CN201934985U - Led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯，包括一散热元件、一灯头、一驱动元件以及若干LED光源，一陶瓷基板，其中所述LED光源设置于所述陶瓷基板上。本实用新型的LED灯通过陶瓷基板连接LED光源和散热元件，有效的解决了传统基板的导热性差和容易漏电的问题，因而降低了LED结温，从而有效的延长了LED的使用寿命，而且由于陶瓷良好的绝缘性，保证了灯不会漏电，提高了灯的安全性能。

Description

LED灯

技术领域

本实用新型涉及一种用于照明的灯，特别是一种采用LED作为光源的灯。

背景技术

目前全世界都面临着能源短缺的问题。其中广泛应用于照明领域的电灯就消耗了相当一部分的电能。如今，用于室内或室外照明的灯多为白炽灯或荧光灯。白炽灯作为传统的照明灯，虽然价格便宜，但电光转换效率很低，发热量大，使用寿命很短，仅有1000小时左右。此外节能荧光灯虽然比白炽灯性能优越，寿命通常可达6000小时左右，但其含有汞等有毒有害元素，因而还是存在寿命偏短、不利于环保等缺点。

因而随着科学技术的发展，LED(发光二极管)作为一种新兴的照明光源，具有体积小、能耗低、发光强度高、寿命长、环保等优点，具有优秀的节能效果。因此市场上采用LED元件作为光源的灯不断涌现。

由于LED工作时所消耗的电能，一部分转化为高亮度的光能，大部分则会转化成热能，所以LED会产生大量的热量。而且这部分热量若不及时散发出去，会造成LED结温的异常升高。当LED结温超过一定值时，LED发光强度和寿命会出现严重衰减，甚至造成永久性损坏，这就大大缩短了LED的使用寿命。

因而市场上很多LED灯都具有散热器，但是如图1所示的现有技术中散热器与LED光源连接的基板1由底部铝板11和绝缘层12复合而成，其中绝缘层12表面上印刷有用于连接和焊接LED光源的导线和焊盘，并通过所述导线和焊盘与LED光源2连接，底部铝板11与散热器连接。LED光源工作时，将发出的热量通过绝缘层12传导到底部铝板11上，再通过底部铝板11传导到散热器上，从而将热量散发出去。

然而，由于绝缘层12具有很低的导热率，虽然底部铝板11具有很高的导热率，但是所述绝缘层12使得基板1整体的导热率大大降低，其整体导热率仅在3W/(m.K)左右，因而导致LED产生的热量不能很好的传导出去，从而使LED结温达到了较高温度，造成亮度快速衰减，严重影响了LED的使用寿命。此外由于绝缘层12的工频耐压值仅仅在100V-1000V左右，而且厚度较薄以及厚度均匀性差，导致绝缘层12的绝缘强度较低，因而容易导致漏电的发生。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的LED灯中基板导热性差和容易漏电，因而降低了LED使用寿命的缺陷，提供一种LED灯，所述LED灯通过使用陶瓷基板，从而在解决了容易漏电的问题的同时还达到了良好的导热性。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种LED灯，包括一散热元件、一灯头以及若干LED光源，其特点是所述LED灯还包括一陶瓷基板，其中所述LED光源设置于所述陶瓷基板上。

较佳地，所述LED灯还包括一驱动元件，其中所述陶瓷基板、散热元件以及所述灯头依次连接，所述LED光源、驱动元件以及所述灯头依次电连接。

较佳地，所述散热元件包括一基板安置座和若干的散热片，所述基板安置座包括一基板安置面和一散热片安置面，其中所述基板安置面与所述陶瓷基板接合，所述散热片安置面设置有所述散热片。

