CN103826361A - 一种led cob可控温度系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LED COB可控温度系统，包括基板和设置于基板上的基板电路线路，所述基板电路线路包括LED发光芯片电路和温度感知控流电路；二者通过封装胶封装于基板上；其中，所述温度感知控流电路监控所述LED发光芯片电路整体温度，所述LED发光芯片电路工作温度超过设计值时，所述温度感知控流电路自动感知温度的变化并启动调节电路减小电流，待温度降低至设计值使，恢复电流。该LED COB可控温度系统，结构简单、生产方便，可以根据产品使用环境和寿命要求将产品的工作温度设定在可靠范围内，很大程度上减少了温度对LED COB的影响，大大提升LED COB产品可靠性、性能及寿命。

Description

一种LED COB可控温度系统

技术领域

本发明涉及LED COB技术领域，具体地，涉及一种LED COB可控温度系统。 

背景技术

现有LED作为第四代光源，因其节能、环保、长寿命、成本相对较低，等优点极具发展前景。但因为LED的通性对温度极为敏感，LED是采用蓝色芯片涂覆荧光粉制造白光技术，这种技术在原理上是可以产生效果较好的白光，但是在使用过程中由于对环境的适应能力较弱，造成理论与实际产品的差异，这种差异的产生很大程度上是因为LED热积温对芯片、荧光粉、胶水的影响而产生的。 

LED的结温升高时会影响芯片的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)、以及色度、电气参数、可靠性等。LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低，产生明显的光衰，并造成损坏。LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越低，直到最后熄灭。COB光源较传统LED光源相比较，功率更大，发光密度更高，发热量更大，温度对其产品性能影响甚大，因此对LED COB光源的工作温度进行控制尤为重要。 

以目前国内外的照明应用发展来看，在照明灯具中设置有温度感知制系统的产品设计复杂，成本较高，无法大面积推广。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种LED COB可控温度系统。 该LED COB可控温度系统结构简单、生产方便，可以根据产品使用环境和寿命要求将产品的工作温度设定在可靠范围内，很大程度上减少了温度对LED COB的影响，大大提升LED COB产品可靠性、性能及寿命。 

本发明的技术方案如下：一种LED COB可控温度系统，包括基板和设置于基板上的基板电路线路，所述基板电路线路包括LED发光芯片电路和温度感知控流电路；所述LED发光芯片电路和所述温度感知控流电路通过封装胶封装于基板上；其中，所述温度感知控流电路监控所述LED发光芯片电路整体温度，所述LED发光芯片电路工作温度超过设定的监测温度值时，所述温度感知控流电路自动感知温度的变化并启动调节电路减小电流，待温度降低至设定的监测温度值时，恢复电流。 

所述温度感知控流电路具有限流IC晶片，该限流IC晶片用金属引线键合与所述基板电路线路连通，所述限流IC晶片有3个电极端：输入端、输出端和控制端，所述控制端设有串联电阻来调节所述输出端口输出电流。 

所述控制端的串联电阻由并联的固定电阻和热敏电阻组成；所述固定电阻调节产品最大输入、输出电流；所述热敏电阻安置于所述LED发光芯片电路热敏感区域，并控制产品极限工作温度；所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，所述LED发光芯片电路工作温度超过设定的监测温度值，所述热敏电阻阻值呈现出阶跃性的增加，从而减小所述LED COB可控温度系统的输出电流，从而降低系统输入功率减少发热。 

所述LED发光芯片电路与所述温度感知控流电路串联连接，通过所述温度感知控流电路对电流的调节来控制整个系统的输入功率达到控制温度的目的。 

所述LED发光芯片电路由LED蓝光芯片用金属引线通过串并连接的形式组成。 

所述封装胶为荧光硅胶。所述LED发光芯片电路与所述温度感知控流电路使用所述荧光硅胶加荧光粉封装，所述封装胶是为了保护所述基板上的各 个线路。 

LED发光芯片电路以基板为中心均匀分布在基板电路线路上。 

本发明的有益效果为：本发明所述LED COB可控温度系统，内部设有温度感知控流电路监测外部电压波动变化而造成的功耗变化产生的热量变化。当系统温度超过设定的监测温度值时，温度感知控流电路的控制端启动调节电路，增加电阻减小电流，待系统温度与设定的的监测温度值平衡时，电流慢慢恢复。本发明所述LED COB可控温度系统中温度监测与电路微调这两个动作是同时工作的步骤、通过控制系统温度的变化从而避免灯珠使用环境超过结温的要求造成加速光哀，极大的保证了本产品在应用过程中的性能安全，完全可以将本产品的使用寿命提升到10万小时以上。本发明所述LED COB可控温度系统结构简单、生产方便，可以根据产品使用环境和寿命要求将产品的工作温度设定在可靠范围内，很大程度上减少了温度对LED COB的影响，大大提升LED COB产品可靠性、性能及寿命。 

附图说明

图1为本发明所述LED COB可控温度系统的结构平面图。 

图2为本发明所述LED COB可控温度系统的结构剖面图。 

图3为本发明所述LED COB可控温度系统的度感知控流电路图。 

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。 

如图1和图2所示，一种LED COB可控温度系统，包括基板和设于基板上的基板电路线路1；所述基板电路线路上设有LED发光芯片电路2和温度感知控流电路3。所述LED发光芯片电路2和所述温度感知控流电路3通过封装胶4封装于基板上。 

其中，所述温度感知控流电路3控制整个所述LED COB可控温度系统的电流。电流先通过所述温度感知控流电路3，再经过LED发光芯片电路2使所述LED COB可控温度系统正常工作。当所述LED发光芯片电路2正常工作过程中，所述LED COB可控温度系统的电路温度超过设定的监测温度值时，所述温度感知控流电路3自动感知温度的变化，并启动调节电路减小电流，待电路温度与设定的监测温度值平衡时，电流慢慢恢复。所述温度感知控流电路3的温度监测与电路微调这两个动作是同时工作的步骤。 

