高導熱性能的功率型led燈的製作方法
2023-05-25 16:01:21
專利名稱：高導熱性能的功率型led燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種功率型LED燈。
背景技術：
現有的LED燈泡，為了實現較大功率，通常會在燈泡上設置散熱器件，因為大功率 的LED燈泡在工作時會產生較大的熱量，如果不能及時將餘熱排出，會導致LED晶片使用壽 命縮短，大大縮短了 LED燈泡的使用壽命。現有的散熱器件，例如專利申請號為200910115650. X的中國專利申請，公開了一 種散熱筒結構，內腔上部和下部分別連成一體，反射狀直立排列成圓筒的金屬片組成，散熱 筒和燈頭定位連接，通常在燈頭加工完成後，再將散熱筒與燈頭裝配連接；其存在的技術缺 陷為結構複雜、製造工藝麻煩、成本高和散熱效率較低、使用壽命較短。現有的LED基板通常採用導熱性能良好的材料，例如陶瓷，所述LED基板通常採用 方形，所述基板設有電源連接接口，所述電源連接接口與電源連接線電連接，所述基板上設 有印刷電路，所述基板上排列布置多個LED晶片，所述LED晶片包括限流電阻和穩壓器，所 述限流電阻和穩壓器均與所述印刷電路連接。存在的缺陷為由於整個基板呈平面設置，光 利用率較低，且散熱性能較差。
發明內容
為了克服已有LED燈的結構複雜、散熱效率較低、光利用率較低、使用壽命較短的 不足，本發明提供了一種結構簡單、散熱效率較高、光利用率高、延長使用壽命的高導熱性 能的功率型LED燈。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種高導熱性能的功率型LED燈，包括接頭、LED驅動器、LED基板、LED光源和燈泡 罩，所述LED驅動器與所述LED基板電連接，所述LED光源位於所述燈泡罩內，所述功率型 LED燈還包括散熱環，所述散熱環的上端與所述接頭連接，所述散熱環的下端與所述燈泡罩 連接，所述散熱環的下端內壁與所述LED基板連接，所述LED基板的頂面連接導熱件，所述 導熱件與所述散熱環連接；所述LED基板的底面並排布置多個凹槽，所述凹槽內壁設有用 以反射LED光源光線並聚焦的反射層，所述LED光源位於所述凹槽內。進一步，所述導熱件與所述LED基板的頂面呈一體。再進一步，所述導熱件為導熱杆，所述散熱環的下部設有導熱插槽，所述導熱杆插 接在所述導熱插槽內。所述導熱件為導熱套，所述導熱套與所述散熱環內壁連接。所述導熱件為導熱套，所述散熱環的下部設有導熱環形槽，所述導熱套插接在所 述導熱環形槽內。所述凹槽的橫截面呈半圓形或倒拋物線形。所述凹槽內壁與反射層之間設有導熱層，所述導熱層的上端低於所述LED基板的底面，所述印刷線路布置在所述LED基板的底面上。所述LED驅動器的驅動電路包括第一電容、第一電阻、整流電路、濾波電容和第二 電阻，市電接入端與所述第一電容連接，所述第一電阻和第一電容並聯，所述第一電容的另 一端與所述整流電路的輸入側連接，所述整流電路的輸出側的兩端與濾波電容連接，所述 第二電阻與所述濾波電容並聯，所述濾波電容的兩端與兩個驅動電路輸出接口連接。所述LED驅動器的驅動電路包括第一電容、第一電阻、整流電路、濾波電容、第二 電阻和功率因數提升電路，市電接入端與所述第一電容連接，所述第一電阻和第一電容並 聯，所述第一電容的另一端與所述整流電路的輸入側連接，所述整流電路的輸出側的正極 端同時與第二電阻一端和濾波電容正極連接，所述整流電路的輸出側的負極端與所述第二 電阻另一端聯接，所述功率因數提升電路包括第二二極體、第三二極體、第四二極體和輔助 濾波電容，所述濾波電容的負極同時與第二二極體的反向端和第三二極體的正向端連接， 所述第二二極體的正向端與所述整流電路的輸出側的負極端連接，所述整流電路的輸出側 的正極端與第四二極體的反向端連接，所述第三二極體的反向端同時與第四二極體的正向 端、輔助濾波電容的正極連接，所述輔助濾波電容的負極與所述整流電路的輸出側的負極 端連接，所述第二電阻兩端與兩個驅動電路輸出接口連接。