CN108443726A - 一种采用单串全并电路的低压led面阵光源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明通过解决单串全并电路在低电压条件下工作的面阵LED光源模块的发光面阵列拼接来实现提高LED整体光源模块输出照度。通过LED光源模块结构上的改进确保单串全并电路中的每粿LED贴片灯珠借助于汇流条的作用降低了供电电路的压降影响。能确保每粿LED贴片灯珠的正常工作。由于单串全并电路的低压LED光源模块的工作电压单一，出光形状可作任意调整，这种新颖的LED光源模块将能满足更多的照明场合的需求。由于采用单串全并电路的低压LED光源模块采用侧进光的方式后，会有足够的空间来增加LED芯片用量，从而降低了单粿芯片的工作电流降低了LED芯片的结温有利于延长LED芯片的使用寿命。

Description

一种采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块
一、技术领域
本发明属于半导体照明技术领城，具体涉及一种采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块。
二、背景技术
LED是一种点光源，受每粿LED芯片的3V左右的工作电压限制，在额定工作电流条件下的每粿芯片只能输出有限的功率发出有限的光通量。
为了满足不同的照明需求，人们不得不通过串并联的方式通过增加LED芯片的用量来获得所需的光通量来满足照明需求。
为了适应不同输入电压及工作电流的LED光源模块正常工作的需要，需采用不同的电源适配器来为光源模块供电，会给LED照明灯具的安装维护及标准化生产带来很多技术问题。
照明通常都采用交流220Ⅴ市电来供电，为了能向每粿芯片提供3V左右的直流工作电压，一般都采用了恒压恒流的方式为LED光源模块供电。由于光源模块的功率与工作电压成正比，需将LED光源模块的工作电压提高到数倍单粿LED芯片工作电压。
因此为了实现光源模块所需的工作电压就需对一定量的LED芯片通过电路的串并联来实现。
对于使用LED贴片灯珠的光源就需将灯珠用贴片的方式焊在电路板上，受电路走线与电路板耐压的要求还需占用一定的电路空间。
这样条状的LED贴片光源的使用方式限制了LED光源模块的外型，不便于制成多边形状或曲面形式的光源模块。
另外在以直流供电太阳能灯具中，通常都选12一24V直流供电。
为了获得较高的工作电压需将每片3V左右的LED芯片用串联的方式提升到12-24V的工作电压，同时又要将3Ⅴ左右的储能电池通过串联的方式提升到12一24V向LED光源模块进行供电，由于每节电池的性能与寿命不可能一致，在串联的电池组中会受性能最差的一节电池影响而降低全串电池组的使用寿命，同时也会给每节电池的充电电流的不同带来安全隐患。
因此对单串全并的工作电压3V左右LED芯片采用3V左右的单组锂电池提供低压工作方式的LED照明模块是一种很科学很安全的技术方案。
但受低压工作的光源模块的工作电流的限制(在相同的功率条件下，供电电压越低，供电电流就越大，电流增加供电电路导线的损耗就会增加)，因此，不可能将单串低压的LED光源模块电流做成很大，满足各类室内外场合的照明需求。
因此，需寻找一种新的LED光源模块，使得单串全并电路的低压LED贴片灯条能适应在低压大电流条件工作，并能滿足更多的室内外照明场合需求的低压光源技术方案，改变传统的LED光源模块使用方式。
三、本发明内容
本发明就是针对适用单节锂电池低压直流供电的条件下，提供一种能直接匹配使用的面阵LED光源模块的技术方案。
一种采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，在侧进光平面导光组件的导光组件侧面进光面上设置单串全并电路的低压LED贴片灯条，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条的LED灯条出光面朝向所述导光组件侧面进光面；
所述单串全并电路的低压LED贴片灯条的单串全并双面电路板反面存在负极汇流条和正极汇流条；所述侧进光平面导光组件包括导光板背面反光层，所述导光板背面反光层上设置有正极汇流互连条和负极汇流互连条，所述负极汇流条和所述正极汇流条分别于所述负极汇流互连条与所述正极汇流互连条连通，所述正极汇流互连条上存在正极电源输入端，所述负极汇流互连条存在负极电源输入端。通过LED光源模块结构上的改进确保单串全并电路中的每粿LED贴片灯珠借助于汇流条的作用降低了供电电路的压降影响，能确保每粿LED贴片灯珠的正常工作。本发明将根据配用的单节锂电池的最佳放电特性，将为一种采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块的每粿LED贴片灯珠提供较为匀衡的工作电流，以确保每粿LED贴片灯珠流过的电流基本一致，使面阵LED光源模块发光均匀。
