CN102734678B - 一种大功率led光源 - Google Patents

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本发明涉及一种大功率LED光源,包括外壳(1)和支架(3),所述支架(3)上设置有发光芯片,发光芯片上设置有反光层,其特征在于,所述LED光源还包括紫铜电极,紫铜电极(4)套在支架上,支架和紫铜电极设置注塑成形的PPA,PPA将紫铜电极包覆在其中间,所述注塑成形的PPA外设置有透镜(9)。本发明的技术方案结构简单,设计新颖,成本较低,生产工艺简单,安全可靠,散热性好,出光均匀,密封性好,并且整个外观结构时尚美观。

Description

一种大功率LED光源
技术领域
[0001] 本发明涉及一种LED光源,尤其是涉及到一种大功率的LED光源。
背景技术
[0002] 随着LED技术的不断发展和成熟,LED以其独特的优势在市场中占有越来越重要的地位,不论是路灯,隧道灯、庭院灯、墙壁灯等,LED灯渗透到灯具的各个领域,但是现有技术中也存在着一些一直困扰技术人员的难题。
[0003] LED的核心发光部分是由P型和η型半导体的ρη结管芯,当ρη结通过电流,电子与空穴相当移动并结合时,就会发出可见光、紫外光或近红外光。但是ρη结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射的几率相同。因此并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与封装材料。LED封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大的不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光,所以LED的封装对封装材料有特殊的要求,LED封装是在完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计和技术要求,无法简单地使用普通封装技术。
[0004] 一般情况下,LED的发光 波长随温度变化为O. 2-0. 3nm/°C,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经Pn结,发热性损耗使ρη结结区温度升高。在室温附近,温度每升高IV,LED的发光强度会相应地减少I %左右,故而封装散热性能,在保持LED工作发光时的色纯度与发光强度显得尤为重要。以往多采用减少其驱动电流的办法,降低ρη结结区温度,来保持发光的色纯度以及光照强度,多数的LED的驱动电流都保持在20mA左右,但是LED的光输出会随着电流的增大而增加,目前很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、IOOmA甚至IA级,需要改进封装结构。
[0005] 进入21世纪后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新,红、橙LED光效已达到100 lm/ff,绿LED为50 lm/ff,单只LED的光通量也达到数十流明(Im)。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念和制造生产模式,在增加芯片的光输出方面,研发不仅仅限于改变改变材料内的杂质数量,晶格缺陷和位错来提高内部效率,同时,如何改善管芯及封装内部结构,增强LED内部产生光子出射的几率,提高光效、解决散热、取光和热沉优化设计,改进光学性能成为本领域技术人员关注的难题。
[0006] 目前市场上现已可以生产出O. 5W3W大功率LED产品,例如美国流明(Lumileds)公司的Luxeon LED,其特点是利用较大面积的金属底座,并用铝基板做为散热片,将芯片发光时所产生的热传导于空气中,在金属底座上用单颗大尺寸芯片或多颗小尺寸芯片封装,也能有效的提高LED的功率和亮度,但也是小幅度的提高,因为散热原理不太合理,还是无法解决芯片工作时的高热量问题,导致LED芯片容易衰减、崩溃,且工艺较难、成本高,不易推广。同时传统的LED支架封装结构是整个支架一起镀银,因此成本较高,力口工工艺也比较复杂,不适合批量生产,此外由于现有的应用于道路照明的LED 二次光学处理仅仅是在LED光源前部安装反光罩,因此光分部很不均匀,会大大影响照明效果。因此, 迫切的需要一种改进的大功率LED光源来解决上述技术问题。
