CN102322583B - 大功率led球泡灯 - Google Patents
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Abstract
大功率LED球泡灯，包括壳体，与壳体下端口连接的灯头、与壳体上端口连接的灯罩、安装在灯罩内且位于壳体上端口周边的多个LED，壳体内安装有中空非导电体的散热器，散热器上端面向内侧倾斜，LED均匀分布在散热器上端面靠近外周沿处，散热器上端面与垂直方向夹角为LED光束角，灯罩为大半个球状体，多个LED的光轴均经过所述球状灯罩的球心，散热器上端面在安装LED的位置固定安装有金属导电层，多个LED焊接在金属导电层上并形成串联连接电路，壳体的上端口安装一向内侧凹陷的反光碗，反光碗上开设有多个用于将LED裸露出来的光源孔。本发明所公开的大功率LED球泡灯，不仅能够提高灯具的散热效率，而且光线利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明领域，更具体的说，涉及一种大功率LED球泡灯。
背景技术
采用LED作为光源的照明灯日益普遍，而在这种照明灯使用过程中，不仅要考虑具备良好的散热，而且要兼顾比较高的光效，这是LED照明灯具设计过程中的关键所在。我们知道，LED的发光强度与其发光角度具有一定的规律，沿光轴发出的光线的发光强度最大，越接近光轴的范围内的发光强度越大，越远离光轴的范围内的发光强度越小。因此，在满足散热需要的基础上，为了提高LED的光效，应充分考虑提高沿光轴以及光轴附近角度发出的光线利用率。
而目前的直下式大功率LED球泡灯，为了兼顾上述所提到的散热和光效问题，通常的做法是将大功率LED分布在外壳出光口处的PCB板上，PCB板安装在散热器上端面上，散热器为中空结构，且其上端面呈水平平面。为了避免大功率LED产生的热量堆积，LED被分散排列在散热器的四周周边位置。由于每个LED发出的沿光轴方向的光线均垂直向上照射到球泡灯的灯罩上，会有一部分被反射，反射光线部分会从灯罩射出，部分会被灯罩吸收，部分射向散热器无法射出而被浪费。同样，其余角度发出的光线也会有一部分射向散热器而无法射出，从而造成光线能量的损失，降低LED的光线利用率。或者出于散热考虑，将散热器做成上端面呈水平平面的实心的结构。同时为兼顾光效，将大功率LED集中安装在靠近散热器上端面中心的位置。但这种结构，不仅增加了散热器的材料成本，而且也增加了灯具的重量，使整个灯具变得笨重且不美观。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种大功率LED球泡灯，不仅在节约材料的前提下，能够提高灯具的散热效率，而且光线利用率高。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种大功率LED球泡灯，包括壳体，与壳体下端口连接的灯头、与壳体上端口连接的灯罩、安装在灯罩内且位于壳体上端口周边的多个LED，其特征在于，所述壳体内安装有中空非导电体的散热器，所述散热器上端面向内侧倾斜，所述LED均匀分布在散热器上端面靠近外周沿处，所述散热器上端面与垂直方向的夹角为LED的光束角，所述灯罩为大半个球状体，所述多个LED的光轴均经过所述球状灯罩的球心，所述散热器上端面在安装LED的位置固定安装有金属导电层，多个LED焊接在所述金属导电层上并形成串联连接电路，所述壳体的上端口安装一向内侧凹陷的反光碗，所述反光碗上开设有多个用于将LED裸露出来的光源孔。
所述金属导电层向下延伸至所述散热器的外周将所述散热器包裹起来，而所述金属导电层的外周被所述壳体包裹。
所述壳体、所述金属导电层、所述散热器经注塑为一体。
所述壳体和散热器为相连的一体式结构，所述金属导电层的向下延伸部分嵌入在所述壳体与散热器之间。
所述金属导电层为铜片。
所述铜片的数量比所述LED的数量多一个，所述每个LED跨接在两个铜片之间，除连接电源正负极的相邻两个铜片外，其余铜片均被相邻两个LED所共用。
所述散热器壁向内伸出多个均匀分布的凸台，所述凸台的上端面向内侧倾斜，形成散热器的上端面，所述LED安装在所述凸台的上端面上。
所述散热器上开设有用于将电源线引向金属导电层的走线孔。
所述反光罩表面涂有高反射率的材料。
本发明技术方案所带来的有益效果：
本发明所公开的大功率LED球泡灯，由于省去了PCB板这层结构，减少了散热路径中的热阻，提高了散热效率，焊接LED的铜片与散热器和壳体紧密接触，壳体采用高导热率的非金属材料，有利于散热。同时将大功率LED分散分布在散热器的周边，避免了热量集中堆积难以散发的缺陷。安装时，采用将大功率LED倾斜安装的方式，使LED光轴经过灯罩球心，且其上端面倾斜的角度为LED的光束角。根据LED的发光特性，沿LED光轴发出的光线其发光强度是最大的，而上述结构可以使沿LED光轴发出的光线几乎无损失的射出灯罩，近乎完全利用。其余光束角范围内的光线射向灯罩时，部分被灯罩反射回来的光线再经反光碗反射到灯罩，除被灯罩和反光碗吸收的能量以外，都会被利用。这样的结构提高了沿光轴以及光源光束角范围内发出的光线利用率，与上述所提到的目前的大功率LED球泡灯相比较，由于提高了从LED光轴以及其余光束角范围内发出的光线的利用率，可以明显提高球泡灯的整体光线利用率。在大功率LED球泡灯的球状灯罩采用相同材料的情况下，本发明所提供的这种结构的大功率LED球泡灯比上述所提到的目前现有结构的大功率LED球泡灯的光线利用率更高。
附图说明
以下通过附图对本发明技术方案做进一步详细描述：
图1是本发明实施例的结构分解图；
图2是本发明实施例的剖视图；
图3是本发明实施例的大功率LED安装在散热器金属导电层上的正面视图；
图4是本发明实施例中的金属导电层结构示意图。
