CN111520653A

CN111520653A - 一种led灯

Info

Publication number: CN111520653A
Application number: CN202010276918.4A
Authority: CN
Inventors: 王名斌; 江涛; 熊爱明; 周林
Original assignee: Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co Ltd
Current assignee: Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co Ltd
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: CN109899728A; CN109899728B; CN212456342U; CN212461721U; CN110513627A; CN111520652A; CN110513627B; CN214147459U; CN214675778U; CN213237005U; CN111520653B; CN212156709U; CN211475541U; CN111520652B; CN211010828U; CN212156699U; CN212456343U; WO2019109991A1

Abstract

本发明公开了一种LED灯，其特征在于，包括：灯壳，所述灯壳包括灯头、灯颈和内套，所述灯头连接所述灯颈，所述灯颈与内套连接；被动式散热组件，所述被动式散热组件包括散热器，所述散热器包括散热鳍片和散热底座，所述散热器与所述灯壳连接；电源，所述电源具有第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述灯颈和所述灯头内，所述第二部分设置在所述散热器内；灯板，其连接在所述散热器上；所述LED灯的侧面的外轮廓以一轮廓线绕所述LED灯的轴线360度回转而形成所述LED灯的外轮廓，所述外轮廓任意点符合以下公式：y＝‑0.0012x³+0.2235x²‑14.608x+K；其中，K为常数，K的范围为360～450，a的范围为0.001～0.01，b的范围为0.05～0.3，c的范围为5～20。

Description

一种LED灯

本发明申请是2018年12月07日提交中国专利局、申请号为201811492241.7、发明名称为“一种LED灯”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种LED灯，属于照明领域。

背景技术

LED灯因为具有节能，高效，环保，寿命长等优点而被广泛采用诸多照明领域中。LED灯作为节能绿色光源，高功率LED的散热问题益发受到重视，由于过高的温度会导致发光效率衰减，高功率LED运作所产生的废热若无法有效散出，则会直接对LED的寿命造成致命性的影响，因此，近年来高功率LED散热问题的解决成为许多相关者的研发重要课题。

现有技术中的LED灯一般包括光源、散热器、电源、灯壳和灯罩。现有技术中的LED灯具有以下缺点。

1、散热器的设计不合理：在仅采用被动式散热的情况下，且散热器在一定的重量限制条件下，其无法某些解决大功率LED灯的LED的散热问题，导致LED工作时的热量无法及时散去，长时间下会影响LED的寿命。

2、电源的设置不合理：对于某些大功率的LED灯，如功率达到150W～300W时，对电源的散热同样重要，如果LED灯工作时，电源产生的热量无法及时散去，则会影响一些电子组件(特别是热敏感度高的组件，如电容)的寿命，从而影响整灯的寿命。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种LED灯，以解决上述问题。

本发明实施例提供一种LED灯，其特征在于，包括：

灯壳，所述灯壳包括灯头、灯颈和内套，所述灯头连接所述灯颈，所述灯颈与内套连接；

被动式散热组件，所述被动式散热组件包括散热器，所述散热器包括散热鳍片和散热底座，所述散热器与所述灯壳连接，所述内套位于所述散热器内部，所述灯颈露于所述散热器的外部，所述灯颈的高度至少为所述散热器高度的80％以上；

电源，所述电源具有第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述灯颈和所述灯头内，所述第二部分设置在所述散热器内；

灯板，其连接在所述散热器上，所述灯板包括LED芯片，所述电源与所述LED芯片电连接，所述灯板与所述散热器连接以形成从所述LED芯片到所述被动式散热组件的导热路径；

第一散热通道，所述第一散热通道形成于所述灯壳的内腔，并用于消散所述LED灯工作时电源产生的热量，所述内腔位于所述LED灯的底部和灯颈的上部之间；以及

第二散热通道，所述第二散热通道形成于所述散热器的散热鳍片和散热底座中，以用于消散所述LED芯片传导至所述散热器上的热量；

所述第一散热通道包括位于所述灯板上的第一端及位于所述灯颈上部的第二端，通过所述第一端以允许空气从所述LED灯的外部流入所述灯壳的内腔，通过所述第二端以允许空气从所述灯壳的内腔流出到所述LED的外部；

所述第二散热通道具有位于所述灯板上的第三端，以允许空气从所述LED灯外部进入到所述第二散热通道，并从所述散热鳍片之间的空间流出；

所述灯板的中心的区域设置第三开口，所述第三开口分别与所述第一散热通道及所述第二散热通道连通；

所述LED灯的侧面的外轮廓以一轮廓线绕所述LED灯的轴线360度回转而形成所述LED灯的外轮廓，所述外轮廓任意点符合以下公式：

y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K；

其中，K为常数，K的范围为360～450，a的范围为0.001～0.01，b的范围为0.05～0.3，c的范围为5～20。

本发明实施例a，b，c分别取以下值：

y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K。

本发明实施例所述散热器具有下部及上部，所述散热器的下部的宽度尺寸及散热面积大于所述散热器的上部。

本发明实施例所述灯颈的截面积在所述LED灯轴向向上时递减。

本发明实施例所述LED灯的轮廓线为一“S”形曲线并包括位于所述灯颈上的曲线及位于所述散热器上的曲线。

本发明实施例还包括灯罩，所述灯罩包括光输出表面和端面，所述端面上设有透气孔，空气通过所述通气孔从而所述LED灯的外部进入到所述第一散热通道及所述第二散热通道。

本发明实施例所述第一端在LED灯轴向上投影到所述端面所占的区域形成第一部分，而所述端面上的其他区域形成第二部分，所述第一部分上的所述透气孔的面积大于所述第二部分上的所述透气孔的面积。

