CN206846339U - 采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置，包含：电路板，其上设置一个或多个驱动电路元件；光源模块，包含散热基板与设置在所述散热基板上的发光二极管模块；第一信号连接装置，电性连接在所述电路板与所述光源模块之间，用以传输控制信号及电力；以及第二信号连接装置，电性连接在所述电路板与所述光源模块之间，用以传输控制信号及电力。所述电路板与所述散热基板之间的至少部分相邻区域设置有隔热间隙，用以减少由所述发光二极管模块传导至所述一个或多个驱动电路元件的热。因此，前述发光二极管装置不仅无需耦接额外的驱动电路，还能有效避免所述发光二极管模块产生的热损坏所述电路板上的驱动电路元件。

Description

采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置

技术领域

本实用新型有关发光二极管(light-emitting diode，LED)装置，尤指一种采用驱动电路在板(driver-on-board，DOB)架构及热电分离机制的发光二极管装置。

背景技术

采用驱动电路在板(DOB)架构的LED装置将LED光源模块与驱动电路都整合在同一电路板上，这样的架构可减少电容、电感、及变压器等元件的使用，有助于降低整体装置的体积与成本，还可简化灯具厂商的硬件整合复杂度，所以受到关注的程度与普及度也愈来愈高。

在传统的架构中，采用驱动电路在板架构的LED装置中的LED光源模块所产生的热，会通过电路板传导到电路板上的其他元件(例如，驱动电路元件等)。众所周知，功率越高的LED光源模块运作时会产生越多的废热。倘若传统LED装置使用较高功率的LED光源模块，则LED光源模块产生的热很容易对电路板上的驱动电路元件造成热损害而导致故障。换言之，采用驱动电路在板架构的传统LED装置难以同时兼顾发光功率与电路元件耐久性。

实用新型内容

有鉴于此，如何让采用驱动电路在板架构的LED装置得以同时兼顾发光功率与电路元件耐久性，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置的实施例，其包含：电路板，包含设置于其上的第一信号连接区、第二信号连接区、与一个或多个驱动电路元件，其中，所述第一信号连接区与所述第二信号连接区分别包含多个信号接点；光源模块，包含散热基板，以及设置于所述散热基板上的发光二极管模块、第三信号连接区、与一第四信号连接区，其中，所述发光二极管模块直接与所述散热基板接触，且所述第三信号连接区与所述第四信号连接区分别包含电连接于所述发光二极管模块的多个信号接点；第一信号连接装置，电性连接在所述第一信号连接区的多个信号接点与所述第三信号连接区的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力；以及第二信号连接装置，电性连接在所述第二信号连接区的多个信号接点与所述第四信号连接区的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力；其中，所述电路板与所述散热基板之间的至少部分相邻区域设置有隔热间隙，用以减少由所述发光二极管模块传导至所述一个或多个驱动电路元件的热。

上述实施例的优点之一，是发光二极管装置中的隔热间隙能降低发光二极管模块产生的热通过电路板传递至驱动电路元件的可能性，所以能有效避免电路板上的驱动电路元件受到热损害。

上述实施例的另一优点，是发光二极管装置无需耦接额外的驱动电路或变压器，所以同样能减少电容、电感、及变压器等元件的使用，有助于降低整体装置的体积与成本，也可简化灯具厂商的硬件整合复杂度。

上述实施例的另一优点，是电路板与光源模块的散热基板可分别用不同的材质制造，所以能增加发光二极管装置的设计弹性并同时兼顾发光二极管装置的散热效果与整体成本。

本实用新型的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型第一实施例的采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置简化后的分解示意图。

图2为图1中的发光二极管装置简化后的第一视角组合示意图。

图3为图1中的发光二极管装置进一步简化后的第二视角组合示意图。

图4为图3中的发光二极管装置简化后的局部放大示意图。

图5为本实用新型第二实施例的发光二极管装置简化后的示意图。

符号说明：

100 发光二极管装置

110 电路板

111 缺口

113、115、125、127 信号连接区

117 电路元件

120 光源模块

121 散热基板

123 发光二极管模块

130、140 信号连接装置

131、132、141、142 连接器

133、135、143、145 引脚

134、146 连接端子

136、144 连接端口

210 隔热间隙

具体实施方式

以下将配合相关附图来说明本实用新型的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。

请参考图1至图4。图1为本实用新型第一实施例的采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置100简化后的分解示意图。图2为发光二极管装置100简化后的第一视角组合示意图。图3为发光二极管装置100进一步简化后的第二视角组合示意图。图4为发光二极管装置100简化后的局部放大示意图。

