CN203675368U - 全芯片集成ac led 光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及照明领域，具体而言，涉及一种全芯片集成AC LED光源，该全芯片集成AC LED光源，包括：桥式整流电路、恒流管、多个LED芯片和基板，所述基板上设置有电源触点，所述桥式整流电路的输入端通过所述电源触点连接交流电源；所述桥式整流电路的输出端与所述恒流管的输入端电连接；所述恒流管的输出端与所述LED芯片电连接；所述桥式整流电路、所述恒流管和所述LED芯片均为裸芯片，并通过WB技术设置于所述基板上；所述基板为三氧化二铝陶瓷基板。本实用新型上述实施例的全芯片集成AC LED光源，可以实现该全芯片集成AC LED光源较佳的散热性能和耐压性能，安全性能更加可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明领域，具体而言，涉及一种全芯片集成ACLED光源，该全芯片集成AC LED光源无需要外加任何元件，直接使用高压交流电（220/230V）的LED（Light Emitting Diode）全芯片集成光源。实现了DC（Direct Current）LED向AC（AlternatingCurrent）LED的技术突破。
背景技术
因为普通LED光源中的LED芯片必须供给合适的直流电才能正常发光，通常供电电压值在3.0-3.3V之间，电压高于3.5V，电流会急剧增加，致使LED烧坏。所以日常生活中采用的交流电AC无法直接为LED光源供电，必须首先通过外加的电源控制部分将交流电转换为直流电DC，并由高压转换为低压，才可以驱动LED芯片正常工作。这样体积较大，成本较高，组装麻烦。更由于电源使用了电解电容（质量好的寿命一般为3000小时，价格较贵），寿命与LED芯片相差甚远，严重影响了LED照明在家用领域的普及。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种全芯片集成AC LED光源，可以通过交流220V驱动，其芯片均采用半导体元件，寿命长，并可以通过CE安规认证，防浪涌600V雷击测试，安装简单实用。
在本实用新型的实施例中提供了一种全芯片集成AC LED光源，包括桥式整流电路、恒流管、多个LED芯片和基板；
基板上设置有电源触点，桥式整流电路的输入端通过电源触点连接交流电源；
桥式整流电路的输出端与恒流管的输入端电连接；
恒流管的输出端与LED芯片电连接；
桥式整流电路、恒流管和LED芯片均为裸芯片，并通过WB（Wire Bonding打线接合）技术设置于基板上；
所述基板为三氧化二铝陶瓷基板。
本实用新型上述实施例的全芯片集成AC LED光源，在具体使用时，50-60Hz的交流电通过基板上的电源触点为基板上的电路供电，交流电经桥式整流电路整流后得到直流电，恒流管进一步对直流电限流后，驱动LED芯片发光。
因桥式整流电路中所包含的二极管、恒流管和LED芯片均采用裸芯片（即芯片裸片（die），是在加工厂生产出来的芯片，晶圆经过切割测试后没有经过封装的芯片），并通过WB（Wire Bonding打线接合）技术设置于基板上，所以，桥式整流电路、恒流管等电源控制部分的电子元件可以以很小的体积同LED芯片集成在一个基板上，使基板上所设的所有元件可以构成一个面光源，实现较好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一个设有面光源的基板，不再有其它独立的电源控制部分，减小了LED光源的体积，使后序组装方便，外壳设计更为简单，成本大幅降低；另一方面，基板为三氧化二铝陶瓷基板,三氧化二铝陶瓷基板不仅可以支持通过WB技术将裸芯片设置于其上，还可以实现该全芯片集成AC LED光源较佳的散热性能和耐压性能，安全性能更加可靠。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的全芯片集成AC LED光源的电路原理图；
图2是本实用新型实施例一提供的全芯片集成AC LED光源的线路布局示意图；
图3是本实用新型实施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意图；
图4是本实用新型实施例二提供的全芯片集成AC LED光源的线路布局示意图；
