CN110536508A - 一种三基色led灯组阵列排列电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种三基色LED灯组阵列排列电路板，包括至少二组电路带组，每电路带组包括平行并排设置的分别供三基色发光晶片一一对应安装的三条电路带，分别为第一电路带、第二电路带及第三电路带，该每电路带上均形成有若干个供发光晶片焊接的焊接位；所有电路带组的第一电路带、第二电路带及第三电路带各自相互并联接。本案一举突破现有技术可变化设计空间小的局限，不仅扩大了灯具功率的可设计范围，而且光源阵列排布形状变换设计十分灵活，特别地完美地解决了现有技术无法得到的相对大功率的正方形阵列排布光源的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯具领域，具体是指一种三基色LED灯组阵列排列电路板。
背景技术
在LED灯光的解决方案中，需要将RGB三基色的发光晶片布局在一块整板上，并根据当前发光需求，比如绿光光通量：红光光通量：蓝光光通量为6：3：1的关系来进行布局，在控制***的控制下，方能形成各式各样颜色的光，满足所需的灯光效果。由于三种颜色晶片功率各不相同，红光晶片、绿光晶片和蓝光晶片需要分别与外接电源相连，如此现有技术中的常规布局方式，采用三基色均匀阵列且每基色呈两列倒装串接方式布置，即一共设置为6列，依序分别为红光晶片、绿光晶片、蓝光晶片、倒装红光晶片、倒装绿光晶片和倒装蓝光晶片，其中红光晶片和红光晶片、绿光晶片和倒装绿光晶片，以及蓝光晶片和倒装蓝光晶片，各自串联并各自外接电源。
现有所述常规布局方式存在很大的局限性，在实际应用中几乎没有可变化设计的空间，比如在目前统一标准的48V电源供电***供电情况下，每基色串接电路可串接的发光晶片颗数受限，再加上三基色限定呈6列均匀阵列布置，如此，设计中不仅限制了灯具功率上不去，而且限制光源阵列排布形状的灵活变换设计，例如想要设计相对大功率的正方形阵列排布光源，目前常规技术无法做到。
有鉴于此，本申请人针对上述问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三基色LED灯组阵列排列电路板，突破现有技术可变化设计空间小的局限，不仅扩大了灯具功率的可设计范围，而且光源阵列排布形状变换设计十分灵活，特别完美地解决了现有技术无法得到的相对大功率的正方形阵列排布光源的技术难题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种三基色LED灯组阵列排列电路板，包括至少二组电路带组，每电路带组包括平行并排设置的分别供三基色发光晶片一一对应安装的三条电路带，分别为第一电路带、第二电路带及第三电路带，该每电路带上均形成有若干个供发光晶片焊接的焊接位；所有电路带组的第一电路带、第二电路带及第三电路带各自相互并联接。
所述电路带组设有三组，对应三条第一电路带、三条第二电路带及三条第三电路带各自相互并联接。
所述电路板上设有三组电路带组，组成平行并排的九条电路带，对应三条第一电路带、三条第二电路带及三条第三电路带各自相互并联接，每条电路带上设有九个焊接位；电路板上具有27颗红光晶片、27颗绿光晶片及27颗蓝光晶片作9并9串连接的共81颗发光晶片。
所述81颗发光晶片为81颗蓝光倒装晶片，均分成三组；其中一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和緑色荧光粉，该緑色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上；再一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和红色荧光粉，该红色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上。
所述蓝光倒装晶片具有导电导热正极板、导电导热负极板、绝缘体及LED晶珠；绝缘***于导电导热正极板和导电导热负极板之间，导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
所述81颗蓝光倒装晶片的***环设有导热系数在8w/mk以上的高导热环状物。
所述81颗蓝光倒装晶片的任相邻两晶片间的间隙填上高反射性白色硅胶。
所述发光晶片采用45*45mil大功率芯片，9并9串形成正方形阵列排布光源。
所述各自相互并联接的第一电路带、第二电路带及第三电路带，采用0欧姆电阻作跨线连接。
所述电路板上设有三组电路带组，电路带组具有对称的两组并联跨线布线，该并联跨线布线方式为，三条第一电路带具有一一对应的三条第一连接导线，该三条第一连接导线直接并联接；三条第二电路带具有一一对应的三条第二连接导线，该三条第二连接导线与三条第一连接导线直接一一交错设置，并且相邻两条第二连接导线间采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线的跨线连接；三条第三电路带具有一一对应的三条第三连接导线，任相邻两条第三连接导线间具有直接紧邻设置的第一连接导线和第二连接导线，于该紧邻设置的第一连接导线和第二连接导线间设有跨连过渡线，每跨连过渡线与其两侧相邻近的第三连接导线采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线或第二连接导线的跨线连接。
采用上述方案后，本发明一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其完全摒弃了传统采用正负相反排列串联接的设计理念，采用正负同向排列并联接的设计理念，如此，在相同的供电电源***及采用现有LED晶片前提下，本案电路带组的设置组数，每电路带组的各电路带上的焊接位的位数，与现有技术相比均可以实现有效扩展，一举突破现有技术可变化设计空间小的局限，不仅扩大了灯具功率的可设计范围，而且光源阵列排布形状变换设计十分灵活，特别地完美地解决了现有技术无法得到的相对大功率的正方形阵列排布光源的技术难题。
