CN102168819A - 高散热性能的4π出光LED球灯泡 - Google Patents

Abstract

一种高散热性能的4π出光LED球灯泡，包括接头、LED驱动器和灯泡罩，所述LED球灯泡还包括散热环，所述散热环的上端与所述接头连接，所述散热环的下端与所述灯泡罩连接，所述散热环内安装用以采用化学制冷剂实现散热的透明制冷箱，所述透明制冷箱的上部外壁与所述散热环的内壁连接，所述透明制冷箱的下部为透明灯柱，所述透明灯柱上安装所述4πLED灯条，所述4πLED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述散热环的内部安装LED驱动器，所述LED驱动器与所述4πLED灯条电连接。本发明提供了一种提升出光率、增强散热性能的高散热性能的4π出光LED球灯泡。

Description

高散热性能的4π出光LED球灯泡

技术领域

本发明涉及一种LED球灯泡。

背景技术

现有的LED灯泡，通常在基板底面上安装LED芯片，LED基板通常采用导热性能良好的材料，所述基板设有电源连接接口，所述电源连接接口与电源连接线电连接，所述基板上设有印刷电路，所述基板上排列布置多个LED芯片，所述LED芯片包括限流电阻和稳压器，所述限流电阻和稳压器均与所述印刷电路连接。

由于LED芯片发出的光线向下发散，其照射范围为基板以下部分，即实现2π出光，部分光线照射到基板的底面，降低了LED光源的出光率，另外，由于整个基板呈平面设置，散热性能较差。

发明内容

为了克服已有LED灯的出光率较低、散热性能较差的不足，本发明提供了一种提升出光率、增强散热性能的高散热性能的4π出光LED球灯泡。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高散热性能的4π出光LED球灯泡，包括接头、LED驱动器和灯泡罩，所述LED球灯泡还包括散热环，所述散热环的上端与所述接头连接，所述散热环的下端与所述灯泡罩连接，所述散热环内安装用以采用化学制冷剂实现散热的透明制冷箱，所述透明制冷箱的上部外壁与所述散热环的内壁连接，所述透明制冷箱的下部为透明灯柱，所述透明灯柱上安装所述4πLED灯条，所述4πLED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述散热环的内部安装LED驱动器，所述LED驱动器与所述4πLED灯条电连接。

进一步，所述透明灯柱的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装4πLED灯条。

或者是：所述透明灯柱呈阶梯形，所述透明灯柱的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条，当所述台阶有多个时，可以在多个台阶上分别布置多根4πLED灯条。当然，也可以采用其他的装配方式。

所述透明灯柱的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条，所述4πLED灯条包括依次串联的多个LED芯片。对于灯泡罩属于白色或其他颜色，如果只有竖向布置的4πLED灯条，则在灯泡罩的底部容易产生阴影，在灯柱的底面加设4πLED灯条，不仅能够增大发光功率，也能够有效消除灯泡罩底部的阴影；当然，如果采用透明的灯泡罩，则即便不设置4πLED灯条，也不会在灯泡罩上产生阴影。

所述4πLED灯条中的光源朝向所述竖向凹槽的底部。相对而言，4πLED灯条中，LED芯片包含透明基板和光源，透明基板和光源均包覆在透明硅胶中，其中光源发出的光线向四周发散，对于产生的余热，相对而言，光源所在方向的余热较多，因此，将光源朝向凹槽底部安装，有利于将较多的余热传递到透明灯柱，便于实现良好的散热；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源背离所述竖向凹槽的底部的安装方式。

所述4πLED灯条中的光源朝向所述环形凹槽的底部。其散热原理与4πLED灯条相同；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源背离所述竖向凹槽的底部的安装方式。

所述竖向凹槽的横截面呈半圆形或倒抛物线形，当然，也可以采用其他形状，只要其形状与4πLED灯条的半截面形状相等即可，即将4πLED灯条的一半镶嵌到竖向凹槽中，能够增大接触面积，便于实现良好的散热。

