一种led光源组件的制作方法

专利名称：一种led光源组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种LED光源组件。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，光源产品也在不断推陈出新从白炽灯发展到 汞灯，到金属卤素灯，再到钠灯(高压，低压)，直到现在的LED (Light Emitting Diode，发光二极管)半导体灯。LED半导体灯因为具有寿命长、节能、环保 等优点，因此越来越得到人们的青睐。
LED半导体灯一般由LED光源、散热器、反光器以及灯壳等构成。现有 LED半导体灯采用平板型布光，其LED光源为平板型LED光源，也就是将若 干颗LED芯片焊接在一块平板型基板上，例如平板型PCB (Printed Circuit Board,印刷电路板)。所述平板型LED光源可以由多颗C5mm小功率LED 芯片组成，或者平板型LED光源由多颗1W、 3W或5W等大功率LED芯片 组成，或者平板型LED光源由多颗IOW、 20W等大功率LED芯片组成，并 且平板型LED光源、散热器、反光器以及灯壳可以为一体化结构。由于现有 LED光源为平板型，而传统光源为柱面型，故现有的平板型LED光源难以直 接安装到传统灯壳内，所以与传统光源互换性差，若想使用LED光源必须更 换已有传统灯壳，导致改造工程的成本过高，这无疑严重影响了LED光源的 普及应用。
再者，LED光源的LED芯片及荧光粉从物理性能上存在一定程度的光衰 减。但是，目前的LED光源的生产商并没有从应用系统去考虑如何弥补这个 缺陷，因此，在LED光源工作一段时间后，其发出的光强度将有所减弱，这 将势必造成人们使用上的不便，影响LED光源在市场上的推广。
另外，由于照明用LED光源属于功率型半导体器件，其在工作时会有很 多热量发出，需要及时把热量散发到空气中去，不然LED光源温度上升，亮 度很快就会衰减，甚至损坏LED芯片，导致LED光源的寿命减少。所以LED
光源一般都要采用散热结构设计，通常是采用铝基板加铝型材散热片，外加自 然散热、风冷散热或热管散热，也有采用半导体制冷片散热的。采用散热片或
者热管等散热成本较高，而若采用风扇散热，则由于LED光源的基板与透光
性管体之间靠得太近，风难以吹进去，造成LED光源的温度降不下来。
综上可知，所述现有技术的LED光源在实际使用上显然存在不便与缺陷， 所以有必要加以改进。

发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种LED光源组件，其可以直
接安装在传统灯壳内，从而有利于LED光源的普及应用。
为了实现上述目的，本发明提供一种LED光源组件，包括有LED光源和
分别套设于所述LED光源两端的接头，所述LED光源为柱面型LED光源，
所述柱面型LED光源包括至少一柱面型基板，并且所述柱面型基板上电气连
接有若干颗LED芯片。
根据本发明的LED光源组件，所述柱面型LED光源外套有至少一透光性
管体，且所述柱面型LED光源的两个接头分别套设在所述透光性管体的两端。 根据本发明的LED光源组件，所述柱面型LED光源的接头的端口上设置
有风扇或者风泵；和/或
所述柱面型基板设有腔体，该腔体内安装有散热器或者热管；和/或 所述柱面型基板的背面覆设有至少一金属散热层或合金散热层。 根据本发明的LED光源组件，所述LED芯片通过固晶打线封装方式电气
连接在所述柱面型基板上；或者
所述LED芯片以贴片式或者插件式焊接在所述柱面型基板上。 根据本发明的LED光源组件，所述柱面型基板和/或透光性管体的形状为
圆柱面型、扇柱面型、多边柱面型或者多边扇柱面型；和/或
所述柱面型基板为PCB板、柔性PCB板、铝基板、铜基板或者铁基板。 根据本发明的LED光源组件，所述柱面型LED光源的柱面型基板由一个
平板型基板弯折成型；或者，所述柱面型基板由若干个平板型基板组接定位成型。
根据本发明的LED光源组件，所述LED光源组件还包括有设置于所述柱
