CN202660374U - Led光引擎模块 - Google Patents

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赵巍
石阳
肖国胜
张亮
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Abstract

本实用新型涉及一种LED光引擎模块，所述模块包含有LED模组光源（1）、二次光学透镜（2）、散热器（3）和电源（4），所述LED模组光源（1）包含有基板（1.5），所述基板（1.5）上焊接有多个LED芯片（1.1），所述基板（1.5）上还设置有一围坝（1.2），所述LED芯片（1.1）均位于该围坝（1.2）中间，所述二次光学透镜（2）压盖于LED芯片（1.1）上，所述LED模组光源（1）的基板（1.5）固定于散热器（3）的顶部，且LED模组光源（1）与基板（1.5）之间设置有硅胶垫片（3.1），所述电源（4）固定于散热器（3）的侧壁上，且电源（4）与基板（1.5）上的印刷线路相电连接。本实用新型LED光引擎模块，高光效且易于组装和维护。

Description

LED光引擎模块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种LED光引擎模块，属于照明技术领域。
背景技术
[0002] 发光二极管（Light Emitting Diodes, LED)具有节能、环保、长寿命等显著优势被广泛应用于道路照明、室内照明、特种照明等领域。目前我国照明用电占全国用电总量的12%，而我国电力约81%仍为火力发电，对原煤消耗巨大，同时产生大量的烟尘、C02、S02等有害气体排放，对环境污染极为严重。其中，照明用电的主体为城市道路照明，随着LED技术的进一步成熟和成本的持续下降，高效节能的LED灯取代传统的高压钠灯逐渐成为节能新趋势；与高压钠灯相比，LED灯在节能、寿命、显色指数、环保、光线利用率、启动时间 等方面均有明显的优势。目前用于道路照明的LED路灯光效普遍为70-801m/W，通常采用200W-250W的LED灯即可替代传统的400W的高压钠灯，比传统高压钠灯省电37. 5%_50%。
[0003]目前LED路灯灯具主要有两种技术路线方向的产品：“多点阵式”和“模组化”LED路灯。其中，“多点阵式”LED路灯结构采取“散热器+多颗独立的I〜3W LED光源串并联+PC/PMMA透镜+防尘玻璃罩+驱动电源”的结构方式，该结构具有诸多缺陷：①多颗独立LED光源串并联，单颗失效易造成整个LED灯具失效•’②PC/PMMA透镜透光率低，抗紫外能力差，无法直接暴漏在空气中，需要增加保护玻璃罩；③防尘玻璃罩易碎、透光率低；这些缺陷导致该结构LED路灯光效普遍偏低（整灯光效约为70〜801m/W)，不易维护等明显缺陷。另一种“模组化”LED路灯结构采取“散热器+几颗高功率LED模组集成光源（50W、80W、IOOff等模组集成光源）+玻璃透镜”的结构方式，该结构同样有很多缺陷：不论是50W、80W、IOOff LED模组集成光源，都通过将50、80、100颗LED芯片集中在一个支架中，通过金线连接，金线极易断裂，同时高功率LED模组发热量集中，散热效果不理想造成LED路灯光衰严重，寿命远小于标称的30，000小时，且因各器件集成度不高同样不易维护。因此，当前LED路灯的两种主流技术方向存在光效低、寿命短、生产工艺复杂和后期维护难度大的缺陷。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种高光效且易于组装和维护的LED光引擎模块。
[0005] 本实用新型的目的是这样实现的：一种LED光引擎模块，所述模块包含有LED模组光源、二次光学透镜、散热器和电源，所述LED模组光源包含有基板，所述基板上焊接有多个LED芯片，所述基板上还设置有一围坝，所述LED芯片均位于该围坝中间，所述二次光学透镜压盖于LED芯片上，且所述二次光学透镜和LED芯片之间设置有硅胶层和荧光粉层，所述荧光粉层覆盖于LED芯片上，所述硅胶层覆盖于荧光粉层上；所述LED模组光源的基板固定于散热器的顶部，且LED模组光源与基板之间设置有硅胶垫片，所述电源固定于散热器的侧壁上，且电源与基板上的印刷线路相电连接。