所述环形凹槽的截面呈半圆形或倒抛物线形，当然，也可以采用其他形状，只要其形状与4πLED灯条的半截面形状相等即可，即将4πLED灯条的一半镶嵌到环形凹槽中，能够增大接触面积，便于实现良好的散热。

所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容和第二电阻，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的两端与滤波电容连接，所述第二电阻与所述滤波电容并联，所述滤波电容的两端与两个驱动电路输出接口连接。

所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容、第二电阻和功率因数提升电路，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的正极端同时与第二电阻一端和滤波电容正极连接，所述整流电路的输出侧的负极端与所述第二电阻另一端联接，所述功率因数提升电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和辅助滤波电容，所述滤波电容的负极同时与第二二极管的反向端和第三二极管的正向端连接，所述第二二极管的正向端与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路的输出侧的正极端与第四二极管的反向端连接，所述第三二极管的反向端同时与第四二极管的正向端、辅助滤波电容的正极连接，所述辅助滤波电容的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻两端与两个驱动电路输出接口连接。

所述滤波电容的一端连接限流电阻，所述限流电阻与一个驱动电路输出接口连接，所述整流电路的桥式整流电路。

所述透明灯柱的底部横截面比顶部横截面小。当然，也可以采用等截面的结构形式。

所述透明灯柱的横截面呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。

在所述透明灯柱的侧面可以布置一根4πLED灯条，也可以布置两根或两根以上4πLED灯条，两根或两根以上4πLED灯条等间隔布置。

为了进一步提高出光率，在所述透明制冷箱的顶面设置反射层，该反射层能够将向上发散的光向下反射，以便实现更多光线从灯泡罩照射出。

本发明的有益效果主要表现在：1、提高光利用率、提升散热性能；2、由于避免采用变压器，简化了电路组成，无高频振荡、无电磁辐射，降低了能耗，同时提高了电源转换效率；3、采用限流电阻，在电源电压发生异常波动时，有效降低LED灯的工作电流，起到保护LED的作用；4、加入由三个二极管和第三电容组成的功率因数提升电路，能够有效适应高功率因数场合。

附图说明

图1是高散热性能的4π出光LED球灯泡的示意图。

图2是灯柱的示意图。

图3是图2的仰视图。

图4是一种驱动电路的示意图。

图5是另一种驱动电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种高散热性能的4π出光LED球灯泡，包括接头1、LED驱动器2和灯泡罩3，所述LED球灯泡还包括散热环4，所述散热环4的上端与所述接头1连接，所述散热环4的下端与所述灯泡罩3连接，所述散热环4内安装用以采用化学制冷剂实现散热的透明制冷箱5，所述透明制冷箱5的上部外壁与所述散热环4的内壁连接，所述透明制冷箱的下部为透明灯柱6，所述透明灯柱上安装所述4πLED灯条，所述4πLED灯条7包括依次串联的多个LED芯片，所述散热环4的内部安装LED驱动器2，所述LED驱动器2与所述4πLED灯条7电连接。

所述制冷箱包括箱体和箱盖，所述箱体上部外侧设有外螺纹，所述箱盖内壁设有内螺纹，所述箱盖安装在所述箱体上。当然，箱体和箱盖之间的密封连接也可以采用其他装配方式。

所述箱体和箱盖均采用高导热性能的材料，能够起到将热量通过散热环发散，起到辅助散热功能。

本实施例中，在选择化学制冷剂时，通常需要设定开始实现制冷效果的起始温度，该温度通常选择为20℃～60℃，以50℃为例进行说明；LED光源点亮后，透明灯柱的温度会逐渐上升，化学制冷剂的温度也会随之上升，当LED光源被点亮足够的时间，化学制冷剂的温度达到50℃，所述制冷剂开始发生化学反应，吸收透明灯柱的热量，起到良好的散热性能，能够良好的保证透明灯柱的工作温度；当LED光源熄灭后，所述化学制冷剂会还原为初始状态。

