CN103090282A - 一种led吸顶灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED吸顶灯，包括底盘、散热盘、布置LED的PCB、驱动电源及均光罩，散热盘固定安装在底盘下表面，均光罩安装在底盘下部，其特征在于：在散热盘的下盘面固定安装反光纸，所述布置LED的PCB为柔性PCB，该布置LED的PCB固定于散热盘外周立沿内表面形成与散热盘垂直的环形LED-PCB。本发明的LED吸顶灯结构设计科学合理，具有光效好、无污染、寿命长的优点；同时具有成本低、重量轻、便于安装的优点；而且还具有散热性好，发光均匀度好的优点，是一种具有价高创新性的LED吸顶灯。

Description

一种LED吸顶灯

技术领域

本发明涉及吸顶灯，特别是一种LED吸顶灯。

背景技术

吸顶灯是家居照明、商业照明中最常用的一种灯具，在人们的生活中起到不可或缺的作用。在市场上目前应用的有传统吸顶灯、LED面板灯和LED背打光吸顶灯。其中，传统吸顶灯的发光体主要是利用环形日光灯管进行照明，其寿命通常只有3000-5000小时，寿命较短；而且，灯具中间区域比较暗，整灯发光效率比较差；另外，冷阴极管发光含汞，对环境有破坏，目前世界上已有取消含汞光源生产销售的趋势。

LED面板灯包括框形铝合金外壳（散热器与灯槽）、LED灯条、扩散板、导光板、反光片或反光膜和后盖。扩散板、导光板、反光纸和后盖依次排列安装在框形铝合金外壳内，LED灯条安装在铝合金外壳周边的灯槽内并位于扩散板内上部，LED灯条的驱动电源一般为外置。LED面板灯通过侧打光，利用导光板和反光纸将光均匀发射到面板灯的发光面。其中，导光板是将LED发出的线光源转变为面光源，反光纸是将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。LED面板灯具有材料环保、功耗小，发光效率高、照明亮度高等优点，是一种高端照明工具。但是，LED面板灯中的重要部件——导光板和铝合金外壳价格很高且重量较大，这样就导致面板灯的成本增加，重量增加的两大弊端，一定程度地阻碍LED灯的推广应用。

LED背打光吸顶灯是通过布满LED的PCB板从背部打光直射在吸顶灯的面罩上，由于吸顶灯的驱动电源必须是内置于灯罩内部的，它不可避免的主要弊端是：1、如果使用大面积的LED-PCB版，则驱动电源要置于PCB板的后面，这样就会使背打光吸顶灯的PCB板距离吸顶灯面罩过近，导致吸顶灯发光面的中间很亮边缘很暗，整个灯的发光面出现极不均匀的现象；由于布满LED的PCB板是直接安装在灯体中，所以没有散热器直接给LED散热，这样就会增加LED光衰的速度，缩短寿命；而且，使用大面积的LED-PCB板的面积很大，从而导致灯具的成本增加，产品的价格高，不利于产品的推广应用。2. 如果使用小面积的PCB版集中布置LED，并且使用铝制散热器为集中放置的LED-PCB散热，带有散热器的LED -PCB放置在吸顶灯中间，驱动电源置于PCB板周边，这样的布局会使吸顶灯中心区域明显较亮而边缘暗。导致灯具发光很不均匀。3. 如果使用环形LED- PCB板，像传统的灯管一样布局，驱动电源置于灯的中间，这样的布局会使吸顶灯沿环形局部亮而中间暗，导致灯具发光也很不均匀。而且环形PCB板的中心掏空部分被闲置浪费，成本很高。4. LED背打光吸顶灯的光线大部分直接投射并穿过面罩，入射角度基本在90度左右，反射和漫反射的光线非常少，如果LED与面罩距离近则会出现亮斑，发光不均匀；如果距离远则灯的亮度较差，发光效率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LED吸顶灯，其无需导光板即可实现发光效率高、照明效果好的目的，从而降低生产成本及产品重量，同时具有材料环保、功耗小、使用寿命长的优点。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种LED吸顶灯，包括底盘、散热盘、布置LED的PCB、驱动电源及均光罩，散热盘固定安装在底盘下表面，均光罩安装在底盘下部，其特征在于：在散热盘的下盘面固定安装反光纸，所述布置LED的PCB为柔性PCB，该布置LED的PCB固定于散热盘外周立沿内表面形成与散热盘垂直的环形LED-PCB，所述驱动电源固定安装在散热盘的下盘面中心。

