CN202302782U - 具有可卸下电源模块的led照明组件 - Google Patents

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Abstract

一种具有可卸下电源模块的LED照明组件，具有散热器和用于与电源电连通的电导体。具有LED芯片的陶瓷底座附接到散热器。陶瓷底座中的电连通焊盘中的每一个在操作中与LED芯片和电连接器连接。板限定孔口并覆盖陶瓷底座使得来自LED芯片的光的通过。LED照明组件附接到照明器材的壳体，该照明器材可以包括灯罩。

Description

具有可卸下电源模块的LED照明组件
技术领域
本发明涉及用于照明应用的发光体。更具体地，本发明涉及具有LED灯组件的照明器材，这种LED灯组件具有容易更换的LED灯和驱动器。 
背景技术
虽然白炽发光和荧光发光提供了用于建筑物和标志物等的照明，但是环境和工作因素正在导致替代照明装置的发展。白炽灯工作所需要的大量电能作为废热而损失。荧光灯具有更冷的工作温度，因此在将电能转换的光时所产生的热损失更少。然而经常地，因为产生的光的颜色，使得荧光照明不令人满意。白炽灯通常具有比瓦数等同的荧光灯更短的寿命。 
因此，在本领域中需要用于照明器材的容易更换的照明组件，其提供经济的工作特征。本发明就针对这一点。 
发明内容
根据本发明，提供一种具有可卸下电源模块的LED照明组件，包括：散热器，限定通过其中的至少一个第一通道；一对电导体，每个所述电导体贯穿所述第一通道使得与电流源电连通；陶瓷底座，LED芯片附接到所述陶瓷底座，并且所述陶瓷底座附接到所述散热器，所述陶瓷底座包括一对隔开的电连通焊盘，每个所述焊盘在操作中与所述LED芯片连接，并且与所述一对电导体中相应的一个连接；以及板，限定孔口并覆盖所述陶瓷底座，使得来自所述LED芯片的光的通过。 
在另一个方面，本发明提供了一种具有可卸下电源模块的LED照明组件，其特征在于：壳体，其连接到LED组件；光分布构件，其附接到覆盖所述孔口的所述板；以及附接到所述壳体的灯罩。所述LED组件包括：散热器，限定通过其中的至少一个第一通道；一对电导体，每个所述电导体贯穿所述第一通道，使得与电流源电连通；陶瓷底座，LED芯片附接到所述陶瓷底座，并且所述陶瓷底座附接到所述散热器，所述陶瓷底座包括一对隔开的电连通焊盘，每个所述焊盘在操作中与所述LED芯片连接，并且与所述一对电导体中相应的一个连接；以及板，限定孔口并覆盖所述陶瓷底座，使得来自所述LED芯片的光的通过。 
本发明实现了LED照明组件提供了照明器材中的容易替换的在操作上经济的照明。 
通过结合附图和所附权利要求阅读下面的详细描述，本发明的目的、特征和优点将变得显而易见。 
附图说明
图1图示根据本发明的LED照明组件的说明性实施例的分解透视图。 
图2图示使用在图1中图示的LED照明组件的照明器材的截面侧视图。 
图3图示使用在图1中图示的LED照明组件的照明器材的替代实施例的截面侧视图。 
图4图示了根据本发明的LED照明组件的第二说明性实施例的分解透视图。 
图5图示根据本发明的LED照明组件的替代实施例的分解透视图。 
图6图示沿着线6-6截取的图5中示出的LED照明组件的详细侧视图。 
具体实施方式
参考附图，其中，相同的附图标记指示相同的部分，图1在分解透视图中图示根据本发明的用于安装在照明器材中的LED照明组件10的说明性实施例。LED照明组件10包括散热器12，散热器12具有螺纹外部14和安放侧16。在图示的实施例中，安放侧16凹陷，并且周围壁17轴向延伸。即所述散热器限定其中放置所述陶瓷底座的凹陷。凸缘19从壁17的内表面突出。一对第一通道18贯穿散热器12。替代实施例提供单个第一通道18。一对电导体22贯穿第一通道18，以与电流源(未示出)电连通。 