本发明实施例所述散热鳍片包括第一散热鳍片和第二散热鳍片，所述第一散热鳍片与所述第二散热鳍片在LED灯轴向上的底部均与所述散热底座连接，所述第一散热鳍片与所述第二散热鳍片彼此间隔交互设置，所述第二散热鳍片具有一第三部分和二第四部分，两个所述第四部分以所述第三部分为对称轴而对称设置。

本发明实施例所述第一散热鳍片在所述LED灯的径向上分为两部分，且这两部分在LED灯的径向上间隔设置，并在间隔处形成间隔区，所述第三部分和所述第四部分通过过渡段连接，所述过渡段具有缓冲段和引导段，所述引导段的任意切线所指向的方向与所述间隔区错开。

本发明实施例所述灯颈的上部的第二端形成散热孔，所述灯壳具有限流面，所述限流面在所述LED的径向上向外延伸并在径向上远离所述散热孔，所述限流面覆盖至少部分散热鳍片。

本发明实施例所述散热鳍片在所述LED灯的轴向上的上侧至少部分与所述限流面对应。

本发明实施例所述内套具有上部和下部，所述上部和所述下部通过一导流面连接，所述导流面在沿所述LED灯的轴向向上的方向上，其截面的半径逐渐增加。

本发明实施例所述内套在轴向上包括第一部分和第二部分，所述第二部分为所述导流面以下部分的内套的部分，位于所述内套的第二部分中的电子组件包括电解电容。

本发明实施例所述电源包括一发热元件，所述发热元件热接触所述灯头，所述发热元件通过导热材料与所述灯头固定。

本发明实施例所述灯头包括金属部，所述金属部的内壁至少一部分构成所述灯壳的内腔的壁，以使所述导热材料直接连接金属部并利用所述金属部进行散热。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明包括以下任一效果或其任意组合：

(1)通过第一散热通道的设置，可以此带走第一散热通道内的热量(电源工作时产生的，通过第二散热通道的设置，可增加对散热器的对流散热，而通过第一散热通道和第二散热通道的设置，增加了整灯自然对流的效率，使得散热器相应的所需的散热面积降低。

(2)第三开口分别与第一散热通道及第二散热通道连通，且第三开口设于灯板的中心的区域，而第三开口开设在灯板的中心的区域，使第一进气孔和第二进气孔可共享一个进气的入口，因此，可避免占用灯板过多的区域，从而避免灯板的设置LED芯片的区域的面积因开设多个孔而减少。

(3)外轮廓任意点符合以下公式：y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K，综合考虑散热效果、热力学原理、流体力学等因素，符合该公式的关系可达到良好的散热效果。

(4)第一部分上的透气孔的面积大于第二部分上的透气孔的面积，利于使大部分空气进入第一散热通道，从而更好的对电源进行散热，防止电源的电子组件受热而加速老化。

(5)散热鳍片的结构设计，可避免空气在散热器沿径向外侧对流时，遇阻而形成涡流，进而阻碍对流的情况。

附图说明

图1是本实施例中LED灯的主视结构示意图；

图2是图1的LED灯的剖视结构示意图；

图3是图1的LED灯的分解示意图；

图4是LED灯的剖视结构示意图，显示第一散热通道及第二散热通道；

图5是图1的LED灯的立体结构示意图一；

图6是是图5去掉光输出表面的结构示意图；

图7是一些实施例中的LED灯的分解示意图，显示挡光环；

图8是本实施例中的灯罩的端面的示意图；

图9是一些实施例中的灯罩的示意图；

图10是本实施例LED灯的立体图；

图11是本实施例中的LED灯的剖视图；

图12是本实施例中的散热器的俯视图；

图13是图12中E处的放大示意图；

图14是空气在第二散热鳍片处形成涡流的示意图；

图15是一些实施例中的散热器的局部示意图；

图16是图1的LED灯去掉灯罩的仰视图；

图17是图16中A处的放大示意图；

图18是本实施例中LED灯的剖视图；

图19a～图19d是本实施例中电源的立体图；

图19d是本实施例中电源的主视图；

图20是图2中B处的放大图；

图21是LED灯的局部示意图；

图22是一些实施例中的LED灯的剖视图；

图23是图22的LED灯内的对流通道的设置示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例，但不限于下面所描述的实施例。

