Led 发光装置及具有这种led 发光装置的灯具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED发光装置及具有这种LED发光装置的灯具。LED发光装置包括：第一电路板（203），第一电路板在第一表面上承载LED芯片；透镜（201），透镜的一侧安装到第一电路板的第一表面上；散热器（207），至少包括在第一电路板的与第一表面相对的第二表面承载第一电路板（203）的第一部分（2074）；以及用于电源的第二电路板（209），其特征在于，第二电路板（209）与第一电路板（203）热接触以经第一电路板（203）将热传递至散热器（207）。根据本发明的LED发光装置可以实现良好的散热效果，并且减少了部件的数量，从而简化了结构和组装。
【专利说明】LED发光装置及具有这种LED发光装置的灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED发光装置及具有这种LED发光装置的灯具。
【背景技术】
[0002]LED灯具作为一种新光源，由于其具有效率高、光色纯、能耗低、寿命长、可靠耐用、无污染、控制灵活等优点，因而得到了广泛应用。
[0003]在LED灯具中，LED接收电能而发光，从而产生热量。另外用于驱动LED的PCB也在工作中产生热量。因而，LED发光装置需要散热以保持性能。
[0004]众所周知，LED发光装置中的散热是一个很重要的问题，而散热通道的设计对于散热来说又是十分重要的。但是，已知方案中对于具有内置驱动的LED发光装置来说，为获得良好的散热效果，散热通道的设计是一个难题。
[0005]请参照图1和2，其中示意性地示出了一种已知的LED发光装置100的立体分解图和横截面图。在该LED发光装置100，其包括透镜101、承载有LED的第一电路板(印刷电路板组件)203、位于第一电路板103的正上方的承载有电源的第二电路板109、连接第一电路板103和第二电路板109的导线105、散热器107以及PS (聚苯乙烯)盖111。通常情况下，第二电路板109以与第一电路板103隔开一定距离的方式悬置于第一电路板103的上方。另外，由于位于第一电路板103下方的透镜101以及位于第一电路板103的正上方的第二电路板109的存在，散热器107设置成具有设置在第一电路板103与第二电路板109之间的中央平台部以及包围透镜101、第一电路板103、第二电路板109和导线105的且沿径向延伸的多个周边竖直翅片。
[0006]参照图3，其示出了在图2的这种结构中的热流情况。第一电路板103是本结构的热源，其热量将沿着散热器107的中央平台部朝向结构的周边竖直翅片传递，然后由周边竖直翅片将热量散发到周围环境中。
[0007]结合图1-3，可以发现这种已知的LED发光装置至少具有以下缺陷:
[0008]1.第二电路板109以与第一电路板103隔开一定距离的方式悬置于第一电路板103的上方，因而第二电路板不能与散热器形成良好的导热通路，从而第二电路板的散热情况不良。
[0009]2.第二电路板109以与第一电路板103隔开一定距离的方式悬置于第一电路板103的上方，因而第二电路板109需要单独的固定件来实现固定。
[0010]3.由于位于第一电路板103下方的透镜101以及位于第一电路板103的正上方的第二电路板109的存在，所以散热器107只能设置成具有中心平台部以及径向延伸的周边翅片，所以使得热流只能如图3所示地传递，不能形成直接向上传导的导热路径。S卩，这种已知的LED发光装置的导热路径非常曲折，散热效率低。
[0011]4.第二电路板109位于作为热源的第一电路板103的顶部处，并且散热器107的中心平台部介于第二电路板109与第一电路板103之间，并且这些所有部件均被散热器107的径向延伸的周边翅片所包围，因而必须使用引线105来连接第二电路板109和第一电路板103，而这种连接在这样紧凑的结构中是难以实现的，进一步增加了结构的复杂性以及组装困难。
[0012]5.第二电路板109位于作为热源的第一电路板103的顶部处，因而受到热源的烘烤，影响第二电路板109的工作及寿命。
[0013]6.第二电路板109和第一电路板103需要在散热器107的中心平台部作为隔离件来进行隔离和传热，这种设置使得散热器107的结构复杂、制造困难。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，从而提供一种LED发光装置及具有这种LED发光装置的灯具，从而使具有内置驱动器的LED发光装置获得良好的散热效果。
[0015]根据本发明的一个方面，提供一种LED发光装置，其特征在于，LED发光装置包括:第一电路板，第一电路板在第一表面上承载LED芯片；透镜，透镜侧安装到第一电路板的第一表面上；散热器，至少包括在第一电路板的与第一表面相对的第二表面承载第一电路板的第一部分；用于电源的第二电路板，第二电路板与第一电路板热接触以经第一电路板将热传递至散热器。