发明内容
[0007] 本发明所解决的技术问题正是针对现有技术中大功率LED光源存在的技缺陷,提供一种结构、工艺简单、成本较低,散热快,密封性好,出光均匀的大功率LED光源。
[0008] 本发明的技术方案如下,一种大功率LED光源,包括外壳和支架,所述支架上设置有发光芯片,发光芯片上设置有反光层,其特征在于,所述LED光源还包括紫铜电极,紫铜电极套在支架上,支架和紫铜电极设置有与其结构配合的注塑成形的PPA,即聚邻苯二酰胺(简称PPA)树脂,PPA将紫铜电极包覆在其中间,这样可以起到保护电极,绝缘耐高温的作用,所述注塑形成的PPA外设置有透镜。此外,上述光源封装硅胶的配方采用添加苯基加油粘度CPS为8000-10000,密封效果好;支架采用高导热材料,散热效果好,该方案中采用主体和外壳相分离的结构设置,相比较于传统的一体化结构,该封装结构降低了生产成本,简化了生产工艺,适合批量生产,所述支架的一侧设置有销口,另一侧设置有单边出线开口,支架通过设置在销口中的定位销卡在外壳上,所述销口设置为半圆形,单边出线开口设置为梯形,该结构在安装中既简单、方便又使得整个结构密封性好。所述紫铜电极的正负电极延伸到支架的单边出线开口处,紫铜电极将芯片的正负极金线与电极相连,靠近的芯片可以就近连接电极,方便打线,提高工作效率,提高产量,其次,紫铜电极的正负电极延伸到圆形支架开口,实现了单边出线,相比较传统的两边出线,该结构简单,使用方便,并且外观时尚美观,而且该结构与灯座配套简单,方便客户使用。该方案中紫铜电极由两个半圆形的冲压件组成,紫铜电极的相比较现有技术中的车铝件,不仅质量可靠,而且由于其是两个半圆形,与支架的接触面积较大。所述LED光源还包括电极盖,所述电极盖通过自攻螺丝固定在支架上。由于该光源采用单边出线的结构,在圆形支架的开口上通过自攻螺丝将电极盖固定在支架上,既方便拆卸又保护电极结构,还具有防尘防水的作用。
[0009] 作为本发明的一种改进,所述透镜为中间厚两边薄的凸透镜,中间厚的区域设置为条纹结构,该条纹结构可以使光进行漫反射,发出的光斑较好,此外该结构可以使光聚集在透镜的中心位置,同时又可以更好的将光均匀的分布在透镜的四周,出光更均匀。
[0010] 作为本发明的一种改进,所述发光芯片在支架上呈直线排列,所述直线与透镜条纹状结构有一定的角度,该角度为45°——90°,优选为60°。芯片的排列方式与透镜的条纹状结构相匹配,利用光的散射原理,主要是为了增加光线散发面积,使光线散发面积的最大化。
[0011] 作为本发明的一种改进,所述透镜曲率半径设置为1. 5 — 2. 5米,优选为1. 8—2. O米,该范围的曲率半径可以更好的对发光芯片进行放大配光,增加灯光的强度。
[0012] 作为本发明的一种改进,所述支架(3)上设置有通气孔,增加透气性,便于散热。
[0013] 作为本发明的一种改进,所述支架下方设有导热性能较强的金属热沉,所述热沉可以是散热片等结构,设置金属热沉便于热量的及时扩散,延长LED灯的使用寿命。
[0014] 作为本发明的一种改进,所述支架设置为三层结构,中间层为纵向、上下两层均为横向设置,每层均为具有一定间隙的热沉层叠而够成散热结构,所述热沉为具导热性能的金属;所述热沉优选为厚度为O. 8mm-1. Omm的铜金属,优选为O. 9mm的铜金属,每层热沉板还设有用于通风散热通孔。[0015] 作为本发明的一种改进,所述支架下方设置有导热管。设置导热管便于热量的及时扩散,延长LED灯的使用寿命。
[0016] 作为本发明的一种改进,所述反光层为镀银层,由于银具有很好的反光效果,本发明采用仅在芯片上面镀银,使光源在出光中有反射,增加了出光效率,同时也解决了 LED的导热问题,相比较现有技术中整个支架一起镀银的结构,该技术方案大大降低了成本,加工工艺比较简单,更适合批量生产。
[0017] 作为本发明的一种改进,所述外壳和支架均设置成圆形。