较佳地，所述基板安置面与所述陶瓷基板嵌合。

较佳地，所述基板安置面具有一下凹面，所述基板安置面通过所述下凹面与所述陶瓷基板嵌合。

较佳地，所述基板安置座的基板安置面与所述陶瓷基板之间还涂布有一导热材料。

较佳地，所述导热材料为导热脂、导热胶或导热膏。

较佳地，所述基板安置座的基板安置面还通过若干紧固件与所述陶瓷基板连接。

较佳地，所述紧固件为螺栓或螺钉。

较佳地，所述LED灯还包括一灯罩，所述灯罩与所述散热元件连接，并包覆所述陶瓷基板。

较佳地，所述灯罩与所述散热元件胶合连接。

较佳地，所述灯罩的材料为玻璃或塑料。

较佳地，所述LED光源为单个LED或LED阵列或LED模块。

较佳地，所述灯头与所述散热元件螺接和/或胶合连接。

较佳地，所述陶瓷基板还包括若干导线，所述导线设置于所述陶瓷基板上，所述LED光源通过所述导线与所述驱动元件电连接。

较佳地，所述陶瓷基板还包括与所述导线连接的若干焊盘，所述焊盘设置于所述陶瓷基板上，所述LED光源通过所述焊盘固定设置于所述陶瓷基板上。

较佳地，所述陶瓷基板的材料为氧化铝或氮化铝。

较佳地，所述散热元件的材料为铝、铝合金或陶瓷。

较佳地，所述散热元件具有一中空腔体，所述中空腔体用于装入所述驱动元件。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的LED灯通过陶瓷基板连接LED光源和散热元件，有效的解决了传统基板的导热性差和容易漏电的问题，因而降低了LED结温，从而有效的延长了LED的使用寿命，而且由于陶瓷良好的绝缘性，保证了灯不会漏电，提高了灯的安全性能。

附图说明

图1为现有技术中LED灯中基板的结构示意图。

图2为本实用新型的LED灯的第一实施例的结构分解示意图。

图3为本实用新型的LED灯的第一实施例的整体结构示意图。

图4为本实用新型的LED灯的第二实施例的结构分解示意图。

图5为本实用新型的LED灯的第二实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

第一实施例：

图2所示为本实用新型的LED灯的结构分解示意图，其中所述LED灯包括一灯头1、一散热元件2、一设有LED的陶瓷基板3、一驱动元件4以及一灯罩5。

本实用新型中灯头1采用E27形式的灯头，即所述灯头1由符合E27标准螺纹的圆形金属外壳11与圆形塑料管12旋接并胶合而成，所述圆形塑料管12底部设有螺纹，用于与散热元件2旋接。本领域的技术人员可以根据实际或具体灯的需要采用其他种类或形式的灯头。

本实用新型中散热元件2由铝、铝合金或陶瓷材料制成，这是因为铝以及铝合金具有良好的散热性能，其导热率不小于170W/(m.K)，并且重量轻，成本低，本领域技术人员还可以根据实际的需要和要求采用其它导热材料来制作散热元件2。所述散热元件2包括一圆形铝板22，垂直设置于圆形铝板22上的一中空铝管23，所述圆形铝板22与中空铝管23构成了用于设置陶瓷基板3的基板安置座。本领域的技术人员可以根据实际的需要和要求采用其他的结构来实现基板安置座。所述中空铝管23的外圆周面垂直设置有一组散热片21，所述散热片21还与圆形铝板22垂直连接。本领域的技术人员可以根据需要和要求，采用其他形状、结构和数量的散热片并可以依据基板安置座的结构，以其它形式和结构设置散热片于基板安置座。所述中空铝管23的一端开口，内侧壁设有螺纹用于与灯头1旋接。本领域的技术人员可以根据需要和要求采用不同的连接方式，例如胶合等，来连接灯头1与散热元件2。所述圆形铝板22还具有一下凹的圆平面221，所述圆平面221与陶瓷基板3的形状匹配，从而所述陶瓷基板3可嵌合到所述下凹的圆平面221。本领域的技术人员可以根据需要和要求采用不同的结构的圆形铝板22来设置陶瓷基板3。此外所述圆平面上设置有4个孔，用于安装固定陶瓷基板3和穿过导线，本实施例中通过螺栓或螺钉来固定陶瓷基板3。本领域的技术人员可以根据需要和要求采用不同数量的孔或不同的紧固件以及不同方式以及结构来固定陶瓷基板3和穿过导线。