陶瓷底座24和附接的LED芯片26限定LED功率封装28。LED芯片26包括传统的LED装置，传统的LED装置在通过传统的LED驱动器向LED装置提供电流时进行照明。LED驱动器27可以位于照明器材外部，用于驱动多个连接的LED装置。LED驱动器接收线电流(例如，在美国，110-240V AC，60Hz)，并且提供功率输出以操作或驱动LED装置(例如，但是非限制地，4-32V DC，350毫安，1.2至10.8瓦特的功率输出)。LED驱动器是传统的，并且基于要驱动或照明的LED装置的瓦数来进行选择。上述的LED驱动器仅是示例性的，并且不是对于本发明的实施例的限制。 
陶瓷底座24包括一对电气焊盘30，该一对电气焊盘30可操作地连接到来自LED驱动器的电流源。功率封装28附接到散热器12的安放侧16。在所图示的实施例中，导热环氧树脂29将陶瓷底座24粘接到安放侧16。陶瓷底座24可卸下地附接到所述散热器12。限定孔口34的板32附接到安放侧16上的散热器12，并且该孔口覆盖LED芯片26用于来自LED芯片的光的通过。在壁17内的凹陷中安放板32。板32在边缘部分限定凹口或狭槽31。斜坡33在板32中精确地从狭槽31延伸到从板延伸的停止构件35。图1也示出替代实施例，其中与第一狭槽31和斜坡33相对地限定另一组狭槽31和斜坡33，用于组装和使用目的。在替代实施例中，另一个相对的凸缘19从壁17延伸。替代实施例使用包括贯穿板进入散热器中的钻孔内的紧固件的其它装置来利用可枢转的弹簧夹、粘 结剂或其它保持连接器可卸下地将板32附接到散热器12。板32进一步限定隔开的直立壁37，用于下述的目的。说明性实施例中的功率封装28具有15mmx12mm的长度和宽度，并且传统上接受用于LED装置的瓦数的范围。 
在示出的实施例中，电导体22包括贯穿第一通道18的一对电导线40。每条导线40接合相应的壳体42用于电接触。壳体42被安放在通道18中。壳体42限定沟道44。沟道44安放L形状的电连接器48的引脚(1eg)46。电连接器的第二引脚50横向地延伸。第二引脚50接触焊盘30中相应的一个，以向将电流连通到功率封装28。一对电连接器48将陶瓷底座24机械地夹到散热器12，同时也提供用于将来自源的电流连通到功率封装28用于LED装置的照明。即LED照明组件还包括连接构件，所述连接构件安放在每一个第一通道和电导体内，所述电导体包括用于连接到电流源的导线，所述连接构件限定至少一个沟道，所述沟道从该连接构件中的导线的一侧延伸到远端，所述沟道安放一对电连接器中的一个的引脚，其每一个接触所述陶瓷底座上的焊盘中的一个，以将所述陶瓷底座机械地夹到所述散热器，并且将所述焊盘与所述电流源电连接。L形状的连接器48通过与沟道44接触的引脚被牢固地保持，并且被牢固地按压为接合，强制地通过焊盘30靠着陶瓷底座24承载，以便于电流通过电气焊盘30和连接器48的接触表面。即在所述陶瓷底座上强制地承载连接器，以保持所述陶瓷底座与所述散热器接触。 
图2图示使用在图1中图示的LED照明组件10的照明器材70的截面侧视图。照明器材70包括被传统地构造用于照明器材的壳体72。在所图示的实施例中，壳体72限定螺纹部分74，该螺纹部分74的大小为可螺纹地接合螺纹散热器12。即LED照明组件包括用于将所述散热器连接到照明器材的装置。示出的实施例中的第一通道18具有第一部分76和第二部分78。第一部分76限定了用于安放导线40的圆形截面钻孔。第二部分78的截面是矩形，以将电连接器48放置在散热器中。如上所述，电连接器48的引脚46插入壳体42的沟道44内，并且接触导线40以电连 通。导线40和引脚46接合以电连通。即所述散热器限定了一对隔开的第一通道，并且所述一对电导体中的每一个贯穿所述第一通道中相应的一个，使得与电流源电连通。并且LED照明组件进一步包括：一对电连接器，每一个所述电连接器安放在所述第一通道中相应的一个的第一部分中，并且连接到相应的电导体和所述陶瓷底座上的焊盘，使得在所述电流源和所述LED芯片之间连通电流。 
