CN201259191Y

CN201259191Y - 加强散热型led照明装置

Info

Publication number: CN201259191Y
Application number: CNU2008200946795U
Authority: CN
Inventors: 魏俊敏
Original assignee: ATG ELECTRONICS CORP
Current assignee: High light Century (Tianjin) new energy Polytron Technologies Inc
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2018-06-13

Abstract

一种加强散热型LED照明装置，包括灯罩(1)、焊接有多个LED(2)的电路板和铝合金材质的底座(4)，该灯罩(1)与底座(4)扣合；电路板(3)为铝基电路板，所述底座(4)有一个容置所述电路板(3)的内底面(41)，该电路板(3)的铝基面与所述底座(4)的内底面(41)紧贴，所述底座(4)外表面有多条片状凸起(42)用于散热。使用本实用新型加强散热型LED照明装置，散热效果好，LED的使用寿命长；LED混光均匀，光线柔和，更适合家用，对使用者的眼睛有保护作用；供电方式更加简单，直接接入市电就可以工作了，更加方便用户使用。

Description

加强散热型LED照明装置

【技术领域】

本实用新型涉及电照明装置，尤其涉及以LED(发光二极管)为发光体的具有加强散热效果的电照明装置。

【背景技术】

LED(发光二极管)由于其寿命长和能耗低，被越来越广泛地应用于电照明技术领域。

现有技术一种有着家用荧光照明灯结构的LED照明装置，将多个LED焊接到电路板上，用玻璃或者工程塑料如PC(聚碳酸酯)材质的灯罩、底座及两个灯座侧盖组装密封在一起，电路板设在底座上，电路板的底面与底座的内表面有一定空间，适配电源设置在LED照明装置内；从结构上来分析，一方面由于整体密封，导致LED的发热聚集在LED照明装置里面，温度过高会减少LED的使用寿命，加大光衰；另一方面，用户在使用的时候必须重新安装电源，使用也不方便；再一方面，由于单个LED为点光源，光线没有多加处理，感觉不柔和，使用者的眼睛容易疲劳。

中国实用新型专利ZL200310111977.2，公开了一种LED灯，其散热片(即底座)与该LED光源板(即装有LED的电路板)接触，以实现热传导，它没有披露所述散热片的结构，从图中看，此种结构有散热效果，但散热效果不是很好；并且电路板是普通型的，热传导效果比较差。该LED灯的灯罩为凸透镜结构，使其加强了LED光源发射的光强度，并扩展了LED的光发射角，从而实现远距离照明，同时，光强度和光照面积都有显著提高，使该LED灯适用于景观照明；但是该LED灯的光线更不柔和，不适合家用，使用者的眼睛更容易疲劳。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种加强散热型LED照明装置，使用该LED照明装置，散热效果好，LED的使用寿命长，LED混光均匀，光线柔和，更适合家用，对使用者的眼睛有保护作用；供电方式更加简单，直接接入市电就可以工作了，更加方便用户使用。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

提供一种加强散热型LED照明装置，包括灯罩、焊接有多个LED的电路板和铝合金材质的底座，该灯罩与底座扣合；电路板为铝基印刷电路板，所述底座有一个容置所述电路板的内底面，该电路板的铝基面与底座的内底面紧贴，所述底座外表面有多条片状凸起用于散热。

为了使电路板和底座接触紧密，所述底座的内底面上涂覆一层导热硅胶，所述电路板的铝基面通过该导热硅胶与底座内底面紧贴，并用螺钉固定。

为了使LED混光均匀，光线柔和，更适合家用，保护使用者的眼睛，所述灯罩用高强度透明工程塑料PC注射成型，其内面有数十条凹凸条纹，用以使射出光线柔和；这样LED发出的光，经过多次折射后，揉合在一起，再发射出去会变得均匀、柔和，使用者的眼睛会感觉非常舒服。