[0006] 本实用新型LED光引擎模块，所述基板为金属基板或陶瓷基板。[0007] 本实用新型LED光引擎模块，所述LED芯片倒装设置于基板上。[0008] 本实用新型LED光引擎模块，所述二次光学透镜的材质为光学级PC或PMMA，所述二次光学透镜上镀有厚度为Ium的增透膜。[0009] 本实用新型LED光引擎模块，所述增透膜为SiO2薄膜层或TiO2薄膜层。[0010] 本实用新型LED光引擎模块，所述LED芯片为蓝光LED芯片，所述荧光粉层的材质为颗粒大小为ΐΓΐ7ιιπι的Y3Al5O12 = Ce3+黄色荧光粉。[0011] 本实用新型LED光引擎模块，所述LED芯片为蓝光LED芯片，所述荧光粉层的材质为1Γ17ιιιή的β -SiAlON绿色荧光粉和颗粒大小为5〜10 μ m的CaSiAlN3 = Eu2+红色荧光粉的混合物。[0012] 本实用新型LED光引擎模块，所述硅胶层为折射率大于的透明硅胶层。[0013] 本实用新型LED光引擎模块，所述硅胶垫片的厚度为1mm，导热系数为lW/m. k。[0014] 本实用新型LED光引擎模块，所述LED芯片与电源的供电线路上串联有一红外开 关。[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0016] 相对于现有技术，本实用新型的LED光引擎模块摈弃传统LED路灯采用“多点阵式”和“LED模组”的结构“散热器+多颗独立的I〜3W LED光源串并联或50〜100W模组光源+PC/PMMA透镜+防尘玻璃罩+驱动电源”。而采用光学级PMMA透镜表面镀SiO2或 TiO2增透膜的方式将二次光学透镜直接暴露在空气中，可有效的减少因透镜材料透光率低及玻璃罩对光线阻碍损失，大幅度提升LED路灯的发光效率；同时，通过在散热器侧面固定 LED恒流电源的方式直接形成一个具有光学、电学、散热结构的IOW LED光引擎单元，并可以以该光引擎模块作为基本单元进行更大功率如30〜200W的LED路灯。简化安装环节， 并可以在后期实际应用的维护过程中直接替换该模块实现简易快速的维修。[0017] 并且该LED光引擎模块中的芯片通过倒装工艺直接焊接在MCPCB基板上，可以避免传统LED路灯采用多颗芯片通过金线串并联形成大功率模组光源过程中金线的可靠性低等问题，大幅度提升LED路灯的使用寿命。同时，可以在该设计基础上进一步集成更多的控制器件如红外感应、光感应、无线网络等控制器件实现更加智能化的LED路灯控制。因此，本实用新型不仅可以解决传统LED路灯生产工艺复杂和后期维护难度大的技术难题， 并可极大地提高LED路灯的寿命和发光效率。附图说明[0018] 图I为本实用新型LED光引擎模块的装配结构示意图。[0019] 图2为本实用新型LED光引擎模块的图I的I局部放大图。[0020]其中：[0021] LED模组光源I、二次光学透镜2、散热器3、电源4 ;[0022] LED芯片I. I、围坝I. 2、硅胶层I. 3、荧光粉层I. 4、基板I. 5 ；[0023] 硅胶垫片3. I。具体实施方式[0024] 参见图I和图2，本实用新型涉及的一种LED光引擎模块，所述模块包含有LED模组光源I、二次光学透镜2、散热器3和电源4，所述LED模组光源I包含有基板I. 5 (该基板I. 5为金属基板MCPCB或陶瓷基板)，所述基板I. 5上焊接有多个LED芯片I. 1(所述LED芯片I. I倒装设置于基板I. 5上)，所述基板I. 5上还设置有一围坝I. 2，所述LED芯片I. I均位于该围坝I. 2中间，所述二次光学透镜2压盖于LED芯片I. I上，且所述二次光学透镜
2和LED芯片I. I之间设置有硅胶层I. 3和荧光粉层I. 4，所述荧光粉层I. 4覆盖于LED芯片I. I上，所述硅胶层I. 3覆盖于荧光粉层 I. 4上；所述LED模组光源I的基板I. 5固定于散热器3的顶部，且LED模组光源I与基板I. 5之间设置有 硅胶垫片3. 1，所述电源4固定于散热器3的侧壁上，且电源4与基板I. 5上的印刷线路相连，对焊接于基板I. 5上的LED芯片I. I进行供电。
[0025] 优选的，所述二次光学透镜2的材质为光学级PC或PMMA (其透光率大于93%)，所述二次光学透镜2上镀有厚度为Ium的增透膜，所述增透膜为SiO2薄膜层或TiO2薄膜层；
[0026] 所述LED芯片I. I为蓝光LED芯片，所述荧光粉层I. 4的材质为颗粒大小为iri7um的Y3Al5O12: Ce3+黄色荧光粉，或者为ΐΓΐ7ιιπι的β -SiAlON绿色荧光粉和颗粒大小为5〜10 μ m的CaSiAlN3 = Eu2+红色荧光粉的混合物；
[0027] 所述硅胶层I. 3为折射率大于I. 5的透明硅胶层；
[0028] 所述娃胶垫片3. I的厚度为1mm，导热系数为lW/m. k ；
[0029] 所述LED芯片I. I与电源4的供电线路上串联有一红外开关，该红外开关可实现对LED芯片I. I的只能关闭和开启；红外开关侦测到有行人或车辆通过时，可接通供电线路，使得LED芯片I. I点亮进行照明；当侦测到没有行人或者车辆通过时，可断开LED芯片
I. I的供电线路，从而进一步起到了节能的效果。

