CN102954376A - 一种与透镜或球泡配合的led装置及led灯的排布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种与透镜或球泡配合的LED装置及LED灯的排布方法，该LED装置包括多个LED灯，该多个LED灯被分为至少一组，每组LED灯均在PCB板上构成电路回路，每组LED灯均具有至少一个位于中心区域的第一级LED灯以及至少两个位于周边区域的第二级LED灯，每一第二级LED灯均与第一级LED灯串接相连，该至少两个第二级LED灯之间呈并联相连，该第一级LED灯的功率大于第二级LED灯的功率。与现有技术相比，本发明能在保持发光性能的前提下，降低了生产成本，即在同功率消耗下，产生更高的效率。

Description

一种与透镜或球泡配合的LED装置及LED灯的排布方法
技术领域
本发明涉及LED领域，更具体的说涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置及LED芯片排布方法。
背景技术
LED装置，一般包括LED电源模块、LED驱动芯片、散热基材、PCB板以及多个位于PCB板上的LED灯，该LED电源模块位于LED装置的前端并与市电相连，从而为LED装置提供符合要求的直流电压，该LED驱动芯片用于驱动LED灯，该多个LED灯通过PCB板而实现电路连通，该散热基材则是将LED灯工作时所产生的热量散发出去，以确保多个LED灯能持续工作。
目前LED装置往往都配套有透镜或球泡，从而对多个LED灯所产生的光进行后处理以满足实际应用，其中的多个LED灯一般又都是采用等功率的排列方式。由于透镜在光源中心的光萃取率较高，而在光源周围的光萃取率较低，尤其是聚焦透镜。如此，传统配置有透镜并采用等功率的排列将会使得周边光浪费较为严重。
另外，请参照当前科锐CREE公司的价格表：
三瓦XBD309lm3W，85·C ：USD 0.6；
五瓦XTE456lm5W，85·C ：USD 0.8；
十瓦XML1040lm10W ：USD3.0；
即对于三瓦的芯片，每美元可以购买515lm；对于五瓦的芯片，每美元可以购买570lm；对于十瓦的芯片，每美元可以购买357lm。
由此可知，对于价格最贵的十瓦芯片，虽然光集中度会最高，但其每美元的光能量却是最低。故如何在满足发光要求的前提下，又能达到最优惠的价格则是人们所追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与透镜或球泡配合的LED装置，其在满足发光要求的前提下，又能大大降低整个LED装置的价格。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种与透镜或球泡配合的LED装置，包括多个LED灯，其中，该多个LED灯被分为至少一组，每组LED灯均在PCB板上构成电路回路，每组LED灯均具有至少一个位于中心区域的第一级LED灯以及至少两个位于周边区域的第二级LED灯，每一第二级LED灯均与第一级LED灯串接相连，该至少两个第二级LED灯之间呈并联相连，该第一级LED灯的功率大于第二级LED灯的功率。
进一步，该每组灯管还具有多个位于周边区域的第三级LED灯，至少两个第三级LED灯对应于一个第二级LED灯并与该第二级LED灯相连，该第三级LED灯的功率小于第二级LED灯的功率。
进一步，所述第二级LED灯或第三级LED灯中包括红色LED灯。
进一步，各组LED灯均呈扇形排布。
进一步，该多个LED灯包括红、绿、蓝三种LED灯以实现多彩变换控制。
进一步，各组LED灯之间呈纯串联、混联或纯并联关系，并各组LED灯在串联总电压不超过安规的规定情况下采用最少的并联次数。
本发明的另一目的在于提供一种与透镜或球泡配合的LED灯的排布方法，其中，包括如下步骤：
①将多个LED灯按照功率由大到小至少区分为第一级LED灯和第二级LED灯，并且将至少一个第一级LED灯和至少两个第二级LED灯电路连接构成一组，该至少两个第二级 LED灯之间并联相连，该第一级LED灯与第二级LED灯之间呈串联相连；
②将至少一个第一级LED灯放置在中心区域中，而将至少两个第二级LED灯放置在周边区域。
进一步，在步骤①中还区分出第三级LED灯，该第三级LED灯的功率小于第二级LED灯的功率，至少两个第三级LED灯对应于一个第二级LED灯并与该第二级LED灯相连，第三级LED灯之间并联相连。
