CN203607408U - 高压led多点封装光源及高压led灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压LED多点封装光源,包括基板、若干具有高压LED芯片的高压LED单元、若干基板线路以及两个输出端焊盘,每个所述高压LED单元分别分散式设置于所述基板上,相邻的高压LED单元分别通过对应的所述基板线路串联或者并联或者串并组合连接,所述两个输出端焊盘分别连接于相对的基板线路上。本实用新型提供的LED多点封装光源及高压LED灯具,主要优势体现为小电流高电压,出光面广,多点封装节约材料用量。简化了LED驱动电源,简化了目前LED光源使用方式,简化了灯具结构,提高了结构紧密度,提高了灯具结构的安全可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED照明领域,尤其涉及一种高压LED多点封装光源及高压LED灯具。
背景技术
目前,LED灯具已经在照明市场占据了一定的比例,同时该比例随着人们节能意识的提高在不断的提高。LED灯具节能、环保已广为人知,LED灯具在商业照明、办公照明、城市亮化等领域虽然有良好的成绩,但是目前LED灯具相比原来的传统照明其价格依然过高,特别是普通家居照明市场,现在许多家庭还是不能够承担LED灯具的成本投入。因此,如何降低LED灯具的成本,能让LED灯具成功走进千家万户是目前行业一直努力的方向。
从出光方面考虑,常规陶瓷基板封装多为COB封装,其发光面过于集中无法运用在一些扩散型大角度光源上,在应用方面有一定的制约能力,高压多点LED光源(以下简称为LED光源)主要的应用面为扩散型光源灯具,典型的应用灯具如筒灯、球泡灯等灯具。目前传统扩散型LED灯具的光源多数的制作方法为贴片式封装SMD-LED,采用回流焊焊接,以铝基板为载体制作成光源,安装到灯具内部,是由多颗LED同时使用来实现。高压多点LED光源主要功能就是在不改变原来贴片式SMD-LED光学效果的基础上在改变LED的驱动方式及封装方式,从而实现保留光学效果,采用多点方式进行封装贴合灯具进行设计。
从安全方面考虑,此用法在常规低压灯具中(电压低于人体安全电压以下)是没有任何问题,目前常规铝基板耐高压也可以接近1500V。但是如果用于高压灯具(电压为市电220V),国标要求灯具耐压必须达到4000V,此电压是目前常规铝基板远远无法达到的,如果用铝基板方式制作高压是非常危险的。
从驱动方面考虑,高压多点LED驱动电源采用的是低电流(10-100mA)高电压(100-300V),此驱动方式带来的优点为电源的改变。传统的LED驱动电源多采用大电流、低电压,电源结构非常复杂,电源设计首先需变压、整流、滤波、保护等功能电路消耗的器件多,装配复杂导致电源成本居高不下,并且因体积大,多采用外置的驱动方式,驱动成本相对比较高。
现有主流的LED多点封装光源的结构由两种,
其一,若图3A和图3B所示,其需要一道围坝胶工序的过程,围坝胶圈为图中的201,围坝胶圈201的功能为围住需要点荧光粉的位置,然后在围坝胶201中间点荧光粉,其操作相对复杂人工成本高。
其二,如图3A所示,其SMD封装的LED光源301采用导电锡膏305焊接在铝基板304上。如图3B为铝基板焊接过程中的热阻层分析,305为导电锡膏层,306为铝基板铜箔层、307为绝缘层、308为金属铝层,在使用过程中层数越多导热效果越差,LED光源的可靠性就越差。
因此,如何提供一种提高高压LED多点封装光源修复效率的高压LED多点封装光源及高压LED灯具是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高压LED多点封装光源及高压LED灯具,可以有效降低LED驱动电源的成本,提高LED光源的热导出的性能和可靠性,并可以提高LED光源的耐温性,降低LED光源的散热成本。
为了达到上述的目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种高压LED多点封装光源,包括基板、若干具有高压LED芯片的高压LED单元、若干基板线路、以及两个输出端焊盘,每个所述高压LED单元分别分散式设置于所述基板上,相邻的高压LED单元分别通过的对应的所述基板线路串联或者并联或者串并组合连接,所述两个输出端焊盘分别连接于相对的基板线路上。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,每个所述高压LED单元分别通过一次成型胶水分散式设置于所述基板上,每个所述高压LED单元包裹于各个所述一次成型胶水中。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,所述一次成型胶水采用荧光粉胶水。