优选地，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条的单串全并双面电路板正面上设置有LED贴片灯珠，所述LED贴片灯珠的两侧设置有双面胶带，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条的两侧边向所述LED贴片灯珠的方向弯折且所述单串全并电路的低压LED贴片灯条夹在所述侧进光平面导光组件上，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条通过所述双面胶带连接所述单串全并电路的低压LED贴片灯条和所述侧进光平面导光组件。
优选地，所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块为平板状结构，且其截面轮廓形状为多边形或圆形；或者，所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块为弯曲的板状结构。由于单串全并电路的低压LED光源模块的工作电压单一，出光形状可作任意调整，这种新颖的LED光源模块将能满足更多的照明场合的需求。
优选地，所述侧进光平面导光组件的部分或全部侧面设置有所述单串全并电路的低压LED贴片灯条；
当所述侧进光平面导光组件的部分侧面设置有所述单串全并电路的低压LED贴片灯条时，其他部分所述侧进光平面导光组件的侧面为光源模块无暗区拼接面，所述光源模块无暗区拼接面用于相邻的两块所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块的拼接。以往的LED光源模块仅通过采用电路串并联接方式来提升单灯功率的方式。现可选用多片LED面阵光源模块的相互拼接直观的固定方式来提高光源模块的光输出，使面阵光源的安装调试更方便更可靠。本发明优选的技术方案是采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块采用了对称两侧进光的方式，另外两边作为光源模块无暗区拼接面，将多块单串全并电路的低压LED面阵光源模块拼装使用以获得更大的光通量来满足照明需求。
优选地，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条的的电路板采用柔性材料制成或者是硬性材料制成。
四、附图说明
为了能更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种常见的采用三并四串电路的LED贴片灯条的结构示意图；
图2是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条的正面结构示意图；
图3是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条的背面结构示意图；
图4是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条的纵向剖面结构示意图；
图5是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条用于侧发光源时的结构示意图；
图6是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条作为侧发光源与导光板组合成的单串全并电路的低压LED面阵光源模块的分散结构示意图；
图7是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条作为侧发光源与导光板组合成的单串全并电路的低压LED面阵光源模块的组合结构示意图；
图8是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条作为侧发光源与导光板组合成的单串全并电路的低压LED面阵光源模块的背面汇流条分布走向示意图；
图9是将单串全并电路的低压LED面阵光源模块上的无暗区拼接面进行拼接使用的示意图；
图10是将多块单串全并电路的低压LED面阵光源模块进行拼接后，安装固定支架后作为灯具使用的实施例示意图；
图11是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条与曲面导光组件组合成的曲面的单串全并电路的低压LED面阵光源模块的结构示意图；
图12是将曲面的单串全并电路的低压LED面阵光源模块固定在灯杆上用于道路照明的实施例示意图；
图13是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条与圆形平面导光组件组合成的圆形的单串全并电路的低压LED面阵光源模块的结构示意图；
图14是将圆形的单串全并电路的低压LED面阵光源模块应用在庭院灯上的实施例示意图；
图15是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条用于直发光源时的结构示意图；
