高光效led照明燈結構的製作方法
2023-05-01 22:03:56
專利名稱：高光效led照明燈結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED照明領域，更具體的說，涉及一種散熱良好的高光效LED照明燈結構。
背景技術：
採用LED作為光源的照明燈日益普遍，而在這種照明燈使用過程中，不僅要考慮具備良好的散熱，而且要兼顧比較高的光效，這是LED照明燈具設計過程中的關鍵所在。我們知道，LED的發光強度與其發光角度具有一定的規律，沿光軸發出的光線的發光強度最大，越接近光軸的範圍內的發光強度越大，越遠離光軸的範圍內的發光強度越小。因此，在滿足散熱需要的基礎上，為了提高LED的光效，應充分考慮提高沿光軸以及光軸附近角度發出的光線利用率。而目前的直下式LED照明燈結構，為了兼顧上述所提到的散熱和光效問題，通常的做法是將大功率LED分布在外殼出光口處的PCB板上，PCB板安裝在散熱器上端面上，散熱器為中空結構，且其上端面呈水平平面。為了避免大功率LED產生的熱量堆積，LED被分散排列在散熱器的四周周邊位置。由於每個LED發出的沿光軸方向的光線均垂直向上照射到球泡燈的燈罩上，會有一部分被反射，反射光線部分會從燈罩射出，部分會被燈罩吸收， 部分射向散熱器無法射出而被浪費。同樣，其餘角度發出的光線也會有一部分射向散熱器而無法射出，從而造成光線能量的損失，降低LED的光線利用率。或者出於散熱考慮，將散熱器做成上端面呈水平平面的實心的結構。同時為兼顧光效，將大功率LED集中安裝在靠近散熱器上端面中心的位置。但這種結構，不僅增加了散熱器的材料成本，而且也增加了燈具的重量，使整個燈具變得笨重且不美觀。
實用新型內容本實用新型針對上述現有技術中存在的缺陷，提供一種高光效LED照明燈結構， 不僅在節約材料的前提下，能夠提高燈具的散熱效率，而且光線利用率高。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案如下一種高光效LED照明燈結構，包括殼體，與殼體下埠連接的燈頭、與殼體上埠連接的燈罩、安裝在燈罩內且位於殼體上埠周邊的多個LED，其特徵在於，所述殼體內安裝有中空非導電體的散熱器，所述散熱器上端面向內側傾斜，所述LED均勻分布在散熱器上端面靠近外周沿處，所述散熱器上端面與垂直方向的夾角為LED的光束角，所述燈罩為大半個球狀體，所述多個LED的光軸均經過所述球狀燈罩的球心，所述散熱器上端面在安裝LED的位置固定安裝有金屬導電層，多個LED焊接在所述金屬導電層上並形成串聯連接電路，所述殼體的上埠安裝一向內側凹陷的反光碗，所述反光碗上開設有多個用於將LED 裸露出來的光源孔。所述金屬導電層向下延伸至所述散熱器的外周將所述散熱器包裹起來，而所述金屬導電層的外周被所述殼體包裹。[0008]所述殼體、所述金屬導電層、所述散熱器經注塑為一體。所述殼體和散熱器為相連的一體式結構，所述金屬導電層的向下延伸部分嵌入在所述殼體與散熱器之間。所述金屬導電層為銅片。 所述銅片的數量比所述LED的數量多一個，所述每個LED跨接在兩個銅片之間，除連接電源正負極的相鄰兩個銅片外，其餘銅片均被相鄰兩個LED所共用。所述散熱器壁向內伸出多個均勻分布的凸臺，所述凸臺的上端面向內側傾斜，形成散熱器的上端面，所述LED安裝在所述凸臺的上端面上。所述散熱器上開設有用於將電源線引向金屬導電層的走線孔。所述反光罩表面塗有高反射率的材料。本實用新型技術方案所帶來的有益效果本實用新型所公開的高光效LED照明燈結構，由於省去了 PCB板這層結構，減少了散熱路徑中的熱阻，提高了散熱效率，焊接LED的銅片與散熱器和殼體緊密接觸，殼體採用高導熱率的非金屬材料，有利於散熱。同時將大功率LED分散分布在散熱器的周邊，避免了熱量集中堆積難以散發的缺陷。安裝時，採用將大功率LED傾斜安裝的方式，使LED光軸經過燈罩球心，且其上端面傾斜的角度為LED的光束角。