[0016]优选地，第二电路板在第一电路板的第一侧与第一电路板热接触。
[0017]优选地，第二电路板围绕第一电路板设置并且在第一电路板的边缘部与第一电路板热接触。
[0018]优选地，第二电路板包括与边缘部连接的连接部，连接部和边缘部上分别设置有焊盘，以将第二电路板与第一电路板电连接。
[0019]优选地，第二电路板设置有位于中心的孔，透镜通过孔安装在第一电路板上。
[0020]优选地，第一电路板设置成圆形，并且第二电路板设置成环形。
[0021]优选地，散热器还包括第二部分，第二部分从第一部分出发从第一电路板的第二侧一直延伸到第一电路板的设置LED芯片的第一侧，以限定出一侧开放的用于容纳第一电路板和第二电路板的空腔。
[0022]优选地，散热器与透镜共同限定出包围第一电路板、第二电路板的封闭空间。
[0023]优选地，第二部分包括与第一部分共同限定出空腔的顶壁的第一部段和限定出空腔的侧壁的第二部段。
[0024]优选地，第二部分具有本体部，第二部分的本体部包括远离第一电路板的第一竖直壁、从第一竖直壁水平向外延伸的水平部、以及从水平部的周边向外延伸的第二竖直壁。
[0025]优选地，第一部分具有本体部，第一部分和第二部分分别具有从第一部分的本体部的表面以及从第二部分的本体部的水平部的表面竖直向上延伸的翅片。
[0026]优选地，第一部分的本体部为圆形，第一竖直壁为圆柱形，水平部具有圆环形，并且第二竖直壁为圆柱形。
[0027]优选地，翅片的高度形成为高于水平部。
[0028]优选地，翅片形成为等距地平行排列的平直翅片。
[0029]优选地，翅片与第一部分的本体部和第二部分的本体部形成为具有均匀厚度。
[0030]优选地，LED发光装置整体上形成中心对称形状。
[0031]根据本发明的另一方面，提供了一种灯具，该灯具包括前述的任一种LED发光装置。
[0032]通过本发明的各种实施例，至少可以实现以下效果中的一种或多种:
[0033]1.散热器形成使热量向上辐射的导热路径，从而散热器的所有区域均用于散热，散热效率高。
[0034]2.散热器207将第一电路板203和第二电路板209包围在内部，使得散热器207起到了壳体的作用，对第一电路板203和第二电路板209起到保护作用。
[0035]3.由于散热器已经起到了壳体的作用，并且与透镜形成了封闭空间，从而可以省去图1-3中所示的已知技术中的PS盖，从而减少了整个结构所需要的部件数量，简化了结构并且简化了组装过程。
[0036]4.由于第一电路板203和第二电路板209通过焊盘连接，因而不需要为了第二电路板209设置单独的固定装置。
[0037]5.由于利用对应的焊盘将第一电路板203和第二电路板209直接连接，从而省略了图1-3所示的已知技术中的引线，从而减少了 LED发光装置的部件数量，而且使得组装变得更加简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出:
[0039]图1示出了根据现有技术的LED发光装置的立体分解图；
[0040]图2示出了根据现有技术的LED发光装置的横截面图；
[0041]图3示出了根据现有技术的LED发光装置的热量流动路径的示意图；
[0042]图4示出了根据本发明实施例的LED发光装置的立体分解图；
[0043]图5示出了根据本发明实施例的LED发光装置的横截面图；
[0044]图6示出了根据本发明实施例的LED发光装置的热量流动路径的示意图；
[0045]图7示出了根据现有技术的LED发光装置的散热模拟图；以及
[0046]图8示出了根据本发明实施例的LED发光装置的散热模拟图。
【具体实施方式】
[0047]以下将参照示出了本发明示例性实施例的附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以多种不同形式来实施，而不应该仅限于这里所阐述的示例性实施例来构造。当然，提供这些示例性实施例是为了使本公布更全面和完整，并能够向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
[0048]下面，将参照附图详细解释本发明。
[0049]参照图4-6，其中示出了根据本发明实施例的一种LED发光装置，其特征在于，LED发光装置包括透镜201、第一电路板203和散热器207和第二电路板209。第一电路板203在第一表面上承载LED芯片。透镜201的一侧安装到第一电路板的第一表面上。