光分布装置84附接到板32，并且壁37抵靠光分布装置84的底座承载。壁37被隔开地布置，以限定安放光分布装置84的底座85的座83。光分布装置84是反射器或透镜。也可以使用紧固件、粘结剂或其他连接器装置将光分布装置84附接到板32。即LED照明组件进一步包括光分布构件，所述光分布构件附接到所述板以分布来自所述LED芯片的光。并且所述板限定在第一方向上突出的隔开的壁，所述壁限定用于安放光分布构件的底座部分的座，所述光分布构件分布在被提供有电流期间来自LED照明组件的光。 
散热器12可滑动地安放邻接壳体72的灯罩86。在示出的实施例中，环88旋拧在散热器12的螺纹外部14上，以将灯罩86紧固到散热器12。即将灯罩附接到所述散热器的装置包括：有散热器限定的螺纹外部；以及环，用于旋拧到所述散热器上以将灯罩紧固到所述壳体，所述灯罩可滑动地安放在所述散热器上。灯罩86可以使用诸如铆钉、螺丝或销子的单独的紧固件来附接；可以具有销子和弓形狭槽布置，以将灯罩接合到壳体或散热器；可以使用斜坡和停止结构，以可旋转地将灯罩附接到壳体或散热器；或可以使用其他传统的附接构件。销子和狭槽布置例如使用从灯罩突出到在散热器的侧壁内限定的狭槽中的销。灯罩随着销子被弓形狭槽引导而旋转以相对于壳体72放置灯罩。在替代实施例中，销子从散热器12突出，并且在灯罩中限定弓形狭槽。斜坡和停止连接器使用诸如上述的结构以用于可卸下地附接到散热器的板32。 
图3图示了使用在图1中所示的LED照明组件10的替代照明器材90的截面侧视图。照明器材90包括被传统地构造用于照明器材的壳体92。壳体92包括一对安放构件94，每一个安放构件94具有中央钻孔(示出了一个安放构件94)。导线22贯穿通道18的第一部分76，以接合在第二部分78中的壳体42中安放的电连接器48。电连接器48的引脚46插入壳体42的沟道44内，并且接触导线40以电连通。 
示出的实施例中的散热器12进一步限定了一对第二通道96，作为用于将散热器接合到照明器材的替代实施例。第二通道96每一个与壳体92的安放构件94中的相应的一个对齐。紧固件98贯穿第二通道96并且进入安放构件94以将散热器12紧固到壳体92。散热器连接到照明器材的装置包括：散热器限定的通过其中的一对第二通道；以及紧固件，贯穿所述第二通道，以接合照明器材的壳体。在替代实施例中，板32可以包括孔，紧固件98贯穿该孔，因此板不使用狭槽31、斜坡33和具有凸缘19的停止件35。了解的是，散热器以替代方式附接到壳体，所述替代方式包括将散热器成楔型插入(swedge)到壳体中、粘结剂、紧固件或将散热器附接或连接到壳体、板或支撑的其他传统的连接机制。 
光分布装置84附接到板32，并且壁37靠着光分布装置84的底座85承载。如上所述，光分布装置84是反射器或透镜，用于向灯罩86外部引导或发送光。散热器12可滑动地安放邻接壳体92的灯罩86。环88旋拧在散热器12的螺纹外部上，以将灯罩86紧固到散热器12。 
如下所述，板32还将LED功率封装28牢固地按压为与散热器12接触，以利于通过导热环氧树脂29向散热器传递热。如下所述，这是通过在由安放侧16和壁17限定的凹陷部分中安放板32完成的。凸缘19通过板32的狭槽31。在示出的实施例中，通过旋转通过微小角度来移动板32使得凸缘19的下表面在斜坡33上行进，直到接触停止件35。这将板32锁定到散热器。并且提供了板与散热器12紧密接触的按压力。停 止件在把板紧固到所述散热器时停止板的移动。 
图4图示了根据本发明的LED照明组件的第二示出实施例100的分解局部截面透视图。LED照明组件100包括替代的散热器102，其具有通道18、80和螺纹外部103。散热器102限定了具有凸台106的突出的对侧104，陶瓷底座24利用导热环氧树脂108附接到凸台106。帽110具有板部分111和靠裙113。即所述板限定具有周围裙的帽。帽110限定孔口112，并且覆盖功率封装28的陶瓷底座24。LED芯片26被安放在孔口112内。一对电连接器114嵌入帽110中，并且具有接合安放导线40的壳体42的引脚(在图4中未示出)。壁116从帽110延伸，以限定用于诸如反射器或透镜的光分布装置84的底座85的座118。帽110通过下述方式可卸下地附接到散热器：使用诸如凸缘19和斜坡33配合构件的机械锁定机构；利用突出的销子和安放狭槽结构；使用靠着突出的销子承载的锥形凸轮或其他适合的机械接合结构或锁定装置，或替代地，使用可分离的粘结剂。 