所述驱动电源固定安装在散热盘的下盘面中心。

所述驱动电源固定安装在底盘的外表面。

所述的布置LED的PCB采用导热垫贴附安装在散热盘的外周立沿内表面。

所述环形LED-PCB上LED的中心与反光纸的距离为3-10mm。

所述环形LED-PCB上相邻LED间的间距为30mm以内。

所述环形LED-PCB上LED的中心与均光罩最低点的距离为3-10cm。

所述环形LED-PCB的直径为250-450mm。

所述均光罩为圆形弧面均光罩，或者为圆形平面均光罩。

所述的均光罩的透光率在70-90%。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的LED吸顶灯，通过环形的LED-PCB向内形成120度角的侧光，以及通过散热盘上的反光纸将侧光多角度（特别是大角度）的反射到均光罩上，再利用均光罩对部分光线的反射和漫反射作用，在均光罩与散热盘之间形成光混空间，使得无论从正面还是侧面看，灯具发光都极为均匀，从而实现无需导光板即可获得极佳照明效果的目的，进而大幅降低吸顶灯成本。

2、本发明的LED吸顶灯，基于环形LED-PCB的垂直安装结构，并结合反光纸的利用，环形LED-PCB上LED所发出的120度光线，能够实现多次的反射，反光纸可实现对垂直环形LED-PCB所发出光线的95-99%反射，不同角度反射光线在均光罩上的反射位置互相配合，形成互补，从而形成均匀、高亮度的发光效果。由此以来，垂直安装的环形LED-PCB可形成较环形背打光LED-PCB更加均匀、更加大面积，且亮度更高的光线，实现采用较少LED，即可满足吸顶灯亮度要求的目的。

3、本发明的LED吸顶灯，将环形LED-PCB直径，以及环形LED-PCB与散热盘、均光罩之间的安装尺寸进行合理设置，能够使均光罩承接于垂直环形LED-PCB所发出的光线最均匀亮度最佳处，最终实现吸顶灯光线明亮、柔和。

4、本发明的LED吸顶灯，不需要导光板，在降低成本同时，还有效降低产品的总体重量，更加便于运输及安装。

5、本发明的LED吸顶灯，其LED-PCB贴附在散热盘的外周立沿内表面，此散热盘为铝质，可以快速、良好的散去LED的热量，从而保证LED的超长使用寿命。

6、本发明的LED吸顶灯，驱动电源安装在散热盘的下盘面中心位置，处于中心位置的驱动电源在其四周环形布置的LED的多角度照射下呈现无阴影状态，从而保证灯具发光均匀性，保证光照效果；试验证明，垂直安装的环形LED-PCB可实现背打光环形LED-PCB无法实现的消除驱动电源阴影的作用。

7、本发明的LED吸顶灯，其底盘及均光罩等灯体主要部件均可以与传统的吸顶灯共用，从而有效减轻开发成本，也可以直接替换传统光源套件的环形日光灯管。

8、本发明的LED吸顶灯结构设计科学合理，解决了传统吸顶灯寿命低，光效差，环境破坏的缺点，具有光效好、无污染、寿命长的优点；同时，改变了LED面板灯的成本高，重量大，安装操作困难的缺点，具有成本低、重量轻、便于安装的优点；而且，也改变了LED背打光吸顶灯发光均匀度差、成本高、散热差缺点，具有发光均匀度好、成本低、散热性好的优点，是一种具有价高创新性的LED吸顶灯。

