固態(tài)照明設(shè)備的制作方法
【專利摘要】公開了一種照明設(shè)備(300)，該照明設(shè)備包括多個(gè)光發(fā)射器和熱耦接至多個(gè)光發(fā)射器的散熱板(290)，其中，多個(gè)固態(tài)發(fā)射器提供基于施加的操作電流及電壓的熱載荷，散熱板(290)基本上將熱載荷的全部消散至周圍空氣環(huán)境。
【專利說明】固態(tài)照明設(shè)備
【背景技術(shù)】
[0001]本公開涉及照明設(shè)備，具體地涉及具有多個(gè)光發(fā)射器和散熱板元件的低成本照明設(shè)備。
[0002]每年在美國產(chǎn)生的電力的一大部分(一些人估計(jì)高達(dá)百分之二十五)用于照明。眾所周知，白熾燈泡是非常低能效的光源，其消耗的電力的大約百分之九十被作為熱量釋放而不是發(fā)光。熒光燈泡比白熾燈泡更高效(因數(shù)大約為10)但不及諸如發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)光發(fā)射器高效。
[0003]盡管發(fā)光二極管的發(fā)展已經(jīng)以許多方式徹底變革了照明工業(yè)，但發(fā)光二極管的一些特性已經(jīng)存在挑戰(zhàn)，一些特性還沒有被完全滿足。不斷致力于發(fā)展照明設(shè)備，這些照明設(shè)備例如在能效、顯色指數(shù)(CRI Ra)、對比度、效能(Im/W)，和/或使用年限方面得以提高。此夕卜，不斷發(fā)展包括用固態(tài)光發(fā)射器替代其他形式的光發(fā)射器的照明設(shè)備。理想地，這種照明設(shè)備的成本應(yīng)該能夠與傳統(tǒng)白熾照明有可比性以促進(jìn)其被接受和利用。
[0004]許多現(xiàn)代照明應(yīng)用均利用大功率固態(tài)發(fā)射器以提供期望等級的亮度，該亮度引起大電流，因此產(chǎn)生大量的熱量，必須消散這些熱量以維持固態(tài)發(fā)射器的輸出。許多固態(tài)照明系統(tǒng)利用與產(chǎn)生熱的固態(tài)光源熱連通的散熱片，然而散熱片尺寸相當(dāng)大和/或經(jīng)受暴露于周圍環(huán)境，通常使用通過鑄造、擠壓、和/或加工技術(shù)而形成各種形狀的鋁?；谝€框架的固態(tài)發(fā)射器封裝也利用芯片級散熱片，通過包括用這種芯片級散熱片來沖壓的技術(shù)來制造這種芯片級散熱片和/或引線框架，該芯片級散熱片典型地沿著單個(gè)非發(fā)射(例如，下部)封裝表面布置以提升封裝安裝于其上的表面的熱傳導(dǎo)。這種芯片級散熱片通常作為中間散熱器使用以將熱量傳導(dǎo)至其他設(shè)備級散熱結(jié)構(gòu)，比如鑄造的散熱片或機(jī)加工的散熱片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在第一實(shí)施方式中，提供了一種固態(tài)照明設(shè)備。該照明設(shè)備包括多個(gè)固態(tài)發(fā)射器；由導(dǎo)熱材料制成的散熱板，該散熱板具有與多個(gè)固態(tài)發(fā)射器熱連通的基座以及從基座伸出的至少一個(gè)側(cè)壁。多個(gè)固態(tài)發(fā)射器提供基于施加的操作電流及電壓的熱載荷，散熱板將熱載荷的至少一部分消散至周圍空氣環(huán)境。
[0006]在第二實(shí)施方式中，提供了一種固態(tài)照明設(shè)備。該照明設(shè)備包括多個(gè)固態(tài)發(fā)射器，多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約110流明每瓦至大約170流明每瓦而提供大約700流明至大約800流明的總光度(luminosity),提供大約2500K至大約2900K的相關(guān)色溫,并且提供大于或等于90的顯色指數(shù)，并且產(chǎn)生不大于大約5瓦的熱載荷；由導(dǎo)熱材料制成的散熱板，該散熱板具有與多個(gè)固態(tài)發(fā)射器熱連通的基座以及從非平行于基座的縱向軸線的方向上伸出的至少一個(gè)側(cè)壁。多個(gè)固態(tài)發(fā)射器基于施加的操作電流及電壓產(chǎn)生少于大約5瓦的總熱載荷，散熱板將熱載荷的至少一部分消散至周圍空氣環(huán)境。
[0007]在第三實(shí)施方式中，提供了一種固態(tài)照明設(shè)備。該照明設(shè)備包括多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器；多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器以大約110流明每瓦至大約170流明每瓦而提供大約700流明至800流明的總光度，并且產(chǎn)生不大于大約5瓦的熱載荷；設(shè)備級散熱板，與至少一個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器熱連通，設(shè)備級散熱板具有基座以及基本非平行于基座的縱向軸線伸出的至少一個(gè)側(cè)壁部分，散熱板將熱載荷的至少一部分消散至周圍空氣環(huán)境，設(shè)備級散熱板具有至少10W/m-K的導(dǎo)熱性。
[0008]在第四實(shí)施方式中，提供了燈或燈固定裝置，包括第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式和/或第三實(shí)施方式的任一個(gè)所述的照明設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1A、圖1B和圖1C分別是此處公開且描述的散熱板實(shí)施方式的立體圖、底部立體圖和側(cè)立體圖；
[0010]圖2是此處公開且描述的替代性實(shí)施方式散熱板的立體圖；
[0011]圖3是此處公開且描述的替代性實(shí)施方式散熱板的立體圖；
[0012]圖4是此處公開且描述的替代性實(shí)施方式散熱板的頂部立體圖；
[0013]圖5是此處公開且描述的替代性實(shí)施方式散熱板的頂部立體圖；
[0014]圖6是此處公開且描述的具有類似于圖3的散熱板實(shí)施方式的照明設(shè)備固定裝置的截面圖；
[0015]圖7是此處公開且描述的具有散熱板實(shí)施方式的照明設(shè)備固定裝置的截面圖；
[0016]圖8是此處公開且描述的具有類似于圖2的散熱板實(shí)施方式的照明設(shè)備固定裝置的截面圖；
[0017]圖9是此處公開且描述的具有類似于圖1的散熱板實(shí)施方式的照明設(shè)備固定裝置的截面圖；
[0018]圖10是此處公開且描述的具有散熱板實(shí)施方式的示例性低成本照明設(shè)備的分解立體圖；
[0019]圖11是此處公開且描述的具有散熱板實(shí)施方式的示例性低成本照明設(shè)備的立體圖；
[0020]圖12是此處公開且描述的具有散熱板實(shí)施方式以及非金屬裝飾的部分裝配的示例性低成本照明設(shè)備的立體圖；以及
[0021]圖13是此處公開且描述的具有散熱板實(shí)施方式以及非金屬裝飾的示例性低成本照明設(shè)備的立體圖。
[0022]實(shí)施本發(fā)明的最佳模式
[0023]本公開涉及使用更多LED來減少成本的反直覺途徑，在一些方面使用比傳統(tǒng)用于類似冷光能力及CRI的設(shè)備多2至3倍的LED。例如，不是利用8至9個(gè)中心亮度容器(bin)零件，而是使用18、21或更多頂部亮度容器零件以生成能夠以大約140流明每瓦提供大約750流明的LED組件，該LED組件具有大約2700K相關(guān)色溫以及大約90或更多的顯色指數(shù)。如下文進(jìn)一步討論的，具有以上LPW能力的許多LED，實(shí)際上引起較小電流并產(chǎn)生較少瓦數(shù)的熱量，這些為裝飾/散熱板的修改做準(zhǔn)備以使照明設(shè)備上的材料、重量以及封裝限制最小化。這種構(gòu)造允許使用下面討論的散熱片，其中照明設(shè)備的大部分(bulk)由較輕的非金屬部件構(gòu)成。
[0024]固態(tài)照明(SSL)系統(tǒng)，特別是定位在住宅用市場部分或光商用市場部分的固態(tài)照明系統(tǒng)主要由于最初成本而在其市場滲透(market penetration)中受限?，F(xiàn)行的技術(shù)(特別是白熾燈)購買便宜，雖然為了發(fā)散一定量的光要消耗大量的能量(例如，對于大約600流明為65至75W)。當(dāng)前，如果家用購買者比較現(xiàn)行方案(射燈筒、裝飾和燈泡)與SSL方案(花費(fèi)是現(xiàn)行方案的2至3倍)，這些購買者中的相當(dāng)少數(shù)會(huì)選擇基于SSL的方案?？傮w上認(rèn)為，若基于SSL的射燈降低貨架價(jià)格(shelve price,售價(jià))50%,則可增加4倍至5倍或更多的銷售量。然而，降低基于SSL的射燈成本的努力已經(jīng)導(dǎo)致收益遞減。例如，4年前生產(chǎn)的SSL射燈需要相當(dāng)于18個(gè)功率LED以提供650流明的有效光，然而用當(dāng)前技術(shù)生產(chǎn)的8至9個(gè)LED可有效地產(chǎn)生等量的光。但即使LED的數(shù)量又減少了 50%，增加的節(jié)約額(假設(shè)LED的成本繼續(xù)下跌)相對于總成本仍然很小。此外，由于LED以較大電流運(yùn)行從而增加流明效能，所以減少LED的數(shù)量傳統(tǒng)地產(chǎn)生更多熱量而不是更少熱量，所以在這個(gè)元件上減少成本存在問題。
