專利名稱：Led照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)，適用于任何需要照明的地方，所述 散熱結(jié)構(gòu)分別適用于小功率或大功率LED照明。
背景技術(shù)：
照明裝置是基本設(shè)施，通常采用的光源是大功率的日光燈、白熾燈、鹵素燈等。 采用現(xiàn)實光源的缺點是1、燈管在運輸和安裝過程中極易破碎，給施工帶來許多的不 利；2、燈管的高破碎率增加使用的成本；3、現(xiàn)實光源的壽命普遍比較短，需要經(jīng)常 的更換燈管， 一般白熾燈連續(xù)工作壽命為1200小時左右，日光燈和鹵素燈連續(xù)工作壽 命為3000小時左右；4、目前的照明光源是不適于頻繁開關(guān)照明燈的工況，特別是日 光燈的整流器容易損壞，經(jīng)常性地更換燈管及維護所需費用高；5、對于日光燈照明而 言，還需要高壓來啟動，且啟動到光照需要一定的時間，效率低、功耗大，以及日光 燈中含有汞，對環(huán)境有一定的污染，也是人們公知的缺點。為此，技術(shù)人員一直在尋 找一種環(huán)保、節(jié)能、能適應(yīng)經(jīng)常性開關(guān)和動蕩環(huán)境中工作的理想照明裝置。
近年來，隨著LED光效的不斷提高，LED光源開始逐步進人照明領(lǐng)域。半導體照 明以其節(jié)能、環(huán)保、長壽命等特點，被公認為是繼白熾燈、熒光燈之后的第三代光源， 現(xiàn)如今，從幾毫瓦到幾瓦的單顆LED己經(jīng)廣泛的應(yīng)用于不同照明裝置中，但是散熱問 題依然存在，而在多顆LED組成較大功率的照明裝置中散熱是最大和最嚴重的問題。
當前在小功率LED的應(yīng)用中，為節(jié)省成本，通常都不采用散熱設(shè)計。 一般小功率 LED都是用PCB板作為基板的，PCB板一般以有機樹脂等原材料構(gòu)成，而且直接在 PCB板上布線，沒有散熱處理，這種PCB板導熱性不良，對于會發(fā)熱的LED使用時， 熱量不易散發(fā)出去，造成LED結(jié)溫升高，直接影響到LED的光效，加速了它的光衰， LED使用壽命降低。近年來，有的已經(jīng)采用了鋁基板作LED基板，它有利于LED的 散熱，但因鋁基板價格較高，不適用于小功率LED，限于成本因素無法在市場上大力 推廣應(yīng)用。對于大功率LED，目前普遍采用鋁基板上印刷電路，再通過外接散熱器散 熱，由于鋁基板上有絕緣層，熱阻也較大，這樣的做法也不能達到最佳的導熱效果。
經(jīng)檢索中國專利，有關(guān)LED照明的應(yīng)用已有一些發(fā)明，但他們的連接布置方式與 本發(fā)明不同，也沒有設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)的工作效率、功能和使用壽命都不能滿足
4LED在市場上的大力推廣應(yīng)用，且不能解決現(xiàn)有照明裝置存在的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種LED照明裝置及其散熱結(jié) 構(gòu)，所述的LED照明裝置能適用于任何需要照明的地方，具有節(jié)能、光照均勻柔和， 設(shè)計的散熱結(jié)構(gòu)能分別適用在小功率或大功率的LED照明裝置上。提供的LED照明裝 置，具有能耗低、壽命長、啟動速度快、機械強度高、環(huán)保無污染特點。本發(fā)明設(shè)計 的散熱結(jié)構(gòu)，不需要另外增加散熱器就能實現(xiàn)非常好的散熱功能，使LED照明裝置更 具有工作效率高、LED散熱效果好、成本低、壽命長，充分滿足各種不同功率LED的 推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案結(jié)合附圖標號闡述如下 一種LED照明裝置，包括，保護 蓋板2、由LED基板3或稱印刷電路板和LED顆粒4構(gòu)成的LED發(fā)光模塊、以及透 光板5組合成為燈具6，并與電源連接，照明裝置固定在連接板l上，
