在壳体中使用热通道的固态发光装置制造方法

在壳体中使用热通道的固态发光装置制造方法
【专利摘要】一种灯组件（10），包括盖（18）、基座（14）和连接在壳体和基座之间的壳体（16）。第一电路板（30）设置在壳体内部。第一电路板在其上具有多个光源（32）。壳体包括在其内限定第一容积的内壁和与内壁间隔开的外壁。壳体包括在内壁和外壁之间延伸的多个间隔开的翅片，其限定了具有接近盖的第一端和接近基座的第二端的多个通道。通道的接近第一端的第一截面积大于接近第二端的第二截面积。细长的控制电路板组件电连接到第一电路板的光源。
【专利说明】在壳体中使用热通道的固态发光装置
[0001]关联申请的交叉引用
[0002]本申请要求了 2012年6月8日提交的N0.13/492，177号美国实用新型申请和2011年6月9日提交的N0.61/495，117号美国临时申请的优先权。上述申请的全部公开内容通过引用被并入本文中。
【技术领域】
[0003]本发明通常涉及使用固态光源，例如发光二极管或者激光，来发光，更加具体地涉及用于使用热通道来除去热的各种实际应用的发光装置，以提供能效高、使用寿命持久的光源。
【背景技术】
[0004]该部分提供了与本发明相关的【背景技术】信息，其不必然是现有技术。
[0005]提供可选光源是降低能耗的一个重要目标。对于白炽灯泡的可选项包括紧凑的荧光灯泡和发光二极管(LED)电灯泡。紧凑的荧光电灯泡使用非常低的功率用于照明。但是，用在紧凑的荧光灯泡中的材料不是环境友好的。
[0006]对于发光二极管灯，已知有各种结构。发光二极管灯持续时间较长，并且比紧凑的荧光灯泡具有更小的环境冲击。发光二极管灯比紧凑的荧光灯泡使用更低的功率。但是，许多紧凑的荧光灯泡和发光二极管灯与白炽灯泡不具有相同的光谱。它们也相对更贵。为了从发光二极管获得最大的使用寿命，必须从发光二极管的周围除去热。在许多已知的结构中，发光二极管灯遭受过早失效是由于随着温度的增加的热和光的输出阻碍。

【发明内容】

[0007]这部分提供了本发明的总的概括，并且不是其全部范围或者所有特征的全面的公开内容。
[0008]本发明提供了一种发光组件，其被用于产生光并且提供持久的且由此成本效率高的单元。
[0009]在本发明的一个目的中，发光组件包括盖、基座和连接在壳体和基座之间的壳体。第一电路板设置在壳体中。第一电路板其上具有多个光源。壳体包括在其中限定第一容积的内壁和与内壁间隔开的外壁。包括在内壁和外壁之间延伸的、多个间隔开的翅片的壳体限定了具有接近盖的第一端和接近基座的第二端的多个通道。通道的接近第一端的第一截面积大于接近第二端的第二截面积。细长的控制电路板组件电连接到第一电路的电源上。
[0010]从本文提供的说明中，其他方面的实际应用将变得显而易见。在该
【发明内容】
中的说明和特定的例子目的仅仅是用于说明，不是为了限制本发明的范围。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]这里描述的附图的目的仅仅是为了说明选定的例子，而不是所有可能的实施例，并且不是为了限制本发明的范围。
[0012]图1是根据本发明的发光组件的第一例子的截面图；
[0013]图2A和2B是根据本发明形成的电路板的透视图；
[0014]图3A和3B示出了形成反射体40的旋转的局部椭圆体的结构；
[0015]图4是盖的透视图；
[0016]图5是壳体的第一部分的透视图；
[0017]图6是最靠近盖的壳体的端视图；
[0018]图7是壳体的透视图；
[0019]图8是灯基座的透视图；
[0020]图9A是壳体的第一部分的局部截面图；
[0021]图9B是壳体的第一部分的可选截面图；
[0022]图9C是壳体的第二部分的局部截面图；
[0023]图9D是示出了壳体的热阻的电路；
[0024]图10是在其上具有控制电路板的灯组件的下部的截面图；
[0025]图11是设置在灯组件上的电路板的可选视图；
[0026]图12是在灯组件内部的控制电路板的剖视图；和
[0027]图13是具有设置在盖的第二容积内部的光转换元件的可选例子的截面图。
