TWI470163B - 燈具 - Google Patents

Description

燈具

本發明是有關於一種燈具，且特別是有關於一種結構與習知燈具不同的燈具。

圖1為習知一種燈具的分解示意圖。請參考圖1，一般的燈具包括一燈殼10、一設置在燈殼10內的光源電路板20以及一遮罩於光源電路板20之發光端的燈罩30。目前的光源電路板20是由若干個發光二極體(Light Emitting Diode,LED)單體21設置在一電路板22上而形成，而這些LED單體21又必須經電源電路板23提供電力才能夠進行發光，因此需要經由人工焊接或拉線的方式在光源電路板20及電源電路板23之間利用連接線211(或連接器)以使電源電路板23與各LED單體21之間可以電性導通。

然而，電路板22的使用的目的不但是為了令各個LED單體21能架設在同一平面上之外，還能夠使LED單體21能夠有效進行散熱；而電源電路板23也是一個容易產生高溫而影響燈具使用壽命的重要元件，所以連接線211的使用容易因為過熱而引起脆化、熔毀、影響散熱、接觸不良、鬆脫等問題。

另外，為了要讓連接線211連接於光源電路板20及電源電路板23之間，勢必在燈殼10需要設置穿孔供連接線211穿過。

本發明提供一種燈具，其光源電路板及電源電路板之間並不需要使用電線即可電性連接。

本發明提出一種燈具，包括一燈殼、一燈罩、一光源電路板以及一電源電路板。燈殼具有一頂面以及一容置空間，而燈罩套設於燈殼，且燈殼的頂面位於燈罩內。光源電路板設置於頂面，並具有一第一電感線圈。電源電路板設置於容置空間內，並具有一第二電感線圈，其中第一電感線圈及第二電感線圈互相鄰近設置且相隔一距離。

在本發明之燈具的一實施例中，上述之燈殼包括一遮蓋件、一散熱器以及一螺旋底座。遮蓋件具有上述的容置空間，而散熱器及螺旋底座分別套設於遮蓋件的兩端，且散熱器位於遮蓋件相對靠近燈罩的一端，其中電源電路板容置於遮蓋件內，而頂面設置於散熱器上。此外，燈具可更包括設置於散熱器及遮蓋件之間的一第一橡膠環。另外，燈具可更包括設置於遮蓋件及螺旋底座之間的一第二橡膠環。

在本發明之燈具的一實施例中，上述之光源電路板包括一第一電路板、多個光源以及上述的第一電感線圈，第一電路板設置於頂面，且第一電路板具有相對遠離頂面的一第一表面。光源及第一電感線圈皆設置於第一表面上，且第一電感線圈藉由第一電路板與光源電連接。上述的第一電感線圈是以表面黏著式封裝(Surface Mounted Technology,SMT)技術固定於第一電路板上。此外，光源為發光二極體。又，光源電路板可更包括設置於第一電路板上的一二極體，且二極體電連接於第一電感線圈與光源之間。

在本發明之燈具的一實施例中，上述之電源電路板包括一第二電路板以及設置於第二電路板上的上述之第二電感線圈，且第二電感線圈與第二電路板電連接，其中第一電感線圈及第二電感線圈位於頂面的相對兩側。此第二電感線圈為雙列式構裝(Dual Inline Packages,DIP)元件。

在本發明之燈具的一實施例中，上述之第一電感線圈及第二電感線圈的軸向平行於頂面的法線方向。

在本發明之燈具的一實施例中，更包括一磁通流場定向(Flux Field Directional)元件，其設置於光源電路板及燈殼的頂面之間。又，燈具可更包括設置於磁通流場定向元件及頂面之間的一散熱墊。