如图1与图2所示，发光二极管装置100包含电路板110、光源模块120、第一信号连接装置130、以及第二信号连接装置140。

在发光二极管装置100中，电路板110包含有设置于其上的缺口111、第一信号连接区113、第二信号连接区115、一个或多个驱动电路元件117、以及其他电路元件，且第一信号连接区113与第二信号连接区115分别包含多个可导电的信号接点。发光二极管装置100采用了驱动电路在板架构，所以前述电路板110上的驱动电路元件117可以用各种合适的电源电路、驱动电路、或相关控制电路来实现，且这些电路可以整合在一个或多个电路芯片中。

光源模块120位于电路板110的缺口111中，且包含散热基板121，以及设置于散热基板121上的发光二极管模块123、第三信号连接区125、与第四信号连接区127。第三信号连接区125与第四信号连接区127分别包含电连接于发光二极管模块123的多个考导电的信号接点。换言之，本实施例中的电路板110与散热基板121可以彼此分离，亦即，电路板110与光源模块120是可分离的两件式构造。

在本实施例中，发光二极管模块123内包含有可动态调整成串联配置或并联配置的多个LED元件及开关元件(未绘示于图中)，而这些LED元件的运作及开关切换是由电路板110上的驱动电路元件117来控制。

第一信号连接装置130电性连接在第一信号连接区113的多个信号接点与第三信号连接区125的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力。

第二信号连接装置140电性连接在第二信号连接区115的多个信号接点与第四信号连接区127的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力。

实作上，第一信号连接装置130与第二信号连接装置140可用各种合适的信号连接架构来实现。例如，在一实施例中，第一信号连接区113、第二信号连接区115、第三信号连接区125、与第四信号连接区127中的多个信号接点皆可分别用多个接垫来实现。在本实施例中，第一信号连接装置130包含可彼此电连接的第一连接器131与第二连接器132，而第二信号连接装置140包含可彼此电连接的第三连接器141与第四连接器142。第一连接器131用于连接第三信号连接区125，第二连接器132用于连接第一信号连接区113，第三连接器141用于连接第四信号连接区127，而第四连接器142用于连接第二信号连接区115。

如图1与图2所示，第一连接器131包含多个引脚133与多个连接端子134，其中，前述的多个引脚133分别用来连接第三信号连接区125中的多个信号接点。第二连接器132包含多个引脚135与多个连接端口136，其中，前述的多个引脚135分别用来连接第一信号连接区113中的多个信号接点，而前述的多个连接端口136则分别用来连接第一连接器131的多个连接端子134。

第三连接器141包含多个引脚143与多个连接端口144，其中，前述的多个引脚143分别用来连接第四信号连接区127中的多个信号接点。第四连接器142包含多个引脚145与多个连接端子146，其中，前述的多个引脚145分别用来连接第二信号连接区115中的多个信号接点，而前述的多个连接端子146则分别用来连接第三连接器141的多个连接端口144。

在另一实施例中，前述第一信号连接区113与第三信号连接区125中的多个信号接点可分别改用多个排针来实现，而第一信号连接装置130则可改用各种合适的软性扁排线或圆排线加上能与前述排针电性连接的两个连接器的组合来实现。同样地，前述第二信号连接区115与第四信号连接区127中的多个信号接点也可分别改用多个排针来实现，而第二信号连接装置140也可改用各种合适的软性扁排线或圆排线加上能与前述排针电性连接的两个连接器的组合来实现。

在运作时，驱动电路元件117除了要通过第一信号连接装置130与第二信号连接装置140供应发光二极管模块123所需的电力外，还要通过第一信号连接装置130与第二信号连接装置140来传递和发光二极管模块123的配置切换有关的控制信号。因此，前述第一信号连接区113、第二信号连接区115、第三信号连接区125、和/或第四信号连接区127中的信号接点数量会超过8个。在某些实施例中，前述第一信号连接区113、第二信号连接区115、第三信号连接区125、与第四信号连接区127中的信号接点数量甚至可分别超过10个以上。

