CN200979137Y

CN200979137Y - 新结构的高功率led射灯

Info

Publication number: CN200979137Y
Application number: CNU2006200570294U
Authority: CN
Inventors: 王子能
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2016-03-31

Abstract

一种新结构的高功率LED射灯。它采用QR111兼容结构，利用若干颗高功率LED封装于一件铝板上组成光源板，再与带页片式的灯壳的平面通过导热硅胶紧密贴合传热来解决高功率LED的散热问题。它通过一个带凹形冲孔的五金件和灯盖与灯壳的螺纹结构旋合压紧的方法来固定束光透镜达到收光和聚光的目的。它采用专用的恒流驱动电源，对若干颗串联LED驱动，避免了受导通压降不确定性的影响，且完全实现了均流、等亮度、低压安全性能方面的基本要求。

Description

新结构的高功率LED射灯

技术领域：

本实用新型涉及利用高功率LED作为光源取代传统卤素灯光源作为照明光源的技术，它是一种与传统QR111射灯结构兼容的高功率LED射灯。

背景技术：

代表着绿色和节能的半导体光源技术昭示了人类未来照明美好的前景和方向，正以前所未有的速度不断发展。目前，发光二极管作为一种新兴的光源已得到广泛应用，在商业照明、专用照明等领域已初步展现出了自己的优势。然而，要进一步推广使用，替代落后的白帜灯、日光灯，最终成为走向千家万户的通用照明光源，需要解决：

1.电源问题。单颗LED驱动电压低，无法直接匹配市电；

2.光亮度问题。尽管发光效率远高于白帜灯，优于日光灯，但单颗LED功率受散热限制，导致单颗LED功率低，光通量小，与日常照明所需的照度尚有相当差距；

3.散热问题。多颗LED的大量集成应用系统受散热、系统稳定性等因素影响较大；

4.成本问题。器件成本相对较高，芯片发光效率仍有待半导体基础产业技术发展来进一步提高。

5.在目前的同类产品中，为了达到既定的照明效果，一般采用一个固定架固定一个或多个光学透镜的方法来收光。第一种有多个灯就要多个固定架，这样不但影响整灯的外观，同时占用的空间也很大，无法用于多光源系统。第二种目前多透镜固定用塑料支架比较多，但模具结构复杂、开发时间长、相对于金属冲压模成本高、热稳定性较差。

6.LED灯由于自身的电气特性，无法直接与市电匹配使用，需要专门的变流装置作为驱动电源配合使用。目前多采用降压式直流稳压驱动电源，这种驱动方式最大的不足是输出电压不能跟随负载要求而变化，不能良好适应LED自身参数的波动。众所周知，受现有制造技术水平的限制，LED的前向导通压降通常会在一定范围内波动，即便是在同一型号同一批次生产出的LED中也难以实现精确一致，这使得恒压驱动方式无法保证良好匹配负载。

因而总的来说，LED进一步广泛应用需要大力提升经济性、实用性。而单颗大功率、高转化效率LED的出现正是半导体照明技术向经济性、实用性方向发展的一个重要特征。

发明内容：

本实用新型着重解决的技术问题有：1.把射灯中多颗高功率LED所发出的光收集汇聚成具有一定散射角的光束，充分利用LED所发的光达到所需的照明效果；2.LED灯的有效驱动；3.LED灯的有效散热；4.与传统QR111射灯兼容。

1.本实用新型采用一个简单的固定光学透镜的方法，它是利用一件可放置多个透镜的冲压件来支撑多个透镜，该冲压件放置透镜的冲压锥孔与透镜锥面的尺寸刚好匹配，当把透镜放置在冲压孔中后，上面再放置好玻璃，再把玻璃压紧，就可固定好透镜，从而能够有效的改善以上存在的问题。

2.本实用新型特采用恒流驱动的方式，驱动电源为350MA(1W系列LED的额定电流)恒流源，具有欠压、过载、短路保护功能。将多颗高亮度LED串联后一致驱动，避免了受导通压降不确定性的影响，且完全实现了均流、等亮度、低压安全性能方面的基本要求。