[0025]電力供給也是顯著影響SSL產(chǎn)品總成本的因素。此外，減少LED通常增加了實(shí)現(xiàn)相似亮度所需的功率，這種減少具有與期望相反的作用，即增加了電力供給成本。因?yàn)長ED的減少基本上不能改變產(chǎn)品的重量，所以不能顯著地減少機(jī)械固定裝置。一些傳統(tǒng)固態(tài)照明射燈利用裝飾和/或反射器作為散熱裝置，增加了設(shè)備的材料成本。在沒有應(yīng)用本公開解決方案的情況下，整合的散熱板/裝飾部件構(gòu)造基本上固定了封裝成本并且成本保持大體相同。
[0026]因此，通過使用大量固態(tài)光發(fā)射器， 申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并實(shí)施了顯著的成本減少、重量減少以及封裝減少，其中當(dāng)這些大量固態(tài)光發(fā)射器組合時(shí)，結(jié)合與光發(fā)射器熱連通的設(shè)備級散熱板，這些大量固態(tài)光發(fā)射器以大約100至大約140流明每瓦提供大約750總光度或更多的亮度，所述多個(gè)發(fā)射器產(chǎn)生大約5瓦或更少的熱量。這個(gè)構(gòu)造為使散熱板材料最小化做準(zhǔn)備。在這個(gè)構(gòu)造中，能夠用塑料替換更多金屬部件并且能夠更經(jīng)濟(jì)地制造、封裝和/或運(yùn)輸照明設(shè)備。
[0027]這里所使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施方式的目的而不旨在限制發(fā)明主題。此處使用的，除非上下文明確地表示是相反的，否則單數(shù)形式“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”和“該(the) ”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。還可以理解的是，當(dāng)術(shù)語“含有”和/或者“包括”用于本說明書中時(shí)，表明存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件，但并不排除存在或附加有一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件、和/或它們構(gòu)成的組。
[0028]當(dāng)這里指出諸如層、區(qū)域或基底的一個(gè)元件位于另一元件“上”或延伸至另一元件“上”時(shí)，它可以直接位于另一元件上或直接地延伸至另一元件上，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)這里指出一個(gè)元件“直接”位于另一元件“上”或“直接地”延伸至另一元件“上”時(shí)，就不存在中間元件。另外，當(dāng)這里指出一個(gè)元件被“連接”或“耦接”至另一元件時(shí)，其可以直接地連接或耦接至另一元件，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)在這指出一個(gè)元件被“直接地連接”或“直接地耦接”至另一元件時(shí)，就不存在中間元件。此外，第一元件位于第二元件“上”的表述與第二元件位于第一元件“上”的表述是同義的。
[0029]盡管這里可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等等來描述多個(gè)元件、部件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù)，這些元件、部件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù)不應(yīng)該被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不背離本公開的教導(dǎo)的前提下，下面所討論的第一元件、第一部件、第一區(qū)域、第一層或第一部分也可以稱作第二元件、第二部件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。這里可以使用相對關(guān)系的術(shù)語，例如“下”、“底部”、“在…下方”、“上”、“頂部”、“在…上方”，以描述附圖中所示的一個(gè)元件對于另一個(gè)(或多個(gè))元件的關(guān)系。這些相對關(guān)系的術(shù)語旨在除附圖中示出的方位外，還包括設(shè)備的不同方位。例如，如果將附圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他元件“下”側(cè)的元件將被定方位成在其他元件的“上”側(cè)。因此，示例性術(shù)語“下”取決于附圖的具體定方位，可以包括“上”和“下“兩個(gè)方位。類似地，如果將在一個(gè)附圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件，其將被定方位成在其他元件的“上方”。因此，示例術(shù)語“在…下方”或“在…下面”可以包括上方和下方兩個(gè)方位。
[0030]這里使用的短語“照明設(shè)備”并非限制性的，僅是指出該設(shè)備能夠發(fā)射光。也就是說，照明設(shè)備可為照明一個(gè)區(qū)域或空間的設(shè)備，所述區(qū)域或空間例如為建筑物、游泳池或溫泉、房間、儲(chǔ)藏室、指示器、道路、停車場、車輛、標(biāo)牌(比如路標(biāo)、廣告牌)、船舶、玩具、鏡子、船、電氣設(shè)備、小船、航空器、體育場、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程音頻設(shè)備、遠(yuǎn)程視頻設(shè)備、手機(jī)、樹木、窗、LCD顯示屏、洞穴、隧道、庭院、路燈桿，或者用于照明封閉空間的一個(gè)設(shè)備或一組設(shè)備、或者用于邊緣照明或后方照明的設(shè)備(例如，背光海報(bào)、標(biāo)牌、IXD顯示器)、燈泡替代物(例如，用于替代交流電白熾燈、低電壓燈、熒光燈等等)、用于戶外照明的燈、用于安全照明的燈、用于住宅外照明的燈(壁掛式安裝、柱/圓柱式安裝)、天花板燈具/壁掛式壁燈、櫥柜下照明、燈具(地板和/或桌子和/或書桌燈具)，景觀照明、軌道照明、工作照明、專用照明、吊扇照明、檔案/藝術(shù)展示照明、高振動(dòng)/沖擊照明、工作燈等等，鏡面/化妝照明，或任何其他發(fā)光設(shè)備。
[0031]這里使用的短語“熱耦接”的意思是，在兩個(gè)(或多個(gè))被熱耦接的物體之間(或多者之間)發(fā)生熱傳遞。這種熱傳遞包括熱傳遞的任意類型和全部類型，與熱量在物體之間如何傳遞無關(guān)。也就是說，在物體之間(或多者之間)的熱傳遞可以通過傳導(dǎo)、對流、輻射或它們的任意組合進(jìn)行，并且可以直接從一個(gè)物體傳遞至另一物體或者間接地經(jīng)過任意形狀、任意尺寸和任意成分的一個(gè)或多個(gè)中間元件或空間傳遞。該表達(dá)“熱耦接”包括彼此“鄰近”(如此處限定的)的結(jié)構(gòu)。在一些構(gòu)造中，從光源傳遞的大部分熱量通過傳導(dǎo)傳遞；在其他情況或構(gòu)造中，從光源傳遞的大部分熱量通過對流傳遞；以及在一些情況或構(gòu)造中，從光源傳遞的大部分熱量由傳導(dǎo)與對流的組合傳遞。
[0032]這里使用的術(shù)語“鄰近”指的是第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系，意思是，第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)彼此靠近(例如這種情況，兩個(gè)元件彼此鄰近，在它們之間沒有設(shè)置其他元件)。
[0033]這里使用的短語“芯片級固態(tài)發(fā)射器”指的是來自(a)裸露的固態(tài)發(fā)射器芯片，(b)固態(tài)發(fā)射器芯片與密封劑的組合；或(C)基于引線框架的固態(tài)發(fā)射器芯片封裝中選擇的元件，其中的發(fā)射器元件(一個(gè)或多個(gè))具有的最大主尺度(例如，高度、寬度、直徑)大約為2.5厘米或更少，更優(yōu)選地為大約1.25厘米或更少。
[0034]這里使用的短語“設(shè)備級散熱板”指的是適于將所有穩(wěn)態(tài)熱載荷從至少一個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器基本上消散至周圍環(huán)境的散熱片。除非有另外表述，貫穿本公開提及的術(shù)語“散熱板”應(yīng)當(dāng)指的是設(shè)備級散熱板。
[0035]這里使用的短語“芯片級散熱片”指的是比設(shè)備級散熱片小和/或具有比設(shè)備級散熱片小的熱消散能 力的散熱片。[0036]這里使用的短語“基本上非金屬”指的是在其構(gòu)造中主要是非金屬的結(jié)構(gòu)和/或部件。例如，基本上非金屬裝飾元件和/或基本非金屬反射器應(yīng)該是在質(zhì)量(mass)上非金屬大于90%、在質(zhì)量上非金屬大于95%、在質(zhì)量上非金屬大于99%。以實(shí)例的方式基本上非金屬”包括已經(jīng)用反射金屬薄膜噴濺鍍覆(sputter coat)或電鍍的塑料裝飾和/或塑料反射器部件。短語“基本上非金屬”包括完全不含金屬的部件。
[0037]除非另外限定，這里使用的全部術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)均具有由本發(fā)明主題所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意思。將進(jìn)一步理解的是，諸如限定在常用字典中的這些術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域背景及本公開背景中的意思一致的意思，并且除非這里清楚地限定，這些術(shù)語不應(yīng)該被解釋為理想化的或過度正式的意思。
