CN206145454U - 一种led灯泡 - Google Patents

Abstract

一种LED灯泡，其包括芯柱(6)和LED驱动器(7)，芯柱(6)上固定至少一个带有至少一串相同或不同发光色的LED芯片(9)和发光粉层(10)的LED发光板(12)，所述LED发光板(12)为陶瓷材料制成的高导热率的多面柱体结构，其内部形成有贯通两端的散热孔(13)，所述LED发光板(12)的散热孔(13)内设有多个散热条(14)，所述LED芯片(9)和LED发光板(12)之间设有透明介质层，所述LED芯片(9)通过电连接线相互串联或串并联，所述LED芯片(9)的总驱动电压等于或接近外接AC或DC工作电压，所述驱动器(7)包括阻容降压电路和整流滤波电路。

Description

一种LED灯泡

技术领域

本实用新型属于照明领域，特别是涉及一种LED灯泡。

背景技术

现有技术中，可替代白炽灯和荧光节能灯的灯泡形LED灯、主要有二种：一是用若干个功率型LED构成的，另一种是由几十个或更多个小功率LED串并联构成的。前者是驱动电压为几到十几V的低压大电流器件，目前市场上的泡壳形LED灯大多属于这一类；由于其驱动电压远低于110-230V的交流市电，高压转低压的驱动器的效率低、成本高、体积大、寿命难于和LED本身相匹配。后者的驱动电压接近交流电、驱动器的效率高、成本低、寿命长，但大量小功率LED串并联的可靠性差，大量单个P-N结的芯片先封装成单个的LED灯珠、然后串并联成LED整灯，工序多、成本高、体积大、连接线多、可靠性差，每个P-N结都有二个用于打线焊接的面积相当大的不透明金属电极，P-N结的出光率低。为了克服上述第二种灯的不足，一种称为ACLED的高压LED已经在发展中。它是把多个LED P-N结在一个芯片上串联成几串、然后连接成类似于整流电路的LED；它可直接用交流电工作，驱动电路简单。但由于各P-N结工作于交流状态，发光效率低；同时，所述的带有高压的芯片还必须与一个需要暴露在空气中的金属散热器密切热连接，不安全。为了克服所述ACLED发光效率低的缺点，有人把上述ACLED改成高压DCLED，外交流电经整流滤波后驱动高压DCLED，发光效率明显提高。但上述安全性问题依然存在。

现有技术的功率型LED大多是直流低压大电流工作的，例如几伏、几百mA，而通用的市电却为110-230V的交流高压电，因而需要一个AC/DC变换器，把高压交流电变换成低压大电流的直流电。这种AC/DC变换器通常包括有一个带有变压器的开关电源和一个恒流电路，由于替代白炽灯的LED灯的体积不能太大，变换器的体积要尽量小，变压器也要尽量小，这就使得其电变换效率低，一般为70-80％。这也降低了整灯的发光效率。

此外，LED是一种点光源，1001m左右的光集中在约1mm2的面积上，其光亮度高达几千万尼特，如果人眼直视它，会产生强烈的炫光、在视野中留下一个黑影，短时间内会严重影响视力。因此，对于家用类灯、必须加上防炫光泡壳或其它分散光的装置；为了得到良好的光感觉，防炫光泡壳的光漫射层需要有足够的厚度，但这同时也降低了泡壳的透过率，通常它要损失15％左右的光。这又降低了整灯的发光效率。

