CN102818230A

CN102818230A - 一种led灯泡的电气连接方法及用于led灯泡的电气接插件

Info

Publication number: CN102818230A
Application number: CN2012102535740A
Authority: CN
Inventors: 张继强; 张哲源
Original assignee: Guizhou Guangpusen Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Guizhou Guangpusen Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: CN102818230B

Abstract

本发明公开了一种 LED 灯泡的电气连接方法及用于 LED 灯泡的电气接插件，通过在通用型 LED 灯泡的导热支架上开设穿孔，再将带插针的电气接插件公头插入穿孔，并以插入内部的部分为固定端进行固定，插针的尾端与通用型 LED 灯泡内的光机模组焊接，使得通用型 LED 灯泡外表面上形成一个简洁的电气接口，安装时只需将电气接插件公头与带电缆的电气接插件母头对接后，再固定通用型 LED 灯泡即实现通用型 LED 灯泡的电气连接。

Description

一种LED灯泡的电气连接方法及用于LED灯泡的电气接插件

技术领域

本发明涉及一种LED灯泡的电气连接方法及用于LED灯泡的电气接插件，属于LED照明技术领域。

背景技术

在现行的大功率LED照明产品设计中，特别是大功率LED灯，由于散热的原因，组件一个大功率LED灯时，采用LED光模组、驱动电源及灯具三者一体化设计，即LED光模组、驱动电源及灯具等部件必须配套生产，形成了所谓“LED有灯无灯泡”的局面。这为LED照明产品带来了制造成本高、使用不便、维修困难等一系列的致命问题。首先制造上无法实现全国乃至全球的统一标准化生产，导致产品规格多、批次少，价格高昂；其次是各家的产品各式各样，互不通用，更不能互换；第三是产品故障时需要将LED光模组、驱动电源、灯具等整体总成取下维修，维修极为不便，非常容易形成故障扩大化和维修拖延、维修费用高昂等缺陷。这些缺陷极大地制约了LED照明的推广使用，是LED照明产品推广中的硬伤。而将LED做成独立工作的灯泡又存在一个要求防水简单、连接可靠的电气连接问题，采用传统的电缆固定头会使LED灯泡上带出一段电缆线，而且线缆长度不一，难以统一，使用上多有不便，也直接影响到LED灯泡的发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种LED灯泡的电气连接方法及用于LED灯泡的电气接插件。它可以使LED灯泡外围结构简单，机械安装的同时即可实现防水和可靠的电气连接，因而LED灯泡上无需焊接电缆线，便于LED灯泡产品的规格化和安装、维护。

本发明的技术方案：一种LED灯泡的电气连接方法，其特点是：在通用型LED灯泡的导热支架上开设穿孔，再将带插针的电气接插件公头插入穿孔，并以插入内部的部分为固定端进行固定，插针的尾端与通用型LED灯泡内的光机模组焊接，使得通用型LED灯泡外表面上形成一个简洁的电气接口，安装时只需将电气接插件公头与带电缆的电气接插件母头对接后，再固定通用型LED灯泡即实现通用型LED灯泡的电气连接。光机模组由导热基板（光机模板）、LED芯片组和相关的线路通过固晶和封装组成，或其中还集成供电驱动芯片。

前述的LED灯泡的电气连接方法中，通过对所述电气接插件公头在导热支架上孔的的偏心位置（也即穿孔中心距离导热支架中心的距离）和电气接插件公头固定端尺寸的限定，使通用型LED灯泡内的光机模组能满足布置LED芯片和驱动电源芯片的需要；所述的带插针的电气接插件为四针结构，其中：二针为电源接入；二针为控制接入；所述的带插针的电气接插件公头其插针外也可不加防护套；所述的光机模组由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片；所述的光机模板为金属材料导热基板，通过PCB印刷电路板技术获得电路；或为非金属材料导热基板，其上采用银浆印刷电路技术嵌合电路。

前述的LED灯泡的电气连接方法中，所述固定端为螺母固定方式或熔接环固定方式；固定端为螺母固定方式时，在电气接插件公头与导热支架之间增加防水胶圈进行防水。

前述的LED灯泡的电气连接方法中，所述电气接插件母头上设置3孔法兰，通过固定螺钉固定于灯具散热器（或导热转换板）上，在电气接插件母头和散热器之间设置调节胶垫来调节厚度，保证防水面严实；或在电气接插件公头上设置外螺纹与设有防水胶圈的电气接插件母头上固定螺母的内螺纹配合固定进行防水。

