CN102537723B - 照明设备用光源及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种照明设备用光源及其制造方法。该光源包括：发光器件；电力单元模块，该电力单元模块向发光器件提供电信号；支撑单元，该支撑单元上有发光器件并且将由发光器件所产生的热排至外部；以及壳体单元，该壳体单元覆盖并保护发光器件、电力单元模块和支撑单元。相对于壳体单元的下边缘，发光器件被布置成高度大于电力单元模块和壳体单元之间的接触区域的高度。

Description

照明设备用光源及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2010-0123041的优先权，其公开内容以引用的方式结合于此。
技术领域
本发明涉及一种照明设备用光源及其制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)是能够通过包括在发光源中的诸如GaAs、AlGaAs、GaN、InGaP等的化合物半导体材料的变化而发出各种颜色的光的半导体器件。
由于LED具有优越的单色峰值长度和提高的发光效率以及小型化、环境友好和低功耗等优点，所以它们被广泛用于各种应用场合诸如TV、计算机、照明设备、车辆等。而且，LED的应用场合逐渐扩展。
使用LED作为光源的照明设备具有的寿命期限比现有白炽灯或卤素灯的寿命期限更长，因此引起了极大关注。
然而，随着应用于LED的电流水平的提高，LED产生了大量的热量。这样的热量可能导致发光效率降低和寿命期限缩短。
为了维持长的寿命期限，有必要研究能够最大化发热效率并提高发光效率的照明设备的结构。为了实现这一点，已经积极地进行了对这样结构的标准化的研究，其中，除了具有改进的照明设备用光源以允许提高发热和发光效率的结构之外，还方便了对光源和照明设备的接合和分离，。
发明内容
本发明的一方面提供了具有简化的结构和增强的发热和发光效率从而使得寿命期限延长且产品可靠性提高的照明设备用光源，以及其制造方法。
根据本发明的一方面，提供了一种照明设备用光源，该光源包括：发光器件；电力单元模块，该电力单元模块向发光器件提供电信号；支撑单元，该支撑单元上有发光器件并且该支撑单元将由发光器件所产生的热量排至外部；以及壳体单元，该壳体单元覆盖并保护发光器件、电力单元模块和支撑单元，其中相对于壳体单元的下边缘，发光器件被布置成高度大于电力单元模块和壳体单元之间的接触区域的高度。
电力单元模块可以包括电路板和安装在该电路板上的电子器件，并且该电路板在其中心部处可以具有通孔。
电力单元模块可以包括设置在待被提供以电信号的电路板的外周表面上的终端部，并且该终端部可以伸出壳体单元之外。
电子器件可以绕通孔的周向布置。
支撑单元可以包括发光器件安装在其上并且被布置成穿过通孔向上伸出电路板的安装部，使得发光器件相对于壳体单元的下边缘的高度是可调节的。
支撑单元可以支撑安装在待布置在电力单元模块的中心部处的安装部上的发光器件。
安装部可被布置成相对于壳体单元的下边缘的高度在壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
支撑单元可以包括沿着其外周表面设置的多个凸出部，并且所述多个凸出部可以伸出壳体单元之外。
光源可以进一步包括布置在电力单元模块和支撑单元之间的绝缘适配器。
绝缘适配器可以包括：容纳部，该容纳部包括电路板置于其中的容纳凹槽；以及插入部，该插入部布置在容纳部的中心部处以穿过通孔伸出电路板之外并且包括支撑单元插入其中的插入孔。
壳体单元可以包括：主体，该主体具有将发光器件、电力单元模块和支撑单元容纳在其中的空间；以及反射表面，该反射表面从主体的上边缘朝该空间延伸并且提供允许露出发光器件的开口。
反射表面可以包括：第一表面，该第一表面从主体的上边缘斜向延伸以相对于垂直于发光器件的光轴倾斜第一角度；以及第二表面，该第二表面从第一表面的边缘斜向延伸以相对于光轴弯曲第二倾斜角度。
相对于光轴的第一倾斜角度可以在47°至70°的范围内，并且相对于光轴的第二倾斜角度可以在1°至62°的范围内。
第一倾斜角度与第二倾斜角度的比率可以在1至70的范围内。
壳体单元可以进一步包括：扩散板，该扩散板安装在主体的上边缘上；以及覆盖部，该覆盖部固定扩散板。
覆盖部可以在其上表面上具有多个接合凸出部。
多个接合凸出部可以包括：多个接合凸出部的一部分，所述一部分沿着覆盖部的内周向表面布置以与相邻的接合凸出部隔开；多个接合凸出部的另一部分，所述另一部分沿着覆盖部的外周向表面布置以与相邻的接合凸出部隔开，其中沿着覆盖部的外周向表面布置的各接合凸出部与沿着覆盖部的内周向表面布置的各接合凸出部交替以呈连续的之字形(zigzag)布置。
光源可以进一步包括具有与插入其中的壳体单元可拆卸地接合的接合孔并且将来自外部的电信号提供给发光器件的插座。
插座可以包括从接合孔的上边缘朝向接合孔的下边缘延伸的引导凹槽；以及连接至引导凹槽并且沿着接合孔的内周向表面设置的固定凹槽。
光源可以进一步包括绕壳体单元的周向设置的反光罩。