图1为本发明实施例中的LED灯的主视图。图2为图1的LED灯的剖视图。图3为图1的分解示意图。如图1、图2和图3所示，所述LED灯，包括：散热器1、灯壳2、灯板3、灯罩4及电源5。本实施例中，灯板3以贴合的方式连接在散热器1上，以利于灯板3工作时产生的热量快速传导至散热器1。于本实施例中，散热器1连接于灯壳2，灯罩4罩设在灯板3外，以使灯板3的光源产生的光通过灯罩4而射出，电源5位于灯壳2的内腔中，且电源5与LED芯片311电连接，以对LED芯片311供电。

如图4所示，显示本实施例中的LED灯的剖视图。如图2和4所示，本实施例中的灯壳2的内腔中形成第一散热通道7a，且第一散热通道7a在灯壳2的一端具有第一进气孔2201，而灯壳2上相对的另一端具有散热孔222(具体开设于灯颈22上部)。空气从第一进气孔2201进入，并从散热孔222排出，以此，可带走第一散热通道7a内的热量(主要是电源5工作时所产生的热量)。具体从散热路径来讲，电源5中的发热组件工作时产生的热量，先以热辐射的方式将热量传递至第一散热通道7a中的空气中(发热组件附近的空气)，外部空气以对流的方式进入第一散热通道7a，从而带走内部的空气而进行散热。其他实施例中，也可通过在灯颈22上开设散热孔222而直接进行散热。

如图1、图2和图4所示，散热鳍片11、散热底座13中形成第二散热通道7b，第二散热通道7b具有第二进气孔1301，空气从第二进气孔1301进入后，通过第二散热通道7b，最后从散热鳍片11之间的空间流出。以此，可带走散热鳍片11上的热量，加速散热鳍片11的散热。具体从散热路径来讲，LED芯片311产生的热量热传导至散热器1，散热器1的散热鳍片11将热量辐射至周围空气，第二散热通道7b对流散热时，带走散热器1内的空气而进行散热。

图5为本实施例中的LED灯的立体结构示意图，显示散热器1与灯罩4的结合。图6为图5去掉光输出表面43的结构示意图。如图5和图6所示，本实施例中，灯罩4包括光输出表面43和端面44，端面44上设有透气孔41，空气通过透气孔41而进入到第一散热通道7a和第二散热通道7b。LED芯片311(图6中所示)发光时，光线穿射过该光输出表面43，而从灯罩4射出。本实施例中，光输出表面43可选用现有技术中的透光材质，比如玻璃、PC材质等。本发明所有实施例中所称的“LED芯片”，泛指所有以LED(发光二极管)为主体的发光源，包括但不限于LED灯珠、LED灯条或LED灯丝等，因此本说明书所指的LED芯片组亦可等同于LED灯珠组、LED灯条组或LED灯丝组等。

图8显示本实施例中灯罩4的端面44的示意图。如图8所示，透气孔41的截面面积总和与端面44的整体面积(端面44单侧的面积，如远离LED芯片311的一侧)的比值为0.01～0.7，优选的，透气孔41的截面面积总和与端面44的整体面积的比值为0.3～0.6，更优选的，透气孔41的截面面积总和与端面44的整体面积的比值为0.4～0.55，通过将透气孔41的面积与端面44面积的比值限定在上述的范围内，一方面可保证透气孔41的进气量，另一方面，可确保透气孔41的面积大小是在保证端面44的结构强度的情况下进行调整的。

如图8所示，透气孔41的最大内切圆直径小于2mm，优选为1至1.9mm。如此一来，一方面可防止昆虫进入，且可以阻止大部分灰尘通过，另一方面，透气孔41还能保持较好的气体流通效率。

如图9所示，如果透气孔41选用圆形，则其直径小于2mm，以达到防止昆虫进入，阻止大部分灰尘通过，且还能保持较好的气体流通效率的作用。

图9中，端面44上具有两条虚线，内圈的虚线代表第一进气孔2201投影到端面44的位置，内圈的虚线内的区域为第一部分(第一开口区433)，外圈与内圈之间的区域为第二部分(第二开口区434)，本实施例中，第一进气孔2201在LED灯轴向上投影到端面44所占的区域形成第一部分(第一开口区433)，而端面44上的其他区域形成第二部分(第二开口区434)，第一部分上的透气孔41的面积大于第二部分上的透气孔41的面积。这种设置方式，利于使大部分空气进入第一散热通道7a，从而更好的对电源5进行散热，防止电源5的电子组件受热而加速老化。上述特点同样适用于上述其他实施例中的透气孔41。

在其他实施例中，第一进气孔2201在LED灯轴向上投影到端面44所占的区域形成第一部分(第一开口区433)，而端面44上的其他区域形成第二部分(第二开口区434)，第一部分上的透气孔41的面积小于第二部分上的透气孔41的面积。以此，可更好的对散热鳍片11进行散热，以利于LED芯片311的散热，防止LED芯片311处形成局部的高温区域。具体的，第一部分和第二部分的面积，可根据实际散热需求进行选择。