附图说明

图1为本发明的立体爆炸图；

图2为本发明的结构示意图（剖视图）；

图3为环形LED-PCB上的LED的顶端发射光线的原理图；

图4为环形LED-PCB上的LED的底端发射光线的原理图；

图5为环形LED-PCB上的LED的中部发射光线的原理图；

图6为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图；

图7为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图；

图8为环形LED-PCB上的LED的顶端发射光线的原理图（驱动电源位于底盘外表面）；

图9为环形LED-PCB上的LED的底端发射光线的原理图（驱动电源位于底盘外表面）；

图10为环形LED-PCB上的LED的中部发射光线的原理图（驱动电源位于底盘外表面）；

图11为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图（驱动电源位于底盘外表面）。

附图标记说明：

1-均光罩、2-驱动电源、3-布置LED的PCB、4-导热垫、5-反光纸、6-散热盘、

7-立沿、8-底盘、9-顶端光线、10-底端光线、11-中部光线、12-任意角度光线。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

一种LED吸顶灯，包括底盘(8)、散热盘(6)、布置LED的PCB(3)、驱动电源(2)及均光罩(1)。散热盘(6)采用均布的螺丝固定安装在底盘(8)下表面，均光罩(1)通过螺纹旋装在底盘(8)下部。

本LED吸顶灯的创新之处在于：

如图1、2中所示，在散热盘(6)的下盘面采用双面胶、导热硅胶等粘合物固定安装一层反光纸(5)。布置有LED的PCB(3)为柔性PCB，该布置LED的PCB(3)固定于散热盘(6)外周立沿(7)内表面形成与散热盘垂直的环形LED-PCB，且布置LED的PCB(3)采用导热垫(4)贴附安装在散热盘(6)的外周立沿(7)内表面。LED灯可采用各种形式的LED，如SMD贴片式等。驱动电源(2)采用螺丝固定安装在散热盘(6)的下盘面中心，所述均光罩(1)为圆形弧面均光罩，或者为圆形平面均光罩。

环形LED-PCB上LED的中心与反光纸的距离为3-10mm。环形LED-PCB上相邻LED间的间距为30mm以内，超过30mm发光不均匀。环形LED-PCB上LED的中心与均光罩最低点的距离为3-10cm。环形LED-PCB的直径为 250-450mm。所述的均光罩的透光率在70-90%。

本发明的LED吸顶灯，基于环形LED-PCB的垂直安装结构，并结合反光纸、均光罩的利用，可实现对垂直安装的环形LED-PCB所发出120度光线完全有效利用的目的。

由于环形LED-PCB可实现自其板面向灯具中心部位的120度侧打光，一部分光线直射到均光罩，一部分光线通过反光纸以及电源从多个角度（特别是大倾斜角度）多次的反射到均光罩上，此时均光罩发光较均匀，再利用均光罩不完全透光的性质以及大倾斜角度入射会产生反射和慢反射现象，均光罩对部分光线进行的反射和漫反射，在均光罩与散热盘之间形成光混空间，经反光纸、电源及均光罩多次的反光作用，可有效实现不同角度光线的高效互补作用，实现均光罩光线明亮均匀。

电源的外壳颜色优选白色，也可以在电源外壳四周环绕一层反光纸，增加反射效果。

其具体的光线互补原理如下：

如图3中所示，为环形LED-PCB上的LED的顶端发射光线的原理图，可见，顶端光线（9）直接发射至均光罩，一部分光线透射出均光罩，一部分由均光罩反射回至反光纸，并经反射纸、均光罩多次反射，在均光罩表面形成分散的光线。

如图4中所示为，为环形LED-PCB上的LED的底端发射光线的原理图，可见，底端光线（10）直接发射至反光纸，首先由反光纸反射纸均光罩，一部分光线透射出均光罩，一部分光线由均光罩反射回反光纸，并经反光纸、均光罩多次反射，在均光罩表面形成分散的光线。

