Led安裝在傾斜電路板上的led燈泡的製作方法
2023-06-19 23:46:01
Led安裝在傾斜電路板上的led燈泡的製作方法
【專利摘要】本發明涉及LED安裝在傾斜電路板上的LED燈泡。公開的LED燈泡具有用於燈插座的燈座、散熱器和燈罩。墊片或腳從電路板突出的印刷電路板位於散熱器上的燈罩內。墊片或腳具有安裝在其上的一個或多個LED，並且相對於電路板成角度，從而定向為遠離燈泡的軸。電路板可以是具有向內延伸的墊片的環形，或者可以具有向外延伸的墊片。還公開了製造這種LED燈泡的方法和散布來自LED燈泡的光的方法，該方法包括相對於燈泡的軸將多個LED的光輸出定向在多個徑向向外的方向上。
【專利說明】LED安裝在傾斜電路板上的LED燈泡
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年7月11日提交的美國序列號13/939，957的優先權，通過引用將該專利併入本文中。
【技術領域】
[0003]本發明涉及利用發光二極體(LED)作為光源的燈泡，具體地，涉及配置為替代白熾燈泡或其他燈泡的LED燈泡。
【背景技術】
[0004]白熾燈泡已經被廣泛使用了多年，但能源方面的考慮使得節能光源被開發出來。一種這樣的節能光源是發光二極體，通常被稱為LED。白熾燈泡在廣角上發出相對均勻的光，而LED通常在較窄的角度上發光。提供在廣角上發出相對均勻的光的LED光源將是有益的。
[0005]利用LED作為燈泡內的發光元件的燈泡已經變得更加受歡迎。晶片技術、散熱設計和供電單元設計方面的進步已經使得LED燈泡更加節能，並且使得LED燈泡比諸如白熾燈和CFL (緊湊型螢光)燈泡的傳統光源的使用壽命更長。然而，相比於傳統光源，LED燈泡仍然在發光圖案(radiation pattern)的形狀方面有所不足。用作燈泡中的元件的LED以定向方式發光，這意味著大多數光是朝著LED面向的方向發出。這種特性限制了 LED燈泡的光散射或FWHM (半峰全寬，Full Width Half Maximum)角。
[0006]增加LED燈泡FWHM角度的最常見的方法是利用漫射燈罩(globe)。然而，即使利用漫射燈罩，FWHM角仍然低於200度。通過對比，白熾燈泡和CFL燈泡被認為是全向光源，其在廣角上發光，其FWHM角通常大於300度。
[0007]存在對全向LED燈泡的巨大需求。美國能源之星計劃已經將全向光定義為FWHM角大於270度的光。
[0008]已經引入若干方案以解決該問題。一些方案依賴於專門設計的漫射器、反射器和LED印製電路板(PCB)的特殊安置。所有的這些方案增加了燈泡產品的成本和複雜性，使得其難以被市場接收，並且更加難以大規模生產。
[0009]需要一種成本低廉、簡單並且符合全向光源的能源之星定義(B卩，FWHM角大於270度)的LED燈泡。
[0010]圖1示出了現有的LED燈泡的實例。燈泡10具有用於連接到光插座的基部12。基部12可以是螺紋的或者配置為連接到一些其他插座配置以改造成公知插座。殼體部分14封裝電導體以及可能的驅動電路元件，並且提供散熱器以從LED散熱。透明材料(例如玻璃或塑料)的燈罩16安裝在殼體14上。印刷電路板18安裝在燈罩16內。電路板18具有平坦的形狀並且在其上安裝有多個LED，每個LED在電路板18的表面上面向上。
[0011]在圖2中，以22示出了圖1的燈泡發出的光強的光分布圖。該光強圖顯示出燈泡10的FWHM光輸出小於200度。
【發明內容】
[0012]鑑於上述原因，需要進一步改進現有技術。
[0013]根據本發明的實施方式，LED燈泡包括安裝在散熱器上的電路板。電路板具有主體，一個或多個LED安裝部分從該主體在多個徑向方向上延伸。一個或多個LED安裝在一個或多個LED安裝部分上。LED安裝部分均相對於電路板的主體成角度布置，該角度使得LED均面向在相對於電路板的軸的徑向向外的方向上包括徑向分量的方向。