所述濾波電容的一端連接限流電阻，所述限流電阻與一個驅動電路輸出接口連 接，所述整流電路的橋式整流電路。本發明的有益效果主要表現在1、結構簡單、散熱效率較高、延長使用壽命；2、提 高光利用率、提升散熱性能；3、由於避免採用變壓器，簡化了電路組成，無高頻振蕩、無電磁 輻射，降低了能耗，同時提高了電源轉換效率；4、採用限流電阻，在電源電壓發生異常波動 時，有效降低LED燈的工作電流，起到保護LED的作用；5、加入由三個二極體和第三電容組 成的功率因數提升電路，能夠有效適應高功率因數場合。
圖1是高導熱性能的功率型LED燈的示意圖。圖2是一種散熱環的截面示意圖。圖3是另一種散熱環的截面示意圖。圖4是大功率LED基本的結構示意圖。圖5是一種單個LED光源的安裝示意圖。圖6是另一種單個LED光源的安裝示意圖。圖7是再一種單個LED光源的安裝示意圖。圖8是小電流高壓LED燈的驅動電路的示意圖。圖9是高功率因數的小電流高壓LED燈的驅動電路的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1 圖9，一種高導熱性能的功率型LED燈，包括接頭1、LED驅動器2、LED 基板3、LED光源4和燈泡罩5，所述LED驅動器1與所述LED基板3電連接，所述LED光源 4位於所述燈泡罩5內，所述功率型LED燈還包括散熱環6，所述散熱環6的上端與所述接頭1連接，所述散熱環6的下端與所述燈泡罩5連接，所述散熱環6的下端內壁與所述LED 基板3連接，所述LED基板3的頂面連接導熱件7，所述導熱件7與所述散熱環6連接；所 述LED基板3的底面並排布置多個凹槽8，所述凹槽8內壁設有用以反射LED光源光線並聚 焦的反射層，所述LED光源4位於所述凹槽8內。優選的，所述導熱件7與所述LED基板3呈一體。所述導熱件7為導熱杆，所述散熱環的下部設有導熱插槽，所述導熱杆插接在所 述導熱插槽內。所述導熱杆有至少兩個，每根導熱杆沿著LED基板一周等間隔布置。或者是所述導熱件7為導熱套，所述導熱套與所述散熱環內壁連接。所述導熱件為導熱套，所述散熱環的下部設有導熱環形槽，所述導熱套插接在所 述導熱環形槽內。當然，所述導熱件7還可以為其他形狀構造，只要其能夠將LED基板上的熱量傳導 到散熱環即可。所述散熱環6下部的壁面比上部的壁面厚，該結構有利於散熱。當然，散熱環也可 以採用壁面等厚，或者其他方式。所述散熱環6的橫截面呈圓形、方形、菱形、橢圓形或正多邊形。當然，也可以採用 其他形狀。本實施例的LED基板可以採用金屬質基板(主要為鋁合金基板)、陶瓷質基板或者 PCB基板(主要為紙質和纖維、樹脂類基板)，也可以採用其他常規的基板。本實施例中，散熱環6具有良好導熱性能和熱輻射特性，能夠將熱量及時排除， LED基板上的熱量通過導熱件及時排除，具有良好的導熱性能，有效保證了 LED工作溫度， 延長了使用壽命。本實施例的LED基板3底面布置印刷電路，所述印刷線路與所述LED光源4連接， 所述LED基板的底面並排布置多個凹槽8，所述凹槽8內壁設有用以反射LED光源光線並聚 焦的反射層9，所述LED光源4位於所述凹槽8內。所述凹槽8的橫截面呈半圓形或倒拋物線形。半圓形或倒拋物線形的結構，能夠 將光線進行良好的聚焦反射，大大提高了光線利用率；同時凹槽結構增加了散熱面積，同時 提高了散熱效果。本實施例的反射層9可以採用鍍鋁層，當然，也可以採用鍍鋅或鍍鎳等其它反射 鍍層結構。所述凹槽8內壁與反射層9之間設有導熱層10，所述導熱層的上端低於所述LED 基板的底面，所述印刷線路布置在所述LED基板的底面上；導熱層6與印刷線路不能接觸， 否則容易引起短路故障。所述導熱層10具有良好的導熱性能，能夠將LED晶片產生的熱量及時排出，提升 了散熱性能，所述導熱層優選為銅材料，當然，也可以採用其他導熱性能優良的材料。所述LED晶片位於所述凹槽8的底部，優選的，為了提高散熱效果，所述LED晶片 的底面與所述凹槽底部貼合，當然，所述LED晶片的底面也可以與所述凹槽底部不貼合。所述LED基板3呈圓形、菱形、橢圓形或方形。當然，也可以採用其他形狀。另外， 所述基板本體的大小可根據LED晶片的數量來確定。
