CN202629679U - Led灯系统 - Google Patents

Abstract

一种LED灯系统，其特征在于，包括：灯部，包括与反射体相接触的基本为圆形的光学透明的前构件，反射体还与底座构件相接触，底座构件具有第一导电插头和第二导电插头，这些插头由插头中心到插头中心大致为3.5mm的间距分隔开；以及适配器，适配器包括：直径大致为10mm的基本为管状的导电外壳，外壳具有由外壳的外表面中的波动形成的螺纹，外壳用作接地接头；电力接头，由基本设置在管状的外壳的内部空间内的导电材料形成，并且电力接头未与管状的外壳电连接；接地接头与第一导电插头电连接；电力接头与第二导电插头电连接。本LED灯系统提供了多个功能：免焊接头；单次安装；用于传热的传导路径；更好的导热性；改进的热性能。

Description

LED灯系统

技术领域

本公开涉及电动照明领域，更具体地涉及用于LED灯的热发射机械适配器。

背景技术

本公开的一些实施例针对一种实现用于LED灯的热发射机械适配器的改进方法。更具体地说，在此公开了用于LED灯的热发射机械适配器的方法和系统。

通常，EZ10插座为圆形并且带螺纹，然而GU3.5为具有两个直立插头（pin）的矩形。将矩形连接器和圆形插座互连相当地困难。更具体地说，GU3.5灯接口难以转变成EZ10。传统端接（legacy termination）技术使用焊接和环氧树脂。而且，GU3.5灯的插头通常太短以致不能连接到EZ10的底座外壳。焊接GU3.5的电力接头有些麻烦。

在十九世纪末期，托马斯爱迪生发明了灯泡。通常被称为“爱迪生灯泡”的普通灯泡已使用了100多年。普通灯泡使用封装在玻璃灯泡内的钨丝，玻璃灯泡密封在底座内，底座旋拧在插座内。插座耦接到交流电源或直流电源。普通灯泡通常用于房屋、建筑物、室外照明以及其他需要光亮的区域内。可惜普通的爱迪生灯泡具有缺点。例如，普通灯泡将其输入能量的90%以上作为热能而消散。此外，普通灯泡由于钨丝的蒸发而最终失效。

荧光照明使用填充有惰性气体的光学透明灯管结构，并且通常还包含汞。一对电极通过镇流器耦接到气体以及交流电源。一旦汞已被激发，就排出汞，以发出紫外光。通常，光学透明灯管涂覆有荧光粉，这些荧光粉被紫外光激发，以提供白光。许多建筑物结构使用荧光照明，并且最近，荧光照明已安装在底座结构上，该底座结构耦接到标准插座内。

而且已使用固态照明技术。固态照明依赖于半导体材料来制造通常被称为LED的发光二极管。最初，展示了红色LED并将其引入商业中。现代红色LED使用磷化铝铟镓或AlInGaP半导体材料。最近，Shuji Nakamura开创了使用InGaN材料系统来制造在用于蓝色LED的蓝色范围内发光的LED。蓝色LED带来创新，例如固态白光照明和蓝色激光二极管，这又实现了Blu-Ray^TM（蓝光光盘协会的商标）DVD播放器，并且带来其他发展。基于InGaN的蓝色、紫色或者紫外线发光装置与荧光粉结合使用，以提供白色LED。而且已展示了在白光照明应用中使用有色LED。

需要一种提供以下多个功能的新设计，即：

1.从EZ10到GU3.5的免焊接头。优选地是纯粹机械的连接。

2.锁定机构以允许单次安装。

3.介于EZ10适配器与GU3.5底座之间的热界面材料和热环氧树脂以允许用于传热的传导路径。

4.热塑料，例如k=10W/m-K的CoolPoly^TM D5108以提供比陶瓷可提供的导热性更好的导热性。

5.总体上改进的热性能。

因此，需要一种实现用于LED灯的热发射机械适配器的改进方法。

实用新型内容

本公开提供了适于使用传统方法来解决上述问题的改进方法、系统以及计算机程序产品。更具体地说，本公开提供了对在用于LED灯的热发射机械适配器的方法、系统以及计算机程序产品中使用的技术的详细描述。

根据本实用新型，提供了一种LED灯系统，其特征在于，包括：

灯部，包括与反射体相接触的基本为圆形的光学透明的前构件，所述反射体还与底座构件相接触，所述底座构件具有第一导电插头和第二导电插头，所述第一导电插头和所述第二导电插头以所述第一导电插头的插头中心到所述第二导电插头的插头中心为3.5mm的间距分隔开；以及

