CN209013154U - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种LED照明装置。依据本实用新型的一方面的LED照明装置，包括：印刷电路板，其一端与从一端延长的另一端呈开放状，从而形成具有中空的柱体结构；LED芯片，其安装在印刷电路板的外周面上；基座，其与印刷电路板的另一端结合，沿外周面形成有多个通风孔；电源部，其与基座结合，布置在印刷电路板的中空内，并与印刷电路板进行电气连接，以确保能够向LED芯片供应电能；以及电气连接部，其与基座的端部结合，通过电源部与印刷电路板进行电气连接，印刷电路板包括多个有效区域和将相邻的上述多个有效区域彼此连接的虚拟区域，LED芯片和/或电源部产生的热量传递到由印刷电路板的内周面定义的中空中流动的空气，从而实现散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明装置。
背景技术
LED照明装置会因为LED发热而产生大量的热量。一般来说，如果 LED照明装置过热，就会发生运行故障或者受到损伤，因此要求必须设置防止过热的散热结构。另外，对于向LED供电的电源装置来说，也存在产生大量的热量并且如果过热，则寿命缩短等的问题。
依据现有技术的LED照明装置，包括：封装了LED芯片的LED封装件、上面安装有LED封装件的PCB以及安装在该PCB下面的散热器(heat sink)。
如上所述，依据现有技术，LED芯片产生的热量经过LED封装件的封装基板及PCB传递到散热器。但是，对于这样的现有技术，由于热量传递路径上存在多个部件，从而这些部件的热电阻全都会发挥作用，因此 LED芯片产生的热量就不能够有效释放。
另外，由于LED照明装置的结构及制造过程复杂，因此费用及时间方面存在效率低下的问题。
实用新型内容
技术问题
本实用新型的目的在于，提供一种结构简易的同时具有高散热性能的 LED照明装置。
问题的解决方案
根据本实用新型，提供一种LED照明装置，包括：印刷电路板，其一端与从一端延长的另一端呈开放状，形成为具有中空的柱体结构；LED 芯片，其安装在印刷电路板的外周面上；基座(base)，其与印刷电路板的另一端结合，沿外周面形成有多个通风孔；电源部，其与基座结合，配置在印刷电路板的中空结构内，并与印刷电路板进行电气连接，以确保能够向LED芯片供应电能；以及电气连接部，其与基座的端部结合，通过电源部与印刷电路板进行电气连接。印刷电路板包括多个有效区域和将相邻的有效区域彼此连接起来的虚拟区域(dummy area)，LED芯片及/或电源部产生的热量向由印刷电路板的内周面定义的中空结构中流动的空气传递，从而达到散热的目的。
在这里，在虚拟区域内设置有凹槽。
凹槽可以以沿印刷电路板的高度方向延长的形状设置。
印刷电路板可以采用金属PCB。
印刷电路板可以设置成多面棱柱结构。
电源部可以与基座的下部结合，并配置在印刷电路板的中空结构内。
电源部可以配置在印刷电路板的外周面上。
另外，根据本实用新型所提供的LED照明装置，还包括：成型部，其设置在印刷电路板的外周面及LED芯片上，以确保能够将LED芯片罩住。
本实用新型的效果
根据本实用新型实施例的LED照明装置，由于采用形成为具有中空的柱体结构的印刷电路板，因此空气可以通过中空结构流动，从而可以提供结构简易且具有高散热性能的LED照明装置。
附图说明
图1是依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的透视图。
图2是显示依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的分解状态的示意图。
图3是概略显示用于依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的印刷电路板的展开状态的示意图。
图4是依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的截面图。
图5是依据本实用新型的第2实施例的LED照明装置的截面图。
图6是依据本实用新型的第3实施例的LED照明装置的截面图。
具体实施方式
本实用新型具有多种变换形态，可以具有多种实施例。附图中列举特定的实施例，并对其进行详细地说明。但是，这并不意味着将本实用新型限定于特定的实施形态，本实用新型应包括属于本实用新型的思想及技术范围内的所有变形例、等同物以及替代物。在对本实用新型进行说明的过程中，如果判断相关公知技术的具体说明可能会对本实用新型的要点产生混淆，就将不再对其进行详细阐述。
