专利名称：贴片式小功率led灯泡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明灯泡，尤其是一种采用贴片式小功率LED串联连接的小 功率LED灯泡。
背景技术：
半导体发光二极管，简称LED，是进入二十一世纪以来蓬勃发展的一种新光源，目 前，白光LED在用于低瓦数照明方面已显示出无与伦比的优越性与高性价比。例如2瓦以 下的小功率照明灯，采用小功率LED作为光源可以获得高达120Lm/W的整灯超高光效、5万 小时以上的超长寿命、理想的调光性能、耐频繁开关、极佳的牢固度与可靠性以及无汞污染 等突出优点，为其他所有光源远不可及！不仅如此，小功率LED避开了大、中功率LED目前 尚难以很好解决的的散热问题与价格偏高的问题，整灯的成本与价格亦可较低，能够为广 大用户所乐于接受。这种小功率LED灯泡，虽然用于强光照明的需求尚显得照度不够，但用 于小卧室、卫生间、厨房、楼道、走廊、阳台、电视室、储藏室/柜等等以及近距离照明的小台 灯则是性价比最高的选择，市场十分广阔！目前照明用LED灯泡多采用1W、3W的大功率LED组合而成，整灯光效偏低，成本偏 高；(例如专利号为CN200810030028. 4与CN200820079346. 5等专利)以至未能大批量推 广；最新问世的采用多颗透明“亚克力”封装的小功率LED所组成的LED灯泡，由于这种封 装的LED体积相对较大而不利于增加LED的颗数，因此功率较小，输出的光通量不够高而限 制了使用范围(例如专利申请号为200920235555. 7 ；200920235560. X等专利)。
发明内容本实用新型就是要克服上述已有LED灯泡产品存在的光效偏低、成本偏高、或者 光通量偏小而不利于推广应用的缺点，设计与生产一种光效高、寿命长、体积小、光通量较 高的新型LED小功率灯泡。本实用新型的上述目的是通过如下方案实现的1.采用功率小 于0. 1W的贴片式小功率LED。因为小功率LED容易解决好散热问题，故其实用中发光效率 极高，节能效果最好；其贴片式封装结构使体积最小，在相同面积的印刷电路板上可以安装 更多的LED，因此能够有效加大LED灯泡的功率与输出的光通量，扩大了应用范围，且容许 采用表面贴装工艺而使安装方便，能够最大限度的降低加工成本；2.全部LED串联连接，使 驱动LED所需的电流减至最小而使驱动电路的成本降至最低。根据不同的光通量的要求分 别可选取4只至60只贴片式LED串联工作；3.采用串联连接限流电容器的全波整流、滤波 电路来作为LED驱动电路，可使驱动电路最简单又最可靠，成本最低、体积最小、电路的自 身功耗也可降到最低而获得最高的系统光效。为使驱动电路寿命超长，此驱动电路还有一 独特之处是具有零串联电阻，即不串联连接任何阻值的电阻。常规的类似电路为了减小开 机时的浪涌电流均在此电路的前、后两端连接有串联电阻，然而串联电阻不仅会产生附加 功耗，更严重的是薄膜电阻经不起开关时必定产生的大浪涌电流的反复冲击，而显著降低 驱动电路的寿命。本实用新型的LED驱动电路彻底消除开灯时可能产生的浪涌电流的措施是规定此驱动电路的滤波电容器的容量为串联的限流电容器容量的30倍至1000倍，以足 够大的滤波电容器的容量来“吃”掉开灯时的浪涌电流；4.采用圆形的印刷电路板来贴装 贴片式LED，实现全部LED串联连接。圆形的电路板有利于放入玻泡，因为玻泡的开口是圆 的；此外，圆形结构也较为美观。对于光通量要求较低的产品，例如只需使用4只至12只贴 片LED的，因LED发热总量很小，将其贴装在环氧树酯板或纸胶板的印刷电路上就可以了， 圆形印刷电路板的直径可在10mm至23mm之间选取；当要求光通量提高而需要用12只至 60只贴片LED时，由于LED发热总量增大，需要将其贴装在圆形铝基板，或铜基板的印刷电 路上，根据LED的数量不同，圆形电路板的直径可在15mm至45mm范围内选取。