[0038]針對固態(tài)光發(fā)射器，具體地判定了充分移除由光源產(chǎn)生的熱量的需要。例如，與只有數(shù)月或者一兩年使用壽命的許多白熾燈泡不同，發(fā)光二極管具有數(shù)十年使用壽命，但如果發(fā)光二極管在升高的溫度下操作則發(fā)光二極管的使用壽命通常被顯著縮短。此外，從一些固態(tài)光發(fā)射器發(fā)射的光的強(qiáng)度基于周圍環(huán)境溫度而改變。周圍環(huán)境溫度可以局部化在封裝/引線框架上。例如，紅色發(fā)光二極管通常具有非常強(qiáng)的溫度依賴性(例如，AlInGap發(fā)光二極管當(dāng)受熱超過大約40攝氏度時(shí)會(huì)減少大約20%的光學(xué)輸出，也就是說，每攝氏度減少大約0.5% ;藍(lán)色I(xiàn)nGaN+YAG:Ce發(fā)光二極管每攝氏度會(huì)減少大約0.15% )。
[0039]在某些方面，本公開包括照明設(shè)備，該照明設(shè)備包括作為光源的固態(tài)光發(fā)射器，該光源發(fā)射不同顏色的光，當(dāng)不同顏色的光混合時(shí)，不同顏色的光被認(rèn)為是輸出光的期望顏色(例如，白色或接近白色)。如上文所注釋，當(dāng)供應(yīng)給定的電流時(shí)，由許多固態(tài)光發(fā)射器發(fā)射的光的強(qiáng)度可由于溫度變化而改變。由本公開照明設(shè)備構(gòu)造提供了期望的維持相對穩(wěn)定的光輸出顏色，同時(shí)提供足夠的熱傳遞管理。
[0040]對于包括發(fā)光二極管的照明設(shè)備，從發(fā)光二極管至環(huán)境的熱阻性越低，在未超過最優(yōu)最大結(jié)溫的前提下，能夠從照明設(shè)備產(chǎn)生的光越強(qiáng)(或，在較低發(fā)光二極管結(jié)溫下能夠產(chǎn)生相近的光量，但可能能夠延長發(fā)光二極管壽命)。短語“結(jié)溫”在上下文中指的是設(shè)置在固態(tài)發(fā)射器芯片上的電學(xué)結(jié)合，諸如絲焊(wirebond，打金線)或其他接觸。
[0041]在相關(guān)設(shè)備中，直接接觸發(fā)光二極管或直接接觸電路板(發(fā)光二極管安裝在其上)的熱管理結(jié)構(gòu)(heat management structure)需要具有足夠的橫截面面積以將熱量有效地傳導(dǎo)至散熱板。例如，電路板中的熱管理結(jié)構(gòu)可包括1.5毫米厚的鰭狀結(jié)構(gòu)，以將熱量從熱管理結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)至環(huán)境中。可能需要5毫米厚、6毫米厚甚至更厚的金屬基座以便將熱量從發(fā)光二極管傳導(dǎo)至鰭狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可要求額外空間，使得照明設(shè)備更大、更重和/或組裝/安裝更復(fù)雜。
[0042]在許多情況下，傳統(tǒng)的熱管理結(jié)構(gòu)或散熱片要求大量空間，幾乎獨(dú)占發(fā)光二極管電路板的平面的上方。在一些情況下，電路板被安裝至平的表面以提供有效地傳導(dǎo)，并且散熱片消耗該空間的大部分，所以在許多這種設(shè)備中，電路板附接至散熱片反面，其中散熱片的部分從電路板在向上的方向上延伸。由于期望將燈具的總高度(例如，燈具伸入天花板的深度)最小化，在許多情況下用于照明燈具的位于天花板平面上方的開放空間已經(jīng)被減少。
[0043]典型的被動(dòng)熱解決方案，比如擠壓散熱片或鑄造散熱片是簡單且有效的，但為了從照明設(shè)備傳導(dǎo)要求的量的熱量要使用大量材料。本公開的照明設(shè)備構(gòu)造在用在設(shè)備中的散熱片材料數(shù)量方面提供了顯著減少。在一方面，通過使用比傳統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生更少熱量的大量LED提供了構(gòu)成散熱板材料數(shù)量的減少，并因此需要相對較少的用于熱傳遞的材料。
[0044]本公開的各種實(shí)施方式考慮了大量的光發(fā)射器。在這些實(shí)施方式中，光發(fā)射器可以是任意期望的光發(fā)射器(或任意期望的光發(fā)射器的組合)。光發(fā)射器可包括單色光或可包括多個(gè)光源，該多個(gè)光源可為相同類型部件和/或不同類型光發(fā)射器的任意組合，并且可為發(fā)射相同或相似波長(多個(gè)波長)(或波長范圍)的光和/或不同波長(多個(gè)波長)(或波長范圍)的光發(fā)射器的任意組合。
[0045]照明設(shè)備發(fā)射器可包括固態(tài)光發(fā)射器和冷光材料，例如，發(fā)光二極管芯片、用于覆蓋發(fā)光二極管芯片的子彈形透明殼體，將供應(yīng)電流引導(dǎo)至發(fā)光二極管芯片的引線，以及可選地用于沿一致的方向反射發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光的杯狀反射器，發(fā)光二極管芯片封閉在該杯狀反射器中。冷光材料或磷光體可分散在LED芯片上或間隔很遠(yuǎn)地分散以被已經(jīng)從發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光激發(fā)。
[0046]在一個(gè)實(shí)施方式中，本公開的照明設(shè)備包括熱稱接至散熱板的多個(gè)光發(fā)射器。在一方面，該光發(fā)射器是芯片級固態(tài)發(fā)射器。多個(gè)發(fā)射器可超過5個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)、20個(gè)或更多。在一個(gè)實(shí)施方式中，全部數(shù)量的發(fā)射器(例如，芯片級固態(tài)發(fā)射器)使得照明設(shè)備在大約700至800流明時(shí)提供大約110至大約170流明每瓦。在一方面，照明設(shè)備在大約750流明時(shí)提供大約140流明每瓦。多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器結(jié)合的設(shè)備可以構(gòu)造有大約2500至2900開爾文的相關(guān)色溫。該設(shè)備可構(gòu)造成顯色指數(shù)為至少90。在另一方面，照明設(shè)備在大約750流明時(shí)提供大約140流明每瓦，提供大約2700開爾文的相關(guān)色溫以及至少90的顯色指數(shù)。
[0047]在一個(gè)實(shí)施方式中，照明設(shè)備構(gòu)造為具有多個(gè)光發(fā)射器，例如多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器，該照明設(shè)備在系統(tǒng)級別具有大約100LPW。在這個(gè)構(gòu)造中，電源僅需要處理6至7瓦的功率。在主控制器IC上或在主控制器中，更低的功率(以及相應(yīng)地更低的電流)提供給更小的部件、更便宜的磁體，以及更整體化的次級部件(例如，F(xiàn)ET，等等)。所有這些改進(jìn)提供了階梯函數(shù)的成本減少。通過實(shí)例，在100LPW時(shí)，由整個(gè)照明設(shè)備消散的熱量從大約IOff (總共約12W，包括接近大約2W的輻射能[例如，光]，以及大約IOW的熱量)降至大約4至5W，提供待管理熱量大約50%的減少。在一方面，本照明設(shè)備構(gòu)造消除了用于冷卻電源部件的昂貴導(dǎo)熱間隙墊(thermal gap pad，導(dǎo)熱片)的要求，并且提供了用在照明設(shè)備中的金屬(例如，鋁)量的減少。因此，本照明設(shè)備構(gòu)造允許使用更多塑料(或較少金屬、或具有微量金屬的塑料)并且消除或減少了昂貴石墨散熱器和導(dǎo)熱間隙墊。此外，機(jī)械保持裝置可以不再那么過度，并因此是低成本的。
[0048]散熱板元件
[0049]在本公開一個(gè)方面中或多方面的組合中，散熱板可由任意合適的期望材料制成，并可為任意合適的形狀。通常，散熱板具有高導(dǎo)熱特性，例如，其具有至少lW/m-K的導(dǎo)熱性。在一些方面，散熱板可以是或可以包含熱管(或起到熱管的作用)。在其他方面，散熱板可被設(shè)置成高導(dǎo)熱材料，諸如金屬片或條、石墨片/條、或石墨泡沫。
[0050]散熱板和/或側(cè)壁部分可獨(dú)立地由任意合適的期望材料制成，并可為任意合適的形狀和/或構(gòu)造。在一方面，散熱板具有高導(dǎo)熱特性，例如，散熱板具有至少5W/m-K的導(dǎo)熱性、至少10W/m-K的導(dǎo)熱性，以及至少100W/m-K的導(dǎo)熱性。在其他方面，散熱板具有至少200W/m-K的導(dǎo)熱性。適于制造散熱板的代表性材料實(shí)例除包括各種各樣的其他材料外還包括鋁或鋁合金、銅、銅合金、錫、錫合金、黃銅、青銅、鎢、鎢合金、鋼、釩、釩合金、金、金合金、鉬、鉬合金、鈀、鈀合金、銀、銀合金、其他金屬合金、液晶聚合物、填充工程聚合物(filledengineering polymer)(例如,聚苯硫醚(PPS))、熱固性塊模制化合物或其他復(fù)合材料以及它們的組合。散熱板的每個(gè)部分均可由任意合適的導(dǎo)熱材料構(gòu)成，即，整個(gè)散熱板可由單個(gè)材料、材料的組合構(gòu)成，或者散熱板的不同部分(例如，基座或伸出側(cè)壁部分和/或這些部分的任意段)可由不同材料或材料的不同組合構(gòu)成，并且散熱板可以以任意合適的方式或多種方式制成。例如，基座可包括由任意合適材料制成的散熱板，伸出側(cè)壁部分可通過任意合適的方法制成，例如，通過成形/沖壓制成。例如由于合理的成本以及抗腐蝕性，鋁和鋁合金是尤其可期望用來制造基座和伸出側(cè)壁部。