[0014]LED安裝部分可以從電路板的主體徑向向內延伸，或者可以從電路板的主體徑向向外延伸。安裝部分可以以相對於電路板的主體的正角度或負角度布置。
[0015]根據本發明的另一實施方式，燈泡包括燈座，配置用於電連接至燈插座；散熱器，其具有連接到燈座的第一部分以及第二部分，該第二部分包括與第一部分相對的安裝表面，散熱器包括環繞安裝表面的安裝邊緣；安裝在安裝表面上的電路板，該電路板包括與安裝表面熱接觸安裝的平面電路板主體、從平面電路板主體延伸的多個墊片，墊片從平面電路板主體以多個方向延伸，墊片相對於平面電路板主體成角度布置；連接在燈座和電路板之間的電連接元件；LED，其安裝在墊片上並且電連接到平面電路板主體，從而以相對於電路板具有向外分量的多個方向從LED發光；以及燈罩，該燈罩具有固定到散熱器的安裝邊緣上的安裝開口。
[0016]根據本發明的另一實施方式，電路板包括中心平面電路板主體,並且多個墊片從該中心平面電路板主體以向外的方向延伸。
[0017]根據本發明的另一實施方式，電路板包括其中形成有開口的平面電路板主體,並且多個墊片在該平面電路板主體中的開口處以向內的方向延伸。
[0018]根據本發明的另一實施方式，安裝表面大體上是平面，墊片與平面電路板主體成角度布置，從而不接觸安裝表面。
[0019]根據本發明的另一實施方式，散熱器的安裝表面包括升高的中心部分和靠近升高的中心部分的成角度的段，電路板的墊片熱接觸地安裝在成角度的段上。
[0020]根據本發明的另一實施方式，平面電路板主體安裝在散熱器的升高的中心部分上。
[0021]根據本發明的另一實施方式，墊片從平面電路板主體徑向向外延伸。
[0022]根據本發明的另一實施方式，平面電路板主體環繞散熱器的升高的中心部分。
[0023]根據本發明的另一實施方式，墊片從平面電路板主體徑向向內延伸。
[0024]根據本發明的另一實施方式，平面電路板主體和與平面電路板主體成角度布置的墊片由單片電路板形成。
[0025]根據本發明的另一實施方式，多個墊片均具有相同的尺寸和形狀。
[0026]根據本發明的另一實施方式，多個墊片中的至少一個與其他墊片在尺寸和形狀中的至少一種方面不同。
[0027]根據本發明的另一實施方式，多個墊片中的每一個以相對於平面電路板主體的同
一角度彎曲。
[0028]根據本發明的另一實施方式，一種製造LED燈泡的方法包括:將多個LED安裝在電路板的徑向突出的墊片上,該電路板具有電路板主體；相對於電路板主體成角度彎曲墊片，從而LED面向相對於電路板具有向外分量的方向；將電路板安裝在LED燈泡的燈罩內的散熱器上，電路板主體熱接觸安裝在散熱器上；及將燈罩安裝在LED和電路板的上方。
[0029]根據本發明的另一實施方式，一種從LED燈泡散布光的方法包括:在相對於燈泡的軸大體上徑向向外的多個方向上導向多個LED的光輸出，多個LED安裝在單片電路板上，位於從電路板的主體徑向延伸的成角度的墊片上；及電連接多個LED以經由單個電路板供電。
[0030]根據本發明的另一實施方式，一種LED燈泡包括:電源連接裝置；具有安裝表面的散熱器；電路板，其具有與散熱器的安裝表面熱接觸安裝的平面主體，電路板具有從平面主體徑向延伸的多個墊片，墊片相對於平面主體成角度地彎曲；安裝在墊片上的多個LED，從而使LED的發光面定向在相對於電路板的軸具有大體上徑向向外分量的方向上；電源連接裝置連接到電路板和LED上以給LED供電；及安裝在LED上方的燈罩。
[0031]根據本發明的另一實施方式，電路板的平面主體是環形的，並且墊片徑向向內延伸。
[0032]根據本發明的另一實施方式，電路板的平面主體是中心電路板部分，並且墊片徑向向外延伸。
[0033]根據本發明的另一實施方式，至少一個LED安裝在電路板的平面主體上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是現有技術的LED燈泡的俯視立體圖；