光源可以进一步包括将由发光器件和电力单元模块所产生的热排至外部的散热器。
根据本发明的另一方面，提供了一种照明设备用光源，该光源包括：安装在板上的发光器件；电力单元模块，该电力单元模块向发光器件提供电信号；支撑单元，该支撑单元将发光器件安装在其上并且将由发光器件所产生的热排至外部；以及壳体单元，该壳体单元覆盖并保护发光器件、电力单元模块和支撑单元，其中，所述板与待布置在电路板上方的电力单元模块的电路板分离且间隔开。
电力单元模块可以包括电路板和安装在该电路板上的电子器件，并且该电路板在其中心部处可以具有通孔。
支撑单元可以包括发光器件安装在其上并且被布置成穿过通孔伸出电路板之外的安装部，使得发光器件相对于壳体单元的下边缘的高度是可调节的。
安装部可被布置成相对于壳体单元的下边缘的高度在壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
壳体单元可以包括主体，该主体具有将发光器件、电力单元模块和支撑单元容纳在其中的空间；以及反射表面，该反射表面从主体的上边缘朝该空间延伸并且提供允许露出发光器件的开口。
反射表面可以包括：第一表面，该第一表面从主体的上边缘斜向延伸以相对于垂直于发光器件的光轴倾斜第一角度；以及第二表面，该第二表面从第一表面的边缘斜向延伸以相对于光轴弯曲第二倾斜角度。
相对于光轴的第一倾斜角度可以在47°至70°的范围内，并且相对于光轴的第二倾斜角度可以在1°至62°的范围内。
第一倾斜角度与第二倾斜角度的比率可以在1至70的范围内。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造照明设备用光源的制造方法，该方法包括：准备电力单元模块，该电力单元模块具有设置在具有通孔的电路板上的电子器件；准备绝缘适配器，该绝缘适配器包括具有电路板放置在其中的容纳凹槽的容纳部，以及插入部，该插入部向上伸出容纳部并且具有插入孔；准备支撑单元，该支撑单元具有插入插入孔中的安装部；通过使插入到插入孔中的安装部与插入部一起穿过通孔向上伸出电路板，将绝缘适配器和支撑单元与电力单元模块组装在一起；将发光器件安装在安装部上以便使发光器件布置在电路板的上方以与电路板隔开；以及准备壳体单元，该壳体单元包括：具有容纳组件的空间的主体，在所述组件中组装有电力单元模块、绝缘适配器和发光器件安装在其上的支撑单元；以及反射表面，布置在所述空间内，并且所述容纳单元允许所述组件穿过所述主体的敞开的下边缘接合至所述空间并容纳在所述空间内。
安装部可被布置成相对于壳体单元的下边缘的高度在壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
反射表面可以包括：第一表面，该第一表面从主体的上边缘斜向延伸以相对于的光轴倾斜第一角度；以及第二表面，该第二表面从第一表面的边缘斜向延伸以相对于光轴弯曲第二倾斜角度。
相对于光轴的第一倾斜角度可以在47°至70°的范围内，并且相对于光轴的第二倾斜角度可以在1°至62°的范围内。
第一倾斜角度与第二倾斜角度的比率可以在1至70的范围内。
附图说明
根据下列详细说明结合附图，将更清楚地理解本发明的上述及其它方面、特征和其它优点，其中：
图1是根据本发明的实施方式的照明设备用光源的透视示意图；
图2是图1中的照明设备用光源的分解透视图；
图3是示出了图2中的照明设备用光源中的电力单元模块、绝缘适配器、支撑单元以及发光器件的接合的示意性透视图；
图4是图2中的照明设备用光源中的壳体单元的示意图；
图5A和5B是设置在图2中的照明设备用光源中的覆盖部的示意图；
图6A和6B是图1中的照明设备用光源的剖切透视图和截面视图；
图7是示出了图1中的照明设备用光源中的支撑单元和壳体单元的反射表面的结构的截面示意图；
图8是根据本发明的实施方式的具有光源和插座的接合结构的照明设备的示意图；
图9是图8中的照明设备的截面示意图，其中光源和插座已接合；
图10是示出了更换图9中的照明设备中的光源的方法的示意图；
图11是根据本发明的实施方式的设置在照明设备用光源中的电力单元模块的框图；以及
图12是根据本发明的实施方式的设置在照明设备用光源中的电力单元模块的驱动电路图。
具体实施方式
下面将结合附图详细地描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且本发明不应被理解为限制于这里所阐明的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开是透彻的和完整的以及将本发明的范围完全地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为清楚起见元件的形状和尺寸可能被放大，并且通篇将使用相同的参考标记表示相同或相似的元件。
将参照图1至图7描述根据本发明的实施方式的照明设备用光源。
如图1和图2中所示，根据本发明的实施方式的照明设备用光源10包括发光器件100、电力单元模块200、支撑单元300和壳体单元400。光源10可以进一步包括设置在电力单元模块200和支撑单元300之间的绝缘适配器500。