所述多个LED采用串联电连接，其输入为市电经四个二极管组成的桥路整流，这样使供电方式更加简单，本实用新型加强散热型LED照明装置只需直接外接市电就可工作；

或者对于荧光照明灯管结构的所述LED照明装置，多个LED采用串联电连接，其输入为市电经两套四个二极管D101～D104组成的双桥路整流，所述双桥路整流的输入端分别电连接在所述荧光照明灯管结构的LED照明装置两端灯座侧盖的铜针上。采用这种设计，荧光照明灯管结构的所述LED照明装置的四根铜针从任何一端的两根加入市电，流过LED的电流方向都是一样的，更加方便用户使用。

于是，用户使用交流电压，频率一般为50/60Hz，经桥路整流后电压的脉动频率为100Hz/120Hz，各LED受脉动电压驱动，由于发白光的LED为蓝光LED芯片激发荧光粉产生黄光，黄光与蓝光混合后产生白光。在脉动电压驱动下，荧光粉的发光效率能得到更好的发辉，LED的使用寿命也会延长。

为了更好的保护各LED不受高电压冲击而致损坏，所述多个LED每两至三个串联后再反向并联一个稳压二极管；即使其中一个LED损坏而导致其断路，与之并联的稳压二极管将会被反向雪崩击穿，而导通，从而使整个电路重新导通，其它各LED将不会受其影响而能继续正常工作。

同现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型加强散热型LED照明装置，由于电路板采用热传导效果好的铝基印刷电路板，并使该电路板紧贴外表面有多个条片状凸起的铝合金底座，使LED的发热量迅速散发出去，从而使其工作在正常温度范围内，LED的使用寿命相应延长了；

2、所述灯罩内面有数十条凹凸条纹，令LED发出的光，经多次折射而揉合在一起，再发射出去的漫反射光线就变得均匀、柔和，使用者的眼睛会感觉非常舒服；

3、供电方式更加简单，频率为50/60Hz的市电压经桥路整流后电压的脉动频率为100Hz/120Hz，各LED受脉动电压驱动，LED内荧光粉的发光效率能得到更好的发辉，LED的使用寿命也会延长；同时更加方便用户使用；

4、所述多个发光二极管LED每两至三个串联后再反向并联一个稳压二极管，更好地保护了LED不受高电压的冲击而致损坏；而且即使其中一个LED损坏而导致其断路，与之并联的稳压二极管将会被反向雪崩击穿，而导通，从而使整个电路重新导通，其它各LED将不会受其影响而能继续正常工作；

5、与普通荧光照明灯相比，采用低频驱动方式更好地抑制了EMC(电磁干扰)；而且整个电路基本上没有感性和容性负载，可以更好地抑制谐波干扰，功率因数大于0.9。

【附图说明】

图1是本实用新型加强散热型LED照明装置的轴测投影分解状态示意图；

图2是所述LED照明装置的主视图；

图3是图1中底座4的主视图；

图4是图2中A-A的剖视图；

图5是图3中B-B的剖视图；

图6是图1中灯罩横截面的剖视图；

图7是所述LED照明装置一个实施例中LED与稳压二极管连接的部分电路图；

图8是所述LED照明装置一个实施例的电路图；

图9是所述LED照明装置一个实施例的输入端电压波形图；其中横坐标代表时间，单位是毫秒；纵坐标代表电压，单位是伏；

图10是所述LED照明装置一个实施例中发光二极管两端的输入端电压波形图；其中横坐标代表时间，单位是毫秒；纵坐标代表电压，单位是伏；

图11是所述LED照明装置另一个实施例的电路图；

图12是所述LED照明装置另一个实施例中底座4的后视图。

【具体实施方式】

下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1至图5，本实用新型涉及一种加强散热型LED照明装置，包括灯罩1、焊接有多个发光二极管2的电路板3和铝合金材质的底座4，所述灯罩1与底座4扣合；所述电路板3为铝基印刷电路板，所述底座4有一个容置所述电路板3的内底面41，该电路板3的铝基面与底座4的内底面41紧贴，所述底座4外表面有多条片状凸起42用于散热。

作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，灯罩1、电路板3和底座4均为长条形，组装成所述LED照明装置具有传统荧光照明灯管的外形和电连接结构；电路板3固定在底座4上，灯罩1与底座4扣合后，将装有铜针5的灯座侧盖6扣合固定在灯罩1与底座4的两头。

