CN201731300U

CN201731300U - 新型聚光散热led灯

Info

Publication number: CN201731300U
Application number: CN2010201928753U
Authority: CN
Inventors: 朱兴龙
Original assignee: SHENZHEN YUERIXING INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN YUERIXING INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2020-05-17

Abstract

本实用新型针对目前LED光源领域所存在的散热效果不好以及LED透镜的聚光效果不理想的缺陷，设计制造一种新型的聚光散热LED灯。本实用新型所述的聚光散热LED灯，包括LED透镜、LED光源、灯罩和基座，所述的LED透镜由位于LED光源正前方的主凸透镜、位于LED光源周围的凸面镜和位于主凸透镜正前方的透光镜组成，灯罩位于所述的LED透镜和LED光源的外周，具有多个散热口，本实用新型所述的聚光散热LED灯能够有效的将LED灯产生的热量发散出去，而且也能够起到充分的利用光源，是一种环保高效的新型LED灯。

Description

新型聚光散热LED灯

技术领域

本实用新型涉及一种聚光散热LED灯，属于LED照明技术领域。

背景技术

LED是Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LE D的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

led芯片也称为led发光芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。根据用途分为大功率led芯片、小功率led芯片两种；根据颜色，主要分为三种：红色、绿色、蓝色(制作白光的原料)。

LED的重要参数：

1.正向工作电流If：它是指发光二极体正常发光时的正向电流值，在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。

2.正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的，一般是在IF＝20mA时测得的，发光二极体正向工作电压VF在1.4～3V，在外界温度升高时，VF将下降。

3.V-I特性：发光二极体的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。

4.发光强度IV：发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时，则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LE D的发光二强度小，所以发光强度常用烛光(坎德拉，mcd)作单位。

5.LED的发光角度：-90°-+90°。

6.光谱半宽度Δλ：它表示发光管的光谱纯度。

7.半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。

LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LE D的光场分布的光学***。

一、LED透镜的材料种类：

1.硅胶透镜：硅胶耐高温(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上；一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm。

2.PMMA透镜：光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称亚克力，是塑胶类材料，优点在于生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成)；透光率高(3mm厚度时穿透率93％左右)；缺点是温度不能超过80°(热变形温度92度)。

3.PC透镜：光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯，为塑胶类材料，优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成)；透光率稍低(3mm厚度时穿透率89％左右)；缺点：温度不能超过110°(热变形温度135度)。

4.玻璃透镜：光学玻璃材料，优点：具有透光率高(97％)、耐高温等特点；缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。只能通过镀膜或钢化处理来提升玻璃的不易碎特性，虽然经过这些处理，玻璃透镜的透光率会有所降低，但依然会远远大于普通光学塑料透镜的透光效果。所以玻璃透镜的前景将更为广阔。

二、LED透镜的应用分类：

1.一次透镜：一次透镜是直接封装或粘合在LED芯片支架上，与LED成为一个整体。LED芯片(chip)理论上发光是360度，但实际上芯片在放置于LED支架上得以固定及封装，所以芯片最大发光角度是180度(大于180°范围也有少量余光)，另外芯片还会有一些杂散光线，这样通过一次透镜就可以有效汇聚chi p的所有光线并可得到如180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度，但是不同的出光角度，LED的出光效率有一定的差别(一般的规律是：角度越大效率越高)。一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等材料。

2.二次透镜：二次透镜与LED是两个独立的物体，但它们在应用时密不可分。二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次汇聚成5°至160°之间的任意想要的角度，光场的分布主要可分为：圆形、椭圆形、矩形。二次透镜材料一般用光学级PMMA或者PC；在特殊情况下可选择玻璃。

三、LED透镜规格分类

1.穿透式(凸透镜)：当LED光线经过透镜的一个曲面(双凸有个曲面)时光线会发生折射而聚光，而且当调整透镜与LED之间的距离时，角度也会变化(角度与距离成反比)，经过光学设计的透镜光斑将会非常均匀，但由于透镜直径和透镜模式的限制，LED的光利用率不高，光斑边缘有比较明显的黄边；一般应用在大角度(50°以上)的聚光，如台灯、吧灯等室内照明灯具；

2.折反射式(锥型或杯型)：透镜的设计在正前方用穿透式聚光，而锥形面又可以将侧光全部收集并反射出去，而这两种光线的重叠(角度相同)就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果；也可在锥形透镜表面做些改变，可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。

3.透镜模组：是将多个单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜，按不同需求可以设计成3合1、5合1甚至几十颗合一的透镜模组；也可以把两个单独的透镜通过支架组合在一起。此设计有效节省生产成本，实现产品品质的一致性，节省灯具机构空间，更容易实现“大功率”等特点。

目前的LED灯品种多样，但主要有两个技术问题需要克服，第一是LED灯的散热问题，众所周知，LED灯在发光过程中会产生大量的热量，因此LED灯的散热问题是一个非常关键的问题；第二是KED灯的聚光问题，好的LED透镜可以很好的起到将光线汇聚的作用，提高了能源的利用率，可以更好的起到节能环保的功能。

