專利名稱：大功率發(fā)光二極管臺燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及臺燈，尤其涉及以大功率、高亮度發(fā)光二極管(LED)作為照明光源的臺燈。
背景技術(shù)：
自1882年愛迪生發(fā)明電燈以來，人造照明光源經(jīng)歷了白熾燈、霓虹燈和氣體放電燈三個階段，近幾年來正向以半導(dǎo)體作為照明光源第四個階段發(fā)展。其中，發(fā)光二極管LED是人們探索半導(dǎo)體照明光源的一個主要研究方向。
從結(jié)構(gòu)上看，LED是一種外形很小的半導(dǎo)體器件，當(dāng)電流通過它時能夠發(fā)出各種顏色的光線。顏色主要取決于LED芯片發(fā)光成分的化學(xué)組成，根據(jù)需要可以調(diào)配成白光或其它各種有色光。由于LED具有尺寸小、壽命長、功率要求低、發(fā)光效率高、初始驅(qū)動特性良好、耐振動性能高、反復(fù)電力開關(guān)耐受性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，專家預(yù)言在21世紀(jì)以LED為代表的半導(dǎo)體照明有可能取代白熾燈、熒光燈成為新型固體照明光源。
雖然LED比現(xiàn)有技術(shù)中的光源更為有效，但是它在將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈺r效率并非100％，轉(zhuǎn)變過程中，LED小片會產(chǎn)生大量熱。如果熱量不充分散發(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。所以，采用怎樣的散熱片或散熱裝置是LED用作光源必須考慮的重要技術(shù)問題。隨著大功率、高亮度LED的出現(xiàn)，LED用作照明光源正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，在這個進(jìn)程當(dāng)中，LED產(chǎn)生的熱量變得更為引人關(guān)注?，F(xiàn)在，一些廠商已經(jīng)生產(chǎn)出了更高功率的發(fā)光二極管，但卻“配”有大的散熱片作為代價。這種帶有大散熱片的LED用作終端產(chǎn)品時，必須采用波焊、回流焊等傳統(tǒng)方法進(jìn)行焊接，焊接過程中產(chǎn)生的熱量會傳至LED小片，這很可能導(dǎo)致LED故障。基于以上原因，以大功率、高亮度LED作為照明光源的日用品，如臺燈、車燈、手電筒等，尚沒有走進(jìn)普通老百姓的日常生活。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種大功率發(fā)光二極管臺燈。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種大功率發(fā)光二極管臺燈，包括燈頭、底座和電源接線，燈頭由燈罩和發(fā)光二極管組件構(gòu)成，發(fā)光二極管組件包括發(fā)光二極管、聚光罩、線路板和散熱體，發(fā)光二極管安裝在線路板下方，具有透視漫反射作用的聚光罩將發(fā)光二極管全部罩住，線路板上方是散熱體，線路板與散熱體結(jié)合面之間涂有導(dǎo)熱膠并用螺釘緊固成為一體，其中，所述燈罩是金屬材質(zhì)，包括頂部、圓柱面和遮光曲面，頂部和圓柱面圍成一個腔體，所述發(fā)光二極管組件置于該腔體內(nèi)都，發(fā)光二極管組件的外輪廓形狀與該腔體相配，散熱體與燈罩緊密接觸，使得發(fā)光二極管組件與燈罩形成一個整體，整個燈罩可以對發(fā)光二極管起到散熱作用。
為加強(qiáng)散熱效果，上述大功率發(fā)光二極管臺燈中，散熱體可以是中空帶翅的鋁、銅或合金材質(zhì)的散熱體，并在燈罩的頂部和圓柱面上設(shè)置散熱通風(fēng)孔，同時散熱體在與燈罩圓柱面上設(shè)置的散熱通風(fēng)孔相對應(yīng)的位置也開有通風(fēng)孔，使散熱體內(nèi)部的熱量也能散發(fā)到外部環(huán)境中去。
為加強(qiáng)散熱體與燈罩之間的傳熱與定位效果，上述大功率發(fā)光二極管臺燈中，可以在發(fā)光二極管組件與燈罩的接觸面之間涂抹導(dǎo)熱膠。
進(jìn)一步地，上述大功率發(fā)光二極管臺燈中，在聚光罩覆蓋范圍之內(nèi)、發(fā)光二極管的周圍可以設(shè)置呈錐面排布的反光鏡，它與透視漫反射聚光罩一起，將發(fā)光二極管形成的點(diǎn)光源變成光線柔和的一體化的面光源。當(dāng)反光鏡按圓錐面排布時，圓錐面的錐角優(yōu)選在60°～120°范圍之內(nèi)。
