专利名称：高出光率led灯泡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED灯泡。
背景技术：
现有的LED灯泡，通常在基板底面上安装LED芯片，LED基板通常采用导热性能良好的材料，所述基板设有电源连接接口，所述电源连接接口与电源连接线电连接，所述基板上设有印刷电路，所述基板上排列布置多个LED芯片，所述LED芯片包括限流电阻和稳压器，所述限流电阻和稳压器均与所述印刷电路连接。由于LED芯片发出的光线向下发散，其照射范围为基板以下部分，即实现2 π出光，部分光线照射到基板的底面，降低了 LED光源的出光率，另外，由于整个基板呈平面设置，散热性能较差。
发明内容
为了克服已有LED灯的出光率较低、散热性能较差的不足，本发明提供了一种提升出光率、增强散热性能的高出光率LED灯泡。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种高出光率LED灯泡，包括灯头、灯壳、LED驱动器和灯泡罩，所述灯头与灯壳上端连接，所述灯壳内安装所述LED驱动器，所述灯壳下端与灯泡罩连接，所述LED灯泡还包括高导热性能的透明灯柱，所述透明灯柱位于所述灯泡罩内，所述透明灯柱的上方与所述灯壳下端连接，所述透明灯柱上安装所述高出光率LED灯条，所述高出光率LED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述透明灯柱的外侧与所述灯泡罩之间的空腔内填充透明或半透明高导热性填充物。本发明中的透明或半透明高导热性填充物，可以选择透明的高导热性能物质或半透明高导热物质，例如氮化铝透明或半透明陶瓷，只要能够将所述高出光率LED灯条发出的灯光透射出来即可，当然，也可以采用其他材料的透明或半透明高导热性物质。本发明中的高导热性填充物可以充满所述透明灯柱的外侧与所述灯泡罩之间的空腔，也可以是局部填充；对于局部填充的情况，要求先从灯泡罩的底部向上填充，至少填充物与所述透明灯柱的底面接触，优选的方案是填充物同时与所述透明灯柱的四周侧面同时接触，该结构能够将所述高出光率LED灯条产生的热量及时通过填充物发散。本发明中，填充物和灯泡罩可以呈一体，即灯泡罩和填充物采用相同的透明或半透明高导热材料，一体化的结构便于加工；当然，也可以是相互独立的结构形式。透明灯柱的上端与所述灯壳之间卡扣式连接，当然，也可以采用其他连接方式。进一步，所述透明灯柱的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装高出光率LED 灯条。所述透明灯柱可以为实心结构，也可以为空心结构，或者呈镂空状；当然，也可以采用其他结构形式。
或者是所述透明灯柱呈阶梯形，所述透明灯柱的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装高出光率LED灯条，当所述台阶有多个时，可以在多个台阶上分别布置多根高出光率LED灯条。当然，也可以采用其他的装配方式。所述透明灯柱的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装高出光率LED灯条。对于灯泡罩属于白色或其他颜色，如果只有竖向布置的高出光率LED灯条，则在灯泡罩的底部容易产生阴影，在灯柱的底面加设高出光率LED灯条，不仅能够增大发光功率，也能够有效消除灯泡罩底部的阴影；当然，如果采用透明的灯泡罩，则即便不设置高出光率LED灯条，也不会在灯泡罩上产生阴影。所述高出光率LED灯条中的光源朝向所述竖向凹槽的外部。相对而言，高出光率 LED灯条中，LED芯片包含透明基板和光源，透明基板和光源均包覆在透明硅胶中，其中光源发出的光线向四周发散，对于产生的热量，相对而言，光源所在方向的热量较多，因此，将光源朝凹槽外部安装，有利于将较多的热量传递到透明或半透明高导热性填充物，便于实现良好的散热；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源朝向所述竖向凹槽的底部的安装方式。所述高出光率LED灯条中的光源朝向所述环形凹槽的外部。其散热原理与高出光率LED灯条相同；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源朝向所述竖向凹槽的底部的安装方式。所述高出光率LED灯条的大小与所述竖向凹槽或环形凹槽匹配。即将所述高出光率LED灯条刚好嵌套在凹槽内，该结构便于透明或半透明高导热填充物的加工。所述透明灯柱的顶面安装反光板，该反光板能够将向上发散的灯光向下汇聚，能够进一步提升发光效率。所述透明灯柱的顶面上安装安装高导热性能的散热块，所述散热块的外壁与所述灯壳的内壁连接。通过设置散热块，能够起到良好的辅助散热作用。进一步，所述散热块与所述透明灯柱呈一体。当然，散热块和透明灯柱也可以是相互单独的结构，只要将两者固定连接在一起即可。所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容和第二电阻，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的两端与滤波电容连接，所述第二电阻与所述滤波电容并联，所述滤波电容的两端与两个驱动电路输出接口连接。