本发明所述的LED COB可控温度系统中，所述LED发光芯片电路2与所述温度感知控流电路3串联连接，通过所述温度感知控流电路3对电流的调节来控制整个系统的输入功率达到控制温度的目的。所述LED发光芯片电路2由LED蓝光芯片用金属引线通过串并连接的形式组成。LED发光芯片电路2以基板1为中心均匀分布在基板电路线路1上，这样的设计是为了使LED光源发光密度够均匀，照明效果更舒适。 

如图3所示，所述温度感知控流电路3具有限流IC晶片301。该限流IC晶片301用粘胶剂粘接到基板上，用金属引线键合与基板电路线路1连通。所述限流IC晶片301有3个电极端：输入端302、输出端304和控制端303。所述控制端303设有串联电阻来调节所述输出端口输出电流。所述串联电阻由并联的固定电阻305和热敏电阻306组成。所述固定电阻305使用导电粘胶剂粘接到基板上并与限流IC晶片301连通调节产品最大输入、输出电流；所述热敏电阻306安置于所述LED发光芯片电路热敏感区域，使用导电粘胶剂粘接到基板上并与限流IC晶片301连通并控制产品极限工作温度。所述限流IC晶片301、固定电阻305和热敏电阻306共同组成温度感知控流电路3。 

恒流电流先经过所述温度感知控流电路3，电流从限流IC晶片301输入端302输入，输出端304输出，电流的大小由控制端303接收的信号决定，在基板温度敏感区域增加一个正温度系数热敏电阻器306，如图3所示,此热敏电阻306与输出端固定电阻305并联，并联后的电阻来调节限流IC301的 输出端304的输出电流，用控制产品输入功率的形式来控制温度。 

控制端303的电阻计算公式如下： 

$R_{303}=\frac{R_{303}*R_{306}}{R_{305}+R_{306}}\left(\mathrm{\Ω}\right)$

输出端304的电流计算公式如下： 

$I_{304}=\frac{2.6}{\frac{R_{305}*R_{306}}{R_{305}+R_{306}}}\left(A\right)$

综上所述，本产品的整体输入功率如下: 

$P=I_{304}*V=\frac{V*0.6}{\frac{R_{305}*R_{306}}{R_{305}+R_{306}}}\left(w\right)$

根据由以上公式，调节电路输入功率的关键器件为控制端303的固定电阻305和热敏电阻306，固定电阻305为固定值，热敏电阻306为正温度系数热敏电阻，工作原理是当产品超过一定的温度(热敏电阻306居里温度)时，其电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。根据以上原理，产品通过适当的选取固定电阻305和热敏电阻306的参数，当工作温度超过设计温度时，热敏电阻306电阻增高，由于固定电阻305和热敏电阻306并联，控制端303的电阻小幅度增长，以此对经过限流IC301的电流进行调节，由以上公式，产品输入电流调节减小，且产品输入电压不变，输入功率就会相应降低，再根据LED的热效应与LED的功率成正比的关系，产品产生的热量相应会减少，通过自身的散热所以工作温度相应会降低，最终达到平衡，温度监测与电路微调这两个动作是同时工作的步骤，最终平衡温度必须在设计范围内。 

在本实施例中，LED发光芯片电路2由LED蓝光芯片用金属引线串并连 接的形式组成，并将其固定在所述基板上的高反光材料为底层的碗杯中，此结构有极良好的导热效果，碗杯底层的高反光材料能将LED的所发光源最大限度的反射出碗杯，极大地提升COB产品的出光效率； 

在本实施例中，LED发光芯片电路2与温度感知控流电路3使用封装胶4加荧光粉封装，所述封装胶4是为了保护所述基板上的各个线路。 

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。 

Claims (7)

1.一种LED COB可控温度系统，包括基板和设置于基板上的基板电路线路，其特征在于，所述基板电路线路包括LED发光芯片电路和温度感知控流电路；所述LED发光芯片电路和所述温度感知控流电路通过封装胶封装于基板上；其中，所述温度感知控流电路监控所述LED发光芯片电路整体温度，所述LED发光芯片电路工作温度超过设定的监测温度值时，所述温度感知控流电路自动感知温度的变化并启动调节电路减小电流，待温度降低至设定的监测温度值时，恢复电流。 

2.如权利要求1所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，所述温度感知控流电路具有限流IC晶片，该限流IC晶片用金属引线键合与所述基板电路线路连通，所述限流IC晶片有3个电极端：输入端、输出端和控制端，所述控制端设有串联电阻来调节所述输出端口输出电流。 

3.如权利要求2所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，所述控制端的串联电阻由并联的固定电阻和热敏电阻组成；所述固定电阻调节产品最大输入、输出电流；所述热敏电阻安置于所述LED发光芯片电路的热敏感区域，并控制产品极限工作温度；所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，所述LED发光芯片电路工作温度超过设计值，所述热敏电阻阻值呈现出阶跃性的增加，从而减小所述LED COB可控温度系统的输出电流，从而降低系统输入功率减少发热。 

4.如权利要求1-3任一向所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，所述LED发光芯片电路与所述温度感知控流电路串联连接，通过所述温度感知控流电路对电流的调节来控制整个系统的输入功率从而控制电路温度。 

5.如权利要求2所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，所述LED发光芯片电路由LED蓝光芯片用金属引线通过串并连接的形式组成。 

6.如权利要求1所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，所述封装胶为荧光硅胶。 

7.如权利要求1所述的LED COB可控温度系统，其特征在于，LED发光芯片电路以基板为中心均匀分布在基板电路线路1上。 

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