CN116190529B - 一种大功率二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大功率发光二极管组件，包括发光体，所述空腔的顶端闭合且底端开启，套管，所述套管的顶端设有远离于发光体内腔顶面而向下凹陷的内凹部，阳极杆和阴极杆沿着套管的底部贯穿至套管的顶端并通过金线电性连接有大功率发光二极管芯片，所述大功率发光二极管芯片对应在内凹部上方且靠近于内凹部，所述内凹部的轮廓尺寸大于大功率发光二极管芯片的轮廓尺寸，内凹部集热后将热量传递到触发机构上，致使触发机构上的塑性管受热并发生塑性变形，并对焊接在电路板上的两极杆实施挤压，并迫使两极杆迅速断裂，两极杆此时断裂后，就使得二极管从电路板上脱离，二极管具有断电作用，从而使其功能得到了提高。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及大功率发光二极管组件。
背景技术
大功率二极管由发光灯体和设置在灯体底部的两根引脚构成，其在电子设备中，通过两引脚焊接在电路板上，经电路板电流输导而使其发光，大功率二极管的尺寸较一般二极管尺寸较大，为了达到大功率使用的目的，所使用的金线直径也较粗，使阴极向阳极发送电流时能够满足功率需求。由于功率较大，因此当其所应的电路中电流较大或某一元器件发生故障而造成大功率二极管过载时，就会导致其在某一时间内急剧发热，过高的热量如果得不到释放就会造成二极管损坏，甚至会失火燃烧，造成整个电路板受损，因此如何使二极管在使用时避免这一问题是当下所要解决的问题。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了大功率发光二极管组件，自带断路保护功能，可确保大功率发光二极管组件使用时不会因高热原因而失火燃烧。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
大功率发光二极管组件，包括发光体，所述发光体内设有空腔，所述空腔的顶端闭合且底端开启，沿着空腔的底端在所述的空腔内填充有套管，所述套管的顶端设有远离于发光体内腔顶面而向下凹陷的内凹部，所述大功率发光二极管组件的阳极杆和阴极杆沿着套管的底部贯穿至套管的顶端并通过金线电性连接有大功率发光二极管芯片，所述大功率发光二极管芯片对应在内凹部上方且靠近于内凹部，所述内凹部的轮廓尺寸大于大功率发光二极管芯片的轮廓尺寸，所述套管的内壁开设有两条相互对称的导轨，所述导轨的底端直至延伸至套管的底端，通过所述的导轨在套管内设有滑块，所述滑块的顶端与套管的内凹部之间连接设有触发机构，所述触发机构包括连接在内凹部底部且伸于套管中的塑性管，所述塑性管的底端连接在滑块的顶部，使得滑块悬置在套管内，所述阳极杆和阴极杆对应在滑块两侧，当大功率发光二极管芯片的热量在内凹部内逐渐存积至热量达到塑性管的熔点时，使得塑性管的顶端被熔化，并同时使得滑块的顶端失去拉力而沿着导轨向下坠落于阳极杆和阴极杆上并将阳极杆和阴极杆迅速压断；
所述套管的顶端与发光体的内腔顶部之间留有反光腔，所述大功率发光二极管芯片对应在内凹部和发光体之间；
所述塑性管自套管的管腔顶面朝向于滑块的顶面逐渐变细的锥形橡胶管，所述塑性管的顶端背对在内凹部的范围内，使得热量在内凹部中聚集后又传递于塑性管中，以使塑性管迅速升温后并在短时间内迅速熔化；
所述触发机构还包括由套管顶端贯穿的铜柱，所述铜柱的底端贯穿至塑性管内，所述塑性管内填充有蜡溶，所述铜柱的底端贯穿至塑性管内时又插于蜡溶内，所述塑性管内填充有弹簧，所述弹簧经蜡溶压缩在塑性管内储存弹力，所述铜柱能够将来自于内凹部的热量集中于铜柱上，并由铜柱传递于蜡溶内并使蜡溶迅速熔化，蜡溶熔化后使得压缩在塑性管中的弹簧迅速释放弹力，并触发滑块沿着导轨迅速坠落到阳极杆和阴极杆上，以迫使阳极杆和阴极杆迅速断裂；
所述阳极杆和阴极杆的背面上均开设有开口，所述开口是V形，阳极杆和阴极杆的相对面对应在滑块的两侧，阳极杆和阴极杆的相对面固定有对应在导轨路径上的斜杆，使得滑块沿着导轨向下坠落时途经于斜杆。