所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容、第二电阻和功率因数提升电路，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的正极端同时与第二电阻一端和滤波电容正极连接，所述整流电路的输出侧的负极端与所述第二电阻另一端联接，所述功率因数提升电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和辅助滤波电容，所述滤波电容的负极同时与第二二极管的反向端和第三二极管的正向端连接， 所述第二二极管的正向端与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路的输出侧的正极端与第四二极管的反向端连接，所述第三二极管的反向端同时与第四二极管的正向端、辅助滤波电容的正极连接，所述辅助滤波电容的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻两端与两个驱动电路输出接口连接。
所述滤波电容的一端连接限流电阻，所述限流电阻与一个驱动电路输出接口连接，所述整流电路的桥式整流电路。所述透明灯柱的底部横截面比顶部横截面小。当然，也可以采用等截面的结构形式。所述透明灯柱的横截面呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。在所述透明灯柱的侧面可以布置一根高出光率LED灯条，也可以布置两根或两根以上高出光率LED灯条，两根或两根以上高出光率LED灯条等间隔布置。本发明的有益效果主要表现在1、提高光利用率、提升散热性能；2、由于避免采用变压器，简化了电路组成，无高频振荡、无电磁辐射，降低了能耗，同时提高了电源转换效率；3、采用限流电阻，在电源电压发生异常波动时，有效降低LED灯的工作电流，起到保护 LED的作用；4、加入由三个二极管和第三电容组成的功率因数提升电路，能够有效适应高功率因数场合。
图1是第一种高出光率LED灯泡的示意图。图2是第二种高出光率LED灯泡的示意图。图3是第三种高出光率LED灯泡的示意图。图4是图3的截面示意图。图5是第四种高出光率LED灯泡的示意图。图6是第五种高出光率LED灯泡的示意图。图7是一种驱动电路的示意图。图8是另一种驱动电路的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图1 图8，一种高出光率LED灯泡，包括灯头1、灯壳2、LED驱动器6和灯泡罩5，所述灯头1与灯壳2上端连接，所述灯壳2内安装所述LED驱动器6，所述灯壳2下端与灯泡罩5连接，所述LED灯泡还包括高导热性能的透明灯柱3，所述透明灯柱3位于所述灯泡罩5内，所述透明灯柱3的上方与所述灯壳2下端连接，所述透明灯柱3上安装所述高出光率LED灯条4，所述高出光率LED灯条4包括依次串联的多个LED芯片，所述透明灯柱 3的外侧与所述灯泡罩5之间的空腔内填充透明或半透明高导热性填充物。本实施例中的透明或半透明高导热性填充物，可以选择透明的高导热性能物质或半透明高导热物质，例如氮化铝透明或半透明陶瓷，只要能够将述高出光率LED灯条4发出的灯光透射出来即可，当然，也可以采用其他材料的透明或半透明高导热性物质。本发明中的高导热性填充物可以充满所述透明灯柱的外侧与所述灯泡罩之间的空腔，也可以是局部填充；对于局部填充的情况，要求先从灯泡罩的底部向上填充，至少填充物与所述透明灯柱的底面接触，优选的方案是填充物同时与所述透明灯柱的四周侧面同时接触，该结构能够将所述高出光率LED灯条产生的热量及时通过填充物发散。本发明中，填充物和灯泡罩可以呈一体，即灯泡罩和填充物采用相同的透明或半透明高导热材料，一体化的结构便于加工；当然，也可以是相互独立的结构形式。透明灯柱的上端与所述灯壳之间卡扣式连接，当然，也可以采用其他连接方式。所述透明灯柱3的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装高出光率LED灯条4 ； 或者是所述透明灯柱3呈阶梯形，所述透明灯柱3的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽 内安装高出光率LED灯条4，所述高出光率LED灯条4包括依次串联的多个LED芯片。当然，也可以采用其他的装配方式。所述透明灯柱3可以为实心结构，也可以为空心结构，或者呈镂空状；当然，也可以采用其他结构形式。所述透明灯柱3的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装高出光率LED灯条4。 对于灯泡罩5属于白色或其他颜色，如果只有竖向布置的高出光率LED灯条，则在灯泡罩的底部容易产生阴影，在灯柱的底面加设高出光率LED灯条，不仅能够增大发光功率，也能够有效消除灯泡罩底部的阴影；当然，如果采用透明的灯泡罩，则即便不设置高出光率LED灯条，也不会在灯泡罩上产生阴影。