專利名稱：一種led照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明燈泡，本發(fā)明的LED燈泡可以取代普通白熾燈泡 用于照明使用。
背景技術(shù)：
由于半導(dǎo)體照明具有高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、耐振 動(dòng)、易維護(hù)等顯著優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際上被公認(rèn)為是最有可能進(jìn)入通用照明領(lǐng)域的新 型固態(tài)冷光源。如同晶體管替代電子管一樣，半導(dǎo)體燈取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒 光燈也是大勢(shì)所趨。
目前，盡管LED已經(jīng)廣泛應(yīng)用于指示、LCD背光源、交通指示燈、建筑照明 等領(lǐng)域，但用LED實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的半導(dǎo)體照明還有很多問題有待于解決，其中最 主要的是散熱問題。
隨著芯片技術(shù)的日益成熟，比較成熟的商品化功率型發(fā)光二極管(LED)芯 片的輸入功率變得越來(lái)越高。對(duì)于LED來(lái)講，單純地增加輸入功率，亮度會(huì)成 比例地上升。但由于LED的效率遠(yuǎn)沒有達(dá)到100%, LED在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱 量，功率和芯片面積增大，熱流密度就相應(yīng)加大。由于大功率發(fā)光二極管工作 時(shí)，熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)，使得芯片內(nèi)部的溫度越來(lái)越高。芯片溫度 升高，會(huì)引起熱應(yīng)力的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和熒光粉激射效率下降等問 題，當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，器件的失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明，元 件溫度每上升2C,可靠性下降10%。當(dāng)多個(gè)LED密集排列，組成白光照明系統(tǒng)
時(shí)，熱量的耗散問題更為嚴(yán)重。
由于溫度升高而產(chǎn)生的各種熱效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響到LED器件的使用壽命和可 靠性，所以解決熱量管理問題已成為功率型LED應(yīng)用的先決條件。目前普遍釆 用的倒裝焊方法，雖然提高了芯片結(jié)構(gòu)的抗熱性，但是成本很高，很難使LED 光源應(yīng)用于普通照明。也有采用套簡(jiǎn)型齒狀結(jié)構(gòu)外加散熱器和強(qiáng)制對(duì)流等方式解決散熱問題的，但都沒有從根本上解決功率型LED器件的散熱問題，限制了
功率型LED光源的低成本和商品化，以及在普通照明上的廣泛應(yīng)用。
其次，目前巿場(chǎng)上一般的LED照明燈是把照明燈的恒流源安裝在散熱器的 內(nèi)部，光源工作發(fā)出的熱量與恒流源工作發(fā)出的熱量聚集在散熱體腔內(nèi)，恒流 源長(zhǎng)期處于一個(gè)高溫的環(huán)境中，對(duì)恒流源元件直接造成了很大的影響，在外部 環(huán)境溫度4(TC時(shí)，散熱體腔內(nèi)部溫度可達(dá)8(TC，使恒流源的壽命大大減少(如 雖然電容的標(biāo)稱溫度為-40~105°C,但實(shí)際工作環(huán)境一旦超過(guò)80°C，電容容量 將減少一半， 一些質(zhì)量較差的電容甚至?xí)?。同時(shí)在這樣的環(huán)境溫度下，電 阻、晶體管的性能也變的極其不穩(wěn)定，使照明燈不能穩(wěn)定工作)。因此，將恒流 源安裝在散熱體腔內(nèi)的做法，使整個(gè)產(chǎn)品的使用壽命受限于電源部分，而無(wú)法 最大限度地發(fā)揮LED長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。