所述斜杆的上部分开设有对应在导轨路径上且向下延伸后逐渐朝前倾斜的斜面，斜面接近于导轨的末端，且斜面与导轨末端之间的距离小于滑块的高度尺寸，使得滑块沿着导轨坠落到斜面上时，对斜面产生挤压，开设在阳极杆和阴极杆背面上的开口对应在斜杆的底端，使得斜面被滑块挤压后迅速增加压力，并利用该压力使阳极杆和阴极杆沿着开口迅速折断；
作为进一步优选的：所述滑块的底端设有用于提高其坠落速度的配重块，所述配重块是朝下突起的球头，使得滑块向下坠落后又能够利用配重块的球面滚动接触于电路板上并使得该大功率发光二极管组件沿着电路板的焊接面朝一侧滚动。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：在该大功一些二极管内设置了套管，将阴阳两极杆和大功率发光二极管芯片设置在套管上，并在套管的顶端与大功率发光二极管芯片之间设置了内凹部和触发机构，使得大功率发光二极管芯片因过载高热时，产生的热量传递到内凹部上，由内凹部集热后将高热量再传递到触发机构上，致使触发机构上的塑性管受热并产生塑性变形，连接在塑性管底端的滑块就会向下坠落，并对焊接在电路板上的两极杆实施挤压，并迫使两极杆断裂，两极杆此时断裂后，就使得二极管从电路板上脱离，也就使得该二极管所在电路板上的线路断电，二极管具有断电作用，从而使其功能得到了提高，塑性管中利用浇注蜡溶的方式设置有被压缩的弹簧，塑性管受热塑性变形的同时，蜡溶也会熔化，此时弹簧就会释放弹力，并利用释放的弹力对滑块实施助力发射，以迫使两极杆迅速断裂，确保断裂时的作用力有效。
附图说明
图1为本发明的主视视角下的结构示意图；
图2为本发明由图1引出的主视平面的结构示意图；
图3为本发明剖开后的主视平面结构示意图；
图4、图5为本发明中的灯体剖开后的内部结构示意图；
图6为本发明中将发光体和内部的套管剖开后的结构示意图；
图7为本发明中将滑块从套管中移出后的结构示意图。图中配件名称：1、发光体；2、空腔；3、套管；4、内凹部；5、阳极杆；6、阴极杆；7、大功率发光二极管芯片；8、导轨；9、滑块；10、触发机构；11、塑性管；12、反光腔；13、配重块；14、铜柱；15、蜡溶；16、弹簧；17、开口；18、斜杆；19、斜面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明型中的具体含义。
参照附图1-7，大功率发光二极管组件，包括发光体1，发光体1内设有空腔2，空腔2的顶端闭合且底端开启，沿着空腔2的底端在空腔2内采用螺纹连接的方式填充有套管3，套管3的顶端设有远离于发光体1内腔顶面而向下凹陷的内凹部4，内凹部4类似于一个向下凹陷的热锅，具有集热的特点，大功率发光二极管组件的阳极杆5和阴极杆6沿着套管3的底部贯穿至套管3的顶端并通过金线电性连接有大功率发光二极管芯片7，大功率发光二极管芯片7、阳极杆5以及阴极杆6均为二极管的一般结构，但是在本发明中，将用于通电发光的大功率发光二极管芯片7设置在了内凹部4上方，将阳极杆5和阴极杆6设置在了套管3上，当大功率发光二极管芯片7上的热量较大时，该热量就会向下反作用于内凹部4内，并由内凹部4的凹陷形状实施集热，大功率发光二极管芯片7上的热量越高，内凹部4内的集热温度就会越高。
套管3的内壁开设有两条相互对称的导轨8，导轨8的底端直至延伸至套管3的底端，通过导轨8在套管3内设有滑块9，滑块9的顶端与套管3的内凹部4之间连接设有触发机构10，触发机构10包括连接在内凹部4底部且伸于套管3中的塑性管11，塑性管11的底端连接在滑块9的顶部，使得滑块9悬置在套管3内，阳极杆5和阴极杆6对应在滑块9两侧，当大功率发光二极管芯片7的热量在内凹部4内逐渐存积至热量达到塑性管11的熔点时，使得塑性管11的顶端被熔化，并同时使得滑块9的顶端失去拉力而沿着导轨8向下坠落于阳极杆5和阴极杆6上并将阳极杆5和阴极杆6迅速压断。
套管3的顶端与发光体1的内腔顶部之间留有用于置放大功率发光二极管芯片7的反光腔12，大功率发光二极管芯片7对应在内凹部4和发光体1之间。大功率发光二极管芯片7产生高热量时也会在这个反光腔12存积，然后最终会反向聚焦在内凹部4中，然后由内凹部4传递到塑性管11上，当温度达到塑性管11的熔点时，即可致使塑性管11产生塑性变形，因此预留的反光腔12使大功率发光二极管芯片7的安装位置以及与内凹部4配合使用时形成的集热结构更加合理。