在本發明之燈具的一實施例中，更包括設置於光源電路板及燈殼之頂面之間的一散熱墊。

在本發明之燈具的一實施例中，更包括設置於容置空間中的一散熱流體。

在本發明之燈具的一實施例中，調整第一電感線圈及第二電感線圈之間的距離，燈具的亮度也隨之改變。

基於上述，於本發明的燈具中，分別於電源電路板及光源電路板之間設置電感線圈，且藉由兩個電感線圈之間的感應生電流以提供電力給光源電路板，使光源發光。相較於習知的燈具的電源電路板及光源電路板之間必需要使用連接線或連接器以達到電力傳輸，本發明的燈具的電源電路板及光源電路板之間並未使用到連接線或連接器來傳輸電力。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為本發明一實施例之燈具的分解示意圖、圖3為圖2之燈具組裝後的剖面立體示意圖，而圖4為圖3的前視圖。請同時參考圖2～圖4，本實施例之燈具100包括一燈殼110、一燈罩120、一光源電路板130以及一電源電路板140。燈殼110具有一頂面110a以及一容置空間110b，而燈罩120套設於燈殼110，且燈殼110的頂面110a位於燈罩120內。光源電路板130設置於頂面110a，並具有一第一電感線圈132。電源電路板140設置於容置空間110b內，並具有一第二電感線圈142，其中第一電感線圈132及第二電感線圈142互相鄰近設置且相隔一距離d。當電源電路板140通電時，電流流經第二電感線圈142，而光源電路板130的第一電感線圈132與第二電感線圈142感應而產生電流，使燈具100發光。

詳細而言，上述的燈殼110包括一遮蓋件112、一散熱器114以及一螺旋底座116。遮蓋件112具有上述用以容納電源電路板140的容置空間110b，而散熱器114及螺旋底座116分別套設於遮蓋件112的兩端，且散熱器114位於遮蓋件112相對靠近燈罩120的一端，而螺旋底座116位於遮蓋件112相對遠離燈罩120的一端，且上述的頂面110a即是設置於散熱器114上。附帶一提的是，由於本實施例的燈具100是經由第一電感線圈132及第二電感線圈142的感應生電而發光，在光源電路板130及電源電路板140之間並非是用連接線來連接，所以頂面110a是一個完整無破孔的平面，而在遮蓋件112或散熱器114上也不需要設置供連接線或連接器穿過的破孔，因此相較於習知的燈具，本實施例的遮蓋件112及散熱器114保有外觀完整性。

承上述，光源電路板130包括一第一電路板134、多個光源136以及上述的第一電感線圈132，第一電路板134設置於頂面110a，且第一電路板134具有相對遠離頂面110a的一第一表面134a。光源136及第一電感線圈132皆設置於第一表面134a上，且第一電感線圈132藉由第一電路板134與光源136電連接。上述的第一電感線圈132包括一磁芯以及環繞於磁芯之外的線圈，而此為該領域人員所知悉的技藝，因此不另以圖示詳加說明。於本實施例中，第一電感線圈132是以表面黏著式封裝技術固定於第一電路板134上，而光源136為發光二極體，但第一電感線圈132固定在第一電路板134上的方式及光源136的種類並不以本實施例的舉例說明為限。

電源電路板140包括一第二電路板144以及設置於第二電路板144上的上述之第二電感線圈142，且第二電感線圈142與第二電路板144電連接。同樣的，上述的第二電感線圈142與上述的第一電感線圈132結構大致相同，其亦是由一磁芯以及環繞於磁芯之外的線圈而構成，而第二電感線圈142與第一電感線圈132的不同之處可能在於磁芯的形狀及線圈的匝數，而此為該領域人員所知悉的技藝，因此也不另以圖示詳加說明。本實施例的第二電感線圈142為雙列式構裝元件，但並不以此為限。當然，電源電路板140更包括多個電子元件設置於第二電路板144上，而這些電子元件為可知的技藝且為該領域人員能夠依照需求所選用，因此不另外說明。

承上述，第一電感線圈132及第二電感線圈142分別位於頂面110a的相對兩側，且經由散熱器114的頂部114a(其中頂面110a設置於頂部114a上)的厚度而相隔一段距離d，換言之第一電感線圈132及第二電感線圈142並未有物理上的實質接觸。為了使散熱器114與第二電感線圈142的位置相對固定，散熱器114之頂部114a還具有一凹槽114b，且第二電感線圈142更嵌入於凹槽114b之中。附帶一提，上述的第一電感線圈132及第二電感線圈142保持同軸，以形成良好的磁場場形，且第一電感線圈132及第二電感線圈142的軸向A平行於頂面110a的法線方向N。

當提供交流電予電源電路板140時，電流從第二電路板144流經第二電感線圈142，其中交流電使第二電感線圈142生成一個不斷改變的磁場，而第一電感線圈132與此不斷改變的磁場耦合，所以第一電感線圈132自身的磁通量也會跟著改變而產生感應電動勢，而由於第一電感線圈132連接著光源136(負載)因此產生了電流，且電流流經光源136時，光源136便開始發光。

