CN102062310B - 半导体光源发光装置 - Google Patents

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    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明的半导体光源发光装置包括至少两块基板、至少两块基板支架和一散热结构;所述基板的一表面上设有多个PN结晶元体,该基板内设有导电线路;所述每一块基板分别与一块所述基本支架固定连接;所述散热结构包括一基座、至少两块固定挡板和多片散热片;所述基座的中央设有一通孔;所述固定挡板设置在所述基座的一表面上,在该表面、所述通孔的周围设有凸起,所述固定挡板呈″L″型,该固定挡板的一端固定在所述基座上,该固定挡板的另一端支撑在所述凸起上,从而在所述固定挡板与所述基座之间形成间隙,所述多片散热片相对地设置在所述基座的另一表面上;所述间隙实现所述基板支架与所述基座的连接;所述基板支架按一定方式排列在所述基座上。

Description

半导体光源发光装置

技术领域

[0001] 本发明涉及照明装置技术领域,尤其涉及一种半导体光源发光装置。背景技术

[0002] 自灯泡发明以来,电光源照明经历了三个重要的发展阶段,其代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。其中,白炽灯安装简便,但寿命短、效率低、耗电高;荧光灯可以省电,但存在电磁污染、使用寿命短、易碎等问题,而且废弃物存在汞污染;高强度气体放电灯则存在成本高、维护困难、效率低、耗电高、寿命短、电磁辐射危害等缺点。为此,人们一直在开发新的照明光源。

[0003] 随着发光二极管(light emitting diode,LED)的问世以及半导体技术的发展,半导体光源以其节能、环保、寿命长、体积小等优点逐渐取代了以上几种光源,而广泛应用于各种照明领域,成为第四代照明光源,又称绿色光源。

[0004] 半导体光源利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合,释放出能量引起光子反射,直接发出各种颜色的光。半导体照明的核心是PN结,PN结具有正向导通、反向截止等特性。当PN结施加正向电压,电流从阳极流向阴极时,半导体晶体发出从紫外到红外不同颜色的光,光的强度与电流大小有关,电流越大,光的强度越高。

[0005] 目前,半导体光源装置多采用单基板贴装LED的结构。现有技术的半导体光源装置的缺点是,该半导体光源装置只能够在某一面方向上发光,无法像白炽灯一样形成全空间的光辐射,即该半导体光源装置照明存在暗区。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种半导体光源发光装置,形成全空间的光辐射。

[0007] 为了达到上述的目的,本发明提供一种半导体光源发光装置,包括至少两块基板、至少两块基板支架和一散热结构;所述基板为一长方形板状体,该基板的一表面上设有多个PN结晶元体或封装的发光二极管,该基板内设有导电线路,所述导电线路与所述多个PN结晶元体或封装的发光二极管电连接;所述基板支架为一长方形板状体,该基板支架的宽度等于所述基板的宽度,该基板支架的长度比所述基板的长度长,所述基板支架长出的部分弯折使所述基板支架呈“L”型,该弯折部分上设有安装孔;所述每一块基板分别与一块所述基板支架固定连接;所述散热结构包括一基座、至少两块固定挡板和多片散热片;所述基座的中央设有一通孔;所述固定挡板设置在所述基座的一表面上,在该表面、所述通孔的周围设有凸起,所述固定挡板呈“L”型,该固定挡板的一端固定在所述基座上,该固定挡板的另一端支撑在所述凸起上,从而在所述固定挡板与所述基座之间形成间隙,所述多片散热片相对地设置在所述基座的另一表面上;所述固定挡板上设有安装孔,所述基板支架的弯折部分插入所述固定挡板与所述基座之间的间隙内,通过所述固定挡板的安装孔与所述基板支架的安装孔实现所述基板支架与所述基座的连接;所述基板支架按一定方式排列在所述基座上。[0008] 上述半导体光源发光装置,其中,所述基板支架的数量为两块时,所述两块基板支架相互连接,与所述基板支架固定连接的两块基板的设置PN结晶元体或封装的发光二极管的表面形成双面结构。

[0009] 上述半导体光源发光装置,其中,所述基板支架的数量为三块以上时,排列的多块所述基板支架的横截面形成正多边形。

[0010] 上述半导体光源发光装置,其中,所述基板的数量为2〜10块。

[0011 ] 上述半导体光源发光装置,其中,每块所述基板上包含1〜50个PN结晶元体或封装的发光二极管,所述PN结晶元体或封装的发光二极管按阵列排布在所述基板的表面上。

[0012] 上述半导体光源发光装置,其中,所述基板用于安装所述PN结晶元体或封装的发光二极管的面积为IOOmm2〜2000mm2。

[0013] 本发明半导体光源发光装置的固定连接的基板与基板支架按一定方式排列,排列的固定连接的基板与基板支架的横截面或成双面结构或成正多边形结构,使该光源装置形成全空间的光辐射;

[0014] 本发明半导体光源发光装置将设置PN结晶元体的基板与金属材料制成的基板支架连接,基板支架固定在散热结构上,利用基板支架和散热结构对PN结晶元体产生的热量进行散热,散热效果好;