作为本实用新型的一个实施例，参见图1、图4至图6，具有传统荧光照明灯管外形和电连接结构的所述LED照明装置，所述灯罩1与底座4配合的外表面两侧各有一长条凸起14和相邻的一长条凹槽13；所述底座4与灯罩1配合的内面两侧各有一长条凹槽43和相邻的一长条凸起44；当所述灯罩1与底座4扣合时，所述灯罩1的长条凸起14与底座4的长条凹槽43适配，所述底座4的长条凸起44与灯罩1的长条凹槽13适配，从而使所述灯罩1与底座4扣合紧密；所述底座4外表面的多条片状凸起42相互平行，并且多条片状凸起42错落有致，其高度位于同一个圆弧内。

为了使电路板3和底座4接触紧密，如图1和图4所示，所述底座4的内底面41上涂覆一层导热硅胶9，所述电路板3的铝基面通过该导热硅胶9与底座4的内底面41紧贴，并用螺钉8固定。

为了使各LED混光均匀，光线柔和，更适合家用，保护用户的眼睛；如图4和图6所示，所述灯罩1用高强度透明工程塑料PC(聚碳酸酯)注射成型，其内面有数十条凹凸条纹，用以使射出光线柔和。这样发光二极管2发出的光，经过多次折射后，揉合在一起，再发射出去的漫反射光线就变得均匀、柔和，使用者的眼睛会感觉非常舒服。

如图8所示，所述多个LED1......LED n采用串联电连接，其输入为市电经四个二极管D101～D104组成的桥路整流整流；本实用新型加强散热型LED照明装置只需直接外接市电就可工作。

作为本实用新型的一个实施例，采用荧光照明灯管结构的LED照明装置；如图1和图8所示，所述多个LED1......LED n采用串联电连接，在本实施例中，LED的电压为3.2伏～3.4伏，n＝80，即串联了80个LED；其输入为市电经两套四个二极管D101～D104组成的双桥路整流，双桥路整流的输入端分别用导电线7电连接在所述荧光照明灯结构的LED照明装置两端灯座侧盖6的铜针5上，铜针5有四根，每端各两根。采用这种设计，荧光照明灯管结构的所述LED照明装置的四根铜针从任何一端的两根加入市电，流过LED的电流方向都是一样的，更加方便用户使用。两套四个二极管D101～D104都焊接在电路板3上。

如图9和图10所示，在本实施例中，用户使用的电压为交流电压，频率一般为50/60Hz，经桥路整流后电压的脉动频率为100Hz/120Hz，各LED受脉动电压驱动，由于发白光的LED为蓝光LED芯片激发荧光粉产生黄光，黄光与蓝光混合后产生白光。在脉动电压驱动下，荧光粉的发光效率能得到更好的发辉，LED的使用寿命也会延长。

为了更好的保护各LED不受高电压冲击而致损坏，所述多个LED每两至三个串联后再反向并联一个稳压二极管。如图7所示，四个LED1、LED2、LED3、LED4串联在一起，在两个LED1、LED2之间还反向并联一个稳压二极管ZD1，在两个LED3、LED4之间还反向并联一个稳压二极管ZD2；即使其中一个LED损坏而导致其断路，与之并联的稳压二极管将会被反向雪崩击穿，而导通，从而使整个电路重新导通，其它各LED将不会受其影响而能继续正常工作。各稳压二极管都焊接在电路板3上。

作为本实用新型的另一个实施例，所述多个LED采用串联电连接，其输入为市电通过整流后再经PWM控制器后，使所述LED串两端输入端电压为市电压的二至八分之一；比如所述LED串两端输入电压为市电压的三分之一，所述LED串为三十个LED串联而成；其具体电路连接关系如下：

