CN102628555A

CN102628555A - 组合式pcb光源及包含pcb光源的led灯具

Info

Publication number: CN102628555A
Application number: CN2012100852479A
Authority: CN
Inventors: 王瑞光; 黄耀伟; 郑喜凤; 付饶; 汪洋; 尤传烨; 王铂
Original assignee: Changchun Cedar Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Changchun Cedar Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明涉及一种组合式PCB光源及包含PCB光源的LED灯具。所述组合式PCB光源包括印刷线路板及LED光源；印刷线路板上包含至少两种不同的相互独立的印刷线路单元，每个印刷线路单元与其上固定的LED光源构成一个独立的PCB光源。所述LED灯具包含至少一个PCB光源。本发明可以在同一印刷线路板上设计制作相同或不同形状的多个印刷线路单元，以满足各型灯具的需要。这样可以通过一次PCB设计、制作，完成多种灯具的PCB印刷线路板制作，提高了产品的生产效率，缩短了加工周期；通过充分有效地利用PCB板材，有效降低了材料的成本，减少了加工制作费用，并实现了低碳环保的经济社会价值。

Description

组合式PCB光源及包含PCB光源的LED灯具

技术领域

本发明涉及一种组合式PCB(印刷线路板)光源及包含PCB光源的LED灯具，属于半导体照明领域。

背景技术

在照明领域中，由于半导体LED照明产品节能、长寿命和环保等优点，得到了世界各国政府和组织的大力支持，行业发展迅猛。在国内外公司大力发展LED照明产品的过程中，终端市场，尤其是民用市场始终没有打开。其根本原因是，LED照明产品价格偏高，价格是传统照明产品的几倍，甚至十几倍。另外一个原因是，各个厂家的产品，形式各异，通用性和替换性差，彼此间的配件和光源不通用，造成可循环利用性很差，间接造成使用成本偏高。因此，如何在保证产品质量、照明功能的前提下，最大程度的降低产品成本，提高产品的通用性和替换性，成为行业共性技术难题。

LED照明产品通常是由，LED光源，固定光源的PCB，散热器，透镜，光学面罩，结构件，电源等组成。因为产品配件种类繁多，结构复杂，因此造成产品材料成本和加工成本偏高，通用性差。如发明专利200910195234.5中提供的一种LED吸顶灯，为了达到防护和散热的目的，其设计的灯具结构件复杂，配件种类多，这样灯具的组装复杂，加工成本提高，材料成本偏高，被终端市场接受的能力下降。

另外，传统LED产品都是单独开模，结构件不通用，很多产品在设计中没有考虑利用传统的灯具结构和外壳，产品的通用性差。如发明专利200710172401.5中提供的一种LED吸顶灯，它的光源、整体的散热结构和电源结构，都仅能应用于这一种产品形式，无法通用化；并且不能利用传统的灯具结构。造成替换中传统结构浪费，灯具结构不能循环使用，造成客户使用成本增加。

再如发明专利201010180412.X，提供了一种结构简单，通用性和替换性强的LED吸顶灯。但是，它固定LED的铝基PCB板采用了整体圆形结构，这种设计造成了PCB材料的浪费，增加了材料成本。

因此，照明市场亟需一种质量可靠，设计合理，结构简单，成本低廉，通用性强，制作简便，可利用传统照明灯具结构，具有循环使用功能的LED光源和灯具产品。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种组合式PCB光源，该光源具有通用性强，材料利用合理，成本低廉的特点。

为了解决上述技术问题，本发明的组合式PCB光源包括印刷线路板及LED光源；所述印刷线路板上包含至少两个不同的相互独立的印刷线路单元，每个印刷线路单元与其上固定的LED光源构成一个独立的PCB光源。