绝缘适配器500、电力单元模块200和发光器件100顺序地叠置在支撑单元300上以形成组件，并且壳体单元400通过其下边缘接合至该组件，使得壳体单元400覆盖该组件。用于扩散从发光器件100发出的光的扩散板430和用于固定扩散板430的覆盖部440接合至壳体单元400的上边缘。
在下文中，将参照图1至图7详细地描述各元件。
作为因从外部施加的电信号而发出具有预定波长的光的半导体器件的例子，发光器件100可以包括发光二极管(LED)芯片或LED芯片安装于其中的LED封装。在附图中，发光器件100以LED封装示出；然而，本发明并不限于此。LED芯片的尺寸可以比一般LED芯片大或者可以是具有提高的发光效率的高输出LED芯片。另外，发光器件100可以包括多个LED芯片或多个芯片安装于其中的多芯片封装(MCP)。
板110可以是印刷电路板(PCB)。板110可以由包含环氧树脂、三嗪树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等的有机树脂材料、其它有机树脂材料、诸如AlN、Al2O3等的陶瓷材料、或金属和金属化合物形成。具体地，考虑到发热，板110可以是金属芯印刷电路板(MCPCB)，一种金属PCB。
其上安装有发光器件100的板110可以包括电连接至发光器件100的电路配线(未示出)和具有高耐受电压的绝缘层(未示出)。
电力单元模块200可以转换从外部施加的电信号，具体为将AC电力转换成DC电力，从而允许发光器件100工作。下面将参照图11和图12描述用于驱动发光器件100的电力单元模块200的电路配置。
如图2和图3中所示，电力单元模块200可以包括电路板210和安装在电路板210上的多个电子器件220，并且电力单元模块可以绕发光器件100的周向布置从而围绕发光器件100。具体地，电路板210在其中心部处可以具有通孔，并且多个电子器件220可以沿着通孔230的周向布置在电路板210的一部分上。发光器件100可以与电力单元模块200分离，并且当将发光器件100布置在通孔230的上方时，发光器件100在电路板210的上方可以具有不同的高度。
电路板210可以是印刷电路板(PCB)。电路板210可以由包含环氧树脂、三嗪树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等的有机树脂材料、或其它有机树脂材料形成。例如，可以使用FR-4或CEM形成电路板。
除了板110之外，可以单独地利用电路板210，如图2和图3所示。也就是说，可以仅将发光器件100安装在板110上并且可以仅将电子器件220安装在电路板210上。板110可与电路板210分离且隔开以被布置在电路板210上方。因此，相对于壳体单元400的下边缘，发光器件100可被布置成高度大于电路板210的高度，并且发光器件100的高度可以是可调节的。在其中使用两块板来安装发光器件和电子器件而不像在现有技术中使用单块板来安装发光器件和电子器件的结构中，在一个元件发生缺陷的情况下，仅需更换有缺陷的元件，从而可以方便修理和维护。例如，在电子器件220有缺陷的情况下，仅更换电子器件220连同电路板210，而保留发光器件100。而且，不同于由FR4或CEM形成的电路板210，由于板110可以由金属PCB形成，因而，与根据现有技术的(由FR4或CEM形成的)单一板相比，板110在发热效率方面具有优越性。此外，由于发光器件100的高度是可调节的，所以可以增加光输出，如下文将要描述的。
电子器件220可以包括向发光器件100供电并且控制对发光器件100的驱动的驱动电路。具体地，电子器件220可以包括EMI滤波器201，AC-DC转换器202、DC-DC转换器203等，从而允许通过从外部提供的商业AC电力来驱动发光器件100。电力单元模块200可以包括设置在电路板210的外周表面上的终端部240，以便从外部对其提供电信号。终端部240可以伸出壳体单元400的外侧表面之外，如图1中所示。
如图2和3中所示，支撑单元300支撑待布置在电力单元模块200的中心部处的发光器件100并且允许向外排出由发光器件100所产生的热量。支撑单元300具有的形状对应于电路板210的形状并且支撑单元300布置在电路板210的下表面上。支撑单元300在其中心部具有安装部310，安装部310穿过通孔230向上伸出电路板210一预定的高度。发光器件100安装在安装部310的上表面上。
因此，根据安装部310的高度，安装在安装部310上的发光器件100被布置成相对于壳体单元400的下边缘其高度大于电路板210的高度。考虑到绕发光器件100的周向布置的电力单元模块200的电子器件220的尺寸、高度等，发光器件的高度，尤其是通过穿过电路板210向上伸出的安装部310的高度可以是可调节的，使得可以提高安装在安装部310上的发光器件100的光输出。下面将详细地描述这一点。
