CN107806604A - 一种led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED灯具，包括电源、散热器、光源以及导光组件；所述光源采用集中式光源，所述集中式光源具有基板以及集中形成在基板上的若干个CSP晶粒，所述基板具有由表及里依次设置的导电层、纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层，所述CSP晶粒焊接在导电层上并通过纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层将CSP晶粒的热量导出至散热器中去；所述导光组件包括罩设在集中式光源外围的全反射镜以及位于集中式光源出光方向前方的透镜，所述集中式光源所发出的光线一部分直接照射到透镜上，另一部分通过全反射镜反射之后照射到透镜上。与现有技术相比，本发明具有成本低、结构紧凑和防水防尘效果好的特点。

Description

一种LED灯具

技术领域

本发明涉及LED灯具领域，具体涉及的是一种散热效果好、低成本、光均匀性好的LED灯具。

背景技术

市场上的LED灯具基于其不同的应用场所，可以划分为很多个品种。天井灯、工矿灯作为LED灯具中的一种常见产品，一般均是由电源、散热器、光源以及反光杯组成，其中光源是用于发光的组件，所述电源为光源提供能源供给，所述散热器用于将光源所发出的热量快速散发出去，反光杯则是用于对光源发出的光进行调光，以确保光源发出的光可以按照要求进行照射，满足人们的照明需求。

但是，上述现有天井灯和工矿灯通常都具有如下缺点：

一.所述光源基本都是采用分布式光源，其通常都包括呈矩阵阵列状或者满天星式或者是沿若干个同心圆圆弧间隔布设的若干个LED晶粒，比如市场上基本采用菲利浦EMC塑料支架3030灯珠，每颗一瓦，100瓦就要上百颗；其缺点是多个LED晶粒分布地太开，太多发光位置不同，又不连续，造成被照物体菱角菱线、线条都不明显，且模糊，最主要是产生的影子太多，太杂乱，不适合商业照明。

二.现有散热器一般由导热板和散热鳍片组成，其中导热板负责将LED晶粒中的热量先传导出来，所述散热鳍片是与导热板热传递相连从而将热量散发到大气中去，其中导热板和散热鳍片之间大部分是采用碰触式的接触方式即两块平板抵靠在一起，由于实际生产加工的原因，两块平板由于公差等因素并不会呈完全平整，故上述触碰式实际上是若干个接触点以及通过空气相连的组合方式，其导热和散热效率均较低，对于一些对散热效率要求不高的分布式光源来说还可以勉强使用，但是对于集中式光源则无法应用。

三.上述LED灯具其一般是采用反光杯来实现对光源所发出的光进行调整，其为了达到一些特定的照射参数要求时，所述反光杯需要被设置地非常长，造成了整个LED灯具具有体积很大的缺点；为了解决这些问题，也有工厂在每个LED晶粒外均封装形成有透镜，然后利用透镜来实现对光线进行整合，但是由于每个LED晶粒都需要配套设置透镜，不仅加工工序和成本大幅增加，而且由于光线没有被统一进行光路设计，其仍然具有光效不佳的缺点。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种LED灯具，可以应用在天井灯和工矿灯上，其采用集中式光源，并具有散热效果佳、光效好以及整体体积紧凑的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种LED灯具，包括电源、散热器、光源以及导光组件；其中，所述光源采用集中式光源，所述集中式光源具有基板以及集中形成在基板上的若干个CSP晶粒，所述基板具有由表及里依次设置的导电层、纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层，所述CSP晶粒焊接在导电层上并通过纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层将CSP晶粒的热量导出至散热器中去；

所述导光组件包括罩设在集中式光源外围的全反射镜以及位于集中式光源出光方向前方的透镜，所述集中式光源所发出的光线一部分直接照射到透镜上，另一部分通过全反射镜反射之后照射到透镜上。

进一步，所述导光组件具有位于中部的透光部以及位于周边的连接部，所述透光部远离集中式光源一侧为平面，所述透镜设置在透光部的靠近集中式光源的一侧并朝集中式光源凸出，所述全反射镜设置在透光部和连接部之间，所述连接部与散热器固定相连。

进一步，所述透光部、连接部和位于透光部和连接部之间的全反射镜为一体式结构。

进一步，所述连接部与散热器之间还设置有防水硅胶圈。

进一步，所述铝层外还形成有镀镍层，所述铝层依次通过镀镍层和锡焊层而与散热器固定相连。

进一步，所述基板呈正方形，所述若干个CSP晶粒形成一个与正方形内切的圆形体。

进一步，所述散热器具有导热板以及与导热板相连的若干个散热片，所述导热板和若干个散热片之间采用铆接的方式相连。

进一步，所述散热器具有导热板以及与导热板相连的若干个散热片，所述导热板上还形成有镀镍层，所述导热板依次通过镀镍层和锡焊层而与若干个散热片焊接相连。

进一步，所述散热器具有由冷锻造工艺形成的一体式散热片和的导热底板，所述导热底板上还形成有镀镍层。

采用上述结构后，本发明涉及的一种LED灯具，其至少存在如下

有益效果：

一.本发明中的集中式光源为本发明人的核心创新之一，本发明直接使用CSP晶粒，即芯片尺寸封装(chip scale package，CSP)，其是在发光芯片上直接覆盖一层荧光粉而成，其外部可以带有硅胶透镜也可以不带硅胶透镜，其结合纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层来形成集中式光源，大大降低了整个LED灯具的生产成本；这个连接方式相较于传统的LED灯珠来说，不需要EMC PCT PPA导线支架和无金线，而且还具有导热效果好的特点；相较于COB二氧化氮陶瓷封装基板来说，其不需要设置导热膏和导热胶，可以直接通过锡焊焊接到散热器上，从而大大提高整个LED灯具的散热性能，确保了整个LED灯具正常运行。