[0015] 本发明半导体光源发光装置的基板支架采用金属板或金属块结构,加工简单且节省材料。

附图说明

[0016] 本发明的半导体光源发光装置由以下的实施例及附图给出。

[0017] 图1是本发明的半导体光源发光装置实施例一的结构示意图。

[0018] 图2是本发明实施例一中固定连接的基板与基板支架的排列方式的立体图。

[0019] 图3是本发明实施例一中固定连接的基板与基板支架的排列方式的俯视图。

[0020] 图4是本发明中单块固定连接的基板与基板支架的立体图。

[0021] 图5是本发明中单块固定连接的基板与基板支架的主视图。

[0022] 图6是本发明中散热结构的立体图。

[0023] 图7是本发明中散热结构的主视图。

[0024] 图8是本发明实施例二中固定连接的基板与基板支架的排列方式的立体图。

[0025] 图9是本发明实施例二中固定连接的基板与基板支架的排列方式的侧视图。

[0026] 图10是本发明实施例三中固定连接的基板与基板支架的排列方式的立体图。

[0027] 图11是本发明实施例三中固定连接的基板与基板支架的排列方式的俯视图。

具体实施方式

[0028] 以下将结合图1〜图11对本发明的半导体光源发光装置作进一步的详细描述。

[0029] 实施例一:

[0030] 参见图1〜图3,本实施例的半导体光源发光装置包括三块基板1、三块基板支架支架2和一散热结构5 ;

[0031] 所述每一块基板1分别与一块所述基板支架2固定连接;3/4页

[0032] 三块固定连接的所述基板1与所述基板支架2按一定方式排列并固定安装在所述散热结构5上;

[0033] 三块固定连接的所述基板1与所述基板支架2两两相连,各个所述基板支架2的轴向相互平行,形成正三角形的空间横截面结构,如图3所示。

[0034] 参见图4和图5,所述基板1为一长方形板状体;

[0035] 每块所述基板1的一表面上设有至少一个PN结晶元体11,每块所述基板1内设有导电线路(图4和图5中未示);

[0036] 当所述PN接晶元体11的数量为两个以上时,所述多个PN结晶元体11按阵列排布;

[0037] 所述基板1用于贴装所述PN结晶元体11的表面的面积为IOOmm2〜2000mm2 ;

[0038] 本领域的技术人员可以根据光源装置功率需求以及每个所述PN结晶元体11的功率大小选择所述PN结晶元体11的数量,例如,选择1〜50个所述PN结晶元体11,每个所述PN结晶元体11的功率为0. 05W〜5W、驱动电流为50mA〜500mA ;

[0039] 所述PN结晶元体11可通过调整荧光胶的浓度实现色温在2700K〜6500K之间变化;

[0040] 所述PN结晶元体11也可以是封装好的LED ;

[0041] 当所述PN结晶元体11的数量多于一个时,需要考虑各个所述PN结晶元体11之间的串并联关系,为此,在所述基板1内设计导电线路实现各个所述PN结晶元体11之间的串并联;根据光源装置功率需求以及每个所述PN结晶元体11的功率大小设计所述导电线路;

[0042] 如图4所示,每块所述基板1内的导电线路引出两根导线12,所述两根导线12用于连接电源驱动;

[0043] 所述基板1固定安装在所述基板支架2上,连接所述基板1与所述基板支架2的方式可选择设定螺丝孔或直接胶粘贴等,当采用直接胶粘贴方式时,应选用具有良好导热性能的胶;

[0044] 所述基板支架2 —用于安装所述基板1,二用于散热,即该基板支架2对所述PN结晶元体11工作时产生的热量进行散热,因此,所述基板支架2应采用导热性能良好的金属材料制成,例如采用铝金属,铝不仅导热性能好,而且价格低;

[0045] 所述基板支架2可采用金属板或金属片结构,加工简单且节省材料;

[0046] 所述基板支架2为一长方形板状体,该基板支架2的宽度等于所述基板1的宽度,该基板支架2的长度比所述基板1的长度长,所述基板支架2长出的部分弯折使所述基板支架2呈“L”型,该弯折部分上设有安装孔21 ;

[0047] 所述散热结构5 —用于固定各个所述基板支架2之间的排列,二用于加强散热,因此,所述散热结构5应采用导热性能良好的金属材料制成,例如采用铝金属。

[0048] 参见图6和图7,所述散热结构5包括三块固定挡板51、一基座52和多片散热片53 ;

[0049] 所述固定挡板51的数量等于所述基板支架2的数量;

[0050] 所述三块固定挡板51设置在所述基座52的一表面上,所述多片散热片53相对地设置在所述基座52的另一表面上;

5[0051] 所述三块固定挡板51按一定方式排列,所述多块固定挡板51的排列方式与所述三块基板支架2的排列方式相同;

[0052] 所述基座52的中央设有一通孔55 ;

[0053] 所述基座52设有固定挡板51的表面、所述通孔55的周围设有凸起56 ;

[0054] 本实施例中,所述凸起56呈三角形;

