CN201069057Y - 高光效高显色性led灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高光效高显色性LED灯,由一个或一个以上蓝光LED芯片、复数个红光LED芯片、荧光粉、封装材料和控制电路组成,蓝光LED芯片和红光LED芯片上具有荧光粉和封装材料,蓝光LED芯片、红光LED芯片和控制电路形成电连接。此结构可以方便制造出不同色温的白光LED灯,在2500K-7000K的色温范围内,光效高,显色性好,适合用作普通照明光源,且显色性、寿命以及环保等方面又优于普通荧光灯和三基色荧光灯,对今后的普通照明的发展意义重大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯的技术领域,特别与高光效高显色性LED灯的结构有关。
背景技术
自从蓝光LED芯片出现以后,LED灯得到了迅速发展。人们把蓝光LED芯片作为激发光源,激发YAG荧光粉得到黄光,黄光和蓝光LED芯片剩余的蓝光再混合成白光LED。这种白光LED在高色温情况下,光效和显色性较高,但是在低色温下,显色性太差,颜色大大偏离普通照明的要求,为了解决这一问题,通常把LED红色荧光粉加入到黄粉中,以增强白光LED灯中的红色成分,借以提高显色指数,但是,其光通量大大降低,很难得到实际应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高光效高显色性LED灯其调节控制容易,可适合用作普通照明光源。
本实用新型的目的是基于这样的原理实现的:利用蓝光芯片发出蓝光激发荧光粉产生黄光。黄光、蓝光芯片激发荧光粉后剩余的蓝光、以及红光芯片发出的红光,组成多色光,通过合理的蓝光红光芯片排布及控制线路的设计,利用调节红光的强度,制造出不同色温的白光LED灯。
其具体技术方案为:高光效高显色性LED灯,由一个或一个以上的蓝光LED芯片、多个红光LED芯片、荧光粉、封装材料和控制电路组成,蓝光LED芯片和红光LED芯片上涂有荧光粉和封装材料,蓝光LED芯片、红光LED芯片和控制电路电连接。
所述的封装材料中含有荧光粉,含有荧光粉的封装材料涂布于蓝光LED芯片和红光LED芯片上。
所述的多个红光LED芯片布置在蓝光LED芯片的周围。
所述的多个蓝光LED芯片和多个红光LED芯片有序排布固定在LED灯的支架上。
所述的控制电路仅调节控制红光LED芯片的发光强弱。
所述的蓝光LED芯片的主峰波长为440~480nm,更可取的是450~470nm;所述的红光LED芯片的主峰波长为600~670nm,更可取的是610~650nm。
所述的荧光粉的主峰波长为520~580nm,更可取的是540~560nm。所述的仅红光LED芯片由控制电路调节控制发光强弱。
所述的LED灯的支架内有一个蓝光LED芯片和四个红光LED芯片。
由于采用上述方法,本实用新型由蓝光LED芯片发出蓝光激发荧光粉产生黄光,黄光和蓝光LED芯片激发荧光粉后剩余的蓝光以及红光LED芯片发出的红光,组成多色光,通过本实用新型中蓝光LED芯片和红光LED芯片的个数增加、合理的蓝光LED芯片和红光LED芯片排布以及对控制电路的设计,由控制电路调节红光LED芯片发出的红光强度,就可以制造出不同色温的白光LED灯。由多个蓝光LED芯片和多个红光LED芯片可调节出更宽色温范围的白光LED灯,调节方便容易,而且,蓝光LED芯片可选择0.5W、1W或1W以上,由此,可以得到较高功率的白光LED灯,这种白光LED灯在2500K-7000K的色温范围内,光效高,显色性好,适合用作普通照明光源,另外,由于白光LED灯的光效接近普通荧光灯和三基色荧光灯的光效,而显色性、寿命以及环保等方面又优于它们,所以,对今后的普通照明的发展意义重大。同时,由于本实用新型可以仅对多个红光LED芯片的发光强度进行调整,因而,控制电路更加简单。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构俯视图;
图2是本实用新型实施例一的结构侧视图;
图3是本实用新型实施例一的电路示意图;
图4是本实用新型实施例二的结构示意图;
图5是本实用新型实施例二的电路示意图。
具体实施方式
实施例1、如图1、2所示,是本实用新型揭示的高光效高显色性LED灯的一个实施例,由一个蓝光LED芯片1、四个红光LED芯片2、荧光粉3、封装材料4和控制电路5组成。
其中,蓝光LED芯片1的主峰波长选择440~480nm为佳,但最佳值为450~470nm。蓝光LED芯片1的个数可以依需要(功率大小)选择,至少一个,可选择0.5W、1W或1W以上。
红光LED芯片2的主峰波长选择600~670nm为佳,但最佳值为610~650nm。多数个红光LED芯片2的个数至少为两个或两个以上。
荧光粉3为YAG荧光粉,不只限于Y3Al5O12:Ce荧光粉,还包括(Y,Gd)3Al5O12:Ce、Y3(Al,Ga)5O12:Ce等荧光粉,主峰波长选择520~580nm为佳,更可取540~560nm。