LED灯具由LED阵列、灯座和底座组成，灯座通常为平板式结构，LED阵列即排布在该灯座上，此种结构的LED灯具，由于LED发光方向性较强的特点，使得发光范围较窄，不能实现全方位、大角度的照射，无法达到照明光源的要求，无法替代普通灯泡使用，从而大大限制了其使用范围。另外，LED在发光时会产生高热量，而温度过高时会烧坏LED，影响照明稳定性，因此LED的散热也是限制LED推广应用的一个难点，目前常见的做法是配备散热体，并在散热体的外周设置若干散热鳍片，通过增加与外界接触的表面积来提高散热效率，然而这种结构会增加LED灯具的整体重量和成本，且散热效果有限。大功率LED照明，存在以下不足：(1)多个LED晶片封装的基板小，散热环节复杂，基板温度散热慢，大大影响LED晶片的正常工作；(2)LED晶片发光时，光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失大，减低了取光效率；(3)多个LED晶片在封装时，由于支架遮挡了一部分光线，使LED晶片发光时的角度变小；(4)LED光源与散热器及灯具外壳配套后，结构复杂，成本高，效果差；因此，目前大功率LED照明模块普遍存在基板积温高、工作寿命短、转换效率低、发光角度小、取光效率低、光色质量差等缺点。

专利文献CN1464555 A公开了发光二极管装饰灯泡包含有：一预铸式支架，该预铸式支架包含有至少一第一电极接脚，一与该第一电极接脚互相平行的第二电极接脚，以及一预铸体环绕于该第一电极接脚与该第二电极接脚外侧；一管芯连接于该第一电极接脚上方，且该管芯包含有至少一发光二极管；一导线设于该管芯上方，用来连接该第一电极接脚与该第二电极接脚；以及一装饰灯壳设于该预铸式支架上，用来包封住该管芯。该专利改善LED装饰灯泡的散热效率，但该专利无法得到大功率、具有更高亮度的LED灯。

专利文献CN1532954 A公开的一种LED灯包括：封装；以及多个发光元件，与设置在所述封装中的多个电极板电连接，并以透明材料密封；其中，沿所述封装的长度方向，丝焊所述多个发光元件中的红光发光元件，倒装芯片地焊接绿光发光元件和蓝光发光元件，使其电极朝下，并在嵌入在所述封装中的同时，将所述电极延伸到与所述LED灯的发光表面相对的表面。

因此，本领域急需要解决的技术问题在于，提供一种具有LED芯片4π出光、无需笨重的散热器且散热效果显著、驱动电路成本低效率高、可调光、整灯效率高成本低、寿命长、安全可靠等优点的LED灯具。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种LED灯泡包括芯柱和LED驱动器，芯柱上固定至少一个带有至少一串相同或不同发光色的LED芯片和发光粉层的LED发光板，所述LED发光板为陶瓷材料制成的高导热率的多面柱体结构，其内部形成有散热孔，所述LED发光板的散热孔内设有多个散热条，所述LED芯片和LED发光板之间设有透明介质层，所述LED芯片通过电连接线相互串联或串并联，所述LED芯片的总驱动电压等于或接近外接AC或DC工作电压，所述驱动器包括阻容降压电路和整流滤波电路。

优选地，所述芯柱上设有三个LED发光板。

优选地，所述多面柱体结构为四面柱体，所述LED芯片均匀分布在四面柱体的侧表面上。

优选地，所述LED驱动器由电容和电阻并联的限流电路和整流滤波电路构成。

优选地，每个LED芯片包括有至少二个串联的LED P-N结，各P-N结之间有至少一条电连接线。

优选地，所述LED发光板由高导热率的陶瓷制成。

优选地，所述芯柱的外径为5-35毫米。

优选地，所述LED芯片为基板是透明的LED芯片，所述LED发光板的表面部分上涂覆有第一发光粉层；所述LED芯片由固晶胶粘接安装于所述表面部分的第一发光粉层上；所述LED芯片上再覆盖有第二发光粉层，所述LED芯片被包裹在第一发光粉层与第二发光粉层之内。

优选地，所述LED芯片直接固定在所述LED发光板的表面部分上，LED芯片上涂覆有第二发光粉层。

本实用新型的高导热率的透明多面柱体结构显著地提高了灯泡的散热且有利于在芯柱上布置更多的的LED芯片，进一步地，该多面柱体结构内部形成有贯通两端的散热孔进一步提高了散热效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的LED灯泡的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的LED灯泡的芯柱上的LED发光板的结构示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1为本实用新型的一个实施例的LED灯泡的结构示意图，图2是根据本实用新型一个实施例的LED灯泡的芯柱上的LED发光板的结构示意图，本实用新型实施例将结合图1和2进行具体说明。