支撑单元300可以包括绕其外周表面布置的多个凸出部320。凸出部320伸出壳体单元400的外侧表面之外。凸出部320用作锁定构件以与将在下文描述的插座相接合。在图2和图3中，设置有三个凸出部；然而，本发明并不限制于此。支撑单元300可以由辐射热的金属和塑料形成以便允许将由发光器件100所产生的热有效地排至外部。
绝缘适配器500可以布置在电力单元模块200和支撑单元300之间，如图2和3中所示，以便允许电力单元模块200和支撑单元300电绝缘。绝缘适配器500可以包括容纳部510和插入部520，该容纳部具有电路板210置于其中的容纳凹槽511，该插入部布置在容纳部的中心部处以穿过通孔230伸出电路板210之外并且该插入部包括使安装部310插入其中的插入孔521。
插入部520的高度可以对应于安装部310的高度，并且插入孔521的尺寸和形状可以对应于安装部310的尺寸和形状。插入到插入部520的插入孔521中的支撑单元300的安装部310可以相对于电路板210伸出与插入部520相对于电路板210的高度相同的高度，并且发光器件100可以稳固地安装在安装部310和插入部520上。
以这种方式，绝缘适配器500可以确保电力单元模块200和支撑单元300之间的绝缘距离并且防止电力单元模块200和发光器件100之间的电短路。
壳体单元400覆盖并保护发光器件100、电力单元模块200和支撑单元300。如图4至图6中所示，壳体单元400可以包括主体410，该主体410具有通过其敞开的下边缘将发光器件100、电力单元模块200和支撑单元300容纳在其中的空间411，以及反射表面420，该反射表面从主体410的上边缘朝空间411向下延伸并且具有允许露出发光器件100的开口421。主体410和反射表面420可以整体地形成。扩散板430和将扩散板430固定至主体410的覆盖部440布置在主体410的上边缘上。
壳体单元400具有布置在主体410的上边缘上的扩散板430，从而保护发光器件100使之免受外部环境的侵害并且通过允许从发光器件100发出的光辐射到宽面积上来提高发光效率。扩散板430可以通过与其接合的覆盖部440固定至主体410的上边缘。
覆盖部440可以在其上表面上包括多个接合凸出部441，如图5中所示。特别地，多个接合凸出部441中的一部分可以沿着覆盖部440的内周向表面形成以与相邻的接合凸出部隔开预定的距离，并且多个接合凸出部441的另一部分可以沿着覆盖部440的外周表面形成以与相邻的接合凸出部隔开预定的距离。沿着覆盖部440的外周表面形成的各接合凸出部可与沿着覆盖部440的内圆周表面形成的各接合凸出部交替以布置为连续的之字形布置。
同时，如图6A和6B中所示，主体410通过其敞开的下边缘将包括叠置在支撑单元300上的电力单元模块200、绝缘适配器500和发光器件100的组件容纳在位于主体410和反射表面420之间的空间411中。多个接合槽412绕主体410的下部的周向形成并且形成在绝缘适配器500的容纳部510的外侧表面上的固定凸出部512固定地插入到接合槽412中，从而阻止容纳在空间411内的组件从主体410中掉落下来。缺口(indentation)413绕主体410的下边缘的周向形成在对应于电力单元模块200的终端部240和支撑单元300的伸出部320的位置中，从而允许终端部240和伸出部320伸出主体410的外侧表面之外。在这种情况下，当终端部240从主体410的外侧表面伸出时，终端部240可以相对于主体410的下边缘具有的预定的高度，如图6中所示。
发光器件100布置在形成于待被向外露出的反射表面420的边缘处的开口421中。反射表面420是弯曲的以避免干扰电力单元模块200的电子器件220。特别地，如图7中所示，反射表面420可以具有一多表面结构，该多表面结构包括第一表面422和第二表面423，该第一表面从主体410的上边缘斜向延伸以相对于垂直于发光器件100的光轴O向下倾斜第一倾斜角度θ1，该第二表面从第一表面422的边缘斜向延伸以相对于光轴O弯曲第二倾斜角度θ2。开口421形成在第二表面423的边缘处。
相对于光轴O的第一倾斜角度θ1可以在大约47°至70°的范围内，并且相对于光轴O的第二倾斜角度θ2可以在大约1°至62°的范围内。第二倾斜角度θ2的斜度(slope)可以等于或小于第一倾斜角度θ1的斜度。在这种情况下，第一倾斜角度θ1与第二倾斜角度θ2的比率可以在1至70的范围内。也就是说，在第二倾斜角度θ2是1°的情况下，第一倾斜角度θ1的斜度可以在47°和70°之间。在第二倾斜角度θ2是62°的情况下，第一倾斜角度θ1的斜度可以在62°和70°之间。倾斜角度应是1°或更大，由于斜度是反射表面的注射成形所必须的，而且当倾斜角度是70°或更小时，可以实现光反射效果。
倾斜角度θ1和θ2可以根据支撑单元300的安装部310的高度h而改变，只要第一和第二表面422和423被布置成避免干扰布置在空间411内的电力单元模块200即可。第一和第二表面422和423可以涂有高反光材料以提高光输出。