另外，以下使用的第1、第2等术语，只不过是一种用于对相同或相应的构成要素进行区别的识别符号，相同或相应的构成要素并不受第1、第2 等术语的限定。
本申请中使用的术语只是为了对特定的实施例进行说明，并不是为了对本实用新型加以限定。单数的表述只要没有从文脉上明确予以不同界定，它就包含复数的涵义。本申请书中“包括”或“具有”等术语应当作如下理解，即它是指存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合，同时不能事先排除一个或一个以上的其它特征或者数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
另外，所谓“结合”，按照以下概念使用，即各构成要素之间存在接触关系，因此并非仅仅指各构成要素之间通过物理方式直接接触的情况，还包括另一构成夹入各构成要素之间，从而导致构成要素分别与另一构成接触的情况。
下面，将参照附图对本实用新型的LED照明装置的实施例进行详细说明。在参照附图进行说明的过程中，相同或者对应的构成要素使用相同的图示编号，不再对其进行重复说明。
图1是依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的透视图。图2是显示依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的分解状态的示意图。图 3是概略显示用于依据本实用新型的第1实施例LED照明装置的印刷电路板的展开状态的示意图。图4是依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置的截面图。
如图1至图4所示，依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置1000，包括：印刷电路板100、LED芯片200、基座700、电源部400及电气连接部 600。
印刷电路板100形成为具有中空(V)的柱体结构，其两端呈开放状。即，印刷电路板100形成为柱体结构，柱体的顶面和底面开放，内部形成中空(V)。印刷电路板100包括外周面和定义中空(V)的内周面。
如图1至图3所示，印刷电路板100在展开状态下呈板状结构，至少使一部分弯曲，从而可以形成为具有中空(V)的柱体结构。这种印刷电路板100 可以由FR-4等绝缘层及在其上形成的导电图案(Conductive Pattern)构成。
中空(V)构成空气的流路。依据本实施例的LED照明装置1000产生的热量可以通过经过印刷电路板100的一端向中空(V)中流入的空气消除。吸收热量之后温度上升的空气，其密度下降，从而可以通过位于比印刷电路板100 一端更高上部的印刷电路板100另一端从中空流出。
即，依据本实施例的LED照明装置1000，将印刷电路板100的形状设计成具有中空(V)的柱体结构，从而即使不使用额外的冷却装置，也可以通过空气的对流现象实现散热。例如：将在后面进行阐述的LED芯片200中产生的热量传递到印刷电路板100的内周面，传递到内周面的热量被传递到中空 (V)中流动的空气，从而可以被消除。
印刷电路板100可以包括多个有效区域110和将相邻的有效区域110彼此连接起来的虚拟区域120。有效区域110为安装有将在后面进行阐述的LED 芯片200的区域，其可以由一层以上的导电图案形成。虚拟区域120连接相邻的有效区域110，并且可以弯曲，因此能够形成柱体形状的印刷电路板100。如果印刷电路板100形成为具有中空(V)的多面棱柱结构，则虚拟区域120会弯曲，从而可以将形成多面棱柱侧面的有效区域110彼此连接起来。
在虚拟区域120内可以形成凹槽121。如果在虚拟区域120内形成凹槽 121，就可以使板状的印刷电路板100弯曲，由此在按照柱体形状加工时，虚拟区域120更容易弯曲。可以通过以多种方式改变形成在虚拟区域120内的凹槽121的形状、数量及布置关系来实现。
凹槽121可以形成为沿印刷电路板100的高度方向延长的形状。即，凹槽121可以形成为在纵向方向上具有比横向方向上更长的长度。在这种情况下，凹槽121所占用的虚拟区域的面积就会增加，因此即使施加相对小的力量，虚拟区域也能够容易地弯曲。
印刷电路板100可以是金属PCB。如果印刷电路板100是金属PCB，则由于热传导率优秀，因此能够提高本实施例的LED照明装置1000的散热性能。
