CN2881308Y - Led照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED照明灯具，包括供电回路、若干LED灯、封闭腔体和颗粒状绝缘导热材料，所述LED灯以导电管脚接入供电回路中，所述导电管脚至少有部分长度容纳于所述腔体中，所述颗粒状绝缘导热材料填充在腔体中。本实用新型的优点在于：采用颗粒状的绝缘导热材料来进行LED管脚的散热封装，不仅在生产时无须任何延迟，并且基于颗粒物良好的流动性，即便出现胀缩率不一致使导热材料没能完全充满腔体的情况，也能够保证颗粒状散热材料与管脚和灯具壳体的良好接触，确保实现可靠的散热效果。

Description

LED照明灯具

【技术领域】

本实用新型涉及照明技术，尤其是涉及一种LED照明灯具。

【背景技术】

LED，即发光二极管，由于近年来在亮度等主要技术指标方面有飞速的发展，已经广泛地应用于景观照明、大屏幕显示的多种场合，并将大规模地进入普通照明领域。LED在通电发光的过程中，会产生大量的热量。这些热量对于LED器件是十分有害的，必须通过适当的手段将产生的热量散发掉，以确保LED工作在适当的温度范围内。常用的LED器件有各种封装形式，例如：圆柱型、圆锥型、草帽型等2引脚LED，食人鱼LED，贴片型LED，以及多引脚异型LED等等。厂家在设计制造LED时就已经考虑到散热问题，所选用的支架材料大都具有良好的散热特性，可以将LED管芯发出的绝大部分热量经过支架传导出来。而制造LED灯具的厂家作为LED使用方，则需要解决在将大量LED组装成灯具后如何把支架传导出来的热量散发出去的问题。

为了解决上述问题，此前，在申请号为200510021050.9的中国发明专利中，本实用新型的发明人提出了一种“LED照明灯具及其制作方法”，其主要思想是采用水泥等导热材料来对LED管脚进行散热封装。该方案具有低成本、易实现、效果好的优点。但在实际应用过程中发现，采用水泥等整体导热材料也存在如下缺陷：1、制作周期长，将管脚封装后需要等待较长的凝固时间；2、胀缩率与灯具的壳体以及管脚不匹配导致温度变化时出现缝隙，接触不良好影响散热。

【发明内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种制作简单快速且不易受散热材料胀缩率影响的LED照明灯具。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种LED照明灯具，包括供电回路、若干LED灯、封闭腔体和颗粒状绝缘导热材料，所述LED灯以导电管脚接入供电回路中，所述导电管脚至少有部分长度容纳于所述腔体中，所述颗粒状绝缘导热材料填充在腔体中。

管脚的电路连接优选这样的结构：所述封闭腔体的一侧壁采用绝缘基板，所述LED灯的管脚穿过绝缘基板，并在绝缘基板的任意一侧按设定的电路结构彼此连接。

彼此连接的管脚优选从绝缘基板上相同的位置穿过。

所述管脚的连接优选具有这样的结构，彼此铰接或被金属片夹紧。

管脚的电路连接也可采用这样的结构：LED照明灯具还包括排布有供电线路的线路板，所述管脚穿过所述线路板并与之电连接，所述管脚位于电路连接点后的部分容纳于所述腔体中。

上述颗粒状绝缘导热材料可以采用各种表面绝缘、流动性好、导热性好、物理化学性质稳定的颗粒材料，例如河沙、陶瓷渣(粉)、石料渣(比如石英砂等)或包覆绝缘膜的金属颗粒等。

采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：

1)采用颗粒状的绝缘导热材料来进行LED管脚的散热封装，不仅在生产时无须任何延迟，并且基于颗粒物良好的流动性，即便出现胀缩率不一致使导热材料没能完全充满腔体的情况，也能够保证颗粒状散热材料与管脚和灯具壳体的良好接触，确保实现可靠的散热效果。

2)采用将LED管脚穿过绝缘基板进行电路连接的方式，一是直接利用了LED的管脚进行连接既方便又节省了材料，对其安装基板的选择条件也大大降低，不必使用成本较高的印刷电路板；二是避免了近距离焊接对LED灯头带来的损坏威胁，并且由于LED灯头与待连接管脚可分处两面，便于采用机械化自动化的连接方式，使得大数量的LED安装效率得到有效的提高。

3)把连接在一起的管脚从绝缘基板上相同的位置穿过，可以大大减少基板上穿孔的数量(至少减少一半)，能够有效节约工时提高生产效率。

4)采用河沙、陶瓷渣、石料渣等材料作为导热颗粒，是本实用新型一个相当大的创造点，由于河沙等材料具有良好的导热性，而成本又极低，操作也相当方便，为本实用新型带来了意想不到的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

【附图说明】

图1是一种LED照明灯具结构示意图。

图2是另一种LED照明灯具结构示意图。

【具体实施方式】

本实用新型提供一种LED照明灯具，这种灯具采用若干LED灯作为光源。这些LED灯通过导电管脚接入供电回路中。其散热方式是将管脚的至少一部分用颗粒状导热绝缘材料封闭在腔体中。

管脚的电路连接可以采用前述200510021050.9专利申请中的方式，即按照设计的电路结构将管脚直接互相连接在一起，这时为了使LED灯有相对固定的位置，需要将管脚从绝缘基板上穿过，该绝缘基板同时也就作为腔体的一个侧壁。管脚可以在穿过基板前或穿过基板后进行连接，不过一般为了连接方便并保证连接过程中LED发光部分不受损坏，优选在管脚穿过基板后再进行连接。

