CN2690729Y - 光源装置 - Google Patents

Abstract

一种光源装置。该光源装置包括有一个用于电连接一个电源的电气输入适配器和一个包括一个支架和一个发光单元的灯头。支架上面有一个散热端和一个周面。发光单元包括一个位于支架的周面上并与电气输入适配器电连接的电路板、以及至少一个的发光元件；发光元件具有两个端电极并被支架支撑并在端电极取电后与电路板电连接。所以，由发光元件所产生的热量在支架的散热端处被直接散发掉从而防止了灯头出现过热现象。它简化了电路板和发光元件之间的电连接，使电路板的安装空间减小。它具有良好导热性能的散热件，大大提高了光源装置的冷却效果，从而延长了光源装置的使用寿命。结构设计科学，发光亮度高，冷却效果好，使用安全方便，具有广阔市场前景。

Description

光源装置

技术领域

本实用新型有关于一种高效固态光源，尤其有关于一种能够提高发光亮度及冷却效果的光源装置。

背景技术

现在，最常使用的照明光源是灯丝式灯泡和发光二极管(LED)。由于低功率消耗以及瞬间发光等卓越的优点，LED尤其适合使用在电器设备上，比如作为电源的开关指示灯、电气设备的操作指示灯、电子表的指示光源等等。

由于LED技术的进步，现在的LED不仅具有功率消耗低和瞬间发光的特性，还具有较大的发光强度和发光角度，所以成为在某些特殊场合通常所使用的发光设备，比如交通灯、广告牌灯、汽车刹车灯指示灯、以及机场指示灯等。

另外，LED也已经从单连结二极管变化到了双连结二极管的时代，其中单连结二极管就是发光元件具有一个带正电的上接点被电连接至电路板上带负电的一个接点、以及一个带负电的下接点被电连接至支撑件上一个带正电的接点。双连结二极管上部既包括有带正电的接点又包括有带负电的接点，而这些接点可以被电连接至电路板上带负电和带正电的接点之上。所以双连结二极管可以使用超过一个的具有不同波长的发光元件从而产生不同颜色的光，如蓝、绿、黄、红甚至是白色。

另外，因为在发光元件和支撑件之间没有电连接，所以LED过热的问题也可以解决，比如可以加入一个散热器，由发光元件所产生的热量就可以直接由散热器散发掉。发光元件的正常工作温度由下面的公式确定：Tj＝Ta+If*Vf*Rth，其中Tj是电路板和发光元件之间的温度，Ta是环境温度，If是通过LED的工作电流，Vf是工作电压，Rth是热阻系数。为了提高LED的发光强度，尤其是当LED使用了复数个发光元件的时候，应该给LED施加更大的电流和电压。不过当增加电流的时候，LED就会产生热量，而这些热量如果不能及时的被散发出去的话就有可能会烧毁LED。所以必须正确的使用散热器进行高效的散热。

另一个问题是当LED包含有复数个发光元件的时候，为了与这些发光元件电连接，电路板的电气布局将变得复杂。为了连接这些发光元件并同时保持LED较低的制造成本就必须增加电路板的尺寸。然而电路板尺寸的增加必然会导致LED整体尺寸的增加。这样，为了使用这种LED，电气设备的LED电气插头就必须要更改才能和这种LED连接，这样显然增加了成本。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光源装置，其能够提高发光亮度及冷却效果。

本实用新型的另一目的在于提供一种光源装置，其包括有由一个支架支撑的复数个发光元件，其中在支架的一个外表面上提供有一个与发光元件电连接的电路板从而不仅简化了电路板和发光元件之间的电连接也使电路板的安装空间得以减小。

本实用新型的再一目的在于提供一种光源装置，其包括有一个安装在支架上的具有良好导热性能的散热件，散热件能够大大提高光源装置的冷却效果，通过支架将灯头所发出的热量散发掉，从而延长了光源装置的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种光源装置，其包括有一个可以***一个电器的电气接入口处的通用输入适配器。也就是说，该电器不用只有作出改变才能使用本实用新型的光源装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种光源装置，其不需要改变光源装置的原有结构设计就可使用单连结二极管又可使用双连结二极管。

