CN105072776B - 含电源驱动的一体化cob光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了含电源驱动的一体化COB光源。其中,一体化COB光源包括:铝基板,所述铝基板上设置有光源模块和电源驱动模块,所述光源模块包括若干LED晶片组,所述电源驱动模块围绕所述光源模块设置、且具有与LED晶片组数量对应的驱动控制端;所述LED晶片组上覆盖有荧光粉,所述电源驱动模块根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组。本发明使用了铝基板,能有效将光源和电子元件产生的热量导出、散热性能好。同时通过将光源模块和电源驱动模块设置在同一块基板上,不会出现电源与光源不匹配的现象,而且节省了组装工序,提高了产品良率,降低了人力、物力成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明产品,特别涉及含电源驱动的一体化COB光源。
背景技术
目前的COB照明方案中,为了驱动COB模组发光,需要增加一个驱动电路,产生合适的驱动电流与电压,而COB模组在持续发光时,目前通用的灯具结构中,其COB模组光源与驱动电路部分隔离分开组装的。因为各组成部件构造独立,COB模组和驱动电路均需要单独的基板,造成材料上的浪费。另外,灯具组装工序复杂、工作效率低、耗费的人力成本高。并且,COB光源和驱动电源必须匹配,否则灯具会失效,在组装过程,经常出现接线错误、不可避免重复拆卸与组装,导致产品良率低、返修率高、消耗了大浪的人力与物力成本。
另外,传统的COB驱动电路中,市电经过整流桥变成直流电后,一般还需要经过电感及电解电容器件进行处理来驱动LED晶片,但电解电容的寿命较短,严重制约了COB驱动电路的整体寿命。而且LED晶片的点亮数量不会根据输入电压变化而变化,导致光源使用寿命短,必须使得光源和电源分开组装,以便于维修。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供含电源驱动的一体化COB光源,以解决现有技术电源部分和光源部分分开需要组装,造成光源与电源不匹配、产品良率低、人力成本高的问题。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种含电源驱动的一体化COB光源,其包括:铝基板,所述铝基板上设置有光源模块和电源驱动模块,所述光源模块包括若干LED晶片组,所述电源驱动模块围绕所述光源模块设置、且具有与LED晶片组数量对应的驱动控制端;所述电源驱动模块根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述LED晶片组为四个,每个LED晶片组由若干个串联的LED晶片构成,所述驱动控制端相应为四个;当交流市电为180V时,电源驱动模块的第一驱动控制端输出驱动信号使第一个LED晶片组点亮;当交流市电为198V时,电源驱动模块的第二驱动控制端输出驱动信号使第二个LED晶片组点亮;当交流市电为220V时,电源驱动模块的第三驱动控制端输出驱动信号使第三个LED晶片组点亮;当交流市电为242V时,电源驱动模块的第四驱动控制端输出驱动信号使第四个LED晶片组点亮。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述电源驱动模块包括整流保护单元和驱动单元,所述整流保护单元的两个输入端连接交流市电,所述整流保护单元的第一输出端连接驱动单元和所有LED晶片组的正端,所述整流保护单元的第二输出端连接驱动单元,所述驱动单元具有四个驱动控制端、均连接LED晶片组的负端。