CN201206743Y - 大功率led灯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED灯，包括玻璃灯罩、LED灯泡、通线孔盖、灯座、PCB板、内支架、E27灯头等部分，LED灯泡焊接在LED铝制板中央，LED铝制板与灯座采用镶入式组装，灯座为倒圆台形，其表面设计为栅形结构；PCB板装在圆筒形的内支架空腔内，通线孔盖和内支架装在灯座空腔内；内支架通过下部的螺纹与E27灯头拧合在一起。本实用新型可以有效克服普通照明灯电能消耗大，效率低的问题，同时解决新型大功率LED所配套的开关电源电路在输出较低电压时转换效率低，电流不稳定的问题。

Description

大功率LED灯
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种使用高效开关电源驱动的大功率LED照明装置。
背景技术
普通白炽灯照明时由于发热大，电能转换效率低，造成电能极大损耗，不符合节能要求。这要求人们使用更加高效节能的新型大功率LED照明装置用来照明。
但新型大功率LED驱动电压较低，仅有3.5V左右，所以电流也较大。公知的TNY266系列开关电源厂商推荐电路由于高频变压器转换效率较低，输出部分整流及电流检测元件压降大，大约有1V，在用于5V及以上电压较小电流输出时高频变压器及元件压降影响小，效率可达70％以上；但在用于3.5V低电压并且大电流输出时，效率还不到50％，而且大电流输出时输出部分元件发热严重，造成电能较大消耗，电源寿命很短。而且新型大功率LED对电流稳定精度要求极高，必须在700mA时才能达到最稳定工作状态，光能转换效率也最高。公知的普通开关电源常用电流检测电路使用普通三极管侦测，由于三极管受温度影响大，侦测电阻阻值也必须很大，约在1欧左右，耗电大，所以误差极大，造成电流过大或过小，使LED工作不稳定，光能转化效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述技术问题的不足，提供一种大功率LED灯，它有效克服普通照明灯电能消耗大，效率低的问题，同时解决新型大功率LED所配套的开关电源电路在输出较低电压转换时效率低，电流不稳定的问题。
本实用新型的技术方案是，一种大功率LED灯，包括玻璃灯罩、LED灯泡、通线孔盖、灯座、PCB板、内支架、E27灯头等部分，其特征是，LED灯泡焊接在LED铝制板中央，LED铝制板与灯座采用镶入式组装，灯座为倒圆台形，其表面设计为栅形结构；PCB板装在圆筒形的内支架空腔内，通线孔盖和内支架装在灯座空腔内；内支架通过下部的螺纹与E27灯头拧合在一起。
铝制板与灯座接触面之间贴合有导热硅酮胶。
E27灯头的电极接开关电源板输入端，输出端依极性焊接于LED灯泡正负引脚焊盘。
所述PCB板上带有开关电源电路，电路中所用变压器为高频变压器。
所述开关电源电路由初级整流滤波电路，开关及PWM控制电路，次级整流滤波电路，恒流电路，反馈电路组成。
所述高频变压器采用EE16磁芯，有三组线圈，共四个绕组；初级线圈分内外两组紧密包住输出绕组；输出绕组采用粗铜线密绕；反馈绕组在最外层，绕组之间绕三层绝缘胶纸隔离，变压器浸绝缘漆绝缘。
本实用新型与以往技术相比的有益效果是：
1.光能输出效率高：本实用新型所使用2W700mA大功率LED灯芯在其朝向的发光强度相当于30W白炽灯的发光强度。
2.开关电源输出效率高。由于本实用新型使用最新设计高效高频变压器，输出整流采用IR公司优质肖特基双二极管12CWQ06FN，并采用ESR电容等技术，所以效率极高。接220V市电，此实用新型的开关电源驱动工作电压为3.5V的大功率LED灯芯时输出功率与输入功率之比，即输出效率达到70％以上。TNY266系列开关电源IC厂商推荐的开关电源电路驱动此LED时效率还不到50％。
3.此实用新型的大功率LED电流稳定在700mA±30mA，电流始终恒定。公知的开关电源使用普通三极管侦测电流的误差范围是700mA±300mA，电流变化很大，不稳定。
4.散热效果良好。开关电源电路和LED工作稳定，因为温度不会过高，所以产品使用寿命较长，实际长时间通电老化测试也验证了这个新产品可长期稳定工作。
附图说明
图1为本实用新型整体结构图。
图2是图1的A—A剖视图。
图3是图1的B—B剖视图。
图4是本实用新型结构分解图。
图5是图4的局部放大图。
图6是本实用新型内支架图。
图7是本实用新型通线孔盖图。
图8是本实用新型开关电源电路结构方框图。
图9是本实用新型高频变压器原理图。
图10是本实用新型高频变压器绕组结构图。
图11是本实用新型开关电源板电路图。
在图中，1.灯罩，2.LED灯泡，3.通线孔盖，4.灯座，5.PCB板，6.内支架，7.E27灯头，8.高频变压器，9.正、负极连接线，10.电源线，11.LED铝制板。
具体实施方式
本实用新型安装于E27灯头，接220VAC市电即可作为照明灯使用，安全高效，使用方便。整体图如附图1所示，主要由玻璃灯罩1、灯座4、E27灯头7等结构组成，玻璃灯罩1为雾状白色，光线柔和。为了使LED灯泡具有良好的散热效果，避免其由于温度过高而烧坏，本实用新型结构设计采用以下三个方案：a.灯座4采用具有良好散热作用的铝合金压铸，整体式压铸成型，其导热性能更加优越，不会出现局部温度高等现象；b.灯座杯体设计为栅形散热结构，便于空气流通，同时也增加了铝杯的散热面积，散热效果更加良好；c.大功率LED焊接于圆型铝制板，有印刷线路，绝缘良好，圆型铝制板与铝杯采用镶入式组装，使其接触面积增大，并且接触面之间用导热硅酮胶紧密贴合，加强其散热效果。
如图2、图4、图5、图6及图7所示，LED灯泡2焊接在LED铝制板11中央，LED灯泡使用3.5V700mA大功率LED灯芯，节能高效；LED铝制板为圆型白色，有印刷线路，绝缘良好。LED铝制板11与灯座4采用镶入式组装，铝制板用导热硅酮胶粘接于灯座，有高效散热功能的灯座能将LED的热量迅速传导出去，使LED温度恒定在合理的范围内。PCB板5装在圆筒形的内支架6的空腔内，通线孔盖3和内支架6装在灯座4空腔内；内支架6通过下部的螺纹与E27灯头7拧合在一起。
PCB板5上带有开关电源电路，开关电源输入端接E27灯口的电极，输出端依极性焊接于LED正负引脚焊盘，如图3所示。开关电源板对初次级有严格绝缘，耐压达5000V以上。如附图8所示本实用新型开关电源电路结构方框图，图11本实用新型开关电源板电路图。电路由初级整流滤波电路，开关及PWM控制电路，次级整流滤波电路，恒流电路，反馈电路组成。初级开关电源IC采用TNY266，内设PWM电路，外围电路结构简单。开关电源输出整流二极管D1采用双肖特基二极管12CWQ06FN，内阻极低，压降仅0.1V，耗能极少，发热很小；而普通肖特基二极管如SR240，FR260等均在0.5V以上，耗能大，发热严重。使用此二极管对提升开关电源效率影响极大。测试表明有减低约10％的损耗。输出滤波电容C3采用470uF 10V ESR高频低内阻电解电容，能对整流后的高频脉冲电压有效滤波，高频内阻极小，小于80毫欧，所以滤波电容发热小，寿命长，提高了输出效率。普通电解电容内阻大于0.3欧，发热严重，内部电解液会烤干，寿命短，且效率低。开关电源使用双431精密电流侦测和恒流电路。U4提供2.5V精密基准电压，并由R9和R10分压产生2.33V电压供给U3。当经过小阻值精密电阻R7的电流未达到700mA时，U3不工作。当经过小阻值精密电阻R7的电流达到700mA时，R7和R10的电压和就达到2.5V，这时U3开始工作，UC1光耦也开始工作，从而达到精密控制电流稳定在700mA的作用。反馈电路由UC1 PC817构成，在输出过压过流时均能灵敏保护，使电路稳定工作。
开关电源电路中所用变压器为高频变压器8，如附图9和附图10所示为高频变压器原理图和变压器绕组结构图。高频变压器采用EE16磁芯，体积较小。有三组线圈，共四个绕组；初级线圈分内4脚→抽头密绕60圈2层外抽头→1脚密绕30圈1层两组紧密包住输出绕组，漏感极小；输出绕组6脚→5脚采用0.6mm粗铜线密绕12圈1层，内阻极小；反馈绕组3脚→2脚在最外层疏绕12圈，1层，用于向开关电源IC提供电源，使IC工作于最高转换效率。绕组之间绕三层绝缘胶纸隔离，变压器浸绝缘漆绝缘。所以此实用新型的高频变压器比公知的常用高频变压器效率高10％以上。
本实用新型使用低压大电流LED，并使用高效率开关电源驱动，同时先进的散热结构保证产品能长期稳定工作，整机结构简单合理，方便测试和使用。