本实用新型一种光源装置，其包括有：

一个电气输入适配器，其用于与一个电源进行电连接；以及，

一个灯头，其包括有：一个支架，该支架包括有一个第一散热端、一个相对的第二散热端、以及一个位于第一散热端和第二散热端之间的周面；以及，

一个发光单元，其包括有一个位于支架周面上并与电气输入适配器电连接的电路板、以及至少一个发光元件，该发光元件具有两个由支架支撑并与该电路板电连接的端电极，在端电极取电后发光单元可以发光。

其中，该电路包括有至少一块电路板，该电路板具有至少一个导引窗、一个弹性板层、和一个电路装置；当该电路板被放在该支架的周面上的时候，该发光元件被放在该支架的周面上的导引窗之内的一个位置而与该电路板产生电连接；该板层用胶水牢固的附着于该支架的周面上；而该电路装置位于该板层之上；其中该导引窗形成于该板层之中，而该发光元件的位置被安排在该导引窗处以便与该电路装置产生电连接。

其中，该灯头还包括有一个密封安装于该支架周面上的透明灯罩，用于密封保护该电路板和该发光元件，该灯罩具有一个光投射部分，该光投射部分位于支架上面并与该发光元件对齐，该发光元件所产生的光将通过灯罩的光投射部分传播到外界。

其中，该光源装置还包括有一个安装在支架第二散热端处、用来散发该灯头产生的热量的散热件，该散热件包括一个具中央接口的撑顶、一个底座、以及复数个从该撑顶向底座一体并相隔一定距离延伸的散热片，该第二散热端作为一个散热器接头恰好***该中央接口，从而将该灯头稳妥的安装于散热件之上。

其中，具有嵌齿状截面的散热器接头被恰好***具有相应形状的中央接口中，从而大大增加了灯头和散热件之间的接触面积。

其中，该光源装置还包括了一个电路控制器，该电路控制器被容纳在散热件内部并将电气输入适配器和该电路板电连接，从而控制电气输入适配器到该电路板的电强度。

其中，该发光元件是一个单连结二极管，其中一个端电极与该支架电连接而另一个端电极与该电路板电连接。

其中，该发光元件是一个双连结二极管，其中该双连结二极管的两个端电极与该电路电连接，当两个端电极取电后该发光元件可以发光。

其中，该电气输入适配器形成于该散热件的一个底座处并作为一个通用适配器用来与该电源电连接。

本实用新型一种光源装置，其优点是：它简化了电路板和发光元件之间的电连接，使电路板的安装空间得以减小。它具有良好导热性能的散热件，散热件能够大大提高光源装置的冷却效果，通过支架将灯头所发出的热量散发掉，从而延长了光源装置的使用寿命。结构设计科学，发光亮度高，冷却效果好，组装便捷，使用安全方便，具有广阔市场前景。

附图说明

图1为本实用新型光源装置第一较佳实施例的***透视图。

图2为本实用新型光源装置如上较佳实施例的一个剖视图。

图3为本实用新型光源装置如上较佳实施例的一个俯视图。

图4显示有本实用新型光源装置如上较佳实施例的一个电路板。

图5为本实用新型光源装置如上较佳实施例的一个电路图。

图6显示有本实用新型光源装置如上较佳实施例中散热器的一个变体。

图7为本实用新型光源装置第二较佳实施例的一个透视图。

具体实施方式

参考附图中的图1至图3，其显示有本实用新型光源装置的第一较佳实施例，该光源装置包括有一个用于与一个电源P和一个灯头20进行电连接的电气输入适配器10。

灯头20包括有一个支架21和一个发光单元22；该支架21包括有一个第一散热端211、一个与第一散热端211相对的第二散热端212、以及一个位于第一散热端211和第二散热端212之间的周面213；该发光单元22包括有一个位于支架21的周面213上并与电气输入适配器10电连接的电路板221、以及至少一个发光元件222，发光元件222具有两个由支架21支撑并与该电路板221电连接的端电极，在端电极取电后发光单元22可以发光。

在本实施例中，支架21是由具有良好导热性能的材料制成并具有一个长形固件从第一散热端211延伸到第二散热端212，该长形固件非常稳固，以便可以刚性的支撑上面的发光单元22。不过，支架21也可以被做成一个长形的中空件以减小灯头20的整体重量。支架21可以被制成圆形截面、三角形截面、长方形截面、或者多边形的截面以便在其第一散热端211和第二散热端212之间形成周面213。