[0028]图14是根据本发明形成的AC到DC变换器的示意图。
[0029]相应的附图标记在贯穿附图的几个视图中都表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0030]下面的说明实际上仅是示例，不是为了限制本发明、实际应用或者用途。为了清楚的目的，同一附图标记在附图中将用于表示相同的元件。如本文所使用的，词组“A、B和C中的至少一个”应该被解释为意味着使用非专属逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应该理解，在方法中的步骤可以以不同的顺序被执行，并不改变本发明的原理。
[0031]应该注意到，在下面的附图中，各种部件可以互换地使用。例如，控制电路板和光源电路板的多个不同的例子被实施。同样地，也可以使用各种形状的光变向元件。可以使用热沉、控制电路板、光源电路板的各种组合以及各种形状的灯组件。在灯组件的各个例子中，也可以互换地使用各种类型的印刷迹线和材料。
[0032]在下面的附图中，发光组件被示出为具有各种示例，其包括固态光源，例如为发光二极管(LED)和具有各种波长的固态激光。不同数量的光源和不同数量的波长根据灯组件的最终用途可以用于形成所需的光输出。灯组件提供了用于电灯装置的光-热解决方案。
[0033]现在参照图1，示出了灯组件10的剖面。灯组件10围绕纵轴12旋转对称。灯组件10包括灯座14、壳体16和盖18。灯座或者基座14用于给灯泡提供电力。基座14根据实际应用可以具有各种形状。该形状可以包括标准爱迪生基座、或者各种其他类型的较大或者较小的基座。基座14可以是各种形式，包括旋入、夹入或者塞入。基座14可以至少部分地由用于进行电接触的金属制成，并且也可以被用于热量的热传导和热消散。基座14也可以由不限于陶瓷、导热塑料、具有模制的电路连接件的塑料或者类似物的材料制成。
[0034]壳体16邻接基座14。壳体16可与基座14直接邻接，或者在它们之间具有中间部分。壳体16可以由金属或者其他导热材料形成，例如导热塑料、塑料，或者它们的组合。合适的金属的一个例子是铝。壳体16可以各种方式形式，包括印模冲压、挤压成型、例如过模制的塑料模制，或者它们的组合。形成壳体16的另一种方式包括注模金属，例如Zylorw。
也可以使用ThicksoformK模制。在一种构成的例子中，壳体16形成有第一部分20和第二部分22。第一部分20由铝材料形成，第二部分22至少部分由导热塑料形成。第二部分22也可以由一部分导热塑料和一部分非导热塑料形成。导热塑料可以用在朝向灯座的较高温度部分中，而非导热的不贵的塑料可以用在第二部分的其他部分中。壳体16的形成将在下面进行说明。
[0035]壳体16可以形成为用于提供在其上形成的空气通道24。空气通道24具有位于邻近盖18的第一截面积，其比接近灯座14的截面积宽广。通道24提供了壳体16和灯组件10的对流冷却。逐渐变窄的截面积提供了使得通过通道24的空气的速度随着通道24的变窄而加速的管嘴效应。通道24的入口 26设置在第二部分22和盖18之间。空气出口28提供了从通道24的出口。来自出口 28的空气以比在入口 26处更高的速度行进。箭头A表示输入空气通过入口 26到通道24的方向，箭头B提供了空气从通道24的流出方向。
[0036]多个通道24围绕灯组件10间隔开，以提供分布的冷却。
[0037]壳体16在灯组件10中限定了第一容积29。如下所述，第一容积29可用于容纳控制电路板或者其他电路，用于控制其中的发光二极管或者其他光源。
[0038]壳体16可以具有各种外部形状，包括双曲面形状。壳体16也可以是自由形成的形状。
[0039]壳体16和盖18围绕具有光源32的基底或者电路板30形成了封闭体。基座14也可以被包括作为封闭体的一部分。
[0040]灯组件10包括用于支撑固态光源32的基底或者电路板30。电路板30可以导热，并且也可以由热沉材料制成。光源的焊垫可以热连接和/或电连接到径向铜扇形区或者过模制到塑料基座上的圆形传导元件上，以辅助导热。在下面的任何一个例子中，电路板30都可以是热沉加工的一部分。
