专利名称：强化散热的led灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电灯，特别是关于一种可直接替换传统钨丝、卤素或省电灯 泡的发光二极管(LED)灯。
背景技术：
使用直流电LED装置作为灯芯的LED灯，必须使用电源转换器将交流电转换成直 流电供应该直流电LED装置，因此会增加LED灯的成本。此外，电源转换器很难完全藏放在 传统灯泡的标准灯头内，因此需要另行开发模具制作不同于传统灯泡的机构件，不但更增 加成本，也增加LED灯的体积。直流电LED装置在通电时会产生热能，故必须额外设计散热 机构处理这些热能。若无法有效散热，高温会造成LED的发光效率降低、寿命减少及波长偏 移等不利效果。电源转换器在将交流电转换成直流电的过程中，也会产生热能，特别是其中 的电感与集成电路，高温也会损坏此类组件，造成产品无法运作。特别是在高功率的应用 上，例如照明用途的灯具，直流电LED装置产生的热能较高，因此散热不足而引起的情况更 严重。有些产品采用多颗低功率的炮弹型(lamp type) LED，并且使用简单的桥式整流电路， 以便适应小体积的传统灯头。但是低功率的LED亮度普遍过低，市场接受度有限，而且此类 产品往往因为散热不佳，光衰现象严重。近年来，使用交流电的LED装置的技术日渐成熟，亮度也日益提升，已具有商业利 用价值。交流电LED装置是将串、并联的多个LED制作在同一个磊芯片上，此磊芯片封装后 串联具有某个电阻值的电阻器，可以直接承受市电如110伏特或220伏特等高电压使用， 因此省去直流电LED装置所需的电源转换器或整流电路，有效降低成本及减少电路造成的 质量问题。虽然交流电LED装置方便应用在小体积的空间内，但是仍有散热的问题必须处 理。尤其是在高功率的应用上，例如照明用途的灯具，其产生的热能较高，如果增设散热器， 会加大LED灯的体积与成本，如果不帮助交流电LED装置散热，又会造成LED的发光效率降 低、寿命减少及波长偏移，甚至烧毁LED磊芯片。
实用新型内容本实用新型的目的之一，在于提出一种强化LED灯芯散热的LED灯。本实用新型的目的之一，在于提出一种可直接替换传统钨丝、卤素或省电灯泡的 LED 灯。根据本实用新型，一种强化散热的LED灯包括含有交流电LED装置的灯芯，该交流 电LED装置包含交流电LED磊芯片，电阻器和该交流电LED磊芯片包装在同一封装内，且二 者串联在灯头的两电极之间，该灯头具有腔室填充导热绝缘材料，该导热绝缘材料机械性 地接触该灯芯与该两电极的其中之一。当该交流电LED装置通电时，该导热绝缘材料提供 热通道将热能从该灯芯传导至该电极散热。该灯头可以使用传统灯泡的灯头，因此该LED灯可直接插入一般灯具的灯泡插 座，无需更换原有灯具系统或加装转接器。
3[0008]综上，本实用新型公开的是一种可直接替换传统钨丝、卤素或省电灯泡的LED灯， 该导热绝缘材料提供热通道将热能从该灯芯传导至该电极，因而能加强该LED灯散热。
图1是本实用新型的第一实施例的示意图；图2是图1的LED灯的等效电路的示意图；图3是几种交流电LED磊芯片的示意图；图4是本实用新型的第二实施例的示意图；图5是本实用新型的第三实施例的示意图；图6是多磊芯片灯芯的示意图；图7是本实用新型的第四实施例的示意图；图8是本实用新型的第五实施例的示意图；图9是本实用新型的第六实施例的示意图；图10是本实用新型的第七实施例的示意图；图11是本实用新型的第八实施例的示意图；图12是将交流电LED磊芯片和芯片电阻器包装在同一封装内的结构；以及图13是图12的组件的等效电路的示意图。
具体实施例下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
