专利名称：模块化led路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于照明的路灯，尤其涉及以大功率高亮度发光二极管作 为照明光源的LED照明路灯，属于半导体照明技术领域。
背景技术：
目前，我国虽有多家企业开发生产LED城市照明路灯，多数厂家是利用 铝合金型材组合的路灯，采用平板散热器型材和不锈钢外框组合，将LED焊 接在铝基板上制作成模块，在模块的底部涂抹导热膏用螺丝固定于铝合金型材 散热器平板上，罩上PC光源外罩，连接驱动电源，完成LED路灯的设计制 作。虽然该款路灯的热传导和散热效果均佳，能将LED所产生的热量迅速的 传导到散热器上，再由裸露在空气中的散热鳍片散发到空气中，由流动的空气 带走热量，但是由于整个灯具是由多个部分连接组合而成，产品一致性差。在 防渗水安全上仅靠防水胶是极不可靠的，所以在防护等级上达不到要求。更主 要的是所有LED均安装在一个平板上，无法对灯具进行合理的配光，在实际 使用中该款路灯的照明半径无法满足路灯的照明范围；而且外观呆板。
另外，传统灯壳改制的LED路灯存在的问题利用传统路灯灯头改制的 LED路灯，虽然采用了铝型材做散热器，将整个光源和驱动电路装入铝合金灯 壳中，解决了灯具的防护等级问题，但是整个光源是在密闭的灯壳中，灯具工 作中所产生的热量无法散发到空气中带走。导致LED模块和驱动电路在极恶 劣的环境中工作，工作温度急剧升高，LED随着温度的升高而出现死灯和光衰；驱动器也因温度超过而烧毁，大大降低了灯具的可靠性和使用寿命。故此 方案是不成熟的。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块化LED 路灯，利用特定出光角度的透镜模块及散热器，提供一种散热效果好、维修更 换方便且节能的LED照明路灯。
本实用新型的目的，将通过以下技术方案来实现
模块化LED路灯，其特征在于所述LED路灯包括外壳主体、热管、 LED模块、出光透镜模块、散热器、密封圈、恒流驱动器、散热孔、盖板、卡 扣及紧固件；所述外壳主体采用一体化铝合金压铸成型，外壳主体外部设有散 热器，而外壳主体内部分设有光源室及电源室，其中，在所述电源室设有恒流 驱动器及散热孔；而在所述光源室按多个相同或不同角度设有多个模块安装 面，由热管、LED模块、出光透镜模块及密封圈通过紧固件连接而成的LED 照明单元分别安装在这些模块安装面上。
进一步地，所述安装可以是两侧照明单元所采用的LED模块功率比中间 的LED模块功率大。
进一步地，所述盖板一端与外壳主体通过一个侧面旋转轴组件转动连接固 定，而另一端的盖板及外壳主体上下分别设有楔形倒扣与卡扣，卡扣与楔形倒 扣组合锁定外壳主体。
进一步地，所述LED模块通过导热硅脂贴装在印刷电路板上，印刷电路 板等距排列，印刷电路板底部装有导热管，导热管与外壳主体紧密连接。再进一步地，所述出光透镜模块由树脂或PC制成，若干小透镜组合成一 个透镜模块，出光透镜模块的四周内嵌有密封圈，采用硅橡胶条进行防水防 尘，可达到IP65的防护等级。
更进一步地，所述散热器结构为鳍状或翅状，并为铝材质或铜合金材质， 鳍片的方向是平行于道路，散热器一端或四周留有散热孔，需要散发的热气与 气流方向一致，不会因气流而形成涡流而造成热气的滞留，进而由流动的气流 顺利带走而散发，以最快是速度将热量散发。
更进一步地，所述LED模块的数量为1 10组，每组LED模块上布置 6 30只大功率发光二极管。且所述发光二极管的功率为1W 5W， LED模块 在生产时制作成各种发光角度和各种功率的产品，发光二极管光源沿纵向或环 形或呈阵列状均匀分布于出光透镜模块内，所述的出光透镜模块的出光角度在 60o 135o。
本实用新型的有益效果体现在
①该模块化LED路灯从材质及结构上进行了散热改良，保证了灯具的机 械强度和使用寿命；②提高了灯具的防护等级，使其达到道路和街道照明灯具 的安全要求标准；③提升了光线的利用率，从而有效节省投入成本和运行成 本；④有效消除了荧光灯带来的电磁干扰和电磁污染，具有显著的节能环保优 点，广泛适合于庭园、广场和主次干道路等场所使用。
图1是本实用新型模块化LED路灯的内部的结构示意图； 图2是本实用新型模块化LED路灯的外部的结构示意图；图3是本实用新型模块化LED路灯的中心纵向轴截面示意图； 图4是本实用新型灯体内部的LED照明单元的结构示意图； 图5:灯体内部恒流驱动器结构示意图
具体实施方式