塑性管11自套管3的管腔顶面朝向于滑块9的顶面逐渐变细的锥形橡胶管，塑性管11的顶端背对在内凹部4的范围内，使得热量在内凹部4中聚集后又传递于塑性管11中，以使塑性管11迅速升温后并在短时间内迅速熔化。
综上所述为触发机构10动作后对大功率发光二极管组件实施断路保护的第一实施例：焊接时将该大功率发光二极管组件利用阳极杆5和阴极杆6焊接到电路板上，通电后形成指示或预警，正常通电时电流会沿着阳极杆5和阴极杆6流经大功率发光二极管芯片7并向发光体1提供光源，如果因电路故障造成电流过大时（例如连接在同一电路板上的某一元器件短路等）途经于大功率发光二极管组件内的电流就会在大功率发光二极管芯片7上集热，如果热量得不到迅速释放则会造成二极管击损或燃烧，而使用了本结构的大功率发光二极管组件，可使这一现象发生时，电流虽然会在大功率发光二极管芯片7上集热，但是其热量将会作用于套管3顶端的内凹部4内，使内凹部4迅速集热，接着将热量传递到塑性管11内，使得塑性管11发生塑性变形，其塑性变形后的拉力将会小于滑块9的自重力，滑块9就会沿着导轨8向下迅速坠落，并沿着斜面19落到阳极杆5和阴极杆6相对面上的斜杆18上，并利用与斜杆18产生的挤压力将挤压力由前侧面作用于阳极杆5和阴极杆6上，由于阳极杆5和阴极杆6的背面开设有V形的开口17，就会迫使阳极杆5和阴极杆6自开口17处折弯后迅速断裂，换言之，当该大功率发光二极管组件内的发光原件（大功率发光二极管芯片7）产生高热时，采用上述原理即可使大功率发光二极管组件因两极杆断裂后与电路板分离，一是对大功率发光二极管组件形成防护避免其过载燃烧，二是其所在电路板上与之相关的电路形成断路保护，阳极杆5和阴极杆6是设置在套管3内，而套管3则是通过螺纹连接的方式连接在发光体1上，因此断掉的阳极杆5和阴极杆6可以更换，更换时将套管3从发光体1上拆除，然后将两极杆抽出，更换上新的极杆后再将其重新组装，同理滑块9拆除后其顶端的塑性管11也可以更换，在维修行业中推广使用时，可减少损耗。
以下所述为触发机构10动作后对大功率发光二极管组件实施断路保护的第二实施例：
该实施例对触发机构10的结构进行了再次合理设计，触发机构10除了仅是利用塑性管11将滑块9悬吊在套管3中以外，触发机构10还包括由套管3顶端贯穿至套管3内的铜柱14，铜柱14的底端还贯穿在塑性管11内，又在塑性管11内填充有蜡溶15，铜柱14的底端贯穿至塑性管11内时又插于蜡溶15内，塑性管11内填充有弹簧16，弹簧16经蜡溶15压缩在塑性管11内储存弹力，即在本实施例中触发机构10中的塑性管11内采用填充蜡溶15浇注的方式设置了压缩储力的弹簧16，当大功率发光二极管芯片7上的热量在内凹部4内聚集后，除了传递到塑性管11上使塑性管11达到熔点后发生塑性变形以外，还会传递到蜡溶15上，由于蜡溶15的熔点本身就小于塑性管11的熔点，因此蜡溶15也会熔化，蜡溶15一旦熔化就使得压缩在塑性管11中的弹簧16不再受蜡溶15限制，而迅速释放弹力，并利用释放的弹力将滑块9自套管3内向下迅速弹出，以此可加快滑块9的坠落速度，由于其坠落速度被加快，因此就会有较大的撞击力作用到斜杆18上，换言之，当二极管内产生高热时，在弹簧16击发滑块9的作用下，使滑块9沿着导轨8以俯冲坠落的方式击落到斜杆18上，滑块9就会沿着斜杆18的斜面19呈发射状迅速下滑，并利用斜面19所在的斜杆18对阳极杆5和阴极杆6朝向于开口17的一侧实施迅速挤压，从而迫使阳极杆5和阴极杆6自开口17处迅速断裂，以确保断裂时的力量有效。
在上述两种实施方式中，在滑块9的底端无设有用于提高其坠落速度的配重块13，配重块13是朝下突起的球头，使得滑块9向下坠落后又能够利用配重块13的球面滚动接触于电路板上并使得该大功率发光二极管组件沿着电路板的焊接面朝一侧滚动，使阳极杆5和阴极杆6随二极管朝一侧滚动后与电路板上的焊点相互远离，避免二极管断电后再次连电。前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (2)