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述整流保护单元包括整流桥、保险管和压敏电阻,所述驱动单元包括驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、跳线电阻、第一电流调节电阻和第二电流调节电阻;所述整流桥的第一输入端连接压敏电阻的一端、还通过保险管连接交流市电的火线,整流桥的第二输入端连接压敏电阻的另一端和零线,所述整流桥的正输出端连接各LED晶片组的正端、也通过第一电阻连接驱动芯片的维持电流端、并通过第二电阻连接驱动芯片的输入端、还通过第三电阻连接第四电阻的一端,所述第四电阻的另一端连接驱动芯片的Rhold端和第五电阻的一端,所述第五电阻的另一端接地;所述整流桥的负输出端通过跳线电阻连接驱动芯片的电流采样端、也通过第一电流调节电阻连接第二电流调节电阻的一端,第二电流调节电阻的另一端连接驱动芯片的频闪控制端和地、还通过第七电阻接地,驱动芯片的电源接入端通过第一电容接地,驱动芯片的EMI端通过第二电容接地、还通过第六电阻接地,所述驱动芯片的维持电流端为电源驱动模块的第一驱动控制端、连接第一个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第一输出控制端为电源驱动模块的第二驱动控制端、连接第二个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第二输出控制端为电源驱动模块的第三驱动控制端、连接第三个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第三输出控制端为电源驱动模块的第四驱动控制端、连接第四个LED晶片组的负端。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述铝基板为镜面铝基板,所述光源模块位于的铝基板的中央。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述LED晶片组中的LED晶片为正装LED芯片,每个LED晶片组中的各LED晶片由金线连接,所述LED晶片组上覆盖有荧光粉。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述LED晶片组中的LED晶片为倒装CSP晶片,每个LED晶片组中的各LED晶片装贴于所述铝基板上。
所述的含电源驱动的一体化COB光源中,所述光源模块外侧围绕设置有围坝层。
相较于现有技术,本发明提供的含电源驱动的一体化COB光源,包括:铝基板,所述铝基板上设置有光源模块和电源驱动模块,所述光源模块包括若干LED晶片组,所述电源驱动模块围绕所述光源模块设置、且具有与LED晶片组数量对应的驱动控制端;所述LED晶片组上覆盖有荧光粉,所述电源驱动模块根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组。本发明使用了铝基板,能有效将光源和电子元件产生的热量导出、散热性能好。同时通过将光源模块和电源驱动模块设置在同一块基板上,不会出现电源与光源不匹配的现象,而且节省了组装工序,提高了产品良率,降低了人力、物力成本。
附图说明
图1为本发明含电源驱动的一体化COB光源使用正装LED芯片的结构示意图。
图2为本发明含电源驱动的一体化COB光源使用倒装CSP晶片的结构示意图。
图3为本发明含电源驱动的一体化COB光源中电源驱动模块的电路图。
图4为本发明含电源驱动的一体化COB光源使用正装LED芯片的制作方法的流程图。
图5为本发明含电源驱动的一体化COB光源使用倒装CSP晶片的制作方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供含电源驱动的一体化COB光源,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2,本发明提供的含电源驱动的一体化COB光源包括:铝基板1,所述铝基板1上设置有光源模块2和电源驱动模块3,所述光源模块2位于的铝基板1的中央,其包括若干LED晶片组21(图中未示出),所述电源驱动模块3围绕所述光源模块2设置、且具有与LED晶片组21数量对应的驱动控制端(图1、图2中未示出);所述电源驱动模块3根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组21。