[0035]圖2是示出了圖1的燈泡的光散射角的圖形；
[0036]圖3是根據本發明第一實施方式的LED燈泡的側視圖；
[0037]圖4是圖3的燈泡的局部放大俯視立體圖；
[0038]圖5是圖3的LED燈泡的俯視立體圖；
[0039]圖6是圖3的LED燈泡的電路板的俯視立體圖；
[0040]圖7是圖3的電路板的局部放大側視圖；
[0041 ] 圖8是圖3的LED元件的光路的圖示；
[0042]圖9是本發明的LED燈泡的第二實施方式的俯視立體圖；
[0043]圖10是圖9的燈泡的局部橫截面視圖；
[0044]圖11是圖9的燈泡的分解立體圖；
[0045]圖12是圖9的燈泡的電路板的俯視立體圖；
[0046]圖13是圖12的電路板的側視圖；
[0047]圖14是根據第三實施方式的LED燈泡的俯視立體圖；
[0048]圖15是圖14的燈泡的局部橫截面視圖；
[0049]圖16是圖14的燈泡的分解立體圖；
[0050]圖17是圖14的燈泡的電路板的俯視立體圖；
[0051]圖18是圖14的電路板的側視圖；
[0052]圖19A、19B和19C示出了電路板的三種寬度的對比，每圖均示出了示意性側視圖、光路示意圖以及散射圖；
[0053]圖20A、20B和20C示出了電路板的三種高度的對比，每圖均示出了示意性側視圖、光路示意圖以及散射圖；
[0054]圖21是優選實施方式的燈泡的示意圖以及兩個散射圖；
[0055]圖22是現有技術燈泡的兩個散射圖；
[0056]圖23是根據另一實施方式的印刷電路板的放大俯視立體圖；
[0057]圖24是根據又一實施方式的印刷電路板的放大俯視立體圖；及
[0058]圖25是根據再一實施方式的印刷電路板的放大俯視立體圖。
【具體實施方式】
[0059]圖3是LED燈泡30的第一優選實施方式。燈泡30具有用於安裝在標準光插座中的基部32。如本領域技術人員將理解的那樣，該基部(為簡便起見，示為平滑圓柱體)可以是螺紋的或平滑的，具有鎖定突起、連接器銷或其他安裝和/或電連接結構。例如，基部32可以包括側部突起銷以安裝在卡口連接插座中，或者可以是螺紋的以安裝在螺紋插座中。其他連接和安裝也是可能的。
[0060]連接到基部32的殼體34通常與所示實施方式的常規白熾燈泡的形狀一致，並且作為散熱器以及電導體的外殼。可以在散熱器中或散熱器上提供驅動電路、電路組件或其他特徵。燈罩36連接到殼體34上並且提供透明或半透明主體，LED的光通過該主體發射出來。在優選實施方式中，燈罩36可以作為漫射器，然而透明燈罩也是可能的。可以提供各種顏色的燈罩36。
[0061]在燈罩36內具有印刷電路板(PCB)38。電路板38具有安裝到殼體34的大體上平面的部分40以及多個墊片42，這些墊片42的形狀使得其從平面部分40成角度朝向上方。每個墊片42上安裝有LED44。LED44面向各個不同的方向。在圖示中，LED面向外部，並且包括LED發出的光中相對於燈泡的徑向向外分量。
[0062]在圖4中，殼體34包括中心底座部分46，電路板38安裝在該底座部分46上。電路板的平面部分40位於底座部分46上，由此將LED44的熱量轉移到殼體34的散熱器上。第一實施方式中的平面部分40具有圓形或帶有中心開口的環狀配置。電路板的其他形狀也是可能的，包括開口形成在其中並且墊片延伸到該開口中的電路板。墊片42從外部環形狀部分40朝著中心開口突起。在所示實施方式中，墊片朝著電路板的軸向內徑向地延伸。在墊片42之間形成間隙48。所示實施方式的墊片42的形狀大體上呈矩形，然而其他形狀也是可能的。矩形墊片42使得墊片之間形成楔形間隙。
[0063]在所示實施方式中，每個墊片42與平面部分40之間大體上呈相同的角度，然而一個或多個不同墊片的角度不同也是可能的。可以通過下述方法形成墊片42，將電路板38成形為平面元件，使墊片42位於平面部分的平面中，隨後以期望角度彎曲墊片42。