二.本发明的另外一个核心创新点是改变了传统导光组件的结构形式，通过全反射镜和位于集中式光源出光方向前方的透镜，所述透镜将所有CSP晶粒对外发的光都集中在一起了。本发明替代了传统的反光杯或者对于每个晶粒都设置一个透镜的方式，具有结构简单紧凑的特点，并且所述全反射镜可以将发光晶粒发出的所有余光都从内部反射出去，从而更好的利用光源；更重要的是，本发明通过让导光组件呈一体式结构，即将透光部和全反射镜作为一体式结构并通过连接部而与散热器固定相连，这样让整个LED灯具具有防水防尘的功效。

三.本发明通过形成镀镍层再配合焊锡的方式可以大大提高整个导热通道的整体性，通过镀镍的方式解决了铝材质无法实现锡焊的缺点，从而大大提高了整个LED灯具的导热和散热性能，确保了整个LED灯具可以正常工作。

附图说明

图1为本发明涉及一种LED灯具的立体结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为集中式光源和导光组件之间的结构示意图。

图4为图3中撤掉集中式光源的示意图。

图5为本发明涉及一种LED灯具另一个角度的剖视图。

图中：

散热器-1；导热板-11；散热片-12；

集中式光源-2；基板-21；CSP晶粒-22；

导光组件-3；透光部-31；透镜-311；

连接部-32；全反射镜-33。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至图5所示，其为本发明涉及的一种LED灯具，包括电源、散热器1、光源以及导光组件3，所述电源采用本领域常规技术即可，在本案中并未对其进行改动，故不进行赘述。

本发明的核心改进在于，所述光源采用集中式光源2，所述集中式光源2具有基板21以及集中形成在基板21上的若干个CSP晶粒22，所述基板21具有由表及里依次设置的导电层、纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层，所述CSP晶粒22焊接在导电层上并通过纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层将CSP晶粒22的热量导出至散热器1中去。

所述导光组件3包括罩设在集中式光源2外围的全反射镜33以及位于集中式光源2出光方向前方的透镜311，所述集中式光源2所发出的光线一部分直接照射到透镜311上，另一部分通过全反射镜33反射之后照射到透镜311上。

需要说明的是，本发明中的集中式光源2为本发明人的核心创新之一，本发明直接使用CSP晶粒22，即芯片尺寸封装(chip scale package，CSP)，其是在发光芯片上直接覆盖一层荧光粉而成，其外部可以带有硅胶透镜311也可以不带硅胶透镜311，其结合纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层来形成集中式光源2，大大降低了整个LED灯具的生产成本；这个连接方式相较于传统的LED灯珠来说，不需要EMC PCT PPA导线支架和无金线，而且还具有导热效果好的特点；相较于COB二氧化氮陶瓷封装基板21来说，其不需要设置导热膏和导热胶，可以直接通过锡焊焊接到散热器1上，从而大大提高整个LED灯具的散热性能，确保了整个LED灯具正常运行。

本发明的另外一个核心创新点是改变了传统导光组件3的结构形式，通过全反射镜33和位于集中式光源2出光方向前方的透镜311，所述透镜311将所有CSP晶粒22对外发的光都集中在一起了。本发明替代了传统的反光杯或者对于每个晶粒都设置一个透镜311的方式，具有结构简单紧凑的特点。

请参照图3和图4所示，所述导光组件3具有位于中部的透光部31以及位于周边的连接部32，所述透光部31远离集中式光源2一侧为平面，所述透镜311设置在透光部31的靠近集中式光源2的一侧并朝集中式光源2凸出，所述全反射镜33设置在透光部31和连接部32之间，所述连接部32与散热器1固定相连，具体可以直接通过螺丝锁接的方式固定在散热器1上，非常方便。优选其是在连接部32和散热器1之间还设置有防水硅胶圈，这解决了防水防尘的效果，这在现有技术中是不存在如此结构的，从而大大提高整个LED灯具的品质。另外在本实施例中，所述透镜选用菲涅尔透镜、螺旋镜片Fresnel Lens，其是凸透镜的另一种型式，但比传统凸透镜薄一些。

本发明创造性的使用菲涅尔透镜、螺旋镜片fresnel加全内反射晶片TIR totalinternal reflect ion，如此当灯底下亮度为300lux时，亮灯之间也是300lux，平均照度也为300lux，其均匀度Ue＞0.9，既有效利用光源，又有强大配光能力。传统满天星透镜，其要针对每颗led，尺寸太大，内圈与外圈的每颗透镜，因射出压力，热浇道，进胶口和缩水等等问题，造成质量很难控制，稳定性较差。