特別的是，於本實施例的燈具100中，第一電感線圈132與第二電感線圈142感應生電流以提供電力給光源136發光，因此在電源電路板140與光源電路板130之間並無使用任何接線以將電源電路板140與光源電路板130電連接在一起。如此一來，位於光源電路板130及電源電路板140之間的散熱器114的頂部114a便不需要設置任何破孔以供接線穿過，且遮蓋件112及散熱器114的側部也同樣地不需要設置任何破孔以供接線穿過，遮蓋件112及散熱器114可保有其外觀的完整性。

為了讓提供給光源136的電流穩定，可更在第一電路板134上設置一二極體138，且將此二極體138電連接於第一電感線圈132與光源136之間，而此二極體138會將第一電感線圈132輸出的電流整流後再提供給光源136。此外，為了使設置於第一電路板134上的光源136能夠維持其良好的發光效果，燈具100可更包括設置於光源電路板130及燈殼110之頂面110a之間的一散熱墊150，此散熱墊150提供光源電路板130一散熱路徑，使光源電路板130的熱能夠更快地散逸。

在同樣的概念之下，為了讓電源電路板140通電時所產生的熱能夠更為快速地散去以延長電源電路板140的使用壽命，燈具100可更包括密封於容置空間110b中的一散熱流體160(如圖4示)，此散熱流體160可以協助電源電路板140散熱。此外，燈具100可更包括設置於散熱器114及遮蓋件112之間的一第一橡膠環170，且燈具100也可更包括設置於遮蓋件112及螺旋底座116之間的一第二橡膠環180，其中第一橡膠環170及第二橡膠環180可以同時使用，也可以擇一使用。第一橡膠環170及第二橡膠環180的設置，不但可以讓散熱器114、遮蓋件112及螺旋底座116之間的結合更為緊密，且更能夠防止散熱流體160洩漏出燈殼110之外，使散熱流體160密封於容置空間110b中。

特別的是，於本實施例的燈具100中，可更在光源電路板130及散熱器114的頂面110a之間設置一磁通流場定向元件190。此磁通流場定向元件190例如呈板狀，且磁通流場定向元件190的設置可以減少因為第一電感線圈132的磁場不斷改變而於由金屬材質製成的散熱器114的頂部114a中形成的渦電流(eddy current)，如圖5A(未設置有磁通流場定向元件190而於散熱器114的頂部114a中產生渦電流)及圖5B(設置有磁通流場定向元件190而使渦電流不會於散熱器114的頂部114a中產生)示。如此，可以減少因為渦電流的生成而積聚於散熱器114的熱。

在不改變其他變因的情況下，燈具100的亮度可以經由調整第一電感線圈132及第二電感線圈142之間的距離d而改變。這是由於第一電感線圈132與第二電感線圈142彼此之間的距離d改變時會改變磁場的強度，所以也會影響到感應電流的強度，因此進而影響了燈具100的亮度。例如，使散熱器114之頂部114a的厚度加厚，第一電感線圈132及第二電感線圈142之間的距離d變大，磁場的場形因此而改變，而電流受到影響而變小，燈具100的亮度較暗。相反地，使第一電感線圈132及第二電感線圈142之間的距離d變小，電流受到影響而變大，燈具100的亮度較亮。

綜上所述，於本發明的燈具中，是利用光源電路板及電源電路板上的感應線圈以達到感應生電流而供電給光源電路板上的光源發光。相較於習知的燈具是利用連接線或連接器以使光源電路板及電源電路板電連接，燈殼便需要有破孔以供接線穿過，在本發明的燈具中遮蓋件112及散熱器都不需要設置供接線穿過的破孔，所以可以保有外觀完整性。

另外，於遮蓋件中注入散熱流體，且於遮蓋件與散熱器、遮蓋件與螺旋底座之間設置橡膠環，不但可以讓散熱器、遮蓋件及螺旋底座之間緊密地結合，還能夠防止散熱流體洩漏出燈殼之外，且散熱流體使電源電路板的熱能夠快速地散去，電源電路板的使用壽命得以延長。

又，本發明的燈具中還應用了磁通流場定向元件以防止渦電流的產生，所以散熱器的頂部不會有渦電流的生成而有熱積聚的現象，散熱器能保有良好的散熱效果，進而延長燈具的使用壽命。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．燈殼

