CN201672279U

CN201672279U - 一种led灯

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Publication number: CN201672279U
Application number: CN2010201176022U
Authority: CN
Inventors: 兼森雅弘
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-02-24

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯，包括多个LED芯片；多个齐纳二极管芯片；印刷电路板，其表面的配线电路连接多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片，以导线将电源输出电力供给LED芯片及齐纳二极管芯片；承载和支撑印刷电路板的支撑板；截面略呈半圆形的透明或者半透明管，左右两侧端部固定在支撑板上，覆盖印刷电路板的上方；多个LED芯片串联在一起，多个LED芯片中的每一块芯片的负极，都与与其对应的多个齐纳二极管芯片的每一块芯片的正极并联；多个LED芯片与多个齐纳二极管芯片由树脂包裹，固定在印刷电路板上。本实用新型的LED灯无需使用表面实装型LED或者齐纳二极管，可以将生产成本控制在低成本。

Description

一种LED灯

技术领域

本实用新型涉及一种灯具生产领域，特别是涉及一种室内及室外作为照明使用的LED灯。

背景技术

LED11灯一般有如下两种类型，如图7所示：炮弹型LED(a)和表面实装型LED(b)。发光元件LED芯片31是通过导线15与输出输入电极27a、27b相连接。并由包裹塑料K固定并保护LED芯片31和导线15。

原有LED灯10，如图8至图10所示，印刷电路板12的表面有多个表面实装型LED11(也可以是炮弹型LED11)，如图7(b)所示。其输出输入电极27采用焊锡方式排列在印刷电路板12表面的配线上(不做图示)，印刷电路板12为LED11供应电源的电力，使多个LED11发光，从而作为照明器具使用。

另外，现有技术的一种LED灯10，如图8及图9所示，主要含有以下零件：安装有多个LED11的印刷电路板12、支撑该电路板的支撑板23、覆盖印刷电路板12上方的透明管14，其截面略呈半圆形、将多个LED11收容在其里面的支撑板23的侧壁23c和填塞在23c之间的防水透明树脂J。

支撑板23由铝制的导轨构成，用于承载和支撑印刷电路板12。

并且，支撑板23上面，有一条沿着长度方向延伸的槽23a，在槽23a的指定位置拧入自攻螺丝，将印刷电路板12固定在支撑板23上。

但是，原有LED10所使用的多个LED11，是以分别被包装成炮弹型LED或者表面实装型LED的形式在市面出售的，用户必须在市场上购买回来，然后安装在印刷电路板12上，因此就有零件成本高的问题。

并且，LED11必须焊在印刷电路板12上，需要花费很多工时，因此还有造成LED灯的产品价格上升的问题。

还有支撑板23与印刷电路板12贴得不够紧，达不到散热效果的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有的LED灯的不足，而提供一种LED灯，使其安装到印刷电路板上的操作非常简单，并且散热效果高。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案提供一种LED灯，所述LED灯包括：多个LED芯片；多个齐纳二极管芯片，其齐纳电压比所述多个LED芯片的通电电压高；印刷电路板，其表面的配线电路连接所述多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片，以导线将电源输出电力供给所述LED芯片及齐纳二极管芯片；承载和支撑所述印刷电路板的支撑板；截面略呈半圆形的透明或者半透明管，左右两侧端部固定在所述支撑板上，在保证所述支撑板下方外露的前提下，覆盖所述印刷电路板的上方；所述多个LED芯片串联在一起，所述多个LED芯片中的每一块芯片的负极，都与与其对应的所述多个齐纳二极管芯片的每一块芯片的正极并联；所述多个LED芯片与所述多个齐纳二极管芯片由树脂包裹，固定在所述印刷电路板上。

其中，所述印刷电路板由粘合剂固定在所述支撑板上。

其中，所述树脂是透明的，所述树脂将所述多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片全部包裹在一起。