3.本实用新型采用了一种先进的LED散热方式，来解决高功率LED通常棘手的散热问题。多颗LED直接封装固定在大圆片铝基板上，LED芯片发热直接传递给铝基板，铝基板周缘通过导热胶与合金质灯杯体紧密结合。这样，在芯片与铝基板、芯片与灯杯体之间形成了有效的导热通路。合金质灯杯体底部采用散热叶片结构，大大增加了散热面积，有效地将长时间工作状态下的芯片温升控制在合理值范围内。

4.本实用新型采用与传统QR111射灯兼容的结构，从而实现了产品的标准化、系列化，使传统的照明灯具在LED照明取代传统照明的过程中具有延续性。

附图说明：

图1、图2、图3、图4是本实用新型的装配示意图。

图5、图6是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图2所示，本实用新型包括金属灯盖1，束光透镜2，玻璃镜片3，金属灯壳4，金属冲压件支撑架5，LED光源6，PCB板7，铝基板8，导线9，QR111极性灯脚10，灯脚固定片11，固定螺丝12。金属灯盖和金属灯壳的尺寸和结构符合QR111射灯规格的要求。首先，QR111焊接上导线，灯脚固定片11的四个灯脚穿过灯壳底部的四个方孔，再穿过QR111灯脚四个方孔，再把固定片四个脚外翻，即可把QR111灯脚固定在灯壳上。若干颗LED光源6通过PCB板7串联在一起，LED底部穿过PCB板与铝基板通过导热硅胶贴合在一起，形成一块光源板，然后用3颗固定螺丝11安装固定在灯壳4内部，光源板的铝基板与灯壳接合间隙充溢导热胶。把QR111灯脚上的导线与光源板焊接起来。透镜支撑架5通过外缘底部的平面架在灯壳4内部，灯壳通过其内部的限位与透镜支撑架边缘的缺口的卡合阻止透镜支撑架旋转。束光透镜2放置进支撑架5的凹形冲孔内，再架上玻璃镜片3，然后旋紧金属灯盖1压紧透镜和支撑架。本实用新型另外根据实际需要还可内置一个恒流驱动电源15，该恒流驱动电源可置于灯壳底部的空腔内，电路结构图如图3所示。

图5是LED射灯通过一个外置的恒流驱动电源供电的电路原理图。恒流电源13输入高压市电，经过变换后输出350mA的恒流电流。射灯内若干颗LED光源6串联连接起来，再按相应的极性与恒流电源输出两端连接，每颗LED即可获得恒定于350mA的电流发光。

图6是LED射灯通过一个内置的恒流驱动电源供电的电路原理图。首先高压市电通过一个变压器14变换成低压电源，再输入到射灯内的恒流变换器15变换成350mA的恒流电流去驱动若干颗串接的LED光源6。

Claims

1.一种新结构的高功率LED射灯，包含光源电路板、束光透镜、合金灯盖、透镜支架、合金灯壳、QR111照明光源灯脚、恒流驱动电源，其特征在于：光源板底板为铝制材料，其上封装固定了若干颗串联的高功率LED，每颗高功率LED均通过对应的透镜射出光束，透镜放置于一件支撑架的凹形冲孔内，透镜支撑架通过灯壳内的限位阻止转动，合金灯盖通过螺纹旋合在合金灯壳上，同时实现束光透镜与支撑架的顶紧固定，合金质灯壳采用多页片式散热结构与电路板之间通过螺丝固定和通过导热胶接合，串联连接的LED光源通过一个外置或内置的恒流驱动电源驱动发光。

2.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：若干颗LED光源封装于一块电路板和铝板上组成一块光源板。

3.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：若干颗LED串联，由恒流电源进行驱动。

4.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：所述的合金质灯壳底部采用多页片式散热结构。

5.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：光源电路板的铝制底板通过螺丝固定在合金质灯壳上，并通过导热硅胶与合金质灯壳体紧密接合，实现热传递。

6.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：若干个透镜放置于支撑架的凹形冲孔内，利用上面的玻璃镜紧贴透镜出射面，再利用具有螺纹结构的灯盖与灯壳旋紧压紧透镜与透镜支撑架。

7.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：透镜支撑架利用灯壳内的限位与支撑架边缘的缺口的卡合防止透镜支撑架旋转。

8.根据权利要求1所述的新结构的高功率LED射灯，其特征是：恒流驱动电源可内置于灯壳底部的空腔内。