附图说明
图1是本发明三基色LED灯组阵列排列电路板的电路版图；
图2是图1中电路带组部分的结构示意图；
图3是本发明电路板上三基色LED灯组阵列排列的一实施例图；
图4是本发明发光晶片的结构示意图。
标号说明
电路带组1，
第一电路带11，第一连接导线111，
第二电路带12，第二连接导线121，
第三电路带13，第三连接导线131，跨连过渡线132。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种三基色LED灯组阵列排列电路板，如图1-4所示，包括至少二组电路带组1，每电路带组包括三条电路带，分别为第一电路带11、第二电路带12及第三电路带13；该三条电路带适当间距平行并排设置，分别供三基色发光晶片(R、G、B)一一对应安装。每电路带上均形成有若干个供发光晶片焊接的焊接位P。所有电路带组1的第一电路带11、第二电路带12及第三电路带13各自相互并联接。
如此，本案一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其完全摒弃了传统采用正负相反排列串联接的设计理念，采用正负同向排列并联接的设计理念，在相同的供电电源***及采用现有LED晶片前提下，本案电路带组1的设置组数可以得到扩展(按3的倍数扩设)，每电路带组的各电路带上的焊接位P的位数亦可进行合理扩展(理论最大能够扩展至现有的2倍)，一举突破现有技术可变化设计空间小的局限，不仅扩大了灯具功率的可设计范围，而且光源阵列排布形状变换设计十分灵活。本案三基色LED灯组阵列排列电路板连接PWM控制器，基于PWM实现RGB电路控制，可设计1024色阶调制得到红橙黄绿青蓝紫白色全彩光效果。
所述电路带组1具有至少两组，一优选实施例，设有三组，则对应三条第一电路带11、三条第二电路带12及三条第三电路带13各自相互并联接。当然电路带组1根据实际设计需求，可以扩展至四组、五组等。再有，至少二组电路带组1即共构成有3n(n≥2)条电路带，该3n条电路带平行排列，排列顺序可以为同序重复排列，亦可以正反序对称排列。同序重复排列指电路带组1的各电路带排序相同，举三组电路带组1为例，3*3条电路带按照第一/第二/第三电路带-第一/第二/第三电路带-第一/第二/第三电路带如此重复排列，对应3n条电路带上三基色发光晶片的排列顺序可以为R/G/B-R/G/B-R/G/B。正反序对称排列指相邻两电路带组1作正反序对称排序，举三组电路带组1为例，3*3条电路带按照第一/第二/第三电路带-第三/第二/第一电路带-第一/第二/第三电路带如此对称排列，对应3n条电路带上三基色发光晶片的排列顺序可以为R/G/B-B/G/R-R/G/B。
如图1给出一具体实施例，电路板上设有三组电路带组1，组成平行并排的九条电路带，对应三条第一电路带11、三条第二电路带12及三条第三电路带13各自相互并联接，每条电路带上均设有九个焊接位P。电路板上具有作9并9串连接的共81颗发光晶片，该81颗发光晶片分别对应为27颗红光晶片、27颗绿光晶片及27颗蓝光晶片，27颗红光晶片分别焊接在三条第一电路带11的27个焊接位P上，同理，27颗绿光晶片分别焊接在三条第二电路带12的27个焊接位P上，27颗红光晶片分别焊接在三条第三电路带13的27个焊接位P上。所述发光晶片可以选择不同功率尺寸类型，实施例中，采用45*45mil大功率芯片，由此9并9串形成相对大功率的正方形阵列排布光源。
优选方案，所述81颗发光晶片为81颗蓝光倒装晶片，均分成三组；其中一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和緑色荧光粉，该緑色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上。构成的蓝宝石荧光体25相当于包括蓝宝石玻璃251和緑色荧光粉252两层结构，蓝光倒装晶片激发緑色荧光粉以形成所需的出光色。再一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和红色荧光粉，该红色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上。同理，构成的蓝宝石荧光体相当于包括蓝宝石玻璃和红色荧光粉两层结构，蓝光倒装晶片激发红色荧光粉以形成所需的出光色。
优选方案，所述蓝光倒装晶片具有导电导热正极板21、导电导热负极板22、绝缘体23及LED晶珠24；绝缘体23位于导电导热正极板21和导电导热负极板22之间，导电导热正极板21与LED晶珠24的阳极电热相连，该导电导热负极板22与LED晶珠24的阴极电热相连。LED晶珠24具有发光体241、阳极片242及阴极片243，阳极片242贴设在导电导热正极板21上，该阴极243贴设在导电导热负极板22上，阳极片242和阴极片242分别与发光体241相连。如此，LED晶珠24的阳极和阴极分别完全贴附在导电导热正极板21和导电导热负极板22上，相互贴附的接触面可以设计成相对大面积的平板接触，如此使LED晶片2自身整体导热性能十分优异。
优选方案，所述81颗蓝光倒装晶片的***环设有导热系数在8w/mk以上的高导热环状物26，带来晶片俱佳的导热散热效果。
优选方案，所述81颗蓝光倒装晶片的任相邻两晶片间的间隙填上高反射性白色硅胶，于此提升光的反射利用率。
优选方案，所述各自相互并联接的第一电路带11、第二电路带12及第三电路带13，采用0欧姆电阻作跨线连接。如图1，电路板上设有三组电路带组1，对应电路带组1的两并联端，具有对称设置的两组并联跨线布线。该每组并联跨线布线方式为：