[0051]在某些方面，散熱板與伸出側(cè)壁是整體結(jié)構(gòu)，其中至少一個(gè)彎曲形成伸出側(cè)壁。散熱板的側(cè)壁部分可被彎曲成多個(gè)段，該多個(gè)段的橫截面是成角度的或曲線的。可以使用機(jī)械撞錘和/或液壓撞錘或壓力機(jī)或者其他傳統(tǒng)彎曲裝置而形成彎曲，可選擇地通過使用輪廓(form)或擋塊(stop)的輔助來促進(jìn)期望形狀的達(dá)成?？墒褂脻u進(jìn)的沖模成形或其他合適的方法形成這種彎曲。一個(gè)或多個(gè)孔可被限定在基座或側(cè)壁中，并且側(cè)壁部分可包括多個(gè)空間分隔的伸出部(例如鰭狀部)以促進(jìn)空氣循環(huán)和/或提供增加的表面積，因此幫助熱量消散。這種鰭狀部可以規(guī)則地或無規(guī)則地間隔布置并且可以為相同長度或不同長度。
[0052]在一些實(shí)施方式(包括具有或不具有如上文所述任何特征的一些實(shí)施方式)中，散熱板的基座包括外區(qū)域，該外區(qū)域限定周緣的至少一部分。在一些這種實(shí)施方式中，基座的周緣為基本上圓形或環(huán)形、圓環(huán)形、基本上方形環(huán)、基本上多邊形環(huán)、或可為基本上超環(huán)面(toroidal)形(例如可通過圍繞與曲線位于相同平面但不與曲線交叉的線旋轉(zhuǎn)平面閉合曲線而產(chǎn)生的形狀)、救生圈(doughhut，炸面圈)形、還有通過繞位于相同平面的線旋轉(zhuǎn)正方形、三角形、不規(guī)則(抽象的)形狀等而產(chǎn)生的形狀?；倪吘壙蔀榛旧铣h(huán)面形，例如，能夠包括一個(gè)或多個(gè)間隙的結(jié)構(gòu)。
[0053]基座的頂表面和/或底表面和/或側(cè)壁部分可為光滑的和/或有紋理的。該紋理可包括預(yù)定長度和/或?qū)挾群?或高度的任意合理尺寸或形狀的伸出部。例如，該紋理可以構(gòu)造成為了熱傳遞而將接觸周圍環(huán)境的表面最大化。
[0054]本公開某些實(shí)施方式的另一方面涉及側(cè)壁伸出元件的間隔。側(cè)壁伸出元件的間隔可以是這樣的，使得側(cè)壁伸出元件的長度的全部、基本上全部、或大部分能夠在散熱方面是有效的。側(cè)壁伸出元件之間的間隔可以被選擇為以減少或消除鄰近的側(cè)壁伸出部之間的相互作用。此外，由于熱量沿著側(cè)壁伸出元件的長度向內(nèi)消散，在不引起在相鄰的側(cè)壁伸出元件的效率顯著損失的前提下可以減少側(cè)壁伸出元件之間的間隔。側(cè)壁伸出元件之間的間隔應(yīng)該足夠以允許空氣在其之間流動(dòng)，并且距離可以這樣選擇使得鄰近的側(cè)壁伸出元件基本上不減少由彼此消散的熱量的量。
[0055]如上文所討論的，散熱板構(gòu)造成用于與多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以及對應(yīng)的照明設(shè)備固定裝置一起使用，從而將多個(gè)固態(tài)發(fā)射器的穩(wěn)態(tài)熱載荷消散至周圍環(huán)境(例如，周圍空氣環(huán)境)。這種散熱板的尺寸及形狀可被設(shè)計(jì)成用于將大量穩(wěn)態(tài)熱載荷消散至周圍環(huán)境，而不引起過多的固態(tài)發(fā)射器結(jié)溫，該結(jié)溫將有害地縮短這種發(fā)射器(一個(gè)或多個(gè))的使用壽命。
[0056]在某些方面，散熱板消散高達(dá)大約4瓦、高達(dá)大約5瓦、高達(dá)大約6瓦的顯著固態(tài)熱載荷。本公開的一方面提供了產(chǎn)生大約5瓦熱量或更少熱量的多個(gè)光發(fā)射器，因此減少了構(gòu)成散熱板的材料的數(shù)量和/或尺寸。減少由與散熱板結(jié)合的光發(fā)射器產(chǎn)生的總熱量可提供更長使用壽命的設(shè)備。例如，固態(tài)發(fā)射器在85攝氏度的結(jié)溫下的操作可提供50000小時(shí)或更多的平均固態(tài)發(fā)射器壽命，而大約95攝氏度、大約105攝氏度、115攝氏度、以及125攝氏度的溫度可分別導(dǎo)致25000小時(shí)、12000小時(shí)、6000小時(shí)以及3000小時(shí)的平均服務(wù)壽命期限。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)備級散熱板在大約35攝氏度的周圍空氣環(huán)境中消散至少大約2瓦、至少大約3瓦、至少大約4瓦以及至少大約5瓦的穩(wěn)態(tài)熱載荷，同時(shí)將固態(tài)發(fā)射器的結(jié)溫保持在大約95攝氏度或更低。
[0057]在一個(gè)方面，這里公開的固態(tài)照明設(shè)備包括多個(gè)固態(tài)發(fā)射器，該多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約140流明每瓦提供大約750流明的總光度，提供了大約2700K的相關(guān)色溫以及大約等于90的顯色指數(shù)。
[0058]在另一方面，包括具有或不具有如上文所述的任意特征的一些方面，固態(tài)照明設(shè)備具有不大于大約5瓦的熱載荷，該熱載荷由多個(gè)固態(tài)光發(fā)射器產(chǎn)生。
[0059]在另一方面，包括具有或不具有如上文所述的任意特征的一些方面，多個(gè)固態(tài)發(fā)射器的數(shù)量為至少18個(gè)的LED。在其他方面，多個(gè)固態(tài)發(fā)射器的數(shù)量為至少20個(gè)的LED。在示例性實(shí)施方式中，LED可為放射地耦接至YAG基或TAG基黃色磷光體的AlGaN和AlGaInN紫外LED芯片，和/或III族氮基藍(lán)色LED芯片，比如GaN基藍(lán)色LED芯片與放射地耦接的YAG基或TAG基黃色磷光體一起使用。如另一個(gè)實(shí)例，可使用具有紅色、綠色和橙色磷光體組合或混合的III族氮基藍(lán)色LED芯片LED和/或III族氮基藍(lán)色紫外LED芯片的LED。LED與磷光體的其他組合可以用于實(shí)踐本公開。
[0060]照明設(shè)備的一些實(shí)施方式可包括電源線，該電源線能夠連接至電源(諸如分支電路、電池、光電收集器等)并能夠?qū)㈦娏?yīng)至電連接器(或直接供應(yīng)至照明設(shè)備)。電線可以是能夠攜帶電能并能夠?qū)㈦娔芄?yīng)至在固定元件上的電連接器和/或供應(yīng)至照明設(shè)備的任意結(jié)構(gòu)。
[0061]在一些方面，照明設(shè)備可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)電路部件，例如，用于供應(yīng)并控制穿過照明設(shè)備中的至少一個(gè)固態(tài)光發(fā)射器的電流的驅(qū)動(dòng)電子部件。例如，這種電路可包括至少一個(gè)觸點(diǎn)、至少一個(gè)引線框架、至少一個(gè)電流調(diào)節(jié)器、至少一個(gè)功率控制器、至少一個(gè)電壓控制器、至少一個(gè)升壓器、至少一個(gè)電容器、至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路、和/或至少一個(gè)橋式整流器，這些部件容易被設(shè)計(jì)，以滿足無論任何期望的電流特性。
[0062]照明設(shè)備可進(jìn)一步包括任意期望的電連接器，多種多樣的電連接器均是可利用的，例如，愛迪生(Edison)連接器(用于插入在愛迪生插座內(nèi))、⑶-24連接器等等，或者照明設(shè)備可被線接至電氣分支電路。在一方面，照明設(shè)備是自鎮(zhèn)流設(shè)備。例如，在一些實(shí)施方式中，照明設(shè)備可直接連接至交流電流(例如，通過插入壁插座、通過擰入愛迪生插座、通過硬線接至分支電路、等等)。在其他方面，供應(yīng)至多個(gè)光發(fā)射器的能量的一些或全部由一個(gè)或多個(gè)電池和/或一個(gè)或多個(gè)光電能收集設(shè)備(即，包括一個(gè)或多個(gè)光電電池的設(shè)備，該光電電池將來自太陽的能量轉(zhuǎn)換成電能)供應(yīng)。
[0063]在一個(gè)實(shí)施方式中，這里公開的照明設(shè)備可與金屬片一起使用從而提供電連接至與多個(gè)固態(tài)光發(fā)射器關(guān)聯(lián)的合適定位的電能可操作元件，該金屬片包括沉積在其兩側(cè)上或上方的導(dǎo)電跡線。在一個(gè)實(shí)施方式中，附接了形成的散熱板的金屬(或其他導(dǎo)電材料)片是電靈敏的，使得至電操作部件的一個(gè)或多個(gè)電連接包括金屬片。
[0064]反射器/裝飾
[0065]本公開的照明設(shè)備可進(jìn)一步包括一個(gè)與上面的散熱板分離或整體形成的固定元件并且包括多個(gè)固態(tài)光發(fā)射器。固定元件可包括殼體、安裝結(jié)構(gòu)和/或閉合結(jié)構(gòu)。可使用由任意材料制成和具有任意形狀的固定元件、殼體、安裝結(jié)構(gòu)和/或閉合結(jié)構(gòu)。如本公開的照明設(shè)備可包括附加部件，諸如反射器、裝飾、和/或射燈筒或射燈組件。此外，照明設(shè)備可包括用于安裝裝飾/射燈部分的附接裝置。