由于印刷线路板上各印刷线路单元间没有电路连接，单独形成电气回路，因而每个独立的印刷线路单元都可以使用冲压或数控车铣等加工方式单独取下。在使用冲压方式加工时，需要根据印刷线路板上各种独立的印刷线路单元的形状，制作冲压模具。在批量生产中，使用冲压加工生产方式，相对其它加工方式，可以有效提高生产效率，降低生产成本。

每个印刷线路单元上固定至少一个LED光源。

印刷线路板上各印刷线路单元上的LED光源可以是相同封装或不同封装的LED。

同一印刷线路单元上的各LED光源可以是相同封装或不同封装的LED。

所述印刷线路板上的印刷线路单元可以是方形、圆形、环型、三角形、星形等规则或不规则的几何形状。

所述印刷线路板的基板可以是金属材质基板、树脂类基板或非金属材料基板。

所述印刷线路单元上包含导热通孔。

所述导热通孔为金属化导热通孔。

导热通孔可以将印刷线路板上的热量通过金属化的过孔直接传导到灯具散热器上，加快热的传导速率，降低线路板内绝缘高分子材料的热阻影响。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种包含至少一个PCB光源的LED灯具。

所述LED灯具包含至少两个PCB光源。

所述LED灯具包含至少两个拼接在一起的PCB光源。

所述LED灯具中可以包含多个相同或不同形状印刷线路单元的PCB光源。

所述LED灯具，除上述PCB光源外，还包括驱动电源及控制装置、面罩、散热器、结构件、光学器件、接口及连接器等部件中的几种，根据不同灯具特点组合而成。其中PCB光源是由组合式PCB光源中的一个或多个独立的印刷线路单元及其上的LED光源根据照明功能，自由组合而成，能够满足不同配光要求和光通量要求，例如在LED灯具中安装多个圆形的PCB光源、或者安装多个三角形的PCB光源、或者安装圆形PCB光源和三角形PCB光源等；特别是采用两个以上的PCB光源组合在一起，相对传统LED灯具设计，还能够节省光源所占用的空间，可以增加结构设计的多样及创新性，简化结构设计的难度；例如，LED灯具内安装可以拼接在一起的圆形PCB光源和圆环形PCB光源、两个可以拼接在一起的圆环形PCB光源、多个可以拼接在一起的三角形PCB光源等。本发明所涉及的PCB光源可以广泛应用于照明、亮化产品，如：吸顶灯、球泡灯、PAR灯、射灯、筒灯、装饰灯、景观灯等。

有益效果：

本发明所述的组合式PCB光源，可以在同一印刷线路板上设计制作相同或不同形状的多个印刷线路单元，以满足各型灯具的需要。这样可以通过一次PCB设计、制作，完成多种灯具的PCB印刷线路板制作，提高了产品的生产效率，缩短了加工周期；另外，这种组合设计加工方式，也节省了在制作如环形，星形和圆形等PCB时，造成的PCB板材的浪费。通过充分有效地利用PCB板材，有效降低了材料的成本，减少了加工制作费用，并实现了低碳环保的经济社会价值。

利用本发明的组合式PCB光源，可以通过将多个相同或不同形状印刷线路单元的PCB光源自由组合，形成不同配光要求和光通量的灯具产品。从而简化了产品光学设计和调节的难度，容易实现和满足市场的多元化要求，丰富产品系列。

利用本发明的组合式PCB光源，对于吸顶灯等传统灯具，可以仅通过更换光源，不对灯体本身做大幅改动，就将其改造成LED照明产品，实现了传统灯具产品的循环利用。因此，本发明具有很强的通用性和替换性，做到了灯具成本和替换维护成本最低，加工制作简单，工艺简便，方便市场推广应用，促进LED产品和技术走入普通民用市场。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例1所述的组合式PCB光源的正视图。