所述透明灯柱6的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装4πLED灯条7；或者是：所述透明灯柱呈阶梯形，所述透明灯柱的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条，当所述台阶有多个时，可以在多个台阶上分别布置多根4πLED灯条。当然，也可以采用其他的装配方式。

所述透明灯柱6的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条7。对于灯泡罩3属于白色或其他颜色，如果只有竖向布置的4πLED灯条，则在灯泡罩的底部容易产生阴影，在灯柱的底面加设4πLED灯条，不仅能够增大发光功率，也能够有效消除灯泡罩底部的阴影；当然，如果采用透明的灯泡罩，则即便不设置4πLED灯条，也不会在灯泡罩上产生阴影。

所述4πLED灯条7中的光源朝向所述竖向凹槽的底部。相对而言，4πLED灯条中，LED芯片包含透明基板和光源，透明基板和光源均包覆在透明硅胶中，其中光源发出的光线向四周发散，对于产生的余热，相对而言，光源所在方向的余热较多，因此，将光源朝向凹槽底部安装，有利于将较多的余热传递到透明灯柱，便于实现良好的散热；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源背离所述竖向凹槽的底部的安装方式。

所述4πLED灯条7中的光源朝向所述环形凹槽的底部。其散热原理与4πLED灯条相同；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源背离所述竖向凹槽的底部的安装方式。

所述竖向凹槽的横截面呈半圆形或倒抛物线形，当然，也可以采用其他形状，只要其形状与4πLED灯条7的半截面形状相等即可，即将4πLED灯条的一半镶嵌到竖向凹槽中，能够增大接触面积，便于实现良好的散热。

所述环形凹槽的截面呈半圆形或倒抛物线形，当然，也可以采用其他形状，只要其形状与4πLED灯条的半截面形状相等即可，即将4πLED灯条的一半镶嵌到环形凹槽中，能够增大接触面积，便于实现良好的散热。

所述散热环4下部的壁面比上部的壁面厚，该结构有利于散热。当然，散热环也可以采用壁面等厚，或者其他方式。

所述散热环4的横截面呈圆形、方形、菱形、椭圆形或正多边形。当然，也可以采用其他形状。

所述透明灯柱6的底部横截面比顶部横截面小。当然，也可以采用等截面的结构形式。

所述透明灯柱6的横截面呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。

在所述透明灯柱6的侧面可以布置一根4πLED灯条，也可以布置两根或两根以上4πLED灯条，两根或两根以上4πLED灯条等间隔布置。

本实施例的灯泡罩3呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。

为了进一步提高出光率，在所述透明制冷箱5的顶面设置反射层，该反射层能够将向上发散的光向下反射，以便实现更多光线从灯泡罩照射出。

参照图4，LED驱动器2的驱动电路，包括第一电容C1、第一电阻R1、整流电路D1、滤波电容C2和第二电阻R2，市电接入端与所述第一电容C1连接，所述第一电阻R1和第一电容C1并联，所述第一电容C1的另一端与所述整流电路D1的输入侧连接，所述整流电路D1的输出侧的两端与滤波电容C2连接，所述第二电阻R2与所述滤波电容C2并联，所述滤波电容C2的两端与两个驱动电路输出接口连接。

所述滤波电容C2的一端连接限流电阻R3，所述限流电阻R3与一个驱动电路输出接口连接。所述整流电路D1为桥式整流电路。当然，也可以选用其他常用的整流电路来实现。

本实施例中，相对于现有技术，没有采用IC芯片和变压器，采用阻容方式来降压，降压后再由整流滤波得到直流电源，该直流电源提供小电流高压LED灯驱动，现对于现有电路没有高频振荡源，从而无高频辐射，LED光源工作所需的电压和电流参数通过电路中的电容容量数值(第一电容C1)来调整；优选的，电源的输出经过串联电阻限流后驱动LED光源。