[0066]在一方面，為了減少照明設(shè)備的總成本和/或減少重量和/或封裝限制，可用塑料或?qū)崴芰蠘?gòu)造反射器和/或裝飾，該反射器和/或裝飾可為整體結(jié)構(gòu)(例如，“單件”)。在其他方面，反射器和/或裝飾可以是構(gòu)造為在安裝前組裝的分離部件?？墒褂煤线m的組裝構(gòu)造，諸如卡扣或卡扣組合(snap-together,組合式)，以及類似構(gòu)造。在一個(gè)優(yōu)選方面，用塑料或塑料合金構(gòu)造固定元件的基本全部。由此，在一方面，散熱板與裝飾元件和/或反射器的導(dǎo)熱比在大約10:1至大約1000:1之間。例如，散熱板可為具有大于10W/m-K導(dǎo)熱性的金屬，并且塑料的裝飾和/或反射器具有小于lW/m-K的導(dǎo)熱性。
[0067]在一方面，可用導(dǎo)熱塑料構(gòu)造聚合物裝飾/反射器元件的一部分，從而幫助散熱。例如，導(dǎo)熱的聚合物裝飾的部分構(gòu)成少于50%的總材料量。在一方面，裝飾/元件的一部分是用導(dǎo)熱聚合物共同模制的(co-molded)、整體模制的(over-molded)、機(jī)械附接的(例如，通過卡扣、粘合劑或緊固件)。導(dǎo)熱聚合物部分(或其中的部分)可通常暴露于周圍環(huán)境。在一個(gè)實(shí)例中，提供了以導(dǎo)熱聚合物的一部分的方式設(shè)置在散熱板與周圍環(huán)境空氣之間的熱路徑，其中的長度、寬度和厚度滿足適于用在絕緣天花板中的射燈的任意必要要求，而與熱載荷無關(guān)，例如，甚至在2至4瓦熱載荷下。
[0068]在一方面，本照明設(shè)備包括延伸越過反射器橫向伸展的散熱板，該散熱板被集成在傳統(tǒng)弓I線框架基發(fā)射器封裝內(nèi)。這種散熱板優(yōu)選地包括基座以及一個(gè)或多個(gè)向外延伸的側(cè)壁部分，其中的側(cè)壁部分(一個(gè)或多個(gè))在不平行于基座的縱向軸線(或直徑)的方向上延伸。在一方面，基座部和側(cè)壁部分(一個(gè)或多個(gè))構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)L狀形狀布置。基座部可選擇地適于接收或支撐反射器的至少一部分和/或電氣部件和/或連接器、導(dǎo)線、跡線、和/或支架或其他附接/安裝元件，其中反射器被布置成用于反射由一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)射器發(fā)射的光。這個(gè)構(gòu)造允許減少需要的散熱片材料的量以及減少頂部余隙(overheadclearance)。
[0069]可使用其他側(cè)壁形狀，例如，通過彎曲側(cè)壁形成的形狀。這種彎曲可引起散熱板的側(cè)壁部分在與散熱板的基座部非共面(即，不平行于通過散熱板基座部能夠限定的平面)的方向(例如，向上)上延伸以形成適于接收反射器的至少一部分的杯形內(nèi)壁部，然后改變方向(例如，向下)以形成部分地或全部地包圍固定裝置/反射器的外壁部。可在伸出側(cè)壁的內(nèi)壁與固定裝置/反射器之間保持間隙以允許它們之間的空氣循環(huán)。
[0070]在一個(gè)實(shí)施方式中，散熱板的伸出部(一個(gè)或多個(gè))或側(cè)壁部分(一個(gè)或多個(gè))被布置成用于接觸反射器和/或包圍反射器和/或在反射器與散熱板之間形成殼體或腔。該腔可被構(gòu)造成用于容納電氣部件，比如鎮(zhèn)流器、電源、IC板、愛迪生插座、接線等。該腔可包括殼體。這種布置可通過將散熱板作為結(jié)構(gòu)支撐部件的使用將結(jié)構(gòu)支撐賦予整個(gè)照明設(shè)備、反射器和/或透鏡，并且簡化照明設(shè)備的設(shè)計(jì)和組裝。[0071]在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)可被附接至接合固定元件的結(jié)構(gòu)的照明設(shè)備以將照明設(shè)備相對于固定元件保持在位。在一些實(shí)施方式中，可抵靠固定元件偏置照明設(shè)備，例如，使得裝飾元件的凸緣部保持接觸(并迫使抵靠)固定元件的底部區(qū)域(例如，照明筒殼體的圓形末端)。例如，一些實(shí)施方式包括一個(gè)或多個(gè)彈簧保持器夾(有時(shí)稱為“雞爪”)，該彈簧保持器夾包括至少第一彈簧加載臂和第二彈簧加載臂(附接至裝飾元件)以及至少一個(gè)接合元件(附接至固定元件)，被彈簧偏壓而彼此遠(yuǎn)離(或朝向彼此)的第一彈簧加載臂和第二彈簧加載臂與接合元件的相對的側(cè)面接觸，從而產(chǎn)生將裝飾元件相對于固定元件保持在位的摩擦力，同時(shí)允許裝飾元件相對于固定元件移動(dòng)至不同位置。彈簧加載臂可被彈簧偏壓而彼此遠(yuǎn)離(例如，與總體上C形的接合元件的相對的側(cè)面接觸)，或者彈簧加載臂可被彈簧偏壓而朝向彼此(例如，與塊狀接合元件的相對的側(cè)面接觸)。在一些實(shí)施方式中，彈簧加載臂可在遠(yuǎn)端位置處具有掛鉤，該掛鉤可防止照明設(shè)備移動(dòng)遠(yuǎn)離固定元件時(shí)超過期望的極限位置(例如，保護(hù)照明設(shè)備不會(huì)從固定元件上脫落)。
[0072]部分中的至少一個(gè)可被構(gòu)造成用于結(jié)構(gòu)地支撐照明設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)部件，諸如透鏡和/或反射器，如下文進(jìn)一步討論的。在一方面，至少一個(gè)側(cè)壁部分基本上平行于照明設(shè)備的主軸線伸出(如由等分透鏡/反射器/裝飾的線所限定)。這種部分(一個(gè)或多個(gè))可直接接觸透鏡和/或反射器的外側(cè)表面，或者可用一個(gè)或多個(gè)中間材料支撐透鏡和/或反射器。
[0073]在另一方面，本公開的照明設(shè)備構(gòu)造用于消除整體金屬裝飾，使得該裝飾能夠用塑料制造。在這種構(gòu)造中，裝飾能夠從射燈主體移除。然后能夠用允許射燈主體與裝飾嵌套在一起的方式制成封裝，減少三分之一或更多的封裝高度，并因此減少封裝成本。此外，通過用塑料制造產(chǎn)品的大部分，可使用(或集成有)激進(jìn)的(aggressive) “一次卡扣”組裝特征，從而允許螺紋件和緊固件的顯著減少、總設(shè)備成本的相應(yīng)減少，以及組裝時(shí)間的減少。
[0074]在一些實(shí)施方式中，固定元件進(jìn)一步包括與照明設(shè)備上的電連接器接合的電連接器，例如，連接至固定元件的電連接器與連接至照明設(shè)備的電連接器互補(bǔ)(例如，固定元件可包括愛迪生插座，照明設(shè)備上的愛迪生插頭能夠被容納在該愛迪生插座中，固定元件可包括⑶24插座，照明設(shè)備上的⑶24銷能夠被容納在該⑶24插座中等)。
[0075]在一些實(shí)施方式(包括具有或不具有如上文所討論的任意特征的實(shí)施方式)中，散熱板的大部分或基本上全部與固定裝置間隔開，即，散熱板不與固定裝置或固定裝置的部件接觸。將散熱板設(shè)置有與固定裝置間隔開的側(cè)壁伸出部能夠允許空氣穿過和/或繞著側(cè)壁伸出部流動(dòng)。其他散熱元件可被附接至與固定裝置間隔開的側(cè)壁伸出部的外區(qū)域/邊緣或頂/底表面，以用于將較大表面積上方的熱量傳遞至包圍在固定裝置中的側(cè)壁部的周圍環(huán)境。
[0076]固定裝置可用任意合適的方式機(jī)械地附接至散熱板，例如，使用螺紋件或任意其他附接裝置。在一些實(shí)施方式中，例如，固定裝置(反射器/透鏡)和多個(gè)光發(fā)射器均被安裝在散熱板基座的第一側(cè)(例如，底側(cè))上。由此，在一些實(shí)施方式(包括具有或不具有如上文所討論的任意特征的實(shí)施方式)中，散熱板具有頂側(cè)和底側(cè)、布置在基座的底側(cè)上的多個(gè)光發(fā)射器，以及從基座的底側(cè)延伸的光混合室。根據(jù)本公開的任意照明設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)透鏡/反射器。在包括反射器和/或透鏡(或多個(gè)透鏡)的實(shí)施方式中可使用任意材料和形狀。透鏡可具有針對入射光的任意期望影響(或無影響)，諸如聚焦、漫射等等。在根據(jù)本公開的包括透鏡(或多個(gè)透鏡)的實(shí)施方式中，透鏡(或多個(gè)透鏡)可定位在任意合適的位置和方位。
[0077]在一個(gè)實(shí)施方式中，散熱板(單獨(dú)或與反射器/透鏡組合)可被構(gòu)造成用于被射燈筒接收。由此，本公開的照明設(shè)備提供將散熱板暴露至射燈筒內(nèi)側(cè)的空氣的能力。當(dāng)在這個(gè)構(gòu)造中將產(chǎn)生來自對流的微量熱傳遞(由于在射燈筒中停滯空氣的可能性)時(shí)，提供了一些對流。依賴于散熱板的發(fā)射率，散熱板還提供了用于輻射冷卻的機(jī)會(huì)。包括暴露的散熱板的照明設(shè)備將提供較低的總設(shè)備高度以安裝在中空筒中和/或合并在傾斜的天花板固定裝置中。本公開照明設(shè)備的任意或全部上述特征提供了在LED熱源與電源中電源自身產(chǎn)生的熱量之間的熱分隔。本公開的照明設(shè)備的任意或全部上述特征提供了來自對流和輻射的附加冷卻能力。
[0078]參考附圖和發(fā)明主題的以下詳細(xì)描述，能夠更充分地理解本發(fā)明主題。
[0079]圖1至圖6示出了根據(jù)本公開的多種散熱板構(gòu)造以及構(gòu)造有散熱板的照明設(shè)備。圖1A、圖1B和圖1C分別是散熱板20的立體圖、底部立體圖和側(cè)視立體圖。參考圖1A、圖1B和圖1C，散熱板20包括具有頂表面20a以及底表面20b的基座以及具有第一表面20d以及第二表面20c的單個(gè)側(cè)壁部20e，其中該第一表面鄰近基座的頂表面20a，該第二表面鄰近基座的底表面20b。從基座至伸出側(cè)壁的過渡(如所示)是總體上邊緣狀的過渡，形成L形的構(gòu)造?？墒褂闷渌Y(jié)構(gòu)和彎曲?；暮穸?從頂表面20a和底表面20b所測量的)可與伸出側(cè)壁的厚度(從第一表面20d和第二表面20c所測量)相同或不同。在一方面，側(cè)壁的橫截面厚度比基座厚度薄和/或具有從基座逐漸變細(xì)的厚度。