[0064]圖5示出了具有圓柱形殼體50而非圖3中的錐形殼體的LED燈泡30。殼體和/或散熱器的其他形狀也是可能的並且不超出本發明的範圍。LED安裝在其上的墊片42以相對於平面部分40大約45度的角度傾斜或彎曲。成角度的或傾斜的LED以徑向向外的方向導向其發出的光，與LED安裝在平面上的LED燈泡相比，這使得燈泡30的散射角更寬。例如，所示燈泡的FWHM照明角大約為280度。
[0065]圖6示出了電路板38。所示實施方式的圓形或環形的整體形狀可以改變成期望的其他形狀。電路板不需要形成完整的環繞中心開口的封裝，但可以僅形成繞開口的周長的一部分。墊片42通常是矩形，並且如所示的那樣，其尺寸和形狀大致一樣，但提供彼此不同形狀和/或尺寸的墊片也在本發明的範圍內。每個墊片42上提供一個LED44。當然，也可以在一個或多個墊片42上提供多個LED。
[0066]在圖7的放大視圖中，顯而易見，從LED44表面發出的光從燈泡被向外且向上導向。這是由於LED面向相對於電路板的軸具有徑向向外分量的方向，並且面向關於燈泡30的軸的徑向方向。在所示實施方式中，每個LED具有不同的徑向向外的發光方向。由此提供了全向燈泡。
[0067]三個因素影響燈泡的最終FWHM光輸出，如圖7中的箭頭所示。這些因素包括:(A)從LED的中心至散熱器或燈罩的外邊緣的距離；(B)LED中心至散熱器46的上表面的高度；以及(C) LED距平面電路板的傾斜角度。這些因素可以在不同實施方式中有所變化。
[0068]圖8是燈罩36的示意圖，其中兩個LED44相對於平面電路板呈傾斜角度。線52表示LED44的最大強度。角度54表示LED44的光束寬度。距離56表示LED44的中心之間的間距。如所看見的那樣，由於傾斜角度和光束寬度，光的一些部分低於水平線發射並且超出燈泡的軸。
[0069]最終的LED燈泡與現有的LED和非LED燈泡兼容，製造成本低，並且提供了符合能源之星全向光束圖要求的光發射輸出。
[0070]LED電路板具有從其中以徑向向內或徑向向外的方向延伸的彎曲腳或墊片。腳或墊片的徑向延伸可以相對於電路板的軸和/或相對於燈泡的軸。LED位於傳統金屬印刷電路板的多個腳或墊片上。通過模衝制工藝或類似方法彎曲每個腳，從而每個LED以相對於電路板的基部板部分的預定角度傾斜。傾斜的LED導致從燈罩透射出更多的周邊光。除了透射光之外，光還在燈罩內部反射。一些反射光將離開燈罩並且形成燈罩發出的周邊光的量的一部分。
[0071]燈罩可以由光學漫射材料製成，從而光在離開燈罩時被散射。可以通過在燈罩中提供不同水平的光學漫射而改變散射的水平。光散射的方向可以依賴於燈罩的形狀。因此，可以提供不同形狀且不同漫射程度的燈罩。在優選實施方式中，燈罩的形狀使得周邊光分布增加。
[0072]該實施方式和其他實施方式的特定特徵包括玻璃或塑料的燈罩，該燈罩是透明或半透明的，並且可以具有任意形狀輪廓。燈罩的尺寸可以大至整個燈泡的總長度的80%。燈罩的下邊緣固定到殼體或散熱器上。散熱器由金屬或塑料形成。在第一實施方式中，散熱器的上表面是平的，並且連接到電路板的平面部分上。散熱器的下端連接到燈座上。
[0073]電路板的一種實例是金屬式電路板，其基板由鋁或銅製成。也可以使用其他電路板，包括玻璃纖維增強環氧層壓印刷電路板，例如FR-4電路板。優選電路板是單片的，具有兩個不同部分，這兩個部分是:連接到散熱器的平面部分，在墊片彎曲之前，該平面部分是電路板的基部表面；以及由彎曲的墊片形成的第二部分。在散熱器內的連接器至電路板之間形成電連接，並且為每個LED安裝墊片提供電連接。墊片或腳傾斜的角度可以在90度至-90度之間。傾斜或彎曲的電路板具有兩個或更多個LED。LED相對於電路板和燈泡的軸面向外部。