所述高出光率LED灯条4中的光源朝向所述竖向凹槽的外部。相对而言，高出光率LED灯条中，LED芯片包含透明基板和光源，透明基板和光源均包覆在透明硅胶中，其中光源发出的光线向四周发散，对于产生的热量，相对而言，光源所在方向的热量较多，因此， 将光源朝凹槽外部安装，有利于将较多的热量传递到透明或半透明高导热性填充物，便于实现良好的散热；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源朝向所述竖向凹槽的底部的安装方式。所述高出光率LED灯条4中的光源朝向所述环形凹槽的外部。其散热原理与高出光率LED灯条相同；当然，也可以采用其他的安装方式，例如采用光源朝向所述竖向凹槽的底部的安装方式。所述高出光率LED灯条4的大小与所述竖向凹槽或环形凹槽匹配。即将所述高出光率LED灯条刚好嵌套在凹槽内，该结构便于透明或半透明高导热填充物的加工。所述透明灯柱3的顶面安装反光板7，该反光板7能够将向上发散的灯光向下汇聚，能够进一步提升发光效率。所述透明灯柱3的顶面上安装安装高导热性能的散热块8，所述散热块8的外壁与所述灯壳2的内壁连接。通过设置散热块8，能够起到良好的辅助散热作用。进一步，所述散热块与所述透明灯柱呈一体。当然，散热块和透明灯柱也可以是相互单独的结构，只要将两者固定连接在一起即可。所述灯壳2采用高导热性能材料，所述灯壳2的下部的壁面比上部的壁面厚，该结构有利于散热。当然，灯壳2也可以采用壁面等厚，或者其他方式。所述灯壳2的横截面呈圆形、方形、菱形、椭圆形或正多边形。当然，也可以采用其他形状。所述透明灯柱3的底部横截面比顶部横截面小。当然，也可以采用等截面的结构形式。所述透明灯柱3的横截面呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。在所述透明灯柱3的侧面可以布置一根高出光率LED灯条，也可以布置两根或两根以上高出光率LED灯条，两个或两根以上高出光率LED灯条等间隔布置。
本实施例的灯泡罩5呈圆形、方形、菱形或椭圆形。当然，也可以采用其他形状。参照图3，灯泡罩呈长条形，参照图4，灯泡罩为长方形，灯泡罩的两端均设有灯壳和灯头的结构。参照图7，LED驱动器6的驱动电路，包括第一电容Cl、第一电阻R1、整流电路D1、 滤波电容C2和第二电阻R2，市电接入端与所述第一电容Cl连接，所述第一电阻Rl和第一电容Cl并联，所述第一电容Cl的另一端与所述整流电路Dl的输入侧连接，所述整流电路 Dl的输出侧的两端与滤波电容C2连接，所述第二电阻R2与所述滤波电容C2并联，所述滤波电容C2的两端与两个驱动电路输出接口连接。所述滤波电容C2的一端连接限流电阻R3，所述限流电阻R3与一个驱动电路输出接口连接。所述整流电路Dl为桥式整流电路。当然，也可以选用其他常用的整流电路来实现。本实施例中，相对于现有技术，没有采用IC芯片和变压器，采用阻容方式来降压， 降压后再由整流滤波得到直流电源，该直流电源提供小电流高压LED灯驱动，现对于现有电路没有高频振荡源，从而无高频辐射，LED光源工作所需的电压和电流参数通过电路中的电容容量数值(第一电容Cl)来调整；优选的，电源的输出经过串联电阻限流后驱动LED光源。参照图8，LED驱动器6的包括第一电容Cl、第一电阻R1、整流电路D1、滤波电容 C2和第二电阻R2，市电接入端与所述第一电容Cl连接，所述第一电阻Rl和第一电容Cl并联，所述第一电容Cl的另一端与所述整流电路Dl的输入侧连接，所述整流电路Dl的输出侧的正极端同时与第二电阻R2 —端和第二电容C2正极连接，所述整流电路Dl的输出侧的负极端与所述第二电阻R2另一端连接，所述功率因数提升电路包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和辅助滤波电容C3，所述滤波电容C2的负极同时与第二二极管D2 的反向端和第三二极管D3的正向端连接，所述第二二极管D2的正向端与所述所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路Dl的输出侧的正极端与第四二极管D4的反向端连接，所述第三二极管D3的反向端同时与第四二极管D4的正向端、辅助滤波电容C3的正极连接，所述辅助滤波电容C3的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻R2两端与两个驱动电路输出接口连接。所述整流电路Dl为桥式整流电路。当然，也可以选用其他常用的整流电路来实现。本实施例中，设定二极管包括正向端和反向端，当电流通过二极管时，从正向端向反向端流过。本实施例中，相对于现有技术，没有采用IC芯片和变压器，采用阻容方式来降压， 降压后再由整流滤波得到直流电源，该直流电源提供小电流高压LED灯驱动，现对于现有电路没有高频振荡源，从而无高频辐射，LED光源工作所需的电压和电流参数通过电路中的电容容量数值(第一电容Cl)来调整；优选的，电源的输出直接驱动LED光源。采用功率因数提升电路，能够提高整个LED灯驱动电路的功率因数，有效满足光源功率因数为高功率因数场合。本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技