同时，如图7中所示，为了提高光输出，反射表面420的第一和第二表面422和423分别具有在第一和第二倾斜角度θ1和θ2范围内的斜度，同时安装部310的高度h可以在壳体单元400的高度H的1/3至3/5的范围内。具体地，安装部310可被布置成相对于壳体单元400的下边缘的高度h允许安装在安装部310的上表面上的发光器件100对应于壳体单元400的高度H的1/3至3/5，即，从壳体单元400到发光的扩散板430的高度。在安装部310被布置成相对于壳体单元400的下边缘的高度h等于或大于总高度H的3/5的情况下，发光器件100靠近壳体单元400的上表面。在这种情况下，发光效率提高了，但是可能会导致形成热点且发热效率降低。相反，在安装部310被布置成相对于壳体单元400的下边缘的高度h等于或小于总高度H 1/3的情况下，可以提高发热效率，但同时可能降低发光效率。如上所述，在安装部被布置成相对于壳体单元的下边缘的高度对应于总高度的1/3的情况下，第一和第二倾斜角度θ1和θ2的范围可被称为第一表面和第二表面的斜度。这仅仅只是本发明的例示性实施方式，然而，本发明并不限于此。
同时，照明设备用光源10可以进一步包括：如图8中所示的用于固定光源10的插座20，以及如图9中所示的绕光源10的壳体单元400的周向设置的反光罩30和将由发光器件100和电力单元模块200所产生的热排至外部的散热器40。
插座20支撑待与其固定地接合的光源10并将来自外部的电信号提供给光源10。插座20包括接合孔21，光源10的壳体单元400插入该接合孔中并且与其可拆卸地接合。在接合孔21中，引导凹槽22设置在对应于从光源10的壳体单元400的外侧表面向外伸出的终端部240和伸出部320的位置的位置中。具体地，引导凹槽22在对应于终端部240和伸出部320的位置的位置从接合孔21的上边缘朝接合孔21的下边缘延伸。固定凹槽23沿着接合孔21的内周表面形成以连接至引导凹槽22。因此，当光源10接合至接合孔21，光源10的终端部240和伸出部320插入到相应的引导凹槽22中。当在终端部240和伸出部320插入到相应的引导凹槽22的状态下旋转光源10时，终端部240和伸出部320移动到连接至引导凹槽22的固定凹槽23并固定于此。在这种情况下，终端部240电连接至设置在固定凹槽23中的电极端子(未示出)，使得在光源10和插座20之间施加电流。
可以使用诸如螺钉等的固定构件将插座20固定至夹具C诸如墙壁或顶棚。反光罩30可以绕接合至插座20的光源10的壳体单元400的周向设置，从而控制光提取效率和光的定向角。散热器40可以沿与反光罩30相对的方向设置在接合至光源10的插座20的下表面(在图9中示出为上表面)上，从而将由发光器件100和电力单元模块200所产生的热排至外部且因此提高发热效率。
固定地接合至插座20的光源10需容易地安装在插座20中以及与插座20分离，以便于更换。为此，光源10具有设置在覆盖单元440上的接合凸出部441，以与设置在另一光源10’的覆盖单元440’上的接合凸出部441’相接合。也就是说，如图10中所示，在光源10与反光罩30内的插座20分离以便更换的情况下，接合凸出部441和441’在新光源10’的覆盖单元440’接触待被更换的光源10的覆盖单元440的状态下彼此接合，并且新光源10’被旋转。这时，由于光源10’的旋转导致与光源10’接合的光源10也被旋转，从而光源10能够与插座20分离。
光源10可拆卸地接合至插座20，使得在发光器件有缺陷等的情况下光源10可以容易地与插座20分离并且用新光源进行更换，从而方便了维修和维护。
图11是根据本发明的实施方式的设置在照明设备用光源中的电力单元模块的框图。参照图11，根据该实施方式的电力单元模块200可以包括EMI滤波器201、AC-DC转换器202和DC-DC转换器203。可从外部对电力单元模块200提供商业AC电力从而驱动发光器件100。图11示出了EMI滤波器201和AC-DC转换器202包括在电力单元模块200中；然而，对于本领域的技术人员来说明显的是，EMI滤波器201和AC-DC转换器202可以设置为在电力单元模块200外部的独立器件。也就是说，电力单元模块200可以接收在其外部转换的DC电力并且允许将该DC电力转换成适合于驱动发光器件100的DC电压。
EMI滤波器201，一种电磁干扰滤波器，布置在外部AC电源和AC-DC转换器202之间，使得EMI滤波器201可以防止对AC输入线路的干扰流向AC-DC转换器202，同时防止AC-DC转换器202或DC-DC转换器203中所产生的切换干扰流向AC输入线路并且阻挡对有人体有害的电磁波。
AC-DC转换器202将通过EMI滤波器201输入的AC电力转换成DC电力，并且在AC-DC转换器202中所转换的DC电力被输入至DC-DC转换器203以便将其转换成适合于驱动发光器件100的驱动电压。可对连接至外部AC电源的AC-DC转换器202提供外部电压以提供全波整流并包括多个二极管。这里，多个二极管可以具有半桥式结构或全桥式结构。
