一种块状大芯片led灯丝组件及块状大芯片led灯丝灯泡的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种块状大芯片LED灯丝组件及块状大芯片LED灯丝灯泡，属于LED照明技术领域。
【背景技术】
[0002]LED半导体照明作为新一代照明技术，具有光电转换率高、光源方向易控、照明时段和方式易控、光源显色性高、合理设计下具有较高的功率因数等其它现有照明技术无法比拟的五大节能优势，受到全球投资者的青睐和各国政府的大力扶持。LED照明虽然受到重视，然后在推广过程中也存在诸多问题，首先，LED照明灯多为一体化结构，缺乏可更换的标准光源;其次，即使采用国标GB1406系列灯头做成LED光源，基本是无法实现调光运行，且同时也不具备防水等防护性功能，应用范围较窄;再者，发光半导体在电的触发下是四面发光的，但实际应用中，LED芯片大多被封装在一个不透明的基板上，半导体一半的出光被遮挡转换成了热量，发光效率低下。
[0003]近年市场出现了采用透明条形基板的LED灯丝灯，顺应符合了半导体照明四面发光的基本原理，但其应用功率还比较低下，一般不超过10W;且不具备防水功能，应用范围相对较窄，这些缺陷极大地制约了LED照明的推广使用。
[0004]现有LED灯丝制作的最好方案是以条形蓝宝石为基板粘接绑定LED芯片于其上，值得注意的是一方面LED芯片经过贴装粘接后，光折射损失较大，光电转换效率降低较多。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于，提供一种块状大芯片LED灯丝组件及块状大芯片LED灯丝灯泡。本实用新型的LED灯丝组件不仅可以提高LED的出光率，而且可以提高散热效率、便于安装;本实用新型的LED灯丝灯泡可摆脱现有LED照明灯需要散热器的限制，能实现较大的功率的LED灯丝灯光源，可直接替代现有大功率照明产品的光源，而无需更换灯具。
[0006]本实用新型的技术方案:一种块状大芯片LED灯丝组件，其特点是:包括框架结构的端子支架框和LED照明大芯片，端子支架框内侧设有两个相对设置的带嵌槽的挑台，所述LED照明大芯片嵌设在两个挑台的嵌槽内；所述端子支架框上固定有2至7根连接LED照明大芯片的电连接端子。
[0007]上述的块状大芯片LED灯丝组件中，所述挑台厚度小于端子支架框，LED照明大芯片及LED照明大芯片与挑台的连接处浇筑有封装层。
[0008]前述的块状大芯片LED灯丝组件中，所述端子支架框为透明绝缘导热材料制成的框架结构。
[0009]前述的块状大芯片LED灯丝组件中，所述LED照明大芯片包含多行LED芯片串联，每行LED芯片串联组上设有O至5个LED负载分段结点，每个电连接端子分别连接每行LED芯片串联组两端和/或LED负载分段结点。
[0010]前述的块状大芯片LED灯丝组件中，所述LED照明大芯片可以是发光半导体材料在LED照明大芯片衬底上经直接长晶生成的，发光半导体材料与芯片衬底间为无间隙连接;所述LED照明大芯片衬底采用透明氧化铝材料且衬底背面不设金属反射层，可使半导体产生的朝衬底的光直接透过芯片衬底对外最外溢出，使芯片发热最小;或者所述LED照明大芯片衬底采用单晶硅或单晶碳化硅材料，当芯片发热后，所产生的热射线波长界于红外线波段，红外线波能直接透过单晶硅或单晶碳化硅射出，使芯片具有较好的导热性能。
[0011]一种使用前述的块状大芯片LED灯丝组件的块状大芯片LED灯丝灯泡，其特点是:包括带驱动组件的灯头组件，灯头组件连接在灯泡壳上，灯泡壳内设置导线支架，导线支架上设有多个连接驱动组件的电连接导线，电连接导线上设有大芯片LED灯丝组件。
[0012]前述的块状大芯片LED灯丝灯泡中，所述电连接导线与电连接端子相连。
[0013]前述的块状大芯片LED灯丝灯泡中，所述的灯头组件包括灯头支架，灯头支架采用内空结构，用于放置所述的驱动组件;灯头支架上设置带螺纹的电气接插件公头，公头内设4根插针，分别接电气端的电源和调光控制信号，电气接插件公头与灯头支架为一体结构，灯头支架主体采用螺纹结构且设置定位槽，定位槽安装方向与灯泡光照方向一致，通过配套固定螺母固定整个LED灯丝灯泡;灯头支架与灯泡壳连接的一端为设有突出螺纹主体的圆台状环形结构。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的块状大芯片LED灯丝组件，通过将LED照明大芯片采用极为便捷的方式固定在端子支架框内，然后利用电连接导线进行连接固定，它可以使LED的各个出光方向不受阻碍，特别是红外热射线的透出，而且极有利于LED热量的散出，大大提高了出光效率。