适配器，所述适配器包括：

直径大致为10mm的基本为管状的导电外壳，所述外壳具有由所述外壳的外表面中的波动形成的螺纹，所述外壳用作接地接头；

电力接头，由基本设置在所述管状的外壳的内部空间内的导电材料形成，并且所述电力接头未与所述管状的外壳电连接；

其中，所述接地接头与所述第一导电插头电连接；并且

其中，所述电力接头与所述第二导电插头电连接。

进一步地，在根据本实用新型的LED灯系统中，还包括与锁定制动件相匹配的锁定卡扣。

进一步地，在根据本实用新型的LED灯系统中，导热的底座构件由热固性塑料形成。

通过根据本实用新型的LED灯系统提供了以下多个功能，即：

1.从EZ10到GU3.5的免焊接头。优选地是纯粹机械的连接。

2.锁定机构以允许单次安装。

3.介于EZ10适配器与GU3.5底座之间的热界面材料和热环氧树脂以允许用于传热的传导路径。

4.热塑料，例如k=10W/m-K的CoolPoly^TM D5108以提供比陶瓷可提供的导热性更好的导热性。

5.总体上改进的热性能。

下面在详细描述、附图以及权利要求书中描述了本公开的方面、目的以及优点的进一步细节。上面对背景技术的大体描述以及下面的详细描述是示例性的和解释性的，而非旨在限制权利要求书的范围。

附图说明

图1A为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的LED灯的分解图；

图1B为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的热发射机械适配器的分解图；

图2A为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的组装好的LED灯的正视图；

图2B为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的组装好的LED灯的剖面图；

图3A为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的LED灯组件的分解图；

图3B为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的发射部件的侧视图；

图4A为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的LED阵列的简图；

图4B为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的LED器件的简图；

图4C描绘了根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的组件样品（pattern）；以及

图5为根据一些实施例的用于LED灯的热发射机械适配器的环境的剖面图。

具体实施方式

本公开的一些实施例针对一种实现用于LED灯的热发射机械适配器的改进方法。

概述

GU3.5灯接口难以转变成EZ10。传统端接方法通过进行焊接，并且使用环氧树脂来进行灌注。而且，GU3.5灯的插头通常太短以致不能连接到EZ10的底座外壳，使得焊接GU3.5灯的电力接头有些麻烦。

在此总体上公开了实现用于LED灯的热发射机械适配器的改进方法和技术，具体地公开了用于从EZ10到GU3.5的适配器的改进方法和技术。对本公开的一些实施例的讨论包括以下方面：

1.从EZ10到GU3.5的免焊接头。优选地是纯粹机械的连接。

2.锁定机构以允许单次安装。

3.在EZ10适配器与GU3.5底座之间使用热界面材料（例如热固性塑料）和热环氧树脂以允许用于传热的传导路径。

4.使用热塑料，例如k=10W/m-K的CoolPoly^TM D5108以提供比陶瓷可提供的导热性更好的导热性。

5.在系统中实现灯的总体上改进的热性能的技术。

为了解决这些和其他问题，本公开描述了一种通过悬臂梁将GU3.5的接地接头桥接到EZ10外壳的适配器。而且，EZ10的中心接头由第二悬臂梁连接到GU3.5的电力插头。通过该悬臂梁，不需要将接头焊接在一起以用于电连接。该适配器提供了容易的组装，而同时该适配器通过使用导热塑料和热灌注化合物改进了热性能。

对示例性实施例的描述

图1A为用于LED灯的热发射机械适配器的LED灯1A00的分解图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本LED灯1A00。而且，在任何期望的环境中可以部分组装好的状态或其中的任何方面实现LED灯1A00。

如所示的，LED灯1A00包括MR-16形状因素灯1A02；以及EZ10适配器1A01。以下各项的存在提供了一次性安装特征：

锁定卡扣（snap）1A03，所述锁定卡扣形成为EZ10适配器1A01的组成构件，以及

锁定制动件（detent）1A04。

锁定机构与EZ10适配器成为一体。这使得灯只能安装一次。

图1B为用于LED灯的热发射机械适配器的热发射机械适配器1B00的分解图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本热发射机械适配器1B00。而且，在任何期望的环境中可实现热发射机械适配器1B00或其中的任何方面。

如所示的，热发射机械适配器1B00包括外壳1B08、接地接头1B06、导热底座1B10以及电力接头1B02。

外壳1B08仅是适于以用于底座构件（例如导热底座1B10）的一组标准中的任何一个或多个来安装的底座构件的一个实施例。例如，表1给出了这些标准（参见“标号”）和相应的特征。