发明内容

本实用新型即是针对目前LED光源领域所存在的散热效果不好以及LED透镜的聚光效果不理想的缺陷，设计制造一种新型的聚光散热LED灯。

具体来说，本实用新型所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED灯包括LED透镜、LED光源、灯罩和基座，其位置和连接关系如下所述：

1)LED透镜位于LED光源的前方和周围，由能够将LED光源发出的光线汇聚成平行光束的透镜组成；

2)灯罩位于所述的LED透镜和LED光源的外周，具有多个散热口；

3)基座位于所述的LED灯的底部。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED透镜包括位于LED光源正前方的主凸透镜、位于LED光源周围的凸面镜和位于主凸透镜正前方的透光镜。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的LED透镜的透光镜周围设置一环形的卡沿。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的灯罩的前方设置与所述的卡沿相贴合的卡边。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的灯罩的散热口为长条形、格栅状或网状。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED光源为单色光源或白光。

所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的基座为***式或螺纹式。

本实用新型所述的聚光散热LED灯具有以下的显著优点：

1、LED透镜位于LED光源的正前方和周围，LED光源位于主凸透镜的一个焦点之上，这样LED光源发出的光线不仅可以通过主凸透镜折射汇聚，而且还可以经周围的凸面镜发射得到汇聚和加强，充分有效的利用了LED的光源，节约能源，绿色环保；

2、灯罩的背部开设多个散热口，可以有效的将LED光源产生的热量散发出去，防止了由于过热产生的问题；

3、在LED透镜前方的透光镜周围设置一环形的卡沿，可以和灯罩前方的卡边相互紧密贴合，使得LED灯整体结构更加紧密美观。

附图说明

图1是本实用新型所述聚光散热LED灯的剖面结构示意图，其中1为LED透镜、2为LED光源、3为灯罩、4为基座、11为主凸透镜、12为凸面镜、13为透光镜、14为卡沿、31为卡边；

图2是本实用新型所述聚光散热LED灯的光路示意图，其中1为LED透镜、11为主凸透镜、12为凸面镜、13为透光镜、2为LED光源；

图3是本实用新型所述聚光散热LED灯的外部结构示意图，其中3为灯罩、4为基座、32为散热口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的聚光散热LED灯进行详细的说明，目的是为了公众更好的理解本实用新型的内容，而不是对本实用新型的限制，事实上，任何在本实用新型所述的技术实质内所作的任何替换、增减和改进都在本实用新型保护的技术方案之内。

如图1和图3所示，本实用新型所述的聚光散热LED灯，包括LED透镜1、LED光源2、灯罩3和基座4，其中LED透镜1是由一组光学透镜组成的，包括位于LED光源2正前方的主凸透镜11和位于LED光源2周围的凸面镜12以及位于主凸透镜11正前方的透光镜13，LED光源2位于主凸透镜11的一个焦点之上，可以采用单色光源或是白光，LED透镜1起的作用是将LED光源2发出的散射光线汇聚成平行光线发射出去，能够起到很好的光线汇聚的作用；灯罩3位于所述的聚光散热LED灯的外周，起到了对内部LED透镜1和LED光源2的保护作用；作为本实用新型的一个优选的实施方式，可以在透光镜13的周围设置一环形的卡沿14，并且在灯罩3的相应位置设置卡边31，卡沿14和卡边31可以紧密的贴合，这样不但使所述的聚光散热LED灯的外形更加美观而且结构更加紧密；为了更好的解决LED灯的散热问题，可以在灯罩3上开设数个散热口32，所述的聚光散热LED灯的基座4位于灯体的底部，可以是***式的也可以是螺纹式的。

图2是本实用新型所述聚光散热LED灯的光路示意图，由图可知，LED光源2位于LED透镜1的主凸透镜11的一个焦点上，LED光源2发出的散射光线经主凸透镜11的汇聚，成为平行光束向前发射；同时位于LED光源周围的凸面镜12也可以把LED光源2发射到外周的光线反射为向正前方发出的光线，有效的加强了光线的利用。

本实用新型所述聚光散热LED灯能够有效的将LED灯产生的热量发散出去，而且LED透镜也能够起到充分利用光源的作用，是一种环保高效的新型LED灯。

Claims

1.一种聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED灯包括LED透镜、LED光源、灯罩和基座，其位置和连接关系如下所述：

3)基座位于所述的LED灯的底部。

2.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED透镜包括位于LED光源正前方的主凸透镜、位于LED光源周围的凸面镜和位于主凸透镜正前方的透光镜。

3.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的LED透镜的透光镜周围设置一环形的卡沿。

4.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的灯罩的前方设置与所述的卡沿相贴合的卡边。

5.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：在所述的灯罩的散热口为长条形、格栅状或网状。

6.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的LED光源为单色光源或白光。

7.权利要求1所述的聚光散热LED灯，其特征在于：所述的基座为***式或螺纹式。