其中采用的 LED数量较多的发热总量相对较多，圆形铝基板或铜基板印刷电路的背面需加金属散热器； 其中采用LED较少的，圆形铝基板或铜基板印刷电路的背面无需加散热器。所述散热器可 为圆筒形，或圆柱形，或辐射形，或隔栅形；5.由于驱动电路的体积很小，可直接安放于所 采用的的白炽灯标准灯头(例如E27、E27/51 X 39、E26、E14及B22型灯头)内。灯的玻泡 也采用与白炽灯相同或相似的泡壳，使灯的外形与人们习惯于使用的白炽灯泡一模一样！ 对于采用贴片LED较少而对应圆形电路板的直径为10mm至23mm的，其玻泡的颈部容许较 小而能够与灯头直接粘接，且玻泡的颈部可伸入灯头8至20毫米，从而有效增加玻泡与灯 头的粘接牢固度；对于其中采用贴片LED较多而使圆形电路板的直径增大为25mm至45mm 的，可采用开口较大的玻泡，有2种与其配套的结构方案一种结构方案是将贴装了 LED的 印刷电路板、金属散热器、LED驱动电路及隔热板均安装在一个玻璃芯柱上，LED驱动电路 的输入线与玻璃芯柱的内引线连接，然后将玻璃芯柱的喇叭边与玻泡口封接，再将封接了 芯柱的玻泡与灯头直接粘接；第二种结构方案是将灯头与一只塑料接头连接，塑料接头的 另一头的内径与玻泡开口处的外径相对应，贴装了 LED的印刷电路板、金属散热器及LED驱 动电路均安装于灯头及塑料接头内，玻泡口伸入塑料接头内并与塑料接头粘接。考虑到多种照明效果，所用LED的发光颜色可以是白光而用于普通照明，也可以 是红、绿、兰、黄、橙、紫等等彩色而用于装饰等特殊照明；考虑到不同需求，玻泡可采用透明 的、磨砂的或涂白的玻泡。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型贴片式小功率LED灯泡的电路原理图。其中虚线包围的部分为 LED驱动电路；图2是实施例1 “一种未加散热器的贴片式小功率LED灯泡”外形结构示意图；图 3为其内部结构示意图。图4是实施例2 “一种具有散热器的贴片式小功率LED灯泡”的内部结构示意图；图5是实施例3 “一种具有玻璃芯柱的贴片式小功率LED灯泡”的内部结构示意 图；图6是实施例4 “一种具有塑料接头的贴片式小功率LED灯泡”的外形结构示意 图；图7为其内部结构示意图。图中1.灯头；2.玻壳；3.贴片式小功率LED ；4.贴装LED的圆形印刷电路板； 5. LED驱动电路；6.玻壳颈部；7.灯头与玻壳颈部之间的粘接胶；8.金属散热器；9.隔热板；10.玻璃芯柱；11. LED驱动电路输入线；12.芯柱上的玻璃杆。
具体实施方式
本实用新型的实施例1是一种采用10只额定电流为20mA的贴片式小功率白光 LED的LED灯泡。额定输入电压为220V、50Hz，灯泡输入功率为0. 5W ；10只贴片式LED贴装 在直径为20mm的圆形纸胶板印刷电路上，全部LED串联连接；LED驱动电路为串联连接限 流电容器的全波整流、滤波电路，且电路中未串联连接任何阻值的电阻。如
图1所示，其中 串联连接的限流电容器的容量为0. 33微法，滤波的电解电容器的容量为20微法，后者为前 者的60倍；玻泡为直径45mm的透明球泡，玻泡与E27标准灯头直接粘接，且玻泡的颈部伸 入灯头8至20毫米，玻泡颈部与灯头之间用加有填料的环氧树脂作为粘接胶来粘接。图2 为其外形结构示意图，图3为其内部结构示意图。实施例2是一种采用18只额定电流为20mA的贴片式小功率白光LED的LED灯泡， 输入功率为1. Off ；18只贴片式白光LED贴装在直径为20. 5mm的圆形铝基板印刷电路上，全 部LED串联连接，在铝基板的背面安装有圆筒形的金属散热器，图4为其内部结构示意图。 其他与实施例1相同。实施例3是一种采用28只额定电流为20mA的贴片式小功率白光LED的LED灯泡， 输入功率为1. 5W ；28只LED贴装在直径为30mm的圆形铝基板印刷电路上，全部LED串联连 接，在铝基板的背面安装有圆筒形金属散热器，LED驱动电路安装在散热器内，与散热器相 隔10mm安装有隔热板，且所述贴装了 LED的圆形印刷电路板、金属散热器、LED驱动电路及 隔热板均有中心孔且套装在玻璃芯柱的玻璃杆上，用环氧树脂粘接牢固；玻泡为直径55mm 的梨形玻泡，玻璃芯柱的喇叭边与玻泡口封接，封接了芯柱的玻泡与灯头直接粘接，其他与 实施例1相同，示意图如图5。