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,所述基板采用陶瓷基板或者金属基板。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,所述基板的形状是圆形或者多边形或者椭圆形。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,每个高压LED单元具有一个高压LED芯片,所述高压LED芯片粘贴于所述基板上,所述高压LED芯片通过金丝与两边对应的基板线路连接。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,每个高压LED单元具有两个以上的高压LED芯片,所述两个以上的高压LED芯片粘贴于所述基板上,所述两个以上的高压LED芯片串联或者并联或者串并组合连接后通过金丝与两边对应的基板线路连接。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,所述基板中部开设一穿线孔。
优选的,在上述的高压LED多点封装光源中,所述若干高压LED单元均匀分布于所述基板的四周。
本实用新型还公开了一种高压LED灯具,包括LED光源及LED驱动电源,所述LED光源和所述LED驱动电源连接,所述LED光源采用如权利要1~9中任意一项所述的高压LED多点封装光源。
本实用新型提供的高压LED多点封装光源及高压LED灯具,通过多各高压LED单元的串并方式(串联或者并联或者串并组合连接)即多颗高压LED芯片的串并方式实现高压校电流的驱动方法,相比传统的LED驱动可以省去变压的环节,从而减少了电源器件的使用量,大大降低了LED驱动电源的成本,最简单的阻容电路都可以实现高压LED光源的正常驱动,大大降低了LED驱动电源的成本。
此外,本实用新型点荧光粉方式采用一次成型胶水,多点封装,采用一次成型胶水直接覆盖在芯片上,抛弃了传统的LED-COB光源先点围坝胶,再点荧光粉胶的封装方式。本实用新型中,一次成型胶水直接点在平面的基板上,烘烤后形成自然的半圆形弧面,加大LED的光学角度。因此,采用多点封装还可以分散LED光学,改变LED的发光角度,实现光学扩散,并且相比同类传统的LED-COB封装方式,节省了制作步骤降低了加工成本。
此外,本实用新型采用高压多点LED光源,用于扩散型大角度灯具,保留了现有贴片式SMD-LED出光的优势,并且芯片是直接安装于基板上,相比SMD-LED的应用方式热阻层少,热阻小,从而提高LED光源的可靠性。
附图说明
本实用新型的高压LED多点封装光源及高压LED灯具由以下的实施例及附图给出。
图1A是本实用新型一实施例中的高压LED灯具的高压LED多点封装光源的结构主视图;
图1B是本实用新型一实施例中的高压LED灯具的高压LED多点封装光源的三维外观图;
图2A是本实用新型一实施例高压LED多点封装光源中单个高压LED单元的单点解剖图;
图2B是本实用新型一实施例高压LED多点封装光源中单个高压LED单元的的单点俯视图;
图3A是现有一种产品的俯视示意图;
图3B是图3A所示产品的剖面图(侧视);
图4A是现有另一种产品的俯视示意图;
图4B是图4A所示产品的热层分析图;
图中:101---一次成型胶水、102---金丝、103---基板线路、104---高压LED芯片、105---LED固晶胶、106---基板、107---输出端焊盘、108---穿线孔、201---围坝胶圈、301---LED光源、302---输出端焊盘、303---穿线孔、304---铝基板、305---导电锡膏层、306---铝基板铜箔层、307---绝缘层、308---金属铝层
具体实施方式
以下将对本实用新型的高压LED多点封装光源及高压LED灯具作进一步的详细描述。
下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述,其中表示了本实用新型的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有益效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本实用新型的限制。
