CN201925758U - 一种led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种LED灯，包括LED、PCB和散热体，所述PCB为双面FPC板，其顶面上设置有所述LED，底面与所述散热体连接。本实用新型采用双面FPC作为PCB，其双面线路设计，线阻小，可以过大电流，并能和散热体很好的热接触，提高了散热效率；FPC生产技术成熟，大批量生产价格低于铝基板。

Description

一种LED灯

技术领域

本实用新型涉及照明灯具，尤其涉及一种LED灯。

背景技术

随着全球环保的意识抬头，节能省电已成为当今的趋势。LED产业是近年来最受瞩目的产业之一。发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期长、且不含汞，具有环保效益...等优点。但是LED工作时所加的70％电能，甚至更高比例的电能会转换成热量，而与传统的照明器件不同，白光LED的发光光谱中不包含红外部分，所以其热量不能依靠辐射释放，只能靠热传导来降温。由于温度对LED材料的发光特性有极大的影响，LED输出的总光通量随其自身温度的升高会迅速降低，因此散热问题成为LED发展必须十分注意的重要因素。

依据不同的封装技术，其散热方法亦有所不同，而LED各种散热途径方法有以下几种：①从空气中散热；②热能直接由System circuit board导出；③经由金线将热能导出；④若为共晶及Flip chip制程，热能将经由通孔至系统电路板而导出。

一般而言，LED晶粒(Die)以打金线、共晶或覆晶方式连结于其基板上(Substrate of LED Die)而形成一LED晶片(chip)，而后再将LED晶片固定于系统的电路板上(System circuit board)。因此，LED可能的散热途径为直接从空气中散热，或经由LED晶粒基板至系统电路板再到大气环境。而散热由系统电路板至大气环境的速率取决于整个发光灯具或系统之设计。

系统电路板主要是作为LED散热系统中，最后将热能导至散热片、外壳或大气中的材料。现有技术中，硬质印刷电路板价格低廉但散热效果最差，PCB只适合实验室使用不能大批量生产，所以目前市面上绝大数采用铝基板，但铝基板存在以下缺点：①铝基板与散热铝型材的连接由于是刚性连接，很容易存在局部间隙，即使采用加注导热膏，也很难保证接触良好；②由于目前SMT机器的限制，SMT机器无法一次性贴片的长度达到1200mm，只能采用人工贴片。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种提高散热效率的LED灯。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种LED灯，包括LED、PCB和散热体，所述PCB为双面FPC板，其顶面上设置有所述LED，底面与所述散热体连接。

其中所述PCB和散热体的连接处还设置有导热硅胶片。

其中所述PCB的顶面设置有焊接所述LED的焊盘，底面设置有散热焊盘，所述焊接LED的焊盘周围设置有至少4个沉铜通孔，所述通孔连接到所述散热焊盘。

其中所述沉铜通孔至少4个。

其中所述散热体包括至少一个散热鳍片，所述散热鳍片位于所述散热体的下部。

其中所述散热鳍片上还设置有与电源电连接的热敏电阻，用于检测所述散热鳍片的温度，在所述温度超过第一预设温度时，降低所述电源的功率输出。

其中所述散热体的上表面具有凹槽，所述PCB和LED设置在所述凹槽内。

上述LED还包括反射膜，所述反射膜设置在所述凹槽的两肩上。

由于采用了以上技术方案，使本实用新型具备的有益效果在于：

(1)本实用新型采用双面FPC作为PCB，其双面线路设计，线阻小，可以过大电流，并能和散热体很好的热接触，提高了散热效率；FPC生产技术成熟，大批量生产价格低于铝基板；

(2)本实用新型的PCB上设置了连接到散热焊盘的沉铜过孔，LED产生的热量很快就能通过这些过孔传导到散热焊盘上，并通过导热硅胶片传导到散热体上，进一步提高了散热效率；

(3)本实用新型的散热体设计成鳍片方式，增加了散热面积且具有刚性好的特点，提升了散热效果；

(4)本实用新型的散热体上还设置了热敏电阻以检测温度，当温度超过一定值时，降低功率以保护灯具，提高了灯具的安全性和可靠性。

附图说明

图1示出根据本实用新型LED灯的一个实施例的顶视图；

图2示出根据本实用新型LED灯的一个实施例的横截面视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出根据本实用新型LED灯的一个实施例的顶视图，图2示出该实施例的横截面视图，包括LED10、PCB20和散热体30，PCB20为双面FPC(Flexible Printed Circuit：柔性电路板)，其顶面21上设置有LED10，底面22与散热体30连接。

一种实施方式，该FPC可采用0.1-0.2mm厚双面FPC板。

散热体30的上表面具有凹槽32，PCB20和LED10设置在该凹槽32内。在凹槽32的两肩上设置反射膜40。

一种实施方式PCB20和散热体30的连接处还设置有导热硅胶片。

一种实施方式PCB20的顶面21设置有焊接LED10的焊盘，底面设置有散热焊盘，焊接LED的焊盘周围设置有沉铜通孔23，该通孔23连接到散热焊盘。在一种实施方式中，该沉铜通孔23至少4个。LED产生的热由焊接金线到铜支架传导到焊盘上，由于铜很高的热传导率，所以热很快就通过沉铜通孔23传导到底面的散热焊盘，再通过高达3.0w/mk的导热硅胶片传导到散热体上。本领域技术人员应该理解，沉铜过孔数目可为任意个，以达到散热效果为宜。