[0041]光源32具有高的流明每瓦特的输出。光源32可以产生相同波长的光，或者可以产生不同波长的光。光源32也可以是固态激光。固态激光可以产生平行光。光源32也可以是发光二极管。产生不同波长的不同光源的组合可用于获得所需的光谱。合适的波长的例子包括紫外线或者蓝光(例如，450-470nm)。也可以使用产生相同波长的多个光源32。例如发光二极管的光源32产生小角光34和高角光36。高角光36穿过盖18被导出。
[0042]盖18在形状上可以是局部球形、局部椭圆形或者它们的组合。在该例子中，球形部分38和被称为反射体40的局部旋转椭圆形部分两者都形成在盖18上。S卩，不同的盖部分38、40可以是单体，或者被一体形成。盖18可以由透明或者半透明的材料形成，例如为玻璃或者塑料。在一个例子中，盖18可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。PET具有晶体结构，其允许热量通过其被传输。热量可以从壳体16被传输到盖18上，因为两者之间的直接接触。盖18的球形部分38可以被设计为散射光，并且使得陷入灯组件10中的背散射光最少。盖18的球形部分38可以涂覆有各种材料，以改变光的特性，例如波长或者扩散。抗反射涂层也可以被施加到盖18的球形部分38的内部。自辐射材料也可以被使用，其由光源32泵取。因此，灯组件10可以被形成为在黑暗中具有高的显色指数和色觉。
[0043]通常在典型的灯泡中，小角光是没有沿着工作方向被导向的光。小角光通常被浪费掉，因为它没有被从灯组件连接到的固定装置导出。
[0044]使用反射体40将小角光34改向并导出盖18。反射体40可以是各种形状，包括抛物面体、椭圆体或者自由形成的形状。反射体40也可以成形为用于将光从光源32引导到中心点或者公共点42。反射体40可以具有用于波长或者能量转换以及光谱选择的涂层。可以在盖18和反射体40中的一个或者两者上进行涂覆。也可以使用多层涂层。公共点42可以是盖18的球体部分的中心。
[0045]反射体40可以具有用于增加反射体的反射率的反射涂层44。但是，形成时的某些材料可以不需要反射涂层44。例如，在吹塑模制时，有些塑料提供了有光泽的或者反射的表面，例如PET。反射体40可以由在吹塑模制塑料时产生的自然形成的反射表面形成。
[0046]应该注意到，当针对不同锥形截面，例如椭球面、抛物面或者双曲面时，只有锥形截面的围绕轴线旋转的一部分可被用于特殊表面。以相同的方式，可以使用球体的一部分。
[0047]电路板30可以直接接触(或者通过中间层150间接接触)壳体16，并且，更具体的是接触壳体16的第一部分20。壳体16可包括多个翅片52,其纵向并且径向向外延伸，以形成通道24。翅片52可以被间隔开，以允许热量从其消散。如下文将进一步说明的，通道24可以形成在第一部分20的内壁54、第二部分22的外壁56和翅片52之间，翅片形成了壳体16的第一部分20和第二部分22两者的结合。
[0048]壳体16因而使得热量被引导远离电路板的光源32，用于消散到灯组件的外部。热可以被消散在壳体和翅片52中。热也可以直接从壳体传导被输送进入盖18中。以这种方式，热可以由壳体16沿着两个直接相对的方向被纵向地传输。
[0049]电路板30也可以包括一个开口 60，用于在盖18中连通第一容积29和第二容积61之间的空气。在盖18中被加热的空气可以被传送或者流通进入第一容积29中，并且通过壳体16的第一部分20中的孔62，将空气排出到通道24中。孔62将在下面进一步说明。
[0050]在盖18中被加热的空气可以通过盖18和电路板30被传导到壳体上，同时通过开口 60流通。
[0051]现在参照图2A，示出了电路板30的一个例子。电路板30包括在其上的多个光源
32。为了简化，仅示出了一个光源32。电路板30包括用于安装光源32的多个焊垫。阴极焊垫210以及阳极焊垫212被示出。在该例子中，阴极焊垫210以及阳极焊垫212在径向位置上被定位的互相邻近。因此，当细长的光源32被设置在焊垫210、212上时，光源32被径向设置。即，光源32的纵轴与电路板30径向对齐。阴极焊垫210根据电路板30使用的结构的类型可以各种方式被连接。阴极焊垫210的互相连接没有被示出。阴极焊垫可以保持暴露(未被涂覆或者覆盖)，以增加导热。同样，阳极焊垫212的内部连接也取决于使用的结构的类型，因而未示出。