根據LED的發光特性，沿LED光軸發出的光線其發光強度是最大的，而上述結構可以使沿LED光軸發出的光線幾乎無損失的射出燈罩，近乎完全利用。其餘光束角範圍內的光線射向燈罩時，部分被燈罩反射回來的光線再經反光碗反射到燈罩，除被燈罩和反光碗吸收的能量以外，都會被利用。這樣的結構提高了沿光軸以及光源光束角範圍內發出的光線利用率，與上述所提到的目前直下式LED照明燈結構相比較，由於提高了從LED光軸以及其餘光束角範圍內發出的光線的利用率，可以明顯提高球泡燈的整體光線利用率。在LED照明燈結構的球狀燈罩採用相同材料的情況下，本實用新型所提供的這種結構的LED照明燈比上述所提到的目前現有結構的LED照明燈的光線利用率更高。
以下通過附圖對本實用新型技術方案做進一步詳細描述圖1是本實用新型實施例的結構分解圖；圖2是本實用新型實施例的剖視圖；圖3是本實用新型實施例的大功率LED安裝在散熱器金屬導電層上的正面視圖；圖4是本實用新型實施例中的金屬導電層結構示意圖。
具體實施方式
如圖1 圖4所示，本實用新型所公開的高光效LED照明燈結構，包括燈頭1、供電電源2、殼體3、金屬導電層4、散熱器5、大功率LED 6、反光碗7以及球狀燈罩8。燈頭1 一端與殼體3下埠相連，供電電源2安裝在燈頭1與殼體3的內腔。散熱器5與殼體3採用相同的非導電材料製成，且兩者在底端相連為一體結構。散熱器5的上端面位於殼體3 的上埠位置，且向內側傾斜。金屬導電層4的一部分安裝在散熱器5的上端面，另一部分向下延伸，延伸部分嵌入到散熱器5與殼體3之間，被兩者緊密無隙的包裹起來形成一體。大功率LED 6安裝在散熱器5上端面的金屬導電層4上。反光碗7與散熱器5上端面形狀相配合併逐漸向內凹陷，其上開設有多個與大功率LED 6的安裝位置相對應的光源孔70， 大功率LED 6的發光面從該光源孔70中裸露出來。殼體3的上埠外罩設一呈大半個球狀體的燈罩8。如圖4所示，本實施例中的金屬導電層4採用高導熱率的銅片製成，銅片40的數量比所安裝的LED的數量多一個。每個大功率LED 6跨接在兩個銅片40之間，除連接電源正負極的相鄰兩個銅片40外，其餘銅片40均被相鄰的兩個大功率LED 6所共用，從而構成大功率LED 6的串聯連接電路，如圖3所示的大功率LED 6安裝在散熱器5上端面的金屬導電層4上的正面視圖。如圖2所示，本實施例中的散熱器5採用高導熱率的非金屬材料製成。為了減少散熱器5的體積和重量，從而節省材料成本，散熱器5從其側壁向內延伸出多個均勻分布的凸臺50用於安裝LED 6。凸臺50的端面向內側傾斜，形成散熱器5的向內側傾斜的上端面。為了安裝方便和緊密，銅片40位於凸臺50端面的部分設置有側沿41，將凸臺50的側沿包住。凸臺50的端面在安裝相鄰兩個銅片40之間的位置形成一凸肋51，用於隔開兩個相互絕緣的銅片40。LED 6的正負極分別焊接在該兩個銅片40上。為了提高散熱效率，銅片40向下一直延伸至散熱器5的外周並將散熱器5包裹起來。在燈頭1和殼體3形成的腔體內，安裝供電電源2。供電電源2上引出正負極引線20、21，該正負極引線20、21通過散熱器5上開設的走線孔52連接至銅片40上，為LED 6提供工作電壓。燈罩8的形狀呈大半個球狀體，安裝在殼體3上埠周圍的LED 6的光軸L均經過燈罩8的球心0。這樣可以使沿LED光軸L發出的光線幾乎無反射的從燈罩8射出，從而光損失最小。散熱器5上端面向內側傾斜，其與垂直方向的夾角α為LED的光束角，使得LED 6在該光束角範圍內發出的光線均射向燈罩8。該光線除一部分從燈罩8射出外，另有部分光線會被燈罩8反射回來，這時，通過在散熱器5上端面處設置的反光碗7，將該部分反射的光線再反射向燈罩8，為了增加反光效率，反光碗7的表面塗有高反射率的塗料。通過這種直射輔助反射的結構，能搞有效提高整個燈具的光線利用率。由於每種型號和生產廠家的LED具有其自身的光束角大小，因此，本實用新型可以按照具體使用的LED以及設計要求，根據本實用新型所提供的設計思想和設計方法，來確定散熱器上端面的傾斜角度。因此，本實用新型所提供的LED照明燈的結構可以適用於所有LED光源，其普遍適用性很強。