[0074]提供非圓形(例如，對稱或不對稱的多邊形)的電路板也在本發明的範圍內。墊片可以從電路板的平面部分對稱地延伸，或者可以不對稱地延伸。墊片可以以徑向方向從電路板延伸，或者可以以非徑向的其他方向延伸。可以在每個墊片上提供LED，或者一個或多個墊片上可以不具有LED。可以在一個或多個墊片上提供不止一個的LED。除了安裝在墊片上之外，可以在電路板的平面部分上提供LED。LED可以是表面貼裝組件或其他類型的組件。墊片可以形成在與平面部分相同的平面內，並且隨後成形到傾斜位置，通過諸如彎曲或其他成形工藝。可選地，可以在墊片處於傾斜位置的情況下形成電路板。
[0075]電路板包括額外的特徵，例如:電路元件、接觸位置和安裝開口，其中的一些在圖中示出，但在本文中並未進一步詳細描述。本領域技術人員可以理解這些特徵。
[0076]圖9中示出了第二實施方式，其中，LED墊片或腳以負角度傾斜。具體地，LED燈泡60包括燈座62，殼體或散熱器64連接到該燈座62上，而殼體或散熱器64上又連接有燈罩66。電路板70位於散熱器64的上表面68上，該電路板70具有中心部分72和周邊腳或墊片74。墊片74具有一個或多個LED76。腳或墊片74相對於中心部分72以某個角度彎曲，圖中以負角度彎曲，從而墊片74和LED76相對於燈泡的所示朝向位於中心部分72之下。一對鉚釘或螺絲73緊固在中心部分72上以將電路板70固定就位。電連接器75提供了電路板和殼體64內的電導體之間的電連接。
[0077]參考圖10,散熱器64具有上表面68,該上表面68的形狀符合彎曲電路板70的形狀。具體地，上表面68的中心部分被升高以抵靠電路板的下側，舉例來說，這樣是為了更有效的熱傳遞。一對開槽的電路板保持器78位於散熱器64內，該保持器夾持包含LED驅動電路的電路板(未示出)並且提供從燈座62至電路板70的電連接。在圖示中，開口 77位於電路板的中心部分，電連接器75安裝在其中，該電連接器75將夾持在保持器78中的電路板連接至LED安裝在其上的電路板70。
[0078]圖11提供了燈泡60的分解視圖。螺紋燈座62適配在散熱器64下延伸部80上。散熱器64的上部具有突出的邊緣82，燈罩66固定在該邊緣82上。散熱器的上表面68位於突出邊緣82的內部。上表面68具有中心部分84，該中心部分84升高以接觸電路板70的下側。用於容納螺絲或鉚釘73的開口 86設置在升高的部分84上。還在中心部分84中設有開口 85，電連接器75延伸通過該開口 85。在中心部分84周圍提供成形的、成角度的部分88，該部分在形狀和角度上對應於墊片或腳74，由此提供接觸表面,從而接觸墊片74的下側。印刷電路板70具有與散熱器64的成角度部分88相同數量、形狀和角度的墊片74。
[0079]燈罩66具有下邊緣90，該下邊緣90緊固到突出邊緣82中的安裝元件92上。粘結、焊接、螺紋安裝、摩擦配合或其他固定裝置可以將燈泡60的組件保持在一起。
[0080]在圖12中，電路板70具有中心部分72，中心部分72配備有用於螺絲或鉚釘73的開口 71、用於電連接器75的開口 77以及用於和包含LED的電路形成電連接的電接觸點或焊盤79。如本領域技術人員理解的那樣，在每種實施方式中提供燈泡運行所需的電連接器和電路組件。繞著中心部分72的周邊提供相對於中心部分72以某個角度彎曲的墊片或腳74。在墊片74上提供LED76 ;在該實例中，每個墊片74上提供有兩個LED76。在每個墊片74上提供一個LED或者一些墊片具有一個LED而其他墊片具有不止一個的LED也是可能的。彎曲墊片74使得LED相對於燈泡和電路板的軸向外定向或面向。墊片和LED的布置通常與第一實施方式相同；不同之處在於一種實施方式的電路板的平面部分是以環的方式繞著墊片周邊提供，而另一實施方式具有位於墊片中心的平面電路板。
[0081]在圖13中，墊片74的下側配備有接觸表面94，該接觸表面94提供與散熱器64的表面88之間的熱接觸。如果需要，接觸表面94可以具有熱傳遞材料、粘結劑或其他材料。
