CN106784274A - 一种正负分离的led组件、汽车车灯及手电筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种正负分离的LED组件、汽车车灯及手电筒，该正负分离的LED组件具有导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。与现有技术相比，本发明涉及的LED组件克服了电热分离的技术偏见，在导热性能上也一举突破了传统的瓶颈，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯具领域，具体是指一种正负分离的LED组件、手电筒及汽车车灯，其突破了传统LED组件电热分离的设计束缚，开创了新的设计理念。
背景技术
如图1所示，其为传统的LED组件的结构示意图，该LED组件具有导热层51、绝缘层52、电路层53以及设置在电路层53的LED灯，这种LED组件是采用电热分离的设计理念，即通过绝缘层52的绝缘作用，让导热层51与电路层52彼此之间在电路导通上被绝缘，即LED灯的正负极都是通过电路层53上蚀刻的电路来实现与外接电源电连接。
简而言之，LED组件的“电”走的是横向，LED组件的“热”走的是纵向，如此即形成了一套电热分离的体系，这套体系从LED诞生一直延续至今，这套体系的缺点是在散热性能上一直很难突破。虽然领域内很多人为了散热性能提供不少的解决方案，但是目前仍然还是停留在电热分离的思维局限，尤其是对于LED晶粒处热量传导速度上仍然不快，存在进一步的改进的需要。
基于此，本发明人对此问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种正负分离的LED组件，其采用电热合二为一的思路，只需要进行正负之间绝缘分离，极大程度上提高了整个LED组件的散热性能。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种正负分离的LED组件，其中，具有导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
进一步，该导电导热正极板和导电导热负极板采用铜板制成。
进一步，该导电导热正极板和导电导热负极板并排设置，并且在两者相对应的边缘之间形成为所述绝缘体，所述绝缘体为将导电导热正极板和导电导热负极板连接为一体的绝缘胶。
进一步，该LED晶珠具有发光体、荧光粉罩、硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该荧光粉罩形成在发光体周围，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该硅胶透镜将荧光粉罩、发光体、阳极、阴极、导电导热正极板、导电导热负极板和绝缘体形成为一个整体，该硅胶透镜和荧光粉罩均横跨导电导热正极板和导电导热负极板。
本发明还提供一种应用于高压领域的正负分离的LED组件，其中，具有导电导热正极板、导电导热负极板以及兼顾导热与绝缘耐压的导热绝缘层，该导电导热正极板和导电导热负极板彼此绝缘地分别设置在导热绝缘层上，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
进一步，该LED组件还包括铜箔层，该铜箔层、导热绝缘层、导电导热正极板和导电导热负极板是由铜基或铝基板经在铜基或铝基上激光切割而成，该铜箔层与散热组件之间通过锡膏焊接相连。
进一步，该导热绝缘层在宽度上突出于导电导热正极板和导电导热负极板，即在导热绝缘层的侧边形成有高压爬电距离。
本发明还提供一种正负分离的汽车车灯，其从根本上大大提高了车灯的散热性能，让大功率LED车灯实施成为可能。
其技术方案为：一种正负分离的汽车车灯，其中，包括散热基座，该散热基座为通过绝缘胶隔开形成的左侧基座和右侧基座，该左侧基座和右侧基座通过绝缘胶黏合在一起，该左侧基座与LED晶珠的阳极电热直接相连，该右侧基座与LED晶珠的阴极直接电热相连。
进一步，该汽车车灯还包括LED组件，该LED组件具有LED晶珠、导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该LED晶珠具有硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该导电导热正极板与左侧基座电热相连，该导电导热负极板与右侧基座电热相连。
本发明还提供一种正负分离的手电筒，其从根本上改变手电筒的结构形式，提高了LED手电筒的散热性能。
其技术方案为：一种正负分离的手电筒，其中，包括电筒本体以及铝基板，该铝基板具有正极基板和负极基板，该正极基板外5面包覆有导热绝缘层，该正极基板上面与LED晶珠的阳极电热相连，该负极基板与LED晶珠的阴极电热相连，该负极基板与电筒本体导“电热”直接相连，该正极基板通过导热绝缘层而与电筒本体导“热”间接相连。