前述的LED灯泡的电气连接方法中，在电气接插件母头上设置嵌槽，嵌槽内设置防水胶圈进行防水。

实现前述方法的一种用于LED灯泡的电气接插件，其特点是：包括电气接插件公头，所述电气接插件公头上设有插针，插针尾段的插针焊点与通用型LED灯泡的光机模组焊接；所述电气接插件公头穿过通用型LED灯泡上的接插件公头固定孔后设有固定端进行固定；电气接插件公头与带插孔的电气接插件母头配合连接，电气接插件母头与电缆相连；所述的电气接插件插针为四针结构，其中：二针为电源接入；二针为控制接入；所述的带插针的电气接插件公头其插针外也可不加防护套；所述的光机模组由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片；所述的光机模板为金属材料导热基板，通过PCB印刷电路板技术获得电路；或为非金属材料导热基板，其上采用银浆印刷电路技术嵌合电路。

前述的用于LED灯泡的电气接插件中，所述固定端为熔接环；或者所述固定端为固定螺母，电气接插件公头上还设置防水胶圈嵌槽，防水胶圈嵌槽内设置防水胶圈；为防止旋转，电气接插件公头上设置防滑槽，所述的导热支架穿孔处设置相应凸起；。

前述的用于LED灯泡的电气接插件中，所述电气接插件母头上设有三孔法兰，并通过三孔法兰和接插件母头固定螺钉与散热器或导热转换板固定，且法兰和散热器或导热转换板之间还设有固定调节胶垫，保证防水面严实。

前述的用于LED灯泡的电气接插件中，所述电气接插件公头设有外螺纹，通过与设有防水胶圈的电气接插件母头上固定螺母的内螺纹配合固定在电气接插件公头上。

前述的用于LED灯泡的电气接插件中，所述电气接插件母头上设有嵌槽，嵌槽内设有防水胶圈。

前述的用于LED灯泡的电气接插件中，所述通用型LED灯泡包括带法兰的导热支架，导热支架上设有支架衬，导热支架和支架衬之间设有光机模组，支架衬围绕光机模组周围。

与现有技术相比，本发明通过在通用型LED灯泡上以开孔方式将一个带插针的电气接插件公头固定在孔内，且从内部进行线路焊接和机械固定，整个通用型LED灯泡的外围结构简洁平整，避免了LED灯泡外带电缆线，安装灯泡时，只需在电气接插件公头对准电缆线上的电气接插件母头，再对通用型LED灯泡进行机械固定后，同时也实现了通用型LED灯可靠的电气连接。而且本发明的电气接插件公头和母头之间的连接在几乎无需增加额外费用的情况下即可直接实现可靠防水功能，因此安装了本发明的电气接插件的通用型LED灯泡即可用于室内也可用于室外，也可用于需要防爆的环境，极大地拓开了LED灯泡的使用范围。