[0015]本实用新型的块状大芯片LED灯丝灯泡可以利用灯泡壳内的各个组件(端子支架框及电连接导线等)作为热辐射体组件，可以提供足够大的无辐射遮挡的有效热辐射体组件面积来控制灯泡内部温度和尽可能使热辐射体组件上的平均温度趋近芯片结温来平衡LED灯丝产生的热量，进而通过热辐射原理降低LED灯丝上的芯片结温。本实用新型的块状大芯片LED灯丝灯泡摆脱了 LED照明灯需要散热器的传统基本理念，可直接替代现有大功率照明产品的光源，而无需更换灯具，将使LED照明应用上一个新台阶。经实际测试，本实用新型的块状大芯片LED灯丝灯泡能做到200LM/W，甚至更高的灯泡成品光源。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的块状大芯片LED灯丝组件的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的端子支架框结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的块状大芯片LED灯丝灯泡的剖视图；
[0019]图4是本实用新型灯头组件的结构示意图。
[0020]附图中的标记:1.3-电连接端子，1.5-端子支架框，1.6-挑台，2-灯头组件，2.5-灯头支架，2.6-带螺纹的电气接插件公头，2.7-插针，2.8-定位槽，2.9-固定螺母，3-驱动组件，4.1-导线支架，4.2-电连接导线，6-灯泡壳，420-LED照明大芯片。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0022]实施例。一种块状大芯片LED灯丝组件，如图1和图2所示:包括框架结构的端子支架框1.5和LED照明大芯片420，端子支架框1.5内侧设有两个相对设置的带嵌槽的挑台1.6，所述LED照明大芯片420嵌设在两个挑台1.6的嵌槽内；所述端子支架框1.5上固定有2至7根连接LED照明大芯片420的电连接端子1.3。所述挑台1.6厚度小于端子支架框1.5，LED照明大芯片420及LED照明大芯片420与挑台1.6的连接处浇筑有封装层。所述端子支架框1.5为透明绝缘导热材料制成的框架结构。所述LED照明大芯片420包含多行LED芯片串联，每行LED芯片串联组上设有O至5个LED负载分段结点，每个电连接端子1.3分别连接每行LED芯片串联组两端和/或LED负载分段结点。
[0023]所述LED照明大芯片420是发光半导体材料在LED照明大芯片衬底上经直接长晶生成的，发光半导体材料与芯片衬底间为无间隙连接;所述LED照明大芯片衬底采用透明氧化铝材料且衬底背面不设金属反射层，可使半导体产生的朝衬底的光直接透过芯片衬底对外最外溢出，使芯片发热最小;或者所述LED照明大芯片衬底采用单晶硅或单晶碳化硅材料，当芯片发热后，所产生的热射线波长界于红外线波段，红外线波能直接透过单晶硅或单晶碳化硅射出，使芯片具有较好的导热性能。
[0024]—种前述块状大芯片LED灯丝组件的块状大芯片LED灯丝灯泡，如图3所示:包括带驱动组件3的灯头组件2，灯头组件2连接在灯泡壳6上，灯泡壳6内设置导线支架4.1，导线支架4.1上设有多个连接驱动组件3的电连接导线4.2，电连接导线4.2上设有大芯片LED灯丝组件I。7、根据权利要求6所述的块状大芯片LED灯丝灯泡，其特征在于:所述电连接导线4.2与电连接端子1.3相连。
[0025]所述的灯头组件2可以是螺口灯头，也可以是如图4所示的结构(基于本发明人申请号为201210253574.0中国专利申请)，包括灯头支架2.5，灯头支架2.5采用内空结构，用于放置所述的驱动组件3;灯头支架2.5上设置带螺纹的电气接插件公头2.6，公头内设4根插针2.7，分别接电气端的电源和调光控制信号，电气接插件公头2.6与灯头支架2.5为一体结构，灯头支架2.5主体采用螺纹结构且设置定位槽2.8，定位槽2.8安装方向与灯泡光照方向一致，通过配套固定螺母2.9固定整个LED灯丝灯泡;灯头支架2.5与灯泡壳6连接的一端为设有突出螺纹主体的圆台状环形结构。该结构不仅安装方便，而且防水性能高。