[0018] 相对于现有技术,本发明的优点如下:结构简单,设计新颖,该大功率LED光源没有借助复杂的部件,仅仅是在现有技术的基础上针对结构做了改变,就解决了现有技术中的难题;成本较低,生产工艺简单,安全可靠,散热性好,出光均匀,密封性好,并且整个外观结构时尚美观。
附图说明
[0019] 图1为本发明整体结构示意图;
[0020] 图2为紫铜电极结构示意图;
[0021] 图3为PPA结构示意图;
[0022] 图4为支架结构示意图;
[0023] 图5为电极盖结构示意图。
[0024] 图中:I为外壳,2为定位销,3为支架,4为紫铜电极,6注塑PPA,7为电极盖,8为自攻螺丝,9透镜,10销口,11为单边出线开口。
具体实施方式
[0025] 为了加深对发明的理解,下面结合附图1一5对大功率LED光源做详细的说明,参见图1。
[0026] 实施例1 :如图1、3所示,一种大功率LED光源,包括外壳(I)和支架(3),所述外壳和支架可以设置成圆形,所述支架(3)上设置有发光芯片,发光芯片上设置有反光层,所述LED光源还包括紫铜电极(4),紫铜电极(4)套在支架上,支架和紫铜电极上设置有与其结构配合的注塑成形的PPA,PPA将紫铜电极包覆在其中间,这样可以起到保护电极,绝缘耐高温的作用,所述注塑成形的PPA外设置有透镜(9)。透镜(9)为中间厚两边薄的凸透镜,中间厚的区域设置有条纹结构。该结构可以使光聚集在透镜的中心位置,同时又可以更好的将光均匀的分布在透镜的四周,出光更均匀。该方案采用主体和外壳相分离的结构设置,相比较于传统的一体化结构,该封装结构降低了生产成本,简化了生产工艺,适合批量生产。
[0027] 图2为紫铜电极结构示意图,该紫铜电极(4)由两个半圆形的冲压件组成。紫铜电极的相比较现有技术中的车铝件,不仅质量可靠,而且由于其是两个半圆形,与支架的接触面积较大。
[0028] 图4为支架结构示意图,所述支架的一侧设置有销口(10),另一侧设置有单边出线开口(11),支架通过设置在销口中的定位销(2)卡在外壳上,所述紫铜电极(4)的正负电极延伸到支架的单边出线开口(11)处,紫铜电极将芯片的正负极金线与电极相连,靠近的芯片可以就近连接电极,方便打线,提高工作效率,提高产量,其次,紫铜电极的正负电极延伸至帽形支架开口,实现了单边出现,相比较传统的两边出线,该结构简单,使用方便,并且外观时尚美观。
[0029] 图5为电极盖结构示意图,结合图1可以看到,电极盖(7)通过自攻螺丝(8)固定在支架(3)上。由于该光源采用单边出线的结构,在圆形支架的开口上通过自攻螺丝(8)将电极盖固定在支架上,既方便拆卸又保护电极结构,还具有防尘防水的作用。
[0030] 实施例2 :将反光层设置为镀银层,其他结构与实施例1相同;由于银具有很好的反光效果,本发明采用仅在芯片上面镀银,使光源在出光中有反射,增加了出光效率,同时也解决了 LED的导热问题,相比较现有技术中整个支架一起镀银的结构,该技术方案大大降低了成本,加工工艺比较简单,更适合批量生产。
[0031] 实施例3 :将销口( 10)设置为半圆形,单边出线开口( 11)设置为梯形,其他结构与实施例1相同;该结构在安装中既简单、方便又使得整个结构密封性好。
[0032] 实施例4:发光芯片在支架上呈直线排列,所述直线与透镜条纹状结构有一定的角度,该角度为45° —90°,优选为60°。芯片的排列方式与透镜的条纹状结构相匹配,利用光的散射原理,主要是为了增加光线散发面积,使光线散发面积的最大化。
[0033] 实施例5 :透镜曲率半径设置为1.5—2. 5米,优选为1. 8—2. O米,该范围的曲率半径可以更好的对发光芯片进行放大配光,增加灯光的强度。
[0034] 实施例6 :支架(3)下方设有导热性能较强的金属热沉,所述热沉可以是散热片等结构,设置金属热沉便于热量的及时扩散,延长LED灯的使用寿命。
[0035] 实施例7 :支架(3)设置为三层结构,中间层为纵向、上下两层均为横向设置,每层均为具有一定间隙的热沉层叠而够成散热结构,所述热沉为具导热性能的金属;所述热沉优选为厚度为O. 8mm-1. Omm的铜金属,优选为O. 9mm的铜金属,每层热沉板还设有用于通风散热通孔。