[0080]現(xiàn)參考圖1B和1C，散熱板具有布置了絕緣層29的跡線和/或焊接墊，并且該跡線和/或焊接墊構(gòu)造成用于接合與電接線25a關(guān)聯(lián)的LED12，這些焊接墊可以設(shè)置在基座底表面20b上。通過在底表面20b中的可選孔26穿過基座的頂側(cè)20a可設(shè)置連接至合適的電源或其他電路的電連接，開口的大小被設(shè)計(jì)成用于容納至少一個(gè)電導(dǎo)體(例如，導(dǎo)線)25a。替代性地，可圍繞基座確定接線線路。在一些實(shí)施方式中，發(fā)光二極管可安裝在第一電路板(“發(fā)光二極管電路板”)上，而能夠?qū)⒔涣骶€電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的電子電路可安裝在第二電路板(“驅(qū)動(dòng)電路板”)上，該直流電壓適于供應(yīng)至發(fā)光二極管。線電壓被供應(yīng)至電連接器并被傳遞至驅(qū)動(dòng)電路板，轉(zhuǎn)換成直流電壓的線電壓適于供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)電路板中的發(fā)光二極管，并且直流電壓被傳遞至發(fā)光二極管電路板，在發(fā)光二極管電路板中直流電壓進(jìn)而供應(yīng)至發(fā)光二極管。在一些實(shí)施方式中，第一電路板是金屬基電路板(MCPCB)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過一個(gè)或多個(gè)主動(dòng)或被動(dòng)的中間元件或設(shè)備選擇性地促進(jìn)多個(gè)固態(tài)發(fā)射器與散熱板之間的熱連通。雖然在圖中沒有示出，但導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱墊、石墨片熱管、熱電冷卻器、芯片級散熱板或本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的其他技術(shù)可被用于增加在光發(fā)生器和/或封裝與散熱板之間的熱耦接和/或在這些元件的部分或部件之間的熱耦接。在其他方面，照明設(shè)備構(gòu)造成不使用導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱片、石墨片以減少設(shè)備的總體成本。
[0081]圖2和圖3分別是替代性實(shí)施方式的散熱板21和22的立體圖，該散熱板分別具有基座，基座具有頂表面21a和底表面21b、220b，替代性實(shí)施方式的散熱板分別具有多個(gè)伸出側(cè)壁2Ic、22c,伸出側(cè)壁具有第一表面和第二表面,第一表面和第二表面分別鄰近基座的頂表面和基座的底表面?？衫缤ㄟ^漸進(jìn)的沖模成形、沖壓一個(gè)或多個(gè)材料片(或者不同尺寸或延伸的分段)以構(gòu)成坯料并將坯料成形(例如，彎曲)以達(dá)成期望形狀的方式來形成散熱板20、21和22。側(cè)壁部分(一個(gè)或多個(gè))可包括基本連續(xù)的單個(gè)側(cè)壁或多個(gè)連接的側(cè)壁，例如，多個(gè)空間分隔的側(cè)壁分段或多個(gè)分段。在一方面，多個(gè)空間分隔的伸出側(cè)壁從散熱板的中央基座部向外延伸并且延伸越過固定裝置的反射器元件的周向邊緣?？墒褂蒙岚宓娜我夂线m數(shù)量的側(cè)壁部或分段。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)置在散熱板中的側(cè)壁部或分段的數(shù)量包括至少一個(gè)(“L形”)，但可被構(gòu)造成具有2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)或更多?？稍O(shè)置奇數(shù)個(gè)或偶數(shù)個(gè)側(cè)壁部或分段。伸出側(cè)壁可為相等的或不等的尺寸，并且可取決于所產(chǎn)生固態(tài)照明設(shè)備的設(shè)計(jì)及操作標(biāo)準(zhǔn)可以對稱地布置或非對稱地布置。
[0082]圖4和圖5分別是替代性實(shí)施方式的散熱板210和220，這些散熱板分別具有總體上環(huán)形的基座，基座分別具有頂表面210a、220a和底表面210b、220b，散熱板分別具有伸出側(cè)壁部210c、220c,伸出側(cè)壁部具有第一表面和第二表面,第一表面和第二表面分別鄰近基座頂表面和基座底表面。側(cè)壁部分210c、220c可獨(dú)立地是任意長度,優(yōu)選地是適于照明設(shè)備的長度?？捎媒嵌葟澢蚧⌒螐澢尚蝹?cè)壁部。側(cè)壁部可關(guān)于基座對稱地布置或非對稱地布置。從基座任何一個(gè)表面至側(cè)壁部的過渡可以是邊緣狀的或倒圓的?？衫缤ㄟ^依次的沖模成形、或沖壓一個(gè)或多個(gè)金屬片(或者不同尺寸或延伸的分段)以形成坯料并將坯料成形(例如，彎曲)以達(dá)成期望形狀的方式而形成散熱板210和220。
[0083]圖6是參照驅(qū)動(dòng)子組件/反射器170以及裝飾160布置的具有圖3的散熱板22的照明設(shè)備固定裝置30的截面圖。
[0084]圖7是參照驅(qū)動(dòng)子組件/反射器170以及裝飾160布置的具有與圖2類似的散熱板23的照明設(shè)備固定裝置40的截面圖，該散熱板具有為電子器件(例如，接線盒)構(gòu)造的至少一個(gè)殼體23g。
[0085]圖8是參照驅(qū)動(dòng)子組件/反射器170以及裝飾160布置的具有與圖1類似的散熱板24的照明設(shè)備固定裝置50的截面圖，該散熱板具有單個(gè)殼體24g。可例如通過依次的沖模成形、沖壓一個(gè)或多個(gè)金屬片(或者不同尺寸或延伸的分段)以形成坯料并將坯料成形(例如，彎曲)以達(dá)成期望形狀的方式而形成散熱板22、23和24?？梢允墙饘俳Y(jié)構(gòu)或非金屬結(jié)構(gòu)的殼體23g和24g可被焊接至或粘接至散熱板。
[0086]圖9是具有成形的散熱板250的照明設(shè)備固定裝置60的截面圖，該散熱板具有頂表面250a和底表面250b，其中板250關(guān)于驅(qū)動(dòng)子組件/反射器170以及裝飾160非對稱地布置。板27的形狀可符合照明設(shè)備驅(qū)動(dòng)子組件/反射器170的外周邊和/或照明設(shè)備的裝飾160部件的外周邊。
[0087]圖10是實(shí)例低成本照明設(shè)備200的分解立體圖，該照明設(shè)備具有與多個(gè)LED結(jié)合的如本公開的散熱板實(shí)施方式。照明設(shè)備200包括沿著主軸線對齊的驅(qū)動(dòng)子組件201、非金屬裝飾子組件202以及混合室子組件203。示出的照明設(shè)備200具有散熱板290，該散熱板具有單個(gè)側(cè)壁伸出部290a(該伸出部可獨(dú)立地具有任意合適的外區(qū)域或多個(gè)區(qū)域)以及布置在驅(qū)動(dòng)子組件201與裝飾子組件202之間或布置在任意其他合適位置處的一個(gè)或多個(gè)間隔元件(每個(gè)間隔元件均具有任意合適的形狀和尺寸)。散熱板290可被用在圖1A、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和/或圖9中描述的任意散熱板替換。
[0088]示出的圖10的照明設(shè)備200具有示例性彈簧保持器夾，每個(gè)彈簧保持器夾均包括第一和第二彈簧加載臂222，該彈簧加載臂能夠接合在安裝在固定裝置上的對應(yīng)接合元件中，照明設(shè)備200定位在該固定裝置中。每對第一和第二彈簧加載臂222均可被彈簧偏壓彼此遠(yuǎn)離而接觸對應(yīng)接合元件的相對的側(cè)面，產(chǎn)生將照明設(shè)備200保持在相對于固定裝置的位置中的摩擦力，同時(shí)允許照明設(shè)備200被移動(dòng)至相對于固定裝置的不同位置?？商娲兀谝缓偷诙椈杉虞d臂222可被彈簧偏壓朝向彼此而接觸對應(yīng)接合元件的相對的側(cè)面，因此類似地產(chǎn)生將照明設(shè)備200保持在相對于固定裝置的位置中的摩擦力，同時(shí)允許照明設(shè)備200被移動(dòng)至相對于固定裝置的不同位置。除彈簧保持器夾外，照明設(shè)備可包括任意其他合適的可調(diào)整保持結(jié)構(gòu)。
[0089]組裝照明設(shè)備200的過程可包括:將混合室子組件203放置在組裝夾具中，將裝飾子組件202放置在組裝夾具中，將發(fā)光二極管板導(dǎo)線214焊接至驅(qū)動(dòng)電路板205，將任意散熱板和/或間隔元件放置在裝飾子組件202上或裝飾子組件中(和/或?qū)㈤g隔元件附接至驅(qū)動(dòng)子組件201)，將驅(qū)動(dòng)子組件201放置在組裝夾具中，經(jīng)過設(shè)置在驅(qū)動(dòng)子組件201中的開口、經(jīng)過設(shè)置在散熱板290中的對應(yīng)開口、經(jīng)過設(shè)置在裝飾子組件202中的對應(yīng)開口將螺紋件226插入設(shè)置混合室子組件203中的對應(yīng)孔內(nèi)，并且擰緊螺紋件226。如所示，散熱板附接至裝飾子組件202的上表面，和/或附接至驅(qū)動(dòng)子組件201的下表面。必要時(shí)，螺紋孔覆蓋件224可被插入驅(qū)動(dòng)子組件201中的開口內(nèi)以覆蓋螺紋件且在驅(qū)動(dòng)子組件201上提供光滑表面。除螺紋件外，可使用任何其他的連接元件，例如，螺母和螺栓組合、彈簧夾、鉚釘、粘合劑等等。
