CN117410283A - 一种内置控制芯片的彩色led灯珠 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,包括支架、控制芯片、红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片,支架两侧设置有两个正极引脚、两个负极引脚、一个信号输入引脚和一个信号输出引脚,所述控制芯片包括芯片正极、芯片负极、信号输入端、信号输出端、红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端,所述芯片正极和芯片负极分别电连接至所述两个正极引脚和两个负极引脚,所述信号输入端和信号输入端分别电连接至所述信号输入引脚和信号输出引脚,所述红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端分别电连接至三个发光芯片的负极,三个发光芯片的正极电连接至所述正极引脚。本发明具有引脚布置合理、电流承载能力强和电连接更可靠等优点。

Description

一种内置控制芯片的彩色LED灯珠
技术领域
本发明涉及一种发光器件,具体公开了一种内置控制芯片的彩色LED灯珠。
背景技术
内置控制芯片的彩色LED灯珠,即在彩色LED灯珠内封装控制芯片,并将控制芯片与彩色LED灯珠内的红绿蓝三种发光芯片进行电连接,所述控制芯片可以控制所述发光芯片的亮度组合。这样可以简化外置控制器和LED灯珠的外围电路结构和制造工艺。现有内置控制芯片的彩色LED灯珠结构可参考专利号为2021222782073、专利名称为《一种常规通用支架设计内置IC幻彩LED灯珠》的专利文献。该专利文献披露的LED灯珠包括支架、支架上安装有控制芯片和红绿蓝三种发光芯片,支架两侧均布有六个引脚,其中两个引脚分别为电源正极和电源负极,两个引脚分别为信号输入脚和信号输出脚,另外两个分别为信号备用脚和悬空脚。该技术存在的问题是:多余信号备用脚和悬空脚浪费了支架空间,同时将信号引脚与正负极引脚设置为同样大小,布局不合理,削弱了LED灯珠的电流承载能力。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术问题,提供一种引脚布置更合理、电流承载能力强、电连接更可靠的内置控制芯片的彩色LED灯珠。
为解决现有技术问题,本发明公开一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,包括支架和焊接在支架上的控制芯片、红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片,所述支架包括底座、安装在底座上的反光杯和设置在反光杯中的焊盘,所述焊盘包括第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘和第四焊盘,底座两侧设置有两个正极引脚、两个负极引脚、一个信号输入引脚和一个信号输出引脚;所述控制芯片安装在所述第一焊盘上,所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片安装在所述第四焊盘上;所述控制芯片包括芯片正极、芯片负极、信号输入端、信号输出端、红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端,所述芯片正极和芯片负极分别电连接至所述两个正极引脚和两个负极引脚,所述信号输入端和信号输入端分别电连接至所述信号输入引脚和信号输出引脚,所述红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端分别电连接至所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的负极,所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的正极连接至所述正极引脚。
本发明的有益效果为:本发明由于支架上设置有两个正极引脚和两个负极引脚,彩色LED灯珠的正极和负极可以分别通过两个正极引脚和两个负极引脚与电路连接,从而提高彩色LED灯珠的电流承载能力,也可以防止因一个引脚断裂或虚焊而导致产品故障,产品电连接更可靠,良率更高;由于正引脚和负极引脚主要用于传输传驱动LED灯珠的电流,其电流较大,信号引脚主要用于传输控制信号,其电流较小,将正引脚和负极引脚各设置为两个,信号输入引脚和信号输入引脚各设置为一个,可以更有效地利用空间,布局更合理。
作为本发明进一步改进:所述两个正极引脚分别位于底座的两侧,所述两个负极引脚分别位于底座的两侧,所述信号输入引脚和信号输出引脚分别位于底座的两侧。两个正极引脚位于底座两侧的一端,所述两个负极引脚位于底座两侧的另一端,所述信号输入引脚和信号输出引脚位于底座两侧的中央。所述负极引脚、信号输入引脚、信号输出引脚和正极引脚均从底座正面经侧面折弯至底座背面;所述底座背面上各相邻引脚之间设置有隔离筋。所述两个负极引脚与所述第一焊盘为一体结构,所述两个正极引脚与所述第四焊盘为一体结构,所述信号输入引脚与所述第二焊盘为一体结构,所述信号输入引脚与所述第三焊盘为一体结构;所述芯片正极和芯片负极分别通过导线电连接至所述第四焊盘和第一焊盘,所述信号输入端和信号输出端分别通过导线电连接至所述第二焊盘和第三焊盘,所述红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端分别通过导线电连接至所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的负极,所述绿光芯片和蓝光芯片的正极通过导线电连接至所述第四焊盘,所述红光芯片的正极直接焊接在所述第四焊盘上。