为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本实用新型的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参阅图1A至2B,本实用新型还公开了一种高压LED灯具,包括LED光源及LED驱动电源,所述LED光源和所述LED驱动电源连接。所述高压LED多点封装光源,包括基板106、若干具有高压LED芯片104的高压LED单元、若干基板线路103(通常采用基板银线路)、以及两个输出端焊盘107,每个所述高压LED单元分别分散式设置于所述基板106上,所述高压LED芯片104的工作电压的范围是10-30伏,相邻的高压LED单元分别通过的对应的所述基板线路103串联或者并联或者串并组合连接,所述两个输出端焊盘107分别连接于相对的基板线路103上。本实用新型采用高压LED芯片封装,每颗高压LED芯片104的电压比传统的LED芯片的电压高出很多倍,通过多各高压LED单元的串并方式(串联或者并联或者串并组合连接)即多颗高压LED芯片104的串并方式实现高压校电流的驱动方法,典型的驱动方式表现为电流范围10-100mA,电压驱动电压范围:100-300V,此驱动方式带来的优点为电源的改变。传统LED光源多采用大电流、低电压,电源结构非常复杂,电源设计首先需变压、整流、滤波、保护等功能电路消耗的器件多,装配复杂导致电源成本居高不下,并且因体积大,多采用外置的驱动方式。高压LED多点封装光源通过对LED光源的输出电流及电压的调整,改变LED驱动电源的制作方式,LED本身输出电压接近或稍微高于市电,电流小,相比传统的LED驱动可以省去变压的环节,从而减少了电源器件的使用量,大大降低了LED驱动电源的成本,最简单的阻容电路都可以实现高压LED光源的正常驱动,大大降低了LED驱动电源的成本。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,每个所述高压LED单元分别通过一次成型胶水101分散式设置于所述基板106上,每个所述高压LED单元包裹于各个所述一次成型胶水101中。本实用新型点荧光粉方式采用一次成型胶水101,多点封装,采用一次成型胶水101直接覆盖在芯片上,抛弃了传统的LED-COB光源先点围坝胶,再点荧光粉胶的封装方式。本实用新型中,一次成型胶水101直接点在平面的基板上,烘烤后形成自然的半圆形弧面,加大LED的光学角度。因此,采用多点封装还可以分散LED光学,改变LED的发光角度,实现光学扩散,并且相比同类传统的LED-COB封装方式,节省了制作步骤降低了加工成本。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,所述一次成型胶水101采用荧光粉胶水。荧光粉具有将LED光源中的蓝光转换成白光的功能。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,所述基板106采用陶瓷基板或者金属基板。本实用新型封装基板106最优采用陶瓷基板,当然也可采金属或有一定导热的基板载体。但陶瓷基板的绝缘及耐压性能、热稳定性能、成本价格是目前最优化的高压LED多点封装光源的载体。首先根据国家标准高压灯具必须能够过4000V耐压,才足够保证高压LED灯具在工作过程中的安全性,因此LED光源必须要通过4000V以上的耐压才安全可靠,传统LED光源的其它类别的基板很实现要求的耐压值,其次是陶瓷材料的热稳定性,陶瓷材料的热膨胀系数非常稳定且与LED芯片的膨胀系数接近,从而可以提高LED光源的耐热性,相比普通的金属基板封装采用陶瓷基板或者金属基板封装可以提高LED耐温性能,从而可以降低LED散热成本。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,所述基板的形状是圆形或者多边形或者椭圆形,可以根据需要设置。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,每个高压LED单元可以具有一个高压LED芯片104,所述高压LED芯片104通过LED固晶胶105粘贴于所述基板上,所述高压LED芯片104通过金丝102与两边对应的基板线路103连接。也可以,每个高压LED单元具有两个以上的高压LED芯片104,所述两个以上的高压LED芯片104粘贴于所述基板上,所述两个以上的高压LED芯片104串联或者并联或者串并组合连接后通过金丝102与两边对应的基板线路103连接。本实施例中,如图2A和图2B所示,每个高压LED单元设有四个的高压LED芯片104。
较佳的,在本实施例的高压LED多点封装光源中,所述基板中部开设一穿线孔108,供线缆穿越。
较佳的,所述若干高压LED单元均匀分布于所述基板的四周,从而可以使得多点均匀扩散,用于扩散型大角度灯具。