在AC-DC转换器202中整流的DC电压被输入至DC-DC转换器203，DC-DC转换器203接收通过AC-DC转换器202输入的DC电压并将该输入电压转换成适合于驱动发光器件100的DC电压。这里，DC-DC转换器203的选择和互连可以根据待转换的输入电压是否高于或低于需要用于以期望的操作电流驱动LED的电压或者输入电压是否从高电压转变成低电压来确定。例如，可以使用当输入电压高于LED电压时所使用的降压转换器、当输入电压低于LED电压时所使用的增压转换器、当输入电压可能从高于LED的电压转变成低于LED的电压时所使用的异降压型转换器(buck-boost converter)等。
同时，功率因数校正(power factor correction，PFC)返驰式转换器(flyback converter)可被用作驱动允许以相对较低的成本进行功率因数校正的LED驱动电路。然而，这样的返驰式转换器需要将发光器件的电流信息从次级侧转移至初级侧的光耦合器以及从初级侧到次级侧供电的变压器。在这种情况下，难以使电路小型化。为了最小化电力单元模块的尺寸，可以采用非孤立型转换器(例如，降压转换器、增压转换器、或异降压型转换器)；然而，本发明并不限于此。
图12是根据本发明的实施方式的设置在照明设备用光源中的电力单元模块的驱动电路图示。参照图12，根据该实施方式的电力单元模块200包括：EMI滤波器201，该EMI滤波器201一端连接至外部电源；AC-DC转换器202，该AC-DC转换器202连接至EMI滤波器201的另一端并且通过全波整流将AC电力转换成DC电力；DC-DC转换器203，该DC-DC转换器203将从AC-DC转换器202输出的DC电力转换成适合于驱动发光器件100的DC电力；以及控制器205，该控制器205控制输入到发光器件100的电流。
相同的附图标记将用于表示与前述实施方式所述的那些元件相同的元件，下面将提供对新增元件的详细描述。如图12中所示，AC-DC转换器202可以包括具有全桥式结构的四个二极管，且设置有控制提供给发光器件100的电流的控制器205以及连接至设置的控制器205的调光电路(dimming curcuit)204。控制器205可以连接至保护电路2051、频率设定电路2052和电流反馈电路2053并且使用连接至控制器205的端子的开关Q控制提供给发光器件100的电流。
具体地，流经发光器件100的电流通过电流反馈电路2053反馈至控制器205，并且控制器205使用反馈电流的电平来促使频率设定电路2052设定连接至DC-DC转换器203的开关Q的切换频率。在连接至控制器205的保护电路2051中，开关Q的限位是使用反馈电流的电平而设定的，从而可以防止因过载电流而引起的电路器件的损害。保护电路2051可以包括可变电阻器VR1并且使用可变电阻器VR1灵敏地调节从该电路中检测到的电压值。
同时，如图12中所示，可以进一步包括连接至控制器205的多个端子S和W的调光电路204以控制对发光器件100的调光。调光电路204用于调节形成发光器件100的发光元件120的亮度。调光电路204可以包括连接至控制器205的端子S和W的两个开关Qw和Qs。控制器205的端子W可以使用连接至端子W的开关Qw来恒定地保持调光器的工作电流。当调光电路断开时，控制器205的端子S可以使用连接至端子S的开关Qs来保持调光器的电流。
例如，可控硅调光器(triac dimmer)可以应用于本实施方式。可控硅调光器控制电流供给以设定用户期望的照明水平。在采用LED更换现有照明设备用光源的情况下，可能会因可控硅调光器的工作特性而引起不正确地驱动电路或发生闪烁，导致在采用LED更换具有连接至其的现有可控硅调光器的照明设备用光源的过程中出现困难。然而，在本实施方式中，包括了连接至控制器205的两个开关Qs和Qw以控制调光器的电流，从而实现了与现有可控硅调光器的兼容。
DC-DC转换器203可以包括与发光器件100并联连接的至少一个电容器。具体地，如图12中所示，DC-DC转换器203可以包括与发光器件100并联连接的第一、第二和第三电容器C1、C2和C3。第一、第二和第三电容器C1、C2和C3可以使得输入至发光器件100的电流变平稳，从而减少发光器件100中的波纹电流。
在下文中，描述根据本发明实施方式的照明设备用光源的制造方法。
如图2中所示，准备电力单元模块200，该电力单元模块200具有设置在具有通孔230的电路板210上的电子器件220。此外，准备绝缘适配器，绝缘适配器500包括：容纳部510，该容纳部510具有电路板210置于其中的容纳凹槽511；以及插入部520，该插入部伸出容纳部510之外并且具有插入孔521。而且，准备支撑单元300，支撑单元300具有插入到插入孔521中的安装部310。
接着，如图3中所示，将插入至插入孔521中的安装部310与插入部520组装在一起，以穿过通孔230向上伸出电路板210。也就是说，将绝缘适配器500和支撑单元300与电力单元模块200组装在一起，从而形成一组件。
发光器件100安装在安装部310上，同时发光器件100布置在电路板210的上方以与电路板210隔开。
接着，如图4中所示，准备壳体单元400，壳体单元400包括具有容纳所述组件的空间411的主体410，在所述组件中，组装了电力单元模块200、绝缘适配器500和发光器件100装在其上的支撑单元300，并且反射表面420布置在空间411内。所述组件穿过主体410的开放的下边缘容纳在空间411内以接合至空间411。
