CN103438378A - 大光通量大出光角的led灯管及其制造方法 - Google Patents

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一种大光通量大出光角的LED灯管，具有将电源引入COMMB-LED光源组件的供电部分、V型结构的散热传热铝型材支架部分的绝缘连接套，V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体安装在玻璃灯管管內，其特征在于：LED灯管的玻璃灯管内部沿灯管的长度方向布置有V型结构的导热传热铝型材，COMMB-LED光源组件被设置在V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上与导热传热铝型材紧密贴合接触，在灯管两端设置恒流电源，在COMMB-LED光源组件出光方向玻璃管内壁设置实现均光和不同色温、显指的扩散膜或荧光粉胶带。

Description

大光通量大出光角的LED灯管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种LED作发光体的LED灯管，尤其是一种以COMMB-LED光源组件为发光光源的大光通量大出光角的LED灯管。
背景技术
目前的LED灯管，多采用用导热胶将LED单颗灯珠作发光体沾贴到散热传热铝型材的支承平面上，铝型材与PC罩无缝扣合制作，而发光体大多采用PCB板印制电路作为独立灯珠的电路连接板，将发白光的LED通过PCB板上印制电路实现串联后形成低压模块再与恒流电源控制器相联接。就现有的LED作发光体的灯管来说，其发光体无论是采用矩形电极的直插式灯珠作发光体，还是采用PCB板式的铝基板上直接邦定LED芯片作发光体，由于PCB板的平面结构特性作为光源的发光角度一般均小于120℃，并且光通量仅能够实现1400Lm，尤其是照明光源的集成功率较大且散热处理方式的选择有限，使LED目光灯管要实现与现在汞触发日光灯管所实现的2200Lm的光通量的运用受到限制，在高亮度的使用环境中运用受到限制，为克服这种限制而采取的技术措施使加工难度增大的同时也使成本大幅上升。随着芯片每瓦流明数的提高，电流密度不断增大，散热问题已经成为LED发光体作为照明光源集成运用中，尤其是在日光灯灯管密闭使用条件下一个十分突出的问题，为了使LED的芯片结温控制在60℃以下，一般而言通常采用以下三种方式来实现结温的迅速外传，使日光灯壳体表面的热平衡温度达到要求：一、加大芯片贴合面背面的金属散热片的表面积，二、在封头端设置强制排风扇，三、在发光体与灯具壳体间填充冷却液。第一种方式对散热的改进有限，第二种方式增大了日光灯管的功耗且制造成本高，另外使用中的失效可能性增大，第三种方式虽然较好地解决了散热问题，但未对LED发光体集成的光的传播质量作有效改进。另一种LED灯管采用散热传热铝型材沿轴向内置于玻璃罩管内壁，使LED发光体直接与铝型材在同一平面内嵌口紧密贴合使镜面铝板上的热量迅速传到散热传热铝型材上，铝型材与玻璃罩有缝贴合制作，由于玻璃罩的传热性和透光性都高出PC罩较多使得LED作发光体和玻璃罩形成的封闭空间温度场匀匀，使得LED芯片的节点温度有了较大改善，但出光角度仍小于120℃，因此上述LED日光灯灯管均存在缺陷，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的是：一、利用V型结构的散热传热铝型材将以COMMB-LED光源组件(本光源已获得国家发明专利授权，授权公告号CN102032483B专利号Z1201010292946.1)呈V型布置，从而使COMMB-LED光源的出光角度由120℃增大到270℃。二、通过V型结构的散热传热铝型材的多散热筋的布置和并列布置的双COMMB-LED光源组件布置在不增加单位面积上的芯片热能堆集量的前题下增大出光光通量，降低每单位流明上的散热体的总体制造成本。三、将COMMB-LED光源出光方向设置在导热出光玻璃管內壁，且与光源相对的玻璃管内壁设置调色温、显指和均光的扩散膜，消除眩光和光斑。