如图2所示，散热体30包括至少一个散热鳍片31，散热鳍片31位于散热体30的下部，本实施例具有6个散热鳍片31，本领域技术人员应该理解，散热鳍片31的数目可为任意个。散热鳍片具有散热表面积大且刚性好的特点。

散热鳍片31上还设置有与电源电连接的热敏电阻，用于检测散热鳍片31的温度，在温度超过第一预设温度时，降低电源的功率输出。一种实施方式，第一预设温度可为56°-58°，即当温度超过该温度范围时，电源会自动将输出电流减少75％用以降温。当温度小于56°时，电源会自动全功率输出。同时，为了减少LED电源发热对LED的影响，可将LED电源外置，杜绝它们之间的相互影响。

本实施例还包括卡接在散热体上的灯罩50。

根据本实用新型LED灯的另一个实施例，其针对日光灯管形的特点，其采用了如下的设计：LED芯片体积小、结构紧凑、其发光面积相对来说更小的特点，它是一种180度角度出光的朗伯体光源，其光强分布与出光角的余弦成正比，亦即LED光源所发出的光线在被照表面上所形成的照度随出射角的增大而迅速衰减。显然这样的光源特性是很难满足照明用途的实际需求。因此根据不同的应用场合和需求，针对LED光源的特性进行二次光学设计，从而实现对LED芯片所发出的光进行整形和改变，尤其针对光强分布的情况。

LED的照明系统设计中关心的是光源能量的利用和光分布控制，目前已形成LED科技界研究的热点，尤其是让LED照明系统在被照表面实现所要求的光分布，光学设计能起到关键的决定性作用。所以，设计满足三维给定光分布应用需求的非成像光学系统，是当今LED光源进入照明市场更多地取代传统光源的技术瓶颈之一。

本实施例对LED的放置及光源的利用做了优化设计：所有的LED组成一个较长的平行四边形，形成一个均匀的光源体。同时为了最大化的利用光源，利用LED的指向性，将LED Y轴方向距离设计在2-3mm，即减少了FPC的成本又增大了散热和光反射的面积。另外，为了防止LED和FPC的高度造成局部阴影，我们特别将铝型材开槽让LED和FPC下沉。

LED发出的光大部分会通过PC扩散罩折射出去，但是会有一部分光散射回来。为了更大限度的利用光，在LED的两边加贴了高反射率的反射膜，将这部分光在反射出去。同时加贴反射膜也会减少装配误差造成的局部阴影。

一种实施方式，将LED的放置进行优化，每块FPC放置80pcs LED，两块40pcs并联的LED再通过线路串联起来。这样一来，即使有单个LED损坏也不会影响到其它的LED(单个LED电流是20ma，分摊到其它的LED上的电流会很小，现有技术中很多采用串联方式，坏一个灯就会完全失效)。另外，LED放置的方向和料盘中LED方向相同，使得机器贴片的效率更高。

一种实施方式，采用40pcsX2的串并联方式，单块典型供电电压是6.0V，恒流是800MA，将这个块设置成标准模块，再采用简单的串并联方式，就可以组成10W、15W、20W、25W......等各种规格的LED光源。它适用于所有的LED照明产品。同时，低电压工作也可让它满足欧美市场的要求。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种LED灯，其特征在于，包括LED(10)、PCB(20)和散热体(30)，所述PCB(20)为双面FPC板，其顶面(21)上设置有所述LED(10)，底面(22)与所述散热体(30)连接。

2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述PCB(20)和散热体(30)的连接处还设置有导热硅胶片。

3.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述PCB(20)的顶面(21)设置有焊接所述LED(10)的焊盘，底面设置有散热焊盘，所述焊接LED(10)的焊盘周围设置有沉铜通孔(23)，所述通孔(23)连接到所述散热焊盘。

4.如权利要求3所述的LED灯，其特征在于，所述沉铜通孔(23)至少4个。

5.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述散热体(30)包括至少一个散热鳍片(31)，所述散热鳍片(31)位于所述散热体(30)的下部。

6.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述散热鳍片(31)上还设置有与电源电连接的热敏电阻，用于检测所述散热鳍片(31)的温度，在所述温度超过第一预设温度时，降低所述电源的功率输出。

7.如权利要求1至6中任一项所述的LED灯，其特征在于，所述散热体(30)的上表面具有凹槽(32)，所述PCB(20)和LED(10)设置在所述凹槽(32)内。

8.如权利要求7所述的LED灯，其特征在于，还包括反射膜(40)，所述反射膜(40)设置在所述凹槽(32)的两肩上。 

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