图5示出LED组件130的替代实施例的分解透视图，其中，帽132在结构上类似于上述帽110，但是包括从裙113的内表面突出的凸缘134(在局部截面图中示出)。散热器136的侧104限定凹陷138和周围延伸法兰140，如沿着图5的线6-6截取的在图6中的详细侧视图中最佳地示出的。在一个实施例中，帽130扣合到侧104上，以将凸缘134插入凹陷138内。即凸缘从所述裙的内表面突出，并且所述散热器限定周围凹陷和延伸法兰，用于将所述帽接合到所述散热器。在示出的实施例中，当将帽130放置在散热器136上并且凸缘134被安放在凹陷138中时，法兰140限定用于凸缘134的通过的狭槽142。凸缘134通过该狭槽142以将所述帽旋转地附接到所述散热器。在这个实施例中使用的电连接器48的引脚46插入壳体42内，并且横向引脚50被布置为与侧104的下侧表面接触。了解的是，在替代实施例中，可以仅在散热器的侧104的周围的一部分内限定狭槽142和法兰140。 
参考图1，LED功率封装28使用环氧树脂29附接到散热器12的安放侧16。电连接器48通过将引脚46插入沟道44内来接合壳体42。引脚50接触焊盘30以电连通。板32通过将狭槽31与凸缘19对齐来进行附接。板32放置到由壁17限定的凹陷内。板32旋转通过微小角度，并且凸缘19的下表面骑在斜坡33上或在斜坡33上行进直到接触停止件35。板32将功率封装28机械地夹到或锁定到散热器，并且将焊盘30和引脚50推在一起以电连通。替代实施例(未示出)使用相对于散热器横向滑动而不是旋转的板，以便凸缘19在滑动通过引导到斜坡的狭槽后在纵向延伸的斜坡上行进。 
参考图2，LED照明组件10(或100)附接到照明器材70的壳体72。通过将散热器12旋拧以与壳体72的螺纹74接合来完成这一点。参考图3，LED照明组件10(或100)使用贯穿第二通道96并且进入壳体92的安放构件94内的紧固件98附接到壳体92。在替代实施例中，紧固件98通过板32中的孔，以将板也紧固到散热器12。即用于附接所述板的装置包括：所述板，限定多个孔；以及紧固件，其贯穿所述孔，并且进入所述散热器上的钻孔内。 
继续参考图2和3，光分布装置84的反射器或透镜靠着板32的壁37(对于在图4中所示的实施例，光分布装置84靠着帽110的壁116)。散热器12安放灯罩86，并且环88旋拧在散热器上，以将灯罩紧固到散热器。导线40连接到电流源(未示出)。在使用开关的选择性操作下，LED照明组件10向功率封装28提供电流，以点亮由芯片上的LED驱动器控制的LED装置。导热环氧树脂利于从LED装置向散热器传递热。散热器是铝或石墨构件。 
LED照明组件容易地组装有一定瓦数范围的LED装置。功率封装28被机械地夹到散热器，使得LED装置和驱动器能够在具有不同瓦数的LED芯片的标准大小的电功率封装中更换，如常常所要求的。因此，本发明便于使用通常长使用寿命的LED照明，但是如果照明要求改变或 LED装置或芯片故障，则容易更换LED装置。 
