CN201106774Y - 一种发光二极管灯 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管灯，包括发光二极管、散热片、电路基板、恒流电路、导光扩散面板、电源转换电路、灯杯、绝缘外壳及灯头，发光二极管及恒流电路安装在电路基板上，再与散热片、扩散面板装配、密封封装而成为发光单元，发光单元在置于灯杯内部，灯杯与外壳、灯头装配，发光单元并与灯头、位于外壳内部的电源转换电路进行电气连接，形成发光二极管灯。本实用新型具有亮度高、光线均匀不刺眼、散热性能好、工作稳定、防护等级高、电源适应能力强、可与标准灯座相兼容、使用安全方便的特点。

Description

一种发光二极管灯

技术领域

本实用新型涉及一种照明用光源灯，特别是一种采用发光二极管(LED)为光源的发光二极管灯。采用本实用新型技术制造的产品，可以直接应用于电网电压或特定的交、直流电压下，应用于照明、装饰、光电显示等方面，具有亮度高、视角宽、可调光、光线均匀、散热性能好、输出效率高、环境适应能力强、安全可靠、使用寿命长等特点。

背景技术

发光二极管光源作为新一代的照明光源，具有节省电能、使用寿命长、光色灵活多变、稳定无闪烁、亮度可调、响应速度快、工作温度范围宽等特点，市场上已有多种产品，现主要应用于装饰照明、光电显示等领域。

但现有产品由于大多使用聚光型的发光二极管制造，一般直接将发光二极管安装在印刷电路板上，发光二极管的驱动电路使用简单的电阻降压，散热结构设计得不合理，其发光角度窄、眩光效应明显、热量集中、电源适应性差、效率低、工作可靠性差，使用不安全，尤其在户外严酷的条件下工作时，容易发生短路和断路故障而失效，难以发挥发光二极管照明的优势，其推广应用受到较大的限制。

发明内容

本实用新型所解决的问题在于提出了一种新型结构的发光二极管灯，包括发光二极管(LED)、圆形安装电路板、恒流驱动电路、散热器、透明扩散面板、凹形反射灯杯、外壳、灯头，其特征在于发光二极管安装在一个圆形的安装电路板上，为一个或一个以上串联，采用多个串联时，延电路板的圆周方向分布；电路板上还安装有与LED串联的恒流驱动电路，所述发光二极管安装电路板、恒流驱动电路、散热片及透明扩散面板并采用密封材料(如硅胶等)灌装而成的发光二极管发光单元。所述发光单元固定安装在反射灯杯的凹形结构内，其散热片底部边缘与灯杯的反光凹面相结合，其引线自灯杯尾部的导线孔引出，发光面及面板向外。灯壳背部与外壳结合，壳体内部安装具有降压、整流、保护功能的电路板，该电路板的直流输出端与单元的输入端相连接，输入端与灯头的两个接点相连接。

本实用新型的工作原理为：外部电源经灯头引入，连接到整流电路板的输入端，经降压、保护、整流、滤波转换为极性固定的直流电压，并经过连线输入到LED发光二极管发光单元，经恒流电路驱动发光二极管发光，其工作时产生的热量经过管脚传递到焊盘，再经过导热介质传递到散热片上，散热片经其与空气接触的外露的边缘部分将热量散发掉。

发光二极管发出的光线除直射直接输出外，其侧面输出的光线直接进入导光面板，一部分经面板上分布的散射结构反射后向正面输出，另一部分则自导光面板的侧面输出，并经灯杯的反射面反射向正面输出，从而扩大了光输出面积和输出角度，减低或消除了眩光，提高了光输出的均匀性，配合标准灯头及灯壳及降压驱动电路，实现了在较大角度范围内均匀分布的光输出，可制成光线均匀、造型美观、结构简单、工作可靠、使用安全的可用于泛光照明的发光二极管(LED)灯。

本实用新型的特征还在于：使用了普通封装的LED，其封装形状可以为方形或圆形；其光色可以为白色，也可以为红色、绿色、黄色、蓝色等；可以为直插(DIP)型或贴片型(SMD)。

本实用新型的特征还在于：LED器件与一个恒流电路串联成为一组。每个基板上可以使用一组，也可以并联使用多组。恒流电路的作用在于为所述LED器件提供安全的工作电流，在LED灯的输入电压为额定电压或高于额定电压时，为串联的LED提供恒定的工作电流；在电压低于额定电压时，相应减小工作电流，改变LED的亮度，可达到调光的目的。

本实用新型所解决的问题还在于，解决了器件的散热问题。其特征为：本实用新型所采用的LED，呈环形分布于圆形的电路基板的圆周附近，所述器件呈环形排列安装于圆形的安装电路基板上，安装好的组件安装在一个凹形的金属散热片中，散热片底部具有凸台，电路板的焊盘与所述凸台通过绝缘导热介质与散热片保持紧密接触。其工作时产生的热量可直接传导到电路基板的焊盘上，由焊盘或经与LED器件管脚接触导热介质直接传导到凹形散热片上。凹形散热片的圆周边缘与其所接触的温度较低的外界空气进行热交换，从而达到有效散热的目的。