本实用新型揭示了一种模块化LED路灯。如图1、图2及图3所示，该模 块化LED路灯，包括外壳主体1、热管2、 LED模块3、出光透镜模块4、散 热器5、密封圈6、恒流驱动器7、散热孔8、盖板9、卡扣10、紧固件ll。该 灯体采用一体化铝合金压铸成型，外壳主体1内部配有热管2，外侧设有散热 器5，散热器5 —端或四周留有散热孔8，且外壳主体1内部设有光源室和电 源室，在其电源室内装配有恒流驱动器7及散热孔8，在其光源室的凹口周边 配装有出光透镜模块4，同时设有多个相同或不同角度的模块安装面，另在安 装面上按不同的配置需要安装若干个不同的LED模块单元。安装可以是两侧 照明单元所采用的LED模块3功率比中间照明的LED模块3功率大。用多种 功率组合的LED模块3组成的LED路灯，利用其光的导向性可以有效的控制 光线的分布范围，使LED模块3发出的光成为一个长条形光带沿路面方向铺 展。光源室采用内置导光多角度平面安装板合理组合的方法实施，采用不同 LED管(不同LED管，发射角不同，只要选择不同的导光面的安装LED模块 3即可以改变出光的角度)；且热管2、 LED模块3、出光透镜模块4、密封圈 6可以通过紧固件11紧密连接成一个LED照明单元，安装维修和防水性能大 大提高。
上述模块化LED路灯的盖板9与外壳主体1通过一个侧面旋转轴组件动连接固定，另一侧边盖板9及外壳主体1分别设有契形倒扣及卡扣，卡扣IO 与契形倒扣组合锁住外壳主体1;外壳主体1的主体表面采用阳极氧化处理，
再采用环保氟碳粉末静电喷涂，使灯具本身可定制不同的颜色。
外壳主体1外表面制作有鳍状或翅状散热器5，其为铝材质或铜合金材 质。散热器5的散热效果主要取决于散热器5与发热物体接触部分的吸热和散
热器5的设计，为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上，因此还需要
吸热底有较好的横向热传导能力，我们在设计灯具时首先满足吸热底有足够的
厚度，同时考虑LED模块3的安装孔位进行加筋，也加强了灯具的整体性和 机械强度。
如图4所示为了提升吸热能力，LED模块3与散热器5之间还可设有热 管2，希望热管2与LED模块3紧密结合，不留任何空隙，压铸出来的表面这 是无法实现的。吸热底与LED模块3之间必然存在一定的空隙，如果空隙中 是高热阻的空气，就无法得到良好的导热效果，要想根本上提高散热器5吸热 底的吸热能力，就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面最大落差高度来 衡量的，通常热管2散热器5的底部稍经处理即可达到O.lmm以下，采用铣床 或多道拉丝处理可以达到0.03mm，热管2、散热器5的吸热底越平整热阻越 小，越有利于热量吸收，再采用具有较低热阻及较佳适应性的材料填充其中的 空隙，这便是导热膏的用武之地，涂抹导热膏成为了 LED模块3安装到散热 器5的必须步骤，从而达到吸热的最佳效果。热管2能将LED灯头产生的热 量及时快速地传递给散热器5，更好地改善路灯的散热效果，使路灯中的大功 率型LED光源在允许的环境温度范围内工作，提高了大功率LED路灯的可靠 性。本实用新型的LED模块3利用导热硅脂均匀贴装在电路板上，外壳主体1
内部为矩形，便于光线分布和二次配光，LED模块3电路板嵌入外壳主体l内 部槽中，各LED模块3的印刷电路板之间等距排列。我们将LED模块3的吸 热底和散热鳍片压铸成一体，散热器5 —端或四周留有散热孔8，即能够将从 LED组吸收的热量迅速的传导到鳍片部分，整个灯体和散热鳍片上部是裸露于 空中的，而且我们的鳍片的方向是平行于道路，需要散发的热气与气流方向一 致，不会因气流而形成涡流而造成热气的滞留，进而由流动的气流顺利带走而 散发，以最快是速度将热量散发。故整体灯具具有吸热快，热阻小，散热顺 畅，防护等级高，机械强度好的优点，保证了 LED的散热性能，工作稳定， 减小光衰，延长了使用寿命。
所述的出光透镜模块4四周内侧嵌有密封圈6，便于防尘和防水。出光透 镜模块4由树脂或PC制成，若干小透镜组合成一个透镜模块，使LED发出的 眩眼的发散光变成柔和的平行光，且具有良好的透光性和防尘防水性。由于我 们在灯体的设计上对整个出光透镜模块4上部无任何开口，整体的加工为树脂 或PC —次性压铸成型，在整体的上部不存在渗水和防尘的烦恼，仅对灯体向 下方向的光源室和电器室进行防护即可，这样防护问题就简单了。
根据实际功率大小需要，每只LED路灯所使用的LED模块的数量可以不 同，通常为1 10组。而且，每组LED模块上并排布置的LED灯管的数量也 可以不等，通常为6 30只，LED灯管的功率为1W 5W，它们沿纵向或环形 或呈阵列状，通过分点、逐线组合均匀分布于出光透镜模块4内，配置时可根 据应用对象的总光通量要求调整LED总数量。光源配套的出光透镜模块4角 度可以不同，出光角度为60° 135°，来调整光线分布面域。本实施例中，该灯体选用了 4组LED模块，且每个模块包含了 30只LED灯管。