参见图11，市电接正温度系数的热敏电阻PTC后通过整流桥A1整流输出直流电，热敏电阻PTC的作用主要是防止浪涌电流，在整流桥A1输出端V+和V-之间并联有电容C1和电阻R1；集成电路IC1内设有PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制器，集成电路IC1的脚5接输出端V+，集成电路IC1的四个脚7、8、1和2连接后通过二极管D5接输出端V-，其中二极管D5的正极接输出端V-，集成电路IC1的两个脚1和3之间接有电容C6，集成电路IC1的两个脚3和4之间接有光电耦合器PHC1内部的光电三极管，其中光电三极管的发射极接集成电路IC1的脚4；光电耦合器PHC1内部发光二极管的正极通过两串联的电阻R2和R4接输出端V-，光电耦合器PHC1内部发光二极管的负极接三极管Q1的发射极，光电耦合器PHC1内部发光二极管的正极和负极之间还并联有电阻R3，电容C9和电解电容C7串联后接在光电耦合器PHC1内部发光二极管的负极和输出端V-之间，其中电解电容C7的负极接输出端V-；电解电容C7两端还并联有电解电容C8，其中电解电容C8的正极接电解电容C7的正极；三极管Q1的基极和集电极之间接有可调电阻TR1；电阻R2和R4的连接端与电解电容C8、C7的正极及三极管Q1的集电极连接在一起；电感L1接在集成电路IC1的脚1和三极管Q1的集电极之间；多个发光二极管LED1～LED n串联形成LED串后接在三极管Q1的发射极和输出端V-之间；在本实施例中，各LED的电压为3.2伏～3.4伏，n＝30，即串联了30个LED。整流桥A1的型号为DB107；集成电路IC1的型号为LNK306；光电耦合器PHC1的型号为EL817；图11中的F1是熔断丝。其工作原理如下：

本实施例的电路通过光电耦合器PHC1采样LED串上的电流信号，反馈于集成电路IC1，经过放大给集成电路IC1内的PWM控制器，PWM控制器根据反馈信号的大小，产生频率为66KHz不同占空比的PWM输出信号，通过PWM控制器给电感L1充放电来控制发光二极管LED的电流。达到恒定电流的效果，通过可调电阻TR1来调节需要设置的电流大小，该实施例中，设置LED的电流为100毫安。

上述整流桥A1输出端V+和V-之间还接有逐流电路31，该逐流电路31包括四个电解电容C2～C5和三个二极管D2～D4；电解电容C2和二极管D2串联后接在整流桥A1输出端V+和V-之间，其中电解电容C2的正极接输出端V+，电解电容C2的负极接二极管D2的负极；电解电容C2两端还并联有电解电容C3，其中电解电容C2的正极接电解电容C3的正极；二极管D4和电解电容C4串联后接在整流桥输出端V+和V-之间，其中二极管D4的负极接输出端V+，电解电容C4的正极接二极管D4的正极；电解电容C4两端还并联有电解电容C5，其中电解电容C5的正极接电解电容C4的正极；在二极管D2和二极管D4之间还串联有二极管D3，其中二极管D3的正极接二极管D2的负极，二极管D3的负极接二极管D4的正极。采用逐流电路31，便于提高功率因数，并有效抑制谐波电流。

本实施例的各电子元件可以单独焊接在另一块电路板(未标出)上，参见图12，在底座4的外表面设有一个容置该电路板的缺口45，该电路板固定在底座4外表面的缺口45上。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims

1.一种加强散热型LED照明装置，包括灯罩(1)、焊接有多个LED(2)的电路板(3)和铝合金材质的底座(4)，所述灯罩(1)与所述底座(4)扣合；其特征在于：

所述电路板(3)为铝基印刷电路板，所述底座(4)有一个容置所述电路板(3)的内底面(41)，该电路板(3)的铝基面与所述底座(4)的内底面(41)紧贴，所述底座(4)外表面有多条片状凸起(42)用于散热。

2.根据权利要求1所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述底座(4)内底面(41)上涂覆一层导热硅胶(9)，所述电路板(3)的铝基面通过该导热硅胶(9)与所述底座(4)内底面(41)紧贴，并用螺钉(8)固定。

3.根据权利要求1所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述灯罩(1)用高强度透明工程塑料PC注射成型，其内面有数十条凹凸条纹(11)，用以使射出光线柔和。

4.根据权利要求1～3任一项所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述灯罩(1)、电路板(3)和底座(4)均为长条形，组装成所述LED照明装置，具有传统荧光照明灯管的外形和电连接结构。