所述基板本體的的側面開有引槽11，所述電源接口位於所述引槽11內，所述電源 接口與所述印刷線路連接。所述引槽11可以為一個，也可以根據需要設置兩個或兩個以上。參照圖7，LED驅動器2的驅動電路，包括第一電容Cl、第一電阻R1、整流電路D1、 濾波電容C2和第二電阻R2，市電接入端與所述第一電容Cl連接，所述第一電阻Rl和第一 電容Cl並聯，所述第一電容Cl的另一端與所述整流電路Dl的輸入側連接，所述整流電路 Dl的輸出側的兩端與濾波電容C2連接，所述第二電阻R2與所述濾波電容C2並聯，所述濾 波電容C2的兩端與兩個驅動電路輸出接口連接。所述濾波電容C2的一端連接限流電阻R3，所述限流電阻R3與一個驅動電路輸出 接口連接。所述整流電路Dl為橋式整流電路。當然，也可以選用其他常用的整流電路來實 現。本實施例中，相對於現有技術，沒有採用IC晶片和變壓器，採用阻容方式來降壓， 降壓後再由整流濾波得到直流電源，該直流電源提供小電流高壓LED燈驅動，現對於現有 電路沒有高頻振蕩源，從而無高頻輻射，LED光源工作所需的電壓和電流參數通過電路中的 電容容量數值(第一電容Cl)來調整；優選的，電源的輸出經過串聯電阻限流後驅動LED光 源。參照圖8，LED驅動器2的包括第一電容Cl、第一電阻R1、整流電路D1、濾波電容 C2和第二電阻R2，市電接入端與所述第一電容Cl連接，所述第一電阻Rl和第一電容Cl並 聯，所述第一電容Cl的另一端與所述整流電路Dl的輸入側連接，所述整流電路Dl的輸出 側的正極端同時與第二電阻R2 —端和第二電容C2正極連接，所述整流電路Dl的輸出側的 負極端與所述第二電阻R2另一端連接，所述功率因數提升電路包括第二二極體D2、第三二 極管D3、第四二極體D4和輔助濾波電容C3，所述濾波電容C2的負極同時與第二二極體D2 的反向端和第三二極體D3的正向端連接，所述第二二極體D2的正向端與所述所述整流電 路的輸出側的負極端連接，所述整流電路Dl的輸出側的正極端與第四二極體D4的反向端 連接，所述第三二極體D3的反向端同時與第四二極體D4的正向端、輔助濾波電容C3的正 極連接，所述輔助濾波電容C3的負極與所述整流電路的輸出側的負極端連接，所述第二電 阻R2兩端與兩個驅動電路輸出接口連接。所述整流電路Dl為橋式整流電路。當然，也可以選用其他常用的整流電路來實 現。本實施例中，設定二極體包括正向端和反向端，當電流通過二極體時，從正向端向 反向端流過。本實施例中，相對於現有技術，沒有採用IC晶片和變壓器，採用阻容方式來降壓， 降壓後再由整流濾波得到直流電源，該直流電源提供小電流高壓LED燈驅動，現對於現有 電路沒有高頻振蕩源，從而無高頻輻射，LED光源工作所需的電壓和電流參數通過電路中的 電容容量數值(第一電容Cl)來調整；優選的，電源的輸出直接驅動LED光源。採用功率因數提升電路，能夠提高整個LED燈驅動電路的功率因數，有效滿足光 源功率因數為高功率因數場合。
權利要求
1.一種高導熱性能的功率型LED燈，包括接頭、LED驅動器、LED基板、LED光源和燈泡 罩，所述LED驅動器與所述LED基板電連接，所述LED光源位於所述燈泡罩內，其特徵在於 所述功率型LED燈還包括散熱環，所述散熱環的上端與所述接頭連接，所述散熱環的下端 與所述燈泡罩連接，所述散熱環的下端內壁與所述LED基板連接，所述LED基板的頂面連接 導熱件，所述導熱件與所述散熱環連接；所述LED基板的底面並排布置多個凹槽，所述凹槽 內壁設有用以反射LED光源光線並聚焦的反射層，所述LED光源位於所述凹槽內。