[0090]圖11是具有與多個(gè)LED結(jié)合的散熱板290的替代性示例性低成本照明設(shè)備300的立體圖。照明設(shè)備300包括沿著主軸線A對齊的驅(qū)動(dòng)子組件111、非金屬裝飾子組件302，以及三個(gè)間隔元件113 (三個(gè)間隔元件113僅有兩個(gè)在圖11中可見)。在一方面，裝飾子組件302的至少50% (重量/重量或體積/體積)是塑料、或至少約60%是塑料、或至少約70%是塑料、或至少約80%是塑料，或至少大約90%是塑料。在一方面，裝飾子組件302是基本上100%是塑料。散熱板290具有與縱向軸線B總體上在同一平面內(nèi)的基座和從軸線B總體上垂直伸出的伸出側(cè)壁290b。如果使用多個(gè)側(cè)壁伸出部，兩個(gè)或多個(gè)伸出部可相對于基座的縱向軸線以相反的方向伸出。散熱板290可在長度上延伸以與裝飾子組件302的部分熱耦接，例如暴露于周圍環(huán)境的部分。散熱板290可被用在圖1A、圖2、圖3、圖4、圖
5、圖6、圖7、圖8和/或圖9中描述的任意散熱板替換。
[0091]圖12是具有散熱板410(類似于在圖4中所示的散熱板)的替代性示例性低成本照明設(shè)備400的立體圖，該散熱板具有總體上環(huán)形的基座和伸出的側(cè)壁伸出部410c，該基座具有頂表面410a (基座)，該伸出的側(cè)壁具有第一表面和第二表面,該第一表面和第二表面分別鄰近基座頂表面和基座底表面。側(cè)壁伸出部410c可獨(dú)立地是任意長度，優(yōu)選地是適于照明設(shè)備的長度，和/或是到達(dá)裝飾的裝飾子組件402的環(huán)形裝飾490的長度?？捎门c裝飾形狀相應(yīng)的環(huán)形彎曲或弧形彎曲成形側(cè)壁部。側(cè)壁部可關(guān)于基座對稱地布置或非對稱地布置。從基座任意表面至側(cè)壁部的過渡可為邊緣形或圓的?？衫缤ㄟ^依次的沖模成形、沖壓一個(gè)或多個(gè)金屬片(或者不同尺寸或延伸的分段)以形成坯料并將坯料定成形(例如，彎曲)以達(dá)成期望形狀的方式形成散熱板410a以及伸出部410c。塑料模制工藝可被用于構(gòu)造具有盤410和側(cè)壁伸出部410c的裝飾子組件402，例如，通過共同模制或整體模制。還可將裝飾子組件402組裝至散熱板410和/或伸出部410c?？山?jīng)過散熱板410的頂側(cè)通過在底表面中的孔26接近多個(gè)LED(未示出)。在一方面，裝飾子組件402至少50% (重量/重量或體積/體積)是塑料、或至少60%是塑料、或至少約70%是塑料、或至少約80%是塑料、或至少大約90%是塑料。在一方面，裝飾子組件402基本上100%是塑料。
[0092]在圖12示出的構(gòu)造中，側(cè)壁伸出部410c起從裝飾子組件402至周圍環(huán)境的導(dǎo)熱路徑的作用。可使用側(cè)壁伸出部410c的其他布置，諸如線、條、帶、連接的點(diǎn)/島、“蜘蛛網(wǎng)”布置等。側(cè)壁伸出部410c的尺寸(包括厚度)、寬度、長度、形狀、材料以及構(gòu)造可從示出在圖12中的尺寸(包括厚度)、寬度、長度、形狀、材料以及構(gòu)造產(chǎn)生變化。側(cè)壁伸出部410c可與附加導(dǎo)熱元件構(gòu)造在一起，每個(gè)附加導(dǎo)熱元件或可布置在裝飾子組件402的任意表面上，或可與子組件共同模制或整體模制。在一方面，側(cè)壁伸出部410c至少一部分為金屬、導(dǎo)電塑料或它們的組合。側(cè)壁伸出部410c (或其他導(dǎo)熱元件)可替代性地被機(jī)械附接和/或粘附結(jié)合至裝飾子組件402。側(cè)壁伸出部410c(或其他導(dǎo)熱元件)可為金屬或?qū)崴芰?，或者為金屬電鍍、金屬噴濺或金屬嵌入的塑料，該側(cè)壁伸出部可以任意樣式形成在裝飾子組件402上。在一方面，側(cè)壁伸出部410c(或其他導(dǎo)熱元件)被構(gòu)造成用于在熱傳遞基板410與外側(cè)(或周圍)環(huán)境空氣之間提供熱路徑，例如通過與裝飾子組件402的環(huán)形邊緣490耦接(如在492處所示，整體地或通過組裝)，使得低成本照明設(shè)備滿足射燈的某些要求，例如，用在絕緣天花板中的射燈。裝飾子組件402的環(huán)形邊緣490可為金屬、導(dǎo)電塑料、金屬電鍍塑料、金屬噴濺塑料、金屬箔鍍層或金屬嵌入塑料。裝飾子組件402可被圖1A、圖
2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和/或圖9中描述的任意散熱板替代。
[0093]圖13是包括圖12的散熱板410的示例性低成本照明設(shè)備500的立體圖，示出了進(jìn)一步組裝的狀態(tài)，該照明設(shè)備包括沿著主軸線A對齊的驅(qū)動(dòng)子組件201、裝飾子組件402、并且包括安裝硬件，例如，第一和第二彈簧加載臂222以及用于固定至設(shè)備的相關(guān)附接元件。在一方面，裝飾子組件402至少50% (重量/重量或體積/體積)是塑料、或至少60%是塑料、或至少約70%是塑料、或至少約80%是塑料、或至少大約90%是塑料。在一方面，裝飾子組件402基本上100%是塑料。如上文所述，側(cè)壁伸出部410c(或其他導(dǎo)熱元件)圍繞裝飾子組件402構(gòu)造。在設(shè)備500中也可使用間隔元件113 (如在圖11中所示及所描述的)。
[0094]可以任意其他合適的方式組裝照明設(shè)備200、300和500，以及其中的部件。在一個(gè)實(shí)施方式中，如上所討論，裝飾子組件由塑料或塑料合金構(gòu)成。在一方面，裝飾子組件完全地由塑料或塑料合金構(gòu)成。塑料或塑料裝飾的一部分可為導(dǎo)熱塑料，例如，具有大約0.2W/mK至大約10W/mK的導(dǎo)熱性或更大導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱塑料。
[0095]可集成這里描述的照明設(shè)備的任意兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分。這里描述的照明設(shè)備的任意結(jié)構(gòu)部分可設(shè)置在兩個(gè)或多個(gè)部分中(部分可以以任意已知的方式保持在一起，例如，通過粘合劑、螺紋件、螺栓、鉚釘、卡釘、卡扣、等等)。
[0096]可以理解的是，在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的散熱板的尺寸(包括厚度)、形狀和構(gòu)造可不同于這里描述的設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過沖壓一個(gè)或多個(gè)金屬片(或者不同尺寸或延伸的分段)以形成坯料并將坯料成形(例如，彎曲)以達(dá)成期望形狀的方式可構(gòu)成至少三個(gè)同軸的側(cè)壁部，該側(cè)壁部優(yōu)選地包括孔以促進(jìn)空氣循環(huán)。
[0097]本公開可應(yīng)用于能夠合并所述熱傳遞結(jié)構(gòu)的任意尺寸或形狀的照明設(shè)備，該照明設(shè)備包括泛光燈、聚光燈和全部其他一般住宅或商業(yè)照明產(chǎn)品。散熱板元件、非金屬的裝飾/反射器組件和本公開披露的低成本照明設(shè)備總體上能夠應(yīng)用于各種存在的照明封裝，例如，由Cree公司制造的CR6、LR4和LR6射燈，XLamp燈具產(chǎn)品XM_L、ML-B, ML-E, MP-LEesyWhite、MX-3、MX-6、XP-G, XP-E, XP-C, MC-E, XR-E, XR-C 和 XR LED 封裝。
[0098]此外，雖然已參考元件的具體組合示出了本公開的某些實(shí)施方式，但在不背離本公開的教導(dǎo)的前提下還能夠提供各種其他組合。因此，本公開不應(yīng)該被解釋為限制于這里描述的并且在附圖中示出的具體示例性實(shí)施方式，而應(yīng)被解釋為還可包含多種示出實(shí)施方式的元件的組合以及多種示出實(shí)施方式的方面的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)照明設(shè)備，包括: 多個(gè)固態(tài)發(fā)射器；以及 由導(dǎo)熱材料制成的散熱板，所述散熱板具有與所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器熱連通的基座以及從所述基座伸出的至少一個(gè)側(cè)壁； 其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器提供基于施加的操作電流與電壓的熱載荷，所述散熱板將所述熱載荷的一部分消散至周圍空氣環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約110流明每瓦至大約170流明每瓦提供大約700流明至大約800流明的總光度，提供大約2500K至2900K的相關(guān)色溫以及大于或等于90的顯色指數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約140流明每瓦提供大約750流明的總光度，提供大約2700K的相關(guān)色溫以及大于或等于90的顯色指數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，由所述多個(gè)固態(tài)照明發(fā)射器提供的所述熱載荷不大于5瓦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板基本上將所述熱載荷的全部消散至周圍空氣環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括基本非金屬的裝飾元件和基本上非金屬的反射器中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述裝飾元件和所述反射器的導(dǎo)熱性小于 lW/m-K。