在某些应用中，对于整个LED灯可能存在重量限制。例如，当LED灯采用E39灯头时，LED灯的最大重量限制到1.7千克以内。因此，除去电源、灯罩、灯壳等部件后，于一些实施例中，散热器的重量被限制在1.2千克以内。对于某些大功率的LED灯，其功率为150W～300W，其流明数可达到20000流明至45000流明左右，也就是说，散热器在其重量限制内，需要消散来自产生20000至45000流明的LED灯所产生的热。在自然对流散热情况下，一般1W的功率需要35平方厘米以上的散热面积。而以下实施例，设计目的是在于在保证电源5的设置空间及散热效果的情况下，降低1W功率需要的散热面积的，进而在散热器1重量限制及电源5限制的前提下达到最佳的散热效果。

如图1和图2所示，本实施例中，LED包括或仅被动式散热组件，该被动式散热组件仅采用自然对流和辐射等主要方式进行散热，而没有采用主动式散热组件，例如风扇等。本实施例中的被动式散热组件包括散热器1，散热器1包括散热鳍片11及散热底座13，散热鳍片11呈放射状均匀的沿散热底座周向分布，且与散热底座13连接。当LED灯使用时，LED芯片311所产生的热量以热传导的方式将至少一部分热量传导至散热器1，散热器1的至少一部分热量通过热辐射和对流的方式散到外部空气中。散热器1的径向上的外轮廓，其直径在高度方向向上时，其外轮廓的直径递减或大致上呈递减的趋势。以此可更好的与灯具配合。

本实施例中，在采用被动式散热的情况下(无风扇)，LED灯的功率(瓦)与散热器1的散热面积(平方厘米)的比值为1：20～30之间，也就是说，每瓦需要20平方厘米至30平方厘米的散热面积做散热。优选的，LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值为1:22～26之间。更优选的，LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值为25。灯壳2的内腔中形成第一散热通道7a，且第一散热通道7a在灯壳2的一端具有第一进气孔2201，而灯壳2上相对的另一端具有散热孔222。空气从进气孔2201进入，并从散热孔222排出，以此，可带走第一散热通道7a内的热量。散热鳍片11、散热底座13中形成第二散热通道7b，第二散热通道7b具有第二进气孔1301，空气从第二进气孔1301进入后，通过第二散热通道7b，最后从散热鳍片11之间的空间流出。以此，可带走散热鳍片11辐射至周围空气的热量，加速散热鳍片11的散热。通过第一散热通道7a和第二散热通道7b的设置，从而增加了自然对流的效率，使得散热器1相应的所需的散热面积降低，使LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值在20～30之间。本实施例中，LED灯整灯的重量小于1.7kg，给LED灯提供大约200W(300W以下，优选的，250W以下)的电能时，LED芯片311被点亮，且至少发出25000流明的光通量。

如图1所示，本实施例中散热器1的重量占LED灯的重量的50％以上，于一些实施例中，散热器1的重量占LED灯的重量的55～65％，而此时，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％以上，在散热器1的导热系数相同的情况下(也就是散热器1整体采用相同材质，或是使用两种导热系数趋于相同的相异材质)，散热器1所占的体积越大，其可用作散热的面积越大。因此，一定程度上，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％以上时，散热器1可具有更多可利用的空间，来增加其散热面积。在考虑到电源5、灯罩4和灯壳2的设置空间后，优选的，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％～60％，更为优选的，散热器1的体积占LED灯总体的体积的25％～50％，以此，在LED灯整体尺寸受限，且需要保证电源5、灯罩4和灯壳2的设置空间时，使散热器1体积最大化，更利于LED灯整体散热上的设计。

图12为本实施例中的散热器1的俯视图。如图12所示，在散热器1受上述的体积的限制下，散热鳍片11中的至少一部分，其在LED灯的径向方向往外延伸出至少两个片体，这两个片体间隔设置，通过这种设置，使散热鳍片11在固定的空间内，具有更大的散热面积，另外，延伸出的两个片体，其对该散热鳍片11起到支撑作用，使散热鳍片11更稳固的支撑在散热底座13上，防止散热鳍片11发生偏转。

具体来讲，如图12所示，散热鳍片11包括第一散热鳍片111和第二散热鳍片112，第一散热鳍片111和第二散热鳍片112在LED灯轴向上的底部均与散热底座13连接，第一散热鳍片111与第二散热鳍片112彼此间隔交互设置。第二散热鳍片112的形状为一分为二的Y形，通过将第二散热鳍片112设置为一分为二的结构，使得散热器1在占用相同体积的情况下，拥有更多的散热面积。本实施例中，第一散热鳍片111与第二散热鳍片112彼此间隔设置，各第一散热鳍片111在圆周上均匀分布，各第二散热鳍片112在圆周上均匀分布，相邻两个第二散热鳍片112以一第一散热鳍片111对称设置。

如图12所示，至少一散热鳍片11在LED灯的径向上分为两部分，且这两部分间隔设置，以此，可在上述间隔处形成流道，以使得空气可在上述间隔处进行对流。另外，上述的间隔处，在LED灯的轴向上投影到灯板3处时，上述间隔处的位置，对应于灯板3上设置LED芯片311的区域，因而，此处增加的对流，可提高对LED芯片311的散热效果。而从LED灯整体重量受限的观点来说，于部分的散热鮨片11进行间隔设置，减少了散热鮨片11的用量，降低了散热器1整体重量，提供LED灯其他零部件馀裕设计空间。