附图说明

图1是本发明实施例的法兰固定方式的电气接插件装配示意图；

图2是本发明熔结环固定端电气接插件公头结构示意图；

图3是本发明螺母固定端电气接插件公头结构示意图一；

图4是本发明螺母固定端电气接插件公头结构示意图二；

图5是本发明带外螺纹的电气接插件公头结构示意图；

图6是本发明熔结环固定端电气接插件针式公头结构示意图；

图7是本发明螺母固定端电气接插件针式公头结构示意图；

图8是本发明实施例的固定螺母连接方式的电气接插件装配示意图；

图9是本发明弯型固定连接的电气接插件母头结构示意图；

图10是本发明直型固定连接的电气接插件母头结构示意图；

图11是本发明直型非固定连接的电气接插件母头结构示意图；

图12是本发明的通用型LED灯泡结构示意图；

图13是本发明导热支架与支架衬组成的LED光模组总成结构示意图；

图14是本发明导热支架结构图；

图15是本发明支架衬背面结构图；

图16是本发明凹形内罩的剖面示意图；

图17是本发明的灯泡外形图；

图18是本发明的安装界面开孔示意图。

图19是本发明电气接插件固定式弯接母头仰视图；

图20是本发明电气接插件固定式弯接母头主视图；

图21 是本发明电气接插件固定式直接母头左视图；

图22 是本发明电气接插件固定式直接母头主视图；

图23是本发明电气接插件非固定式直接母头左视图；

图24是本发明电气接插件非固定式直接母头主视图；

图25是本发明电气接插件有防水胶圈公头主视图；

图26 是本发明电气接插件无防水胶圈公头主视图；

图27是本发明电气接插件公头右视图；

图28 是本发明电气接插件有外螺纹公头主视图；

图29是本发明电气接插件有外螺纹公头右视图；

图30是本发明电气接无护套有防水胶圈公头主视图；

图31 是本发明电气接插件无护套无防水胶圈公头主视图；

图32是本发明电气接插件无护套公头右视图；

图33是应用本发明的电气连接方法和电气接插件的一种螺口灯；

图34是应用本发明的电气连接方法和电气接插件的一种隧道灯灯。

图35是应用本发明的电气连接方法和电气接插件的一种LED灯泡仰视外观图。

图36是应用本发明的电气连接方法和电气接插件的一种LED灯泡俯视外观图。

附图中的标记为：1-散热器，2-导热垫，3-导热支架，4-线路，5-支架衬，6-灯泡内罩，7-配光光学透镜，8-透镜卡环，9-灯泡外罩，10-电气接插件母头，11-电气接插件公头，12-散热器固定螺钉，13-灯泡固定螺钉，14-透镜卡环固定螺钉，15-固定端，16-防水胶圈，17-插针，18-防水胶圈嵌槽，19-插针焊点，21-线路箔焊点，22-接插件公头固定头孔，23-散热器固定穿孔，24-固定调节胶垫，25-接插件母头固定螺钉，26-防滑槽，27-导热转换板，28-固定螺母，61-凹形内罩，101-隧道灯具，102-LED灯泡，103-散热器，104-球泡灯具，105-球泡灯壳。301-灯泡安装法兰固定孔，302-支架衬铆接孔，501-支架衬铆接突起，502-电源或控制端焊点孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种LED灯泡的电气连接方法，在通用型LED灯泡的导热支架上开设穿孔，在将带插针的电气接插件公头插入穿孔，并以插入内部的部分为固定端进行固定，插针的尾端通用型LED灯泡内的光机模组焊接，使得通用型LED灯泡外表面上形成一个简单电气接口，安装时只需将电气接插件公头与带电缆的电气接插件母头对接后，再固定住通用型LED灯泡即实现通用型LED灯泡的电气连接。通过电气接插件公头在导热支架上孔的偏心位置和电气接插件公头固定端尺寸的限定，使通用型LED灯泡内的光机模组能满足布置LED芯片和驱动电源芯片的需要。所述的带插针的电气接插件为四针结构，其中：二针为电源接入；二针为控制接入；所述的光机模组由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片；所述的光机模板为金属材料导热基板，通过PCB印刷电路板技术获得电路；或为非金属材料导热基板，其上采用银浆印刷电路技术嵌合电路；所述的带插针的电气接插件公头其插针外也可不加防护套。所述固定端，为螺母固定方式或熔接环固定方式；固定端为螺母固定方式时，在电气接插件公头与导热支架之间增加防水胶圈进行防水；所述电气接插件母头上设置3孔法兰，通过固定螺钉固定于灯具散热器（或导热转换板）上，在电气接插件母头和散热器之间设置调节胶垫来调节厚度，保证防水面严实；或在电气接插件公头上设置外螺纹与设有防水胶圈的电气接插件母头上固定螺母的内螺纹配合固定进行防水。在电气接插件母头上设置嵌槽，嵌槽内设置防水胶圈进行防水。