进一步，该多个LED灯包括红、绿、蓝三种LED灯以实现多彩变换控制。
进一步，在步骤①中，各组LED灯之间呈纯串联、混联或纯并联关系，并各组LED灯在串联总电压不超过安规的规定情况下采用最少的并联次数。
采用上述结构后，本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置及LED灯的排布方法，其通过将多个LED灯划分为多组，并且每组中的第一级LED灯设置在中心区域，如此利用中心区域的高萃取率，使得整个LED装置的光效仍能被保持在较高的状态；而对于周边区域，则设置为发光能量价格比更高的低功率LED灯。故与现有技术相比，本发明能在保持发光性能的前提下，降低了生产成本，即在同功率消耗下，产生更高的效率。
附图说明
图1为本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置第一实施例的结构示意图；
图2为本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置第二实施例的结构示意图；
图3为本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置第三实施例的结构示意图。
图中：
LED装置           100     第一级LED灯      11
第二级LED灯       12      第三级LED灯      13
PCB板             2。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，其为本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置100的第一实施例，该LED装置100包括多个LED灯，该多个LED灯被分为至少一组，每组LED灯均在PCB板2上构成电路回路，每组LED灯均具有至少一个位于中心区域的第一级LED灯11以及至少两个位于周边区域的第二级LED灯12，每一第二级LED灯12均与第一级LED灯11串接相连，该至少两个第二级LED灯12之间呈并联相连，该第一级LED灯11的功率大于第二级LED灯12的功率。
当然，该每组灯管还可以具有多个位于周边区域的第三级LED灯13，至少两个第三级LED灯13对应于一个第二级LED灯12并与该第二级LED灯12相连，该第三级LED灯13的功率小于第二级LED灯12的功率。如此，该第一级LED灯11、第二级LED灯12和第三级LED灯13形成树形结构。
在本实施例中，其功率总和为100W，该多个LED灯被分为4组，每组LED灯都具有一个第一级LED灯11、两个第二级LED灯12和四个第三级LED灯13，其中两个第三级LED灯13一起对应于一个第二级LED灯12；另外，该四组LED灯的分布均呈扇形排布，并且每个扇形的空间的圆心角均为90度，如此光形和光萃取率更好；在本实施例中，上述四组LED灯之间呈纯串联关系；具体地，该各组LED灯之间也可以呈混联或者纯并联的关系，不过在串联总电压不超过安规的规定情况下，需要尽量减少并联的次数。
为了实现红蓝绿白的多彩控制，该多个LED灯包括有红、绿和蓝三种LED灯，具体是通过控制芯片控制各个LED灯的点亮情况来予以实现。
本实施例的排布方法是：
①将多个LED灯按照功率由大到小至少区分为第一级LED灯11和第二级LED灯12，并且将至少一个第一级LED灯11和至少两个第二级LED灯12电路连接构成一组，该至少两个第二级 LED灯之间并联相连；优选地，还包括区分出第三级LED灯13的步骤，该第三级LED灯13的功率小于第二级LED灯12的功率，至少两个第三级LED灯13对应于一个第二级LED灯12并与该第二级LED灯12相连，第三级LED灯13之间并联相连。
具体地，在本实施例中，先找出4个第一级LED灯11、8个第二级LED灯12和16个第三级LED灯13，然后将一个第一级LED灯11、2个第二级LED灯12和4个第三级LED灯13电路连接构成一组，即形成了4组，该第一级LED灯11、第二级LED灯12和第三级LED灯13彼此之间是串联的关系，该第二级LED灯12之间为并联关系，该第三级LED灯13之间亦为并联关系。