[0050]第二电路板209与第一电路板203热接触以经第一电路板203将热传递至散热器207。具体地,如图5和6所示,第二电路板209可以设置在第一电路板的第一侧(即，图5和6中所示的第一电路板的下侧)并与第一电路板热接触。更进一步地，第二电路板209围绕第一电路板203设置并且在第一电路板203的边缘部2031与第一电路板203热接触。相应地，第二电路板包括与边缘部2031连接的连接部2092，连接部2092和边缘部2031上分别设置有相应的焊盘(未示出)，以通过将二者的焊盘对齐并焊接在一起而将第二电路板209与第一电路板203电连接，并且通过该焊盘可形成热接触，使得第二电路板209的热量也可以经由第一电路板203传递到散热器207。由于利用对应的焊盘将第一电路板203和第二电路板209直接连接，从而省略了图1-3所示的已知技术中的引线205，从而减少了 LED发光装置的部件数量，而且使得组装变得更加简单。
[0051]通过将第二电路板209布置成围绕第一电路板203，从而能够使得散热器207设置在第一电路板203的上方，以形成如图6所示的竖直向上的导热路径，散热效率高。另外，第二电路板209布置成围绕第一电路板203，使得第二电路板209免于被第一电路板203所产生的热量所烘烤。
[0052]特别地，如图5和6所示，第二电路板209可设置有位于中心的孔2091，透镜201通过孔2091安装在第一电路板203上。孔2091的设置使得透镜可通过第二电路板209，进而使得即使第二电路板209设置成位于第一电路板203的下方位置处也可以不影响透镜201的安装。
[0053]优选地，如图4所示，第一电路板203可设置成圆形，并且第二电路板209可相应地设置成环形以与第一电路板203的边缘部2031接触。圆形和环形容易加工，与圆形的散热器207 (将在后面描述)相配合易于形成良好的均勻散热。
[0054]更优选地，第一电路板203的边缘部2031和第二电路板209的连接部2092处具有对应的中心对称的多个焊接点。例如，第二电路板209在圆环形的连接部2092上具有沿直径方向的两个焊接点，与第一电路板203上的边缘部2031上的沿直径方向的两个焊接点对应并电连接，同时形成热接触。
[0055]散热器207至少可包括在第一电路板203的与第一表面相对的第二表面(即，第一电路板230的上表面)承载第一电路板203的第一部分2074。如图5所不，第一部分2074可以设置成与第一电路板203的第二表面直接接触，从而增强热传导效果。
[0056]另外，散热器207还可包括第二部分(该第二部分通过标号2073、2075和2076示出)，第二部分从第一部分出发从第一电路板的第二侧(B卩，上侧)一直延伸到第一电路板的设置LED芯片的第一侧(B卩，下侧)，以限定出一侧开放的用于容纳第一电路板和第二电路板的空腔。更特别地，散热器207可与透镜共同限定出包围第一电路板203、第二电路板209的封闭空间(即，空腔210)。散热器207将第一电路板203和第二电路板209包围在内部，使得散热器207起到了壳体的作用，对第一电路板203和第二电路板209起到保护作用。另夕卜，由于散热器207已经起到了壳体的作用，并且与透镜201形成了封闭空间，从而可以省去图1-3中所示的已知技术中的PS盖，从而减少了整个结构所需要的部件数量，简化了结构并且简化了组装过程。另外，第一电路板203和第二电路板209整体地被散热器207包围，所以可进一步提闻散热效率。
[0057]参照图5和6描述散热器207的第二部分的结构。第二部分可包括与第一部分2072共同限定出空腔210的顶壁的第一部段(通过标号2075和2076示出)和限定出空腔210的侧壁的第二部段(通过标号2073示出)。第二部分的本体包括远离第一电路板的第一竖直壁2075、从第一竖直壁2075水平向外延伸的水平部2076、以及从水平部2076的周边向外延伸的第二竖直壁2073。
[0058]第一部分2074和第二部分分别具有本体部以及部分地从本体部的表面竖直向上延伸的翅片2072。如图6所示，这种形式结构可以形成竖直向上的导热路径，使得散热效率大大提闻。
[0059]同时参照图4和5,优选地,第一部分的本体部2074为圆形,第一竖直壁2075为圆柱形，水平部2076具有圆环形，并且第二竖直壁2073为圆柱形。这种中心对称的形状使得散热器207容易制造，并且使得散热的均匀性提高。
[0060]另外，为了更加有利于散热，翅片整体上伸出于本体部，优选地翅片2072的高度形成为高于水平部2076。更优选地，翅片2072形成为等距地平行排列的平直翅片。翅片2072和本体部2071可形成为具有均匀厚度。从而翅片2072和本体部2071可方便地通过
铸造等方法成形。
[0061]LED发光装置优选地整体上形成中心对称形状，从而便于制造并利于热量的均匀消散。
[0062]参照图7和8可以发现，根据本发明的LED发光装置的散热效果明显好于已知技术中的LED发光装置。
[0063]根据本发明的LED发光装置可以实现良好的散热效果，并且减少了部件的数量，从而简化了结构和组装。