本发明优选实施例进一步通过让整个导光组件3外表呈平面状，然后在内部下凹形成透镜311，这也是本发明独特设计，让整个结构不仅在外形上更加美观，而且在生产时也容易保证透镜311的质量，而不会存在磨伤和刮伤等问题，保证了整个LED灯具的光学性能。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述透光部31、连接部32和位于透光部31和连接部32之间的全反射镜33为一体式结构。如此，本发明通过让导光组件3呈一体式结构，即将透光部31和全反射镜33作为一体式结构并通过连接部32而与散热器1固定相连，这样让整个LED灯具具有防水防尘的功效。本发明上述防水性能的实现，也是和采用集中式光源有相辅相成的关联，正是因为本案为集中式光源，其直径比如才七公分，而分散式光源直径将达到三十公分，故使得本发明防水能力和寿命都强。

综上，本发明涉及LED灯具的导光组件可以让本发明产生既有聚光、平均光斑，又有防水防潮的效果。

作为更加优选的方案，所述铝层外还形成有镀镍层，所述铝层依次通过镀镍层和锡焊层而与散热器1固定相连。在本实施例中，所述基板21呈正方形，所述若干个CSP晶粒22形成一个与正方形内切的圆形体。

对于散热器1来说，本发明为了提高整个LED灯具的散热性能，确保整个LED灯具可以正常工作，相对于传统的方式，其可以有如下几种改进后的实施方式，分别为：

实施方式一：

所述散热器1具有导热板11以及与导热板11相连的若干个散热片12，所述导热板11和若干个散热片12之间采用铆接的方式相连。如此相对于传统技术中导热板11和散热片12主体之间是直接靠接的方式来说，通过铆接的方式大大提高了彼此的接触面积，提升了散热性能。

实施方式二：

所述散热器1具有导热板11以及与导热板11相连的若干个散热片12，所述导热板11上还形成有镀镍层，所述导热板11依次通过镀镍层和锡焊层而与若干个散热片12焊接相连。通过镀镍之后焊锡，这样大大提高导热板11和散热片12主体之间的接触面积，从而大大提升了散热效率。

实施方式三：

所述散热器1具有由冷锻造工艺形成的一体式散热片12和的导热底板，所述导热底板上还形成有镀镍层。如此直接一体成型更是提高了散热效率，确保了工作效率。

如此，本发明通过形成镀镍层再配合焊锡的方式可以大大提高整个导热通道的整体性，通过镀镍的方式解决了铝材质无法实现锡焊的缺点，从而大大提高了整个LED灯具的导热和散热性能，确保了整个LED灯具可以正常工作。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种LED灯具，包括电源、散热器、光源以及导光组件；其特征在于，所述光源采用集中式光源，所述集中式光源具有基板以及集中形成在基板上的若干个CSP晶粒，所述基板具有由表及里依次设置的导电层、纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层，所述CSP晶粒焊接在导电层上并通过纳米陶瓷绝缘镀膜层和铝层将CSP晶粒的热量导出至散热器中去；

所述导光组件包括罩设在集中式光源外围的全反射镜以及位于集中式光源出光方向前方的透镜，所述集中式光源所发出的光线一部分直接照射到透镜上，另一部分通过全反射镜反射之后照射到透镜上。

2.如权利要求1所述的一种LED灯具，其特征在于，所述导光组件具有位于中部的透光部以及位于周边的连接部，所述透光部远离集中式光源一侧为平面，所述透镜设置在透光部的靠近集中式光源的一侧并朝集中式光源凸出，所述全反射镜设置在透光部和连接部之间，所述连接部与散热器固定相连。

3.如权利要求2所述的一种LED灯具，其特征在于，所述透光部、连接部和位于透光部和连接部之间的全反射镜为一体式结构。

4.如权利要求2所述的一种LED灯具，其特征在于，所述连接部与散热器之间还设置有防水硅胶圈。

5.如权利要求2所述的一种LED灯具，其特征在于，所述铝层外还形成有镀镍层，所述铝层依次通过镀镍层和锡焊层而与散热器固定相连。

6.如权利要求2所述的一种LED灯具，其特征在于，所述基板呈正方形，所述若干个CSP晶粒形成一个与正方形内切的圆形体。

7.如权利要求1所述的一种LED灯具，其特征在于，所述散热器具有导热板以及与导热板相连的若干个散热片，所述导热板和若干个散热片之间采用铆接的方式相连。

8.如权利要求1所述的一种LED灯具，其特征在于，所述散热器具有导热板以及与导热板相连的若干个散热片，所述导热板上还形成有镀镍层，所述导热板依次通过镀镍层和锡焊层而与若干个散热片焊接相连。

9.如权利要求1所述的一种LED灯具，其特征在于，所述散热器具有由冷锻造工艺形成的一体式散热片和的导热底板，所述导热底板上还形成有镀镍层。