面型基板附近的光传感器，所述光传感器感应所述柱面型LED光源输出的光 强度信号的衰减，并且根据所述光强度信号控制所述柱面型LED光源的电源 功率的输出大小。
根据本发明的LED光源组件，所述LED光源组件通过所述柱面型LED 光源的接头固定在一传统灯壳内的中间，所述传统灯壳的中间设有至少一反光 器，所述反光器开设有与所述柱面型LED光源的接头相对应的安装孔，所述 柱面型LED光源的接头固置在所述反光器的安装孔中。
根据本发明的LED光源组件，所述光传感器设置于所述透光性管体与柱 面型基板之间；或者所述光传感器设置于所述柱面型基板的背面；或者所述光 感应器安装在所述传统灯壳的反光器内侧。
根据本发明的LED光源组件，所述LED光源组件安装于室内灯或者室外 灯的传统灯壳内。
本发明的LED光源采用柱面型.LED光源，所述柱面型LED光源包括柱 面型基板，并且所述柱面型基板上电气连接有若干颗LED芯片，柱面型LED 光源通过接头可以直接安装在传统灯壳内，可与传统光源直接互换，从而大大 降低了将传统光源改造为LED光源的成本，起到推动LED光源的普及应用的 作用。优选的是，本发明LED光源的柱面型基板附近设有光传感器，通过光 传感器来感应LED光源的光强度信号的衰减，以维持LED光源发出的光强度， 解决现有LED光源的光衰现象。更优选的是，所述柱面型LED光源组件固定 于传统灯壳内的中间，这样可以用风扇/风泵直接吹到LED柱面型基板的上下 两面，进而实现LED光源的散热效果。


图1是本发明优选的LED光源组件的立体结构图2是本发明优选的LED光源组件的立体分解图3是本发明优选的LED光源组件的剖视结构图4A为本发明优选的柱面型基板的正面布板图4B为本发明优选的柱面型基板的底面布板图5是本发明优选的柱面型LED光源的电路原理图6是本发明提供的LED光源组件控制发光强度衰减的原理图;
图7A是本发明优选的LED光源组件的反光器的结构示意图7B是本发明优选的LED光源组件安装在反光器上的结构示意图8A 图8C分别为本发明的柱面型LED光源的三个实例立体图9是本发明LED光源组件安装到传统路灯灯壳的示意图10是本发明LED光源组件安装到传统泛光灯灯壳的示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的基本思想是将传统的平板型LED光源改为采用柱面型LED光 源，该柱面型LED光源可以直接安装在传统灯壳内，从而有利于LED光源应 用的普及推广。
图1~图3示出了本发明优选的LED光源组件结构，所述LED光源组件 IO包括柱面型LED光源11、透光性管体12以及两个接头13，该两个接头13 分别套设于柱面型LED光源11的两端。所述柱面型LED光源11外套至少一 透光性管体12，优选采用两个接头13分别套设在透光性管体12的两端。所 述接头13外部为绝缘或者非绝缘材质制成，接头13的材料具体可包括塑料、 金属、木材、竹材或者纸材等，优选为塑胶接头。所述LED光源组件IO可通 过接头13固定在传统灯壳内。
本发明的LED光源采用柱面型LED光源11 ，该柱面型LED光源11的形 状优选为图1 图3所示的圆柱面型，所述柱面型LED光源11包括至少一柱 面型基板，所述柱面型基板上电气连接有若干颗LED芯片。所述柱面型基板 可以为PCB板、柔性PCB板、铝基板、铜基板或者铁基板等。图4A和图4B 分别为本发明优选的柱面型基板的正面布板图和底面布板图，本实例中的柱面 型基板采用PCB板。优选的是，本发明的柱面型LED光源11的柱面型基板 由一个平板型基板弯折成型，且为不封闭的柱面型；或者所述柱面型基板由若 干个平板型基板通过塑料板及铆钉等方式组接定位成型。该柱面型基板的弯曲 半径范围优选为10mm 100mm，该柱面型基板的长度优选为50mm 500mm。
本发明的若干颗LED芯片以贴片式或者插件式焊接在所述柱面型基板