表1

此外，底座构件可具有构造成支持电连接的任何形状因素，该电连接可适于任何一组类型或标准。例如，表2给出了标准（参见“类型”）和相应的特征，包括第一插头（例如电力插头）与第二插头（例如接地插头）之间的机械间隔。

表2

如所示的，接地接头和电力接头由导电材料形成。然而，接地接头和电力接头可由其他导电材料形成，包括如可在上述标准中列出的一些材料。

如所示的，导热底座1B 10由导热材料形成。然而，导热底座可由其他导电材料形成，包括如可在上述标准中列出的一些材料。

LED灯进一步包括与锁定制动件1A04相匹配的锁定卡扣1A03。

图2A为用于LED灯的热发射机械适配器的组装好的LED灯2A00的正视图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本组装好的LED灯2A00。而且，在任何理想的环境下可实现使用适配器或其中的任何方面的组装好的LED灯2A00。

组装好的LED灯2A00包括散热器（下面进一步进行描述），该散热器可包括用于改进的热发射率的形状。如所示的，散热器具有带散热片的设计。

图2B为用于LED灯的热发射机械适配器的组装好的LED灯2B00的剖面图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本组装好的LED灯2B00。而且，在任何期望的环境下可实现组装好的LED灯2B00或其中的任何方面。

该剖面图示出了使用GU3.5底座2B04的特定实施例。该剖面图描绘了散热器2B02接近GU3.5底座2B04的毗邻（juxtaposition）。电力接头1B02和接地接头1B06位于GU3.5底座2B04内，这两个接头都使用热灌注化合物2B06灌注在位。

图3A为用于LED灯的热发射机械适配器的LED灯组件3A00的分解图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本LED灯组件3A00。而且，在任何理想的环境下可实现用于与其中的任何方面结合的LED灯组件3A00。

如所示的，LED灯组件3A00包括具有MR-16型设计的LED灯3A00。如所示的，提供有散热片式设计的散热器3A02，一个或多个LED封装件可定位在散热片式设计的散热器3A02的一表面上。在高工作温度时，散热片式设计的散热器3A02提供30%以上的冷却能力。在提供黑体辐射冷却的MR-16LED灯形状因素中，来自暴露于环境空气的散热器散热片的环境空气对流提供不到70%的冷却。

以部分组装好的状态示出了GU3.5底座2B04。GU3.5底座2B04可与散热片式设计的散热器3A02相匹配，该散热器又可提供用于光源部件3A03、反射体3A04以及防护罩3A01的腔、制动件以及安装点。

图3B为用于LED灯的热发射机械适配器的发射部件3B00的侧视图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实施本发射部件3B00。而且，在任何期望的环境下可实现用于其中的任何方面的发射部件3B00。如所示的，发射部件3B00包括散热器设计，该散热器设计包括高热发射率表面3B02。

表3：陶瓷与CoolPoly的温度比较

图4A为用于LED灯的热发射机械适配器的LED阵列的简图4A00。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本LED阵列。而且，在任何期望的环境下可实现可用在LED灯内或其中的任何方面的LED阵列。

如所示的，光学器件体现为使用大量LED器件（例如LED器件4A151、LED器件4A152、LED器件4A15N等等）构成的光源4A42。

在一些实施例中，波长转换材料的沉积物可以多种构造来分布。这些沉积物单独地或共同地包括改变由LED器件发射的光的颜色的颜色像素。例如，颜色像素用于改变来自LED器件的光，以看起来似乎是具有均匀的宽带发射（例如其特征在于在大约380nm到大约780nm的整个范围内光发射基本是固定的）的白光，这适于普通照明。

在各种实施例中，通过使用纯色像素的混合物、通过混合荧光粉材料和/或通过在LED器件上面使用一层均匀的荧光粉来实现颜色平衡调节。可将颜色像素沉积在盖4A40上，或者可将颜色像素沉积在基座（submount）4A11上。

图4B为用于LED灯的热发射机械适配器的辐射源4B20的简图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本辐射源4B20。而且，在任何期望的环境下可实现用在LED灯内或其中的任何方面的辐射源4B20。

如上所述，LED器件可制作成辐射源4B20。如所示的，辐射源4B20包括：基座4A11，该基座上沉积有绝缘体4B12，并且该绝缘体的顶部上具有多个接头（例如接头4A141、接头4A142）。这些接头间隔开，以使绝缘间隙4B16在接头之间提供电绝缘。