本实用新型的特征还在于具有一个反光灯杯，灯杯可以为玻璃、金属、或非金属材料构成，其特征在于，灯杯内表面为反光面，反光面表面可以是光滑的，也可以是具有花纹的。

本实用新型的特征还在于采用了一个绝缘外壳，所述外壳可以由绝缘材料如树脂塑料等制成，该外壳的小端安装有灯头，大端与灯杯的背部结合，与灯杯局部结合时，可形成一个装有降压、整流及保护电路的密封空间，

本实用新型亦可将灯杯背部包容其中，形成一个装有整流板和保护电路的密封空间，及一个独立的散热空间，在外壳的相应位置开散热孔，可使该散热空间与外界相通，从而实现与外界介质进行充分的热交换。其解决的问题在于使灯杯可以与外界进行有效的热交换，尤其是使用导热性能好的金属灯杯时，可以取得更好的散热效果，灯杯不易破碎，同时改善了安全性，也使外观更加美观。

同时，整流电路等结构置于一个密闭空间内，减少了外界潮湿和腐蚀性气氛对电路所造成的不利影响。在不影响散热效果的前提下，改善了电路工作条件，提高LED灯的稳定性，加强了安全性，延长了使用寿命。

本实用新型所采用的整流板，在作用在于是为基板提供直流电源，其上可以安装降压电容、变压器、电子模块等降压元件，及桥式整流器、滤波电容、压敏电阻、自恢复保险丝等，其作用在于：不同极性的直流输入电源及交流电源，经过桥式整流器整流，电容滤波后，转变为输出极性固定的直流电源，供安装有发光二极管的发光单元基板使用。压敏电阻并联于整流器的输入端，其前端还串联有自恢复保险丝。当电源输入值超过压敏电阻的额定电压，压敏电阻阻值减小，通过自恢复保险的电流增大，当电流增大至自恢复保险的额定值时，自恢复保险呈高阻(关断)状态，从而保护损坏LED灯的其它部件，但电压恢复正常的额定电压时，电路恢复正常状态。

本实用新型所采用的灯头，可以为通用的标准型灯头，如E27、E14、GU10、B22等型式，也可以为非标型，其作用是将要求的工作电源传递给LED灯，并提供安装使用过程中的安全保护。

附图说明

以下以图示对本实用新型进行进一步的说明。

图1为第一实施例LED灯外形示意图。

图2为第一实施例LED灯内部结构剖面图。

图3为第二实施例的LED灯结构示意图。

图4为LED散热及光线传导路径示意图。

图5为第二实施例发光单元与灯杯之间螺纹连接的结构示意图。

图6为在第二实施例在外壳上制作有散热孔的示意图。

具体实施方式

在图1中，11为灯头，12为绝缘外壳，13为反光灯杯，灯头11安装在绝缘外壳的一端，反光灯杯13安装在绝缘外壳的另一端。灯头11与外壳12的连接方式可以为螺纹连接、机械压接、粘接等，也可以为上述多种方式配合使用。灯杯13与外壳12的连接方式亦为粘接方式。为方便安装，外壳12可以分为两部分，两部分可以以咬合和螺纹连接的方式连接在一起。

在图2中，21为灯头，22为绝缘外壳，23为反光灯杯，24为整流保护电路板，25为发光二极管与电路基板、恒流驱动电路、散热片、导光扩散面板等装配而成的发光单元模块。上述单元模块置于灯杯23内部，其中心轴线与灯杯外廓轴线重合，其边缘与灯杯内表面贴合，可加工成为斜面以便与灯杯内表面配合。

反光灯杯23，其内表面为反光面，其材料可以为玻璃，表面镀金属反射膜；也可以为塑料或金属材料，其内表面的反射面可以为抛光或镀膜形成。绝缘外壳22，可以用塑料材料如ABS等注塑加工形成，其结构可以为整体，也可以为可以相互咬合的两段和多段结构。21为灯头，可以为符合通用标准的灯头，可以为卡口和螺口，如B15、B22、E14、E27、GU10等，也可以为非标准灯头和其它型式的连接器。

整流保护电路板24，位于外壳22内部，以螺钉或卡扣等固定在外壳22上，为与标准灯杯和其它结构紧凑配合，可以有开有中心孔，孔的形状可以为规则的几何圆形或方形，也可以为不规则的形状。