20．．．光源電路板

21．．．發光二極體單體

211．．．連接線

22．．．電路板

23．．．電源電路板

30．．．燈罩

100．．．燈具

110．．．燈殼

110a．．．頂面

110b．．．容置空間

112．．．遮蓋件

114．．．散熱器

114a．．．頂部

114b．．．凹槽

116．．．螺旋底座

120．．．燈罩

130．．．光源電路板

132．．．第一電感線圈

134．．．第一電路板

134a．．．第一表面

136．．．光源

138．．．二極體

140．．．電源電路板

142．．．第二電感線圈

144．．．第二電路板

150．．．散熱墊

160．．．散熱流體

170．．．第一橡膠環

180．．．第二橡膠環

190．．．磁通流場定向元件

d．．．距離

N．．．法線方向

A．．．軸向

圖1為習知一種燈具的分解示意圖。

圖2為本發明一實施例之燈具的分解示意圖。

圖3為圖2之燈具組裝後的剖面立體示意圖。

圖4為圖3的前視圖。

圖5A為因未設置有磁通流場定向元件而於散熱器的頂部中產生渦電流的示意圖。

圖5B為因設置有磁通流場定向元件而散熱器的頂部中並無渦電流的示意圖。

100．．．燈具

110．．．燈殼

110a．．．頂面

110b．．．容置空間

112．．．遮蓋件

114．．．散熱器

114a．．．頂部

116．．．螺旋底座

120．．．燈罩

130．．．光源電路板

132．．．第一電感線圈

134．．．第一電路板

134a．．．第一表面

136．．．光源

138．．．二極體

140．．．電源電路板

142．．．第二電感線圈

144．．．第二電路板

150．．．散熱墊

170．．．第一橡膠環

180．．．第二橡膠環

190．．．磁通流場定向元件

N．．．法線方向

Claims (15)

1. 一種燈具，包括：一燈殼，具有一頂面以及一容置空間；一燈罩，套設於該燈殼，且該頂面位於該燈罩內；一光源電路板，設置於該頂面，具有一第一電感線圈；一磁通流場定向元件，設置於該光源電路板及該燈殼之該頂面之間；以及一電源電路板，設置於該容置空間內，具有一第二電感線圈，其中該第一電感線圈及該第二電感線圈互相鄰近設置且相隔一距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該燈殼包括：一遮蓋件，具有該容置空間；一散熱器，套設於該遮蓋件相對靠近該燈罩的一端，其中該電源電路板容置於該遮蓋件內，而該頂面設置於該散熱器上；以及一螺旋底座，套設於該遮蓋件相對遠離該燈罩的一端。
3. 如申請專利範圍第2項所述之燈具，更包括一第一橡膠環，設置於該散熱器及該遮蓋件之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之燈具，更包括一第二橡膠環，設置於該遮蓋件及該螺旋底座之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該光源電路板包括： 一第一電路板，設置於該頂面，具有一第一表面，且該第一表面相對遠離該頂面；多個光源，設置於該第一表面上；以及該第一電感線圈，設置於該第一表面上，並藉由該第一電路板與該些光源電連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之燈具，其中該第一電感線圈是以表面黏著式封裝技術固定於該第一電路板上。
7. 如申請專利範圍第5項所述之燈具，其中該些光源為發光二極體。
8. 如申請專利範圍第5項所述之燈具，其中該光源電路板更包括一二極體，設置於該第一電路板上，並電連接於該第一電感線圈與該些光源之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該電源電路板包括：一第二電路板；以及該第二電感線圈，設置於該第二電路板上，並與該第二電路板電連接，且該第一電感線圈及該第二電感線圈位於該頂面的相對兩側。
10. 如申請專利範圍第9項所述之燈具，其中該第二電感線圈為雙列式構裝元件。
11. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該第一電感線圈及該第二電感線圈的軸向平行於該頂面的法線方向。
12. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括一散熱墊，設置於該磁通流場定向元件及該頂面之間。
13. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括一散熱墊，設置於該光源電路板及該燈殼之該頂面之間。
14. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包括一散熱流體，設置於該容置空間中。
15. 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中調整該第一電感線圈及該第二電感線圈之間的該距離，該燈具的亮度也隨之改變。