本实用新型中陶瓷基板3由氧化铝或氮化铝制成，由于陶瓷的导热率不小于20W/(m.K)而且具有良好的绝缘性和稳定性，其击穿电压通常不小于12Kv/mm，工频耐压值可稳定地达到2000V以上，所以非常适合作为LED灯的基板，本领域技术人员可以根据具体的需要和要求采用其它的陶瓷材料来制作陶瓷基板3。此外所述陶瓷基板3为圆形，并且与散热元件2的圆形铝板22上的下凹的圆平面221相匹配，可紧密地嵌入下凹的圆平面221中。在所述陶瓷基板3的表面印制有导电线路和焊盘。5颗大功率高亮度LED 31以LED阵列的方式，通过所述陶瓷基板3的表面印制的焊盘装焊到陶瓷基板3上。并且LED 31还通过所述陶瓷基板3的表面印制的与焊盘电连接的导电线路与驱动元件4电连接。本领域的技术人员可以根据实际需要和要求采用其它种类的LED，例如单个LED，以及LED阵列，作为LED光源；本领域的技术人员还可以根据实际需要和要求采用其它的方式和方法来连接所述LED31与驱动元件4。陶瓷基板3上设有与散热元件2的下凹的圆平面221的4个孔相对应的4个孔，通过上述的孔可以用螺钉或其他固定元件将陶瓷基板3紧密固定在散热元件2的下凹的圆平面221以及穿引导线至驱动元件4。本领域的技术人员可以根据实际需要和要求采用其它的方式来将陶瓷基板3固定在散热元件2上或穿引导线至驱动元件4。

本实用新型中驱动元件4为现有技术中以恒流方式驱动LED31的驱动器，本领域工作人员可以根据需要采用其它种类的驱动元件、电路或模块来实现驱动LED31的功能。所述驱动元件4的输入端通过导线与灯头1连接，输出端通过导线与陶瓷基板3上的导电线路相连。所述驱动元件4安装在散热元件2和灯头1旋接后形成的空腔中。

本实用新型中灯罩5由高透光率的玻璃或塑料制成，对LED31的光线产生漫反射作用，使LED31发出的光线均匀、柔和，不易产生刺眼现象。本领域工作人员可以根据需要采用其它种类的灯罩材料以及其它形状的灯罩来是实现控制LED31光线的作用。

本实用新型的结构安装的过程如下：

LED灯装配时，首先将驱动元件4***灯头1的圆形塑料管12内或者***散热元件2的中空铝管23内，并且灯头1通过其自身的外螺纹与散热元件2的内螺纹将灯头1和散热元件2紧密旋接，或者在灯头1上的外螺纹与散热元件2的内螺纹间涂布有高强度粘合剂，在灯头1和散热元件2紧密旋接后的一定时间后粘合剂固化。从而驱动元件4被包含在所述灯头1圆形塑料管12和散热元件2中空铝管23组成的空腔内，此外在固化后，当在灯头1和散热元件2间施加规定的反向扭矩时，灯头1和散热元件2间不会产生松脱分离现象，满足相关标准的安全性要求。

此后散热元件2的下凹的圆平面221表面预先均匀涂布有高导热率的导热材料，例如导热硅脂或导热硅胶等，本领域的技术人员可以根据需要采用其它的导热材料。然后，在下凹的圆平面221表面上用螺钉紧固安装陶瓷基板3，从而使陶瓷基板3的底部与散热元件2之间的接触更加紧密充分。通过这种方式，在LED31通电工作时产生的热量会通过高导热性能的陶瓷基板3迅速传递到散热元件2上，由散热元件2迅速将热量散发到周围环境中，保证了LED31结温不会异常升高。