图13为图12中的E处的放大示意图。如图12和图13所示，具体来讲，散热鳍片11包括第一散热鳍片111和第二散热鳍片112，第一散热鳍片111在LED灯的径向分为两部分，即第一部分111a和第二部分111b，且这两部分在LED灯的径向上间隔设置，在间隔处形成间隔区111c。第一部分111a径向上位于第二部分111b的内侧。第二散热鳍片112具有第三部分112a和第四部分112b，第四部分112b延伸自第三部分112a，第四部分112b相比第三部分112a在周向上的位置改变，且第四部分112b相对第三部分112a位于散热器1径向的外侧，以提高空间利用率，从而具有更多的可作散热的散热鳍片11的面积。如图13所示，第三部分112a和第四部分112b通过过渡段113连接，过渡段113具有缓冲段113a和引导段113b，缓冲段113a和引导段113b均为弧形状，且两者形成“S”字形或倒“S”字形。缓冲段113a的设置，避免如图14所示空气在第二散热鳍片112表面向径向外侧对流时，遇阻而形成涡流，进而阻碍对流的情况，而是引导段113b引导对流的空气继续沿第二散热鳍片112表面而向径向外侧流动。

如图13所示，一第二散热鳍片112包括一第三部分112a和二第四部分112b，两个第四部分112b以第三部分112a为对称轴而对称设置。其他实施例中，一第二散热鳍片112也可以是包括一第三部分112a和多个第四部分112b，如三个或四个第四部分112b(图未示)，而第二散热鳍片112在LED灯周向上的两侧的第四部分112b与第一散热鳍片111相邻。

如图13所示，引导段113b的任意切线所指向的方向与间隔区111c错开，避免对流的空气经引导段113b引导而进入间隔区111c，以使对流路径变长而影响散热效率。优选的，引导段113b的任意切线所指向的方向位于间隔区111c径向上的外侧。其他实施例中，引导段113b的至少一部分切线所指向的方向位于间隔区111c径向上的内侧。

如图15所示，其他实施例中，引导段113b的至少一部分切线所指向的方向落入到间隔区111c，以使得对流更加充分，但会相应的增加对流的路径。

如图10所示，散热鳍片11具有凸起部1102，凸起部1102相对散热鳍片11的表面而凸起，凸起部1102沿灯的轴向延伸设置，并接触散热器座13。除此之外，凸起部1102表面可选择性地采用圆周面的形态，或采用规则或不规则的多边形柱体。凸起部1102的设置，可增加散热鳍片11的表面积，增加散热效率，另外，凸起部1102也对散热鳍片11起到支撑作用，防止加工成型时，散热鳍片11位置发生偏转。于一些实施例中，同一散热鳍片11，在LED灯的径向上分为两个部分的，每个部分上均设置有至少一相应的凸起部1102，以对这两个部分均起到支撑作用。于本实施例中，凸起部1102设置于散热鳍片11在LED灯径向上的端部，比如，设于第一部分111a和111b的端部(靠近间隔区111c的一端)。

图16是图1的LED灯去掉灯罩4的仰视图。图17是图16中A处的放大图。如图16和图17所示，散热器1套设于内套21的径向的外围，散热鳍片11在LED灯的径向上的内侧壁与灯壳2的内套21保持间距，这样一来，一方面，防止工作时，内套受热膨胀，并受到散热鳍片11的内侧壁的挤压而破损，另一方面，防止散热鳍片11的内侧壁直接接触内套21而形成热传导，使散热鳍片11的热量传导到内套21内部，从而影响灯壳2内的电源5的电子组件，最后，散热鳍片11在LED灯的径向上的内侧壁与灯壳2的内套的间距中具有空气，空气本身具有隔热作用，因此进一步防止散热器1的热影响内套21中的电源5。于其他实施例中，为使散热鳍片11对内套21具有径向的支撑性，也可设置为一部分散热鳍片11的径向的内侧壁接触并支撑内套21的外周面，而一部分散热鳍片11则与内套21保持间距，该设计可应用于图16的LED灯中。如图16所示，灯板3包含第三开口32以使第一进气孔2201和第二进气孔1301露出。在一些实施例中，为了将电源5产生的热能快速排出，第一进气孔2201的截面积与第二进气孔1301的截面积的比值为大于1且小于或等于2。在一些实施例中，为了将灯版3的LED产生的热能快速排出，第二进气孔1301的截面积与第一进气孔2201的截面积的比值为大于1且小于或等于1.5。