[0082]第二實施方式中，墊片從其中延伸的電路板的中心部分已經被示為安裝在成形的散熱器上，該散熱器與成角度墊片的下側接觸。還可以預見，第一實施方式中環形電路板和向內延伸的墊片可以安裝在成形散熱器上，該散熱器具有與墊片的下側接觸的成角度表面。如期望的那樣，第一實施方式的散熱器的中心部分可以升高或不升高。
[0083]圖14示出了 LED燈泡100的第三實施方式，其具有基部102、散熱器104、燈罩106和具有彎曲墊片110的印刷電路板108，在墊片110上提供LED112。電路板108具有中心開口，墊片110延伸到該中心開口之中，類似於第一實施方式。散熱器104具有升高的中心部分114，該中心部分114具有成形的、成角度的側部，墊片110位於該側部上，類似於第二實施方式。
[0084]圖15示出了具有中心升高部分114的散熱器104的形狀，其中，彎曲墊片110安裝在中心升高部分114的側部。印刷電路板108圍繞散熱器104的中心部分114並且安裝在其平坦的下部。開槽的電路板保持器116位於散熱器104內。
[0085]參考圖16，在第三實施方式的分解圖中，燈座基部102從散熱器104的下部118移除。出於對齊的目的，在下部118上提供槽120。散熱器的相對端具有邊緣122，邊緣122包括緊固元件124以將燈罩106固定就位。升高的中心部分114具有側板部分126，其成形為接收電路板108的彎曲墊片110。升高的中心部分114可以包括電路元件和/或電連接元件。
[0086]在圖17中，印刷電路板108具有墊片110延伸到其中的中心開口。墊片110在每個彎曲墊片具有LED130，從而LED被定向為遠離電路板的軸且遠離燈泡的軸。墊片的形狀不同，而非全部是相同的形狀，一些墊片較長，而其他墊片較短。電路板108在每個墊片110之間具有圓形突起132。一些圓形突起132具有開口，連接器可通過這些開口插入以將電路板108固定到散熱器104上。
[0087]圖18示出了電路板108具有向上成角度的墊片110，其向內朝著電路板的中心軸延伸並且向上彎曲以在徑向向外的方向上導向從LED發出的光。墊片110具有下側表面136，其靠在散熱器104的升高的中心部分的表面上。下側表面136可以固定到散熱器104上。
[0088]在圖19A、19B和19C中，在光散射方面考慮了改變成角度的LED元件之間的距離的效果。此處所示的燈泡配備有漫射燈罩。第一燈泡140配置有成角度的LED142，其彼此接近地緊密布置。在圖19A中的144所指示的圖中，示出了光角度，其導致光分布曲線146。在第二燈泡150中，LED148間隔中等距離。在圖19B中的152所指示的圖中，與圖19A中的144所指示的圖相比，角度示出在燈泡的頂部處較少的重疊。表154示出了改進的散射曲線角度。第三燈泡156具有間距大的LED158。在燈泡的頂部處的重疊角度位於燈罩的外部。還示出了分布曲線162。
[0089]圖20A、20B和20C示出了改變LED的角度的效果以及改變LED在燈泡內的位置的效果。第一燈泡170具有以45度角傾斜的LED172。圖20A中的174所指示的光角的圖顯示出由LED172發出的光的方向。提供了在圖20A中的176所指示的散射圖。在第二燈泡178中，LED180以63度的角度傾斜。圖20B中的182所指示的圖示出由此產生的明顯不同的光分布角。光散射曲線184也發生變化。在第三燈泡186中，LED188被升高到大約燈罩的一半高度的位置或更高的位置。圖20C中的190所指示的圖中的角度再次顯著不同。光散射曲線192的形狀明顯改變。
[0090]上文顯示出:成角度LED的角度、間隔和高度改變了光散射曲線。改變這些參數也在本發明的範圍內。
[0091]在圖21所示的優選實施方式中，燈泡200具有以大約45度成角度並且以中等距離間隔的LED。LED安裝在散熱器上,位於或靠近燈罩的基部。漫射燈罩的半峰全寬光輸出220顯示出這種配置達到了 280FWHM分布。在沒有燈罩位於LED上的情況下，FWHM曲線204改變為140度。