Claims (6)

1、一种大功率LED灯，包括玻璃灯罩、LED灯泡、通线孔盖、灯座、PCB板、内支架、E27灯头等部分，其特征在于：LED灯泡(2)焊接在LED铝制板(11)中央，LED铝制板(11)与灯座(4)采用镶入式组装，灯座(4)为倒圆台形，其表面设计为栅形结构；PCB板(5)装在圆筒形的内支架(6)空腔内，通线孔盖(3)和内支架(6)装在灯座(4)空腔内；内支架(6)通过下部的螺纹与E27灯头(7)拧合在一起。
2、根据权利要求1所述的一种大功率LED灯，其特征在于：铝制板(11)与灯座(4)接触面之间贴合有导热硅酮胶。
3、根据权利要求1所述的一种大功率LED灯，其特征在于：E27灯头(7)的电极接开关电源板输入端，输出端依极性焊接于LED灯泡(2)正负引脚焊盘。
4、根据权利要求1所述的一种大功率LED灯，其特征在于：所述PCB板(5)上带有开关电源电路，电路中所用变压器为高频变压器(8)。
5、根据权利要求4所述的一种大功率LED灯，其特征在于：所述开关电源电路由初级整流滤波电路，开关及PWM控制电路，次级整流滤波电路，恒流电路，反馈电路组成。
6、根据权利要求4所述的一种大功率LED灯，其特征在于：所述高频变压器采用EE16磁芯，有三组线圈，共四个绕组；初级线圈分内外两组紧密包住输出绕组；输出绕组采用粗铜线密绕；反馈绕组在最外层，绕组之间绕三层绝缘胶纸隔离，变压器浸绝缘漆绝缘。
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