[0055] 所述固定挡板51呈“L”型,该固定挡板51的一端固定在所述基座52上,该固定挡板51的另一端制成在所述凸起56上,从而在所述固定挡板51与所述基座52之间形成间隙M,该间隙M用于夹紧所述基板支架2的弯折部分;

[0056] 所述固定挡板51上设有一安装孔511,该安装孔511与所述基板支架2的安装孔21配合使用;

[0057] 将所述基板支架2安装到所述散热结构5上时,一块所述固定挡板51对应一块基板支架2,所述基板支架2的弯折部分插入所述间隙M内,所述基板支架2的安装孔21与所述固定挡板51的安装孔511重合,拧入螺钉或铆钉可使所述基板支架2的弯折部分牢固地夹在所述间隙M内;

[0058] 所述多片散热片53相互平行,且每片所述散热片53均垂直于所述基座52的表面,多片所述散热片53形成锯齿状;

[0059] 所述散热片53的厚度为Imm〜5mm,所述散热片53的长度为5mm〜20mm ;

[0060] 优选地,所述散热片53的数量为4〜10片。

[0061] 如图1所示,每块所述基板1引出的导线12均通过焊盘(图1中未示)与进出总线4连接,所述进出总线4连接电源驱动6,所述电源驱动6与灯头7电连接,所述灯头7用于与市电连接,所述灯头7与市电连接后为所述电源驱动6提供电能,所述电源驱动6则向所述PN结晶元体11提供电能。

[0062] 实施例二 :

[0063] 参见图8和图9,实施例二与实施例一的区别在于:实施例二的半导体光源发光装置包括两块基板1和两块基板支架2,所述每一块基板1分别与一块所述基板支架2固定连接,相应地,所述散热结构的固定挡板的数量为两块;

[0064] 如图9所示,本实施例中,所述两块基板支架2的轴向相互平行,所述两块基板支架2相互连接,所述两块基板1设置PN结晶元体11的表面形成双面结构。

[0065] 实施例三:

[0066] 参见图10和图11,实施例三与实施例一的区别在于:实施例三的半导体光源发光装置包括六块基板和六块基板支架,所述每一块基板1分别与一块所述基板支架2固定连接,相应地,所述散热结构的固定挡板的数量为六块;

[0067] 如图11所示,所述六块固定连接的所述基板1与所述基板支架2两两相接,各个所述基板支架2的轴向相互平行,形成正六边形的空间横截面结构。

[0068] 本发明半导体光源发光装置的固定连接的基板与基板支架的横截面或成双面结构或成正多边形结构,形成全空间的光辐射。

[0069] 本发明半导体光源发光装置光效高、使用寿命长、成本低;

[0070] 本发明半导体光源发光装置利用基板支架和散热结构基座散热,散热效果好。

Claims (6)

1. 一种半导体光源发光装置,其特征在于,包括至少两块基板、至少两块基板支架和一散热结构;所述基板为一长方形板状体,该基板的一表面上设有多个PN结晶元体或封装的发光二极管,该基板内设有导电线路,所述导电线路与所述多个PN结晶元体或封装的发光二极管电连接;所述基板支架为一长方形板状体,该基板支架的宽度等于所述基板的宽度,该基板支架的长度比所述基板的长度长,所述基板支架长出的部分弯折使所述基板支架呈"L"型, 该弯折部分上设有安装孔;所述每一块基板分别与一块所述基板支架固定连接;所述散热结构包括一基座、至少两块固定挡板和多片散热片;所述基座的中央设有一通孔;所述固定挡板设置在所述基座的一表面上,在该表面、所述通孔的周围设有凸起,所述固定挡板呈"L"型,该固定挡板的一端固定在所述基座上,该固定挡板的另一端支撑在所述凸起上,从而在所述固定挡板与所述基座之间形成间隙,所述多片散热片相对地设置在所述基座的另一表面上;所述固定挡板上设有安装孔,所述基板支架的弯折部分插入所述固定挡板与所述基座之间的间隙内,通过所述固定挡板的安装孔与所述基板支架的安装孔实现所述基板支架与所述基座的连接;所述基板支架按一定方式排列在所述基座上。
2.如权利要求1所述的半导体光源发光装置,其特征在于,所述基板支架的数量为两块时,所述两块基板支架相互连接,与所述基板支架固定连接的两块基板的设置PN结晶元体或封装的发光二极管的表面形成双面结构。
3.如权利要求1所述的半导体光源发光装置,其特征在于,所述基板支架的数量为三块以上时,排列的多块所述基板支架的横截面形成正多边形。
4.如权利要求1所述的半导体光源发光装置,其特征在于,所述基板的数量为2〜10块。
5.如权利要求1所述的半导体光源发光装置,其特征在于,每块所述基板上包含1〜 50个PN结晶元体或封装的发光二极管,所述PN结晶元体或封装的发光二极管按阵列排布在所述基板的表面上。
6.如权利要求1或5所述的半导体光源发光装置,其特征在于,所述基板用于安装所述 PN结晶元体或封装的发光二极管的面积为IOOmm2〜2000mm2。
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