管脚的电路连接也可以采用传统的PCB板焊接方式，即先将LED管脚焊接在线路板上，再将位于电路连接点后的那部分管脚封闭在腔体内，这种情况下，通常不便于将PCB板作为腔体的一个侧壁，因此需要制作独立的腔体，腔体与管脚接触的侧壁也应当采用绝缘材料。对于采用大数量LED灯的照明应用而言，此结构逊于上述管脚直接互相连接的结构。

应用于本实用新型的LED灯可以是各种圆柱型、圆锥型、草帽型等2引脚LED，或者食人鱼LED以及多引脚异型LED等。基于上述结构，从理论上讲对作为腔体侧壁的绝缘基板没有什么特殊的要求，可以采用任意固态绝缘材料，例如玻璃板、PCB板、塑胶板等，本实用新型中优选价廉而绝缘效果优良的陶瓷板，特别是目前开发研究最为热门的超薄陶瓷板，其材质薄(可达3mm左右)，强度高、重量轻，表面光滑细腻，有利于提升照明效果和产品外观。制造时，在瓷板上相应LED安装的位置钻出小孔，然后将LED灯的管脚插入即可。

管脚之间的直接连接可以采用铰接的方式，也可以用一块金属箔片(例如马口铁片)包裹待连接的管脚然后用夹具夹紧，或者更好的是，用冷压焊的方法进行连接。连接的方式可以视管脚的形式与材质的不同来具体确定，不过最好采用机械或低温非熔焊的方式进行连接，这样可以避免对电子器件带来的损害威胁。

对管脚进行封装的颗粒材料主要是起到散热的作用，同时也通过填充对管脚作进一步的固定，可以采用各种表面绝缘、流动性好、导热性好、物理化学性质稳定的颗粒材料，并且其热膨胀系数尽量能够与灯壳匹配。本实用新型优选使用河沙、陶瓷渣(粉)、石料渣(比如石英砂等)等，这些材料价格相当低廉，又具有良好的导热性和绝缘性(每毫米间距的电阻率超过10MΩ)并易于使用，应用于本实用新型能带来出乎意料的优异效果。制造时，选择颗粒适宜的上述材料(可以通过各种常规粉碎机械来进行颗粒的制备，一般来说填充物平均粒径不超过5mm，但是其尺寸的要求并不严格，只要在上述腔体中易于流动，通过振动等方式可以比较密实地将该空间填充满即可)，将其填充在绝缘基板背面的腔体中即可。为达到较好的填充，可以采用适当频率的震动装置改善密封填充的效果。

作为本实用新型的一个简单例子，结合图1，是一种采用若干个无沿草帽形LED的照明灯具，包括作为绝缘基板的陶瓷板1、若干二引脚草帽形LED灯2和腔体3。陶瓷板1作为腔体3的一个侧壁，LED灯2的两个管脚4分别穿过陶瓷板1，在绝缘基板1背面按设定的电路结构相连接。所述连接采用这样的方法，用一小块马口铁5将两个待连接的管脚包裹起来，然后用冷压焊的方法进行连接。腔体3中充满河沙颗粒，将连接好的管脚密封在其中。

作为本实用新型的另一个例子，结合图2，是一种采用若干个钢盔形LED灯6的照明灯具，其结构与第一个例子基本相同，只是，在本例中，彼此连接的管脚从陶瓷板1上穿过的位置是相同的，且腔体3中填充的材料为陶瓷颗粒。在本例中管脚为两两连接的情况下采用这种结构，可以减少陶瓷板1一半的穿孔数量，并且，由于穿过陶瓷板1后需要连接在一起的管脚已经自然聚集，非常方便进一步的电路连接，本例中仍采用马口铁包裹再冷压焊的形式，但就操作难易程度而言，显然比第一个例子更容易进行。由于连接点已聚集，还可以用点焊等方式轻松操作，无须铰接等步骤。

此外，由于LED的支架在制造时本身就是彼此相连的，基于本例中的结构，可以考虑这样的设计：不再把支架冲压分离后制造单独的LED灯，而是直接根据产品的需要，将设定数量(主要根据产品使用电压和需要亮度来确定)和电路结构(以串并联形式为主)的支架阵列封装成LED阵列，然后直接插入具有相应孔位的绝缘基板，再进行颗粒层的导热封装就可以了。这种结构形式有利于实现全程机械化操作，将大大提高LED照明灯具的生产效率。

为使本实用新型具有更好效果的目的，在LED照明灯具中推荐采用中国专利申请“一种发光二极管照明电路”(申请号200410040265.0)、“节能型发光二极管照明电路”(申请号200420061456.0)中所描述的照明电路结构。

Claims (6)

1、一种LED照明灯具，包括供电回路和若干LED灯，所述LED灯以导电管脚接入供电回路中，其特征在于，还包括封闭腔体和颗粒状绝缘导热材料，所述导电管脚至少有部分长度容纳于所述腔体中，所述颗粒状绝缘导热材料填充在腔体中。

2、根据权利要求1所述的LED照明灯具，其特征是：所述封闭腔体的一侧壁采用绝缘基板，所述LED灯的管脚穿过绝缘基板，并在绝缘基板的任意一侧按设定的电路结构彼此连接。

3、根据权利要求2所述的LED照明灯具，其特征是：彼此连接的管脚从绝缘基板上穿过的位置相同。

4、根据权利要求2所述的LED照明灯具，其特征是：所述管脚的连接具有这样的结构，彼此铰接或被金属片夹紧。

5、根据权利要求1所述的LED照明灯具，其特征是：还包括排布有供电线路的线路板，所述管脚穿过所述线路板并与之电连接，所述管脚位于电路连接点后的部分容纳于所述腔体中。

6、根据权利要求1～5任意一项所述的LED照明灯具，其特征是：所述颗粒状绝缘导热材料是河沙、陶瓷渣、石料渣或包覆绝缘膜的金属颗粒。

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