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明所公开的大功率LED球泡灯，包括灯头1、供电电源2、壳体3、金属导电层4、散热器5、大功率LED 6、反光碗7以及球状灯罩8。灯头1一端与壳体3下端口相连，供电电源2安装在灯头1与壳体3的内腔。散热器5与壳体3采用相同的非导电材料制成，且两者在底端相连为一体结构。散热器5的上端面位于壳体3的上端口位置，且向内侧倾斜。金属导电层4的一部分安装在散热器5的上端面，另一部分向下延伸，延伸部分嵌入到散热器5与壳体3之间，被两者紧密无隙的包裹起来形成一体。大功率LED 6安装在散热器5上端面的金属导电层4上。反光碗7与散热器5上端面形状相配合并逐渐向内凹陷，其上开设有多个与大功率LED 6的安装位置相对应的光源孔70，大功率LED 6的发光面从该光源孔70中裸露出来。壳体3的上端口外罩设一呈大半个球状体的灯罩8。
如图4所示，本实施例中的金属导电层4采用高导热率的铜片制成，铜片40的数量比所安装的LED的数量多一个。每个大功率LED 6跨接在两个铜片40之间，除连接电源正负极的相邻两个铜片40外，其余铜片40均被相邻的两个大功率LED 6所共用，从而构成大功率LED 6的串联连接电路，如图3所示的大功率LED 6安装在散热器5上端面的金属导电层4上的正面视图。
如图2所示，本实施例中的散热器5采用高导热率的非金属材料制成。为了减少散热器5的体积和重量，从而节省材料成本，散热器5从其侧壁向内延伸出多个均匀分布的凸台50用于安装LED 6。凸台50的端面向内侧倾斜，形成散热器5的向内侧倾斜的上端面。为了安装方便和紧密，铜片40位于凸台50端面的部分设置有侧沿41，将凸台50的侧沿包住。凸台50的端面在安装相邻两个铜片40之间的位置形成一凸肋51，用于隔开两个相互绝缘的铜片40。LED 6的正负极分别焊接在该两个铜片40上。为了提高散热效率，铜片40向下一直延伸至散热器5的外周并将散热器5包裹起来。在灯头1和壳体3形成的腔体内，安装供电电源2。供电电源2上引出正负极引线20、21，该正负极引线20、21通过散热器5上开设的走线孔52连接至铜片40上，为LED 6提供工作电压。
灯罩8的形状呈大半个球状体，安装在壳体3上端口周围的LED 6的光轴L均经过灯罩8的球心O。这样可以使沿LED 光轴L发出的光线几乎无反射的从灯罩8射出，从而光损失最小。散热器5上端面向内侧倾斜，其与垂直方向的夹角α为LED的光束角，使得LED 6在该光束角范围内发出的光线均射向灯罩8。该光线除一部分从灯罩8射出外，另有部分光线会被灯罩8反射回来，这时，通过在散热器5上端面处设置的反光碗7，将该部分反射的光线再反射向灯罩8，为了增加反光效率，反光碗7的表面涂有高反射率的涂料。通过这种直射辅助反射的结构，能搞有效提高整个灯具的光线利用率。
由于每种型号和生产厂家的LED具有其自身的光束角大小，因此，本发明可以按照具体使用的LED以及设计要求，根据本发明所提供的设计思想和设计方法，来确定散热器上端面的倾斜角度。因此，本发明所提供的LED球泡灯的结构可以适用于所有LED光源，其普遍适用性很强。
Claims (9)
1.一种大功率LED球泡灯，包括壳体，与壳体下端口连接的灯头、与壳体上端口连接的灯罩、安装在灯罩内且位于壳体上端口周边的多个LED，其特征在于，所述壳体内安装有中空非导电体的散热器，所述散热器上端面向内侧倾斜，所述LED均匀分布在散热器上端面靠近外周沿处，所述散热器上端面与垂直方向的夹角为LED的光束角，所述灯罩为大半个球状体，所述多个LED的光轴均经过所述球状灯罩的球心，所述散热器上端面在安装LED的位置固定安装有金属导电层，多个LED焊接在所述金属导电层上并形成串联连接电路，所述壳体的上端口安装一向内侧凹陷的反光碗，所述反光碗上开设有多个用于将LED裸露出来的光源孔。
2.根据权利要求1所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述金属导电层向下延伸至所述散热器的外周将所述散热器包裹起来，而所述金属导电层的外周被所述壳体包裹。
3.根据权利要求2所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述壳体、所述金属导电层、所述散热器经注塑为一体。
4.根据权利要求3所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述壳体和散热器为相连的一体式结构，所述金属导电层的向下延伸部分嵌入在所述壳体与散热器之间。
5.根据权利要求1至4中任一所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述金属导电层为铜片。
6.根据权利要求5所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述铜片的数量比所述LED的数量多一个，所述每个LED跨接在两个铜片之间，除连接电源正负极的相邻两个铜片外，其余铜片均被相邻两个LED所共用。
7.根据权利要求1所述的大功率LED球泡灯，其特征在于：所述散热器壁向内伸出多个均匀分布的凸台，所述凸台的上端面向内侧倾斜，形成散热器的上端面，所述LED安装在所述凸台的上端面上。
8.根据权利要求1所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述散热器上开设有用于将电源线引向金属导电层的走线孔。
9.根据权利要求1所述的大功率LED球泡灯，其特征在于，所述反光碗表面涂有高反射率的材料。
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