另外， 一般的LED照明燈是將LED光源焊接在鋁基板上，再將鋁基板與散 熱器連接，這種連接方式在熱傳導(dǎo)過(guò)程中無(wú)形增加了熱阻，也使散熱器的熱傳 導(dǎo)能力大為降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種LED照明燈，以更有效地提高LED燈光源部分和 電源部分的散熱效果。
本發(fā)明的LED照明燈由光源部分、散熱部分和電源部分組成，其中 所述的散熱部分包括一個(gè)散熱器外殼和散熱器，在散熱器外殼的上端設(shè)置 有恒流源固定臺(tái)，下端設(shè)置有散熱器卡槽，帶有散熱齒的散熱器固定安裝在散 熱器卡槽上，用于將LED照明燈產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)到周圍空氣中；
所述的光源部分包括
一個(gè)光源固定板，固定連接在散熱器的平面端； 鑲嵌在光源固定板上的至少一個(gè)LED芯片； 一個(gè)反射器，嵌裝在LED芯片上；以及
固定安裝在散熱器外殼上，位于LED芯片前端的透光燈罩； 所述的電源部分包括
一個(gè)恒流源，固定安裝在恒流源固定臺(tái)上，通過(guò)導(dǎo)線分別與燈座和LED 芯片電路連接；
一個(gè)燈殼，安裝在散熱器外殼上，用于將恒流源封閉； 以及
一個(gè)連接在燈殼上的燈座，用于與外接電源連接。
散熱器的材質(zhì)為鋁，也可以是銅或其它金屬材料。散熱器平面上布置有多 個(gè)垂直向上的散熱齒，增大了散熱器的有效散熱面積，散熱效果更加明顯。散 熱器外殼釆用高強(qiáng)度PC材料制造，具有耐熱性好、強(qiáng)度高、成型好的特點(diǎn)，并 可加工成多種顏色。
本發(fā)明將LED照明燈的電源部分與光源部分設(shè)置在散熱器外殼的兩端，并 將恒流源與散熱器完全分開，在散熱器上設(shè)有引線孔，用于穿過(guò)將恒流源與LED 芯片連接的引線。上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以使得電源部分與光源部分產(chǎn)生的熱量 盡快散發(fā)出去，避免了原來(lái)由于光源部分產(chǎn)生的熱量影響到電源部分，造成LED 照明燈壽命縮短的問題出現(xiàn)。
在散熱器外殼上的周邊設(shè)置有一圈散熱器氣孔，在燈殼與燈座的連接處設(shè) 置有若干個(gè)通氣孔或通氣狹縫。散熱器氣孔與通氣孔或通氣狹縫之間能夠形成
一個(gè)空氣對(duì)流通道。
LED芯片直接安裝于散熱器表面，其背面的熱沉與散熱器基體的端面直接接
觸，減少了散熱環(huán)節(jié)，提高了熱傳導(dǎo)能力。
本發(fā)明由于釆用了上述結(jié)構(gòu)，使得LED照明燈的散熱性能明顯提高。工作 中LED芯片產(chǎn)生的熱能可以迅速通過(guò)散熱器的散熱齒和散熱器外殼上的散熱器 氣孔散發(fā)到空氣中，恒流源工作的熱量可以通過(guò)燈座上的通氣孔或通氣狹縫散發(fā)到空氣中，同時(shí)所形成的空氣對(duì)流通道還可以進(jìn)一步降低散熱器和恒流源的
工作溫度。當(dāng)環(huán)境溫度為25'C時(shí)，散熱器溫度基本恒定在40 5(TC，恒流源的 最高工作環(huán)境溫度也僅為55°C,從而保證了 LED照明燈長(zhǎng)時(shí)間可靠地工作，為 功率型二極管(LED)應(yīng)用于普通照明鋪平了道路。


圖l是本發(fā)明LED照明燈的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的俯向視圖； 圖3是圖1中散熱器5的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的俯向視圖； 圖5是散熱器外殼6的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的LED照明燈如圖1所示，主要由光源部分、散熱部分和電源部分 三部分組成，其中
散熱部分由一個(gè)散熱器外殼6和一個(gè)散熱器5組成。散熱器5以金屬鋁材 制成，其結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，在散熱器平面上布置有多個(gè)垂直向上的散熱齒 53,用于將LED照明燈產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)到周圍空氣中，在散熱器平面上散熱齒 的間隙中還設(shè)置有一個(gè)用于穿過(guò)引線的引線孔52和兩個(gè)螺孔51。