参照图5，LED驱动器2的包括第一电容C1、第一电阻R1、整流电路D1、滤波电容C2和第二电阻R2，市电接入端与所述第一电容C1连接，所述第一电阻R1和第一电容C1并联，所述第一电容C1的另一端与所述整流电路D1的输入侧连接，所述整流电路D1的输出侧的正极端同时与第二电阻R2一端和第二电容C2正极连接，所述整流电路D1的输出侧的负极端与所述第二电阻R2另一端连接，所述功率因数提升电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和辅助滤波电容C3，所述滤波电容C2的负极同时与第二二极管D2的反向端和第三二极管D3的正向端连接，所述第二二极管D2的正向端与所述所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路D1的输出侧的正极端与第四二极管D4的反向端连接，所述第三二极管D3的反向端同时与第四二极管D4的正向端、辅助滤波电容C3的正极连接，所述辅助滤波电容C3的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻R2两端与两个驱动电路输出接口连接。

所述整流电路D1为桥式整流电路。当然，也可以选用其他常用的整流电路来实现。

本实施例中，设定二极管包括正向端和反向端，当电流通过二极管时，从正向端向反向端流过。

本实施例中，相对于现有技术，没有采用IC芯片和变压器，采用阻容方式来降压，降压后再由整流滤波得到直流电源，该直流电源提供小电流高压LED灯驱动，现对于现有电路没有高频振荡源，从而无高频辐射，LED光源工作所需的电压和电流参数通过电路中的电容容量数值(第一电容C1)来调整；优选的，电源的输出直接驱动LED光源。

采用功率因数提升电路，能够提高整个LED灯驱动电路的功率因数，有效满足光源功率因数为高功率因数场合。

本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种高散热性能的4π出光LED球灯泡，包括接头、LED驱动器和灯泡罩，其特征在于：所述LED球灯泡还包括散热环，所述散热环的上端与所述接头连接，所述散热环的下端与所述灯泡罩连接，所述散热环内安装用以采用化学制冷剂实现散热的透明制冷箱，所述透明制冷箱的上部外壁与所述散热环的内壁连接，所述透明制冷箱的下部为透明灯柱，所述透明灯柱上安装所述4πLED灯条，所述4πLED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述散热环的内部安装LED驱动器，所述LED驱动器与所述4πLED灯条电连接。

2.如权利要求1所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述透明灯柱的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装所述4πLED灯条。

3.如权利要求1所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述透明灯柱呈阶梯形，所述透明灯柱的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条。

4.如权利要求1～3之一所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述透明灯柱的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装4πLED灯条。

5.如权利要求4所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述4πLED灯条的光源朝向所述竖向凹槽的底部，所述4πLED灯条的光源朝向所述环形凹槽的底部。

6.如权利要求2所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述竖向凹槽的横截面呈半圆形或倒抛物线形。 

7.如权利要求1或2所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容和第二电阻，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的两端与滤波电容连接，所述第二电阻与所述滤波电容并联，所述滤波电容的两端与两个驱动电路输出接口连接。

8.如权利要求1或2所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容、第二电阻和功率因数提升电路，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的正极端同时与第二电阻一端和滤波电容正极连接，所述整流电路的输出侧的负极端与所述第二电阻另一端联接，所述功率因数提升电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和辅助滤波电容，所述滤波电容的负极同时与第二二极管的反向端和第三二极管的正向端连接，所述第二二极管的正向端与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路的输出侧的正极端与第四二极管的反向端连接，所述第三二极管的反向端同时与第四二极管的正向端、辅助滤波电容的正极连接，所述辅助滤波电容的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻两端与两个驱动电路输出接口连接。

9.如权利要求1或2所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述滤波电容的一端连接限流电阻，所述限流电阻与一个 驱动电路输出接口连接，所述整流电路的桥式整流电路。

10.如权利要求1或2所述的高散热性能的4π出光LED球灯泡，其特征在于：所述透明灯柱的底部横截面比顶部横截面小。 

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