如图5中所示，为环形LED-PCB上的LED的中部发射光线的原理图，中部光线（11）发射至灯具中心的驱动电源表面，由驱动电源表面进行反射至均光罩的边缘位置，一部分光线再由均光罩的边缘反射回至均光罩的中部位置。

如图6中所示，为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图，图中包括从LED顶端光线、底端光线及两条任意角度光线（12）的光路图。

如图7中所示，为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图，图中包括从LED顶端光线、底端光线、中部光线及两条任意角度光线（12）的光路图。

可见，基于环形LED-PCB的垂直安装结构，并结合反光纸的利用，环形LED-PCB上LED所发出的120度光线，能够实现多次的反射，反光纸可实现对垂直环形LED-PCB所发出光线的95-99%反射，不同角度反射光线在均光罩上的反射位置互相配合，形成互补，从而形成均匀、高亮度的发光效果。

由此以来，垂直安装侧打光的环形LED-PCB可形成较环形背打光LED-PCB更加均匀、更加大面积，且亮度更高的光线，实现采用较少LED，既可满足吸顶灯高发光效率的要求，也可满足吸顶灯通体均匀发光的视觉要求的目的。

实施例2

一种LED吸顶灯，包括底盘(8)、散热盘(6)、布置LED的PCB(3)、驱动电源(2)及均光罩(1)。散热盘(6)采用均布的螺丝固定安装在底盘(8)下表面，均光罩(1)通过螺纹旋装在底盘(8)下部。

在散热盘(6)的下盘面采用双面胶、导热胶等粘合物固定安装一层反光纸(5)。布置有LED的PCB(3)为柔性PCB，该布置LED的PCB(3)固定于散热盘(6)外周立沿(7)内表面形成与散热盘垂直的环形LED-PCB，且布置LED的PCB(3)采用导热垫(4)贴附安装在散热盘(6)的外周立沿(7)内表面。LED灯可采用各种形式的LED，如SMD贴片式等。，所述均光罩(1)为圆形弧面均光罩，或者为圆形平面均光罩。本实施例中，驱动电源位于灯具外部。如图8-11中所示，驱动电源(2)采用螺丝固定安装在底盘(8)的外表面中心部位。

环形LED-PCB上LED的中心与反光纸的距离为3-10mm。环形LED-PCB上相邻LED间的间距为30mm以内，超过30mm发光不均匀。环形LED-PCB上LED的中心与均光罩最低点的距离为3-10cm。环形LED-PCB的直径为 250-450mm。所述的均光罩的透光率在70-90%。

本发明的LED吸顶灯，基于环形LED-PCB的垂直安装结构，并结合反光纸、均光罩的利用，可实现对垂直安装的环形LED-PCB所发出120度光线完全有效利用的目的。

由于环形LED-PCB可实现自其板面向灯具中心部位的120度侧打光，一部分光线直射到均光罩，一部分光线通过反光纸从多个角度（特别是大倾斜角度）多次的反射到均光罩上，此时均光罩发光较均匀，再利用均光罩不完全透光的性质以及大倾斜角度入射会产生反射和慢反射现象，均光罩对部分光线进行的反射和漫反射，在均光罩与散热盘之间形成光混空间，经反光纸及均光罩多次的反射作用，可有效实现不同角度光线的高效互补作用，实现均光罩发光更明亮、更均匀，其具体的光线互补原理如下：

如图8中所示，为环形LED-PCB上的LED的顶端发射光线的原理图，可见，顶端光线（9）直接发射至均光罩，一部分光线透射出均光罩，一部分由均光罩反射回至反光纸，并经反射纸、均光罩多次反射，在均光罩表面形成分散的光线。

如图9中所示，为环形LED-PCB上的LED的底端发射光线的原理图，可见，底端光线（10）直接发射至反光纸，首先由反光纸反射纸均光罩，一部分光线透射出均光罩，一部分光线由均光罩反射回反光纸，并经反光纸、均光罩多次反射，在均光罩表面形成分散的光线。