[0052]电路板30也可以包括在其上的多个热通路220。热通路220允许由光源32引起的来自上层的热量被传导到电路板30的下层，并且最终被导入到壳体16中。光源32被设置在环230上。环和反射体40的互相作用在图3中将进一步说明。
[0053]现在参照图2B，示出了电路板30的简化视图。电路板30包括导热界面50，其用于增强电路板30和壳体16之间的热传导。导热界面50可以被成形为符合发生热传导的壳体16的表面的形状。
[0054]开口 242可以被留在导热材料240上，以增加穿过壳体16的孔62的流动。因为这是开放的部分，所以在电路板30和壳体16之间不直接发生热传导。但是，导热部分240可以围绕电路板30完全延伸。
[0055]现在参照图3A，展示了 一种用于形成反射体40的方法。反射体40如上所述是偏移或者偏置椭圆体。该椭圆体具有两个焦点:Fl和F2。该椭圆体也具有中心点C。椭圆体380的主轴310是包括Fl和F2的线。短轴312垂直于主轴310，并且与主轴310在点C处相交。为了形成偏移的椭圆体，对应于光源32的焦点从主轴310向外移动，并且围绕焦点Fl偏移或者旋转。然后椭圆体被旋转并且椭圆体的表面的一部分被用作反射表面。角度可以是对应于装置的所需的总的几何形状的各种角度。在一个椭圆中，在点F2产生的光会在椭圆的外表面314上从反射体反射并且在点Fl处相交。
[0056]现在参照图3B，偏移或者偏置的椭圆体将反射来自于焦点F2’和F2’ ’光，以在焦点Fl上相交。焦点F2’和F2’ ’处于光源32的环上，光源32的小角光从偏移的椭圆体表面反射并且该光被导向到焦点F1。椭圆体的结构因而能够在图3B中被看到，因为焦点F2现在变成了包括F2’和F2’ ’的环。
[0057]反射体40因而可以被描述为具有椭圆形截面的截面，该椭圆形截面构成了局部连续旋转的椭圆反射体，该局部连续旋转的椭圆反射体具有在盖18中的第一焦点和设置在与和多个光源相交的第一环重合的连续的第二环上的多个第二焦点。该局部连续旋转椭圆反射体使得来自多个光源的小角光朝向第一焦点反射，并随后穿过盖。反射体40通过围绕第二环旋转同时与第一焦点持续相交的椭圆的主轴线来形成。
[0058]现在参照图4，更加具体地示出了盖18。盖18具有球形部分38和形成在其上的反射体部分40。盖18也可以包括凸缘410，其从反射体部分40延伸。凸缘410具有底表面或者边缘212，其直接邻接并且接触壳体16。在一个例子中，凸缘410的边缘212被热熔到壳体16上。粘结剂可以被用来连接凸缘410的边缘212和壳体16。在一个例子中，边缘212可以被连接到壳体的第一部分20上。
[0059]现在参照图5，更加具体地示出了壳体16的第一部分20。第一部分20在形状上可以是圆柱形。该圆柱形允许通过挤压成型或者其他类型的加工来容易地制造。在一种结构的例子中的第一部分20包括铝，其是导热材料和导电材料。第一部分20的管状结构包括内壁54，其限定了图1中示出的第一容积29。管状壁可以在其上具有开口 62，用于将容积29内部的热排出到如上所述的通道中。
[0060]内壁54可以具有从其延伸的第一翅片部分510。该翅片部分510被用于形成如上所述的通道24。第一翅片部分510可以不沿着内壁54的纵向方向延伸一定长度。由附图标记512示出的翅片部分510之间的间隔最终成为通道的一部分。