散熱器外殼6的結(jié)構(gòu)如圖5，在其周邊設(shè)置有一圈散熱器氣孔7，上端設(shè)置 有恒流源固定臺(tái)61,下端設(shè)置有散熱器卡槽62,散熱器5固定安裝在散熱器卡 槽62上。
光源部分由光源固定板4、 LED芯片2、反射器3和透光燈罩1組成。通過(guò) 螺孔51用螺釘將光源固定板4固定在散熱器5的平面端，LED芯片2鑲嵌在光 源固定板4的中央，且LED芯片2的背面與散熱器5的平面端直接接觸，LED芯 片工作時(shí)產(chǎn)生的熱能以熱傳導(dǎo)的方式直接傳遞給散熱器，通過(guò)散熱器的散熱齒 53和散熱器外殼上的散熱器氣孔7，以熱傳導(dǎo)和空氣對(duì)流兩種方式傳播到空氣中。反射器3位于光源固定板4的前端，嵌裝在LED芯片2上。在散熱器外殼6 的邊緣設(shè)有一圈卡槽，以將透光燈罩1邊緣的卡座嵌入上述卡槽中的方式，將 透光燈罩1固定在散熱器外殼的前端，封蓋住反射器3和LED芯片2。 電源部分由恒流源8、燈殼9和燈座10組成。
恒流源8固定安裝在散熱器外殼6的恒流源固定臺(tái)61上， 一方面通過(guò)引線 與燈座10連接， 一方面將引線穿過(guò)散熱器5上的引線孔52,與LED芯片2電路 連接。燈殼9通過(guò)散熱器外殼6上的卡座固定安裝在散熱器外殼6上，并連接 燈座IO,形成一個(gè)將恒流源8封閉的空腔。
在燈殼9與燈座10的連接處設(shè)置有若干個(gè)通氣狹縫11 (如圖2所示)，通 氣狹縫11與位于散熱器外殼6上的散熱器氣孔7構(gòu)成一個(gè)空氣對(duì)流通道，很容 易在散熱器周圍和空腔內(nèi)部形成空氣對(duì)流， 一方面將恒流源產(chǎn)生的熱能散發(fā)出 去， 一方面可以進(jìn)一步降低散熱器的溫度。
權(quán)利要求
1、一種LED照明燈，由光源部分、散熱部分和電源部分組成，其中所述的散熱部分包括一個(gè)散熱器外殼(6)和散熱器(5)，在散熱器外殼(6)的上端設(shè)置有恒流源固定臺(tái)(61)，下端設(shè)置有散熱器卡槽(62)，帶有散熱齒(53)的散熱器(5)固定安裝在散熱器卡槽(62)上，用于將LED照明燈產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)到周圍空氣中；所述的光源部分包括一個(gè)光源固定板(4)，固定連接在散熱器(5)的平面端；鑲嵌在光源固定板(4)上的至少一個(gè)LED芯片(2)；一個(gè)反射器(3)，嵌裝在LED芯片(2)上；以及固定安裝在散熱器外殼(6)上，位于LED芯片(2)前端的透光燈罩(1)；所述的電源部分包括一個(gè)恒流源(8)，固定安裝在恒流源固定臺(tái)(61)上，通過(guò)導(dǎo)線分別與燈座(10)和LED芯片(2)電路連接；一個(gè)燈殼(9)，安裝在散熱器外殼(6)上，用于將恒流源(8)封閉；以及一個(gè)連接在燈殼(9)上的燈座(10)，用于與外接電源連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈，其特征是在散熱器外殼(6)上的 周邊設(shè)置有一圈散熱器氣孔(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈，其特征是在燈殼(9)與燈座(10)的連接處設(shè)置有若干個(gè)通氣孔或通氣狹縫(11)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈，其特征是所述LED芯片(2)的背 面與散熱器(5)的平面端直接接觸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈，其特征是在散熱器(5)上設(shè)有引 線孔(52)，用于穿過(guò)連接恒流源(8)與LED芯片(2)的引線。
全文摘要
一種LED照明燈，由光源部分、散熱部分和電源部分組成。散熱部分包括散熱器外殼和固定于其中的散熱器；光源固定板固定在散熱器的平面端，LED芯片鑲嵌在光源固定板上，其前端安裝有反射器和透光燈罩；恒流源安裝在散熱器外殼上的恒流源固定臺(tái)上，散熱器外殼上還連接有燈殼和燈座。本發(fā)明的LED照明燈散熱性能突出，環(huán)境溫度25℃時(shí)，散熱器基體溫度40～50℃，恒流源最高溫度55℃，保證了LED照明燈長(zhǎng)時(shí)間可靠地工作。
文檔編號(hào)F21V3/00GK101294660SQ20081005522
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者張振國(guó), 敏 許, 許福貴, 賈金寶 申請(qǐng)人:山西光宇電源有限公司