所述的透光板5和所述的保護蓋板2構(gòu)成一盒體式結(jié)構(gòu)，中間固定布置LED基板
3;
所述的LED發(fā)光模塊作為發(fā)光體，單顆LED顆粒4的工作電壓是2.8 4V，工作 電流是15~100mA;
所述的LED顆粒4為每3~10顆串聯(lián)成一組LED,至少一組以上相互并聯(lián)組成一照 明光源，并焊固在LED基板3上，
所述的電源為工作電壓為24V的恒流電源，提供給各組的LED供電； 所述的LED發(fā)光模塊，發(fā)光效率達到501m/W以上；
在所述透光板5出光壁內(nèi)側(cè)貼高透過率的散光膜形成散光層，透過率可以高于90 %，而透光板5的圍壁內(nèi)側(cè)有反射層；LED發(fā)光模塊發(fā)出的光線，經(jīng)過透光板5散光 處理后，能均勻柔和地射向需要照明的方向。
所述透光板5采用透明材料一次成型為一體式燈罩形狀，或者是多塊透明材料粘 接成燈罩形狀，其截面為凹字形，出光壁相對的方向為凹形的缺口處。所述透光板5 的圍壁內(nèi)壁面上有反射層，反射層為鏡面涂層，或錫箔紙，或噴反光漆。
所述的保護蓋板2上均勻分布有散熱通孔21 ，散熱通孔21的形狀優(yōu)選是條形孔、 或圓形孔、或其它形狀不限。
在所述的保護蓋板2的一側(cè)面的中下部設(shè)有一通孔或凹槽22，供導線穿過與電源連接。
所述的LED基板3與保護蓋板2頂面的距離為5 20rnrn。
所述的保護蓋板2、基板3、透光板5的形狀基本一致，為扇形、或矩形，或方形， 或其它幾何形狀。
本發(fā)明另提供一種散熱結(jié)構(gòu)，適用于上述的LED照明裝置，它由基板3、 LED顆 粒4、和基板3正反兩面的覆銅(或者覆鋁)6構(gòu)成，所述的覆銅(或者覆鋁)6為大 塊覆銅(或者覆鋁)，它代替原導線與電源連接，LED產(chǎn)生的熱量通過覆銅(或者覆鋁) 6及其上面的散熱小通孔7快速散發(fā)出，其中-
所述散熱用小通孔7直徑為0.6~1.5mm，兩個相臨通孔的中心距為l~3.5mm， LED 產(chǎn)生的熱量通過散熱用小通孔7和基板3以及覆銅(或者覆鋁)6快速傳導散熱出去。
所述的基板3為樹脂板(PCB)，或者是鋁合金板，所述基板3為樹脂板時，適用 于小功率LED;所述的基板3為鋁合金板時，適用于大功率LED。
所述的覆銅(或者覆鋁)6上有(U 0.6mm的絕緣間隙，用于在電路板中進行絕緣。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明解決了長期以來小功率LED 照明集成組件的散熱問題，節(jié)省成本，促進了小功率發(fā)光二極管大范圍推廣應(yīng)用，節(jié) 約了能源，且使用壽命長。2、對于大功率LED產(chǎn)生的大熱量，現(xiàn)有技術(shù)需要外加一 散熱器，熱量傳導到底面通過散熱器散發(fā)到空氣中；本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)，不需要另行 增加散熱器就能實現(xiàn)非常好的散熱功效，使LED照明裝置具有工作效率高、散熱效果 好、成本低，充分滿足各種不同功率LED的推廣應(yīng)用。3、本發(fā)明適用于任何需要照 明的地方，本照明裝置具有能耗低、壽命長、啟動速度快、機械強度高、環(huán)保無污染 特點。
圖1是本發(fā)明的LED照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1中件2的三維示意圖。 圖3是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標示1、連接板，2、保護蓋板，3、基板，4、 LED顆粒，5、透光板，6、 覆銅(或者覆鋁)，7、小通孔，21、散熱通孔，22、通孔或凹槽。
具體實施例方式