本发明使用了铝基板1,能有效将光源和电子元件产生的热量导出、散热性能好。同时通过将光源模块2和电源驱动模块3设置在同一块基板上,不会出现电源与光源不匹配的现象,而且节省了组装工序,提高了产品良率,降低了人力、物力成本。另外,本发明采用电源驱动模块3根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组21,便利LED晶片的点亮数量随输入电压的变化而变化,延长了光源模块2的作用寿命。
具体地,所述LED晶片组21为四个,每个LED晶片组由若干个串联的LED晶片(图中未示出)构成,所述驱动控制端相应为四个;当交流市电为180V时,电源驱动模块3的第一驱动控制端输出驱动信号使第一个LED晶片组点亮;当交流市电为198V时,电源驱动模块3的第二驱动控制端输出驱动信号使第二个LED晶片组点亮;当交流市电为220V时,电源驱动模块3的第三驱动控制端输出驱动信号使第三个LED晶片组点亮;当交流市电为242V时,电源驱动模块3的第四驱动控制端输出驱动信号使第四个LED晶片组点亮。在电压逐渐降低时,先控制第四个LED晶片组熄灭,再控制第三个LED晶片组熄灭、然后再控制第二个LED晶片组熄灭,通过逐渐调节LED晶片组的点亮和熄灭数量,使灯具发光不会突然亮和突然暗,用户检验效果好。
为了提高发光效率,所述铝基板1为镜面铝基板,LED晶片组21中的LED晶片为正装LED芯片,所述LED晶片组21上覆盖有荧光粉.每个LED晶片组中的各LED晶片由金线(图中未标了)连接,在提高散热性能的同时,还提高了COB光电一体化光源的出光率。由于正装COB光源的结构为现在技术此处不作详细。
所述LED晶片组21中的LED晶片为倒装CSP晶片(ChipScalePackage,晶片级封装),每个LED晶片组中的各LED晶片装贴于所述铝基板1上,无需使用金线、无需点粉,节省了焊线和点粉工序、生产效率高,而且倒装COB光源的色温一致性良好,由于倒装COB光源的结构为现在技术此处不作详细。
请继续参阅图1和图2,所述光源模块2外侧围绕设置有围坝层22,其中,所述光源模块2为圆形,所述围坝层22则呈圆环状。进一步地,所述铝基板1上对称设置有两个安装孔11,以便于将COB光源固定,较佳地,所述铝基板1上还设置有缺口12,以便于分别安装方面,及在LED芯片固晶及电子元件装贴时,进行定位,及分辨电子元件装贴方向。
本发明还对电源驱动模块3进行了改进,如图3所示,所述电源驱动模块3包括整流保护单元31和驱动单元32,所述整流保护单元31的两个输入端连接交流市电,所述整流保护单元31的第一输出端连接驱动单元32和所有LED晶片组21的正端,所述整流保护单元31的第二输出端连接驱动单元32,所述驱动单元32具有四个驱动控制端、均连接LED晶片组21的负端。
本发明实施例中,所述整流保护单元31包括整流桥、保险管和压敏电阻,所述驱动单元32包括驱动芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、跳线电阻JP1、第一电流调节电阻Rs1和第二电流调节电阻Rs2。
所述整流桥的第一输入端AC+连接压敏电阻的一端、还通过保险管连接交流市电的火线L,整流桥的第二输入端AC-连接压敏电阻的另一端和零线N。由压敏电阻吸入交流接入端的浪涌电压,保护驱动芯片U1不被损坏。所述保险管可用保险丝代替,在电流过大时熔断,保护后级电子元件(如驱动芯片U1)不被烧坏。
所述整流桥的正输出端V+连接各LED晶片组21的正端、也通过第一电阻R1连接驱动芯片U1的维持电流端HOLD、并通过第二电阻R2连接驱动芯片U1的输入端VIN、还通过第三电阻R3连接第四电阻R4的一端,所述第四电阻R4的另一端连接驱动芯片U1的Rhold端和第五电阻R5的一端,所述第五电阻R5的另一端接地;所述整流桥的负输出端通过跳线电阻JP1连接驱动芯片U1的电流采样端CS、也通过第一电流调节电阻Rs1连接第二电流调节电阻Rs2的一端,第二电流调节电阻Rs2的另一端连接驱动芯片U1的频闪控制端MODE和地、还通过第七电阻R7接地,驱动芯片U1的电源接入端通过第一电容接地,驱动芯片U1的EMI端通过第二电容接地、还通过第六电阻R6接地,所述驱动芯片U1的维持电流端HOLD为电源驱动模块3的第一驱动控制端HOLD′、连接第一个LED晶片组的负端,所述驱动芯片U1的第一输出控制端OUT1为电源驱动模块3的第二驱动控制端OUT1′、连接第二个LED晶片组的负端,所述驱动芯片U1的第二输出控制端OUT2为电源驱动模块3的第三驱动控制端OUT2′、连接第三个LED晶片组的负端,所述驱动芯片U1的第三输出控制端OUT3为电源驱动模块3的第四驱动控制端OUT3′、连接第四个LED晶片组的负端,通过驱动芯片U1的维持电流端HOLD、第一输出控制端OUT1、第二输出控制端OUT2和第三输出控制端OUT3输出相应的驱动电流使相应的LED晶片组21点亮。