如图16所示，本实施例中，灯板3包括至少一LED芯片组31，LED芯片组31包括LED芯片311。

如图4和图7所示，灯板3开设第三开口32，第三开口32分别与第一散热通道7a及第二散热通道7b连通，也就是说，第三开口32同时与散热器1的散热鳍片11之间的空间及灯壳2的腔体连通，从而使散热鳍片11之间的空间和灯壳2的腔体与LED灯外部形成空气对流路径。第三开口32在LED灯的径向上位于内周圈的更内侧。因此，不会占用光反射区域3001的空间，而影响反射效率。具体的，第三开口32设于灯板3的中心的区域，且第一进气孔2201和第二进气孔1301分别从同一开口(第三开口32)处进气，也就是对流的空气通过第三开口32后，在进入到第一进气孔2201和第二进气孔1301。第三开口32开设在灯板3的中心的区域，使第一进气孔2201和第二进气孔1301可共享一个进气的入口，因此，可避免占用灯板3过多的区域，从而避免灯板3的设置LED芯片311的区域的面积因开设多个孔而减少。另一方面，内套21对应到第三开口32，因此进气时，对流的空气起到隔热作用，即防止内套21内外的温度相互影响。

图19a～图19c为本实施例中的电源5的各个方向的立体图，图19d为本实施例中电源5的主视图。电源5与LED芯片311电连接，并用于对LED芯片311供电。如图19a～图19c所示，电源5包括电源板51和电子组件，电子组件设于电源板51上。

如图11所示，电子组件中包括发热组件501，其中，至少一个发热组件501靠近灯头23，并通过灯头23散热，而不会占用第一散热通道7a的散热资源。上述至少一个靠近灯头23的发热组件501为电感、电阻、整流桥或控制电路。

如图11所示，至少一个发热组件501是通过热传导或热辐射的形式，将热量传至灯头23上，并通过灯头23将热量散到空气中。

如图11所示，至少一个发热组件501热接触灯头23，具体的，至少一个发热组件501位于灯头23中，且该发热组件501通过导热材料53与灯头接触，且该发热组件501通过上述导热材料53与灯头23固定。以此，通过导热材料53的设置，既可以达到向灯头热传导的作用，也可以起到固定发热组件的作用，避免该发热组件501松动。此处所述“发热组件501位于灯头23中”，具体态样为，在垂直于LED灯轴向方向的投影，灯头23和发热组件501具有重叠区域。

如图11所示，导热材料53通过灌胶的方式设置在灯头23内，以此实现灯头23与发热组件501的连接，导热材料53仅覆盖电源5的端部的区域，且导热材料53的位置高于散热孔22的位置，以防止因导热材料53而过度增加重量。另外，导热材料53选用绝缘材料，以确保安全，防止电子组件与灯头23的金属部231接触。其他实施例中，导热材料53也可以是连接电源5和灯头23的导电针的导线等(图未示)。

如图11所示，灯头23包括金属部231，导热材料53热接触金属部231。也就是说，金属部231的内壁至少一部分会构成灯壳2的内腔的壁，以此，可使导热材料直接连接金属部231，并利用金属部231来进行散热。金属部231一部分会通过空气进行散热，一部分则会通过与金属部231连接的灯座来进行散热。

如图2图19a所示，本实施例中，电源5中的电子组件中，最接近第一散热通道7a的第一进气孔2201的电子组件为不耐热组件，如电容，特别是电解电容502，通过将不耐热组件靠近第一进气孔2201，以避免使不耐热组件的温度过高，而影响其性能。

如图2、3和图19a所示，电源板51在装配到灯壳2时，其具有位于灯颈22内的部分和位于内套21内的部分，电源板51位于灯颈22内的部分为第一部分，电源板51位于内套内的部分为第二部分，第二部分相比第一部分更靠近第一散热通道7a的第一进气孔2201，由于更靠近第一进气孔2201，对流的空气首先会到达第二部分，也就是说，第二部分相比第一部分会有更好的散热效果，因此，将至少部分不耐热组件(如电解电容，或对高温较为敏感的组件)设于第二部分上。优选的，将所有电解电容设于第二部分上。第二部分的电源板51面积大于第一部分，因此电源板51第二部分具有更多可设置电子组件的空间，有利于将更多的不耐热组件/热敏感组件设置于第二部分上。本实施例中，不耐热组件/热敏感组件可分别设于第二部分的正面和反面。其他实施例中，也可将发热较多的电子组件设于第二部分上(如变压器、电感、电阻、集成电路或晶体管等)，以使更快的对其进行散热。

如图1、图2、图3和图4所示，灯壳2包括灯头23、灯颈22与内套21；灯头23与灯颈22连接，灯颈22连接内套21。其中，内套21位于散热器1的内部(LED灯轴向上，内套21全部或大部分，比如内套高度上的80％以上不超过散热器1)，灯颈22则是露于散热器1的外部。通过内套21、灯颈22的设置，以此提供足够的空间来容纳电源5，并进行散热，特别是大功率的LED灯的电源5(大功率的LED灯的电源相对小功率的LED灯，其电源组成更复杂，总体尺寸更大)。灯颈22和灯头23中均包括有电源5的部分，灯颈22和灯头23的高度之和大于散热器1的高度，以此以提供更多的设置电源5的空间，且灯颈22和灯头23与散热器1是分离的(轴向上不重叠，相比而言，内套21被包覆在散热器1内)，因此灯颈22和灯头23内的电源5受散热器1的影响较小(散热器1的热不会沿径向传导至灯颈22和灯头23内)。另外，灯颈22的高度设置，利于第一散热通道7a的烟囱效应，可保证第一散热通道7a内的对流效率。在其他实施例中，灯颈22的高度至少为散热器1高度的80％以上，以达到上述的功效。内套21为隔热材料，用于防止散热鳍片的热与电源的热相互影响。