權利要求1.一種高光效LED照明燈結構，包括殼體，與殼體下埠連接的燈頭、與殼體上埠連接的燈罩、安裝在燈罩內且位於殼體上埠周邊的多個LED，其特徵在於，所述殼體內安裝有中空非導電體的散熱器，所述散熱器上端面向內側傾斜，所述LED均勻分布在散熱器上端面靠近外周沿處，所述散熱器上端面與垂直方向的夾角為LED的光束角，所述燈罩為大半個球狀體，所述多個LED的光軸均經過所述球狀燈罩的球心，所述散熱器上端面在安裝LED的位置固定安裝有金屬導電層，多個LED焊接在所述金屬導電層上並形成串聯連接電路，所述殼體的上埠安裝一向內側凹陷的反光碗，所述反光碗上開設有多個用於將LED 裸露出來的光源孔。
2.根據權利要求1所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述金屬導電層向下延伸至所述散熱器的外周將所述散熱器包裹起來，而所述金屬導電層的外周被所述殼體包裹。
3.根據權利要求2所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述殼體、所述金屬導電層、所述散熱器經注塑為一體。
4.根據權利要求3所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述殼體和散熱器為相連的一體式結構，所述金屬導電層的向下延伸部分嵌入在所述殼體與散熱器之間。
5.根據權利要求1至4中任一所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述金屬導電層為銅片。
6.根據權利要求5所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述銅片的數量比所述 LED的數量多一個，所述每個LED跨接在兩個銅片之間，除連接電源正負極的相鄰兩個銅片外，其餘銅片均被相鄰兩個LED所共用。
7.根據權利要求1所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於所述散熱器壁向內伸出多個均勻分布的凸臺，所述凸臺的上端面向內側傾斜，形成散熱器的上端面，所述LED安裝在所述凸臺的上端面上。
8.根據權利要求1所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述散熱器上開設有用於將電源線引向金屬導電層的走線孔。
9.根據權利要求1所述的高光效LED照明燈結構，其特徵在於，所述反光碗表面塗有高反射率的材料。
專利摘要高光效LED照明燈結構，包括殼體，與殼體下埠連接的燈頭、與殼體上埠連接的燈罩、安裝在燈罩內且位於殼體上埠周邊的多個LED，殼體內安裝有中空非導電體的散熱器，散熱器上端面向內側傾斜，LED均勻分布在散熱器上端面靠近外周沿處，散熱器上端面與垂直方向夾角為LED光束角，燈罩為大半個球狀體，多個LED的光軸均經過所述球狀燈罩的球心，散熱器上端面在安裝LED的位置固定安裝有金屬導電層，多個LED焊接在金屬導電層上並形成串聯連接電路，殼體的上埠安裝一向內側凹陷的反光碗，反光碗上開設有多個用於將LED裸露出來的光源孔。本實用新型所公開的LED照明燈，不僅能夠提高燈具的散熱效率，而且光線利用率高。
文檔編號F21V7/22GK202216036SQ20112033985
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者程萬梅, 許禮, 陸平, 陳鳴 申請人:上海三思電子工程有限公司, 上海三思科技發展有限公司, 嘉善三思光電技術有限公司