图5是本实用新型实施例二提供的全芯片集成AC LED光源的示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
请参考图1-5，其中，图1是本实用新型实施例提供的全芯片集成AC LED光源的电路原理图；图2是本实用新型实施例一提供的全芯片集成AC LED光源的线路布局示意图；图3是本实用新型实施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意图；图4是本实用新型实施例二提供的全芯片集成AC LED光源的线路布局示意图；图5是本实用新型实施例二提供的全芯片集成AC LED光源的示意图。
该全芯片集成AC LED光源包括：桥式整流电路7、恒流管4、多个LED芯片5和基板8，
基板8上设置有电源触点1，桥式整流电路7的输入端通过电源触点1连接交流电源；
桥式整流电路7的输出端与恒流管4的输入端电连接；
恒流管4的输出端与LED芯片5电连接；
基板8为三氧化二铝陶瓷基板；
构成桥式整流电路7的二极管3、恒流管4和LED芯片5均为裸芯片，并通过WB（Wire Bonding打线接合）技术设置于基板8上，此处WB技术为芯片处理领域的现有技术，故不赘述。
该全芯片集成AC LED光源包括多个LED芯片5。在实际制作时，通过改变并联恒流管4的个数，可以实现驱动数目不同的LED芯片发光，从而改变该全芯片集成AC LED光源的发光强度和功率。
采用本实用新型所提供的上述全芯片集成AC LED光源，在具体使用时，50-60Hz的交流电通过基板上的电源触点为基板上的电路供电，交流电经桥式整流电路整流后得到直流电，恒流管进一步对直流电限流后，驱动LED芯片发光。
因桥式整流电路中所包含的二极管、恒流管和LED芯片均采用裸芯片（即芯片裸片（die），是在加工厂生产出来的芯片，晶圆经过切割测试后没有经过封装的芯片），并通过WB（Wire Bonding打线接合）技术设置于基板上，所以，桥式整流电路、恒流管等电源控制部分的电子元件可以以很小的体积同LED芯片集成在一个基板上，使基板上所设的所有元件可以构成一个面光源，实现较好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一个设有面光源的基板，不再包含其它独立的电源控制部分，实现了全芯片集成的全芯片集成AC LED光源，一方面其可以直接接通生活用交流电点亮；另一方面全芯片集成AC LED光源的陶瓷基板上除发光面外，***无其它元件，如图3、图5所示。
此外，基板为三氧化二铝陶瓷基板,三氧化二铝陶瓷基板不仅可以支持通过WB技术将裸芯片设置于其上，减少了热阻层，可以实现该全芯片集成AC LED光源较佳的散热性能和耐压性能，更加安全。
优选地，该全芯片集成AC LED光源还可以包括TVS（TransientVoltage Suppressors）瞬态电压抑制器，TVS瞬态电压抑制器是一种高效能防雷击浪涌保护器件，也称为TVS浪涌保护管，TVS浪涌保护管2为裸芯片，TVS浪涌保护管2通过WB技术设置于基板8上；TVS浪涌保护管2与电源触点1并联。
通过在基板上设置TVS浪涌保护管，当TVS的两极受到瞬态高能量冲击时，TVS浪涌保护管可以将其两极间的高阻变为低阻抗，吸收高达千瓦级的浪涌功率，从而有效降低雷电浪涌对LED芯片的损坏。另一方面，TVS浪涌保护管采用裸芯片并通过WB技术设置于基板上，也是为了实现基板上电子元件较好的集成效果。
当然，在基板上设置其它任意类型的浪涌保护管也是可以的，例如，采用MOV（Metal Oxide Varistors金属氧化物压敏电阻器）浪涌保护管。
优选地，如图2-3所示，该全芯片集成AC LED光源的多个LED芯片5可以分为多个LED芯片组，每个LED芯片组可以包括3-150个LED芯片5，
其中，每个LED芯片组以阵列方式排列，
多个LED芯片组设置在基板8的一个圆形区域的中部；该圆形区域位于基板8的中部。
桥式整流电路7、恒流管4和TVS浪涌保护管2位于圆形区域的内部，并且设置在多个LED芯片组的周围。全芯片集成AC LED光源的电源触点1设置于圆形外。
优选地，如图4-5所示，该全芯片集成AC LED光源的多个LED芯片5分为多个LED芯片组，每个LED芯片组包括3-150个LED芯片5，
其中，每个LED芯片组以阵列方式排列，