在这种情况下，安装部310被布置成相对于壳体单元400的下边缘的高度h对应于壳体单元400的高度H的1/3至3/5。
反射表面420可以具有：第一表面422，该第一表面从主体410的上边缘斜向延伸以相对于的光轴O倾斜第一角度θ1；以及第二表面423，该第二表面从第一表面422的边缘斜向延伸以相对于光轴O弯曲第二倾斜角度θ2。
特别地，相对于光轴O的第一倾斜角度θ1可以在47°至70°的范围内，并且相对于光轴O的第二倾斜角度θ2可以在1°至62°的范围内。在这种情况下，第一倾斜角度θ1与第二倾斜角度θ2的比率可以在1至70的范围内。也就是说，在第二倾斜角度θ2是1°的情况下，第一倾斜角度θ1的斜度可以在47°和70°之间。在第二倾斜角度θ2是62°的情况下，第一倾斜角度θ1的斜度可以在62°和70°之间。倾斜角度θ1和θ2可以根据支撑单元300的安装部310的高度h而改变，以使第一和第二表面422和423被布置成避免干扰布置在空间411内的电力单元模块200即可。
如上文所阐明的，在根据本发明的实施方式的照明设备用光源中，能够提高发热效率和发光效率，并且也能够延长寿命期限和提高产品可靠性。
对照明设备用光源的更换方便了，从而能够方便维修和维护。
虽然已结合本发明的实施方式对本发明进行了具体的展示和描述，但对于本领域内的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的范围和精神的前提下，可对本发明做出修改和改变。

Claims (32)

1.一种照明设备用光源，所述光源包括：
发光器件；
电力单元模块，所述电力单元模块向所述发光器件提供电信号；
支撑单元，所述发光器件位于所述支撑单元上并且所述支撑单元将由所述发光器件产生的热排至外部；以及
壳体单元，所述壳体单元覆盖并保护所述发光器件、所述电力单元模块和所述支撑单元，
其中，所述电力单元模块包括电路板，所述电路板在中心部处具有通孔，并且所述支撑单元包括安装部，所述发光器件安装在所述安装部上并且所述安装部被布置成穿过所述通孔向上伸出所述电路板，使得能够调节所述发光器件相对于所述壳体单元的下边缘的高度，
其中，相对于所述壳体单元的下边缘，所述发光器件被布置成高度大于所述电力单元模块和所述壳体单元之间的接触区域的高度。
2.根据权利要求1所述的光源，其中，所述电力单元模块包括：
电子器件，所述电子器件安装在所述电路板上。
3.根据权利要求2所述的光源，其中，所述电力单元模块包括设置在所述电路板的外周向表面上以提供电信号的终端部，
其中，所述终端部伸出壳体单元之外。
4.根据权利要求2所述的光源，其中，所述电子器件绕所述通孔的周向布置。
5.根据权利要求1所述的光源，其中，所述支撑单元支撑安装在待布置在所述电力单元模块的中心部处的所述安装部上的所述发光器件。
6.根据权利要求1所述的光源，其中，所述安装部被布置成相对于所述壳体单元的下边缘的高度在所述壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
7.根据权利要求1所述的光源，其中，所述支撑单元包括沿着外周向表面设置的多个凸出部，
其中，所述多个凸出部伸出所述壳体单元之外。
8.根据权利要求2所述的光源，进一步包括布置在所述电力单元模块与所述支撑单元之间的绝缘适配器。
9.根据权利要求8所述的光源，其中，所述绝缘适配器包括：
容纳部，所述容纳部包括容纳凹槽，所述电路板置于所述容纳凹槽中；以及
插入部，所述插入部布置在所述容纳部的中心部中，以穿过所述通孔向上伸出所述电路板并且所述插入部包括插入所述支撑单元的插入孔。
10.根据权利要求1所述的光源，其中，所述壳体单元包括：
主体，所述主体中具有容纳所述发光器件、所述电力单元模块和所述支撑单元的空间；以及
反射表面，所述反射表面从所述主体的上边缘朝所述空间延伸并且提供允许露出所述发光器件的开口。
11.根据权利要求10所述的光源，其中，所述反射表面包括：
第一表面，所述第一表面从所述主体的上边缘斜向延伸以相对于垂直于所述发光器件的光轴倾斜第一倾斜角度；以及
第二表面，所述第二表面从所述第一表面的边缘斜向延伸以相对于所述光轴弯曲第二倾斜角度。
12.根据权利要求11所述的光源，其中，相对于所述光轴的所述第一倾斜角度在47°至70°的范围内，并且
相对于所述光轴的所述第二倾斜角度在1°至62°的范围内。
13.根据权利要求11所述的光源，其中，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度的比率在1至70的范围内。
14.根据权利要求10所述的光源，其中，所述壳体单元进一步包括：
扩散板，所述扩散板安装在所述主体的上边缘上；以及
覆盖部，所述覆盖部固定所述扩散板。
15.根据权利要求14所述的光源，其中，所述覆盖部在上表面上具有多个接合凸出部。
16.根据权利要求15所述的光源，其中，所述多个接合凸出部包括：
所述多个接合凸出部中的一部分，所述一部分沿着所述覆盖部的内周向表面布置以与相邻的接合凸出部隔开；以及