综上所述,本实用新型采用HV高压芯片封装,每颗芯片的电压比传统的LED芯片的电压高出很多倍,通过多各高压LED单元的串并方式(串联或者并联或者串并组合连接)即多颗高压LED芯片的串并方式实现高压校电流的驱动方法,,典型的驱动方式表现为小电流范围10-100mA,高电压驱动电压范围:100-300V,此驱动方式带来的优点为电源的改变。传统LED光源多采用大电流、低电压,电源结构非常复杂,电源设计首先需变压、整流、滤波、保护等功能电路消耗的器件多,装配复杂导致电源成本居高不下,并且因体积大,多采用外置的驱动方式。高压LED多点封装光源通过对LED光源的输出电流及电压的调整,改变LED驱动电源的制作方式,LED本身输出电压接近或稍微高于市电,电流小,相比传统的LED驱动可以省去变压的环节,从而减少了电源器件的使用量,大大降低了LED驱动电源的成本,最简单的阻容电路都可以实现高压LED光源的正常驱动,大大降低了LED驱动电源的成本。
本实用新型封装基板最优采用陶瓷基板也可采金属或有一定导热的基板载体,但陶瓷基板的绝缘及耐压性能、热稳定性能、成本价格是目前最优化的高压LED多点封装光源的载体。首先根据国家标准高压灯具必须能够过4000V耐压,才足够保证高压LED灯具在工作过程中的安全性,因此LED光源必须要通过4000V以上的耐压才安全可靠,传统LED光源的其它类别的基板很实现要求的耐压值,其次是陶瓷材料的热稳定性,陶瓷材料的热膨胀系数非常稳定且与LED芯片的膨胀系数接近,从而可以提高LED光源的耐热性,相比普通的金属基板封装采用陶瓷基板或者金属基板封装可以提高LED耐温性能,从而可以降低LED散热成本。
本实用新型采用高压多点LED光源,用于扩散型大角度灯具,保留了现有贴片式SMD-LED出光的优势,并且芯片是直接安装于陶瓷基板上,相比SMD-LED的应用方式热阻层少,热阻小,从而提高LED光源的可靠性;
本实用新型点荧光粉方式采用一次成型胶水,多点封装,采用一次成型胶水直接覆盖在芯片上,抛弃了传统的LED-COB光源先点围坝胶,再点荧光粉胶的封装方式。胶水直接点在平面的基板上,烘烤后形成自然的半圆形弧面,加大LED的光学角度。采用多点封装还可以分散LED光学,改变LED的发光角度,实现光学扩散,并且相比同类传统的LED-COB封装方式,节省了制作步骤降低了加工成本。
本实用新型可以在一块基板载体上以二个点以上的排列组合实现,基板形状可以是圆形也可以是多边形,每个点可以用一颗芯片也可以用多颗芯片串并实现,由LED输出电压决定串并方式。
Claims (10)
1.一种高压LED多点封装光源,其特征在于,包括基板、若干具有高压LED芯片的高压LED单元、若干基板线路以及两个输出端焊盘,每个所述高压LED单元分别分散式设置于所述基板,相邻的高压LED单元分别通过对应的所述基板线路串联或者并联或者串并组合连接,所述两个输出端焊盘分别连接于相对的基板线路上。
2.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,每个所述高压LED单元分别通过一次成型胶水分散式设置于所述基板上,每个所述高压LED单元包裹于各个所述一次成型胶水中。
3.根据权利要求2所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,所述一次成型胶水采用荧光粉胶水。
4.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,所述基板采用陶瓷基板或者金属基板。
5.根据权利要求4所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,所述基板的形状是圆形或者多边形或者椭圆形。
6.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,每个高压LED单元具有一个高压LED芯片,所述高压LED芯片粘贴于所述基板上,所述高压LED芯片通过金丝与两边对应的基板线路连接。
7.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,每个高压LED单元具有两个以上的高压LED芯片,所述两个以上的高压LED芯片粘贴于所述基板上,所述两个以上的高压LED芯片串联或者并联或者串并组合连接后通过金丝与两边对应的基板线路连接。
8.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,所述基板中部开设一穿线孔。
9.根据权利要求1所述的高压LED多点封装光源,其特征在于,所述若干高压LED单元均匀分布于所述基板的四周。
10.一种高压LED灯具,包括LED光源及LED驱动电源,所述LED光源和所述LED驱动电源连接,其特征在于,所述LED光源采用如权利要求1~9中任意一项所述的高压LED多点封装光源。
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GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20140521 Termination date: 20191121 |