整流保护电路板24安装有降压、整流滤波电路及保护电路，其输入端通过导线连接到灯头21的电源输入端，其输出端通过导线连接到位于发光单元模块的电路基板上，外界电源经灯头21输入，经整流保护电路板24降压整流转换为稳定的直流低电压，施加到发光模块的电路基板的输入端，经电路基板上的恒流驱动电路提供一个恒定不变的驱动电流给发光二极管，使发光二极管发光。

发光二极管工作时产生的热量经金属焊盘及电路基板上的敷铜层、绝缘导热介质传导到散热片上，经散热片上暴露于空气中的外侧边缘散发掉，从而保障LED工作在安全状态。

在图3中，灯头31与绝缘外壳32、发光单元36的结构与连接关系与第一实施例的相同，不同之处在于灯杯33为金属灯杯，绝缘外壳32增加了一个延伸部分34，将灯杯33包裹其中，其底端还装有透光面板37，外壳的延伸部分34上面有散热孔。

发光单元36与灯杯33安装在一起，其散热片与灯杯底部紧密贴合，其连接方式可以为粘接或螺纹连接的方式。

LED工作时产生的热量经散热片传导到金属灯杯33上，再经过外壳34上分布的散热孔将热量散发掉，其优点在于不仅增加了散热面积，从而可以采用更大功率的散热模块，还提高了LED灯的机械强度和安全性。

透明面板37板位于灯杯底部，可以为全透明或半透明的，面板37安装在灯杯底部的安装的槽内，可以为永久固定的连接；也可以配合与外壳37配合的辅助安装结构，如固定环等结构，固定环以螺纹或卡扣的方式与外壳34连接，同时将。

图4为灯杯光线传播方向示意图。其中箭头指向方向为光线传播的方向。发光二极管42发出的光线除直接向前方射出外，其从侧面射出的部分进入导光扩散面板43内部，在导光扩散面板43两个表面之间传播，一部分经所述导光扩散面板43的中心部位的折射层射到前方，另一部分经其侧面射出，经灯杯41的反光面向前反射。由于发光二极管为多个，并分布在导光扩散面板的圆周上，提高了面板中心的亮度，从而扩大了发光面积，提高了光输出效率，降低了眩光效应，改善了光学效果。

图5为发光单元与灯杯之间采用螺纹连接的示意图。其中51为发光单元，其中心部分有一个空心螺纹52，导线自螺纹中心引出。53为金属平底的灯杯，其底面加工有安装孔。螺纹自灯杯的安装孔中穿过，在后部以螺母54固定。绝缘外壳上也可以设置相应的结构55，与所述螺纹配合安装，可进一步优化结构。本实施例的优点是结构简单，安装方便，便于实现大批量生产。

图6为第二实施例在外壳表面开有散热孔的示意图。图中61为灯头，62为上部外壳，63为下部包裹灯杯的外壳，62与63可以是一体的，也可以是各自独立的。64为制作在63上的散热孔，其形状可以为圆形孔，也可以为条形、环形等与外壳形状相配合的造型更加美观的其它形状的孔。

Claims (10)

1. 一种发光二极管灯，包括发光二极管、恒流驱动器件、圆形电路基板、一个反光灯杯、绝缘外壳及灯头，其特征在于，还至少包括一个具有凹槽的散热片，所述发光二极管、恒流驱动器件连接并安装在圆形电路基板上，再置于散热片凹槽内，除发光面外其余部分采用密封材料封装，组装成为独立的发光单元组件后，再置于反光灯杯内。

2. 根据权利要求1所述的发光二极管灯，其特征还在于在绝缘外壳与灯杯之间的密封空间具有一个与发光单元和灯头相连接的电源转换板。

3. 根据权利要求2所述的发光二极管灯，其特征还在于在所述发光单元组件的表面可以具有一个导光扩散面板。

4. 根据权利要求3所述的发光二极管灯，其特征还在于，导光扩散面板上具有与发光二极管形状及安装位置对应的装配通孔，几何中心部分具有光线散射结构。

5. 根据权利要求4所述的发光二极管灯，其特征还在于所述灯杯材料可以是玻璃制成的，也可以是金属和树脂材料制成的。

6. 根据权利要求5所述的发光二极管灯，其特征还在于，所述灯杯可以是反光面可以是光滑的，也可以是具有花纹的。

7. 根据权利要求6所述的发光二极管灯，其特征还在于具有一个绝缘外壳，外壳小端安装灯头，大端与灯杯背部联结，将灯杯局部包裹。

8. 根据权利要求6所述的发光二极管灯，其特征还在于具有一个绝缘外壳，外壳小端安装灯头，大端可以将灯杯全部包裹，并与灯杯之间形成一个独立的散热空间。

9. 根据权利要求8所述的发光二极管灯，其特征还在于与散热空间相通的外壳上可以开有散热孔。

10. 根据权利要求9所述的发光二极管灯，其特征还在于可以安装透明或半透明面板。

Images