡設計有足夠大的無輻射遮擋的有效熱輻射體組件面積來控制燈泡內部溫度和儘可能使熱輻射體組件上的平均溫度趨近晶片結溫來平衡LED燈絲產生的熱量，進而通過熱輻射原理降低LED燈絲上的晶片結溫。本實用新型的LED燈絲燈泡擺脫了LED照明燈需要散熱器的傳統基本理念，該LED燈絲燈產品可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具，將使LED照明應用上一個新臺階。經實際測試，利用本實用新型的方法能做到200LM/W，甚至更高的燈泡成品光源。
[0016]而且本實用新型中使用的LED燈絲組件無需設置LED晶片基板，可以使LED的各個出光方向不受阻礙，特別是紅外熱射線的透出，大大提高了出光效率，而且本實用新型利用端子支架不僅可以對LED燈絲進行各種造型的固定，而且極其有利於LED燈絲的熱量傳導到其它熱輻射體組件，以利於LED燈絲的散熱。
【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡圖；
[0018]圖2為本實用新型設置絕緣轉換支架的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡圖；
[0019]圖3為本實用新型的帶熱輻射支架和絕緣轉換支架的LED燈絲組件圖；
[0020]圖4為本實用新型的帶熱輻射支架和絕緣轉換支架的LED燈絲組件分拆圖；
[0021]圖5為本實用新型的LED燈絲內部結構圖；
[0022 ]圖6為本實用新型的用透明蓋板的LED燈絲內部結構圖
[0023]圖7為本實用新型的連接端子支架的LED燈絲模組圖；
[0024]圖8為本實用新型的LED燈絲組件成品圖；
[0025]圖9為本實用新型的加寬端子支架的LED燈絲組件成品圖；
[0026]圖10本實用新型的採用片狀燈絲的LED燈絲組件成品圖；
[0027]圖11是本實用新型的LED燈絲用LED照明大晶片分割示意圖；
[0028]圖12是本實用新型燈頭組件的結構示意圖。
[0029]附圖中的標記:1-LED燈絲組件，1.1-LED燈絲，1.2-LED燈絲模組，1.2.1-燈絲模組襯底，1.3-電連接端子，2-燈頭組件，2.5-燈頭支架，2.6-帶螺紋的電氣接插件公頭，2.7-插針，2.8-定位槽，2.9-固定螺母，3-驅動組件，4.1-導線支架，4.2-電連接導線，5.1-熱輻射支架，6-燈泡殼，7.3-固定螺釘，7.8-絕緣轉換支架，7.12-導線孔，7.13-橢圓開孔，420-LED照明大晶片，420.1-大晶片端電極，420.2-1^0負載分段電連接處。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但並不作為對本實用新型限制的依據。
[0031 ]實施例。一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，如圖1所示:包括帶驅動組件3的燈頭組件2，燈頭組件2連接在燈泡殼6上，燈泡殼6內設置導線支架4.1，導線支架4.1上設有多個連接驅動組件3的電連接導線4.2;電連接導線4.2上連接有LED燈絲組件I，LED燈絲組件I兩端分別連接有熱輻射支架5.1，熱輻射支架5.1上設有緊貼燈泡殼6內壁的圓弧結構，圓弧結構內形成有穿設電連接導線4.2的導線孔7.12。
[0032]所述LED燈絲組件I如圖7和8所示，包括一個或多個兩端設有電連接端子1.3的LED燈絲1.1，LED燈絲1.1兩端的電連接端子1.3分別與兩個導熱導電的端子支架1.4相連，兩個端子支架1.4分別與相鄰兩個熱輻射環5.2的弦拉筋5.2.1連接。為有利於熱傳遞，靠近端子支架1.4的電連接端子1.3部分可適度加寬或倒圓角處理，如圖9所示;為提高透光效果，特別是用於種植業照明時，採用玻璃蓋板I.2.2封裝方案，形成塊狀燈絲組件方案，如圖10所不O
[0033]所述熱輻射支架5.1包括兩片夾緊端子支架1.4的分體結構(通過固定螺釘7.3固定)，每個分體結構上均設有圓弧結構，從而可以利用熱輻射支架5.1的圓弧結構將連接LED燈絲組件I的整個熱輻射支架5.1壓緊在燈泡殼6內。熱輻射支架5.1上設有橢圓開孔7.13，以調整與燈泡殼6的間距。
[0034]所述熱輻射支架5.1為分段結構，段與段間採用絕緣轉換支架7.8隔離，各段熱輻射支架5.1連接有多個LED燈絲組件I，從而形成有多個LED負荷段，每個LED負荷段的連接結點設有電連接導線4.2引往燈頭組件2中的驅動組件3;多個LED燈絲組件I通過電連接導線
4.2與驅動組件3連接形成串連或並聯的連線方案，如圖3和圖4所示，安裝好的LED燈絲燈泡的結構如圖2所示。