通过反向进行上述组装处理来更换LED装置。这是通过移除环88和灯罩86而完成的。卸下光分布装置84。然后移除板32以提供到电连接器48和LED功率封装28的接触。在图1中图示的实施例中，有角度地旋转板32，因此凸缘19在斜坡33上从停止件35向狭槽31行进。即用于附接所述板的装置包括从所述散热器突出的凸缘，并且板进一步包括在板的边缘中的狭槽，其被构造为安放所述凸缘，以及从狭槽延伸的斜坡。由此，在凸缘通过狭槽的情况下放置在所述散热器的安放侧的板与在所述斜坡上行进的凸缘一起移动，以将板紧固到散热器。移除板32，提供到电连接器48和LED功率封装28的接触。从壳体42移除电连接器48。从与散热器环氧树脂接合中卸下LED功率封装28。从散热器的表面清除环氧树脂29。新的LED功率封装28可卸下地与新的导热环氧树脂29接合。如上所述地重新安装电连接器48和板32。光分布装置84附接到由壁37保持的板32。并且使用环88附接灯罩86。 
诸如使用帽110的在图4中图示的实施例的替代实施例被类似的组装以用于照明器材，并且被拆开以用于替换可卸下地附接的LED功率封装。相信在阅读了前面的说明和替代实施例的讨论后，这样的替代实施例的组装和使用将显而易见地与本发明一致。 
参见图5，帽132通过使凸缘134通过法兰140的狭槽142而附接到散热器136。帽132然后旋转通过小角度，以将凸缘定位在凹陷138内并且由法兰140保持。在不包括狭槽142的替代实施例中，帽132扣合在侧104上，以将凸缘134插入凹陷138中。这将LED功率封装28牢固地按压为与散热器136接触，以利于通过导热环氧树脂29向散热器传递热，同时电连接器48与焊盘39连通以向LED功率封装提供电流。 
上面的说明描述了本发明，本发明提供了一种LED照明组件，该LED照明组件提供了照明器材中的容易替换的在操作上经济的照明。 然而，应当明白，可以在本发明的精神和范围内对LED照明组件的构造进行各种改变和变化，并且在不偏离在所附的权利要求中给出的本发明的范围的情况下，可以在其中进行修改和改变。 

Claims (26)

1.一种具有可卸下电源模块的LED照明组件，其特征在于：
散热器，限定通过其中的至少一个第一通道；
一对电导体，每个所述电导体贯穿所述第一通道使得与电流源电连通；
陶瓷底座，LED芯片附接到所述陶瓷底座，并且所述陶瓷底座附接到所述散热器，所述陶瓷底座包括一对隔开的电连通焊盘，每个所述焊盘在操作中与所述LED芯片连接，并且与所述一对电导体中相应的一个连接；以及
板，限定孔口并覆盖所述陶瓷底座，使得来自所述LED芯片的光的通过。
2.一种具有可卸下电源模块的LED照明组件，其特征在于：
壳体，其连接到LED组件，所述LED组件包括：
散热器，限定通过其中的至少一个第一通道；
一对电导体，每个所述电导体贯穿所述第一通道，使得与电流源电连通；
陶瓷底座，LED芯片附接到所述陶瓷底座，并且所述陶瓷底座附接到所述散热器，所述陶瓷底座包括一对隔开的电连通焊盘，每个所述焊盘在操作中与所述LED芯片连接，并且与所述一对电导体中相应的一个连接；以及
板，限定孔口并覆盖所述陶瓷底座，使得来自所述LED芯片的光的通过；以及
光分布构件，其附接到覆盖所述孔口的所述板；以及
附接到所述壳体的灯罩。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述陶瓷底座可卸下地附接到所述散热器，使得当故障时替换所述LED芯片。 
4.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括：用于将所述散热器连接到照明器材的装置。
5.根据权利要求4所述的LED照明组件，其中，用于连接的装置包括：
所述散热器限定的通过其中的一对第二通道；以及
紧固件，贯穿所述第二通道，以接合照明器材的壳体。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括：用于将灯罩附接到所述散热器的装置。
7.根据权利要求6所述的LED照明组件，其中，用于附接的装置包括：
所述散热器限定的螺纹外部；以及
进一步包括环，用于旋拧到所述散热器上，以将灯罩紧固到所述壳体，所述灯罩可滑动地安放在所述散热器上。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括光分布构件，所述光分布构件附接到所述板以分布来自所述LED芯片的光。