附圖1表示本發(fā)明的LED照明裝置的最佳實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 下面結(jié)合附圖1進一步詳細描述本發(fā)明的內(nèi)容和工作原理。
本發(fā)明的LED照明裝置，當應(yīng)用在大功率LED上時，以PCB板作為基板時，由于 大功率LED產(chǎn)生的熱量較大，在基板3或稱印刷電路板的頂面焊接LED的導電用大 塊覆銅(或者覆鋁)6，大塊覆銅(或者覆鋁)6代替原導線，具有導電和散熱雙重效 果，大塊覆銅(或者覆鋁)6的面積根據(jù)實際布局決定，應(yīng)該盡可能地做大些，在大塊 覆銅(或者覆鋁)6和基板3上有許多的散熱用小通孔7，小通孔7的數(shù)量和布置方式 不受限制，也可以參照附圖3進行布置。LED上發(fā)出的熱量迅速的傳導到大片覆銅(或 者覆鋁)6上，通過大片覆銅(或者覆鋁)6—部分熱量直接散發(fā)到燈殼內(nèi)的空氣中， 小部分的熱量通過大片覆銅(或者覆鋁)6直接傳到基板3背面大塊覆銅(或者覆鋁) 6上， 一部分就近通過小通孔7將熱量傳導到基板背面的大塊覆銅(或者覆鋁)6上， 大塊覆銅(或者覆鋁)6迅速將熱量散發(fā)到空氣中。
本發(fā)明的LED照明裝置，當應(yīng)用于小功率LED上時，以PCB板作為基板時，基板 3或稱印刷電路板的頂面焊接LED的導電用大塊覆銅(或者覆鋁)6，同樣通過基板3 背面的大塊覆銅(或者覆鋁)6傳導散熱。
在整塊板距離邊沿為1 5mm的范圍內(nèi)，不進行覆銅及打通孔處理，在有其他外加 絕緣措施的情況下，為使散熱效果最大化，也可在此范圍內(nèi)覆銅。在有其他絕緣措施 的情況下，為使散熱效果最大化，也可在此范圍內(nèi)覆銅及打通孔。
附圖2為圖1所示的LED照明裝置中件2的三維示意圖，所述的保護蓋板2的各 個面上均勻的開有若干條形的散熱孔21，從而使蓋板內(nèi)空間形成空氣對流，達到良好 的散熱。在保護蓋板的一個側(cè)面的中間開有通孔22,作為光源電路板導線穿出孔。通 孔有利于基板上的空氣對流，能將熱迅速散發(fā)出去。
附圖3是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)示意圖。它僅僅表示一種普通常用的最佳散熱結(jié)構(gòu)實 施例，但其形狀、小通孔的結(jié)構(gòu)，以及布局等均視實際情況改變，本發(fā)明不作任何限 制。
本發(fā)明僅就本發(fā)明的最佳實施例進行詳細的描述，但不能理解為對本發(fā)明實施的 其他方式的限制，凡是在本發(fā)明基礎(chǔ)上進一步的改進和類似或雷同的方案，均視為是 本發(fā)明請求保護的范圍。
權(quán)利要求
1、一種LED照明裝置，其特征是包括，保護蓋板(2)、由LED基板(3)或稱印刷電路板和LED顆粒(4)構(gòu)成的LED發(fā)光模塊、以及透光板(5)組合成為燈具(6)，并與電源連接，照明裝置固定在連接板(1)上，所述的透光板(5)和所述的保護蓋板(2)構(gòu)成一盒體式結(jié)構(gòu)，中間固定布置LED基板(3)；所述的LED發(fā)光模塊作為發(fā)光體，單顆LED顆粒(4)的工作電壓是2.8～4V，工作電流是15～100mA；所述的LED顆粒(4)為每3～10顆串聯(lián)成一組LED，至少一組以上相互并聯(lián)組成一照明光源，并焊固在LED基板(3)上，所述的電源為工作電壓為24V的恒流電源，提供給各組的LED供電；所述的LED發(fā)光模塊，發(fā)光效率達到50lm/W以上；在所述透光板(5)出光壁內(nèi)側(cè)貼散光膜形成散光層，而透光板(5)的圍壁內(nèi)側(cè)有反射層；LED發(fā)光模塊發(fā)出的光線，經(jīng)過透光板(5)散光處理后，能均勻柔和地射向需要照明的方向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征是所述透光板(5)采用透明材 料一次成型為一體式燈罩形狀，或者是多塊透明材料粘接成燈罩形狀，其截面為凹字形， 出光壁相對的方向為凹形的缺口處，出光壁內(nèi)側(cè)貼高透過率的散光膜，形成散光層，透 過效率高于90%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED照明裝置，其特征是所述透光板(5)的圍壁 內(nèi)壁面上有反射層，反射層為鏡面涂層，或錫箔紙，或噴反光漆。