②将至少一个第一级LED灯11放置在中心区域中，而将至少两个第二级LED灯12放置在周边区域；对于第三级LED灯13则亦是被放置在周边区域。
为了提高整个LED装置100的显色性，所述第二级LED灯12或第三级LED灯13中包括红色LED灯。
如图2所示，其为本发明涉及LED装置100的第二实施例，其功率总和为150W，其基本结构和原理与第一实施例均相同，其不同之处在于：在第二实施例中，该多个LED灯被分为6组，该6组中的每一组与第一实施例一样都是具有一个第一级LED灯11、两个第二级LED灯12和四个第三级LED灯13。
如图3所示，其为本发明涉及LED装置100的第三实施例，其功率总和为300W，其基本结构和原理与第一实施例基本相同，其不同之处在于：在第三实施例中，该多个LED灯除了与第一实施例和第二实施例结构一样被分为7组之外，还包括用于填充周边空缺区域的第二级LED灯12和第三级LED灯13；另外在该7组中，某些组中该第一级LED灯11设置为2个，该两个第一级LED灯11串联设置。
综上所述，本发明涉及一种与透镜或球泡配合的LED装置100及LED灯的排布方法，其通过将多个LED灯划分为多组，并且每组中的第一级LED灯11设置在中心区域，如此利用中心区域的高萃取率，使得整个LED装置100的光效仍能被保持在较高的状态；而对于周边区域，则设置为发光能量价格比更高的低功率LED灯。故与现有技术相比，本发明能在保持发光性能的前提下，降低了生产成本，即在同功率消耗下，产生更高的效率。
同时本发明利用多个LED灯之间的串并联关系，使得整个LED装置所需的总电压能满足安规要求，从而确保整个功能得以实现，增加了大型LED装置的可实际应用性。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种与透镜或球泡配合的LED装置，包括多个LED灯，其特征在于，该多个LED灯被分为至少一组，每组LED灯均在PCB板上构成电路回路，每组LED灯均具有至少一个位于中心区域的第一级LED灯以及至少两个位于周边区域的第二级LED灯，每一第二级LED灯均与第一级LED灯串接相连，该至少两个第二级LED灯之间呈并联相连，该第一级LED灯的功率大于第二级LED灯的功率。
2.如权利要求1所述的一种与透镜或球泡配合的LED装置，其特征在于，该每组灯管还具有多个位于周边区域的第三级LED灯，至少两个第三级LED灯对应于一个第二级LED灯并与该第二级LED灯相连，该第三级LED灯的功率小于第二级LED灯的功率。
3.如权利要求2所述的一种与透镜或球泡配合的LED装置，其特征在于，所述第二级LED灯或第三级LED灯中包括红色LED灯。
4.如权利要求1所述的一种与透镜或球泡配合的LED装置，其特征在于，各组LED灯均呈扇形排布。
5.如权利要求1所述的一种与透镜或球泡配合的LED装置，其特征在于，该多个LED灯包括红、绿、蓝三种LED灯以实现多彩变换控制。
6.如权利要求1所述的一种与透镜或球泡配合的LED装置，其特征在于，各组LED灯之间呈纯串联、混联或纯并联关系，并各组LED灯在串联总电压不超过安规的规定情况下采用最少的并联次数。
7.一种与透镜或球泡配合的LED灯的排布方法，其特征在于，包括如下步骤：
①将多个LED灯按照功率由大到小至少区分为第一级LED灯和第二级LED灯，并且将至少一个第一级LED灯和至少两个第二级LED灯电路连接构成一组，该至少两个第二级 LED灯之间并联相连，该第一级LED灯与第二级LED灯之间呈串联相连；
②将至少一个第一级LED灯放置在中心区域中，而将至少两个第二级LED灯放置在周边区域。
8.如权利要求7所述的一种与透镜或球泡配合的LED灯的排布方法，其特征在于，在步骤①中还区分出第三级LED灯，该第三级LED灯的功率小于第二级LED灯的功率，至少两个第三级LED灯对应于一个第二级LED灯并与该第二级LED灯相连，第三级LED灯之间并联相连。
9.如权利要求7所述的一种与透镜或球泡配合的LED灯的排布方法，其特征在于，该多个LED灯包括红、绿、蓝三种LED灯以实现多彩变换控制。
10.如权利要求7所述的一种与透镜或球泡配合的LED灯的排布方法，其特征在于，在步骤①中，各组LED灯之间呈纯串联、混联或纯并联关系，并各组LED灯在串联总电压不超过安规的规定情况下采用最少的并联次数。
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