在运作时，发光二极管模块123产生的热则会通过散热基板121传递到外界环境。实作上，散热基板121可以用一般的金属基板(例如，铝质基板)来实现，也可使用散热效果较佳的金属基板(例如，铜质基板)来实现，也可使用具有良好散热效果的非金属基板(例如，石墨基板)来实现。

在本实施例中，发光二极管模块123是直接与散热基板121接触，且发光二极管模块123与散热基板121间没有绝缘层阻隔。因此，发光二极管模块123在运作过程中所产生的热能可以迅速地直接传导至散热基板121，再通过散热基板121迅速传导到外界环境，来实现热电分离的良好散热效果。

为了降低发光二极管模块123产生的热被传导至电路板110上的驱动电路元件117的可能性，前述的发光二极管装置100会刻意在电路板110与光源模块120之间的至少部分相邻区域设置有隔热间隙(isolation gap)，以减少由发光二极管模块123传导至一个或多个驱动电路元件117的热。

如图2至图4所示，本实施例则是在电路板110与散热基板121之间的全部相邻区域都设置有隔热间隙210，使得散热基板121完全不会接触到电路板110。由于空气并非热的良好导体，所以前述隔热间隙210的设置，可避免发光二极管模块123产生的热通过电路板110传递至电路板110上的一个或多个驱动电路元件117而对驱动电路元件117造成热损害，进而提升驱动电路元件117的耐久性。

请注意，前述发光二极管装置100中的特征个数、形状、尺寸、位置、或实施方式，都可依实际电路设计的需要而调整，并不局限于前述实施例所绘示的实施方式。例如，可将前述位于电路板110内侧部位的缺口111，改设置在电路板110的边缘部位，如图5所示。

又例如，亦可将前述的缺口111的形状改为圆角矩形、圆形、椭圆形、多边形、甚至是不规则形状，而不受限于前述实施例中的矩形实施方式。

另外，前述实施例中的隔热间隙210是连续不中断的单一结构，但这仅是一实施例，而非局限隔热间隙210的实际实施方式。实作上，也可只在电路板110与散热基板121之间的部分相邻区域设置缺口作为隔热间隙，以降低发光二极管模块123产生的热通过电路板110传递至驱动电路元件117的可能性。在此情况下，电路板110与散热基板121之间的部分相邻区域会存在多个隔热间隙。

由前述可知，前述发光二极管装置100中的隔热间隙210能降低发光二极管模块123产生的热通过电路板110传递至驱动电路元件117的可能性，所以能有效避免电路板110上的驱动电路元件117及其他电路元件受到热损害。

换言之，即使光源模块120使用高功率的发光二极管模块123，也能有效降低发光二极管模块123所产生的热对电路板110上的驱动电路元件117造成的负面影响，进而使发光二极管装置100得以同时兼顾光源模块120的发光功率与驱动电路元件117的耐久性。

另外，由于发光二极管装置100采用驱动电路在板架构，所以无需耦接额外的驱动电路或变压器，能减少电容、电感、及变压器等元件的使用，有助于降低整体装置的体积与成本，也可简化灯具厂商的硬件整合复杂度。

再者，由于前述的电路板110与散热基板121可以彼此分离，所以电路板110与散热基板121可分别用不同的材质制造。如此一来，更能增加光源模块120的制造弹性并同时兼顾发光二极管装置110的散热效果与整体成本。

在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件，而本领域内的技术人员可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的“包含”为开放式的用语，应解释成“包含但不限定于”。

在说明书中所使用的“和/或”的描述方式，包含所列举的其中一个项目或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的含义。

在说明书及权利要求书当中所提及的“元件”(element)一词，包含了构件(component)、层构造(layer)、或区域(region)的概念。

附图的某些元件的尺寸及相对大小会被加以放大，或者某些元件的形状会被简化，以便能更清楚地表达实施例的内容。因此，除非申请人有特别指明，附图中各元件的形状、尺寸、相对大小及相对位置等仅是便于说明，而不应被用来限缩本实用新型的专利范围。此外，本实用新型可用许多不同的形式来体现，在解释本实用新型时，不应仅局限于本说明书所提出的实施例的实施方式。