基座具有导热性，并可附接至用于消散由LED器件产生的热的散热器。

如所示的，辐射源4B20构造在基座4A11上，在该基座上具有一层蓝宝石或其他形式的绝缘体4B12，该绝缘体上还设置有以这样的一个阵列布置的一个或多个导电接头（例如接头4B141、接头4B142），即，在该阵列中，每个导电接头与任何其他导电接头由绝缘间隙4B16在空间上分离开。图4B的实施例示出了线性阵列的两个导电接头，然而其他阵列也是可行的，并且在此进行了描述。

在特定实施例中，在此所公开的器件和封装件包括设置在基座上的至少一个非极性辐射源或至少一个半极性辐射源。起始材料可包括包含极性氮化镓的材料。

辐射源没有遵照特定的绘图比例来作图，具体地，许多结构细节没有包含在图4B中，以清楚地理解这些实施例。具体地，图4B的绝缘间隙的尺寸用于将导电接头彼此分离开，并且在一些实施例中，绝缘间隙相对较宽、或较深、或较短或较浅。

图4C描绘了用于LED灯的热发射机械适配器的组件样品4C00。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本组件样品4C00。而且，在任何期望的环境下可实现组件样品4C00或其中的任何方面。

图4C为根据一些实施例的用于包括LED灯4C10的LED系统的组件样品4C00的示图。LED灯由交流电源4C02供电，将电力提供给整流器模块4C16（例如桥式整流器），该整流器模块又构造成将整流输出提供给包括光源4A42的辐射发射装置的阵列（例如辐射发射装置的第一阵列、辐射发射装置的第二阵列）。电流监测模块4C05电气耦接至辐射发射装置的第一阵列和第二阵列，以使电流监测模块可确定与辐射发射装置的第一阵列相关联的第一电流电平以及与辐射发射装置的第二阵列相关联的第二电流电平。信号补偿模块4C14电耦接至电流监测模块4C05。如所示的，整流器模块4C16和信号补偿模块（以及其他元件）安装至印刷电路板4C03。而且，如所示的，印刷电路板4C03电连接至安装在底座构件内的电力插头4C15，并且该底座机械地耦接至散热器。

在此所公开的实施例可使用转换成直流电的交流电（如上述段落中的）来操作，或者可使用没有转换的交流电来操作。

应理解的是，根据本公开的LED灯可在各种类型的应用中实现，并在各种环境中使用。

本公开的额外实施例

图5为用于LED灯的热发射机械适配器的环境500的剖面图。作为一种选择，就在此所描述的实施例的结构和功能而言，可实现本环境500。而且，在任何期望的环境下可实现环境500或其中的任何方面。

如环境500的剖面图所示，可测量各个位置处的温度。在一些实施例中，在设计用于LED灯的热发射机械适配器时考虑以下温度：

散热器温度（如在点504处测得的）

GU3.5驱动器底座的外表面温度（参见外表面温度测量点502）

光源4A42的顶面温度（参见顶面温度测量点506）

在上面的说明书中，已参考其特定实施例描述了本公开。然而，显然，在不背离本公开更宽广的精神和范围的前提下，可对其进行各种修改和改变。例如，参照工序动作的特定顺序描述了上述工序。然而，在不影响本公开的范围或操作的前提下，可改变所述多个工序动作的顺序。因此，说明书和附图应被视为具有例证性的意义而非限制性的意义。

Claims (3)

1.一种LED灯系统，其特征在于，包括：

灯部，包括与反射体相接触的圆形的光学透明的前构件，所述反射体还与底座构件相接触，所述底座构件具有第一导电插头和第二导电插头，所述第一导电插头和所述第二导电插头以所述第一导电插头的插头中心到所述第二导电插头的插头中心为3.5mm的间距分隔开；以及

适配器，所述适配器包括：

直径为10mm的管状的导电外壳，所述外壳具有由所述外壳的外表面中的波动形成的螺纹，所述外壳用作接地接头；

电力接头，由设置在管状的所述外壳的内部空间内的导电材料形成，并且所述电力接头未与管状的所述外壳电连接；

其中，所述接地接头与所述第一导电插头电连接；并且

其中，所述电力接头与所述第二导电插头电连接。

2.根据权利要求1所述的LED灯系统，其特征在于，还包括与锁定制动件相匹配的锁定卡扣。

3.根据权利要求1所述的LED灯系统，其特征在于，导热的所述底座构件由热固性塑料形成。

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