然后，灯罩5和散热元件2由耐高温、高强度的粘合剂粘合连接成为一整体。本领域的技术人员可以根据需要采用其它的固定连接方式来连接灯罩5和散热元件2。

通过上述的装配过程得到如图3所示的本实施例的LED灯的整体结构示意图。

第二实施例：

图4所示为本实施例的LED灯的结构分解示意图，本实施例中的LED灯与上述第一实施例中的LED灯的区别在于，本实施例中没有灯罩，并且用一LED模块32代替了第一实施例中的LED31，由于本实施例中LED模块32采用的是现有技术中的LED模块，并且由于所述LED模块具有完整的光学***，所以本实施例中不再需要灯罩来控制LED发出的光线，从而可以达到更好的散热的效果。本领域的技术人员可以根据需要采用其它的种类或数量的LED模块。灯中其它的元件以及元件之间的连接方式与第一实施例中相同，这里不再赘述。

由于本实施例中没有灯罩，并且用一LED模块32代替了第一实施例中的LED31，所以本实施例的装配过程中不再包括灯罩的装配过程，而且LED模块32的装配过程与第一实施例中的LED31的装配过程是相同的，即灯中其它元件的装配也是与第一实施例相同，所以这里就不再赘述。通过上述装配可以得到如图5所示的LED灯的整体结构示意图。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (19)

1.一种LED灯，包括一散热元件、一灯头以及若干LED光源，其特征在于，所述LED灯还包括一陶瓷基板，其中所述LED光源设置于所述陶瓷基板上。

2.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述LED灯还包括一驱动元件，其中所述陶瓷基板、散热元件以及所述灯头依次连接，所述LED光源、驱动元件以及所述灯头依次电连接。

3.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述散热元件包括一基板安置座和若干的散热片，所述基板安置座包括一基板安置面和一散热片安置面，其中所述基板安置面与所述陶瓷基板接合，所述散热片安置面设置有所述散热片。

4.如权利要求3所述LED灯，其特征在于，所述基板安置面与所述陶瓷基板嵌合。

5.如权利要求4所述LED灯，其特征在于，所述基板安置面具有一下凹面，所述基板安置面通过所述下凹面与所述陶瓷基板嵌合。

6.如权利要求3所述LED灯，其特征在于，所述基板安置座的基板安置面与所述陶瓷基板之间还涂布有一导热材料。

7.如权利要求6所述LED灯，其特征在于，所述导热材料为导热脂、导热胶或导热膏。

8.如权利要求3所述LED灯，其特征在于，所述基板安置座的基板安置面还通过若干紧固件与所述陶瓷基板连接。

9.如权利要求8所述LED灯，其特征在于，所述紧固件为螺栓或螺钉。

10.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述LED灯还包括一灯罩，所述灯罩与所述散热元件连接，并包覆所述陶瓷基板。

11.如权利要求10所述LED灯，其特征在于，所述灯罩与所述散热元件胶合连接。

12.如权利要求10所述LED灯，其特征在于，所述灯罩的材料为玻璃或塑料。

13.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述LED光源为单个LED或LED阵列或LED模块。

14.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述灯头与所述散热元件螺接和/或胶合连接。

15.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述陶瓷基板还包括若干导线，所述导线设置于所述陶瓷基板上，所述LED光源通过所述导线与所述驱动元件电连接。

16.如权利要求15所述LED灯，其特征在于，所述陶瓷基板还包括与所述导线连接的若干焊盘，所述焊盘设置于所述陶瓷基板上，所述LED光源通过所述焊盘固定设置于所述陶瓷基板上。

17.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述陶瓷基板的材料为氧化铝或氮化铝。

18.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述散热元件的材料为铝、铝合金或陶瓷。

19.如权利要求1所述LED灯，其特征在于，所述散热元件具有一中空腔体，所述中空腔体用于装入所述驱动元件。

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