Claims (9)

1. 一种LED光引擎模块,其特征在于：所述模块包含有LED模组光源（I)、二次光学透镜（2)、散热器（3)和电源（4)，所述LED模组光源（I)包含有基板（I. 5)，所述基板（I. 5)上焊接有多个LED芯片（I. I )，所述基板（1.5)上还设置有一围坝（I. 2)，所述LED芯片（1.1) 均位于该围坝（I. 2)中间，所述二次光学透镜（2)压盖于LED芯片（I. I)上，且所述二次光学透镜（2)和LED芯片（I. I)之间设置有硅胶层（I. 3)和荧光粉层（I. 4)，所述荧光粉层（1.4) 覆盖于LED芯片（I. I)上，所述硅胶层（1.3)覆盖于荧光粉层（I. 4)上；所述LED模组光源(1)的基板（I. 5)固定于散热器（3)的顶部，且LED模组光源（I)与基板（I. 5)之间设置有硅胶垫片（3. 1)，所述电源（4)固定于散热器（3)的侧壁上，且电源（4)与基板（I. 5)上的印刷线路相电连接。
2.如权利要求I所述一种LED光引擎模块,其特征在于：所述基板（I. 5)为金属基板或陶瓷基板。
3.如权利要求I所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述LED芯片（I. I)倒装设置于基板（I. 5)上。
4.如权利要求I或2或3所述一种LED光引擎模块,其特征在于：所述二次光学透镜(2)的材质为光学级PC或PMMA，所述二次光学透镜（2)上镀有厚度为Ium的增透膜。
5.如权利要求4所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述增透膜为SiO2薄膜层或 TiO2薄膜层。
6.如权利要求I或2或3所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述LED芯片（I. I) 为蓝光LED芯片，所述荧光粉层（I. 4)的材质为颗粒大小为ΐΓΐ7ιιπι的Y3Al5O12 = Ce3+黄色荧光粉。
7.如权利要求I或2或3所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述硅胶层（I. 3)为折射率大于（I. 5)的透明硅胶层。
8.如权利要求I或2或3所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述硅胶垫片（3. I) 的厚度为1mm，导热系数为lW/m.k。
9.如权利要求I或2或3所述一种LED光引擎模块，其特征在于：所述LED芯片（I. I) 与电源（4)的供电线路上串联有一红外开关。
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