如图10中所示，为环形LED-PCB上的LED的中部发射光线的原理图，中部光线（11）发射至均光罩的边缘位置，一部分光线再由均光罩的边缘反射回至均光罩的中部位置。

如图11中所示，为环形LED-PCB上多个角度发射出的光线的综合互补原理图，图中包括从LED顶端光线、底端光线及中部光线的光路图。

可见，基于环形LED-PCB的垂直安装结构，并结合反光纸的利用，环形LED-PCB上LED所发出的120度光线，能够实现多次的反射，反光纸可实现对垂直环形LED-PCB所发出光线的95-99%反射，不同角度反射光线在均光罩上的反射位置互相配合，形成互补，均光罩与散热盘之间形成光混空间，从而形成均匀、高亮度的发光效果。

由此以来，垂直安装侧打光的环形LED-PCB可形成较环形背打光LED-PCB更加均匀、更加大面积，且亮度更高的光线，实现采用较少LED，既可满足吸顶灯高发光效率的要求，也可满足吸顶灯通体均匀发光的视觉要求的目的。

经过测试，LED中心和反光纸的距离，与整灯发光效率成反比关系，即距离越近，发光效率越高，尤其距离在3毫米时，发光效率最好：

本LED吸顶灯具有良好的照明效果，见以下实验数据：

对比产品：产品1、欧司朗 T8型  32瓦吸顶灯（环形）

产品2、飞利浦 T5型  32瓦吸顶灯（环形）

产品3、本发明的LED吸顶灯 19瓦（环形）

产品4、LED面板灯300*600  19瓦（方形）

可见，本发明的LED吸顶灯具有最佳的发光效率。而且，符合能源之星认证标准（按照能源之星认证标准，LED灯发光效率应在50流明/瓦以上）。

本发明的LED吸顶灯，可根据产品对出光效率的不同要求选择均光罩。可采用高透光率材料（透光率在70-75%），也可采用超高透光率材料（透光率在90%），超高透光率材料均光罩的均光效果不如高透光率材料均光罩，且成本较高。

本发明的LED吸顶灯，可采用弧面形或平面型均光照，均其可起到均光、防眩光作用。均光罩的透光率在70-90%，均光罩每个厂商生产的参数略有不同。本发明的所采用的LED吸顶灯寿命30000小时以上，T5、T8三基色节能灯寿命一般2000-3000小时，LED吸顶灯的寿命是普通节能灯的10倍，但成本只有普通节能灯的约2倍。由于减少了导光板、铝合金框架，LED吸顶灯的成本仅为LED面板灯的1/2，而LED吸顶灯的发光效率可以达到LED面板灯的95%以上。

Claims (10)

1.一种LED吸顶灯，包括底盘、散热盘、布置LED的PCB、驱动电源及均光罩，散热盘固定安装在底盘下表面，均光罩安装在底盘下部，其特征在于：在散热盘的下盘面固定安装反光纸，所述布置LED的PCB为柔性PCB，该布置LED的PCB固定于散热盘外周立沿内表面形成与散热盘垂直的环形LED-PCB。

2. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述驱动电源固定安装在散热盘的下盘面中心。

3. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述驱动电源固定安装在底盘的外表面。

4. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述的布置LED的PCB采用导热垫贴附安装在散热盘的外周立沿内表面。

5. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述环形LED-PCB上LED的中心与反光纸的距离为3-10mm。

6. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述环形LED-PCB上相邻LED间的间距为30mm以内。

7. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述环形LED-PCB上LED的中心与均光罩最低点的距离为3-10cm。

8. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述环形LED-PCB的直径为250-450mm。

9. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述均光罩为圆形弧面均光罩，或者为圆形平面均光罩。

10. 根据权利要求1所述的LED吸顶灯，其特征在于：所述的均光罩的透光率在70-90%。

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