四、在设计结构上为避免震动坏损玻管，将支撑部件上的绝缘连接套设置自适应胶圈，再使其与导热传热铝型材机械固定连接；五、在灯管轴向两侧的铝壳盖头内将分置的电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片和功能模块。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一、一种大光通量大出光角的LED灯管，具有将电源引入COMMB-LED光源组件的供电部分、V型结构的散热传热铝型材支架部分的绝缘连接套，V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体安装在玻璃灯管管內，其特征在于：LED灯管的玻璃灯管内部沿灯管的长度方向布置有V型结构的导热传热铝型材，COMMB-LED光源组件被设置在V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上与导热传热铝型材紧密贴合接触，在灯管两端设置恒流电源，在COMMB-LED光源组件出光方向玻璃管内壁设置实现不同色温、显指和均光的扩散膜。
为了从设计结构上避免震动坏损玻管，将支撑部件上的绝缘连接套胶圈槽沿槽的圆周方向注入柔性热溶性胶体后，将塑料连接套与玻璃管嵌入，固化后制成自适应胶圈垫，再使其与导热传热铝型材机械固定连接；
在灯管轴向两侧的铝壳盖头内将分置的电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片和滤波电容模块的功能模块分别装入，再用引线导电连接两PCB板组件电极触点，使灯管装配和拆修方便的同时美化灯管外形，提高了系统可靠性和系统修复能力。
本发明的优选技术方案如下：
优选地，所述LED灯管的导热传热铝型材是V型结构的导热传热铝型材。
优选地，所述的LED灯管的光源是COMMB-LED光源组件，在V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上设置COMMB-LED光源组件。
优选地，在的LED灯管的两端还布置有实现对COMMB-LED光源组件进行恒流输入的电源。
优选地，所述的供电部分和支架部分包括铝壳外盖，安装在铝壳外盖上的用于引入外部电源的外接铜柱接线连盖，通过连接架安装在铝壳外盖内并与外接铜柱接线连盖连接恒流输入的电源，在铝壳外盖内安装有绝缘连接套，灯管安装在有绝缘连接套内。
优选地，在玻璃管的内壁贴合有用来实现不同显指、色温和均光的均匀涂覆荧光粉的荧光粉胶带。
优选地，在灯管端部和支撑部件之间设有自适应弹性密封圈。
附图说明
图1是大光通量大出光角的LED灯管结构图
图2是大光通量大出光角的LED灯管分拆图
图3是大光通量大出光角的LED灯管横向截面图
图4是具有荧光粉胶带组合件的大光通量大出光角的LED灯管分拆图
具体实施方式
具体实施方式包含以下步骤：
a、将固晶、焊线、点胶和外引电极点锡完成的COMMB-LED光源模条装入串并工装内，进行串并联锡焊连线；
b、用COMMB-LED光源模条将其装入V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上的COMMB-LED光源模条嵌槽內；
c、将扩散膜沿玻璃管的出光端的内壁轴向装入玻璃管内；
d、将V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体一起装入玻璃管内；
e、将支撑部件上的绝缘连接套胶圈槽沿槽的圆周方向注入柔性热溶性胶体后，将塑料连接套与玻璃管嵌入，固化后制成自适应胶圈垫，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接；
f、最后将装灯管轴向两侧的铝壳盖头内将分置的电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片模块分别装入，再用引线导电连接两PCB板组件电极触点，再将外接铜柱接线连盖连接后用端盖轴向锁紧螺钉锁紧端盖。
本发明采用V型结构的散热传热铝型材沿轴向内置于玻璃罩管内壁，使COMMB-LED光源组件与铝型材内嵌口紧密贴合使镜面铝板上的热量迅速传到散热传热铝型材上，铝型材与玻璃罩贴合制作，由于玻璃罩的传热性和透光性较高使得LED作发光体和玻璃罩形成的封闭空间温度场匀匀，从整个日光灯管的散热来看，芯片处的芯片结温的控制是关键，因此只要能将芯片的焦点热量迅速外传，就能够有效控制芯片结温，以通常使用的T8管20W为例，在环境温度25℃时腔内温度仅为50℃，这使得LED芯片的节点温度确能够保控制在70℃以下。