5.根据权利要求4所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述灯罩(1)与所述底座(4)配合的外表面两侧各有一长条凸起(14)和相邻的一长条凹槽(13)；所述底座(4)与所述灯罩(1)配合的内面两侧各有一长条凹槽(43)和相邻的一长条凸起(44)；当所述灯罩(1)与所述底座(4)扣合时，所述灯罩(1)的长条凸起(14)与所述底座(4)的长条凹槽(43)适配，所述底座(4)的长条凸起(44)与所述灯罩(1)的长条凹槽(13)适配，从而使所述灯罩(1)与所述底座(4)扣合紧密；所述底座(4)外表面的多条片状凸起(42)相互平行。

6.根据权利要求1～3任一项所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述多个LED采用串联电连接，其输入为市电经四个二极管D101～D104组成的桥路整流；或者对于荧光照明灯管结构的所述LED照明装置，所述多个LED采用串联电连接，其输入端为市电经两套四个二极管D101～D104组成的双桥路整流，所述双桥路整流的输入端分别电连接在所述荧光照明灯管结构的LED照明装置两端灯座侧盖(6)的铜针(5)上。

7.根据权利要求6所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述多个LED每两至三个串联后再反向并联一个稳压二极管。

8.根据权利要求1～3任一项所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述多个LED采用串联电连接，其输入为市电通过整流再经PWM控制器后，使所述LED串两端输入端电压为市电的二至八分之一。

9.根据权利要求8所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述LED串两端输入为市电通过整流桥A1整流输出直流电，在所述整流桥A1输出端(V+)和(V-)之间并联有电容C1和电阻R1；集成电路IC1内设有所述PWM控制器，所述集成电路IC1的脚(5)接所述输出端(V+)，所述集成电路IC1的四个脚(7、8、1和2)连接后通过二极管D5接所述输出端(V-)，其中所述二极管D5的正极接该输出端(V-)，所述集成电路IC1的两个脚(1、3)之间接有电容C6，所述集成电路IC1的两个脚(3、4)之间接有光电耦合器PHC1内部的光电三极管，其中所述光电三极管的发射极接该集成电路IC1的脚(4)；所述光电耦合器PHC1内部发光二极管的正极通过两串联的电阻R2和R4接所述输出端(V-)，所述光电耦合器PHC1内部发光二极管的负极接三极管Q1的发射极，所述光电耦合器PHC1内部发光二极管的正极和负极之间还并联有电阻R3，电容C9和电解电容C7串联后接在所述光电耦合器PHC1内部发光二极管的负极和输出端(V-)之间，其中电解电容C7的负极接输出端(V-)；电解电容C7两端还并联有电解电容C8，其中所述电解电容C8的正极接所述电解电容C7的正极；所述三极管Q1的基极和集电极之间接有可调电阻TR1；电阻R2和R4的连接端与所述两个电解电容C8、C7的正极及所述三极管Q1的集电极连接在一起；电感L1接在所述集成电路IC1的脚(1)和所述三极管Q1的集电极之间；所述LED串接在所述三极管Q1的发射极和输出端(V-)之间。

10.根据权利要求9所述的加强散热型LED照明装置，其特征在于：

所述整流桥A1整流输出端(V+)和(V-)之间还接有逐流电路(31)，所述逐流电路(31)包括四个电解电容C2～C5和三个二极管D2～D4；所述电解电容C2和二极管D2串联后接在所述整流桥A1输出端(V+)和(V-)之间，其中所述电解电容C2的正极接该输出端(V+)，所述电解电容C2的负极接该二极管D2的负极；所述电解电容C2两端还并联有所述电解电容C3，其中所述电解电容C2的正极接所述电解电容C3的正极；所述二极管D4和电解电容C4串联后接在所述整流桥输出端(V+)和(V-)之间，其中所述二极管D4的负极接所述输出端(V+)，所述电解电容C4的正极接所述二极管D4的正极；所述电解电容C4两端还并联有所述电解电容C5，其中所述电解电容C5的正极接所述电解电容C4的正极；在所述二极管D2和二极管D4之间还串联有所述二极管D3，其中所述二极管D3的正极接所述二极管D2的负极，所述二极管D3的负极接所述二极管D4的正极。