[0061]现在参照图6，更加具体地示出了壳体16的俯视图。壳体封闭了第一容积29。壳体116可以具有第一部分20和第二部分22。如上所述，第一部分20可以由各种材料形成，其包括挤压的铝。第一部分20也可包含部分用于限定翅片52的第一翅片部分510。翅片52也可具有从壳体16的外壁56延伸的第二部分610。第二翅片部分610径向地向内延伸，并且具有直接邻接翅片52的第一部分510的边缘或者与其相邻形成的端部或者边缘。多个通道24被不出为限定在翅片52的第一部分510、第二部分610和壳体16的内壁54和外壁56之间。可以看出，上部或者接近盖18的部分比通道的接近如图1所示的灯座14的下部具有更大的截面积。在这个例子，外壁形成锥形表面，其减少了通道24的截面积。在多个通道i中，空气的密度(P )、空气的速度(V)和通道的面积(a)的关系从进到出由下列方程确定:
[0062]I (/柳)1, =Z(Pra)I,,,
[0063]因此，随着空气密度变小(被加热)，其在通道24中的速度增加。在较窄的出口处的空气比在入口处的空气更加快速，使得通道具有管嘴效应。
[0064]外壁56也可以包含通道620，来增加壳体16对热沉能力的影响。同时当改变灯组件时提闻抓握。
[0065]现在参照图7，示出了壳体16的外部视图。在该视图中，通道24的出口孔28被清楚地示出位于壳体16在装配好时最靠近灯座的部分。在通道24内部的空气随着其行进通过通道而被加热，并且从排出口或者出口 28被排出。
[0066]现在参照图8,更具体地示出了灯座14。在该例子中灯座14包括螺纹810。示出的灯座14被称为爱迪生基座。但是，其他类型的基座也可以被包含在该装置中。
[0067]灯座14也包括凸缘820。凸缘820可以用于将灯座14固定在如上示出的壳体16中。当形成壳体16的第二部分时，灯座14可以被模制到壳体上。以这样的方式，灯座14将被附接到壳体16上。当然，其他类型的附接方式也可以采用，包括粘结或者紧固连接。
[0068]现在参照图9A，示出了壳体16的第一部分20的截面图。在该例子中，第一部分20可以由金属层910形成，例如为铝。各种其他层912和914可以形成在其上。层910-912的导热率可以不同。层912和914可以是物理模制层，或者可以是形成在金属层910上的涂覆层。例如，纳米结构可以被用作外层。
[0069]现在参照图9B，示出了不同的例子的壳体16的第一部分20的截面图。在该例子中，两个金属层920和922被彼此紧邻放置。热传导层924可以设置在第一部分20的两个金属层之间。导热脂或者其他类型的热传导介质可以形成在其间。层920可以是管状结构，用于增加导热。层920可以被用在大功率照明中。
[0070]涂层或者塑料层926也可以形成在第二金属层922上。每一层可以具有不同的导热率。
[0071]现在参照图9C，示出了壳体16的第二部分22的一部分的截面图。在该例子中，展示了两个不同的塑料层930和932。在该例子中，两种不同的导热材料被用在不同的层930和932中。塑料层930和932也示出了紧邻非导热层或者低导热层932设置的导热塑料930的使用。如上所指出的，热被纵向向下朝向基座14传导。因此，越靠近灯座14，导热率越重要。导热塑料很贵，并且因此可以被最小化。因此，导热塑料可以被用在通道24的邻近或者接近灯座14的端部，并且非导热塑料932可以被用于更靠近入口或者盖18。这由不连续的层示出。
[0072]现在参照图9D，壳体的各种层可以用作由图9D中的电路940示出的平行的正规的热阻。在该例子中，热阻Rl、R2、R3、R4和R5被示出为平行。在该例子中，层Rl、R2和R3可以对应于在图9A中示出的层910、912和914。热阻R4和R5可以对应于图9C中的层930和932。热路径L的有效长度和热路径A的面积允许通道的热阻由下列方程提供:Reff=(L/A) (1/(K5+K5，)。
[0073]具有集中的层的热导率的K5+K5，的其它特性类似于平行热阻的作用，用于降低系统的有效的热阻抗。这是在小包装体内获得较大功率照明的独特的解决方案。热解石墨也可以被用作在壳体部分任意一个中的层，以遮盖来自驱动电路板的电磁辐射。
[0074]现在参照图10，控制电路板1010也被包含在灯组件10的容积29中。控制电路板1010以平面示出。可以使用不同例子的电路板1010，例如圆柱或者纵向的电路板。电路板1010可以是各种形状。