图16是将采用多条可横向拼接的单串全并低压LED贴片灯条作为直发光源进行横向拼接组合成的单串全并低压灯条拼装的面阵LED光源模块的实施例示意图。
图中1-LED贴片灯珠；2-三并四串贴片电路板；3-灯珠负极焊盘；4-灯珠正极焊盘；5-贴片负极焊盘；6-贴片正极焊盘；7-焊盘并联电路；8-焊盘串联电路；9-负极电源输入端；10-正极电源输入端；11-单串全并双面电路板正面；12-电路板正反面电路通接点；13-单串全并双面电路板反面；14-负极汇流条；15-正极汇流条；16-LED灯条出光面；17-双面胶带；18-单串全并电路的低压LED贴片灯条；19-侧进光平面导光组件；20-出光扩散面；21-侧进光导光板；22-导光板背面反光层；23-导光组件侧面进光面；24-光源模块无暗区拼接面；25-正极汇流互连条；26-负极汇流互连条；27-对接互连条；28-单串全并电路的低压LED面阵光源模块；29-面阵光源模块固定支架；30-曲面导光组件；31-路灯灯杆；32-圆形平面导光组件；33-庭院灯支架；34-可横向拼接的单串全并低压LED贴片灯条；35-单串全并灯条拼装的面阵LED光源模块。
五、具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1就是采用三并四串的方式进行连接的LED贴片灯条结构示意图。
将LED贴片灯珠1上的灯珠负极焊盘3与灯珠正极焊盘4分别和三并四串贴片电路板2上的贴片负极焊盘5与贴片正极焊盘6焊接，在三并四串贴片电路板2上相邻的三粿LED贴片灯珠1以并联方式焊接在焊盘并联电路7上，每4组焊盘并联电路7以串联的方式焊接在焊盘串联电路8上。
图2是一种将LED贴片灯珠1采用单串全并电路的正面结构示意图。
将LED贴片灯珠1的灯珠负极焊盘3与灯珠正极焊盘4分别和单串全并双面电路板正面11上的贴片负极焊盘5与贴片正极焊盘6焊接。在单串全并双面电路板正面11上相邻的LED贴片灯珠1以并联的方式连接在焊盘并联电路7上，单串全并双面电路板正面11上的焊盘并联电路7与单串全并双面电路板反面13上的负极汇流条14与正极汇流条15存在有贯通的电路板正反面电路通接点12。
图3是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18的背面结构示意图。
图中负极汇流条14与正极汇流条15分别通过电路板正反面电路通接点12与单串全并双面电路板正面11的焊盘并联电路7相接。
图4是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18的纵向剖面结构示意图。
图中LED贴片灯珠1上的灯珠负极焊盘3与灯珠正极焊盘4分别与单串全并双面电路板正面11上的贴片负极焊盘5与贴片正极焊盘6进行焊接，并分别通过焊盘并联电路7实现LED贴片灯珠1的单串全并。
单串全并双面电路板正面11的两条焊盘并联电路7分别通过电路板正反面电路通接点12与单串全并双面电路板反面13的负极汇流条14与正极汇流条15进行贯通。
在单串全并双面电路板正面11的LED贴片灯珠1的两侧有二条双面胶带17可将单串全并电路的低压LED贴片灯条18上的LED灯条出光面16对准导光组件侧面进光面23并将单串全并电路的低压LED贴片灯条18固定在导光组件侧面进光面23上下沿边口上。
图5是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18上的LED贴片灯珠1的两侧朝出光方向折弯后可借助双面胶带17固定在导光组件侧面进光面23上下沿边口上的结构示意图。
图6是一种采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18与侧进光平面导光组件19组合成单串全并电路的低压LED面阵光源模块28的分散结构示意图。
图中采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18的LED灯条出光面16对准导光组件侧面进光面23的沿口固定，侧进光平面导光组件19包括出光扩散面20、侧进光导光板21和导光板背面反光层22。
在侧进光平面导光组件19不安装单串全并电路的低压LED贴片灯条18的光源模块无暗区拼接面24可作为单串全并电路的低压LED面阵光源模块28的拼接面使用。
图7是采用二条单串全并电路的低压LED贴片灯条18分别固定在侧进光平面导光组件19的两侧导光组件侧面进光面23的沿边口上的结构示意图。
单串全并电路的低压LED贴片灯条18的背面上的负极汇流条14与正极汇流条15分别和单串全并电路的低压LED贴片灯条18的正面焊盘并联电路7通过电路板正反面电路通接点12贯通。
图8是采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块28的背面汇流互连条的布线方式示意图。
导光板背面反光层22设有正极汇流互连条25与电路正极电源输入端10相接，负极汇流互连条26与负极电源输入端9相接，对接互连条27可作为均衡供电电流时按需添加电路的连接件。