[0035]所述LED燈絲組件I的數目為2個以上，2個以上的LED燈絲組件I呈現串聯結構，相鄰兩個LED燈絲組件I的串聯端共用一個端子支架1.4;每個LED燈絲組件I為一個LED負荷段，所有LED燈絲組件I形成多個LED負荷段，如圖11所示。
[0036]所述熱輻射環5.2內側設有絕緣支柱固定孔7.11和用於穿設電連接導線4.2的導線孔4.2，絕緣支柱固定孔7.11內設有將各個熱輻射環5.2拉緊固定的絕緣支柱7.9。所述熱輻射環5.2至少設有一個未封閉段，使熱輻射環5.2可以利用彈性壓緊在燈泡殼6內。
[0037]所述LED燈絲1.1，如圖5所示，包括LED燈絲模組1.2和兩端的電連接端子1.3，或還包括LED燈絲模組1.2上連接LED負載分段結點的電連接線1.8; LED燈絲模組1.2包括透明的燈絲模組襯底1.2.1和燈絲模組襯底1.2.1上的LED晶片串聯組，LED燈絲模組1.2外設有封裝層，所述的封裝層由透明材料或添加了螢光粉的透明材料組成。
[0038]所述LED燈絲模組1.2是由LED照明大晶片420裁剪成包含有一行或多行LED晶片組的條狀或塊狀結構，如圖11所示;或者，所述LED燈絲模組1.2是由多個LED串聯組或多個並聯的LED串聯組封裝在條形燈絲模組襯底1.2.1上構成，LED串聯組由多個LED晶片或LED PN結通過串聯形式組成。
[0039]所述LED燈絲模組1.2上還設有尺寸與LED燈絲模組1.2同寬度，並留出焊接長度的透明蓋板1.2.2，如圖6所示，透明蓋板1.2.2蓋住LED燈絲模組1.2，LED燈絲模組1.2的兩端通過端子支架上1.4的焊接固定孔1.7直接與端子支架1.4焊接並粘接，透明蓋板1.2.2與LED燈絲模組1.2及端子支架1.4周圍的縫隙採用透明材料封裝。
[0040]所述熱輻射支架5.1不能反射又不能透過熱射線的一面設為熱輻射黑體面，能反射但不能透過熱射線的一面設為反射鏡面。
[0041 ]其中，LED照明大晶片是基於本發明人在先申請的申請號為201410214077.9專利申請中的LED照明大晶片，經裁切的LED照明大晶片根據功率包含有一行或多行LED晶片組；LED照明大晶片是經直接長晶生成，發光半導體材料與晶片襯底間為無間隙連接，所述LED照明大晶片襯底採用高純氧化鋁(單晶或多晶)材料且襯底背面不設金屬反射層，可使半導體產生的朝襯底的光直接透過晶片襯底對外最外溢出，使晶片發熱最小;所述LED照明大晶片襯底採用單晶矽或單晶碳化矽材料，經試驗，當晶片發熱後，所產生的熱射線波長界於紅外線波段，紅外線波能直接透過單晶矽或單晶碳化矽射出，使晶片具有較好的導熱性能。
[0042]所述的燈頭組件2(基於本發明人申請號為201210253574.0中國專利申請)如圖12所示，包括燈頭支架2.5，燈頭支架2.5採用內空結構，用於放置所述的驅動組件3;燈頭支架2.5上設置帶螺紋的電氣接插件公頭2.6，公頭內設4根插針2.7，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭2.6與燈頭支架2.5為一體結構，燈頭支架2.5主體採用螺紋結構且設置定位槽2.8，定位槽2.8安裝方向與燈泡光照方向一致，通過配套固定螺母2.9固定整個LED燈絲燈泡;燈頭支架2.5與燈泡殼6連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。
[0043]所述驅動組件，可以是基於本發明人申請號為201410211945.8和201410214074.5中國專利申請的方法來製作的驅動電源，它是將LED負載分I?6段來驅動，可以獲得較高的電源效率(大於99%)，只有這樣當LED燈泡功率較高時，燈頭組件內才能放置驅動電源，以至於不會出現過熱使電源工作不穩定。否則，當燈泡功率較大時，燈頭組件對外無法散除驅動電源所發出的熱量;基於這個電源方案，以本實用新型構建的LED燈泡以低成本或無成本具備了調光功能。
【主權項】