其中，所述树脂是透明的，所述树脂将所述多个LED芯片和所述多个齐纳二极管芯片每块分别包裹。

其中，所述树脂有透明的和不透明的，透明的树脂将所述多个LED芯片分别包裹，不透明的树脂将所述多个齐纳二极管芯片分别包裹。

其中，所述透明树脂含有荧光剂。

其中，所述管的内侧贴有含荧光剂的贴纸。

其中，所述管的内侧涂有荧光剂。

其中，所述管的内侧贴有印刷了荧光剂的贴纸。

其中，所述印刷电路板的绝缘胶片基材上粘有线路。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型的LED灯无需使用原有那种需要购买的表面实装型LED或者齐纳二极管，只需将其构成元件LED芯片或者齐纳二极管芯片排列在印刷电路板上就可以使用，因此可以将生产成本控制在低成本。

另外，虽然印刷电路板上方覆盖有截面略呈半圆形的透明或者半透明的管，但由于支撑印刷电路板的支撑板外露，因此散热效果好。。

附图说明

图1是本实用新型的一种LED灯的主要部位的斜视图；

图2是图1所示的LED芯片的侧面图；

图3是本实用新型的LED芯片和齐纳二极管芯片排列在图1所示的印刷电路板上的状态的平面图；

图4是图1所示的LED灯的回路结构图；

图5是图1所示的LED灯的使用状态的分解斜视图；

图6是本实用新型的另一种LED灯的主要部位的斜视图；

图7是现有技术的LED的侧面图，(a)为炮弹型LED，(b)为表面实装型LED；

图8是现有技术的LED灯的主要部位的纵截面图；

图9是图8所示的LED灯的使用状态的分解斜视图；

图10是现有技术的LED灯的外观图，(a)为平面图，(b)为侧面图。

其中，10为LED灯，11为LED，12为印刷电路板，14为管，15为导线，17为电极，18为接驳器，20为恒流二极管，23为支撑板，23a为槽，23b

为凸条，23c为侧壁，23d为板状突片，23e为突片，26为自攻螺丝，27a为输出输入电极，27b为输出输入电极，29为胶片，30为LED灯，31为LED芯片，35为导线，39为贴纸，C为电解电容，DB为二极管电桥，J为树脂，K为包裹树脂，M为树脂，P为线路，r为电阻，Z为齐纳二极管芯片。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1至图5所示，对本实用新型的实施例的LED灯30进行说明。图1为本实施例的LED灯30的主要部位的斜视图，图中是拆除了电极17的状态。图2为本实施例的LED芯片31的侧面图。图3为本实施例的LED芯片31和齐纳二极管芯片Z排列在图1所示的印刷电路板12上的状态的平面图。图4为图1所示的LED灯30的电路图。图5为图1所示的LED灯30的使用状态的分解斜视图。

在本实施例中，该LED灯30，主要含有多个LED芯片31、多个齐纳二极管芯片Z、印刷电路板12、支撑板(23)和管14，其外观和大小与一般家庭使用的荧光灯相同。

LED芯片31是安装在炮弹型LED11(a)或者表面实装型LED11(b)内部的发光型半导体元件，如图7所示。即在半导体晶圆的层叠结构上实现各个功能单元后，切割而成的元件。例如，没有以导线15等连接的、边长1mm左右的方形元件。

另外，LED芯片31也被称为LED片。

齐纳二极管芯片Z是指在安装齐纳二极管里面的一种电子元件、为发挥齐纳二极管的特性而排有相应电路。

另外，所谓齐纳二极管，是二极管中的一种。它不仅能像一般的二极管那样，向外加电压方向传送电流。而且当反向电压比齐纳电压大时，也可以向反方向传送电流。

另外，齐纳二极管芯片Z也被称为齐纳二极管片。

在本实施例中，由于当各LED芯片31亮起时，电流不必流到齐纳二极管芯片Z，因此，在此采用了齐纳电压高于多个LED芯片31的通电电压的齐纳二极管芯片Z。即因为LED芯片31的通电电压仅为3～3.3V左右，所以使用齐纳电压为5.1V的齐纳二极管芯片Z。