上，或者所述LED芯片通过固晶打线封装方式电气连接在所述柱面型基板上， 所述单颗LED芯片的功率优选为0.03W 5W，其LED芯片颗数并不受限制。 图5是本发明优选的柱面型LED光源11的电路原理图，图5中柱面型基板上 共设有1800个LED芯片，其中采用每10个LED芯片串联成为1个LED灯 组，共180个这样的LED灯组彼此并联，在外部电源的供电下，柱面型LED 光源11的1800个LED芯片可同时进行照明使用。
本发明的透光性管体12材质优选为普通玻璃、石英玻璃、有机玻璃或者 PVC (Polyvinylchlorid，聚氯乙烯)等。透光性管体12通常可以是玻璃管， 该玻璃管的直径范围优选为20mm 200mm，且透光性管体12的表面处理成 透明型或者磨砂型。另外，所述透光性管体12的形状可以为圆柱面型，扇柱 面型，多边柱面型或者多边扇柱面型等各种柱面型。
本发明的透光性管体12腔体内放置柱面型LED光源11 ，柱面型LED光 源11的柱面型基板与透光性管体12通过若干个连接件实现连接，本实施例中 连接件优选为销钉，所述销钉的材料为塑料、金属、木材、竹材或者纸材等。 当然连接件还可以是螺钉、卡接件等。由于一般情况下透光性管体12与柱面 型基板之间距离比较小，因此不便于散热。而本发明在整个柱面型基板四周安 装有多个销钉，该销钉起到了将柱面型基板与透光性管体12隔离的作用，除 了可以方便的放入下文的光传感器15之外，还便于空气流通进去。透光性管 体12可以起到保护柱面型LED光源11的作用，但其需能够具有良好的透光 性。当然，本发明LED光源组件10也可以不用透光性管体12，这时柱面型 LED光源11的两端需要分别套设一接头13。
由于LED光源在工作时会有发出大量的热量，需要及时把热量散发到空 气中去，因此本发明LED光源组件10的至少一接头13的端口上优选设置有 至少一风扇14，风扇14优选采用螺丝与接头13连接，当然风扇14也可以采 用风泵替代。风扇14扇出的风吹向柱面型LED光源11的柱面型基板，以实 现直接风冷散热。此外，所述柱面型LED光源ll的柱面型基板设有腔体，该 腔体内还可以安装有散热器或者热管等，以实现散热器散热或者热管散热，当 然也可以采用半导体制冷片来实现散热。另外，所述柱面型基板可采用双层基 板，例如双层PCB板，柱面型基板的正面电气连接若干LED芯片，而柱面型 基板的背面还可覆设有至少一金属散热层或者合金散热层，例如铜层、铝层或
者铜铝复合层等，所述金属散热层或者合金散热层可以加快散除柱面型LED
光源11工作时柱面型基板所产生的热量。
在本发明的一个优选实施例中，柱面型LED路灯光源11的柱面型基板上 的PCB连接线路中导线和散热片合为一体，这样PCB连接线路同时具有导线 和散热片功能。或者，柱面型LED路灯光源11的柱面型基板上的PCB连接 线路中的导线与散热片分开布置。优选的是，对于热电不分离的LED, PCB 连接线路即是导线又是散热片，即同时具有导线和散热片功能。对于热电分离 的LED, PCB板可以做成大散热片，导线和散热片分开布置，这样有利于柱 面型基板在工作时所产生的热量散发出去。更好的是，柱面型LED路灯光源 11的柱面型基板上可设置多个过孔，所述过孔即做散热孔又做导热孔还做 导电孔。
如图2所示，本发明提供的LED光源组件10还包括有设置于所述柱面型 基板附近的光传感器15，所述光传感器15感应柱面型LED光源11输出的光 强度信号的衰减，并且根据所述光强度信号控制柱面型LED光源11的电源功 率的输出大小，一般为增大功率值，以维持柱面型LED光源ll输出的光强度， 解决了现有LED光源的光衰现象，使LED光源能够更好的得到推广。
图6是本发明提供的LED光源组件控制发光强度衰减的原理图。LED光 源光输出强度变化是正向电流函数，当电流增加时，LED光源输出强度会增 加。当电流减小时，LED光源输出强度会减小。因此，在本发明中通过在柱 面型LED光源11的附近设置光感应器15，可以在LED光源组件10工作时， 根据该LED光源组件IO发出的光强度的大小判断柱面型LED光源11是否正 在发生衰减，若是则调节柱面型LED光源ll的电源功率的输出，增大电源的 功率输出，则柱面型LED光源11的光强度将会提高。光传感器15将接收到 的柱面型LED光源11的光强度变化信号，传到电源，电源随即调整输出功率， 从而达到产生一个相对恒定的光输出。当柱面型LED光源11光输出强度下 降时，增加的功率就补偿了光输出的变动。本发明的光传感器15可以是光敏 电阻、光敏二极管、光敏三极管或者光电池等。所述光传感器15设置可在透 光性管体12与柱面型基板之间；或者光传感器15设置于柱面型基板的背面。