附图说明
图1为支架底座与杯碗的装配结构示意图。
图2为支架背面的结构示意图。
图3为彩色LED灯珠的结构示意图。
图4为彩色LED灯珠的电路结构图。
图5为彩色LED灯珠采用并联连接的灯带结构示意图。
图6为彩色LED灯珠采用并联连接的灯带的电路原理图。
图7为彩色LED灯珠采用串联连接的灯带结构示意图。
图8为彩色LED灯珠采用串联连接的灯带的电路原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。为便于描述,下文将支架上安装焊盘的一面为正面,与正面相对的另一面为背面,安装引脚的两侧为侧面,未安装引脚的两端为端面。
参考图1和图2。一种可内置控制芯片的彩色LED灯珠支架,包括绝缘的底座10,底座10正面设置有第一焊盘11,第二焊盘12,第三焊盘13和第四焊盘14。底座10两侧设置有两个正极引脚140、两个负极引脚110、一个信号输入引脚120和一个信号输出引脚130。所述两个正极引脚140分别位于底座10两侧且靠近底座10一端,所述两个负极引脚110分别位于底座10两侧且靠近底座10另一端,所述信号输入引脚120和信号输出引脚130分别位于底座10两侧的中央位置,这样更方便正负极引脚的焊接和焊点的扩展。所述两个负极引脚110、两个正极引脚140、信号输入引脚120和信号输出引脚130分别与所述第一焊盘11、第四焊盘14、第二焊盘12和第三焊盘13为采用同一板材经裁剪冲压成的一体结构,这样制造更简单、灯珠内部电连接更容易。所述负极引脚110、信号输入引脚120、信号输出引脚130和正极引脚140均从底座10正面经侧面折弯至底座1背面,这样更方便引脚的焊接。所述底座10背面上相邻引脚之间设置隔离筋15,这样可以防止焊接时,相邻引脚间的锡膏粘结而造成短路。所述底座10正面上还设置有反光杯16,所述第一焊盘11,第二焊盘12,第三焊盘13和第四焊盘14位于所述反光杯16中。
参考图3和图4。一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,包括上述支架、安装在所述第一焊盘11上的控制芯片2、安装在所述第四焊盘14上的红光芯片R、绿光芯片G、蓝光芯片B和填充在所述反光杯16中的透明封装胶体3。所述控制芯片2通过绝缘胶粘附在所述第一焊盘11上,所述绿光芯片G和蓝光芯片B通过绝缘胶粘附在所述第四焊盘14上,所述红光芯片R的正极直接焊接在所述第四焊盘14上。由于绿光芯片G和蓝光芯片B的正负极在芯片同侧,而红光芯片R的正负极分别位于芯片两侧,所以后者的安装方式与前两者不同。所述控制芯片2包括芯片正极VDD、芯片负极GND、信号输入端DI、信号输出端DO、红光输出端OR、绿光输出端OG和蓝光输出端OB。所述芯片正极VDD和芯片负极GND分别通过导线电连接至所述第四焊盘14和第一焊盘11,从而分别与所述正极引脚140和负极引脚110电连接。所述信号输入端DI和信号输出端DO分别通过导线电连接至所述第二焊盘12和第三焊盘13,从而分别与所述信号输入引脚120和信号输出引脚130电连接。所述控制芯片的红光输出端OR、绿光输出端OG和蓝光输出端OB分别通过导线电连接至所述红光芯片R、绿光芯片G和蓝光芯片B的负极,从而控制三个芯片的发光强度。所述绿光芯片G和蓝光芯片B的正极通过导线电连接至所述第四焊盘14,从而与所述正极引脚140电连接。本发明用第四焊盘14一个焊盘安装三种发光芯片,具有容易安装和方便焊线的优点。
本发明由于支架上设置有两个正极引脚和两个负极引脚,彩色LED灯珠的正极和负极可以分别通过两个正极引脚和两个负极引脚与电路连接,从而提高彩色LED灯珠的电流承载能力,也可以防止因一个引脚断裂或虚焊而导致产品故障,产品电连接更可靠,良率更高;由于正引脚和负极引脚主要用于传输传驱动LED灯珠的电流,其电流较大,信号引脚主要用于传输控制信号,其电流较小,将正引脚和负极引脚各设置为两个,信号输入引脚和信号输入引脚各设置为一个,可以更有效地利用空间,布局更合理。
参考图5至图8,一种采用上述彩色LED灯珠的彩色LED灯带,包括电路板4和多颗上述彩色LED灯珠。所述电路板4上设置有电源电路和信号电路Vd,所述电源电路用于传输驱动彩色LED灯珠的主电流,所述信号电路Vd用于传输信号电流。所述彩色LED灯珠的两个正极引脚140和两个负极引脚110焊接在所述电源电路中,其信号输入引脚120和信号输出引脚130焊接在所述信号电路Vd中。所述彩色LED灯珠在电路板4上可以采用串联连接或并联连接。
当所述彩色LED灯珠采用并联连接时,所述电路板4的电路结构可参考图5和图6。所述电源电路包括正极电路V+和负极电路V-。彩色LED灯珠的两个正极引脚140均焊接在所述正极电路V+上,其两个负极引脚110均焊接在所述负极电路V-上,所述信号电路Vd串联相邻两颗彩色LED灯珠的信号输入引脚12和信号输出引脚13。电流从正极电路V+通过两个正极引脚140流入彩色LED灯珠,再从两个负极引脚110流出至负极电路V-。控制信号从首位彩色LED灯珠的信号输入引脚120输入,再通过首位彩色LED灯珠的信号输出脚130传输至第二位彩色LED灯珠的信号输入引脚120,并依此类推传递尾位彩色LED灯珠。本方案由于彩色LED灯珠的工作电压一般为3V左右,而市电是220V,因此一般需要配置降压器(即驱动电源)使用。