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述裝飾元件和所述反射器的導(dǎo)熱性小于lW/m-K,并且所述散熱板的導(dǎo)熱性大于10W/m-K。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述裝飾元件和/或所述反射器的至少一部分是導(dǎo)熱塑料的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括熱路徑，所述熱路徑位于所述散熱板、所述裝飾元件和/或所述反射器與周圍環(huán)境之間，所述熱路徑包括與所述散熱板熱連通的金屬和/或?qū)崴芰稀?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板與所述至少一個(gè)裝飾元件和/或所述反射器的導(dǎo)熱性比率在大約10:1至大約1000:1之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述照明設(shè)備沒有石墨散熱器和/或?qū)衢g隙墊。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板能夠在大約35攝氏度的周圍空氣環(huán)境中消散至少大約2瓦，同時(shí)將所述固態(tài)發(fā)射器的結(jié)溫保持在大約95攝氏度或以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板的尺寸被設(shè)計(jì)成用于安裝在射燈筒組件內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)側(cè)壁從所述基座的縱向軸線基本上非平行地伸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)側(cè)壁基本上平行于所述照明設(shè)備的主軸線伸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述基座部分與至少一個(gè)部分形成L形形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器是數(shù)量為至少5個(gè)的芯片級固態(tài)發(fā)射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器是數(shù)量為至少20個(gè)的芯片級固態(tài)發(fā)射器。
20.—種固態(tài)照明設(shè)備,包括: 多個(gè)固態(tài)發(fā)射器，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約110流明每瓦至大約170流明每瓦提供大約700流明至大約800流明的總光度，提供大約2500K至大約2900K的相關(guān)色溫以及大于或等于90的顯色指數(shù)，并且產(chǎn)生不大于大約5瓦的熱載荷； 由導(dǎo)熱材料制成的散熱板，所述散熱板具有與所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器熱連通的基座以及沿非平行于所述基座的縱向軸線的方向上伸出的至少一個(gè)側(cè)壁；并且 其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器基于施加的操作電流與電壓產(chǎn)生小于大約5瓦的總熱載荷，所述散熱板將所述熱載荷的一部分消散至周圍空氣環(huán)境。
21.根據(jù)權(quán)利要求20 所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)固態(tài)發(fā)射器以大約140流明每瓦提供大約750流明的總光度，提供大約2700K的相關(guān)色溫以及大于或等于90的顯色指數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括裝飾元件和反射器中的至少一個(gè)，所述裝飾元件和/或所述反射器具有比所述散熱板小的導(dǎo)熱性。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述基座部分與所述至少一個(gè)側(cè)壁部分形成適于接收所述反射器的至少一部分的L形形狀。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)側(cè)壁部分包括多個(gè)空間分隔的側(cè)壁部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述基座部分包括至少一個(gè)孔，所述至少一個(gè)孔被構(gòu)造成用于接收至少一個(gè)電導(dǎo)體，所述至少一個(gè)電導(dǎo)體能夠操作地連接至所述至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)照明設(shè)備，所述散熱板基本上將所述熱載荷的全部消散至周圍空氣環(huán)境。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，裝飾元件和反射器中的至少一個(gè)是基本塑料結(jié)構(gòu)的。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述裝飾元件和所述反射器構(gòu)造成彼此卡扣組合在一起的組件。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述裝飾元件和/或所述反射器的至少一部分為導(dǎo)熱塑料的。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括熱路徑，所述熱路徑位于所述散熱板和/或所述裝飾元件和/或所述反射器與周圍環(huán)境之間，所述熱路徑包括與所述散熱板熱連通的金屬和/或?qū)崴芰稀?br> 31.一種固態(tài)照明設(shè)備，包括:多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器；所述多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器以大約I1流明每瓦至大約170流明每瓦提供大約700流明至大約800流明的總光度，并且產(chǎn)生不大于約5瓦的熱載荷；以及 設(shè)備級散熱板，所述設(shè)備級散熱板與所述多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器熱連通，所述設(shè)備級散熱板具有基座以及基本上非平行于所述基座的縱向軸線伸出的至少一個(gè)側(cè)壁部分，所述散熱板將所述熱載荷的至少一部分消散至周圍空氣環(huán)境，所述設(shè)備級散熱板具有至少1W/m-K的導(dǎo)熱性。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器以大約140流明每瓦提供大約750流明的總光度。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述多個(gè)芯片級固態(tài)發(fā)射器提供大約2500K至大約2900K的相關(guān)色溫以及大于或等于90的顯色指數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括裝飾元件和反射器中的至少一個(gè)，所述裝飾元件和/或反射器具有小于lW/m-K的導(dǎo)熱性。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，向外伸出的側(cè)壁部分中的至少一個(gè)在與所述基座的縱向軸線非平行的方向上。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括沉積在金屬板上的介電層和至少一個(gè)電跡線，以將完整電路提供給所述散熱板。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板的至少一部分結(jié)構(gòu)地支撐與固態(tài)照明設(shè)備關(guān)聯(lián)的透鏡和/或反射器和/或固定裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，進(jìn)一步包括耦接至所述散熱板的至少一部分的殼體，所述殼體被構(gòu)造成用于容納以下中的至少一個(gè):鎮(zhèn)流器、電路驅(qū)動(dòng)器、PCB板、螺紋基座連接器、電氣插頭連接器以及至少一個(gè)接線柱，所述至少一個(gè)接線柱適于壓縮地保持電導(dǎo)體或電流源元件。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的固態(tài)照明設(shè)備，其中，所述散熱板基本上將所述熱載荷的全部消散至周圍空氣環(huán)境。
【文檔編號】F21Y101/02GK104040247SQ201280062731
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月19日
【發(fā)明者】保羅·肯尼思·皮克卡德, 尼古拉斯·W·梅登多爾普, 邁克爾·詹姆斯·哈里斯, 詹姆斯·邁克爾·萊 申請人:克利公司