专利名称：Led灯管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED作发光体的LED灯管。
背景技术：
现有的LED灯管，多采用LED作发光体用导热胶沾贴到散热传热铝型材上，铝型 材与PC罩无缝扣合制作，虽然LED作发光体的日光灯灯管亮灯时铝型材温度仅为55°C左 右，但由于PC罩的绝热性和较低的透光形使得LED作发光体和PC罩形成的封闭空间温度 较高，且光的传播损失较大，以通常使用的T8管20W为例，在环境温度25°C时腔内温度可 以达到75°C，这使得LED芯片的节点温度达到100°C，较高的温度会严重影响LED灯管的使 用寿命。并且光的传播损失达到15%。由兰色光与黄色荧光粉互补形成的白光显色性较 差，如果采用黄红混光粉则光衰特别大，在LED灯管运用于普通照明时，其显色性无法达到 使用要求，现在一般仅能达到Ra值仅为50左右，而运用于普通照明时Ra值必须达到70以 上。现有的LED灯管采用PCB板印制电路作为光源板，将发白光的LED通过PCB板上印制电 路实现串联后形成低压模块再与恒流电源控制器相联接，恒流源的输出端与低压模块设定 低电压端的电压一致，输入端与外接电压的电压一致(一般采用220V和110V)。就现有的 LED作发光体的灯管来说，其发光体无论是采用矩形电极的直插式灯珠作发光体，还是采用 PCB板式的铝基板上直接邦定LED芯片作发光体，或者采用贴片式灯珠粘结到PCB板上，由 于PCB板的结构特性作为光源尤其是照明光源的集成功率较大且散热处理方式的选择有 限，使LED发光体的运用受到限制，为克服这种限制而采取的技术措施使加工难度增大的 同时也使成本大幅上升。目前使用的LED作发光体的日光灯灯管，随着芯片每瓦流明数的 提高，电流密度不断增大，散热问题已经成为LED发光体作为照明光源集成运用中，尤其是 在日光灯灯管密闭使用条件下一个十分突出的问题，为了使LED的芯片结温控制在60°C以 下，根据大量试验证明，LED灯管壳体材料的选择必须使LED发光体发出的热无温度场突变 的情况下应使表面的温度应控制在50°C以下(环境温度为25°C )，一般而言通常采用以下 三种方式来实现结温的迅速外传，使日光灯壳体表面的热平衡温度达到要求一、加大芯片 贴合面背面的金属散热片的表面积，二、在封头端设置强制排风扇，三、在发光体与灯具壳 体间填充冷却液。第一种方式对散热的改进有限，第二种方式增大了日光灯管的功耗且制 造成本高，另外使用中的失效可能性增大，第三种方式虽然较好地解决了散热问题，但未对 LED发光体集成的光的传播质量作有效改进。由于现有PCB板的结构特性使得LED作发光 体的出光端相背的表面无法处理成高反光特性的表面，因此出光效率下降了 10%至20%。 通常的LED日光灯灯管由于采用恒压恒流方式作为电源，除大幅增加LED日光灯灯管的成 本外，由于电子器件的大量增加使其可靠性大幅降低，大量的实践证明只要对通过LED的 电流进行有效限制，即设置限流电路是完全可以保证LED日光灯灯管的有效且长寿命工作 的。因此上述以PCB板印制电路的日光灯灯管均存在缺陷，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的是一、降低LED芯片的节点温度。二、提高LED灯管的光的显色性。 三、降低LED发光体的并联线路承载体和散热体的成本。四、增加LED日光灯灯管的有效工 作寿命。