图2是本发明实施例1所述的组合式PCB光源的立体拆分图。

图3是本发明实施例1中所述的吸顶灯立体爆炸图。

图4是本发明实施例1中所述的吸顶灯正视图。

图5是本发明实施例1中所述的球泡灯立体爆炸图。

图6是本发明实施例1中所述的PAR灯立体爆炸图。

图7是本发明实施例2所述的组合式PCB光源的正视图。

图8是本发明实施例2所述的组合式PCB光源的立体拆分图。

图9是本发明实施例2中所述的星形装饰灯立体爆炸图；

图10是本发明实施例2中所述的三角形装饰灯立体爆炸图；

图11是本发明实施例14中所述的吸顶灯立体爆炸图；

具体实施方式

实施例1

本实施例中的组合式PCB光源，可以参见附图1和附图2，它是由方形印刷线路板1和其上的LED光源2.1，2.2和2.3组成。其中方形线路板1，根据灯具设计需求，设计成5种结构和电气线路独立的印刷线路单元3.1、3.2、3.3、3.4、3.5；印刷线路单元3.1上固定有多个呈圆环形分布的LED光源2.3，印刷线路单元3.4、3.5上固定有多个呈圆环形分布的LED光源2.1，印刷线路单元3.2、3.3上固定有多个呈圆环形分布的LED光源2.2。

LED光源2.1使用的是封装形式为5630的LED，LED光源2.2使用的是封装形式为3528的LED，LED光源2.3使用的是封装形式为1W朗伯型的LED。

各印刷线路单元可以通过冲压方式裁切加工取下，或者通过数控车铣的方式进行加工，单独取下。根据灯具设计需求，印刷线路单元3.1、3.5加工为圆形，印刷线路单元3.2、3.3、3.4加工为圆环形。

印刷线路板1采用环氧树脂材质，每种独立的印刷线路单元上都开有金属化的导热通孔4。

这一实施例中的组合式PCB光源可以应用于吸顶灯、球泡灯和PAR灯等产品。如印刷线路单元3.2、3.3与其上的LED光源2.2组成的PCB光源，印刷线路单元3.4与其上的LED光源2.1组成的PCB光源，如图3、4所示，都可以用于改造不同规格的传统吸顶灯，形成新的LED吸顶灯。新的LED吸顶灯主要是由传统灯具底壳5，传统灯具面罩6，LED电源驱动7及本实施例中的PCB光源中的一种组成。PCB光源和传统灯具底壳5通过螺丝固定在一起，两者圆心重合。LED电源驱动7固定在底壳5的内壁中心处，并通过导线电气连接在PCB光源的印刷线路单元上。

印刷线路单元3.5与其上的LED光源2.1组成的PCB光源，可以如图5所示，用于制作LED球泡灯。

印刷线路单元3.1与其上的LED光源2.3组成的PCB光源，可以如图6所示，用于制作PAR灯。

实施例2

本实施例中的组合式PCB光源，可以参见附图7和附图8，它是由方形印刷线路板8和其上的LED光源2.3和2.4组成。其中方形线路板8，根据灯具设计需求，设计成2种结构和电气线路独立的印刷线路单元10.1、10.2，印刷线路单元10.1为星形，其每个顶点上固定一个LED光源2.4，印刷线路单元10.2为三角形，每个印刷线路单元10.2上固定一个LED光源2.3。

LED光源2.4使用的是封装形式为5050的LED，LED光源2.3使用的是封装形式为1W朗伯型的LED。

印刷线路单元是通过冲压方式裁切加工取下。

印刷线路板8采用铝基材质，没有金属化的导热通孔。

这一实施例中的组合式PCB光源可以应用在星形装饰灯和三角形装饰灯等产品。如印刷线路单元10.1与其上的LED光源2.4组成的PCB光源，印刷线路单元10.2与其上的LED光源2.3组成的PCB光源，都可以如图9和图10所示，用于制作LED装饰灯。星形装饰灯主要是由灯具底壳11，灯具面罩12，LED电源驱动7及本实施例中的星形PCB光源组成。星形PCB光源和传统灯具底壳11通过螺丝固定在一起，两者中心重合。LED电源驱动7固定在灯具底壳11的内壁，并通过导线电气连接在PCB光源的印刷线路单元上。三角形装饰灯主要是由灯具底壳13，灯具面罩14，LED电源驱动7及本实施例中的三角形PCB光源组成。三角形PCB光源和传统灯具底壳13通过螺丝固定在一起，两者中心重合。LED电源驱动7固定在底壳13的内壁，并通过导线电气连接在PCB光源的印刷线路单元上。