在COB光源上电时,整流桥将交流电转换成COB光源工作所需的直流电,所述第一电阻R1用于提供维持电流给驱动芯片U1的维持电流端HOLD,使上电后一有组LED晶片点亮。所述第二电阻R2主要用于对驱动芯片U1的输入端提供一个VCC电压,确保驱动芯片U1可稳定工作,第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5组成一个偏置电路,主要用于提供一个维持电压,使维持电流端HOLD的电压稳定,所述跳线电阻JP1主要充电跳线作用,连接电流采样端CS,即驱动芯片的第5脚。所述第七电阻R7的阻值选择可用来优化频闪,使LED晶片发光更稳定。所述第一电流调节电阻Rs1和第二电流调节电阻Rs2,可根据阻值不的同来调节整流桥的负输出端输入频闪控制端的电流,所述第六电阻R6和第二电容主要是电磁滤波作用,优化电磁兼容性。
使COB光源上电时,驱动芯片U1的维持电流端HOLD能得到一个维持电流,此时第一个LED晶片组点亮,当输入电压逐渐上升达到198V时第二段开启,在驱动芯片U1内部连接HOLD脚的MOS管关断,随着电压的升高第三段、第四段依次开启。
本发明提供的含电源驱动的一体化COB光源中,电源驱动模块3的整流部分无需使用电感及电解电容,电源驱动模块3的使用寿命长,并且LED晶片的点亮数量随输入电压的变化而变化。
本发明还相应提供一种含电源驱动的一体化COB光源的制作方法,所述一体化COB光源包括若干正装LED芯片,如图4所示,其包括如下步骤:
S101、提供铝基板,并对铝基板进行除湿处理;
S102、将若干组正装LED芯片装贴在铝基板的光源区域;
S103、使用金线将每组正装LED芯片中的各LED芯片焊接;
S104、使用点胶机在光源区域点荧光胶;
S105、在点有荧光胶的光源区域贴高温胶带;
S106、在铝基板的电源驱动模块的装贴区域刷锡膏;
S107、在锡膏上装贴电源驱动模块的电子元件;
S108、将装贴有电子元件的铝基板送入回流焊设备中过回流焊。
其中,所述铝基板为镜面铝基板,提高光源反应效率和导热效率。在步骤S102之后、步骤S103之前还包括对固晶了LED芯片的铝基板进行清洗,避免焊线不良。在步骤S103之后、步骤S104之前,所述的方法还包括,在光源区域点围坝胶,然后进行预热处理,在点荧光胶时防止荧光胶流出光源区域处。在点荧光胶后,需要测试挑出不良品返修,然后进行烘烤使荧光胶固化。再在荧光胶区域贴上高温胶带,防止荧光胶被回流焊时损坏。过回流焊的温度一般低于250℃,防止高温损坏电子元件。
本发明还提供一种含电源驱动的一体化COB光源的制作方法,所述一体化COB光源包括若干倒装CSP晶片,如图5所示,所述的制作方法包括如下步骤:
S201、提供铝基板,并对铝基板进行除湿处理;
S202、在铝基板的电源驱动模块的装贴区域刷锡膏;
S203、在锡膏上装贴电源驱动模块的电子元件;
S204、将装贴有电子元件的铝基板送入回流焊设备中过回流焊;
S205、在铝基板的光源区域的晶片焊盘上刷锡膏;
S206、将若干组倒装CSP晶片装贴在光源区域的晶片焊盘上;
S207、将装贴有倒装CSP晶片的铝基板送入回流焊机中过回流焊。
其中,在步骤S207之后所述的制作方法还包括COB光源进行测试挑出不良品,然后在光源区域的周边点围坝胶,再封保护胶,防止光源部分受潮,及受灰尘污染。