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征是所述的保護蓋板(2)上均勻 分布有散熱通孔(21)，散熱通孔(21)的形狀優(yōu)選是條形孔、或圓形孔、或其它形狀不 限。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的LED照明裝置，其特征是在所述的保護蓋板(2) 的一側(cè)面的中下部設(shè)有一通孔或凹槽(22)，供導線穿過與電源連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征是所述的LED基板(3)與保 護蓋板(2)頂面的距離為5~20mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征是所述的保護蓋板(2)、基板 (3)、透光板(5)的形狀基本一致，為扇形、或矩形，或方形，或其它幾何形狀。
8、 一種散熱結(jié)構(gòu)，適用于權(quán)利要求1所述LED照明裝置，其特征是由基板(3)、LED顆粒(4)、和基板(3)正反兩面的覆銅(或者覆鋁)(6)構(gòu)成，所述的覆銅(或者 覆鋁)(6)為大塊覆銅(或者覆鋁)，它代替原導線與電源連接，LED產(chǎn)生的熱量通過覆 銅(或者覆鋁)(6)及其布置在基板(3)和覆銅(或者覆鋁)(6)上的小通孔(7)快 速散發(fā)出，其中所述的小通孔(7)直徑為0.6~1.5mm，兩個相臨通孔的中心距為l~3.5mm， LED產(chǎn)生的熱量通過小通孔(7)和基板(3)以及覆銅(或者覆鋁)(6)快速傳導 散熱出去。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種LED照明裝置用散熱結(jié)構(gòu)，其特征是所述的基板(3) 為樹脂板，或者是鋁合金板，所述基板(3)為樹脂板時，適用于小功率LED;所述的基 板(3)為鋁合金板時，適用于大功率LED用。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征是所述的覆銅(或者 覆鋁)(6)上有0.1 0.6mm的絕緣間隙，用于在電路板中進行絕緣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)。LED照明裝置，包括保護蓋板、由LED基板和LED顆粒構(gòu)成的LED發(fā)光模塊、以及透光板組合成為燈具，并與電源連接，透光板和保護蓋板構(gòu)成一盒體式結(jié)構(gòu)，中間固定布置LED基板；LED顆粒為每3～10顆串聯(lián)成一組LED焊固在LED基板上；在透光板出光壁內(nèi)側(cè)貼散光膜，而透光板的圍壁內(nèi)側(cè)有反射層；LED發(fā)光模塊發(fā)出的光線，經(jīng)過透光板散光處理后，能均勻柔和地射向需要照明的方向。本發(fā)明另提供一種適用于上述的LED照明裝置用散熱結(jié)構(gòu)，它由基板、LED顆粒、和基板正反兩面的覆銅(或者覆鋁)構(gòu)成。本發(fā)明具有良好的散熱功效，成本低、節(jié)能環(huán)保、LED壽命長，充分滿足不同功率LED的推廣應(yīng)用。
文檔編號F21V15/00GK101586749SQ200910099398
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者傅少欽, 章子奇, 趙雅杰 申請人:浙江西子光電科技有限公司