[0075]控制电路板1010可以包括各种控制芯片1012，其可以被用于控制光源32的各种功能。控制芯片1012可以包括交流(AC)直流(DC)转换器、调光电路、远程控制电路、例如电阻和电容的离散部件、以及电源电路。各种功能可以被包含在特定的实际应用的集成电路中。虽然仅示出了一个控制电路板1010，但是多个电路板可以被设置在灯组件10中。
[0076]电路板1010可以具有连接器1014。连接器1014可以连接AC输入板1018的连接器1016。AC输入板1018可以位于灯座上，电路迹线1020、1022可以向连接器1016提供AC电压，该连接器1016依次地向连接器1014和电路板1010提供AC电压。
[0077]现在参照附图11和12，示出了另一例子的灯组件10’。该例子类似于上面示出的图10的例子，因此共同的部件被相同地标示。在灯组件10’的例子中，示出了可选例子的控制电路板1110。控制电路板1110可以包括形成对灯组件的控制的各种电子部件。电子部件1112可以被附接到电路板1110的一侧或者更多侧上。部件1112可以是如上所述的各种类型的部件，包括AC到DC转换器、电阻、电子芯片、电容器和其他元件。
[0078]电路板1110可以安装在壳体16中。该安装可以是在壳体16和电路板1110之间的插槽安装。更具体而言，一对凹槽1114可以彼此横跨壳体16形成，使得电路板1110可以被接收在其中。如图12最好地示出，电路板1110可以包括边缘连接器1116、1118，用于电连接到壳体16中的相对的极性上。在凹槽1114中的插槽安装可以用于确保边缘连接器1116、1118和设置在凹槽1114中的触头1120之间的电连接。
[0079]如图12最好地示出，电路板1110可以包括从其延伸的电线1130。电线1130可以被用于给电路板30上的光源32提供电力。焊料1132可以用于接合电线1130和设置在电路板30上的电路迹线1134。除了焊料1132之外，对于本领域的技术人员而言，用于接合电线1130和电路迹线1134的其他材料也是显而易见的。例如，导电油墨或者粘结剂也可以被使用。引线接合是用于结合电线1130和电路迹线1134的另一方法。
[0080]在图11-12中示出的例子具有制造优势。电路板1110然后可以被插入到凹槽1114中，使得触头1120电连接到边缘连接器1116和1118。可以使用各种结构的电触头。重要的是，电力从基座14被提供到控制电路板1110上。
[0081]现在参照图13，展示了可替代例子的灯组件10’’。在该例子10’’中，光转换元件1310被设置在电路板30上。光转换元件1310可以反射从光源32发出的小角光。光转换元件1310可以具有涂层1312，或者由将从光源32发出的光1316的波长转换成另一波长的其他材料制成。这可以允许第三例子的灯组件10’’的总输出具有调谐波长输出。膜或者涂层被用于从第一波长到另一波长转换波长。在光转换器中的微粒或者元件可以根据需要被调谐。该调谐可以根据灯组件所需的实际应用来进行。
[0082]除了光转换器1310之外或者代替光转换器1310，光转换膜1320可以跨越光盖18延伸。膜1320可以由进行光转换的材料形成。例如，光源32可以发出蓝光，而光转换膜1320可以将该光转换成其他波长，使得白光从光膜1310发出。应该注意到，斜坡可以形成在膜上。斜坡可以包括朝向灯组件的中部或者中心42的更多的光转换，并且朝向盖18的更少的光转换。即，光转换率可以是接近盖18的第一比率和比第一比率更加接近盖18的中心42的第二比率。膜相对于电路板30的位置可以根据要被转换的光的量沿着纵轴12改变。如果较少的光需要被转换，那么膜可以被悬挂成远离基部14且更加靠近盖18的顶部。如果需要转换更多的光，那么光转换器1320可以被悬挂成跨越盖18且更靠近壳体和盖14的接合处。
[0083]现在参照图14，使用一次侧控制电路示出了 AC到DC转换器1410的一个例子。在该例子中，展示了具有变压器1412反馈的一次侧(PRI)的反激拓扑结构。集成电路X2是仙童7730 (Fairchild7730)，其是现成的驱动1C，该驱动IC包括感应AUX端子上的反射电压的过电压保护、限制最大一次侧电流的输出短路保护和过温保护。