如图1和2所示，本实用新型的一个实施例提供了一种LED灯泡，其包括透光泡壳1、带有排气管2、电引出线3、支柱4和喇叭管5的芯柱6、芯柱6上固定至少一个带有至少一串相同或不同发光色的LED芯片9和发光粉层10的LED发光板12、LED驱动器7和电连接器8，LED芯片9的一端电极经芯柱6的电引出线3与LED驱动器7和电连接器8电连接，LED芯片9的另一端电极经连接线11、LED驱动器7和电连接器8电连接，透光泡壳1和芯柱6真空密封，透光泡壳1内充有低粘度高导热率气体；所述LED发光板12为高导热率的多面柱体结构，其内部形成有散热孔13，所述LED芯片9和LED发光板12之间设有透明介质层，所述LED芯片9通过电连接线相互串联或串并联，所述LED芯片9的总驱动电压等于或接近外接AC或DC工作电压，所述驱动器7包括阻容降压电路和整流滤波电路，所述电连接器8与外接AC或DC电源相连通。

在一个实施例中，所述透光泡壳1为透明的、或为乳白、磨沙、有色的泡壳，也可为部分有反射层的，或部分有一系列小棱镜、小透镜的泡壳。所述透光泡壳1的形状可为A-型、G-型、R-型、PAR-型、T-型、烛型或其它现有灯泡的泡壳中的一种。

所述芯柱6由喇叭管5、排气管2、支柱4和电引出线3构成，喇叭管5和透光泡壳1用高温熔封，熔封后，经排气管2把透明泡壳1抽真空，再经排气管2充入低黏度高导热率气体，随后把排气管2熔封，把充入的气体密封在透明泡壳1内，所述低粘度高导热率气体例如为氦、氢或氦氢混合气，其气压在室温下为50-1520Torr。

所述LED芯片9也可为发红、蓝、绿三基色的芯片，或多基色的芯片；用不同数量的各色芯片可得到不同色彩的输出光。

所述安装在LED发光板12上的串联的LED芯片9可以是相同或不同色温的LED芯片，例如为相同的蓝光、紫外光或其它单色光；也可以是不同发光色的，以得到不同色的混合光；选用不同数量的多种发光色的LED还可得到高显色指数的白光。所述串联的LED芯片9有足够的数量，使其驱动电压较高，例如为所用的外交流电源的交流电峰值的20％-100％，LED驱动器7无需变压器，电路简单、效率高、成本低。

所述至少一条LED芯片9可连接成双向AC工作或单向DC工作。在所述至少一条LED芯片9连接成单向DC工作时，其外电源可为DC电源或交流电源；在用外交流电源时、所述LED驱动器7可以由电容和电阻并联的限流电路和整流滤波电路构成，也可以是不带变压器的开关电源和恒流装置。

在一个实施例中，驱动器7包括降压限流电路和整流滤波电路，所述降压限流电路由电阻R1和电容C1组成。所述整流滤波电路由整流电路和电容、电阻组成。

在所述至少一条LED芯片9连接成双向AC工作时，可以是至少一条LED芯片9正方向导通、另至少一条LED芯片9反向导通，交流电的正反向依次交替导通发光；也可有至少5条LED芯片9构成类似桥式整流电路，交流电的正反向依次交替导通发光。在所述双向AC工作时，可直接用交流电工作，或所述LED驱动器7仅为串接的限流电阻、PTC或NTC电阻；还可用普通的调导通角的调光器调节光亮度，制成调光灯。

