專利名稱：大功率led格柵燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于照明的格柵燈，尤其涉及以大功率、高亮度白光發(fā)光二極管(LED)作為照明光源的格柵燈。本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自1882年愛(ài)迪生發(fā)明電燈以來(lái)，人造照明光源經(jīng)歷了白熾燈、霓虹燈和氣體放電燈三個(gè)階段。白熾燈的光效低，壽命短。目前大量使用的熒光燈光源的特點(diǎn)是光效高，平均45～100lm/W，一般可達(dá)60lm/W；光色好，光線柔和，發(fā)光面積大，亮度低，沒(méi)有強(qiáng)烈眩光；壽命長(zhǎng)，約在10000小時(shí)左右。熒光燈光源的不足之處在于顯色性差；點(diǎn)燃啟動(dòng)慢，通電后約3～5秒才能發(fā)光，且有頻閃效應(yīng)；功率因數(shù)低，一般為0.5；受環(huán)境溫度和電壓變化影響大。此外熒光燈光源含有有毒的汞，對(duì)環(huán)境可能會(huì)造成一定的危害，并不是理想的光源。
近年來(lái)，隨著LED科學(xué)研究不斷發(fā)展和芯片工藝生產(chǎn)水平不斷提升，大功率LED封裝技術(shù)逐漸成熟，LED發(fā)光效率得以大大提高，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓寬。LED是一種外形尺寸較小的半導(dǎo)體器件，具有尺寸小、壽命長(zhǎng)、無(wú)汞無(wú)毒、無(wú)電磁污染、無(wú)有害射線、功率要求低、發(fā)光效率高、初始驅(qū)動(dòng)特性良好、耐振動(dòng)性能高、反復(fù)電力開(kāi)關(guān)耐受性好、不要充氣、不要密封等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前1W白光LED的批量產(chǎn)品的光效指標(biāo)已經(jīng)超過(guò)60lm/W，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使LED極有可能取代白熾燈、熒光燈成為新一代固體照明光源。
LED為冷光源，其發(fā)光原理是電子經(jīng)過(guò)復(fù)合直接發(fā)出光子，不需要熱的過(guò)程。但是，LED將電能轉(zhuǎn)為光能的效率并非100％，在發(fā)光的同時(shí)也會(huì)伴隨熱量，而且，對(duì)于大功率和多個(gè)LED應(yīng)用的場(chǎng)合，熱量會(huì)積少成多。如果熱量得不到充分散發(fā)，LED內(nèi)部構(gòu)件將因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，該應(yīng)力可導(dǎo)致LED故障，其效率急劇下降，過(guò)高的溫度會(huì)縮短甚至終止LED使用壽命。因此，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及散熱技術(shù)研究是LED用作光源必須考慮的重要技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種采用大功率、高亮度發(fā)光二極管(LED)作為照明光源的格柵燈，旨在取代傳統(tǒng)照明光源的格柵燈。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是大功率LED格柵燈，包括外殼、底盤(pán)、燈罩、發(fā)光組件和供電電源，其中，所述發(fā)光組件是以大功率發(fā)光二極管作為光源的發(fā)光二極管組件，所述供電電源是低壓恒流電源。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)解決方案是上述的大功率LED格柵燈，其中，所述發(fā)光二極管組件的主體是高熱導(dǎo)率的鋁型材散熱器，發(fā)光二極管利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板上，印刷電路板也是采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹粘接固定在散熱器上面。
再進(jìn)一步地，上述的大功率LED格柵燈，其中，所述發(fā)光二極管組件的出光口，配置有圓拱形的漫反射透光膜，使發(fā)光二極管發(fā)出的比較刺眼強(qiáng)烈眩光的點(diǎn)光源變成光線柔和的面光源。
再進(jìn)一步地，上述的大功率LED格柵燈，其中，所述發(fā)光二極管組件的數(shù)量為1～5組，每組發(fā)光二極管組件上面并排布置4～20只功率為1W～5W的大功率發(fā)光二極管，發(fā)光二極管配置的總數(shù)量可以根據(jù)總的光通量要求加以調(diào)整。
更進(jìn)一步地，上述的大功率LED格柵燈，其中，該格柵燈的燈罩采用薄板金屬材料制作而成，出光面經(jīng)過(guò)拋光處理；該格柵燈的外接電源是交流市電，交流市電經(jīng)過(guò)整流和變換成為低壓直流電源，向發(fā)光二極管組件提供安全范圍內(nèi)的低壓直流恒流電流。