为了满足照明的显色性要求除了使用均匀混入荧光粉的球形透镜罩住LED芯片的COMMB-LED白光光源模条作为COMMB-LED光源组件与出光端的玻璃管內壁的均光扩散膜的组合件外，还可从采用不混入荧光粉的球形透镜罩住LED芯片的COMMB-LED蓝光光源模条作为COMMB-LED光源组件与出光端的玻璃管內壁的均匀涂覆荧光粉的光扩散膜的组合件，通过扩散膜的不同荧光粉的配比可以实现不同要求的显色性、色温和均光性要求。
针对LED作发光体的灯管的光源，采用PCB板印制电路，由于PCB板的制造工艺复杂，使其制造成本较高，制造过程对环境污染较大，为克服这种缺陷，本发明的一个优选实施方式中采用镜面铝板的镜面表面为芯片出光侧的COMMB-LED光源组件。
在灯管轴向两侧的铝铝壳盖头内设置电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片模块，节约了供电部分的成本，提高了系统可靠性。
通过上述四方面的改进，使目前LED日光灯管中的高密度集成的LED发光体在第二次配光，散热和光的传播质量上有了全面改进。其有益效果是：采用V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上设置COMMB-LED光源组件材沿轴向内置于玻璃罩管内壁，由于玻璃罩的传热性和透光性较高使得LED作发光体和玻璃罩形成的封闭空间无突变温度场，从而热平衡温度较低，从而使得LED芯片中的结温较低，同时由于对称V形布置的光源使LED日光灯管的发光角度120℃增大到270℃。由于采用COMMB-LED光源组件，可从方便地按发光体要求进行配光曲面设计，使得笫二次配光的要求在制作COMMB-LED光源模条得已方便实现，大大简化了后续制作工艺，在保证光源板质量的前提下降低了原材料成本，并且使出光端的出光效率得到有效提高。由于采用不混入荧光粉的球形透镜罩住LED芯片的COMMB-LED蓝光光源模条作为COMMB-LED光源组件与出光端的玻璃管內壁的均匀涂覆荧光粉的荧光粉胶带组合件，通过荧光粉胶带的不同荧光粉的配比可以十分方便地满足不同要求的显色性、色温和均光性要求。
本发明内容结合以下实施例作进一步的说明，但发明的内容不仅限于实施例中涉及内容。
具体实施例
如图1、2所示，一种大光通量大出光角的LED灯管，包括：1、端盖锁紧螺钉，用以完成LED日光灯管外接铜柱接线连盖与铝壳盖头联接；2、外接铜柱，引入市电的同时实现灯管与灯架的钢性联接；3、外接铜柱接线连盖，作为LED日光灯管中外接铜柱的支承体和灯管的轴向封盖；4、铝壳盖头，用作COMMB-LED光源组件的恒流电源的散热体和塑料过渡套的连接件；5、过渡套紧定螺钉，用来完成塑料过渡套、铝壳盖头和外接铜柱接线连盖的钢性连接；6、恒流电源，用作COMMB-LED光源组件作恒流供电；7、塑料过渡套，是玻璃管和恒流电源钢性支撑体；8、自适应胶圈垫，实现V型结构的导热传热铝型材机械固定连接并弹性支撑玻璃管；9、V型结构的导热传热铝型材与承载COMMB-LED光源组件并充当光源的散热；10、COMMB-LED光源组件，是大光通量大出光角的LED灯管的发光源；11、扩散膜，实现COMMB-LED光源组件出光的均光；12、玻璃管，扩散膜和V型结构的散热传热铝型材支架部分的绝缘连接套和V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体的承载体和二次光学透镜。