如图3所示，发光元件222被安装在支架21的周面213之上并与电路板221电连接。在本较佳实施例中，发光元件222是双连结二极管，该二极管具有与电路板221电连接的两个端电极，当两个端电极取电后发光元件222就会发光。实际上，不同种类的发光元件222可以产生诸如红、蓝、或绿等不同颜色的光。值得指出的是，发光元件222也可以是单连结二极管，一个端电极与支架21电连接而另一个端电极与电路板221电连接。

如图4所示，电路板221具有至少一个导引窗2212，当电路板221被放在支架21的周面213上的时候，发光元件222被放在支架21的周面213上导引窗2212之内的一个位置与电路板221产生电连接。

在本实施例中，电路板221包括有一个弹性板层2211和一个电路装置2213；该板层2211用胶水牢固的附着于支架21的周面213之上；而电路装置2213位于该板层2211之上；其中导引窗2212形成于板层2211之中，而发光元件222的位置被安排在导引窗2212处以便与电路装置2213产生电连接。

根据半导体的制造技术，电路板221可以直接印刷在支架21的周面213之上，而发光元件222被安装在支架21的周面213之上位于导引窗2212之内以便与电路板221产生电连接。

由于本实用新型支架21的物理结构，在支架21的周面213之上、导引窗2212范围之内，可以安装复数个发光元件222。这些发光元件222可以与电路板221进行串联及/或并联，如图5所示。也就是说，支架21上可以安装不同种类的发光元件222以产生不同颜色的光。所以，通过安排不同的串联和并联电连接方式就可以产生不同的相应发光效果。在本实用新型中，当这些发光元件222同时并分别发出红、绿、蓝色的光的时候，灯头20就能够发出白色的光。

为了保护发光元件222，灯头20还包括有一个密封安装于支架21的周面213上面的透明的灯罩24，用于密封的保护电路板221和发光元件222。如图1和图2所示，最好由树脂或者其他具有高热阻性的类似材料制成的灯罩24具有一个光投射部分241，该光投射部分241位于支架21上面并与发光元件222对齐，发光元件222所产生的光将通过灯罩24的光投射部分241传播到外界。

球形灯罩24的光投射部分241可以放大发光元件222所发出的光以便提高灯头20的发光强度。发光元件222最好放在灯罩24的光投射部分241的焦点附近从而将光均匀的向前投射。

因为架21的第一散热端和第二散热端211、212并没有被灯罩24所密封包围而是暴露在外，发光元件222所产生的热量可以在支架21的第一散热端和第二散热端211、212处有效地散发出去。

值得指出的是，电路板221和发光元件222都是被密封在灯罩24和支架21的周面213之间，灯罩24不仅可以在外界晃动产生的惯性力下保护电路板221和发光元件222之间的电连接，还可以保护发光元件222不会被碰坏。

在本实施例中，光源装置还包括有一个安装在支架21第二散热端212处、用来散发灯头20产生的热量的散热件30。如图1所示，支架21的第二散热端212被实施成一个与散热件30牢固连接以便将灯头20所产生的热量直接传给散热件30的散热器接头210。

由具有良好导热性能的材料制成的散热件30包括一个具中央接口311的撑顶31、一个底座32、以及复数个从撑顶31向底座32一体并相隔一定距离延伸的散热片33，散热器接头210，即支架21的第二散热端212，恰好***中央接口311从而将灯头20稳妥的安装于散热件30之上。

当发光元件222的端电极取电后，发光元件222不仅会发光而且会产生热量，在发光元件过热时，尤其是灯头20经过一段时间的连续使用后，这个热量还有可能将发光元件222自身烧毁。由于散热片33的结构，散热件30的接触面积将大大的增加，从而有效地散发灯头20所产生的热量。

如图1所示，具有嵌齿状截面的散热器接头210被恰好***具有相应形状的接口311中，从而大大增加了灯头20和散热件30之间的接触面积以便进一步提高灯头20和散热件30之间的热传导。另外，散热器接头210的嵌齿状截面可以在散热器接头210与散热件30接合后防止灯头20相对于散热件30发生不当的旋转运动。

值得指出的是，当灯头20被连续使用了一段时间以后，灯罩24的表面仍然是温和的，使用者可以触摸而不会灼伤手指，因为绝大部分发光元件222所产生的热量都通过支架21传递给了散热件30。也就是说，本实用新型的灯头20在长时间的连续使用后不会发生过热烫手的现象。