LED灯是一种半导体产品，需用低压直流来驱动.驱动一般采用两种方 式恒压驱动方式或恒流驱动方式。由于恒压驱动方式，驱动电压轻微的扰动 都会造成相对光通量大幅度的改变；而采用恒流方式驱动的LED受驱动电流 的扰动的影响要小得多，因此本方案选择恒流的驱动方式。如图5所示，即在 灯具的另一端设有一个电源室、并通过线槽与光源、安装孔相连通，盖板9的 大小与电器室相适配、密封胶条与光源室、电器室相适配，通过盖板9、密封 胶条将电源室进行密封，AC/DC恒流驱动器7的输入端连接电源连接线，输出 端通过连接线连接LED模块3的输入端，恒流驱动器7涂抹导热膏加螺丝贴 装于散热壳体的电源室内的安装面上，连接线敷设于散热壳体的光源室和电源 室之间的线槽内，恒流驱动器7另提供过温保护的功能，能够显著降低大功率 LED的发热量，减少光衰。
通过以上的描述可以全面揭示出①该模块化LED路灯从材质及结构上 进行了散热改良，保证了灯具的机械强度和使用寿命；②提高了灯具的防护等 级，使其达到道路和街道照明灯具的安全要求标准；③提升了光线的利用率， 从而有效节省投入成本和运行成本；④有效消除了荧光灯带来的电磁干扰和电 磁污染，具有显著的节能环保优点，广泛适合于庭园、广场和主次干道路等场 所使用。
综上藉由具体实施例对本实用新型技术方案的进一步说明，并非以此对权 利要求的保护范围进行限制。在构造、制造方法和使用各方面均可进行细节上 的多重选择。因此，凡对本实用新型实施例及其附图进行任何修饰或等效变 换，皆应包括在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.模块化LED路灯，其特征在于所述LED路灯包括外壳主体、热管、LED模块、出光透镜模块、散热器、密封圈、恒流驱动器、散热孔、盖板、卡扣及紧固件；所述外壳主体采用一体化铝合金压铸成型，外壳主体外部设有散热器，而外壳主体内部分设有光源室及电源室，其中，在所述电源室设有恒流驱动器及散热孔；而在所述光源室按多个角度设有多个由热管、LED模块、出光透镜模块及密封圈通过紧固件连接而成的LED照明单元。
2. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述盖板一端 与外壳主体通过一个侧面旋转轴组件转动连接固定，而另一端的盖板及外壳主 体上下分别设有楔形倒扣与卡扣，卡扣与楔形倒扣组合锁定外壳主体。
3. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述光源室内 置有多角度的导光平面，对应装配不同的LED模块。
4. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述各LED模 设在印刷电路板上，且印刷电路板间等距排列，导热管装配在印刷电路板底 部。
5. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述出光透镜 模块由树脂制成。
6. 根据权利要求1或5所述的模块化LED路灯，其特征在于所述出光 透镜模块的出光角度在60° 135°。
7. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述密封圈内 嵌于出光透镜模块的四周。
8. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述散热器为 鳍状或翅状，由铝或铜合金制成。
9. 根据权利要求1所述的模块化LED路灯，其特征在于所述LED模块 的数量为1 10组，且每组布置6 30只大功率发光二极管。
10. 根据权利要求9所述的模块化LED路灯，其特征在于所述发光二 极管是功率为1W 5W的发光二极管，沿纵向或环形或呈阵列状，通过分点、 逐线组合均匀分布在出光透镜模块内。
专利摘要本实用新型提供了模块化LED路灯，其特征在于所述LED路灯包括外壳主体、热管、LED模块、出光透镜模块、散热器、密封圈、恒流驱动器、散热孔、盖板、卡扣及紧固件；所述外壳主体采用一体化铝合金压铸成型，外壳主体外部设有散热器，而外壳主体内部分设有光源室及电源室，其中，在所述电源室设有恒流驱动器及散热孔；而在所述光源室按多个相同或不同角度设有多个模块安装面，由热管、LED模块、出光透镜模块及密封圈通过紧固件连接而成的LED照明单元分别安装在这些模块安装面上。本实用新型的模块化LED路灯具有散热效果好，维修更换方便，节能环保，且光线利用率和防护等级高的特点，推广意义巨大。
文档编号F21V29/00GK201322225SQ20082023754
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者孙建国, 杨海峰, 潘贵成, 康 鲍 申请人:南京汉德森科技股份有限公司