图9是将多块单串全并电路的低压LED面阵光源模块28，利用光源模块无暗区拼接面24的进行拼接使用的示意图。
图10是拼接后的单串全并电路的低压LED面阵光源模块28配用面阵光源模块固定支架29作为照明灯具使用的示意图。
图11是采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18与曲面导光组件30组成曲面型的单串全并电路的低压LED面阵光源模块28的示意图。
图12是将曲面型的单串全并电路的低压LED面阵光源模块28固定在路灯灯杆31用于道路照明的示意图。
图13是采用单串全并电路的低压LED贴片灯条18与圆形平面导光组件32组成圆形的单串全并电路的低压LED面阵光源模块28的示意图。
图14是一种将圆形的单串全并电路的低压LED面阵光源模块28配上庭院灯支架33用于庭园灯照明的实施例示意图。
图15是将单串全并电路的低压LED贴片灯条18的单串全并双面电路板正面11向外折弯可供横向拼接的示意图。
图16是将多条可横向拼接的单串全并低压LED贴片灯条34进行横向拼接作为直发光光源使用的单串全并低压拼装的面阵LED光源模块35的实施例示意图。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，其特征在于：
在侧进光平面导光组件(19)的导光组件侧面进光面(23)上设置单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)的LED灯条出光面(16)朝向所述导光组件侧面进光面(23)；
所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)的单串全并双面电路板反面(13)存在负极汇流条(14)和正极汇流条(15)；所述侧进光平面导光组件(19)包括导光板背面反光层(22)，所述导光板背面反光层(22)上设置有正极汇流互连条(25)和负极汇流互连条(26)，所述负极汇流条(14)和所述正极汇流条(15)分别与所述负极汇流互连条(26)与所述正极汇流互连条(25)连通，所述正极汇流互连条(25)上存在正极电源输入端(10)，所述负极汇流互连条(26)存在负极电源输入端(9)。
2.根据权利要示1所述的采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，其特征在于：所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)的单串全并双面电路板正面(11)上设置有LED贴片灯珠(1)，所述LED贴片灯珠(1)的两侧设置有双面胶带(17)，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)的两侧边向所述LED贴片灯珠(1)的方向弯折且所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)夹在所述侧进光平面导光组件(19)上，所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)通过所述双面胶带(17)连接所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)和所述侧进光平面导光组件(19)。
3.根据权利要示1所述的采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，其特征在于：所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块(28)为平板状结构，且其截面轮廓形状为多边形或圆形；或者，所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块(28)为弯曲的板状结构。
4.根据权利要示1所述的采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，其特征在于：所述侧进光平面导光组件(19)的部分或全部侧面设置有所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)；
当所述侧进光平面导光组件(19)的部分侧面设置有所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)时，其他部分所述侧进光平面导光组件(19)的侧面为光源模块无暗区拼接面(24)，所述光源模块无暗区拼接面(24)用于相邻的两块所述单串全并电路的低压LED面阵光源模块(28)的拼接。
5.根据权利要示1所述的采用单串全并电路的低压LED面阵光源模块，其特征在于：所述单串全并电路的低压LED贴片灯条(18)的的电路板采用柔性材料制成或者是硬性材料制成。
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