[0084]FL7730电路芯片是单级一次侧调节脉宽调制(PWM)控制器，用于LED能调光驱动。使用交流三极管(TRIAC)进行调光，采用具有一次侧调节的单级拓扑结构，交流三极管被控制用于平稳地管理亮度控制，没有闪烁。通过连接到COMI引脚上的外部电容器(在该情况下，为电容器C9)，可以利用恒定的导通时间控制。电路的引出线是电流感应引脚(CS)，其将电感电阻连接到用于以恒定电流调节进行输出电流调节的MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)电流。门引脚是脉宽调制信号输出，其使用内图腾柱输出驱动器来驱动电力MOSFET0在该例子中使用的MOSFET是Ml。接地引脚GND用于集成电路的接地。VDD是电源，其提供操作电流和MOSFET驱动电流。调光引脚(DIM)控制LED发光的调光操作。电压感应引脚(VS)检测输出电压信息，并且释放用于频率控制和恒定电流调节的时间。该引脚连接来自辅助绕组的分压电阻。恒定电流回路补偿(COMI)是跨导错误放大器的输出。接地也设置在集成电路的引脚8上。
[0085]贯穿整个调光范围，通过维持切换器处于非连续传导模式或者分界状态模式，维持高的功率因数。这是通过X2实现的，并且由是AUX电压的比例的R17、R6、C10感应。
[0086]EMC过滤器1414被设置成满足ffiEE C62.41 (电涌瞬变)要求，并且由包括L5、L6和C2的T过滤器实现传导发射，该过滤器对于AC输入为低通过滤器，并且对于进入的电压瞬变为低通过滤器。R15是电流限制电阻，用于在最大输入电压时，在TRIAC M2的后缘处限制最大涌入，并且也用于在允许使用小型熔断器电涌瞬变期间限制通过变阻器U2的电流。
[0087]使用Ql、D8形成的电压调节器1416在辅助电压Vaux低于IC起动电压时打开，并且当灯在任何调光水平下被关闭时提供用于起动所需的电压，只要输入RMS电压超过起动电压即可。电阻R4和R5被用于在电容C5改变时限制电流瞬变。
[0088]调光电路1418包括低通过滤-分压器，其将TRIAC电压转换成对应的模拟电压。齐纳二极管Zl在系统过压状态期间通过箝住最大模拟电压来限制最大LED电流。具有Q2、R14、R7的热保护电路1420被用于进行偏压，并且使用温度传感器(例如为负温度系数电阻(NTC)或者热敏电阻(Rll))进行温度感应。NTC Rl I可以远程地定位在灯组件中的热的热点处，使得在温度超过了由分压器R14、R11、R7确定的预定阈值之后，在DM引脚(电路1418)上的电压被均匀地缩减或者减少。这使得LED电流(和对应的光输出)被降低到最小水平，但是不是完全地关闭LED，所以光输出还是从灯组件产生。通过减少LED电流，由灯组件消散的热也被减少。在由Rll感应的温度减少到阈值以下时，LED会返回到全输出。
[0089]为了保证TRIAC具有连续的最小负载，有源泄放电路1422通过R18被包含。当TRIAC M2正在传导(打开)时，R18在电流抽取下降到15_20mA时被拉入。这由通过R22的压降和通过R21的基极电流来实现。在TRIAC M2的关闭时间(不传导的状态)，辅助电压会保持R18被拉入，这为TRIAC保持电流提供了 DC路径。这在所有的调光水平下消除了 TRIAC的失效。与C3串联的C12在TRIAC的后缘期间避开了电流峰值，防止了 Q3在瞬变期间的传导。
[0090]虽然许多部件被示出为离散的部件，但是使用特定用途集成电路(ASIC)可以形成集成电路以及附近的许多部件的功能。特定用途集成电路可排除TRIAC M2。