当所述彩色LED灯珠采用串联连接时,电路板4上可以包含有一个或多个并联关系的串联单元,其一个串联单元的电路结构可参考图7和图8。所述电源电路包括两条串联电路Vs,所述彩色LED灯珠的两个正极引脚140分别焊接在所述两条串联电路Vs上,两个负极引脚110也分别焊接在所述两条串联电路Vs上,相邻的彩色LED灯珠分别通过其两个正极引脚140和两个负极引脚110串联连接。所述信号电路Vd串联相邻两个彩色LED灯珠的信号输入引脚120和信号输出引脚130。由于所述串联电路Vs为两条,分别通过彩色LED灯珠的两组正负极引脚串联,进一步增大的电路板的电流承载能力。在该实施方式中,一般将一个串联单元的串联总电压设置为与市电相等,这样,可以不需要驱动电源,直接将市电的零火线电连接至所述串联单元的正负极即可使用。当电路板上包含有多个所述串联单元时,还需在电路板上设置正极电路V+和负极电路V-,所述多个串联单元并联连接至所述正极电路V+和V-,这样直接将市电的零火线电连接至所述串联单元的正负极即可使用。
作为本发明的进一步改进,所述正极电路V+和负极电路V-的宽度大于信号电路Vd。因为正极电路V+和负极电路V-用于传输驱动LED灯珠的电流,其电流较大;信号电路Vd用于传输控制信号电流,其电流较小,这样可以更有效地利用电路板空间,进一步提高其电流承载能力,减少电路压降,尤其在超长灯带中可以提高灯带尾端LED灯珠的亮度,使灯带整体的亮度更均匀。作为本方案的进一步改进,所述正极引脚140和负极引脚110上的焊点40从支架侧面沿转角延伸至端面,对引脚形成“L”的包裹结构。这样焊点强度更高,电连接更可靠;同时焊点与电路的接触面更大,LED灯珠的电流承载能力更高。作为本发明电连接结构的另一种形式,也可以省略所述电路板,采用导线代替所述电源电路和信号电路。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,包括支架和焊接在支架上的控制芯片、红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片,所述支架包括底座、安装在底座上的反光杯和设置在反光杯中的焊盘,其特征在于:所述焊盘包括第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘和第四焊盘,底座两侧设置有两个正极引脚、两个负极引脚、一个信号输入引脚和一个信号输出引脚;所述控制芯片安装在所述第一焊盘上,所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片安装在所述第四焊盘上;所述控制芯片包括芯片正极、芯片负极、信号输入端、信号输出端、红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端,所述芯片正极和芯片负极分别电连接至所述两个正极引脚和两个负极引脚,所述信号输入端和信号输入端分别电连接至所述信号输入引脚和信号输出引脚,所述红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端分别电连接至所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的负极,所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的正极连接至所述正极引脚。
2.根据权利要求1所述的一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,其特征在于,所述两个正极引脚分别位于底座的两侧,所述两个负极引脚分别位于底座的两侧,所述信号输入引脚和信号输出引脚分别位于底座的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,其特征在于:两个正极引脚位于底座两侧的一端,所述两个负极引脚位于底座两侧的另一端,所述信号输入引脚和信号输出引脚位于底座两侧的中央。
4.根据权利要求3所述的一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,其特征在于:所述负极引脚、信号输入引脚、信号输出引脚和正极引脚均从底座正面经侧面折弯至底座背面;所述底座背面上各相邻引脚之间设置有隔离筋。
5.根据权利要求1所述的一种内置控制芯片的彩色LED灯珠,其特征在于:所述两个负极引脚与所述第一焊盘为一体结构,所述两个正极引脚与所述第四焊盘为一体结构,所述信号输入引脚与所述第二焊盘为一体结构,所述信号输入引脚与所述第三焊盘为一体结构;所述芯片正极和芯片负极分别通过导线电连接至所述第四焊盘和第一焊盘,所述信号输入端和信号输出端分别通过导线电连接至所述第二焊盘和第三焊盘,所述红光输出端、绿光输出端和蓝光输出端分别通过导线电连接至所述红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的负极,所述绿光芯片和蓝光芯片的正极通过导线电连接至所述第四焊盘,所述红光芯片的正极直接焊接在所述第四焊盘上。
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