印刷电路板12，多个LED芯片31和多个齐纳二极管芯片Z由导线35与其表面的电路P连接，电路板为LED芯片31和齐纳二极管芯片Z供应电源电力。该导线35与线路P的连接方法，采用被称为引线接合法的超声波接合，是一般使用的方法。

另外，图1及图5为了简单易看，省略了电路P。实际上是如图3中就是按电路P排线的。

更详细地说明一下整个电路。如图4所示，电源采用100V的商用交流电源，电源电流由输出侧连接的二极管电桥DB进行整流形成直流电，并经电解电容C滤波。随后直流电压加在由各个LED芯片31和与其对应的各个齐纳二极管芯片Z，以及由不受电压影响能恒定通电的恒流二极管构成的电路上。这里采用的是限流15mA的恒流二极管20(该恒流二极管20也可用电阻代替)。另外，恒电流二极管20即可接在多个LED1的电源接入端，也可以接在由多个LED1构成的串联电路的任意一个LED1的负极(-)上。并且，商用交流电源与二极管电桥DB之间，连接电阻r作为保险丝，以防止过电流。

多个LED芯片31串联在一起，每块LED芯片31的负极与每块齐纳二极管芯片Z的正极并联(所谓的反并联)。每组LED芯片31和齐纳二极管芯片Z顺着印刷电路板12的长边方向排列。而LED芯片31之间，或者齐纳二极管芯片Z之间，则沿着短边方向分别排成两列。长边方向的排列的块数因应LED灯的长短等因素而变化。只要保证电路排线上LED芯片31与齐纳二极管芯片Z构成反并联即可，设置方法和数量都没有特别限制。

如此，各LED芯片31亮起时，由于LED芯片31的通电电压比与之并联的齐纳二极管芯片Z的齐纳电压低，因此，没有电流流入齐纳二极管芯片Z。于是，经过恒流二极管20恒流，电流直接流入LED芯片31。这样，如果恒电流二极管20所消耗的电量，在LED芯片31的通电电压为3.0V时，就可以控制在低压21V(＝(100×√2)(波高值)-(3.0V×40个))下，可确保与荧光灯同样明亮。

接着，如任意一块LED芯片31断路，电流会经由与其并联的齐纳二极管芯片Z传送。因此电路中始终有电流通过。此时，加在恒电流二极管20的电压，与LED芯片31没有断线时的状态相比较。只减少了齐纳电压减去LED芯片31通电电压的差额部分，恒流二极管20本身会保持电流恒流值不变，因此尽管减少了断路的那部分，LED芯片31的发光强度整体上不会有很大差别。由此可见，即便LED芯片31发生断路，设备仍然能持续保持稳定的亮度。这样，就没有必要设置电阻值大的电阻器，可以减少无谓的电力消耗。

本实施例中，多个LED芯片是串联的，每一块LED芯片的负极，都与每块齐纳二极管芯片的正极并联，多个齐纳二极管芯片的齐纳电压又比多个LED芯片的通电电压高，因此，各LED芯片亮起时，没有电流流到齐纳二极管芯片，如果任意一块LED芯片断线时，电流就会流到与断线的LED芯片并联的齐纳二极管芯片，回路上继续有电流流通。因此，可以避免一块LED芯片断线就令整盏灯熄灭的问题。

本实施例中，由于印刷电路板是由粘合剂固定在支撑板上的，因此散热效果得到提高。也就是说，不采用原有例子所示的用螺丝固定的方法，而采用粘合剂固定，使印刷电路板与支撑板通过粘合剂形成面状接触，印刷电路板与支撑板之间一点缝隙也没有。因此，从印刷电路板到支撑板的热传导性变好，散热效果得以提高。

本实施例中，以透明的树脂将多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片全部包裹在一起，因此，即使浇注树脂的位置有几毫米的偏差也没有关系，即使浇注树脂的设备(工厂设备)精度不高也没有问题。这样，LED灯生产的废品率得以有效控制，从而降低生产成本。