[0092]通過對比，在具有漫射燈罩的情況下，不具有成角度的LED並且LED安裝在平面電路板上的現有技術燈泡具有如圖22所示的204度的FWHM曲線210。在沒有燈罩的情況下，光散射212為120度。
[0093]這些結果中的每一個均具有相同的LED類型和特性。使用的LED中的變化可能改變結果。例如，可以在燈泡中使用不同類型的LED，其中，LED具有不同的散射圖、不同的光譜或者不同的光強。
[0094]參考圖23，提供了根據另一實施方式的電路板220。電路板220具有位於中心的平面部分222和從平面部分222向外延伸的墊片224。每個墊片224在其上安裝有兩個LED226。墊片224向下彎曲(相對於圖示)，從而LED的發光面被定向為從電路板向外，大體上處於徑向的方向。電路板220的平面部分222具有安裝在其上的LED228。具有環形平面部分的電路板的實施方式也可以包括安裝在平面部分上的LED。LED228將來自發光表面的光定向為垂直平面部分222並補償墊片上的LED的光輸出。LED因此可以僅安裝在墊片上或安裝在墊片和平面部分上。在電路板220中設置安裝孔230以接收安裝螺絲或鉚釘。
[0095]到目前為止，所示實施方式已經包括了彎曲的墊片，用於從電路板向外導向光。圖24示出了替代實施方式，其中，電路板232具有墊片234，墊片234相對於平面部分236以向上的方向(相對於圖示)彎曲。LED238安裝在墊片234上，其發光面相對於印刷電路板232的軸向內定向。由於LED238位於彎曲墊片234上，來自LED的光在廣角上散射，然而由於電路板阻擋了 LED的一些光，燈泡的散射角可能不像其他實施方式一樣寬。具有散射塗層或結構的燈罩可以克服一些光阻擋問題。用於螺絲或鉚釘的安裝開口 240設置在電路板232的中心平面部分236中。開口 233用於電連接器，並且焊盤或連接點235用於連接器和電路板232上的電路之間的電連接。
[0096]在圖24的實施方式中，相對於電路板的軸向內地導向墊片上的LED發出的光。這被定義為向內彎曲的墊片。舉例來說，圖3、9和16的實施方式使來自LED的光相對於電路板的軸向外導向，相應地可以被定義為向外彎曲的墊片，不考慮墊片是從環形平面部分向內延伸還是從中心平面部分向外延伸。圖25示出了具有中心平面部分244的印刷電路板242的實施方式，墊片246從中心平面部分244延伸，每個墊片承載兩個LED248。。電路板242通常呈方形或矩形，而墊片246沿著其側部延伸，而不是如上述實施方式中那樣徑向延伸。如上文中定義的那樣，由於墊片246向外彎曲,LED相對於電路板向外導向光。在墊片246不從電路板徑向向外延伸的情況下，實現了寬的光散射。平面部分244在其中具有安裝開口 250，通過這些安裝開口連接安裝螺絲或鉚釘。開口 252位於電路板242中，將電路板連接到散熱器內的導體上的電連接器的一部分延伸通過該開口 252。在開口 252周圍提供四個焊盤或接觸點254，電連接器位於這些焊盤或接觸點254上並且與之形成電連接，從而將電源提供給電路板242的電路。
[0097]為簡便起見,此處所示的電路板並未包括LED運行所需的所有電路元件。如本領域技術人員理解的那樣，實際實施方式的印刷電路板可以具有安裝在印刷電路板上的各種電路元件，以及導線、信號線、焊接連接和印刷電路的其他方面，從而使得LED能夠運行。
[0098]因此，示出和描述了 LED元件成角度安裝在燈泡內的LED燈泡，其中LED元件安裝在具有徑向彎曲的突出墊片或腳的電路板上，LED元件背向燈泡的軸。
[0099]儘管本領域技術人員可以提供其他改進和變化，但本發明的發明人的意圖是將在其對本領域貢獻範圍內的所有合理且適當的變化和改進都包括在本發明的範圍內。