這樣，本實(shí)用新型便提供出一種采用大功率、高亮度發(fā)光二極管作為照明光源的格柵燈。與現(xiàn)有格柵燈相比，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)(1)這種LED格柵燈部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，裝配方便。其外殼結(jié)構(gòu)材料和尺寸可以沿用市場(chǎng)上大量流行的以熒光燈為照明光源的格柵燈外殼，可以利用傳統(tǒng)格柵燈的燈盤(pán)進(jìn)行改裝，與傳統(tǒng)的格柵燈通用和互換；(2)采用大功率、高亮度發(fā)光二極管(LED)作為照明光源，能夠多組件、多顆LED進(jìn)行合理組合，以獲取足夠的光通量；(3)發(fā)光二極管組件的主體是鋁質(zhì)型材散熱器，發(fā)光二極管利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板上，鋁基印刷電路板與散熱器之間同樣采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹，LED產(chǎn)生的熱量能夠順利散逸；(4)可以直接使用日常交流市電，交流市電經(jīng)過(guò)整流變換形成低壓直流電源，LED組件由變換后獲得的在安全范圍內(nèi)的低壓直流電源恒流供電，耗電量少，節(jié)能效果顯著，且發(fā)光平穩(wěn)、無(wú)頻閃、不含近紅外線和紫外線。而且，LED出光口可配置漫反射透光膜，有效消除照明眩光，反射率好。
圖1是格柵燈主體部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是發(fā)光二極管組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2沿A-A方向的右視圖。
圖中1-燈罩，2-底盤(pán)，3-發(fā)光二極管組件，4-低壓電源，5-外殼，6-加強(qiáng)筋，7-散熱器，8-LED，9-印刷電路板，10-透光膜，11-支架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖詳述本實(shí)用新型技術(shù)方案。
如圖1所示，大功率LED格柵燈，包括外殼5、底盤(pán)2、燈罩1、發(fā)光組件3和供電電源4，發(fā)光組件是以大功率發(fā)光二極管作為光源的發(fā)光二極管組件，所述供電電源是低壓恒流電源。為了使新型LED格柵燈的方便通用與互換，外殼5的結(jié)構(gòu)材料和尺寸可以沿用市場(chǎng)上大量流行的以熒光燈為照明光源的格柵燈，也可根據(jù)實(shí)際需要利用傳統(tǒng)的燈盤(pán)進(jìn)行改裝。燈罩1采用薄板金屬材料，例如鋁或者不銹鋼薄板沖制，其出光的一面需要作拋光處理，以高效率地反射光線，提高格柵燈的照明效果。底盤(pán)2用來(lái)固定發(fā)光二極管照明光源組件和低壓恒流電源等部件，也作為安裝的基座，集成配置大功率、高亮度白光發(fā)光二極管作為照明光源。當(dāng)格柵燈的幾何尺寸較大時(shí)，可以在燈罩1的外側(cè)設(shè)置加強(qiáng)筋6，在結(jié)構(gòu)上起到加強(qiáng)作用。
發(fā)光二極管組件3的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示。其主體部分是高熱導(dǎo)率的鋁型材散熱器7，發(fā)光二極管8利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板9上；為了獲取良好的導(dǎo)熱性能，印刷電路板9也是采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹粘接固定在散熱器7上面。由于發(fā)光二極管是一個(gè)點(diǎn)光源，直接照明眩光強(qiáng)烈、非常刺眼，因而在發(fā)光二極管組件3的出光口部位配置漫反射透光膜10，散熱器7兩端的支架11將透光膜10固定成圓拱形狀，使得LED點(diǎn)光源變成光線柔和的面光源。
根據(jù)實(shí)用應(yīng)用的需要，每只大功率LED格柵燈所使用的發(fā)光二極管組件的數(shù)量可以不同，通常為1～5組。而且，每組發(fā)光二極管組件上面并排布置的LED的數(shù)量也可以不等，通常為4～20只。目前，大功率LED的功率為1W～5W，配置時(shí)，LED的總數(shù)量需根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的總的光通量要求加以適當(dāng)調(diào)整。
