CN202048541U - 表面贴敷式分布恒流led驱动电源的电路板装配结构 - Google Patents

Abstract

一种表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，包括有安装LED灯板的铝质散热灯壳和铝基灯板，在LED灯板腔内还设置有驱动电路板，所述的驱动电路板和铝基灯板并排的设置在铝质散热灯壳上，所述的驱动电路板上设置有与设置在电源腔内的恒压电源相连并构成驱动电路的元器件，所述的铝基灯板上设置有多个LED芯片，所述的多个LED芯片通过铜连接线与驱动电路板上的驱动电路相连。本实用新型由于恒流驱动芯片的热沉与LED热沉共面散热，热耦合度较高，恒流驱动芯片内部的温度补偿及过温保护电路同样可对LED热沉进行热保护，一但LED芯片温升过高，驱动芯片内的过温保护电路会闭锁保护。

Description

表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构

技术领域

本实用新型涉及一种恒流LED驱动电源，特别是涉及一种表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构。

背景技术

伴随着国民经济的飞速发展，能源供应紧张成为制约经济发展的瓶颈。新能源的利用与节能减排已成为我国各级政府指导经济发展的主导思想。近一段时期，随着大功率LED芯片技术的大幅度提高以及半导体照明应用的逐渐成熟，半导体照明系统已从概念走向实用化。LED照明以其超高的能源转化效率、低污染而受到电子制造行业的青睐。半导体照明产业方兴未艾。LED照明产品的发展和进步，既有赖于半导体制造企业对LED芯片设计核心技术的提升，同时也有赖于LED驱动电源的核心技术及散热技术的提升和改进。

LED半导体器件的伏安特性决定了其驱动电路必须采用恒流驱动模式，所驱动的LED器件需串联连接。由于大功率LED照明产品中所需的LED器件数量为数十颗甚至是数百颗。因安全规范所限，恒流源驱动器的输出电压不允许过高，通常在30V以内，而LED芯片的正向压降通常在2.8V至3.9V。也就是说，每个驱动器最多只能驱动一串少于8颗的LED。无法使用较少的一两个恒流驱动器来驱动整个灯具的LED芯片。分布式多路恒流驱动模式可以最大限度地保障LED芯片寿命、降低光率、防止LED早期失效而被业界逐渐认同，其主要电路结构如图1所示。

从电路结构上看，分布式恒流模式是一种先恒压再恒流的二级驱动模式。第一级恒压电源以APFC+LLC为主流结构。第二级为若干个独立的单串恒流源统一并接在第一级恒压输出上。虽然半导体照明行业内提倡分布式恒流模式的厂家逐渐增加，不可否认的是分布式恒流驱动自身的生产工艺还存在一些有待解决的问题，具体问题如下。

1.分布式恒流模式的电路复杂，器件数量较多，占用电路板的面积很大，较小的电源仓很难容纳。

2.密集排布的器件在工作状态下散热不利，可能造成因温升而导致的驱动芯片损坏。严重情况下，可能因一路芯片的严重损坏导致整个电源板的报废。

3.通常，恒流驱动芯片内部会集成温度传感器，可监控LED芯片的热沉温度，并起到保护LED芯片的功能。而目前的大功率LED照明产品中均未实现LED热沉与集成温度传感器之间的紧密性热耦合，未实现驱动芯片对LED芯片的热保护或热补偿。

4.分布式恒流驱动方式下，驱动板与铝基板(灯板)之间的连接线较多，通常为20-40条。这些连接线的长度通常在100-250mm。众多的长连接线分布在狭小的空间，导致各独立的恒流驱动器间存在严重的串扰。如何缩短或取消这些连接线，即是设计难题也是有待完善的工艺改进。

通过上述对比不难看出，分布式恒流设计是LED驱动的发展方向，但同时也有很多需要解决的问题。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电源体积小，散热效果好，能有效地抑制各独立驱动单元的串扰，提高产品可靠性的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，包括有安装LED灯板的铝质散热灯壳和铝基灯板，其特征在于，在LED灯板腔内还设置有驱动电路板，所述的驱动电路板和铝基灯板并排的设置在铝质散热灯壳上，所述的驱动电路板上设置有与设置在电源腔内的恒压电源相连并构成驱动电路的元器件，所述的铝基灯板上设置有多个LED芯片，所述的多个LED芯片通过铜连接线与驱动电路板上的驱动电路相连。

所述的驱动电路板是通过双面导热硅胶带粘贴在铝质散热灯壳上。

所述的双面导热硅胶带的厚度为0.2mm。

所述的铝基灯板是通过导热硅脂粘贴在铝质散热灯壳上。

所述的导热硅胶的厚度小于等于0.2mm。

所述的驱动电路板和铝基灯板还分别通过螺丝紧固在铝质散热灯壳上。

所述的驱动电路板的长度与铝基灯板的长度相等，并位于铝质散热灯壳靠近电源腔的位置上。

所述的驱动电路板的材质采用双面FR4，单面SMD。

所述的驱动电路板上设置有对流过孔，贯穿所述的该对流过孔的导线在网络连接上均为地线。

所述的驱动电路板的底层只有地线敷铜。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，良好的效果：

1.本实用新型减小10％-15％的电源体积；

2.本实用新型的良好的散热机制使驱动芯片的驱动能力增加近50％；

3.本实用新型有效地抑制了各独立驱动单元的串扰，提高产品的可靠性；

4.本实用新型单面全SMD的工艺设计方便生产，省去了波峰焊接工序，使用先进的大型贴片设备时尤为明显；

5.故障时可确保相对成本较高的恒压电源背板不受损失。

由于恒流驱动芯片的热沉与LED热沉共面散热，热耦合度较高，恒流驱动芯片内部的温度补偿及过温保护电路同样可对LED热沉进行热保护，一但LED芯片温升过高，驱动芯片内的过温保护电路会闭锁保护。