[0026]这样带来了显著的使用效果，基于国家标准型式的所有灯头组件其电源连接端均为裸露结构，不能防水，需要在灯具上做防水设计。而本实用新型申请的结构形式简单实用，使LED灯泡具备防水功能，这样使灯具不需考虑防水，灯具造价会大幅降低。所述的灯头组件型式和尺寸可以基于GB/T 1406(1406.1?1406.5)系列标准，但对于其中有4针结构的灯头方案在不改变其规则时，则将其中2针定义为调光信号接入，即增加信号脚位V2-2.3和信号脚位V2+2.4;这样使整个灯泡具有调光功能，当信号电平在O?5VDC变化时，灯泡的亮度从最大亮度变化到亮度为零，可通过光控、声控、时段控制和红外感应等方式对灯泡的亮度实现控制，有利于将本实用新型应用到各类需要调光的场所，特别是用于种植业或道路照明时，达到高度节能的目的。
[0027]所述驱动组件，可以是基于本发明人申请号为201410211945.8和201410214074.5中国专利申请的方法来制作的驱动电源，它是将LED负载分I?6段来驱动，可以获得较高的电源效率(大于99%)，只有这样当LED灯泡功率较高时，灯头组件内才能放置驱动电源，以至于不会出现过热使电源工作不稳定。否则，当灯泡功率较大时，灯头组件对外无法散除驱动电源所发出的热量;基于这个电源方案，以本实用新型构建的LED灯泡以低成本或无成本具备了调光功能。
【主权项】
1.一种块状大芯片LED灯丝组件，其特征在于:包括框架结构的端子支架框(1.5)和LED照明大芯片(420)，端子支架框(1.5)内侧设有两个相对设置的带嵌槽的挑台(1.6)，所述LED照明大芯片(420)嵌设在两个挑台(1.6)的嵌槽内；所述端子支架框(1.5)上固定有2至7根连接LED照明大芯片(420)的电连接端子(1.3)。2.根据权利要求1所述的块状大芯片LED灯丝组件，其特征在于:所述挑台(1.6)厚度小于端子支架框(1.5)，LED照明大芯片(420 )及LED照明大芯片(420 )与挑台(1.6 )的连接处浇筑有封装层。3.根据权利要求1所述的块状大芯片LED灯丝组件，其特征在于:所述端子支架框(1.5)为透明绝缘导热材料制成的框架结构。4.根据权利要求1所述的块状大芯片LED灯丝组件，其特征在于:所述LED照明大芯片(420)包含多行LED芯片串联，每行LED芯片串联组上设有O至5个LED负载分段结点，每个电连接端子(1.3)分别连接每行LED芯片串联组两端和/或LED负载分段结点。5.—种使用权利要求1至4任一权利要求所述的块状大芯片LED灯丝组件的块状大芯片LED灯丝灯泡，其特征在于:包括带驱动组件(3)的灯头组件(2)，灯头组件(2)连接在灯泡壳(6)上，灯泡壳(6)内设置导线支架(4.1)，导线支架(4.1)上设有多个连接驱动组件(3)的电连接导线(4.2)，电连接导线(4.2)上设有大芯片LED灯丝组件(I)。6.根据权利要求5所述的块状大芯片LED灯丝灯泡，其特征在于:所述电连接导线(4.2)与电连接端子(1.3)相连。7.根据权利要求5所述的块状大芯片LED灯丝灯泡，其特征在于:所述的灯头组件(2)包括灯头支架(2.5)，灯头支架(2.5)采用内空结构，用于放置所述的驱动组件(3);灯头支架(2.5)上设置带螺纹的电气接插件公头(2.6)，公头内设4根插针(2.7)，分别接电气端的电源和调光控制信号，电气接插件公头(2.6)与灯头支架(2.5)为一体结构，灯头支架(2.5)主体采用螺纹结构且设置定位槽(2.8)，灯头支架(2.5)上设有固定螺母(2.9);灯头支架(2.5)与灯泡壳(6)连接的一端为设有突出螺纹主体的圆台状环形结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种块状大芯片LED灯丝组件及块状大芯片LED灯丝灯泡，块状大芯片LED灯丝组件包括框架结构的端子支架框（1.5）和LED照明大芯片（420），端子支架框（1.5）内侧设有两个相对设置的带嵌槽的挑台（1.6），所述LED照明大芯片（420）嵌设在两个挑台（1.6）的嵌槽内；所述端子支架框（1.5）上固定有2至7根连接LED照明大芯片（420）的电连接端子（1.3）。本实用新型的LED灯丝组件不仅可以提高LED的出光率，而且可以提高散热效率、便于安装；本实用新型的LED灯丝灯泡可摆脱现有LED照明灯需要散热器的限制，能实现较大的功率的LED灯丝灯光源，可直接替代现有大功率照明产品的光源，而无需更换灯具。
【IPC分类】F21Y115/10, F21V23/06, F21V19/00, F21V29/503, F21K9/232
【公开号】CN205383460
【申请号】CN201620189441
【发明人】张继强, 张哲源
【申请人】贵州光浦森光电有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年3月11日