实施例4是一种采用38只额定电流为20mA的贴片式小功率白光LED的LED灯泡， 输入功率为2. 0W;38只贴片式白光LED贴装在直径为33mm的圆形铝基板印刷电路上，全部 LED串联连接，在铝基板的背面安装有圆筒形金属散热器；玻泡为直径60mm的梨形泡壳，其 开口处的外径为35mm ;E27灯头与塑料接头的小口端连接，贴装了 LED的圆形电路板、金属 散热器、LED驱动电路均安装于灯头及塑料接头内；玻泡口伸入塑料接头的大口端并与塑 料接头粘接，其他与实施例1相同。图6、图7分别为其外形结构示意图与内部结构示意图。
权利要求一种贴片式小功率LED灯泡，由光源LED、LED驱动电路、玻泡及灯头构成，其特征是其中的光源由功率小于0.1W的贴片式小功率LED串联连接而成且贴装在圆形的铝基板，或铜基板，或环氧树酯板，或纸胶板的印刷电路上；其中的LED驱动电路为串联连接限流电容器的全波整流、滤波电路。
2.如权利要求1所述的一种贴片式小功率LED灯泡，其特征为其中的由串联连接限流 电容器的全波整流、滤波电路所构成的LED驱动电路具有零串联电阻；其滤波电容器的容 量为串联的限流电容器容量的30倍至1000倍。
3.如权利要求1所述的一种贴片式小功率LED灯泡，其特征为其中的LED为4只至12 只功率小于0. Iff的贴片式小功率LED串联连接而成且贴装在直径为10mm至23mm的圆形 环氧树酯板或纸胶板的印刷电路上；其中的LED驱动电路安装于灯头内；其中的玻泡与灯 头直接粘接，且玻泡的颈部伸入灯头8至20毫米。
4.如权利要求1所述的一种贴片式小功率LED灯泡，其特征为其中的LED为12只至 20只功率小于0. Iff的贴片式小功率LED串联连接而成且贴装在直径为15mm至23mm的圆 形铝基板或铜基板的印刷电路上，在铝基板或铜基板的背面安装有金属散热器，或者仅仅 以铝基板或铜基板作为散热器；其中的LED驱动电路安装于灯头内；其中的玻泡与灯头直 接粘接，且玻泡的颈部伸入灯头8至20毫米。
5.如权利要求1所述的一种贴片式小功率LED灯泡，其特征为其中的LED为18只至 50只功率小于0. Iff的贴片式小功率LED串联连接而成且贴装在直径为25mm至35mm的圆 形铝基板或铜基板的印刷电路上，在铝基板或铜基板的背面安装有金属散热器，金属散热 器内或紧靠散热器安装有LED驱动电路，与驱动电路相隔5mm至20mm安装有隔热板，所述 贴装了 LED的圆形印刷电路板、金属散热器、LED驱动电路及隔热板均安装在玻璃芯柱上， 玻璃芯柱的喇叭边与玻泡口封接，封接了芯柱的玻泡与灯头直接粘接。
6.如权利要求1所述的一种贴片式小功率LED灯泡，其特征为其中的LED为20只至 60只功率小于0. Iff的贴片式小功率LED串联连接而成且贴装在直径为25mm至45mm的圆 形铝基板或铜基板的印刷电路上，在铝基板或铜基板的背面安装有金属散热器；其中的玻 泡与灯头之间连接了一个塑料接头。
专利摘要一种贴片式小功率LED灯泡，由光源LED、驱动电路、玻泡及灯头构成，其特征是其中的光源由功率小于0.1W的贴片式小功率LED串连而成且贴装在圆形铝基板，或铜基板，或环氧树脂板，或纸胶板的印刷电路上；其中的LED驱动电路为具有限流电容器的全波整流、滤波电路。本实用新型与同类产品相比具有发光效率高、输出的光通量较大、成本较低且光照范围较大等突出优点，可用于室内筒灯与楼道、走廊、厨房、卫生间及小卧室等处的照明灯，节能效果十分显著。
文档编号F21V29/00GK201555042SQ20092004864
公开日2010年8月18日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者李先栗, 李博 申请人:李博