①三条第一电路带11具有一一对应的三条第一连接导线111，该三条第一连接导线111直接并联接；为了使布线简洁及利于跨线连接，三条第一连接导线111中，三条第一连接导线111作L型折弯相互嵌套并呈间隔设置，并联接端对应外引设置构成有第一电路带11的电源焊接端(R+、R-)112。
②三条第二电路带12具有一一对应的三条第二连接导线121，该三条第二连接导线121与三条第一连接导线111直接一一交错设置，由此相邻两条第二连接导线121间被第一连接导线111隔开，此处采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线的跨线连接，并联接端对应外引设置构成有第二电路带12的电源焊接端(G+、G-)122；所述一一交错设置，三条第二连接导线121同作L型折弯延伸设置，于折弯后的对应横向部分形成一一交错设置。
③三条第三电路带13具有一一对应的三条第三连接导线131，任相邻两条第三连接导线131间具有直接紧邻设置的第一连接导线111和第二连接导线121；于该紧邻设置的第一连接导线111和第二连接导线121间设有跨连过渡线132，每跨连过渡线132与其两侧相邻近的第三连接导线131间采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线111或第二连接导线121的跨线连接。并联接端对应外引设置构成有第三电路带12的电源焊接端(B+、B-)133。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。
Claims (10)
1.一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：包括至少二组电路带组，每电路带组包括平行并排设置的分别供三基色发光晶片一一对应安装的三条电路带，分别为第一电路带、第二电路带及第三电路带，该每电路带上均形成有若干个供发光晶片焊接的焊接位；所有电路带组的第一电路带、第二电路带及第三电路带各自相互并联接。
2.如权利要求1所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述电路带组设有三组，对应三条第一电路带、三条第二电路带及三条第三电路带各自相互并联接。
3.如权利要求1所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述电路板上设有三组电路带组，组成平行并排的九条电路带，对应三条第一电路带、三条第二电路带及三条第三电路带各自相互并联接，每条电路带上设有九个焊接位；电路板上具有27颗红光晶片、27颗绿光晶片及27颗蓝光晶片作9并9串连接的共81颗发光晶片。
4.如权利要求3所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述发光晶片采用45*45mil大功率芯片，9并9串形成正方形阵列排布光源。
5.如权利要求3所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述81颗发光晶片为81颗蓝光倒装晶片，均分成三组；其中一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和緑色荧光粉，该緑色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上；再一组27颗蓝光倒装晶片，于其出光方向正前方位置间隔设有蓝宝石荧光体，该蓝宝石荧光体包括在蓝宝石上烧结玻璃粉和红色荧光粉，该红色荧光粉和玻璃粉烧结形成在蓝宝石的对应背对发光体所在一侧的表面上。
6.如权利要求5所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述蓝光倒装晶片具有导电导热正极板、导电导热负极板、绝缘体及LED晶珠；绝缘***于导电导热正极板和导电导热负极板之间，导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
7.如权利要求5所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述81颗蓝光倒装晶片的***环设有导热系数在8w/mk以上的高导热环状物。
8.如权利要求5所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述81颗蓝光倒装晶片的任相邻两晶片间的间隙填上高反射性白色硅胶。
9.如权利要求1所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述各自相互并联接的第一电路带、第二电路带及第三电路带，采用0欧姆电阻作跨线连接。
10.如权利要求1所述的一种三基色LED灯组阵列排列电路板，其特征在于：所述电路板上设有三组电路带组，电路带组具有对称的两组并联跨线布线，该并联跨线布线方式为，三条第一电路带具有一一对应的三条第一连接导线，该三条第一连接导线直接并联接；三条第二电路带具有一一对应的三条第二连接导线，该三条第二连接导线与三条第一连接导线直接一一交错设置，并且相邻两条第二连接导线间采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线的跨线连接；三条第三电路带具有一一对应的三条第三连接导线，任相邻两条第三连接导线间具有直接紧邻设置的第一连接导线和第二连接导线，于该紧邻设置的第一连接导线和第二连接导线间设有跨连过渡线，每跨连过渡线与其两侧相邻近的第三连接导线采用0欧姆电阻作跨过第一连接导线或第二连接导线的跨线连接。
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