实现上方法的一种用于LED灯泡的电气接插件，如图1所示，包括电气接插件公头11，所述电气接插件公头11上设有插针17，插针17尾段的插针焊点19与光机模组4焊接，其中：2针焊接在电源端，2针焊接在控制端；所述电气接插件公头11穿过通用型LED灯泡上的接插件公头固定孔22后设有固定端15进行固定；电气接插件公头11与带插孔的电气接插件母头10配合连接，电气接插件母头10与电缆相连。所述固定端15为熔接环，如图2所示；或者所述固定端15为固定螺母，电气接插件公头11上还设置防水胶圈嵌槽18，防水胶圈嵌槽18内设置防水胶圈16，如图3和图4所示；为防止旋转，电气接插件公头11上设置防滑槽26，所述的导热支架3穿孔处设置相应凸起，如图2、图3、图4、图5、图6和图7。所述电气接插件母头10（如图9所示的弯形电气接插件母头和图10所示的直形电气接插件母头）上设有三孔法兰，并通过三孔法兰和接插件母头固定螺钉25与散热器27固定，且法兰和散热器27之间还设有固定调节胶垫24，保证防水面严实如图8所示。所述电气接插件公头11设有外螺纹，通过外螺纹与电气接插件母头10上固定螺母28的内螺纹配合固定在电气接插件公头11上，如图8所示。所述电气接插件母头10上设有嵌槽，嵌槽内设有防水胶圈16。所述电气接插件母头10也可为如图11所示的非固定式直形电气接插件母头，可与电气接插件公头形成非固定连接，只需对接插入即可，适用于不需要防水的室内环境或临时使用。

所述通用型LED灯泡，如图12所示，包括带法兰的导热支架3，导热支架3上设有支架衬5，导热支架3和支架衬5之间设有集成有LED芯片及或还集成有驱动芯片的线路，支架衬5部分覆盖集成有LED芯片及或包括驱动芯片的线路4；导热支架3上设有支架衬铆接孔302，支架衬铆接孔302与支架衬5上的支架衬突起501相配合固定，导热支架3上还设有线路箔焊点21、电缆固定头孔22和灯泡安装法兰固定孔301。支架衬5上还设有电源或控制端焊点孔502，导热支架3、支架衬5和光机模组4组成带导热支架的LED光机模组，如图13、图14和图15所示；所述的光机模组4由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片；所述的光机模板4为金属电路基板，通过PCB印刷电路板技术获得电路；或为非金属材料导热基板，其上采用银浆印刷电路技术嵌合电路；所述LED芯片外设有封装用的透明硅胶，且所有带透明硅胶的LED芯片外设灯泡内罩6，灯泡内罩6内层设有荧光粉涂层；或者所述LED芯片不封装硅胶，所述LED芯片外设置装有透明绝缘导热液的凹形内罩61，LED芯片浸泡在透明绝缘导热液中，透明绝缘导热液内设有荧光粉，所述凹形内罩为截面如图16所示的薄型内凹结构的弹性内罩。

LED灯泡外径D与构成的LED灯泡功率W上限成W=1.1812e^0.0361D 的关系，在W=1.1812e^0.0361D的关系曲线上D取离散的数值进行构建多个固定灯泡外径D尺寸的LED灯泡，以提高LED灯泡的互换性和通用性。在W=1.1812e^0.0361D的关系曲线上，D以20mm为下限，以130mm为上限，每10毫米为1段，分成12段构成有限量的灯泡外径规格，用少量的灯泡外径规格来实现LED灯泡的互换性和通用性。固定灯泡法兰上的螺孔分布圆D1和灯具安装界面开孔直径D2受所使用螺钉大小的影响，直径D1为灯泡外径D减固定螺钉螺帽直径再减去0.8~4mm的留边；灯具安装界面开孔直径D2为灯泡外径D减双倍固定螺钉螺帽直径再减去相应D1的双倍留边值。具体数值参见下表；灯泡出线孔距离L（即电气接插件公头在导热支架上的偏心位置）按下表取值。灯泡外形尺寸外径D，法兰螺钉孔分布圆直径D1，图17中灯泡尺寸外径D，法兰螺钉孔分布圆直径D1按规定的制造，相关尺寸由图18和表1给出。

为保证电气接插件的互换性和通用型，电气接插件按图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32和表1、表2给出相关尺寸的规定制造。

表1

表2

应用本发明的电气连接方法和电气接插件一种螺口灯，如图33所示，将通用LED灯泡102通过法兰和固定螺钉105固定在灯具104的安装界面上（安装界面设在导热转换板27与LED灯泡102接触的面和连接的孔上，接插件母头10固定在导热转换板27上），再将灯壳105罩住，即可实现螺口灯的电气连接和组装。

应用本发明的电气连接方法和电气接插件一种隧道灯，如图34所示。将通用LED灯泡102通过法兰和固定螺钉105固定在灯具101上的安装界面上（安装界面设在散热器103与LED灯泡102接触的面和连接的孔上，接插件母头10固定在散热器上），即可实现隧道灯的电气连接和LED灯泡安装。