荧光粉3和封装材料4封装在蓝光LED芯片1和红光LED芯片2上。具体封装方式可以是在封装材料4中混入荧光粉3,含有荧光粉3的封装材料4涂布于蓝光LED芯片1和红光LED芯片2上,也可以是在蓝光LED芯片1和红光LED芯片2涂布荧光粉3和封装材料4,封装方式不受本文限制。
本实施例中蓝光LED芯片1设计在中部,四个红光LED芯片2均布在其外围;控制电路5包括:电源51、驱动电路部分52和可调电阻R;四个红光LED芯片2与可调电阻R串联,一端接电源51,另一端接驱动电路部分52;蓝光LED芯片1一端接电源51,另一端接驱动电路部分52形成电连接。
工作时:蓝光LED芯片1发出蓝光激发荧光粉产生黄光,黄光和蓝光LED芯片1激发荧光粉后剩余的蓝光以及红光LED芯片2经控制电路5调节后发出的红光组成白光LED灯。通过上述原理制出的2700K、4000K、5000K光源,其测试的光通、显色性、色温等数据分别为:
色温,K | 色坐标x/y | 显色性,Ra | 光通量,1m | 光效,1m/W |
2714 | 0.4646/0.4210 | 86.0 | 60 | 51 |
4233 | 0.3690/0.3631 | 91.2 | 65 | 58 |
5254 | 0.3386/0.3404 | 87.3 | 67 | 62 |
由此可见,本实用新型制得的白光LED灯在2500K-7000K的色温范围内,光效高,显色性好,适合用作普通照明光源,且光效接近普通荧光灯和三基色荧光灯的光效,而显色性、寿命以及环保等方面又优于它们,所以,对今后的普通照明的发展意义重大。
实施例2,如图4、5所示,是本实用新型揭示的高光效高显色性LED灯的又一个实施例,与实施例一不同之处:是由两个蓝光LED芯片1、八个红光LED芯片2、荧光粉3、封装材料4和控制电路5组成。
本实施例中两蓝光LED芯片1设计在中部,八个红光LED芯片2均布在其外围;控制电路5包括:电源51、驱动电路部分52和可调电阻R;八个红光LED芯片2与可调电阻R串联,一端接电源51,另一端接驱动电路部分52;两个蓝光LED芯片1并联,其一端接电源51,另一端接驱动电路部分52形成电连接。也可以是符合本实用新型要求的其他控制电路或控制芯片。
蓝光LED芯片1、红光LED芯片2的具体个数可依设计需要而定,但以实施例一LED灯的支架中具有一个蓝光LED芯片1和四个红光LED芯片2为最佳。也可以如实施例LED灯的支架中具有两个蓝光LED芯片1和八个红光LED芯片2。所有蓝光LED芯片1、红光LED芯片2的排布以产生均匀的多色光即可,如:所述的复数个红光LED芯片2可以布置在所有蓝光LED芯片1的周围(如图1、2所示和图7所示),也可以复数个蓝光LED芯片1和复数个红光LED芯片2混合分布在LED支架中(本文不逐一图示)。
上述仅为本实用新型的几个具体实施方式,但本实用新型的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动,均应属于侵犯本实用新型保护范围的。
Claims (8)
1.高光效高显色性LED灯,其特征在于:由一个或一个以上蓝光LED芯片、多个红光LED芯片、荧光粉、封装材料和控制电路组成,蓝光LED芯片和红光LED芯片上涂有荧光粉和封装材料,蓝光LED芯片、红光LED芯片和控制电路电连接。
2.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:多个红光LED芯片布置在所有蓝光LED芯片的周围。
3.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:多个蓝光LED芯片和多个红光LED芯片有序排列固定在LED的支架上。
4.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:控制电路包括电源、驱动电路部分和可调电阻R;多个红光LED芯片与可调电阻R串联,一端接电源,另一端接驱动电路部分;多个蓝光LED芯片并联,其一端接电源,另一端接驱动电路部分形成电连接,调节控制多个红光LED芯片发光强弱。
5.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:蓝光LED芯片的主峰波长为440~480nm,或者是450~470nm。
6.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:红光LED芯片的主峰波长为600~670nm,或者是610~650nm。
7.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:荧光粉的主峰波长为520~580nm,或者是540~560nm。
8.如权利要求1所述的高光效高显色性LED灯,其特征在于:蓝光LED芯片为一个,四个红光LED芯片均匀的布置在蓝光LED芯片外围,控制电路调节控制四个红光LED芯片发光强弱。
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