更進(jìn)一步地，由于有了良好的散熱保障，上述大功率發(fā)光二極管臺和電源接線。燈頭由燈罩1和發(fā)光二極管組件構(gòu)成，發(fā)光二極管組件包括發(fā)光二極管2、聚光罩6、線路板3以及散熱體4。發(fā)光二極管2安裝在線路板3下方，周圍設(shè)有呈圓錐面排布的反光鏡5，圓錐面的錐角為60°～120°，具有透視漫反射作用的聚光罩6將發(fā)光二極管2全部罩住。圖1、圖2分別示意的是使用一只和三只大功率LED的情形，當(dāng)使用多只LED時，它們均勻、對稱地分布在同一塊線路板3的下方，并且共用同一只聚光罩6。線路板3的上方是中空、內(nèi)部帶有翅11的鋁質(zhì)、銅質(zhì)或合金材料的散熱體4，線路板3與散熱體4的結(jié)合面之間涂有導(dǎo)熱膠，并且用螺釘緊固起來成為一體化發(fā)光二極管組件。燈罩1采用金屬材質(zhì)，結(jié)構(gòu)上包括頂部8、圓柱面9和遮光曲面10三個部分，頂部8與圓柱面9圍成一個腔體，所述發(fā)光二極管組件安置在該腔體內(nèi)部，發(fā)光二極管組件形狀與該腔體相配，散熱體4與燈罩1緊密接觸，使得整個燈罩1也成為一個散熱器。
制造時，可以在燈罩1的頂部8和圓柱面9上設(shè)置通風(fēng)孔7，以提高散熱效果，并且，散熱體4的側(cè)面也開有通風(fēng)孔，使得燈罩1的圓柱面9上設(shè)置的散熱通風(fēng)孔7可以與散熱體4的內(nèi)部空間相連通，從而讓散熱體4內(nèi)部的熱量也能散發(fā)到外部環(huán)境中去。發(fā)光二極管組件的形狀按照燈罩1的腔體輪廓進(jìn)行設(shè)計，并且在發(fā)光二極管組件的周圍涂上一層導(dǎo)熱膠，然后輕壓進(jìn)燈罩的腔體內(nèi)部，使之形成一個整體。這樣，既可以使發(fā)光二極管組件在腔體內(nèi)部很好地定位，還能夠更好地把使用過程中產(chǎn)生的熱量傳遞給燈罩1，增強(qiáng)傳熱、散熱功能。
圖3是本實(shí)用新型工作的電路原理圖。電路構(gòu)成是交流市電通過典型L1和C1構(gòu)成的抗干擾電路，通過全波橋式D1～D4整流成直流高壓，經(jīng)AC/DC變換模塊U1轉(zhuǎn)換成低壓直流電源，再送入集成電路U2為核心的恒流源電路形成低壓恒流，進(jìn)而饋送到發(fā)光二極管組件D6。如果使用直流電源，可直接加入恒流源電路，再饋送到發(fā)光二極管組件。燈中，發(fā)光二極管可以是單只大功率LED，也可以是多只，以增加照明效果。當(dāng)使用多只LED時，數(shù)量宜為2～4只，它們均勻、對稱地分布在同一塊線路板的下方，并且共用同一只聚光罩。
本實(shí)用新型提供了一種采用大功率高亮度白光發(fā)光二極管作為照明光源的臺燈，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)簡便，不僅避免了臺燈制造過程中的技術(shù)難題，而且有效解決了使用過程中的散熱問題，臺燈使用壽命長、安全可靠，正常使用狀態(tài)下，在桌面上可產(chǎn)生300lux以上的照度；(2)可以直接應(yīng)用交流市電或者將直流電轉(zhuǎn)變成低壓恒流電源給LED供電，發(fā)光平穩(wěn)、無頻閃、不含近紅外線和紫外線，加之在LED的周圍設(shè)置反光鏡，光線通過透視漫反射聚光罩，使發(fā)光二極管形成的點(diǎn)光源變成光線柔和的一體化的面光源，提高了臺燈的使用效果，可以較好地保護(hù)視力、消除視力疲勞，保護(hù)使用者的身心健康；(3)與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈相比，本實(shí)用新型使用的是冷光源，產(chǎn)品體積小、重量輕、發(fā)熱量小、發(fā)光效率高(遠(yuǎn)高于白熾燈，與熒光燈相近)，其工作電壓低、耗電量少，節(jié)能效果顯著。


圖1是本實(shí)用新型采用一只發(fā)光二極管時，臺燈的主體部分“燈頭”的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型采用三只發(fā)光二極管時，臺燈的主體部分“燈頭”的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1和圖2中沿A-A方向的剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖詳述本實(shí)用新型技術(shù)方案。