[0036] 实施例8 :支架下方设置有导热管,设置导热管便于热量的及时扩散,延长LED灯的使用寿命。
[0037] 本发明的技术方案结构简单,设计新颖,成本较低,生产工艺简单,安全可靠,散热性好,出光均匀,密封性好,并且整个外观结构时尚美观。
[0038] 需要说明的是,上述实施例仅是本发明的较佳实施例,并没有限定本发明的保护范围,在上述结构上所做的等同替换或者改变均落入本发明的保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1. 一种大功率LED光源,包括外壳(I)和支架(3),所述支架(3)上设置有发光芯片, 发光芯片上设置有反光层,其特征在于,所述LED光源还包括紫铜电极,紫铜电极(4)套在支架上,支架和紫铜电极上设置有与其结构配合的注塑成形的PPA,PPA将紫铜电极包覆在其中间,所述注塑成形的PPA外设置有透镜(9);所述支架(3)的一侧设置有销口(10),另一侧设置有单边出线开口(11),所述销口(10)设置为半圆形,单边出现开口(11)设置为梯形,支架通过设置在销口中的定位销(2)卡在外壳(I)上;所述紫铜电极(4)由两个半圆形的冲压件组成,其正负电极延伸到支架的单边出线开口(11)处,单边出线开口处通过电极盖(7 )进行密封,所述电极盖通过自攻螺丝(8 )固定在支架(3 )上。
2.根据权利要求1所述的大功率LED光源,其特征在于:所述透镜(9)为中间厚两边薄的凸透镜,中间厚的区域设置为条纹状结构。
3.根据权利要求2所述的大功率LED光源,其特征在于:所述发光芯片呈直线排列,所述直线与透镜条纹状结构有一定的角度,该角度为45°——90°。
4.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述透镜曲率半径设置为1. 5—2. 5米。
5.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述支架(3)上设置有通气孔。
6.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述支架下方设有导热性能较强的金属热沉。
7.根据权利要求6所述的大功率LED光源,其特征在于:所述支架设置为三层结构,中间层为纵向、上下两层均为横向设置,每层均为具有一定间隙的热沉层叠而够成散热结构, 所述热沉为具导热性能的金属;所述热沉优选为厚度为O. 8mm-l. Omm的铜金属,每层热沉板还设有用于通风散热通孔。
8.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述支架下方设置有导热管。
9.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述反光层为镀银层。
10.根据权利要求1或2或3所述的大功率LED光源,其特征在于:所述外壳(I)和支架(3)均设置成圆形。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101222006A (zh) * 2007-01-12 2008-07-16 泰硕电子股份有限公司 带散热装置的发光二极管(二)
CN201369341Y (zh) * 2009-03-09 2009-12-23 南昌大学 高效散热型大功率led封装结构
CN201502974U (zh) * 2009-07-07 2010-06-09 杭州皓玥科技有限公司 一种led散热基座封装结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101222006A (zh) * 2007-01-12 2008-07-16 泰硕电子股份有限公司 带散热装置的发光二极管(二)
CN201369341Y (zh) * 2009-03-09 2009-12-23 南昌大学 高效散热型大功率led封装结构
CN201502974U (zh) * 2009-07-07 2010-06-09 杭州皓玥科技有限公司 一种led散热基座封装结构

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