专利名称：Led混合白光灯外壳方法
技术领域：
本发明涉及一种LED白光灯，特别是LED混合白光灯外壳方法。
背景技术：
现有的LED白光灯有三种，第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光，这种白光成本最低，但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均勻度，而且光谱呈带状较窄，色彩不全，色温偏高，显色性偏低，灯光对眼睛不柔和不协调。人眼经过进化最适应的是太阳光，白炽灯的连续光谱是最好的，色温为2500K，显色指数为100。所以这种白光还需要改进，比如加多发光过程来改善光谱，使之连续且足够宽。第二种是紫外光或紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光，发光原理类似于日光灯，该方法显色性更好，而且UV-LED不参与白光的配色，所以UV-LED波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感，并可由各色荧光粉的选择和配比，调制出可接受色温及演色性的白光。但同样存在所用荧光粉有效转化效率低，尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、UV-LED制作的难度及抗UV封装材料的开发也是需要克服的困难。第三种是利用三基色原理将RGB三种LED混合成白光，该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光，除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外， 更可以分开控制红、绿、蓝光LED的发光强度，达成全彩的变色效果(可变色温)，并可由LED 波长及强度的选择得到较佳的演色性。但这种办法的问题是绿光的转换效率低，混光困难， 驱动电路设计复杂。另外，由于这三种光色都是热源，散热问题更是其它封装形式的3倍， 增加了使用上的困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热性好、混光工艺性好，驱动电路简单的LED混合白光灯外壳方法。本发明的目的是这样实现的，LED混合白光灯外壳方法，其特征是外壳顶部有聚光面，外壳四周有反光面，外壳为曲面结构。所述的反光面为非球面或抛物面。所述的反光面为多圈。所述的聚光面柔光材料。所述的柔光材料内面有透光膜。本发明的优点是由于本发明通过在内座上分布有按比例分配的RGB三种LED，外壳罩在内座上，RGB三种LED分别按分配的发散角通过外壳内的反光面向外壳上的聚光面覆盖，使RGB三种LED在聚光面混合成白光，再聚光面柔后向外发光，三种超高亮度LED按比例配合(如R=3、G=6、B=1)。所有的LED均由恒流供电，RGB三种LED的发光角由位于内座上的灯杯夹角决定，灯杯内有LED管芯，灯杯完成LED发光时散热。不仅很好的解决了散热问题(分散散热)。而且每个灯都为恒流如20mA。内座上分布的RGB三种LED的多少依据设计功率，如按100个LED，则功率基本上是=100*0. 02*2. 8V (RGB分别按2. 8V工作)=5. 6W。因此，本发明解决了 LED灯散热问题、混光问题，驱动电路采用信唯公司的高精度恒流电路，恒流性能好，精度高，价格便宜。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 图1是本发明实施例1的结构示意图2是本发明实施例2的结构示意图； 图3是灯杯1实施例结构示意图； 图4是灯杯2的实施例结构示意图； 图5是螺口灯座结构示意图； 图6是灯杯1在内座结构示意图。图中1、灯头座；2、内坐；3、LED发光圈；4、外壳；5、聚光面；10、LED基带；101、骨架体；102、整流滤波电路；103、整流二极管；104、滤波电容；105、密封胶；106、出孔；107、 交流输入端；108、正负电极端；301、灯杯；302、导电银浆层；303、LED管芯；304，座孔。
具体实施例方式实施例1
如图1所示，LED混合白光灯外壳方法，它至少包括内座2、外壳4和驱动电路，在内座 2上分布有按比例分配的RGB三种LED，外壳4罩在内座2上，RGB三种LED在驱动电路作用下分别按分配的发散角经外壳内的反光面A向外壳上的聚光面覆盖，RGB三种LED在聚光面5覆盖后混合成白光，在由聚光面5柔和后向外发出需要色温的白光。RGB三种LED在灯座1内的驱动电路驱动下，发出红、绿、兰(RGB)三种颜色，红、 绿、兰(RGB)三种LED当以内座2为半圆形时，以半圆形的内座2的圆心向外发光，绕主轴一周形成不同方向相同大小的夹角时，到反光面A每一个LED的发光面大小非常近接，它们经反光面A反光后继续发散，最后在聚光面5形成较大面积的覆盖。红、绿、兰(1 8)三种超高亮度1^0按比例配合(如1 =3、6=6、8=1)。只要按上述的相同夹角向外发光，不同处在圆周的什么位置，其结果都是在聚光面5覆盖，按一定比例 (如R=3、G=6、B=1)就能形成白光，然后由光面5柔和后向外发出需要色温的白光。所述的聚光面内有透光膜，聚光面均勻聚集的RGB三种LED光经透光膜后向外散射，以防止光线重新进入外壳内。所述的RGB三种LED以多个半径方向在半球形体上分布，通过不同处的非球面反光面后向聚光面均勻聚集，由聚光面散射向外发光。如图6、图3或图4所示，红、绿、兰(RGB)三种超高亮度LED按比例配合在LED发光圈3上，LED发光圈3由LED基带10、灯杯301、导电银浆层302和LED管芯303，LED基带10上有灯杯301的座孔304，灯杯301点导电银浆层302后固定LED管芯303，再经邦定焊接，使LED基带10上的所有LED串联连接后通过连接口与内座内的接口连接。