1.一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:包括帶驅動組件(3)的燈頭組件(2)，燈頭組件(2)連接在燈泡殼(6)上，燈泡殼(6)內設置導線支架(4.1)，導線支架(4.1)上設有多個連接驅動組件(3)的電連接導線(4.2);電連接導線(4.2)上連接有LED燈絲組件(I)，LED燈絲組件(I)兩端分別連接有熱輻射支架(5.1)，熱輻射支架(5.1)上設有緊貼燈泡殼(6)內壁的圓弧結構，圓弧結構內形成有穿設電連接導線(4.2)的導線孔(7.12)。2.根據權利要求1所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述LED燈絲組件(1)包括一個或多個兩端設有電連接端子(1.3)的LED燈絲(1.1)，LED燈絲(1.1)兩端的電連接端子(1.3)分別與兩個導熱導電的端子支架(1.4)相連，兩端的端子支架(1.4)分別與兩個熱輻射支架(5.1)連接。3.根據權利要求2所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述熱輻射支架(5.1)包括兩片夾緊端子支架(1.4)的分體結構，每個分體結構上均設有圓弧結構。4.根據權利要求1所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述熱輻射支架(5.1)為分段結構，段與段間採用絕緣轉換支架(7.8)隔離，各段熱輻射支架(5.1)連接有多個LED燈絲組件(I)，從而形成有多個LED負荷段，每個LED負荷段的連接結點設有電連接導線(4.2)引往燈頭組件(2)中的驅動組件(3);多個LED燈絲組件(I)通過電連接導線(4.2)與驅動組件(3)連接形成串連或並聯的連線方案。5.根據權利要求2所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述LED燈絲(1.1)包括LED燈絲模組(1.2)和兩端的電連接端子(1.3)，或還包括LED燈絲模組(1.2)上連接LED負載分段結點的電連接線(1.8); LED燈絲模組(1.2 )包括透明的燈絲模組襯底(1.2.1)和燈絲模組襯底(1.2.1)上的LED晶片串聯組，LED燈絲模組(1.2)外設有封裝層。6.根據權利要求5所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述LED燈絲模組(1.2)上還設有尺寸與LED燈絲模組(1.2)同寬度，並留出焊接長度的透明蓋板(1.2.2)，透明蓋板(1.2.2)蓋住LED燈絲模組(1.2)，LED燈絲模組(1.2)的兩端通過端子支架(1.4)上的焊接固定孔(1.7 )直接與端子支架(1.4)焊接並粘接，透明蓋板(1.2.2 )與LED燈絲模組(1.2)及端子支架(1.4)周圍的縫隙設有透明材料封裝層。7.根據權利要求1所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述熱輻射支架(5.1)不能反射又不能透過熱射線的一面為熱輻射黑體面，能反射但不能透過熱射線的一面為反射鏡面。8.根據權利要求1所述的帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述的燈頭組件(2)包括燈頭支架(2.5)，燈頭支架(2.5)採用內空結構，用於放置所述的驅動組件(3);燈頭支架(2.5)上設置帶螺紋的電氣接插件公頭(2.6)，公頭內設4根插針(2.7)，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭(2.6)與燈頭支架(2.5)為一體結構，燈頭支架(2.5)主體採用螺紋結構且設置定位槽(2.8)，燈頭支架(2.5)上設有固定螺母(2.9);燈頭支架(2.5 )與燈泡殼(6 )連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶熱輻射支架的LED燈絲燈泡，包括帶驅動組件（3）的燈頭組件（2），燈頭組件（2）連接在燈泡殼（6）上，燈泡殼（6）內設置導線支架（4.1），導線支架（4.1）上設有多個連接驅動組件（3）的電連接導線（4.2）；電連接導線（4.2）上連接有LED燈絲組件（1），LED燈絲組件（1）兩端分別連接有熱輻射支架（5.1），熱輻射支架（5.1）上設有緊貼燈泡殼（6）內壁的圓弧結構，圓弧結構內形成有穿設電連接導線（4.2）的導線孔（7.12）。本實用新型不僅可以提高LED的出光率，而且可以提高散熱效率，可擺脫現有LED照明燈需要散熱器的限制，能實現較大的功率的LED燈絲燈光源，可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具。
【IPC分類】F21V19/00, F21K9/238, F21K9/232, F21K9/235, F21V29/503, F21Y115/10
【公開號】CN205383459
【申請號】CN201620188883
【發明人】張繼強, 張哲源
【申請人】貴州光浦森光電有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月11日