为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案一种LED灯管，具有将电源引入LED芯片的供电部分、支架部分和安装在支架部分 上的玻璃灯管，LED芯片通过承载部分安装在灯管中，其特征在于所述的玻璃灯管内部沿 灯管的长度方向布置有导热传热铝型材，LED芯片的承载部分与导热传热铝型材接触，在灯 管两端设置限流电路，且两端设置红色补光光源。本发明的优选技术方案如下优选地，所述灯管的管壁是玻璃管。优选地，所述的供电部分包括限流电路。优选地，在灯管的两端还布置有相互对射的红色补充光源。优选地，LED芯片的承载部分是镜面铝板，LED芯片贴在镜面铝板上。优选地，所述的供电部分和支架部分包括铝壳外盖，安装在铝壳外盖上的用于引 入外部电源的外接铜柱接线连板，通过连接架安装在铝壳外盖内并与外接铜柱接线连板连 接的限流电路，在铝壳外盖内安装有支撑部件，灯管安装在支撑部件上。优选地，在灯管端部和支撑部件之间设有弹性密封圈。优选地，所述供电部分和支架部分对称的设置在灯管两端。一种制造上述LED灯管方法，包含以下步骤a、将固晶、焊线完成的LED镜面铝板在灌封混有荧光粉胶体并固化完成的光源装 入串并工装内进行串并联锡焊连线；b、将LED芯片的串并联线路板用夹具将其装在导热传热铝型材上；c、将LED芯片的串并联镜面板和导热传热铝型材构成的半成品置于灌胶机上进 行全镜面板整体灌胶；d、将全镜面板整体灌胶的LED芯片的串并联镜面板和散热传热铝型材一起装入 玻璃管内；e、将弹性密封圈套在支撑部件上后，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接；f、最后将装有限流电路与补光LED的串并联镜面板的内引线导电连接后再将铝 壳外盖从LED灯管两端装入。本发明采用散热传热铝型材沿轴向内置于玻璃罩管内壁，使LED作发光体直接与 铝型材内嵌口紧密贴合使镜面铝板上的热量迅速传到散热传热铝型材上，铝型材与玻璃罩 有缝贴合制作，由于玻璃罩的传热性和透光性都高出PC罩较多使得LED作发光体和玻璃罩 形成的封闭空间温度场勻勻，以通常使用的T8管20W为例，在环境温度25°C时腔内温度仅 为45°C，这使得LED芯片的节点温度确保控制在60°C以下。针对由兰色光与黄色荧光粉互补形成的白光显色性较差，本发明可以在灯头两端 设置红色补充光源在灯管内形成沿轴向对射的红色补光，针对LED作发光体的灯管的光源，采用PCB板印制电路，由于PCB板的制造工艺复 杂，使其制造成本较高，制造过程对环境污染较大，为克服这种缺陷，本发明的一个优选实施方式中采用镜面铝板的镜面表面为芯片出光侧的LED面光源。在灯管轴向两侧的铝铝壳盖头内设置限流电路，节约了供电部分的成本，提高了 系统可靠性。通过上述四方面的改进，使目前LED日光灯管中的高密度集成的LED发光体在笫 二次配光，散热和光的传播质量上有了全面改进。其有益效果是采用散热传热铝型材沿轴 向内置于玻璃罩管内壁，由于玻璃罩的传热性和透光性都高出PC罩较多使得LED作发光体 和玻璃罩形成的封闭空间无突变温度场，从而热平衡温度较低，从而使得LED芯片中的结 温较低。由于采用镜面铝板作为LED发光体的并联线路承载体，可从方便地按发光体要求 进行配光曲面设计，使得笫二次配光的要求得已方便实现，并且简化了后续制作工艺，在保 证光源板质量的前提下降低了原材料成本，使出光端的出光效率得到有效提高。由于采用 灯头两端设置红色补充光源在灯管内形成沿轴向对射的红色补光，大大提高了 LED日光灯 管的光的显色性，由于在灯管轴向两侧的铝壳盖头内设置限流电路，使LED日光灯灯管内 的LED发光体的通过电流仅呈线性递增或递减，使LED发光体能够有效且长寿命工作。如果在光通量要求不太高，散热矛盾不突出，但对出光的一致性要求较高的情况 下，采用并联线路承载体为塑料注塑制成品的独立珠体结构则可以实现成本降低的同时， 得到光质量较高的LED日光灯管。本发明内容结合以下实施例作进一步的说明，但发明的内容不仗限于实施例中涉 及内容。