为了说明上的方便，说明书中可能会使用一些与空间中的相对位置有关的叙述，对附图中某元件的功能或是该元件与其他元件间的相对空间关系进行描述。例如，“于…上”、“在…上方”、“于…下”、“在…下方”、“高于…”、“低于…”、“向上”、“向下”等等。领域所属技术领域的技术人员应可理解，这些与空间中的相对位置有关的叙述，不仅包含所描述的元件在附图中的指向关系(orientation)，也包含所描述的元件在使用、运作、或组装时的各种不同指向关系。例如，若将附图上下颠倒过来，则原先用“于…上”来描述的元件，就会变成“于…下”。因此，在说明书中所使用的“于…上”的描述方式，解释上包含了“于…下”以及“于…上”两种不同的指向关系。同理，在此所使用的“向上”一词，解释上包含了“向上”以及“向下”两种不同的指向关系。

在说明书及权利要求书中，若描述第一元件位于第二元件上、在第二元件上方、连接、接合、耦接于第二元件或与第二元件相接，则表示第一元件可直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接于第二元件，也可表示第一元件与第二元件间存在其他元件。相对之下，若描述第一元件直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接、或直接相接于第二元件，则代表第一元件与第二元件间不存在其他元件。

以上仅为本实用新型的优选实施例，凡依本实用新型权利要求所做的等效变化与修改，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种采用驱动电路在板架构及热电分离机制的发光二极管装置(100)，包含：

电路板(110)，包含设置于其上的第一信号连接区(113)、第二信号连接区(115)、与一个或多个驱动电路元件(117)，其中，所述第一信号连接区(113)与所述第二信号连接区(115)分别包含多个信号接点；

光源模块(120)，包含散热基板(121)，以及设置于所述散热基板(121)上的发光二极管模块(123)、第三信号连接区(125)、与第四信号连接区(127)，其中，所述发光二极管模块(123)直接与所述散热基板(121)接触，且所述第三信号连接区(125)与所述第四信号连接区(127)分别包含电连接于所述发光二极管模块(123)的多个信号接点；

第一信号连接装置(130)，电性连接在所述第一信号连接区(113)的多个信号接点与所述第三信号连接区(125)的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力；以及

第二信号连接装置(140)，电性连接在所述第二信号连接区(115)的多个信号接点与所述第四信号连接区(127)的多个信号接点之间，用以传输控制信号及电力；

其中，所述电路板(110)与所述散热基板(121)之间的至少部分相邻区域设置有隔热间隙(210)，用以减少由所述发光二极管模块(123)传导至所述一个或多个驱动电路元件(117)的热。

2.如权利要求1所述的发光二极管装置(100)，其中，所述第三信号连接区(125)与所述第四信号连接区(127)中的信号接点数量都超过8个。

3.如权利要求2所述的发光二极管装置(100)，其中，所述第一信号连接区(113)与所述第三信号连接区(125)中的多个信号接点分别为多个接垫，而所述第一信号连接装置(130)包含可彼此电连接的第一连接器(131)与第二连接器(132)，所述第一连接器(131)用于连接所述第三信号连接区(125)，且所述第二连接器(132)用于连接所述第一信号连接区(113)。

4.如权利要求3所述的发光二极管装置(100)，其中，所述第二信号连接区(115)与所述第四信号连接区(127)中的多个信号接点分别为多个排针，而所述第二信号连接装置(140)包含软性扁排线或圆排线以及能与所述第二信号连接区(115)和所述第四信号连接区(127)中的多个排针电性连接的两个连接器。

5.如权利要求2所述的发光二极管装置(100)，其中，所述电路板(110)与所述散热基板(121)之间的全部相邻区域都设置有隔热间隙(210)，使得所述散热基板(121)完全不接触到所述电路板(110)，以避免所述发光二极管模块(123)产生的热通过所述电路板(110)传递至所述一个或多个驱动电路元件(117)。

6.如权利要求1所述的发光二极管装置(100)，其中，所述电路板(110)与所述散热基板(121)之间的全部相邻区域都设置有隔热间隙(210)，使得所述散热基板(121)完全不接触到所述电路板(110)，以避免所述发光二极管模块(123)产生的热通过所述电路板(110)传递至所述一个或多个驱动电路元件(117)。