1.大功率发光二极管组件，其特征在于：包括发光体(1)，所述发光体(1)内设有空腔(2)，所述空腔(2)的顶端闭合且底端开启，沿着空腔(2)的底端在所述空腔(2)内通过螺纹连接的方式填充有套管(3)，所述套管(3)的顶端设有远离于发光体(1)内腔顶面而向下凹陷的内凹部(4)，所述大功率发光二极管组件的阳极杆(5)和阴极杆(6)沿着套管(3)的底部贯穿至套管(3)的顶端并通过金线电性连接有大功率发光二极管芯片(7)，所述大功率发光二极管芯片(7)对应在内凹部(4)上方且靠近于内凹部(4)，所述内凹部(4)的轮廓尺寸大于大功率发光二极管芯片(7)的轮廓尺寸，所述套管(3)的内壁开设有两条相互对称的导轨(8)，所述导轨(8)的底端直至延伸至套管(3)的底端，通过所述导轨(8)在套管(3)内设有滑块(9)，所述滑块(9)的顶端与套管(3)的内凹部(4)之间连接设有触发机构(10)，所述触发机构(10)包括连接在内凹部(4)底部且伸于套管(3)中的塑性管(11)，所述塑性管(11)的底端连接在滑块(9)的顶部，使得滑块(9)悬置在套管(3)内，所述阳极杆(5)和阴极杆(6)对应在滑块(9)两侧，当大功率发光二极管芯片(7)的热量在内凹部(4)内逐渐存积至热量达到塑性管(11)的熔点时，使得塑性管(11)的顶端被熔化，并同时使得滑块(9)的顶端失去拉力而沿着导轨(8)向下坠落于阳极杆(5)和阴极杆(6)上并将阳极杆(5)和阴极杆(6)迅速压断；
所述套管(3)的顶端与发光体(1)的内腔顶部之间留有反光腔(12)，所述大功率发光二极管芯片(7)对应在内凹部(4)和发光体(1)之间；
所述塑性管(11)自套管(3)的管腔顶面朝向于滑块(9)的顶面逐渐变细的锥形橡胶管，所述塑性管(11)的顶端背对在内凹部(4)的范围内，使得热量在内凹部(4)中聚集后又传递于塑性管(11)中，以使塑性管(11)迅速升温后并在短时间内迅速熔化；
所述触发机构(10)还包括由套管(3)顶端贯穿的铜柱(14)，所述铜柱(14)的底端贯穿至塑性管(11)内，所述塑性管(11)内填充有蜡溶(15)，所述铜柱(14)的底端贯穿至塑性管(11)内时又插于蜡溶(15)内，所述塑性管(11)内填充有弹簧(16)，所述弹簧(16)经蜡溶(15)压缩在塑性管(11)内储存弹力，所述铜柱(14)能够将来自于内凹部(4)的热量集中于铜柱(14)上，并由铜柱(14)传递于蜡溶(15)内并使蜡溶(15)迅速熔化，蜡溶(15)熔化后使得压缩在塑性管(11)中的弹簧(16)迅速释放弹力，并触发滑块(9)沿着导轨(8)迅速坠落到阳极杆(5)和阴极杆(6)上，以迫使阳极杆(5)和阴极杆(6)迅速断裂；
所述阳极杆(5)和阴极杆(6)的背面上均开设有开口(17)，所述开口(17)是V形，阳极杆(5)和阴极杆(6)的相对面对应在滑块(9)的两侧，阳极杆(5)和阴极杆(6)的相对面固定有对应在导轨(8)路径上的斜杆(18)，使得滑块(9)沿着导轨(8)向下坠落时途经于斜杆(18)；
所述斜杆(18)的上部分开设有对应在导轨(8)路径上且向下延伸后逐渐朝前倾斜的斜面(19)，斜面(19)接近于导轨(8)的末端，且斜面(19)与导轨(8)末端之间的距离小于滑块(9)的高度尺寸，使得滑块(9)沿着导轨(8)坠落到斜面(19)上时，对斜面(19)产生挤压，开设在阳极杆(5)和阴极杆(6)背面上的开口(17)对应在斜杆(18)的底端，使得斜面(19)被滑块(9)挤压后迅速增加压力，并利用该压力使阳极杆(5)和阴极杆(6)沿着开口(17)迅速折断。
2.根据权利要求1所述的大功率发光二极管组件，其特征在于：所述滑块(9)的底端设有用于提高其坠落速度的配重块(13)，所述配重块(13)是朝下突起的球头，使得滑块(9)向下坠落后又能够利用配重块(13)的球面滚动接触于电路板上并使得该大功率发光二极管组件沿着电路板的焊接面朝一侧滚动。
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- 2023-03-06 CN CN202310202990.6A patent/CN116190529B/zh active Active
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