LED芯片200是安装在印刷电路板100外周面上的部分，能够利用电能发光。在这种情况下，LED芯片200可以是由封装基板与安装在其上并被封装的LED元件构成的LED封装件(LED packaging)等。LED芯片200的具体构成、数量及布置可以根据需要进行多样化选择。
电源部400是向LED芯片200供电的部分，可以包括诸如交换式电源 (SMPS；switching mode power supply)或A/C直接芯片(direct chip)等的可用于LED照明装置1000的电源供应装置。
电源部400与基座700的下部结合，可以布置在印刷电路板100的中空 (V)内。在这种情况下，电源部400可以采用交换式电源(SMPS；switching mode power supply)。由此，如图2所示，电源部400插入中空(V)内，电源部400 产生的热量就可以通过中空(V)中流动的空气消除。另外，可以使本实施例的 LED照明装置1000的结构及规格相对更加简化。
另外，电源部400可以布置在印刷电路板100的外周面上。即，电源部 400可以与LED芯片200一起布置在印刷电路板100的有效区域110中。在这种情况下，电源部400可以是A/C直接芯片(direct chip)。布置在印刷电路板100的外周面上的电源部400产生的热量传递到印刷电路板100的内周面，进而通过中空(V)中流动的空气被消除。
外罩部件500在保护内部部件的同时，还能够引导空气的有效流动。外罩部件500可以以能够让光透过的透明材质来实现，并与将在后面进行阐述的基座700结合，以确保能够将内部部件罩住，并可以设置有空气流动孔使得与印刷电路板的中空(V)的位置对应。
外罩部件500形成为将LED照明装置1000的侧面及下部包裹的形态，以确保能够将内部部件罩住，由此可以保护内部部件免受外部冲击及污染。
基座700形成为将LED照明装置1000的侧面及上部包裹的形态，以确保能够将内部部件罩住，由此能够与外罩部件500结合。在基座700上可以设置有通风孔，所述通风孔能够通过印刷电路板100的一端排出流入中空(V) 中的空气。这种基座700可以采用诸如合成树脂等绝缘物质。
在基座700的端部可以结合有电气连接部600，其通过电源部400与LED 芯片200进行电气连接。这种基座700可以采用内部形成有空间部的半球形结构。在这里，电气连接部600可以为具有爱迪生型(Edison)、斯旺(Swan) 型等结构的插座。
在基座700的球面上沿各个方向设置有通风孔，因此在基座700的周边沿横向流动的空气也可以通过基座700，从而能够进一步提高散热性能。
如上所述，本实施例的LED照明装置1000通过形成具有中空(V)的柱体结构的印刷电路板100，可以通过中空(V)中流动的空气的对流进行散热。因此，无需使用额外的冷却装置，可以简化生产工艺，节约费用，并实现小型化。
根据本实施例的LED照明装置1000，还包括：支撑部300，其与印刷电路板100的两端中的至少一端结合，以确保能够支撑印刷电路板100。
对于通过使板状的印刷电路板100弯曲而加工成柱体形状的支撑部300 而言，可以与柱体形状的印刷电路板100的两端中的至少一端结合，以便能够维持印刷电路板100的形状。
支撑部300的内周面及/或外周面被形成为其形状与印刷电路板100的形状相对应，可以与印刷电路板100的外周面或内周面结合。例如，当印刷电路板100形成为八角柱的形状时，与印刷电路板的一端结合的支撑部300的外周面也形成为八角状，从而可以在印刷电路板100的一端与印刷电路板100 的内周面结合。与印刷电路板100的另一端结合的支撑部300的内周面也形成为八角状，从而可以在印刷电路板100的另一端与印刷电路板100的外周面结合。
支撑部300由热导率优秀的材质制成，以确保能够提高散热性能。例如，可以采用铜等金属，但不限定于此。另外，考虑到光扩散性等因素，支撑部可以由透明材质的塑料制成。
支撑部300可以包括：贯通孔310，其设置在与中空(V)对应的区域。当在支撑部300上形成贯通孔310时，空气就可以通过贯通孔310从中空(V) 流出和流入中空(V)。贯通孔310的形状及数量不限于图2所示的结构，可以进行多种改变。
另外，虽然图中没有示出，但是可以在印刷电路板100与支撑部300之间夹入粘合物质，以便能够提高二者之间的结合力。在这种情况下，粘合物质可以由热传导率优秀并且粘合性优秀的物质构成。