图1是LED日光灯管发光体的并联线路承载体为散热传热铝型材嵌合镜面铝板面 光源结构2是LED日光灯管发光体的并联线路承载体为散热传热铝型材嵌合镜面铝板面 光源结构横向截面3是LED日光灯管发光体的并联线路承载体为塑料注塑制成品的独立珠体结构4是是LED日光灯管发光体的并联线路承载体为塑料注塑制成品的独立珠体结 构横向截面图
具体实施例如图1、2所示，一种LED灯管，包括用以完成LED日光灯管与灯座的钢性导电联 接，引入市电的外接铜柱接线连板1 ；作为LED日光灯管中外接铜柱接线连板1、旁置限流电 路4、内塞7和灯管9四者的钢性支撑体铝壳外盖2 ；外接铜柱接线连板和限流线路板的连 接架3 ；使得LED芯片11的通过电流在电压跃升时得到有效抑制，确保LED灯管的使用寿 命，能够限制电流峰值的限流电路4;用于将限流电路4输出的电流分配到LED芯片11的 内接电线5 ；将内塞7和导热传热铝型材10固定连接的紧定螺钉6 ；内塞7，用于将限流电 路4的线路板、连接架3、导热传热铝型材10嵌合镜面铝板面光源的支撑连接，是LED芯片 11的并联线路承载曲面面板的悬梁承载体和弹性密封圈8的端面压紧支撑部件(当用红 色透明透光材料制作时它是红色补充光光源)；弹性密封圈8是灯管两端端头的弹性密封 体，可以实现灯管内腔的弹性密封和弹性接触，减震；灯管9用以盛装散热传热铝型材嵌合镜面铝板并承载LED芯片11的串并联线路；导热传热铝型材10，将装有LED芯片11组的 镜面铝板的承载和芯片热量的迅速吸收和外传，LED芯片11，完成光源生成，镜面铝板12用 于承载LED芯片，并达到LED芯片发光的一、二次光学成型的作用；LED13，完成红色补充光 源在灯管内形成沿轴向对射的红色补光。用于制造上述LED灯管方法，包含以下步骤a、将固晶、焊线完成的LED镜面铝板在灌封混有荧光粉胶体并固化完成的光源装 入串并工装内进行串并联锡焊连线；b、将LED芯片的串并联线路板用夹具将其装入导热传热铝型材的嵌槽内；c、将LED芯片的串并联镜面板和导热传热铝型材构成的半成品置于灌胶机上进 行全镜面板整体灌胶；d、将全镜面板整体灌胶的LED芯片的串并联镜面板和散热传热铝型材一起装入 玻璃管内；e、将弹性密封圈套在支撑部件上后，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接；f、最后将装有限流电路与LED芯片的串并联镜面板的内引线导电连接后再将铝 壳外盖从LED灯管两端装入。本发明的另一实施例，如图3、4所示，一种LED灯管，包括外接铜柱接线连板1， 用以完成LED日光灯管与灯座的钢性导电联接，引入市电；铝壳外盖2，是LED日光灯管中 外接铜柱接线连板1和旁置限流电路4、内塞7、灯管9四者的钢性支撑体；连接架3，用于 外接铜柱接线连板1和限流线路4的连接架；限流电路4、使得LED芯片的通过电流在电压 跃升时得到有效抑制，确保LED灯管的使用寿命；内接电线5，完成限流电路对LED芯片组 的电流分配；紧定螺钉6，完成内塞7和导热传热铝型材10的固定连接；内塞7，完成限流 电路4线路板、连接架3、导热传热铝型材10嵌合镜面铝板面光源的支撑连接，是LED芯片 