多个LED芯片组设置在基板8的一个圆环形区域内；该圆环形区域位于基板8的中部。
电源触点1位于圆环形的中心区域；
桥式整流电路7、恒流管4、和TVS浪涌保护管2位于圆环形区域的内部。
将该全芯片集成AC LED光源基板上的各芯片排布呈圆形或圆环形可以使全芯片集成AC LED光源的照明效果更均匀。
优选地，该全芯片集成AC LED光源的桥式整流电路7将50-60Hz的交流电转换为100-120Hz的脉动直流电，因为人的眼睛在75Hz时基本上就感觉不到频闪，因此，桥式整流电路将50-60Hz的交流电转换为100-120Hz的脉动直流电，可以实现较佳的护眼效果。
在本实用新型的一个具体实施方式中，所有电源控制元件采用半导体材料的裸芯片直接封装在陶瓷基板上，无电解电容，寿命高，并在芯片表面增加镀层，以保证Wire Bonding的可靠焊接。这样焊接既减少了热阻层，使其性能更加可靠，又使制作更为简单，价格也比SMD贴片元件降低2-3倍，经济效益明显。并且全芯片集成AC LED光源只包括一个设有面光源的基板，不再有其它独立的电源控制部分，使后序组装方便，外壳设计也更为简单。
在具体使用该全芯片集成AC LED光源时，50-60Hz AC交流电通过陶瓷基板上的电源触点，经过桥式整流电路整流后，得到100-120Hz的直流电；再通过恒流管限流后驱动多个LED芯片发光。陶瓷基板上灌封带有荧光粉的硅胶6，使蓝光LED发出白光。TVS浪涌保护管与电源触点并联；通过并联个数不同的恒流管改变全芯片集成AC LED光源的功率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种全芯片集成AC LED光源，其特征在于，包括：桥式整流电路、恒流管、多个LED芯片和基板，
所述基板上设置有电源触点，所述桥式整流电路的输入端通过所述电源触点连接交流电源；
所述桥式整流电路的输出端与所述恒流管的输入端电连接；
所述恒流管的输出端与所述LED芯片电连接；
所述桥式整流电路、所述恒流管和所述LED芯片均为裸芯片，并通过WB技术设置于所述基板上；
所述基板为三氧化二铝陶瓷基板。
2.根据权利要求1所述的全芯片集成AC LED光源，其特征在于，还包括：TVS浪涌保护管，所述TVS浪涌保护管为裸芯片，所述TVS浪涌保护管通过WB技术设置于所述基板上；所述TVS浪涌保护管与所述电源触点并联。
3.根据权利要求2所述的全芯片集成AC LED光源，其特征在于，所述多个LED芯片分为多个LED芯片组，每个所述LED芯片组包括3-150个所述LED芯片，
其中，每个所述LED芯片组以阵列方式排列，
所述多个LED芯片组设置在所述基板的一个圆形区域的中部；
所述桥式整流电路、所述恒流管和所述TVS浪涌保护管位于所述圆形区域的内部，并且设置在所述多个LED芯片组的周围。
4.根据权利要求2所述的全芯片集成AC LED光源，其特征在于，所述多个LED芯片分为多个LED芯片组，每个所述LED芯片组包括3-150个所述LED芯片，
其中，每个所述LED芯片组以阵列方式排列，
所述多个LED芯片组设置在所述基板的一个圆环形区域内；
所述电源触点位于所述圆环形的中心区域；
所述桥式整流电路、所述恒流管和所述TVS浪涌保护管位于所述圆环形区域的内部。
5.根据权利要求1-4所述的全芯片集成AC LED光源，其特征在于，所述桥式整流电路将50-60Hz的交流电转换为100-120Hz的脉动直流电。
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| CN103596339A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-19 | 深圳市红日光电有限公司 | 全芯片集成ac led光源 |
| CN105135257A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-09 | 余建平 | 自助式生产光电模组及其安装方法 |
| CN106195722A (zh) * | 2015-05-05 | 2016-12-07 | 扬州艾笛森光电有限公司 | 可直接使用交流电源的发光二极管照明装置 |
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