[0064]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种LED发光装置,所述LED发光装置包括:第一电路板(203),所述第一电路板在第一表面上承载LED芯片；透镜(201)，所述透镜的一侧安装到所述第一电路板的第一表面上；散热器(207)，至少包括在所述第一电路板的与所述第一表面相对的第二表面承载所述第一电路板(203)的第一部分(2074);以及用于电源的第二电路板(209)，其特征在于，所述第二电路板(209)与所述第一电路板(203)热接触以经所述第一电路板(203)将热传递至所述散热器(207)。
2.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二电路板(209)在所述第一电路板(203)的第一侧与所述第一电路板(203)热接触。
3.根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二电路板(209)围绕所述第一电路板(203)设置并且在所述第一电路板的边缘部(2031)与所述第一电路板热接触。
4.根据权利要求3所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二电路板包括与所述边缘部(2031)连接的连接部(2092)，所述连接部和所述边缘部(2031)上分别设置有相应的焊盘，以将所述第二电路板(209)与所述第一电路板(203)电连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二电路板(209)设置有位于中心的孔(2091)，所述透镜通过所述孔安装在所述第一电路板(203 )上。
6.根据权利要求1、2或3所述的LED发光装置，其特征在于，所述第一电路板(203)设置成圆形，并且所述第二电路板(209 )设置成环形。
7.根据权利要求1、2或3所述的LED发光装置，其特征在于，所述散热器还包括第二部分(2073、2075、2076)，所述第二部分(2073、2075、2076)从所述第一部分(2074)出发从第一电路板的第二侧一直延伸到所述第一电路板的设置所述LED芯片的第一侧，以限定出一侧开放的用于容纳第一电路板`和第二电路板的空腔。
8.根据权利要求7所述的LED发光装置，其特征在于，所述散热器(207)与所述透镜共同限定出包围所述第一电路板(203)和所述第二电路板(209)的封闭空间(210)。
9.根据权利要求7所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二部分(2073、2075、2076)包括与所述第一部分(2074)共同限定出空腔的顶壁的第一部段(2075、2076)和限定出所述空腔的侧壁的第二部段(2073)。
10.根据权利要求9所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二部分(2073、2075、2076)具有本体部，所述第二部分的本体部包括远离所述第一电路板的第一竖直壁(2075)、从所述第一竖直壁(2075)水平向外延伸的水平部(2076)、以及从所述水平部(2076)的周边向外延伸的第二竖直壁(2073)。
11.根据权利要求10所述的LED发光装置，其特征在于，所述第一部分(2074)具有本体部，所述第一部分和所述第二部分分别具有从所述第一部分的本体部的表面以及从所述第二部分的本体部的所述水平部(2076 )的表面竖直向上延伸的翅片(2072 )。
12.根据权利要求11所述的LED发光装置，其特征在于，所述第一部分的本体部(2074)为圆形，所述第一竖直壁(2075)为圆柱形，所述水平部(2076)具有圆环形，并且所述第二竖直壁(2073)为圆柱形。
13.根据权利要求11所述的LED发光装置，其特征在于，所述翅片(2072)的高度形成为高于所述水平部(2076)。
14.根据权利要求11所述的LED发光装置，其特征在于，所述翅片(2072)形成为等距地平行排列的平直翅片。
15.根据权利要求11所述的LED发光装置，其特征在于，所述翅片(2072)、所述第一部分的本体部(2071)和所述第二部分的本体部形成为具有均匀厚度。
16.根据权利要求1或2或3所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置整体上形成中 心对称形状。
17.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括根据权利要求1至16中任一项所述的LED发光装置。
【文档编号】F21S2/00GK103775861SQ201210416909
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2012年10月17日
【发明者】罗亚斌, 何源源, 卢元, 安鹏霏 申请人:欧司朗股份有限公司