的并联线路承载曲面面板的悬梁承载体和弹性密封圈8的端面压紧支撑体(当用红色透明 透光材料制作时它是红色补充光光源)；弹性密封圈8是灯管9两端端头的弹性密封体，实 现灯管9内腔的弹性密封；灯管9用以盛装散热传热铝型材并承载LED芯片的串并联线路； 塑料注塑制成品并联线路承载体15、完成各LED独立珠体串联发光体组14与主回路线的并 联，同时对串联发光体组的光学特性进行改善；LED独立珠体串联发光体组14、实现光源的 产生，13，LED，完成红色补充光源在灯管内形成沿轴向对射的红色补光。
权利要求
1.一种LED灯管，具有将电源引入LED芯片的供电部分、支架部分和安装在支架部分上 的灯管，LED芯片通过承载部分安装在灯管中，其特征在于所述的灯管内部沿灯管的长度 方向布置有导热传热铝型材，LED芯片的承载部分与导热传热铝型材接触。
2.根据权利要求1所述的LED灯管，其特征在于所述灯管是玻璃管。
3.根据权利要求1或2所述的LED灯管，其特征在于所述的供电部分包括两端旁置 限流电路。
4.根据权利要求3所述的LED灯管，其特征在于在灯管的两端还布置有相互对射的 红色补充光源。
5.根据权利要求4所述的LED灯管，其特征在于所述的红色补充光源是发红光的LED芯片。
6.根据权利要求3所述的LED灯管，其特征在于LED芯片的承载部分是镜面铝板，LED 芯片贴在镜面铝板上。
7.根据权利要求4所述的LED灯管，其特征在于LED芯片的承载部分是镜面铝板，LED 芯片贴在镜面铝板上。
8.根据权利要求6或7所述的LED灯管，其特征在于所述的供电部分和支架部分包 括铝壳外盖，安装在铝壳外盖上的用于引入外部电源的外接铜柱接线连板，通过连接架安 装在铝壳外盖内并与外接铜柱接线连板连接的限流电路，在铝壳外盖内安装有支撑部件， 灯管安装在支撑部件上。
9.根据权利要求8所述的LED灯管，其特征在于在灯管端部和支撑部件之间设有弹 性密封圈。
10.一种制造权利要4所述的LED灯管方法，包含以下步骤a、将固晶、焊线完成的LED镜面铝板在灌封混有荧光粉胶体并固化完成的光源装入串 并工装内进行串并联锡焊连线；b、将LED芯片的串并联线路板用夹具将其装在导热传热铝型材上；C、将LED芯片的串并联镜面板和导热传热铝型材构成的半成品置于灌胶机上进行全 镜面板整体灌胶；d、将全镜面板整体灌胶的LED芯片的串并联镜面板和散热传热铝型材一起装入玻璃 管内；e、将弹性密封圈套在支撑部件上后，将支撑部件与导热传热铝型材固定连接；f、最后将装有限流电路与LED芯片的串并联镜面板的内引线导电连接后再将铝壳外 盖从LED灯管两端装入。
全文摘要
一种LED作发光体的日光灯灯管，具有采用散热传热铝型材沿轴向内置于玻璃罩管内壁，由于玻璃罩的传热性和透光性都高出PC罩较多使得LED作发光体和玻璃罩形成的封闭空间无突变温度场，从而热平衡温度梯度较低，从而使得LED芯片中的结温较低。由于采用镜面铝板作为LED发光体的并联线路承载体，可从方便地按发光体要求进行配光曲面设计，使得笫二次配光的要求得已方便实现，并且简化了后续制作工艺，在保证光源板质量的前提下降低了原材料成本，使出光端的出光效率得到有效提高。由于采用灯头两端设置红色补充光源在灯管内形成沿轴向对射的红色补光，大大提高了LED日光灯管的光的显色性。
文档编号F21V23/00GK102121594SQ20101060335
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者陈泽 申请人:陈泽