每一个灯杯301封口有树脂封涂，封涂后最好为平面，不对发出光形成聚焦，LED最后的发光角由灯杯301的角度决定。由于灯杯301由模具成型，有成品率高，一致性好的特点，可以使LED 发光圈3以轴心向外成相同角度发光。图3和图4给出两种不同灯杯开口角的实施例，图3灯杯开口大，发光角大，图4 灯杯开口小，发光角小。灯杯开口角由灯的整体设计决定。灯杯301除了固定LED管芯303，按一定的发光角发出发散光外，还作为散热体，当 LED在20mA时，电压为3伏的LED其功率为0. 06。一个灯杯开口 4mm的铝制品灯杯能很好的达到散热效果。在基带10上分布有多少LED，决定LED功率大小，也决定设计要求，按100个 LED设定，一个灯杯开口 4mm，之间有0. 5的间隔，其同长是4. 5mm*100=45mm,按直径算则是 45mm/3. 14=14. 3mm。如按如下比例R=30、G=60、B = IO,其工作电压是 30*2. 4V+70*3. 1V=72+217=289V0当驱动电路为恒流时，至少要有IOV的调整电压，220V 整流滤波后为300V，因此，当交流220V较稳定的情况下，按R=30、G=60、B=IO配比是最佳的，它的效率也是最高的。但实际上220V是在变化的，有的电压高，有的电压低，低时会到 200V以下，高时会到240伏，因此，为保持适度，红、绿、兰(RGB)三种超高亮度LED按如下比例R=27、G=54、B=9,其工作电压是:27*2· 4V+63*3. 1V=64. 8+195. 3=260V。实施例2
内座2选择半球状是为了 LED光学设计方便，如图2的另一种结构，在这种结构下，内座2同样选择半球状，在半球状不同层位有两圈LED基带10，两圈LED基带10分别绕主轴一周形成不同方向相同大小的夹角时，到反光面A的每一个LED的发光面大小非常近接，而到反光面B的发光面大小非常近接，也就是到反光面A和反光面B来自不同层位的LED，以不同的发光角度，但它们都经反光面反光后继续发散，最后在聚光面5形成一样面积的覆盖， 最后发出白光。实施例2更适合设计较大功率的，如选择180个LED，驱动电路双路驱动。采用小功率管芯，采用恒流20mA设计不会产生散热问题，因为LED在散热性不好的情况下，其寿命令会大大降低。采用恒流功作，同样会延长工作时间，同时不会降低单管芯的发光强度。多个小功率管芯的LED构成家用的5-10W的白光LED灯，通过红、绿、兰 (RGB)三种超高亮度LED合理配比，其白光色温可调节到更适合个性化的程度。为了更好的实现散热，内座2上有金属散热体或为金属体(如铝合金材料)，LED基带10座落在金属散热体上并与之隔离绝缘。实施例3
当内座2上的LED基带10只需要一圈时，内座2为圆环状，LED基带10固定在圆环状的内座2上，内座2内有驱动电路，LED基带10与内座2固定后通过接口与驱动电路电连接，LED基带10有两个电极接头，一正一负，整个LED基带10上的各种波长的LED采用串联连接。外壳4与内座2配合连接后与灯头座1连接，灯头座1是螺口或插口或插针结构。实施例4
LED基带10也可以是在柔性PCB板上焊接表面封装LED，然后将柔性PCB板固定在向外一周倾斜一个角度的内座上，倾斜角度使一周LED发光轴线在反光面A上，再由反光面A 向聚光面覆盖，由聚光面散射向外发光。
为了达到与实施例1、实施例2或实施例3相同的效果，柔性PCB板上压接有向外一周倾斜一个角度的带锥孔压板，柔性PCB板上的LED通过带锥孔压板向反光面发光，发光角度使光线经反光面A向聚光面全部覆盖。 如图6所示，驱动电路包括整流滤波电路102和恒流驱动电路，整流滤波电路102 封装在灯头座1内。整流滤波电路102固定在一个骨架体101内，整流滤波电路102包括四个整流二极管103和一个滤波电容104内，整流滤波电路102的交流输入端107通过两个出孔106与灯头座1的交流电极导通，整流滤波电路102的直流输出引出端与恒流驱动电路正负电极端108导通，恒流驱动电路正负电极端108在骨架体101的顶面上，整流滤波电路102由密封胶105密封。 驱动电路的整流滤波电路102由于与交流220直接连接，通过密封胶105将其密封在骨架体101内有安全性好的特点，而在骨架体101上端面输出恒流驱动电路正负电极端108可实现与恒流驱动电路的工艺配合，不用焊接就能实现良好的导通。容易进行自动化封装。
权利要求
1.LED混合白光灯外壳方法，其特征是外壳顶部有聚光面，外壳四周有反光面，外壳为曲面结构。
2.根据权利要求1所述的LED混合白光灯外壳方法，其特征是所述的反光面为非球面或抛物面。
3.根据权利要求1所述的LED混合白光灯外壳方法，其特征是所述的反光面为多圈。
4.根据权利要求1所述的LED混合白光灯外壳方法，其特征是所述的聚光面柔光材料。
5.根据权利要求1所述的LED混合白光灯外壳方法，其特征是所述的柔光材料内面有透光膜。
全文摘要
本发明涉及一种LED白光灯，特别是LED混合白光灯外壳方法，其特征是外壳顶部有聚光面，外壳四周有反光面，外壳为曲面结构；所述的反光面为非球面或抛物面；所述的反光面为多圈；所述的聚光面柔光材料；所述的柔光材料内面有透光膜。它提供了一种散热性好、混光工艺性好，驱动电路简单的LED混合白光灯外壳方法。
文档编号F21V3/02GK102418900SQ20111041322
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者刘珉恺 申请人:西安福安创意咨询有限责任公司