如图7A所示，在本发明的一个优选实施例中，所述LED光源组件10安 装在一传统灯壳内，所述传统灯壳内包括至少一反光器21，所述反光器21的
两端开设有与柱面型LED光源11两个接头13相对应的至少两个安装孔211， 柱面型LED光源11的接头13可固置在反光器21的安装孔211中，以实现将 所述LED光源组件10安装在反光器21中。所述反光器21上的孔径大小不限， 只要能够供柱面型LED光源11的两个接头13穿过就可以了。如图7B所示， LED光源组件10通过两个接头13安装在传统灯壳的反光器21中，并且光感 应器15可安装在反光器21内侧。而反光器21将柱面型基板发出的光向外反 射，所以在反光器21的内侧的光强度可以反应柱面型基板发出的光是否在发 生衰减。这里将光感应器15设置在反光器21的内侧，可以有效的监测柱面型 LED光源ll光强度的变化。
本发明的柱面型LED光源11的形状除了为圆柱面型外，还可以是其他柱 面型。如图8A所示，柱面型LED光源ll的形状可以是扇柱面型，且该扇柱 面扇角度范围优选为10度~360度。如图8B所示，柱面型LED光源11的形 状可以是多边柱面型。如图8C所示，柱面型LED光源ll的形状还可以不封 闭的扇柱面型，也就是把平板型基板直接弯曲成一个弧形。当然，柱面型LED 光源11的形状还可是为多边扇柱面型等柱面型，在此不做赘述。
本发明的LED光源组件10可广泛应用于路灯、泛光灯、投光灯、投射灯、 洗墙灯、隧道灯、水底灯、地埋灯、日光灯，吸顶灯，工矿灯或格栅灯等室内 灯或室外灯。只需将LED光源组件10安装到任一种室内灯或室外灯的传统灯 壳中，传统灯壳可以方形，圆形，梯形，多边形等，该传统灯壳的形状不P艮。 但是传统灯壳的内部必须有中空的位置，以安装LED光源11，并且使空气能 流通。优选将LED光源组件10安装在传统灯壳的中间，例如通过螺接、卡接、 胶接等方式直接将LED光源组件10安装到传统灯壳内的中间位置。这样可以 用风扇14直接吹到LED柱面型基板的上下两面，从而实现柱面型LED光源 11的散热效果。通过这样的结构，本发明可在不影响散热效果的前提下，降 低散热结构的成本，减轻散热结构的重量，减少散热结构的体积，以使得柱面 型LED光源11达到轻便美观的效果。
图9是本发明LED光源组件安装到传统路灯灯壳的示意图，所述LED光 源组件10可通过两个接头13固定在传统路灯灯壳20上，该LED光源组件 IO可与传统路灯光源直接互换。如图7A和图7B所示，柱面型LED光源ll 的接头13可固置在传统路灯灯壳20的反光器21的安装孔211中，以实现将
所述LED光源组件10安装在反光器21中。
图10是本发明LED光源组件安装到传统泛光灯灯壳的示意图，所述LED 光源组件10可通过两个接头13固定在传统泛光灯灯壳30上，LED光源组件 IO可与传统泛光灯光源直接互换。所述传统泛光灯灯壳30内包括至少一反光 器21，所述反光器21的两端开设有与柱面型LED光源11两个接头13相对 应的至少两个安装孔211，柱面型LED光源U的接头13可固置在反光器21 的安装孔211中，以实现将所述LED光源组件10安装在反光器21中。