所述电连接器8为E40、E27、E26、E14、GU等现有灯泡的电连接器中的一种，以适合于安装在不同灯座或灯具上。

所述LED芯片9和LED发光板12之间设有透明介质层，透明介质例如为硅胶、UV胶或环氧树脂等，由于LED芯片四周都是透明介质层、LED芯片所发的光4π出光，而且由于所述LED发光板12、透明胶的光折射率相近，LED出射光在各介质界面上的光损失很少，因而LED芯片的出光率高、即发光效率高。当LED芯片9为发蓝光或紫外光、并需要用发光粉层将其转变成白光时，其发光粉层可混合在透明介质内、或涂覆在LED发光板12的内壁上或外壁上、或涂覆在透光泡壳1的内壁上。

在一个实施例中，所述LED发光板12的散热孔13内设有多个散热条14。

在一个实施例中，所述芯柱6上设有三个LED发光板12。

在一个实施例中，所述多面柱体结构为四面柱体，所述LED芯片9均匀分布在四面柱体的侧表面上。

在一个实施例中，所述LED驱动器7由电容和电阻并联的限流电路和整流滤波电路构成。

在一个实施例中，每个LED芯片9包括有至少二个串联的LED P-N结，各P-N结之间有至少一条电连接线。

在一个实施例中，所述LED发光板12由高导热率的陶瓷制成。

在一个实施例中，所述芯柱6的外径为5-35毫米。

在一个实施例中，所述LED芯片9为基板是透明的LED芯片，所述LED发光板12的表面部分上涂覆有第一发光粉层；所述LED芯片9由固晶胶粘接安装于所述表面部分的第一发光粉层上；所述LED芯片上再覆盖有第二发光粉层，所述LED芯片9被包裹在第一发光粉层与第二发光粉层之内。

在一个实施例中，所述LED芯片9直接固定在所述LED发光板12的表面部分上，LED芯片9上涂覆有第二发光层。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (10)

1.一种LED灯泡，其包括芯柱(6)和LED驱动器(7)，芯柱(6)上固定至少一个带有至少一串相同或不同发光色的LED芯片(9)和发光粉层(10)的LED发光板(12)，所述LED发光板(12)为陶瓷材料制成的高导热率的多面柱体结构，其内部形成有贯通两端的散热孔(13)，所述LED发光板(12)的散热孔(13)内设有多个散热条(14)，所述LED芯片(9)和LED发光板(12)之间设有透明介质层，所述LED芯片(9)通过电连接线相互串联或串并联，所述LED芯片(9)的总驱动电压等于或接近外接AC或DC工作电压，所述驱动器(7)包括阻容降压电路和整流滤波电路。

2.根据权利要求1所述的LED灯泡，其特征在于：所述LED灯泡包括透光泡壳(1)，透光泡壳(1)内充有低粘度高导热率气体。

3.根据权利要求2所述的LED灯泡，其特征在于：所述芯柱(6)上设有三个LED发光板(12)。

4.根据权利要求1所述的LED灯泡，其特征在于：所述多面柱体结构为四面柱体，所述LED芯片(9)均匀分布在四面柱体的侧表面上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的LED灯泡，其特征在于：所述LED驱动器(7)由电容和电阻并联的限流电路和整流滤波电路构成。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的LED灯泡，其特征在于：每个LED芯片(9)包括有至少二个串联的LED P-N结，各P-N结之间有至少一条电连接线。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的LED灯泡，其特征在于：所述LED发光板(12)由高导热率的陶瓷制成。

8.根据权利要求1所述的LED灯泡，其特征在于：所述芯柱(6)的外径为5-35毫米。

9.根据权利要求2所述的LED灯泡，其特征在于：所述LED芯片(9)为基板是透明的LED芯片，所述LED发光板(12)的表面部分上涂覆有第一发光粉层；所述LED芯片(9)由固晶胶粘接安装于所述表面部分的第一发光粉层上；所述LED芯片上再覆盖有第二发光粉层，所述LED芯片(9)被包裹在第一发光粉层与第二发光粉层之内。

10.根据权利要求1所述的LED灯泡，其特征在于：所述LED芯片(9)直接固定在所述LED发光板(12)的表面部分上，LED芯片(9)上涂覆有第二发光粉层。