进一步，该手电筒还包括LED组件，该LED组件具有LED晶珠、导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该LED晶珠具有硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该导电导热正极板与正极基板电热相连，该导电导热负极板与负极基板电热相连。
本发明还提供一种正负分离的LED组件的生产方法，其中，包括如下步骤：
①按照长宽规格加工好铜板，将加工好的若干个铜板以阵列的方式进行横竖间隔摆放，再在相邻铜板之间形成绝缘胶，以形成铜板和绝缘胶依次交叠的组合式板体；
②将组合式板体置入注塑设备中，在相邻两个铜板之间放上带有荧光粉罩和阳极、阴极的发光体，在注塑的型腔中一次注塑成型，以在荧光粉罩外围以及相邻铜板的上方形成一个硅胶透镜；
③脱模，经切割后得到正负分离的LED组件。
采用上述方案后，本发明涉及的一种正负分离的LED组件，其完全摒弃了传统的热电分离的设计理念，采用全新的正负分离理念，由于分别与LED阳极和阴极相对接的导电导热正极板和导电导热负极板是完全的电热相连，即阳极完全贴附在导电导热正极板上，阴极完全贴附在导电导热负极板上，而且在加工时，正极和负极均是加工成较大块的平板状，使得整体导热性能非常佳，根本不会存在热量堵塞的隐患。
本发明涉及的汽车车灯，其创造性地提出将汽车车灯的散热组件加工成正负分离的两部分，然后每部分可以根据实际结构选择与LED晶粒的阳极、阴极相对接，或者与LED组件的导电导热正极板和导电导热负极板接触，这样LED晶粒产生的热量可以被迅速地传导到散热组件上，大大提高了汽车车灯的散热效率。
本发明涉及的手电筒，其创造性提出将正负分离的LED组件应用至手电筒中，再利用手电筒的电筒本体，即外壳来作为散热部件，其中LED组件的正极片通过导热绝缘层之后再与外壳热传递，负极片则直接与外壳热传递，在确保安全的前提下，大大提高了手电筒的散热性。
与现有技术相比，本发明涉及的LED组件、汽车车灯和手电筒克服了电热分离的技术偏见，在导热性能上也一举突破了传统的瓶颈，大大提高了工作效率。
附图说明
图1是传统LED组件的结构示意图。
图2是本发明涉及一种正负分离的LED组件的结构示意图。
图3是本发明涉及一种正负分离的LED组件独立部件的示意图。
图4为本发明所形成组合式板体的结构示意图。
图5为本发明经切割后所形成单个LED灯的立体示意图。
图6为本发明涉及LED组件第二实施例的结构示意图。
图7为本发明涉及LED组件第二实施例一种实际应用的结构示意图。
图8为本发明涉及LED组件第二实施例另一种实际应用的结构示意图。
图9为本发明涉及LED组件应用在汽车车灯时的结构示意图。
图10为本发明涉及LED组件应用在手电筒时对LED组件正极进行外绝缘的结构示意图。
图中：
导电导热正极板-1；导电导热负极板-2；绝缘体-3；
LED晶珠-4；发光体-41；荧光粉罩-42；
硅胶透镜-43；阳极-44；阴极-45；
导热层-51；绝缘层-52；电路层-53；
导热绝缘层-62；横板-621；
竖板-622；铜箔层-63；导热绝缘层-71；
正极基板-72；负极基板-73；
散热基座-81；左侧基座-811；右侧基座-812；绝缘体-813。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
如图2和图3所示，本发明涉及一种正负分离的LED组件，具有导电导热正极板1、导电导热负极板2以及位于导电导热正极板1和导电导热负极板2之间的绝缘体3，该导电导热正极板1与LED晶珠4的阳极电热相连，该导电导热负极板2与LED晶珠4的阴极电热相连。在本实施例中，该导电导热正极板1和导电导热负极板2采用铜板制成，当然其还可以采用其它的材质制成，本发明并不做具体限定，铜板只是作为一种举例。
如图2所示，该导电导热正极板1和导电导热负极板2并排设置，并且在两者相对应的边缘之间形成为所述绝缘体3，所述绝缘体3为将导电导热正极板1和导电导热负极板2连接为一体的绝缘胶。如图2所示，该导电导热正极板1和导电导热负极板2采用同样的长宽规格，并且下底面位于同一高度上陈间隔设置，该绝缘胶一则用于将导电导热正极板1和导电导热负极板2连接为一体，二则用于使导电导热正极板1和导电导热负极板2彼此绝缘隔开。，。
这样，本发明涉及的一种正负分离的LED组件，其完全摒弃了传统的热电分离的设计理念，采用全新的正负分离理念，由于分别与LED的阳极和阴极相对接的导电导热正极板1和导电导热负极板2是完全的电热相连，即阳极完全贴附在导电导热正极板1上，阴极完全贴附在导电导热负极板2上，而且在加工时，导电导热正极板1和导电导热负极板2均是加工成较大块的平板状，使得整体导热性能非常佳，根本不会存在热量堵塞的隐患。