综上所述，本发明的LED光源采用柱面型LED光源，所述柱面型LED 光源包括柱面型基板，并且所述柱面型基板上电气连接有若干颗LED芯片， 柱面型LED光源通过接头可以直接安装在传统灯壳内，可与传统光源直接互 换，从而大大降低了将传统光源改造为LED光源的成本，起到推动LED光源 的普及应用的作用。优选的是，本发明LED光源的柱面型基板附近设有光传 感器，通过光传感器来感应LED光源的光强度信号的衰减，以维持LED光源 发出的光强度，解决现有LED光源的光衰现象。更优选的是，所述柱面型LED 光源组件固定于传统灯壳内的中间，这样可以用风扇/风泵直接吹到LED柱面 型基板的上下两面，进而实现LED光源的散热效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种LED光源组件，包括有LED光源和分别套设于所述LED光源两端的接头，其特征在于，所述LED光源为柱面型LED光源，所述柱面型LED光源包括至少一柱面型基板，并且所述柱面型基板上电气连接有若干颗LED芯片。
2、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述柱面型LED 光源外套有至少一透光性管体，且所述柱面型LED光源的两个接头分别套设 在所述透光性管体的两端。
3、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述柱面型LED 光源的接头的端口上设置有风扇或者风泵；和/或所述柱面型基板设有腔体，该腔体内安装有散热器或者热管；和/或 所述柱面型基板的背面覆设有至少一金属散热层或合金散热层。
4、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述LED芯片 通过固晶打线封装方式电气连接在所述柱面型基板上；或者所述LED芯片以贴片式或者插件式焊接在所述柱面型基板上。
5、 根据权利要求1 4任一项所述的LED光源组件，其特征在于，所述柱 面型基板和/或透光性管体的形状为圆柱面型、扇柱面型、多边柱面型或者多 边扇柱面型；和/或所述柱面型基板为PCB板、柔性PCB板、铝基板、铜基板或者铁基板。
6、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述柱面型LED 光源的柱面型基板由一个平板型基板弯折成型；或者，所述柱面型基板由若干 个平板型基板组接定位成型。
7、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述LED光源 组件还包括有设置于所述柱面型基板附近的光传感器，所述光传感器感应所述 柱面型LED光源输出的光强度信号的衰减，并且根据所述光强度信号控制所 述柱面型LED光源的电源功率的输出大小。
8、 根据权利要求7所述的LED光源组件，其特征在于，所述LED光源 组件通过所述柱面型LED光源的接头固定在一传统灯壳内的中间，所述传统 灯壳的中间设有至少一反光器，所述反光器开设有与所述柱面型LED光源的 接头相对应的安装孔，所述柱面型LED光源的接头固置在所述反光器的安装 孔中。
9、 根据权利要求7或8所述的LED光源组件，其特征在于，所述光传感 器设置于所述透光性管体与柱面型基板之间；或者所述光传感器设置于所述柱 面型基板的背面；或者所述光感应器安装在所述传统灯壳的反光器内侧。
10、 根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述LED光源 组件安装于室内灯或者室外灯的传统灯壳内。
全文摘要
本发明公开了一种LED光源组件，包括有LED光源和分别套设于所述LED光源两端的接头，所述LED光源为柱面型LED光源，所述柱面型LED光源包括至少一柱面型基板，并且所述柱面型基板上电气连接有若干颗LED芯片。借此，本发明的柱面型LED光源通过接头可以直接安装在传统灯壳内，可与传统光源直接互换，从而大大降低了将传统光源改造为LED光源的成本，有利于LED光源的普及应用。另一方面，本发明在LED光源的柱面型基板附近设置光传感器，通过该光传感器来感应LED光源的光强度信号的衰减，并控制LED光源的电源功率的输出大小，以解决现有LED光源的光衰现象。
文档编号F21V19/00GK101387385SQ20081021673
公开日2009年3月18日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者张道静, 金明武 申请人:金明武