【權利要求】
1.一種燈泡，包括: 燈座，配置用於電連接至燈插座； 散熱器，其具有連接到燈座的第一部分以及第二部分，該第二部分包括與第一部分相對的安裝表面，散熱器包括環繞安裝表面的安裝邊緣； 安裝在安裝表面上的電路板，該電路板包括與安裝表面熱接觸安裝的平面電路板主體、從平面電路板主體延伸的多個墊片，所述墊片從平面電路板主體以多個方向延伸，所述墊片相對於平面電路板主體成角度布置； 連接在燈座和電路板之間的電連接元件； LED，其安裝在所述墊片上並且電連接到平面電路板主體，從而以相對於電路板具有向外分量的多個方向從LED發光；以及 燈罩，該燈罩具有固定到散熱器的安裝邊緣上的安裝開口。
2.根據權利要求1所述的燈泡，其中，電路板包括中心平面電路板主體，並且其中所述多個墊片從該中心平面電路板主體以向外的方向延伸。
3.根據權利要求1所述的燈泡，其中，電路板包括其中形成有開口的平面電路板主體，並且其中所述多個墊片在該平面電路板主體中的開口處以向內的方向延伸。
4.根據權利要求1所述的燈泡，其中，安裝表面大體上是平面，所述墊片與平面電路板主體成角度布置，從而不接觸安裝表面。
5.根據權利要求1所述的燈泡，其中，散熱器的安裝表面包括升高的中心部分和靠近升高的中心部分的成角度的段，電路板的所述墊片安裝成與成角度的段熱接觸。
6.根據權利要求5所述的燈泡，其中，平面電路板主體安裝在散熱器的升高的中心部分上。
7.根據權利要求6所述的燈泡，其中，所述墊片從平面電路板主體徑向向外地延伸。
8.根據權利要求5所述的燈泡，其中，平面電路板主體環繞散熱器的升高的中心部分。
9.根據權利要求8所述的燈泡，其中，所述墊片從平面電路板主體徑向向內地延伸。
10.根據權利要求1所述的燈泡，其中，平面電路板主體和與平面電路板主體成角度布置的墊片由單片電路板形成。
11.根據權利要求1所述的燈泡，其中，所述多個墊片中的每一個均具有相同的尺寸和形狀。
12.根據權利要求1所述的燈泡，其中，所述多個墊片中的至少一個與其他墊片在尺寸和形狀上至少一方面不同。
13.根據權利要求1所述的燈泡，其中，所述多個墊片中的每一個以相對於平面電路板主體的同一角度彎曲。
14.一種製造LED燈泡的方法，包括: 將多個LED安裝在電路板的徑向突出的墊片上，該電路板具有電路板主體； 相對於電路板主體成角度彎曲墊片，從而LED面向相對於電路板具有向外分量的方向； 將電路板安裝在LED燈泡的燈罩內的散熱器上，電路板主體熱接觸安裝在散熱器上；及將燈罩安裝在LED和電路板的上方。
15.—種從LED燈泡散布光的方法,包括: 在相對於燈泡的軸大體上徑向向外的多個方向上導向多個LED的光輸出，所述多個LED安裝在單片電路板上，位於從電路板的主體徑向延伸的成角度的墊片上；及電連接所述多個LED以經由單個電路板供電。
16.一種LED燈泡，包括: 電源連接裝置； 具有安裝表面的散熱器； 電路板，其具有與散熱器的安裝表面熱接觸安裝的平面主體，電路板具有從平面主體徑向延伸的多個墊片，所述墊片相對於平面主體成角度地彎曲； 安裝在所述墊片上的多個LED，從而使LED的發光面定向在相對於電路板的軸具有大體上徑向向外分量的方向上； 電源連接裝置連接到電路板和LED上以給LED供電；及 安裝在LED上方的燈罩。
17.根據權利要求16所述的燈泡，其中，電路板的平面主體是環形的，並且所述墊片徑向向內延伸。
18.根據權利要求16所述的燈泡，其中，電路板的平面主體是中心電路板部分，並且所述墊片徑向向外延伸。
19.根據權利要求16所述的燈泡，其中，至少一個LED安裝在電路板的平面主體上。
【文檔編號】F21V23/06GK103470971SQ201310318099
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】朱天保, 蕭錦華, 李子揚, 梁華興 申請人:惠州元暉光電股份有限公司