专利名称：基于三基色原理的led混合白光散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种LED白光灯，特别是基于三基色原理的LED混合白光散热装置。
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、強度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度，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不參与白光的配色，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，増加了使用上的困难。
发明内容本实用新型的目的是提供一种散热性好、混光エ艺性好，驱动电路简单的基于三基色原理的LED混合白光散热装置。本实用新型的目的是这样实现的，基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是它至少包括内座、外壳和驱动电路，在内座上套接有LED发光圏，LED发光圈由LED基带、灯杯、导电银浆层和LED管芯组成，LED基带上有灯杯的座孔，灯杯点导电银浆层后固定LED管芯，再经邦定焊接，使LED基带上的所有LED串联至连接ロ，连接ロ与内座内的接ロ连接。所述的外壳罩在内座上。所述的内座为半球状内座。所述的半球状内座不同层位有两圈LED基带。所述的内座上有金属散热体或为金属体，LED基带座落在金属散热体上并与之隔离绝缘。所述的内座为圆环状，LED基带固定在圆环状的内座上，内座内有驱动电路，LED基带与内座固定后通过接ロ与驱动电路电连接。所述的LED基带有两个电极接头，一正ー负，整个LED基带上的各种波长的LED采用串联连接。本实用新型的优点是由于本实用新型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=l)。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エ 作)=5. 6W。因此，本实用新型解决了 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实用新型作进ー步说明图I是本实用新型实施例I的结构示意图；图2是本实用新型实施例2的结构示意图；图3是灯杯I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是螺ロ灯座结构示意图；图6是灯杯I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、整流ニ极管；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。
具体实施方式
实施例I如图I所不,基于三基色原理的LED混合白光散热方法,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向外売上的聚光面覆盖，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I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每ー个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。[0026]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，聚光面均匀聚集的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组成，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ロ与内座内的接ロ连接。每ー个 灯杯301封ロ有树脂封涂，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的角度決定。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灯杯开ロ大,发光角大，图4灯杯开ロ小，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O. 06。ー个灯杯开ロ 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，ー个灯杯开ロ 4mm，之间有O. 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=289V。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的另ー种结构，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的每ー个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形成一祥面积的覆盖，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固定后通过接ロ与驱动电路电连接，LED基带10有两个电极接头，一正ー负，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I连接，灯头座I是螺ロ或插ロ或插针结构。实施例4LED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ー个角度的内座上，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I、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ー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I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包括四个整流ニ极管103和ー个滤波电容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I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エ艺配合，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.基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是它至少包括内座、外壳和驱动电路，在内座上套接有LED发光圏，LED发光圈由LED基带、灯杯、导电银浆层和LED管芯组成，LED基带上有灯杯的座孔，灯杯点导电银浆层后固定LED管芯，再经邦定焊接，使LED基带上的所有LED串联至连接ロ，连接ロ与内座内的接ロ连接。
2.根据权利要求I所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的外壳罩在内座上。
3.根据权利要求I所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的内座为半球状内座。
4.根据权利要求3所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的半球状内座不同层位有两圈LED基帯。
5.根据权利要求I所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的内座上有金属散热体或为金属体，LED基带座落在金属散热体上并与之隔离绝缘。
6.根据权利要求I所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的内座为圆环状，LED基带固定在圆环状的内座上，内座内有驱动电路，LED基带与内座固定后通过接ロ与驱动电路电连接。
7.根据权利要求I所述的基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是所述的LED基带有两个电极接头，一正ー负，整个LED基带上的各种波长的LED采用串联连接。
专利摘要本实用新型涉及一种LED白光灯，特别是基于三基色原理的LED混合白光散热装置，其特征是它至少包括内座、外壳和驱动电路，在内座上套接有LED发光圈，LED发光圈由LED基带、灯杯、导电银浆层和LED管芯组成，LED基带上有灯杯的座孔，灯杯点导电银浆层后固定LED管芯，再经邦定焊接，使LED基带上的所有LED串联至连接口，连接口与内座内的接口连接。它提供了一种散热性好、混光工艺性好，驱动电路简单的基于三基色原理的LED混合白光散热装置。
文档编号F21V21/002GK202452447SQ20112051698
公开日2012年9月26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