做详细描述。图1是本实用新型的第一实施例的示意图。为了凸显本实用新型的特点，此实施 例使用小灯泡用的标准灯头10，其具有电极12和14供连接交流电源。如本技术领域的技 术人员所熟悉的，电极12是具有螺旋纹外形16的金属壳，其内有腔室18。此实施例使用一 颗交流电LED装置20作为灯芯，其是将交流电LED磊芯片22固定在支架24上，并于其上 覆盖封胶26。LED的封装是现有技术，为了简化图式，此处未绘出交流电LED装置20的详 细封装构造。电阻器30的一端焊接至电极14，另一端通过导线32焊接至LED装置20，导 线34的两端分别焊接至电极12及交流电LED装置20。此LED灯的等效电路如图2所示， 交流电LED磊芯片22和电阻器30是串联在电极12和14之间。如本技术领域的技术人员 所熟悉的，所谓交流电LED磊芯片，含有两个相反的方向配置的LED并联在两支接脚之间， 每一该方向上具有至少一个LED，该两个相反的方向配置的LED分别在交流电源的正、负半 周期被点亮。电阻器30的电阻值R的大小是根据设计需求的电流值而选择的。电阻器30 也具有保护交流电LED磊芯片22的功能，在连接至电极12和14的交流电源发生突波时， 电阻器30会吸收大部分的突波电压。回到图1，本实用新型的特点之一，是在腔室18中填 充导热绝缘材料36，其机械性地接触支架24和电极12，提供热通道将交流电LED磊芯片22 因为通电发光产生的热能传导至电极12进行散热。如本技术领域的技术人员所熟悉的，支 架24通常含有帮助交流电LED磊芯片22散热的金属片，因此，支架24贴在导热绝缘材料 36上，会有良好的热导效果。除了帮助交流电LED磊芯片22散热，导热绝缘材料36也帮助 电阻器30散热，因为电阻器30埋在导热绝缘材料36中。导热绝缘材料36可以选用环氧树酯，或者导热粉末，例如氧化铝、氮化铝、氮化硼或其它导热材料，或者二者的混合物。表1是使用三种不同导热材料在图1的LED灯中，实 际测得的结果。表 权利要求一种强化散热的LED灯，其特征在于，包括灯芯，包含功率介于0.3至5W之间的交流电LED装置，该交流电LED装置含有交流电LED磊芯片；具有第一及第二电极的灯头，其具有腔室，该第一电极具有螺旋纹、柱状或针状外形；电阻器，与该交流电LED磊芯片串联在该第一及第二电极之间；以及导热系数介于0.25至30W/mK之间的导热绝缘材料填充在该腔室中，机械性地接触该灯芯及该第一电极，提供热通道帮助该灯芯散热至该第一电极；其中，该交流电LED磊芯片和该电阻器包装在同一封装内。
2.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该交流电LED装置是机械性地 接触该导热绝缘材料。
3.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该电阻器是芯片电阻器。
4.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该交流电LED磊芯片和该电阻 器之间有接合线将其连接在一起。
5.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该导热绝缘材料包括环氧树 酯，或导热粉末，或二者的混合物。
6.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该灯头为传统钨丝灯泡的标准 灯头。
7.如权利要求6所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该灯头为E12、E14、E17、E26 及E27其中之一。
8.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该灯头为传统卤素灯泡的标准 灯头。
9.如权利要求8所述的强化散热的LED灯，其特征在于，该灯头为MR16及GUlO其中之ο
10.如权利要求1所述的强化散热的LED灯，其特征在于，更包括灯罩固定在该灯头的末端。
专利摘要本实用新型公开一种强化散热的LED灯，以提供一种可直接替换传统钨丝、卤素或省电灯泡的LED灯，该LED灯包括含有至少一个交流电LED装置的灯芯，电阻器和该交流电LED装置串联在灯头的两电极之间，以及导热绝缘材料填充在该灯头的腔室内，机械性地接触该灯芯与该两电极的其中之一。该交流电LED装置含有交流电LED磊芯片与该电阻器包装在同一封装内。该导热绝缘材料提供热通道将热能从该灯芯传导至该电极，因而能加强该LED灯散热。
文档编号F21S2/00GK201724019SQ20102019559
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者游志明 申请人:游志明