如图2所示，第二进气孔1301位于散热器1的下侧且径向上对应于散热器1的内侧或内部，也就是说第二进气孔1301对应于散热鳍片11的内侧或内部，而散热鳍片11的内侧或内部则是对应于灯壳2的内套21的外壁(散热鳍片11径向的内侧靠近或直接抵接在内套21上)，因此对流的空气从第二进气孔1301进入后，在上升过程中沿内套21外壁而对流，同时对散热鳍片11的内侧或内部和内套21的外壁径向散热，从而起到隔热的作用，也就是说，可防止散热器1的热量通过内套21的外壁而传导至内套21的内部，进而影响电源5。由上可知，第二散热通道7b不仅可以加速散热鳍片11的散热，还起到隔热的作用。第二进气孔1301相比LED芯片311来说，第二进气孔1301相比任意一LED芯片311而更靠近LED灯径向的内侧。

图20是图2中B处的放大图。如图20所示，灯头23包括金属部231和绝缘部232，电源5的导线穿过绝缘部232而与外部供电单元连接。金属部231与灯颈22连接，具体的，如图21所示，金属部231的内表面设置有螺纹，而通过螺纹与灯颈22实现螺纹连接。当通过金属部231而对灯壳2内的电源5散热时(如前述实施例所记载，金属部231的内壁至少一部分会构成灯壳2的内腔的壁，以此，可使导热材料直接连接金属部231，并利用金属部231来进行散热)，金属部231外表面设置凸起结构2311(如图21所示)，以使金属部231的外表面的表面积增加，从而使金属部231的散热面积更大，提高其散热效率。从电源5来讲，电源5的至少一部分会位于灯头23内，并借由灯头23而做电源5的至少一部分的散热。金属部231的内壁可同样设置凸起结构来增加内壁对应灯壳2的内腔的表面积。在本实施例中，通过在灯头23的金属部231的内表面设置螺纹，而形成上述的凸起结构，达到增加表面积的目的。

如图1和图18所示，灯壳2具有一限流面214，其在LED灯的径向上向外延伸设置并在径向上远离散热孔222，限流面214覆盖至少部分散热鳍片11。当散热鳍片11散热时，被限流面214覆盖部分的散热鳍片11所散发的热气上升的过程中，被限流面214所阻挡，而改变热气流动的方向(沿限流面214往外)，从而使热气上升时，远离散热孔222，避免在散热孔222附近聚集形成高温，而影响第一散热通道7a本身的对流速度，且可以避免热气上升时，通过散热孔222而进入灯壳2的内腔中，从而影响电源5，最后，避免热气上升而接触灯头23的金属部231，影响金属部231散热，甚至热气直接通过金属部231而传导进灯壳2的内腔。限流面214可形成于内套21上。

如图18所示，本实施例中，散热鳍片11在LED灯的轴向上的上侧至少部分与限流面214对应，在灯壳2插入散热器1时，对灯壳2起限位作用。本实施例中，散热鳍片11与限流面214相抵。

图22是一些实施例中的LED灯的剖视图。图23是图22的LED灯内的对流通道的设置示意图。如图22和图23所示，于一些实施例中，LED灯的基本结构同图1所示的LED灯。于一些实施例中，内套21具有上部和下部，上部和下部之间通过一导流面216连接，导流面216在沿LED灯的轴向向上的方向上(沿第一散热通道7a的对流方向上)，其截面的半径逐渐增加，也就是说，导流面216具有将第二散热通道7b的空气往散热器1的径向的外侧的方向引导的作用，从而使空气与更多面积的散热鳍片11接触，进而带走散热鳍片11上更多的热量。内套21在轴向上包括第一部分和第二部分，第二部分为导流面216以下的部分的内套21(包括导流面216的部分)，而第一部分则是导流面216以上部分的内套21(不包括导流面216部分)，电源5的电子组件中，位于内套21的第二部分中的电子组件中包括不耐热组件，如电容，特别是电解电容，以使不耐热组件在较低温度下工作(靠近第一进气孔2201)。其他实施例中，也可将高发热组件设于内套21的第二部分，如电阻、电感、变压器等。对应到第二散热通道7b来讲，对流的空气进入第二散热通道7b时，在内套21的下部时，对流的空气会贴着内套21的外壁而向上，从而起到隔热作用，也就是防止散热鳍片11的热量传导至内套21的内，而影响其内的不耐热组件，而对流的空气继续往上时，对流的空气在导流面216的作用下，对流的空气将会沿散热鳍片11的径向外侧而流动，以此使对流的空气接触更多面积的散热鳍片11，以提高散热鳍片11表面的散热性。于本实施例中，内套21的内腔为上宽下窄的通道结构，极大加强了烟囱效应的效果，有助于推动内套21内部的空气流动。此外，散热孔222设置在灯颈22的顶端，与透气孔的距离最远，藉此设计进一步加强烟囱效应的效果。