本实施例中，以透明的树脂将多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片每块分别包裹，因此，树脂的使用量少，从而降低生产成本。

本实施例中，采用的树脂由透明的和不透明的组成，透明的树脂将多个LED芯片每块分别包裹起来，不透明的树脂将多个齐纳二极管芯片每块分别包裹起来，因此，可以进一步降低生产成本。也就是说，只要能把不发光的齐纳二极管芯片固定在印刷电路板上就行了，即使采用不透明的树脂也可以，这样与必须是透明树脂相比，树脂的选择范围就更广了。因此，采用廉价的不透明树脂，可以进一步降低LED灯的生产成本。

本实施例中，透明树脂中混入荧光剂，因此，LED芯片发出的蓝光会变为白光。即LED芯片发出的蓝色光，直接穿过荧光剂；以及由荧光剂受激发发出的光。二者合二为一，最终肉眼所看到的是白光。因此，LED灯可取代荧光灯使用。

本实施例中，管的内侧贴有含荧光剂的贴纸，因此，LED芯片发出的蓝光会变为白光。

本实施例中，管的内侧涂有荧光剂，因此，LED芯片发出的蓝光会变为白光。

本实施例中，采用在绝缘的胶片基材上配线制成的印刷电路板使散热效果更好。绝缘胶片比一般印刷电路板材更薄，LED芯片被固定在更接近支撑板的位置，因此，LED芯片散发的热量可以更好地传导到支撑板，提高了散热的效果。

本实施例中，采用的不是如炮弹型LED或者表面实装型LED那样的被包装好的LED，而是采用LED芯片，LED芯片和齐纳二极管通过导线与印刷电路板的配线直接连接。

上述的LED芯片(31)，是指在炮弹型LED(11)或者表面实装型LED(11)里面的发光元件，与指炮弹型LED(11)或者表面实装型LED(11)的“LED”意思不同。同样，齐纳二极管芯片(Z)是指在齐纳二极管里面、实装有发挥齐纳二极管的特性的回路的元件，与“齐纳二极管”意思不同。

所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种LED灯，其特征在于，所述LED灯包括：

多个LED芯片；

多个齐纳二极管芯片，其齐纳电压比所述多个LED芯片的通电电压高；

印刷电路板，其表面的配线电路连接所述多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片，以导线将电源输出电力供给所述LED芯片及齐纳二极管芯片；

承载和支撑所述印刷电路板的支撑板；

截面略呈半圆形的透明或者半透明管，左右两侧端部固定在所述支撑板上，在保证所述支撑板下方外露的前提下，覆盖所述印刷电路板的上方；

所述多个LED芯片串联在一起，所述多个LED芯片中的每一块芯片的负极，都与与其对应的所述多个齐纳二极管芯片的每一块芯片的正极并联；

所述多个LED芯片与所述多个齐纳二极管芯片由树脂包裹，固定在所述印刷电路板上。

2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述印刷电路板由粘合剂固定在所述支撑板上。

3.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述树脂是透明的，所述树脂将所述多个LED芯片和多个齐纳二极管芯片全部包裹在一起。

4.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述树脂是透明的，所述树脂将所述多个LED芯片和所述多个齐纳二极管芯片每块分别包裹。

5.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述树脂有透明的和不透明的，透明的树脂将所述多个LED芯片分别包裹，不透明的树脂将所述多个齐纳二极管芯片分别包裹。

6.如权利要求3至5任一项所述的LED灯，其特征在于，所述透明树脂含有荧光剂。

7.如权利要求1至5任一项所述的LED灯，其特征在于，所述管的内侧贴有含荧光剂的贴纸。

8.如权利要求1至5任一项所述的LED灯，其特征在于，所述管的内侧涂有荧光剂。

9.如权利要求1至5任一项所述的LED灯，其特征在于，所述管的内侧贴有印刷了荧光剂的贴纸。

10.如权利要求1至5任一项所述的LED灯，其特征在于，所述印刷电路板的绝缘胶片基材上粘有线路。