应用本发明的电气连接方法和电气接插件一种LED灯泡，其接插件采用本发明无护套无防水胶圈的电气接插件，如图35和图36所示。

Claims

1.一种LED灯泡的电气连接方法，其特征在于：在通用型LED灯泡的导热支架上开设穿孔，在将带插针的电气接插件公头插入穿孔，并以插入灯泡内部的部分为固定端进行固定，插针的尾端与通用型LED灯泡内的光机模组焊接，使得通用型LED灯泡外表面上形成一个简单电气接口，安装时只需将电气接插件公头与带电缆的电气接插件母头对接后，再固定通用型LED灯泡即实现通用型LED灯泡的电气连接。

2.根据权利要求1所述的LED灯泡的电气连接方法，其特征在于：通过对所述电气接插件公头在导热支架上孔的偏心位置和电气接插件公头固定端尺寸的限定，使通用型LED灯泡内的光机模板能满足布置LED芯片和驱动电源芯片的需要；所述的带插针的电气接插件为四针结构，其中,二针为电源接入；二针为控制接入；所述的带插针的电气接插件公头其插针外也可不加防护套；所述的光机模组由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片；所述的光机模板为金属材料导热基板，通过PCB印刷电路板技术获得电路；或为非金属材料导热基板，其上采用银浆印刷电路技术嵌合电路。

3.根据权利要求1所述的LED灯泡的电气连接方法，其特征在于：所述固定端，为螺母固定方式或熔接环固定方式；固定端为螺母固定方式时，在电气接插件公头与导热支架之间增加防水胶圈进行防水；为防止旋转，电气接插件公头上设置防滑槽，所述的导热支架穿孔处设置相应凸起；所述电气接插件母头，上设置3孔法兰，通过固定螺钉固定于灯具散热器或导热转换板上，在电气接插件母头和散热器之间设置调节胶垫来调节厚度，保证防水面严实；或在电气接插件公头上设置外螺纹与设有防水胶圈的电气接插件母头上固定螺母的内螺纹配合固定进行防水。

4.根据权利要求3所述的LED灯泡的电气连接方法，其特征在于：在电气接插件母头上设置嵌槽，嵌槽内设置防水胶圈进行防水。

5.实现权利要求1至4任一权利要求方法的一种用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：包括电气接插件公头（11），所述电气接插件公头（11）上设有插针（17），插针（17）尾段的插针焊点（19）与通用型LED灯泡的光机模组（4）焊接；所述电气接插件公头（11）穿过通用型LED灯泡上的接插件公头固定孔（22）后设有固定端（15）进行固定；电气接插件公头（11）与带插孔的电气接插件母头（10）配合连接，电气接插件母头（10）与电缆相连；所述的电气接插件插针为四针结构，其中：二针为电源接入；二针为控制接入；所述的光机模组（4）由光机模板（导热基板）、LED芯片组和相关的线路并通过固晶和封装组成，或其中还集成有供电驱动芯片。

6.根据权利要求5所述的用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：所述固定端（15）为熔接环；或者所述固定端（15）为固定螺母，电气接插件公头(11)上还设置防水胶圈嵌槽(18)，防水胶圈嵌槽(18)内设置防水胶圈(16)；为防止旋转，电气接插件公头（11）上设置防滑槽（26），所述的导热支架（3）穿孔处设置相应凸起。

7.根据权利要求5所述的用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：所述电气接插件母头（10）上设有三孔法兰，并通过三孔法兰和接插件母头固定螺钉（25）与散热器（1）或导热转换板（27）固定，且法兰和散热器（1）或导热转换板（27）之间还设有固定调节胶垫（24），保证防水面严实。

8.根据权利要求5所述的用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：所述电气接插件公头（11）设有外螺纹，通过与设有防水胶圈（16）的电气接插件母头（10）上固定螺母（28）的内螺纹配合固定在电气接插件公头（11）上。

9.根据权利要求8所述的用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：所述电气接插件母头（10）上设有嵌槽，嵌槽内设有防水胶圈（16）。

10.根据权利要求5所述的用于LED灯泡的电气接插件，其特征在于：所述通用型LED灯泡包括带法兰的导热支架（3），导热支架（3）上设有支架衬（5），导热支架（3）和支架衬（5）之间设有光机模组（4），支架衬（5）围绕光机模组（4）周围。