7术人员根据本发明构思所能够想 到的等同技术手段。
权利要求
1.一种高出光率LED灯泡，包括灯头、灯壳、LED驱动器和灯泡罩，所述灯头与灯壳上端连接，所述灯壳内安装所述LED驱动器，所述灯壳下端与灯泡罩连接，其特征在于所述LED 灯泡还包括高导热性能的透明灯柱，所述透明灯柱位于所述灯泡罩内，所述透明灯柱的上方与所述灯壳下端连接，所述透明灯柱上安装所述高出光率LED灯条，所述高出光率LED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述透明灯柱的外侧与所述灯泡罩之间的空腔内填充透明或半透明高导热性填充物。
2.如权利要求1所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明灯柱的侧面开有竖向凹槽，所述竖向凹槽内安装所述高出光率LED灯条。
3.如权利要求1所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明灯柱呈阶梯形，所述透明灯柱的下部截面比上部截面小，在台阶处开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装高出光率LED灯条。
4.如权利要求1 3之一所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明或半透明高导热性填充物和灯泡罩呈一体。
5.如权利要求2所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明灯柱的底面开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装高出光率LED灯条，所述高出光率LED灯条的光源朝向所述竖向凹槽和环形凹槽的外部。
6.如权利要求4所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述高出光率LED灯条的大小与所述竖向凹槽或环形凹槽匹配。
7.如权利要求1 3之一所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明灯柱的顶面安装反光板。
8.如权利要求1 3之一所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述透明灯柱的顶面上安装高导热性能的散热块，所述散热块的外壁与所述灯壳的内壁连接。
9.如权利要求1 3之一所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容和第二电阻，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的两端与滤波电容连接，所述第二电阻与所述滤波电容并联，所述滤波电容的两端与两个驱动电路输出接口连接。
10.如权利要求1 3之一所述的高出光率LED灯泡，其特征在于所述LED驱动器的驱动电路包括第一电容、第一电阻、整流电路、滤波电容、第二电阻和功率因数提升电路，市电接入端与所述第一电容连接，所述第一电阻和第一电容并联，所述第一电容的另一端与所述整流电路的输入侧连接，所述整流电路的输出侧的正极端同时与第二电阻一端和滤波电容正极连接，所述整流电路的输出侧的负极端与所述第二电阻另一端联接，所述功率因数提升电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管和辅助滤波电容，所述滤波电容的负极同时与第二二极管的反向端和第三二极管的正向端连接，所述第二二极管的正向端与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述整流电路的输出侧的正极端与第四二极管的反向端连接，所述第三二极管的反向端同时与第四二极管的正向端、辅助滤波电容的正极连接， 所述辅助滤波电容的负极与所述整流电路的输出侧的负极端连接，所述第二电阻两端与两个驱动电路输出接口连接；所述滤波电容的一端连接限流电阻，所述限流电阻与一个驱动电路输出接口连接，所述整流电路的桥式整流电路。
全文摘要
一种高出光率LED灯泡，包括灯头、灯壳、LED驱动器和灯泡罩，所述灯头与灯壳上端连接，所述灯壳内安装所述LED驱动器，所述灯壳下端与灯泡罩连接，所述LED球灯泡还包括高导热性能的透明灯柱，所述透明灯柱位于所述灯泡罩内，所述透明灯柱的上方与所述灯壳下端连接，所述透明灯柱上安装所述高出光率LED灯条，所述高出光率LED灯条包括依次串联的多个LED芯片，所述透明灯柱的外侧与所述灯泡罩之间的空腔内填充透明或半透明高导热性填充物。本发明提供了一种提升出光率、增强散热性能的高出光率LED灯泡。
文档编号F21V23/04GK102155665SQ201110093520
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者翁小翠 申请人:翁小翠