[0091]上述说明的例子被提供的目的是进行图示和说明。目的不是为了穷举或者为了限制本发明。特定例子的单独的元件或者特征通常不限制到该特定例子，但是在适当的情况下，可以被互换并且可以在选定的示例中使用，即使没有特别地被示出或者被说明。同样也可以多种方式变化。这些变化不被看作是脱离了本发明，并且所有的这些变型都被包含在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种灯组件，其包括: 盖; 基座; 壳体，其连接在壳体和基座之间； 第一电路板，其设置在壳体内部，所述第一电路板在其上具有多个光源； 所述壳体包括在其内限定第一容积的内壁和与内壁间隔开的外壁，包括在内壁和外壁之间延伸的多个间隔开的翅片的所述壳体限定了多个通道，其具有接近盖的第一端和接近基座的第二端，所述通道的接近所述第一端的第一截面积大于接近第二端的第二截面积；并且 细长的控制电路板组件电连接到第一电路板的光源和基座，所述控制电路板在其上具有多个电子部件，用于控制光源。
2.根据权利要求1所述的灯组件，其中，所述壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括从内壁径向向外延伸的间隔开的第一多个翅片部分；并且 所述第二部分包括从外壁向内延伸的间隔开的第二多个翅片部分，所述第一多个翅片部分与第二多个翅片部分直接相邻，使得所述第一多个翅片部分、所述第二多个翅片部分形成多个翅片，并且，所述第一多个翅片部分、所述第二多个翅片部分、外壁和内壁形成多个通道。
3.根据权利要求2所述的灯组件，其中，第一部分具有第一导热率，所述第二部分具有小于第一导热率的第二导热率。
4.根据权利要求2所述的灯组件，其中，第二部分至少部分地由导热塑料构成。
5.根据权利要求2所述的灯组件，其中，第一部分包括导电材料和导热材料。
6.根据权利要求2所述的灯组件，其中，第一部分包括多个层，其中的至少两个层具有不同的导热率。
7.根据权利要求2所述的灯组件，其中，第一部分包括多个层，其中的至少两个层具有不同的导热率。
8.根据权利要求1所述的灯组件，还包括管，其与内壁相邻。
9.根据权利要求1所述的灯组件，其中，所述盖和所述第一电路板限定了与所述第一容积分开的第二容积，所述第一电路板具有通过其的孔口，用于连通第一容积和第二容积。
10.根据权利要求9所述的灯组件，其中，壳体包括通过其的孔，所述孔连通第一容积和多个通道中的至少一个。
11.根据权利要求1所述的灯组件，其中，盖包括整体的局部椭圆截面部分和球形部分。
12.根据权利要求11所述的灯组件，其中，椭圆截面部分将来自多个光源的光反射到球形部分的中心点上。
13.根据权利要求11所述的灯组件，其中，椭圆截面部分与邻近壳体的凸缘相邻。
14.根据权利要求11所述的灯组件，其中，光源被设置在围绕灯组件的纵轴线的第一环上。
15.根据权利要求14所述的灯组件，其中，局部椭圆截面构成了局部连续旋转的椭圆反射体，该局部连续旋转的椭圆反射体具有在盖内的第一焦点和设置在与和多个光源相交的第一环重合的连续的第二环上的多个第二焦点，所述局部连续旋转的椭圆反射体使得来自多个光源的小角光朝向第一焦点反射，且随后穿过盖。
16.根据权利要求15所述的灯组件，其中，反射体包括局部椭圆体，其通过围绕第二环旋转同时与第一焦点持续相交的椭圆的主轴线来形成。
17.根据权利要求1所述的灯组件，其中，控制电路板与壳体的纵轴线对齐。
18.根据权利要求1所述的灯组件，还包括连接到电路板上的光转换元件，所述光转换元件从多个光源接收第一波长的光，并且反射不同于第一波长的第二波长的光。
19.根据权利要求1所述的灯组件，进一步包括连接电路板和壳体的导热界面。
20.根据权利要求1所述的灯组件，其中，多个光源包括多个发光二极管。
21. 根据权利要求1所述的灯组件，其中，细长的控制电路板包括用于控制多个光源的调光电路。
22.根据权利要求21所述的灯组件，其中，调光电路包括一次侧控制电路，其包括当温度传感器的温度超过预定温度时降低调光电压的热保护电路。
23.根据权利要求21所述的灯组件，其中，调光电路包括一次侧控制电路，其包括当温度传感器的温度超过预定温度时均匀降低到光源的调光电压的热保护电路。
【文档编号】F21V7/08GK103782088SQ201280038518
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年6月8日 优先权日:2011年6月9日
【发明者】马亨德拉·达萨纳亚克, 海兰蒂尼·阿勒斯 申请人:伊路米根有限责任公司