如图1所示，显示本实施例LED灯的外轮廓，建立直角坐标系，以LED灯的轴向为y轴，以LED的径向为x轴，以LED灯底面中心为原点。LED灯的侧面的外轮廓以一轮廓线绕LED灯的轴线360度回转而形成LED灯的外轮廓(不包含灯头23)，外轮廓线任意点(灯头23通常为标准的灯头，因此，此处不包含灯头23，具体为散热器1和灯颈22所构成的外轮廓)符合以下公式：

y＝-ax³+bx²-cx+K

其中K为常数，K的范围为360～450，a的范围为0.001～0.01，b的范围为0.05～0.3，c的范围为5～20，优选为10～18，更优选为12～16。

以下，a，b，c分别取以下值为例：

y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K

而K的范围为360～450。

上述公式内容亦可理解为，轮廓线上的任意点落入y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+360,及y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+450，这两条线之间的范围内。

总体而言，综合考虑散热效果、热力学原理、流体力学等因素，符合该公式的关系可达到良好的散热效果。

具体来讲，一方面，当轮廓线任意点符合上述公式时，使LED灯可更好的与灯具(特别是锥形状的灯具)匹配。另一方面，轮廓线任意点符合上述公式时，使得LED灯由其底部沿其轴向向上方向，LED灯整体的宽度大致为递减状。对散热器1来说，散热器1的下部主要靠传导的方式使LED芯片311在LED灯运作过程中所产生的热能迅速传导至散热器1上进行散热，而上部主要通过辐射和对流等方式对散热器1进行散热。因此，散热器1的下部设计有更多的面积进行热传导(下部的散热器1宽度大，具有更大散热面积)。对灯颈22来说，灯颈22为下大上小的形状，也就是说，灯颈22的截面积在LED轴向向上时，其截面积呈递减状态，当灯颈22提供电源5通过对流方式进行散热，且散热孔222开设于灯颈22上部，则对流的空气向上时，因灯颈22截面积递减促使其对流速度增加，以使对流的空气排出散热孔222时，具有较大的初始速度，进而使空气排出时远离散热孔222，防止热气聚集在散热孔222附近。

本实施例中，轮廓线为平滑或大致平滑的曲线，以避免形成夹角而割手，另一方面来讲，可使对流的空气沿LED灯的外部的对流更加顺畅。本实施例中的LED灯的轮廓线大致为一“S”形曲线，该“S”形的曲线包括灯颈22上的曲线和散热器1上的曲线。灯颈22外部轮廓上的曲线和散热器1上的曲线共同形成“S”形曲线。需要说明的是，灯颈22和散热器1的结合处，可能会形成夹角，以破坏曲线的部分的平滑性，然总体而言，轮廓线整体还是呈平滑状的。另外，同等的宽度尺寸下的LED灯，其轮廓线为曲线的话，相比直线，其具有更大面积的外轮廓面，以提供更多的可用于热辐射的面积。

Claims

1.一种LED灯，其特征在于，包括：

y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K；

2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，a，b，c分别取以下值：

y＝-0.0012x³+0.2235x²-14.608x+K。

3.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述散热器具有下部及上部，所述散热器的下部的宽度尺寸及散热面积大于所述散热器的上部。

4.如权利要求3所述的LED灯，其特征在于，所述灯颈的截面积在所述LED灯轴向向上时递减。

5.如权利要求4所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯的轮廓线为一“S”形曲线并包括位于所述灯颈上的曲线及位于所述散热器上的曲线。

6.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，还包括灯罩，所述灯罩包括光输出表面和端面，所述端面上设有透气孔，空气通过所述通气孔从而所述LED灯的外部进入到所述第一散热通道及所述第二散热通道。

7.如权利要求6所述的LED灯，其特征在于，所述第一端在LED灯轴向上投影到所述端面所占的区域形成第一部分，而所述端面上的其他区域形成第二部分，所述第一部分上的所述透气孔的面积大于所述第二部分上的所述透气孔的面积。

8.如权利要求7所述的LED灯，其特征在于，所述散热鳍片包括第一散热鳍片和第二散热鳍片，所述第一散热鳍片与所述第二散热鳍片在LED灯轴向上的底部均与所述散热底座连接，所述第一散热鳍片与所述第二散热鳍片彼此间隔交互设置，所述第二散热鳍片具有一第三部分和二第四部分，两个所述第四部分以所述第三部分为对称轴而对称设置。

9.如权利要求8所述的LED灯，其特征在于，所述第一散热鳍片在所述LED灯的径向上分为两部分，且这两部分在LED灯的径向上间隔设置，并在间隔处形成间隔区，所述第三部分和所述第四部分通过过渡段连接，所述过渡段具有缓冲段和引导段，所述引导段的任意切线所指向的方向与所述间隔区错开。

10.如权利要求9所述的LED灯，其特征在于，所述灯颈的上部的第二端形成散热孔，所述灯壳具有限流面，所述限流面在所述LED的径向上向外延伸并在径向上远离所述散热孔，所述限流面覆盖至少部分散热鳍片。