附图说明

图1是分布式恒流LED驱动电源的电路原理图；

图2是表面贴敷式分布恒流LED驱动电源电路原理图；

图3是本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构示意图；

图4是本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构侧面示意图。

图中：

1：驱动电路板        2：铝基灯板

3：铝质散热灯壳      4：双面导热硅胶带

5：驱动电路的元器件  6：螺丝

7：LED芯片           8：铜连接线

9：导热硅胶

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构如下：

如图3、图4所示，本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，包括有安装LED灯板的铝质散热灯壳3和铝基灯板2，在LED灯板腔内还设置有驱动电路板1，所述的驱动电路板1和铝基灯板2并排的设置在铝质散热灯壳3上，所述的驱动电路板1是通过双面导热硅胶带4紧密的粘贴在铝质散热灯壳3上，所述的导热胶带厚度为0.2mm。所述的铝基灯板2是通过导热硅脂9粘贴在铝质散热灯壳3上，所述导热硅胶9的厚度小于等于0.2mm。所述的驱动电路板1上设置有与设置在电源腔内的恒压电源相连并构成驱动电路的元器件5，所述的铝基灯板2上设置有多个LED芯片7，所述的多个LED芯片7通过铜连接线8与驱动电路板1上的驱动电路相连。所述的驱动电路板1是通过双面导热硅胶带4粘贴在铝质散热灯壳3上；所述的铝基灯板2是通过导热硅胶9粘贴在铝质散热灯壳3上。并且，所述的驱动电路板1和铝基灯板2还分别通过螺丝6紧固在铝质散热灯壳3上。

所述的驱动电路板1上还设置有对流过孔，并且，所述的对流过孔不得被封死，并且贯穿所述的该对流过孔的导线在其网络连接上均为地线(Gnd)。所述的驱动电路板1的底层(Bottom Layer)只有地线敷铜(Gnd)，无其他网络走线。

本实用新型的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，体现出如下的结构特点：

1.对于驱动电路板1与铝基灯板2分别的设置在铝质散热灯壳3上，恒压电源与恒流驱动电路分腔放置。恒压电源以独立电源整件的形式出现，安装在电源腔。多路恒流驱动电路板安放在LED灯板腔内。

2.多路恒流驱动电路板采用全表面贴装工艺，设计形状为条形，长度与铝基灯板等宽。放置在铝基灯板靠近电源腔的位置。

3.多路恒流驱动电路板材质为双面FR4，单面SMD。除直流地(负极)外无其他网络的沉铜孔存在。背面敷铜全部为直流地。正面及背面的直流地敷铜作为散热面，并且根据不同的FR4板厚在特定的位置分布特定尺寸的沉铜孔作为热导。

4.使用高耐压低热阻的导热双面胶带，将恒流驱动板贴敷在灯壳的灯面上，与铝基灯板共面。导热胶带厚度为0.2mm，击穿电压为3KVAC，导热系数优于0.8W/m.K。

Claims (10)

1.一种表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，包括有安装LED灯板的铝质散热灯壳(3)和铝基灯板(2)，其特征在于，在LED灯板腔内还设置有驱动电路板(1)，所述的驱动电路板(1)和铝基灯板(2)并排的设置在铝质散热灯壳(3)上，所述的驱动电路板(1)上设置有与设置在电源腔内的恒压电源相连并构成驱动电路的元器件(5)，所述的铝基灯板(2)上设置有多个LED芯片(7)，所述的多个LED芯片(7)通过铜连接线(8)与驱动电路板(1)上的驱动电路相连。

2.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)是通过双面导热硅胶带(4)粘贴在铝质散热灯壳(3)上。

3.根据权利要求2所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的双面导热硅胶带(4)的厚度为0.2mm。

4.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的铝基灯板(2)是通过导热硅脂(9)粘贴在铝质散热灯壳(3)上。

5.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的导热硅胶(9)的厚度小于等于0.2mm。

6.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)和铝基灯板(2)还分别通过螺丝(6)紧固在铝质散热灯壳(3)上。

7.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)的长度与铝基灯板(2)的长度相等，并位于铝质散热灯壳(3)靠近电源腔的位置上。

8.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)的材质采用双面FR4，单面SMD。

9.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)上设置有对流过孔，贯穿所述的该对流过孔的导线在网络连接上均为地线。

10.根据权利要求1所述的表面贴敷式分布恒流LED驱动电源的电路板装配结构，其特征在于，所述的驱动电路板(1)的底层只有地线敷铜。 

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