所述多个接合凸出部中的另一部分，所述另一部分沿着所述覆盖部的外周向表面布置以与相邻的接合凸出部隔开，
其中，沿着所述覆盖部的外周向表面布置的各接合凸出部与沿着所述覆盖部的内周向表面布置的各接合凸出部交替以呈连续的之字形布置。
17.根据权利要求1所述的光源，进一步包括插座，所述插座具有接合孔，所述接合孔与插入在所述插座中的所述壳体单元可拆卸地接合并且所述插座将来自外部的电信号提供给所述发光器件。
18.根据权利要求17所述的光源，其中，所述插座包括：
引导凹槽，所述引导凹槽从所述接合孔的上边缘朝所述接合孔的下边缘延伸；以及
固定凹槽，所述固定凹槽连接至所述引导凹槽并且沿着所述接合孔的内周向表面设置。
19.根据权利要求1所述的光源，进一步包括绕所述壳体单元的周向设置的反光罩。
20.根据权利要求1所述的光源，进一步包括将由所述发光器件和所述电力单元模块产生的热排至外部的散热器。
21.一种照明设备用光源，所述光源包括：
发光器件，所述发光器件安装在板上；
电力单元模块，所述电力单元模块向所述发光器件提供电信号；
支撑单元，所述发光器件位于所述支撑单元上并且所述支撑单元将由所述发光器件产生的热排至外部；以及
壳体单元，所述壳体单元覆盖并保护所述发光器件、所述电力单元模块和所述支撑单元，
其中，所述电力单元模块包括电路板，所述板与所述电路板分离且隔开，并且所述电路板在中心部中具有通孔，
其中，所述支撑单元包括安装部，所述发光器件安装在所述安装部上，并且所述安装部被布置成穿过所述通孔向上伸出所述电路板，使得能够调节所述发光器件相对于所述壳体单元的下边缘的高度。
22.根据权利要求21所述的光源，其中，所述电力单元模块包括：
电子器件，所述电子器件安装在所述电路板上。
23.根据权利要求21所述的光源，其中，所述安装部被布置成相对于所述壳体单元的下边缘的高度在所述壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
24.根据权利要求21所述的光源，其中，所述壳体单元包括：
主体，所述主体中具有容纳所述发光器件、所述电力单元模块和所述支撑单元的空间；以及
反射表面，所述反射表面从所述主体的上边缘朝所述空间延伸并且提供允许露出所述发光器件的开口。
25.根据权利要求24所述的光源，其中，所述反射表面包括：
第一表面，所述第一表面从所述主体的上边缘斜向延伸以相对于垂直于所述发光器件的光轴倾斜第一倾斜角度；以及
第二表面，所述第二表面从所述第一表面的边缘斜向延伸以相对于所述光轴弯曲第二倾斜角度。
26.根据权利要求25所述的光源，其中，相对于所述光轴的所述第一倾斜角度在47°至70°的范围内，并且
相对于所述光轴的所述第二倾斜角度在1°至62°的范围内。
27.根据权利要求25所述的光源，其中，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度的比率在1至70的范围内。
28.一种制造照明设备用光源的方法，所述方法包括：
准备电力单元模块，所述电力单元模块具有设置在具有通孔的电路板上的电子器件；
准备绝缘适配器，所述绝缘适配器包括容纳部和插入部，所述容纳部具有放置电路板的容纳凹槽，所述插入部向上伸出所述容纳部并且具有插入孔；
准备支撑单元，所述支撑单元具有插入到所述插入孔中的安装部；
通过使插入到所述插入孔中的所述安装部与所述插入部一起穿过所述通孔向上伸出所述电路板，将所述绝缘适配器和所述支撑单元与所述电力单元模块组装在一起；
将发光器件安装在所述安装部上以使所述发光器件布置在所述电路板的上方以与所述电路板隔开；以及
准备壳体单元，所述壳体单元包括主体和反射表面，所述主体具有容纳组件的空间，在所述组件中组装有所述电力单元模块、所述绝缘适配器和上面安装有所述发光器件的所述支撑单元，所述反射表面布置在所述空间内并且允许所述组件穿过所述主体的敞开的下边缘接合至所述空间并容纳在所述空间内。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述安装部被布置成相对于所述壳体单元的下边缘的高度在所述壳体单元的高度的1/3至3/5的范围内。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，所述反射表面包括：
第一表面，所述第一表面从所述主体的上边缘斜向延伸以相对于光轴倾斜第一倾斜角度；以及
第二表面，所述第二表面从所述第一表面的边缘斜向延伸以相对于所述光轴弯曲第二倾斜角度。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，相对于所述光轴的所述第一倾斜角度在47°至70°的范围内，并且
相对于所述光轴的所述第二倾斜角度在1°至62°的范围内。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度的比率在1至70的范围内。
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