9.根据权利要求8所述的LED照明组件，其中，所述光分布构件是反射器。
10.根据权利要求8所述的LED照明组件，其中，所述光分布构件是透镜。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述散热器限定一对隔开的第一通道，并且所述一对电导体中的每一个贯 穿所述第一通道中相应的一个，使得与电流源电连通；
并且进一步包括：
一对电连接器，每一个所述电连接器安放在所述第一通道中相应的一个的第一部分中，并且连接到相应的电导体和所述陶瓷底座上的焊盘，使得在所述电流源和所述LED芯片之间连通电流。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述散热器限定其中放置所述陶瓷底座的凹陷。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述陶瓷底座使用导热环氧树脂附接到所述散热器。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述板限定在第一方向上突出的隔开的壁，所述壁限定用于安放光分布构件的底座部分的座，所述光分布构件分布在被提供有电流期间来自LED照明组件的光。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述散热器是铝构件。
16.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，所述散热器是石墨构件。
17.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，其中，在所述陶瓷底座上强制地承载连接器，以保持所述陶瓷底座与所述散热器接触。
18.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括连接构件，所述连接构件安放在每一个第一通道和电导体内，所述电导体包括用于连接到电流源的导线，所述连接构件限定至少一个沟道， 所述沟道从该连接构件中的导线的一侧延伸到远端，所述沟道安放一对电连接器中的一个的引脚，其每一个接触所述陶瓷底座上的焊盘中的一个，以将所述陶瓷底座机械地夹到所述散热器，并且将所述焊盘与所述电流源电连接。
19.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括用于将所述板附接到所述散热器的装置。
20.根据权利要求19所述的LED照明组件，其中，用于附接所述板的装置包括：
从所述散热器突出的凸缘；并且
所述板进一步包括：
所述板的边缘中的狭槽，其被构造为安放所述凸缘；以及
从所述狭槽延伸的斜坡，
由此，在所述凸缘通过所述狭槽的情况下放置在所述散热器的安放侧的所述板与在所述斜坡上行进的所述凸缘一起移动，以将所述板紧固到所述散热器。
21.根据权利要求20所述的LED照明组件，进一步包括停止件，其在把板紧固到所述散热器时停止该板的移动。
22.根据权利要求19所述的LED照明组件，其中，用于附接所述板的装置包括：
所述板，限定多个孔；以及
紧固件，其贯穿所述孔，并且进入所述散热器上的钻孔内。
23.根据权利要求1所述的LED照明组件，其中，所述板限定具有周围裙的帽。
24.根据权利要求23所述的LED照明组件，其中，凸缘从所述裙的 内表面突出，并且
所述散热器进一步限定周围凹陷和延伸法兰，用于将所述帽接合到所述散热器。
25.根据权利要求24所述的LED照明组件，其中，所述法兰进一步限定狭槽，所述凸缘通过所述狭槽以将所述帽旋转地附接到所述散热器。
26.根据权利要求2所述的LED照明组件，进一步包括：电驱动器装置，其接收电气线电压，并且提供电流以操作所述LED装置。 
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