实施例3-12

实施例3-12中的组合式PCB光源的设计方案，组成方式，技术特征、裁切加工方式及应用方式与实施例1相同。区别在于PCB基板使用的材料和导热通孔的使用如表1中所示。

表1

实施例号	PCB基板材料	导热通孔的使用
			实施例3	纸质纤维	无
实施例4	酚醛树脂	有
			实施例5	聚酰亚胺	有
实施例6	铁	无
			实施例7	铜	无
实施例8	石墨	无
			实施例9	硅	无
实施例10	碳化硅	无
			实施例11	氧化铝陶瓷	无
实施例12	氮化铝陶瓷	无

实施例13

本实施例中的组合式PCB光源的设计方案，组成方式，基板材料，技术特征、裁切加工方式与实施例1相同。区别在于应用PCB光源设计灯具的方案。

为了满足市场对不同光学特性产品的需求，在图3的基础上，通过增加PCB光源的数量，通过PCB光源的有效组合，排布达到产品要求。如图11所示，新的LED吸顶灯主要是由传统灯具底壳5，传统灯具面罩6，LED电源驱动7及印刷线路单元3.2、3.3及其上的LED光源2.2共同组成。其中PCB光源和传统灯具底壳5通过螺丝固定在一起，两者圆心重合。LED电源驱动7固定在底壳5的内壁中心处，并通过导线电气连接在PCB光源板上。

本发明不限于上述方式，印刷线路板还可以是长方形或其他几何形状。本着节省材料的原则，印刷线路板上的各印刷线路单元形状还可以是相同或不相同的其他几何形状，例如所有印刷线路单元都是三角形、正方形或长方形；部分印刷线路单元为圆环形，部分为圆形。每个印刷线路单元上的LED光源还可以是相同封装，也可以是不同封装。因此，凡是在本发明权利要求1技术方案基础上作出的任何简单变形，都在本发明意图保护范围之内。

Claims

1.一种组合式PCB光源，其特征在于包括印刷线路板及LED光源；所述印刷线路板上包含至少两种不同的相互独立的印刷线路单元，每个印刷线路单元与其上固定的LED光源构成一个独立的PCB光源。

2.根据权利要求1所述的组合式PCB光源，其特征在于所述印刷线路板上包含圆形印刷线路单元及与该圆形印刷线路单元同圆心拼接的圆环形印刷线路单元。

3.根据权利要求2所述的组合式PCB光源，其特征在于所述印刷线路板为方形，其四个顶角处各有一个圆形印刷线路单元。

4.根据权利要求1所述的组合式PCB光源，其特征在于所述印刷线路板上包含星形印刷线路单元及拼接于该星形印刷线路单元周围的三角形印刷线路单元。

5.根据权利要求1所述的组合式PCB光源，其特征在于所述印刷线路板的基板是金属材质基板、树脂类基板或非金属材料基板。

6.根据权利要求1所述的组合式PCB光源，其特征在于所述印刷线路单元上包含导热通孔。

7.根据权利要求6所述的组合式PCB光源，其特征在于所述导热通孔为金属化导热通孔。

8.一种包含至少一个如权利要求1所述PCB光源的LED灯具。

9.根据权利要求8所述的LED灯具，其特征在于包含至少两个PCB光源。

10.根据权利要求9所述的LED灯具，其特征在于包含至少两个拼接在一起的PCB光源。