傳統(tǒng)的格柵燈通常使用三支20W左右的熒光燈管作為照明光源，熒光燈光源光效高，平均45～100lm/W，一般可達(dá)60lm/W，總的光通量達(dá)到數(shù)千流明。為了獲取足夠的光通量，本例實(shí)用新型采用三組發(fā)光二極管組件，每一個(gè)組件配置9～16只、整個(gè)格柵燈使用36～48只1W的發(fā)光二極管。當(dāng)然，發(fā)光二極管組件也可以配置3W或5W的發(fā)光二極管，但格柵燈中配置的LED的總數(shù)量需要有針對(duì)性地調(diào)整。
本實(shí)用新型格柵燈可以直接使用220V、50Hz的日常交流市電作為外接電源。交流市電經(jīng)過(guò)整流變換成為低壓直流電源，再形成低壓恒流，進(jìn)而饋送到發(fā)光二極管組件。對(duì)于恒流電源，供1W發(fā)光二極管的工作電流約350mA，供3W發(fā)光二極管的工作電流約700mA，而供5W發(fā)光二極管的工作電流約1000mA。每個(gè)發(fā)光二極管組件均由在安全范圍內(nèi)的低壓直流恒流供電，在安全電壓內(nèi)，通常每一個(gè)恒流電源最多可以供10只發(fā)光二極管。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)格柵燈配置的LED的總數(shù)量來(lái)配備低壓恒流電源的數(shù)量。
本實(shí)用新型大功率LED格柵燈試用結(jié)果表明，該產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)，工作電壓低、耗電量少，節(jié)能效果顯著；結(jié)構(gòu)合理，裝配、安裝方便，適用于商場(chǎng)、辦公大樓、娛樂(lè)場(chǎng)所等公共場(chǎng)所以及家庭用的局部或集中照明，應(yīng)用前景非常廣闊。
權(quán)利要求1.大功率LED格柵燈，包括外殼、底盤(pán)、燈罩、發(fā)光組件和供電電源，其特征在于所述發(fā)光組件是以大功率發(fā)光二極管作為光源的發(fā)光二極管組件，所述供電電源是低壓恒流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED格柵燈，其特征在于所述發(fā)光二極管組件的主體是高熱導(dǎo)率的鋁型材散熱器，發(fā)光二極管利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板上，印刷電路板也是采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹粘接固定在散熱器上面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率LED格柵燈，其特征在于所述發(fā)光二極管組件的出光口，配置有圓拱形的漫反射透光膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED格柵燈，其特征在于所述發(fā)光二極管組件的數(shù)量為1～5組，每組發(fā)光二極管組件上面并排布置4～20只大功率發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED格柵燈，其特征在于該格柵燈的燈罩采用薄板金屬材料制作而成，出光面經(jīng)過(guò)拋光處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED格柵燈，其特征在于所述大功率發(fā)光二極管是功率為1W～5W的發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED格柵燈，其特征在于該格柵燈的外接電源是交流市電，交流市電經(jīng)過(guò)整流和變換成為低壓直流電源，向發(fā)光二極管組件提供安全范圍內(nèi)的低壓直流恒流電流。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種大功率LED格柵燈。它包括外殼、底盤(pán)、燈罩、以大功率LED作為光源的發(fā)光二極管組件，以及相應(yīng)的低壓恒流電源。發(fā)光二極管組件的主體是高熱導(dǎo)率的鋁型材散熱器，發(fā)光二極管利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板上，印刷電路板也是采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹粘接固定在散熱器上面；發(fā)光二極管組件的出光口，配置有圓拱形的漫反射透光膜，使得LED點(diǎn)光源變成光線柔和的面光源。該產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)，工作電壓低、耗電量少，節(jié)能效果顯著；結(jié)構(gòu)合理，裝配、安裝方便；適用于商場(chǎng)、辦公大樓、娛樂(lè)場(chǎng)所等公共場(chǎng)所以及家庭用的局部或集中照明，應(yīng)用前景非常廣闊。
文檔編號(hào)F21V29/00GK2908987SQ20062007374
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者梁秉文, 金忠良, 花醒飛 申請(qǐng)人:南京漢德森科技股份有限公司