如图6所示，灯头20A可以被设计成散热器接头210A具有一个外螺扣部分的样式，该外螺扣部分与接口311A的一个内螺扣部分相螺接，从而可以使灯头20A与散热件30连接但能够更方便的取下。尽管这种散热器接头210A的接触面积没有上面那种具有嵌齿截面的散热器接头210大，但使用者却可以自行调换灯头20A从选择发光元件222所能够发出的光的颜色。

为了本实用新型达到最佳性能，该光源装置还包括了一个电路控制器40来控制从电源P到电路板221的电流强度。如图2所示，电路控制器40为一个被容纳在散热件30内部并与电气输入适配器10和电路板221电连接的集成电路板。电路控制器40也可以被集成在电路板221之内以便减小本实用新型光源装置的总体尺寸。

电路控制器40用来控制电流强度从而稳定电路板221的电压。电路控制器40在电源P和灯头20之间既可以将交流电也可以将直流电转换成一个理想的电源，从而使得该光源装置在使用直流电源如电池的时候可以安装到汽车上使用，而在室内的时候使用交流电源。另外，电路控制器40也可以控制流经灯头20的电流以便提供各种发光效果，比如闪烁效果，或者在使用超过一个发光元件222的时候产生白光效果。

如图1所示，电气输入适配器10位于散热件30的底座32处，其中该电气输入适配器10被实施成一个能够***传统灯泡接口中的通用适配器，以便在使用交流电的时候将灯头20与电源P电连接。电气输入适配器10还可以***汽车指示灯的接口处以便能够替换传统的汽车指示灯灯泡。

参看图7，其显示有做为本实用新型第一较佳实施例的一个变体的第二较佳实施例，其中除了电气输入接头10’以外，灯头20’的所有元件和结构比如支架21’和发光单元22’都保持不变。

如图7所示，电气输入适配器10’被设置在支架21’的第二散热端212’，以便灯头20’可以被直接***电源输出口之中而热量在支架21’的第一散热端和第二散热端211’、212’处散发掉。

值得出的是，电路控制器40’需要被集成在电路板221’之内，因为这样灯头20’就可以不需要整合散热件30’了。如上所述，电气输入适配器10’可以被***传统的电源输出口比如灯泡接口或者汽车指示灯接口之中。

另外，传统电源输出口也可以整合散热件30’作为散热器再与传统的灯泡连接以便提高该灯泡的散热性能。

Claims (9)

1.一种光源装置，其特征在于：它包括有：

一个用于与电源进行电连接的电气输入适配器；以及，

一个灯头，其包括有：

一个支架，该支架包括有至少一个散热端以及一个位于其上的周面；以及，

一个发光单元，该发光单元包括有：

至少一个位于该支架的周面上并与该电气输入适配器电连接的电路，以及

至少一个发光元件，该发光元件具有两个端电极，其中该发光元件被该支架支撑并在该端电极取电后与该电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该电路包括有至少一块电路板，该电路板具有至少一个导引窗、一个弹性板层、和一个电路装置；当该电路板被放在该支架的周面上的时候，该发光元件被放在该支架的周面上的导引窗之内的一个位置而与该电路板产生电连接；该板层用胶水牢固的附着于该支架的周面之上；而该电路装置位于该板层之上；其中该导引窗形成于该板层之中，而该发光元件的位置被安排在该导引窗处以便与该电路装置产生电连接。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该灯头还包括有一个密封安装于该支架周面上的透明灯罩，用于密封保护该电路板和该发光元件，该灯罩具有一个光投射部分，该光投射部分位于支架上面并与该发光元件对齐。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该光源装置还包括有一个安装在支架第二散热端处、用来散发该灯头产生的热量的散热件，该散热件包括一个具中央接口的撑顶、一个底座、以及复数个从该撑顶向该底座一体并相隔一定距离延伸的散热片，该第二散热端作为一个散热器接头恰好***该中央接口，从而将该灯头稳妥的安装于该散热件之上。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

具有嵌齿状截面的该散热器接头被恰好***具有相应形状的中央接口中。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该光源装置还包括了一个电路控制器，该电路控制器被容纳在该散热件内部并将该电气输入适配器和该电路板电连接。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该发光元件是一个单连结二极管，其中一个端电极与该支架电连接而另一个端电极与该电路板电连接。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该发光元件是一个双连结二极管，其中该双连结二极管的两个端电极与该电路电连接。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

该电气输入适配器形成于该散热件的一个底座处并作为一个通用适配器用来与该电源电连接。

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