综上所述,本发明使用了铝基板,能有效将光源和电子元件产生的热量导出、散热性能好,并且将光源模块和电源驱动模块设置在同一块基板上,解决了电源与光源不匹配的现象,提高了灯具组装效率。正装封装方式采用了镜面铝,实现了出光效率最大,倒装封装方式实现了无金线封装与色温一致性良率更高,有效解决组装过程中对光源表面产生的外力影响。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,包括:铝基板,所述铝基板上设置有光源模块和电源驱动模块,所述光源模块包括若干LED晶片组,所述电源驱动模块围绕所述光源模块设置、且具有与LED晶片组数量对应的驱动控制端;所述电源驱动模块根据输入电压的变化点亮相应的LED晶片组;所述LED晶片组为四个,每个LED晶片组由若干个串联的LED晶片构成,所述驱动控制端相应为四个;
所述电源驱动模块包括整流保护单元和驱动单元,所述整流保护单元的两个输入端连接交流市电,所述整流保护单元的第一输出端连接驱动单元和所有LED晶片组的正端,所述整流保护单元的第二输出端连接驱动单元,所述驱动单元具有四个驱动控制端、均连接LED晶片组的负端;
所述整流保护单元包括整流桥、保险管和压敏电阻,所述驱动单元包括驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、跳线电阻、第一电流调节电阻和第二电流调节电阻;所述整流桥的第一输入端连接压敏电阻的一端、还通过保险管连接交流市电的火线,整流桥的第二输入端连接压敏电阻的另一端和零线,所述整流桥的正输出端连接各LED晶片组的正端、也通过第一电阻连接驱动芯片的维持电流端、并通过第二电阻连接驱动芯片的输入端、还通过第三电阻连接第四电阻的一端,所述第四电阻的另一端连接驱动芯片的Rhold端和第五电阻的一端,所述第五电阻的另一端接地;所述整流桥的负输出端通过跳线电阻连接驱动芯片的电流采样端、也通过第一电流调节电阻连接第二电流调节电阻的一端,第二电流调节电阻的另一端连接驱动芯片的频闪控制端和地、还通过第七电阻接地,驱动芯片的电源接入端通过第一电容接地,驱动芯片的EMI端通过第二电容接地、还通过第六电阻接地,所述驱动芯片的维持电流端为电源驱动模块的第一驱动控制端、连接第一个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第一输出控制端为电源驱动模块的第二驱动控制端、连接第二个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第二输出控制端为电源驱动模块的第三驱动控制端、连接第三个LED晶片组的负端,所述驱动芯片的第三输出控制端为电源驱动模块的第四驱动控制端、连接第四个LED晶片组的负端。
2.根据权利要求1所述的含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,当交流市电为180V时,电源驱动模块的第一驱动控制端输出驱动信号使第一个LED晶片组点亮;当交流市电为198V时,电源驱动模块的第二驱动控制端输出驱动信号使第二个LED晶片组点亮;当交流市电为220V时,电源驱动模块的第三驱动控制端输出驱动信号使第三个LED晶片组点亮;当交流市电为242V时,电源驱动模块的第四驱动控制端输出驱动信号使第四个LED晶片组点亮。
3.根据权利要求1所述的含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,所述铝基板为镜面铝基板,所述光源模块位于的铝基板的中央。
4.根据权利要求1或3所述的含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,所述LED晶片组中的LED晶片为正装LED芯片,每个LED晶片组中的各LED晶片由金线连接,所述LED晶片组上覆盖有荧光粉。
5.根据权利要求1所述的含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,所述LED晶片组中的LED晶片为倒装CSP晶片,每个LED晶片组中的各LED晶片装贴于所述铝基板上。
6.根据权利要求1所述的含电源驱动的一体化COB光源,其特征在于,所述光源模块外侧围绕设置有围坝层。
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