如图3所示，其为本发明具体应用的一种较佳实施例，该LED晶珠4具有发光体41、荧光粉罩42、硅胶透镜43以及分别与发光体41相连的正极片44和负极片45，该荧光粉罩42形成在发光体41周围，该阳极44贴设在导电导热正极板1上，该阴极45贴设在导电导热负极板2上，该硅胶透镜43将荧光粉罩42、发光体41、阳极44、阴极45、导电导热正极板1、导电导热负极板2和绝缘体3形成为一个整体，该硅胶透镜43和荧光粉罩42均横跨导电导热正极板1和导电导热负极板2。
如此，本发明与发光体41形成配合，直接解决了透镜问题，让本发明涉及的正负分离的LED组件可以得到应用，实现了产业化的问题。对于导电导热正极板1和导电导热负极板2继续向外连接的事宜，则同样需要进行正负分离。
此外，如图4和图5所示，本发明还提供一种正负分离的LED组件的生产方法，包括如下步骤：
①按照长宽规格加工好铜板，将加工好的若干个铜板以阵列的方式进行横竖间隔摆放，再在相邻铜板之间形成绝缘胶，以形成铜板和绝缘胶依次交叠的组合式板体；如图4所示为八片组合式板体，即四个正负分离的LED组件成品的加工的示意图，在具体加工的时候，可以将数量配置为更多，比如数十片的组合式板体；
②将组合式板体置入注塑设备中，在相邻两个铜板之间放上带有荧光粉罩42和阳极、阴极片44、45的发光体41，在注塑的型腔中一次注塑成型，以在荧光粉罩42外围以及相邻铜板的上方形成一个硅胶透镜43；此注射设备中包含有若干个型腔，每个型腔都具有半球形的腔壁。
③脱模，经切割后得到正负分离的LED组件。
如图6所示，本发明还提供一种正负分离的LED组件的第二实施例，其为应用在高压领域，此时该LED组件除了包含导电导热正极板和导电导热负极板之外，还包括可以起到承载作用的兼顾导热与绝缘耐压的导热绝缘层62，该导电导热正极板和导电导热负极板彼此绝缘地分别设置在导热绝缘层上，对于绝缘的方式，可以采用不用导热的绝缘胶，也可以采用兼顾导热和绝缘的胶层，也可以直接激光切割的方式，形成起到绝缘作用的隔离槽，其核心是由于兼顾导热与绝缘耐压的导热绝缘层62可以起到承载作用，而第一实施例中则需要绝缘体作为连接部而将导电导热正极板和导电导热负极板连接在一起。
该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
该导热绝缘层位于导电导热正极板1和导电导热负极板2的同一侧并实现导热与绝缘。更优选地，该导热绝缘板62在宽度上突出于导电导热正极板1和导电导热负极板2，即在导热绝缘层62的侧边形成有高压爬电距离S1。
更进一步地，该LED组件还包括铜箔层63，其是采用现有技术中铝基板或铜基板，然后利用激光切割设备，将铝基板中的铝基或者铜基板中的铜基切割形成导电导热正极板1和导电导热负极板2，利用导电导热正极板1和导电导热负极板2具有更大的热容，让LED晶珠中的热量可以快速传导至导电导热正极板1和导电导热负极板2中。优选地，该铜箔层与散热组件之间通过锡膏焊接相连，该铜箔层上此时并不具有任何电路，其采用锡膏与散热器焊接，而不用导热膏，如此也将进一步提高导热效率。
更优选地，如图6至图8所示，在本实施例中，该导热绝缘层62为陶瓷绝缘耐压层，该陶瓷绝缘耐压层具有横板621和竖板622，该导电导热正极板1和导电导热负极板2之间通过竖板622绝缘。此方案与传统结构相比，传统基本电路层厚度较薄，没有好的热容和有热点问题，由此热量不容易扩散，采用本发明后，可以先将点的热量发散至面和更大的体积中，然后再经绝缘耐压层，而不是像传统先进绝缘耐压层后再向面和热容，大大提高了散热效率。
图7为LED并联方式设置正负极情况的示意图，图8则为LED串联方式的正负极的情况示意图。
如图9所示，本发明还提供一种正负分离的汽车车灯，包括散热基座81，该散热基座81为通过绝缘胶813隔开形成的左侧基座811和右侧基座812，该左侧基座811和右侧基座812通过绝缘胶813黏合在一起，该左侧基座811与LED晶珠4的阳极电热相连，该右侧基座812与LED晶珠4的阴极电热相连。当汽车车灯不需要LED组件具有透镜时，直接将LED组件的阳极和阴极与左侧基座和右侧基座进行电热相连即可。
作为更进一步实施例，当LED组件需要配置透镜时，该汽车车灯还包括LED组件，该LED组件具有导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连，该散热基座81为通过绝缘胶813隔开形成的左侧基座811和右侧基座812，该左侧基座811和右侧基座812通过绝缘胶813黏合在一起。
在使用的时候，由于汽车车灯正负分离，该左侧基座811整个部件均作为正极散热部件，右侧基座812整个部件均作为负极散热部件，而且由于采用导电导热正极板、导电导热负极板的结构，如此使得LED上的热直接传导到散热部件上，中间没有任何导热绝缘层(或陶瓷绝缘层),其传导散热效率绝佳，可以让大功率LED车灯得到应用推广。