2.如權利要求1所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述導熱件與所述 LED基板的頂面呈一體。
3.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述導熱件為 導熱杆，所述散熱環的下部設有導熱插槽，所述導熱杆插接在所述導熱插槽內。
4.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述導熱件為 導熱套，所述導熱套與所述散熱環內壁連接。
5.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述導熱件為 導熱套，所述散熱環的下部設有導熱環形槽，所述導熱套插接在所述導熱環形槽內。
6.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述凹槽的橫 截面呈半圓形或倒拋物線形。
7.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述凹槽內壁 與反射層之間設有導熱層，所述導熱層的上端低於所述LED基板的底面，所述印刷線路布 置在所述LED基板的底面上。
8.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述LED驅動 器的驅動電路包括第一電容、第一電阻、整流電路、濾波電容和第二電阻，市電接入端與所 述第一電容連接，所述第一電阻和第一電容並聯，所述第一電容的另一端與所述整流電路 的輸入側連接，所述整流電路的輸出側的兩端與濾波電容連接，所述第二電阻與所述濾波 電容並聯，所述濾波電容的兩端與兩個驅動電路輸出接口連接。
9.如權利要求1或2所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述LED驅動 器的驅動電路包括第一電容、第一電阻、整流電路、濾波電容、第二電阻和功率因數提升電 路，市電接入端與所述第一電容連接，所述第一電阻和第一電容並聯，所述第一電容的另一 端與所述整流電路的輸入側連接，所述整流電路的輸出側的正極端同時與第二電阻一端和 濾波電容正極連接，所述整流電路的輸出側的負極端與所述第二電阻另一端聯接，所述功 率因數提升電路包括第二二極體、第三二極體、第四二極體和輔助濾波電容，所述濾波電容 的負極同時與第二二極體的反向端和第三二極體的正向端連接，所述第二二極體的正向端 與所述整流電路的輸出側的負極端連接，所述整流電路的輸出側的正極端與第四二極體的 反向端連接，所述第三二極體的反向端同時與第四二極體的正向端、輔助濾波電容的正極 連接，所述輔助濾波電容的負極與所述整流電路的輸出側的負極端連接，所述第二電阻兩 端與兩個驅動電路輸出接口連接。
10.如權利要求8所述的高導熱性能的功率型LED燈，其特徵在於所述濾波電容的一 端連接限流電阻，所述限流電阻與一個驅動電路輸出接口連接，所述整流電路的橋式整流 電路。
全文摘要
一種高導熱性能的大功率LED燈，包括接頭、LED驅動器、LED基板、LED光源和燈泡罩，所述LED驅動器與所述LED基板電連接，所述LED光源位於所述燈泡罩內，所述大功率LED燈還包括散熱環，所述散熱環的上端與所述接頭連接，所述散熱環的下端與所述燈泡罩連接，所述散熱環的下端內壁與所述LED基板連接，所述LED基板的頂面連接導熱件，所述導熱件與所述散熱環連接；所述LED基板的底面並排布置多個凹槽，所述凹槽內壁設有用以反射LED光源光線並聚焦的反射層，所述LED光源位於所述凹槽內。本發明結構簡單、散熱效率較高、光利用率高、延長使用壽命。
文檔編號F21V17/00GK102095113SQ201110056130
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月9日 優先權日2011年3月9日
發明者翁小翠 申請人:翁小翠