如圖1、圖2、圖3，一種大功率發(fā)光二極管臺燈，包括燈頭、底座一般情況下，可以選用1～4只功率在1W以上的白光發(fā)光二極管作為本實(shí)用新型的發(fā)光體，在上述低壓恒流電路的供電下，每只LED成為一處點(diǎn)光源，在反光鏡5和透視漫反射聚光罩6的作用下形成光線柔和的一體化的面光源，在桌面上可以產(chǎn)生300lux以上的照度，完全滿足普通照明之需要。由于使用了本實(shí)用新型的獨(dú)特設(shè)計，臺燈的燈罩不僅遮光，還具有散熱功能，因此，臺燈的使用壽命大為延長，其制造和使用成本得到有效降低。
權(quán)利要求1.一種大功率發(fā)光二極管臺燈，包括燈頭、底座和電源接線，燈頭由燈罩[1]和發(fā)光二極管組件構(gòu)成，發(fā)光二極管組件包括發(fā)光二極管[2]、聚光罩[6]、線路板[3]和散熱體[4]，發(fā)光二極管[2]安裝在線路板[3]下方，具有透視漫反射作用的聚光罩[6]將發(fā)光二極管[2]全部罩住，線路板[3]上方是散熱體[4]，線路板[3]與散熱體[4]結(jié)合面之間涂有導(dǎo)熱膠并用螺釘緊固成為一體，其特征在于所述燈罩[1]是金屬材質(zhì)，包括頂部[8]、圓柱面[9]和遮光曲面[10]，頂部[8]和圓柱面[9]圍成一個腔體，所述發(fā)光二極管組件置于該腔體內(nèi)部，發(fā)光二極管組件的外輪廓形狀與該腔體相配使得散熱體[4]與燈罩[1]緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述散熱體[4]是中空、帶有翅[11]的鋁、銅或合金材質(zhì)的散熱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述燈罩[1]的頂部[8]和圓柱面[9]上設(shè)有散熱通風(fēng)孔[7]，散熱體[4]與燈罩[1]圓柱面[9]上設(shè)置的散熱通風(fēng)孔[7]相對應(yīng)位置也開有通風(fēng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3所述的任意一種大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述發(fā)光二極管組件與燈罩[1]的接觸面之間涂有導(dǎo)熱膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于在聚光罩[6]覆蓋范圍之內(nèi)，發(fā)光二極管[2]的周圍設(shè)有呈錐面排布的反光鏡[5]。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的任意一種大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述錐面是圓錐面，錐角在60°～120°范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述發(fā)光二極管[2]的數(shù)量為1～4個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管臺燈，其特征在于所述發(fā)光二極管[2]的數(shù)量為2～4個，它們均勻?qū)ΨQ地分布在同一塊線路板[3]的下方，并且共用同一只聚光罩[6]。
專利摘要本實(shí)用新型涉及以大功率、高亮度發(fā)光二極管作為照明光源的臺燈。通過將LED發(fā)光體、聚光罩、線路板與散熱體制作成為一體，構(gòu)成發(fā)光二極管組件，然后將發(fā)光二極管組件嵌在金屬材質(zhì)的燈罩的腔體內(nèi)部，與燈罩緊密接觸，使整個燈罩成為發(fā)光二極管的散熱器，從而有效散發(fā)了臺燈工作過程中產(chǎn)生的熱量。該臺燈使用壽命長、安全可靠、能量消耗低、發(fā)光效率高，可以保護(hù)視力、消除視力疲勞，正常使用狀態(tài)下，在桌面上可以產(chǎn)生300lux以上的照度。
文檔編號F21W131/00GK2769686SQ20052006937
公開日2006年4月5日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者梁秉文, 金中良, 嚴(yán)揚(yáng) 申請人:南京漢德森科技股份有限公司