如图10所示，本发明还涉及一种正负分离的手电筒，包括电筒本体以及铝基板，该铝基板具有正极基板72和负极基板73，该正极基板外5面包覆有导热绝缘层，该正极基板与LED晶珠的阳极电热相连，该负极基板与LED晶珠的阴极电热相连，该负极基板与电筒本体导热相连，该正极基板通过导热绝缘层而与电筒本体导热相连。
当LED晶珠需要配置透镜时，则该手电筒还包括用于发光的LED组件，该LED组件具有导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连，该导电导热正极板外还包覆形成有导热绝缘层71，具体是五个面都被导热绝缘层71包覆起来，只留上面与LED晶珠和正极连接线的焊接点，这样实现了绝缘，负极则是直接与手电筒外壳相连，利用手电筒外壳进行散热，提高了散热效率，又同时避免了正负之间短路的问题。
在手电筒中，LED组件产生的热，由于直接将LED阴极的热传到散热器上，中间没有任何导热绝缘层或陶瓷绝缘层，其导热效果绝佳；其只有阳极用5面包覆的方式，将LED的热透过陶瓷绝缘层传到散热器上。
综上所述，与现有技术相比，本发明涉及的LED组件克服了电热分离的技术偏见，在导热性能上也一举突破了传统的瓶颈，大大提高了工作效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。
Claims (10)
1.一种正负分离的LED组件，其特征在于，具有导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
2.如权利要求1所述的一种正负分离的LED组件，其特征在于，该导电导热正极板和导电导热负极板并排设置，并且在两者相对应的边缘之间形成为所述绝缘体，所述绝缘体为将导电导热正极板和导电导热负极板连接为一体的绝缘胶。
3.如权利要求1所述的一种正负分离的LED组件，其特征在于，该LED晶珠具有发光体、荧光粉罩、硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该荧光粉罩形成在发光体周围，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该硅胶透镜将荧光粉罩、发光体、阳极、阴极、导电导热正极板、导电导热负极板和绝缘体形成为一个整体，该硅胶透镜和荧光粉罩均横跨导电导热正极板和导电导热负极板。
4.一种应用于高压领域的正负分离的LED组件，其特征在于，具有导电导热正极板、导电导热负极板以及兼顾导热与绝缘耐压的导热绝缘层，该导电导热正极板和导电导热负极板彼此绝缘地分别设置在导热绝缘层上，该导电导热正极板与LED晶珠的阳极电热相连，该导电导热负极板与LED晶珠的阴极电热相连。
5.如权利要求4所述的一种应用于高压领域的正负分离的LED组件，其特征在于，该LED组件还包括铜箔层，该铜箔层、导热绝缘层、导电导热正极板和导电导热负极板是由铜基或铝基板经在铜基或铝基上激光切割而成，该铜箔层与散热组件之间通过锡膏焊接相连。
6.如权利要求4所述的一种应用于高压领域的正负分离的LED组件，其特征在于，该导热绝缘层在宽度上突出于导电导热正极板和导电导热负极板，即在导热绝缘层的侧边形成有高压爬电距离。
7.一种正负分离的汽车车灯，其特征在于，包括散热基座，该散热基座为通过绝缘胶隔开形成的左侧基座和右侧基座，该左侧基座和右侧基座通过绝缘胶黏合在一起，该左侧基座与LED晶珠的阳极电热相连，该右侧基座与LED晶珠的阴极电热相连。
8.如权利要求7所述的一种正负分离的汽车车灯，其特征在于，该汽车车灯还包括LED组件，该LED组件具有LED晶珠、导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该LED晶珠具有硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该导电导热正极板与左侧基座电热相连，该导电导热负极板与右侧基座电热相连。
9.一种正负分离的手电筒，其特征在于，包括电筒本体以及铝基板，该铝基板具有正极基板和负极基板，该正极基板外5面包覆有导热绝缘层，该正极基板上面与LED晶珠的阳极电热相连，该负极基板与LED晶珠的阴极电热相连，该负极基板与电筒本体导热直接相连，该正极基板通过导热绝缘层而与电筒本体导热间接相连。
10.如权利要求9所述的一种正负分离的手电筒，其特征在于，该手电筒还包括LED组件，该LED组件具有LED晶珠、导电导热正极板、导电导热负极板以及位于导电导热正极板和导电导热负极板之间的绝缘体，该LED晶珠具有硅胶透镜以及分别与发光体相连的阳极和阴极，该阳极贴设在导电导热正极板上，该阴极贴设在导电导热负极板上，该导电导热正极板与正极基板电热相连，该正极基板通过导热绝缘层而与电筒本体导热间接相连，该导电导热负极板与负极基板电热相连，该负极基板与电筒本体导热直接相连。
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