图5是依据本实用新型的第2实施例的LED照明装置的截面图。
如图5所示，依据本实用新型的第2实施例的LED照明装置2000与依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置1000不同，其可以包括成型部 800来代替外罩部件(图1中的500)。
成型部800可以形成在印刷电路板100的外周面及LED芯片200上，以确保能够将安装在印刷电路板100的外周面上的LED芯片200罩住。与图1 所示的外罩部件500相同，成型部800可以保护印刷电路板100与LED芯片 200免受外部损害。
由于与外罩部件(图1中的500)相比，成型部800以相对更薄的厚度形成在印刷电路板100的外周面，因此有利于实现本实施例的LED照明装置2000 的小型化。
成型部800可以由透明材质制成，以便能够让光透过，并且为了光的扩散，可以由诸如包含光扩散剂的环氧树脂等成型用树脂制成。
图6是依据本实用新型的第3实施例的LED照明装置的截面图。
如图6所示，依据本实用新型的第3实施例的LED照明装置3000，在依据本实用新型的第1实施例的LED照明装置1000的基础上，还包括：成型部800。
在本实施例中，与本实用新型的第1实施例或第2实施例不同，成型部 800填充在安装有LED芯片200的印刷电路板100的外周面与外罩部件500 的内周面之间。
以上，虽然对本实用新型的实施例进行了说明，但是相应的技术领域的普通技术人员可以在不脱离权利要求书中记载的本实用新型的思想的范围内通过构成要素的添加、变更、删除或追加等对本实用新型实施进行多种修改及变更，所述各种修改及变更也包含在本实用新型的保护范围内。
符号说明
V：中空
100：印刷电路板
110：有效区域
120：虚拟区域
121：凹槽
200：LED芯片
300：支撑部
310：贯通孔
400：电源部
500：外罩部件
600：电气连接部
700：基座
800：成型部
1000、2000、3000：LED照明装置
Claims (7)
1.一种LED照明装置，其特征在于，包括：
印刷电路板，其一端与从所述一端延长的另一端呈开放状，从而形成具有中空的柱体形状；
LED芯片，其安装在所述印刷电路板的外周面上；
基座，其与所述印刷电路板的所述另一端结合，从而与所述中空连通，且沿外周面形成有多个通风孔；
电源部，其与所述基座的下部结合，从而配置在所述中空内，且与所述印刷电路板进行电气连接，以确保能够向所述LED芯片供应电能；
电气连接部，其与所述基座的端部结合，通过所述电源部与所述印刷电路板进行电气连接；
支撑部，其与所述印刷电路板的所述一端结合，以便能够维持所述印刷电路板的形状，并且形成有贯通孔以使得所述印刷电路板的所述一端的至少一部分呈开放状；以及
外罩部件，其与所述基座结合，从而将所述印刷电路板、所述电源部，以及所述LED芯片罩住，且形成有空气流动孔以使得与所述印刷电路板的所述一端的位置对应，
所述印刷电路板包括多个有效区域和将相邻的所述多个有效区域彼此连接的虚拟区域，
所述LED芯片和/或所述电源部产生的热量流入到所述印刷电路板的所述一端，且通过传递到与定义所述中空的所述印刷电路板的内周面直接接触的空气，从而实现散热。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
在所述虚拟区域内设置有凹槽。
3.根据权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于：
所述凹槽形成为沿所述印刷电路板的高度方向延长的形状。
4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
所述印刷电路板是金属PCB。
5.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
所述印刷电路板形成为多面棱柱结构。
6.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
所述电源部布置在所述印刷电路板的外周面上。
7.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：
还包括：成型部，其形成在所述印刷电路板的外周面及所述LED芯片上，以确保能够将所述LED芯片罩住。
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