本发明的另一实施例，如图4所示，一种大光通量大出光角的LED灯管，包括：1、端盖锁紧螺钉，用以完成LED日光灯管外接铜柱接线连盖与铝壳盖头联接；2、外接铜柱，引入市电的同时实现灯管与灯架的钢性联接；3、外接铜柱接线连盖，作为LED日光灯管中外接铜柱的支承体和灯管的轴向封盖；4、铝壳盖头，用作COMMB-LED光源组件的恒流电源的散热体和塑料过渡套的连接件；5、过渡套紧定螺钉，用来完成塑料过渡套、铝壳盖头和外接铜柱接线连盖的钢性连接；6、恒流电源，用作COMMB-LED光源组件作恒流供电；7、塑料过渡套，是玻璃管和恒流电源钢性支撑体；8、自适应胶圈垫，实现V型结构的导热传热铝型材机械固定连接并弹性支撑玻璃管；9、V型结构的导热传热铝型材与承载COMMB-LED光源组件并充当光源的均热散热体；10、COMMB-LED光源组件，是大光通量大出光角的LED灯管的发光源；11、玻璃管，扩散膜和V型结构的散热传热铝型材支架部分的绝缘连接套和V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体的承载体和二次光学透镜；12、荧光粉胶带，实现的COMMB-LED蓝光光源发出的蓝光和荧光粉涂层混光后发出白光；13、荧光粉涂层，实现不同要求的显色性、色温和均光性要求。
具体实施方式，包含以下步骤：
a、将固晶、焊线、点胶和外引电极点锡完成的蓝光COMMB-LED光源模条装入串并工装内，进行串并联锡焊连线；
b、将蓝光COMMB-LED光源模条将其装入V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上的COMMB-LED光源模条嵌槽內；
c、将荧光粉胶带沿玻璃管的出光端的内壁轴向装入玻璃管内；
d、将V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体一起装入玻璃管内；
e、将支撑部件上的绝缘连接套胶圈槽沿槽的圆周方向注入柔性热溶性胶体后，将塑料连接套与玻璃管嵌入，固化后制成自适应胶圈垫，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接；
f、最后将装灯管轴向两侧的铝壳盖头内将分置的电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片模块分别装入，再用引线导电连接两PCB板组件电极触点，再将外接铜柱接线连盖连接后用端盖轴向锁紧螺钉锁紧端盖。

Claims (5)

1.一种大光通量大出光角的LED灯管，具有将电源引入COMMB-LED光源组件的供电部分、V型结构的散热传热铝型材支架部分的绝缘连接套和V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体安装在玻璃灯管管內，其特征在于：LED灯管的玻璃灯管内部沿灯管的长度方向布置有V型结构的导热传热铝型材。 
2.根据权利要求1所述的大光通量大出光角的LED灯管，其特征在于：，COMMB-LED光源组件被设置在V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上与导热传热铝型材紧密贴合接触。 
3.根据权利要求1或2所述的大光通量大出光角的LED灯管，其特征在于：在COMMB-LED光源组件出光方向玻璃管内壁设置扩散膜。 
4.根据权利要求1或2所述的大光通量大出光角的LED灯管，其特征在于：在COMMB-LED蓝色光源组件出光方向玻璃管内壁设置荧光粉胶带。 
5.一种制造权利要求1至4所述的大光通量大出光角的LED灯管，包含以下步骤： 
a、将固晶、焊线、点胶和外引电极点锡完成的蓝光COMMB-LED光源模条装入串并工装内，进行串并联锡焊连 线； 
b、将蓝光COMMB-LED光源模条将其装入V型结构的导热传热铝型材的两对称斜面上的COMMB-LED光源模条嵌槽內； 
c、将荧光粉胶带沿玻璃管的出光端的内壁轴向装入玻璃管内； 
d、将V型结构的散热传热铝型材和COMMB-LED光源组件的组合体一起装入玻璃管内； 
e、将支撑部件上的绝缘连接套胶圈槽沿槽的圆周方向注入柔性热溶性胶体后，将塑料连接套与玻璃管嵌入，固化后制成自适应胶圈垫，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接； 
f、最后将装灯管轴向两侧的铝壳盖头内将分置的电源整流和PFC值补偿模块和驱动芯片模块分别装入，再用引线导电连接两PCB板组件电极触点，再将外接铜柱接线连盖连接后用端盖轴向锁紧螺钉锁紧端盖。 
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