一种led灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED灯具，其包括：LED基板及散热件。该LED基板具有第一面及与所述第一面相对的第二面。所述第一面设有光源区及非光源区，所述光源区安装有LED光源，散热件与所述LED基板第一面的非光源区热接触。通过将散热件设于LED基板的非光源区，从而使得整个LED灯具的散热效果有显著的提升，有效地降低了LED的结温；通过将散热件分为独立设置的两个散热件，即第一散热件及第二散热件，进一步增大了散热面积，提高了散热效率。
【专利说明】一种LED灯具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域，尤其涉及于一种LED灯具。
【背景技术】
[0002]LED被誉为21世纪的照明新光源，它具有效率高、寿命长、省能源、不易破损、环保无汞等传统光源无法与之比较的优点。
[0003]但是作为电子零件，LED同样在使用或运作的过程中会产生热能及温升现象，特别是目前LED灯具的转换率较低，其产生的热量非常大(仅有20%左右会转换成光，其余80%会转换为热量)。如果不能将热量及时导出LED灯具之外，一方面会大大减少LED的寿命，导致LED因高温而提早烧毁，另一方面也会影响LED的发光效率，导致严重的光衰。
[0004]例如，在发光学报中，名称为《LED的寿命可以预测吗？》的文章(茅于海，发光学报，《LED的寿命可以预测吗？》，2010年，03期，第I页)中指出LED的结温与LED寿命成反比，并且依照阿雷纽斯法则，LED结温每降低10°C寿命会延长2倍左右，如图1所示，为LED光衰和结温的关系图。
[0005]同时，现代显示期刊中，名称为《LED结温、热阻构成及其影响》的文章(王桥立、夏志清、文静，现代显示，《LED结温、热阻构成及其影响》，2008年，06期，第2至3页)中指出，LED结温不但影响LED的使用寿命，同样也直接影响LED的发光效率。LED结温每下降10°C能提高3%?8%的发光量。
[0006]另外，本领域人员熟知的是，当LED的温度升高至100°C时，更会加速灯具本体及封装材料的劣化。
[0007]由此可见，温度的降低对于LED而言是至关重要的。
[0008]然而，现有的LED灯具，目前还远远不能满足LED灯具的散热要求，并因此大大限制了 LED的应用和推广，所以亟需一种能够提高散热效果，有效降低LED结温的LED灯具。
实用新型内容
[0009]为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种提高散热效果，有效降低LED结温的LED灯具。
[0010]本实用新型公开了一种LED灯具，包括:LED基板，该LED基板具有第一面及与所述第一面相对的第二面，所述第一面设有光源区及非光源区，所述光源区安装有LED光源，散热件，与LED基板热接触，所述散热件与所述LED基板第一面的非光源区热接触。
[0011]优选地，在本实用新型中所述非光源区围绕所述光源区。
[0012]优选地，在本实用新型中所述光源区设于所述LED基板第一面的中部。
[0013]优选地，在本实用新型中所述LED灯具还包括反光杯，所述散热件还包括:本体，所述本体的相对两侧分别设有用于容纳反光杯的第一容置空间和用于容纳LED基板的第二容置空间，且在所述第二容置空间的周侧设有接触部，用于与非光源区热接触。
[0014]优选地，在本实用新型中所述散热件包括第一散热件及第二散热件，其中所述第一散热件与所述反光杯及所述第二散热件热接触，所述第二散热件与所述第一散热件及所述LED基板的第一面热接触。且优选地，所述灯具还包括用于封闭所述第二容置空间的灯头外壳，且所述第二散热件还与所述灯头外壳热接触。
[0015]优选地，在本实用新型中所述接触部呈板状。
[0016]优选地，在本实用新型中所述LED基板为铝基板或陶瓷基板。
[0017]优选地，在本实用新型中所述散热件通过导热硅胶与所述LED基板第一面的非光源区热接触。
[0018]优选地，在本实用新型中所述散热件包括位于内层的第一散热件及位于外层的第二散热件，其中于所述LED基板的第一面同侧，所述第一散热件与第二散热件至少部分重叠并热接触，且所述第一或第二散热件与LED基板的第一面热接触。
[0019]优选地，在本实用新型中所述散热件包括位于内层的第一散热件及位于外层的第二散热件，其中所述第一散热件与第二散热件各自至少部分地位于所述LED基板的两侧，并分别与所述LED基板的第一面及第二面热接触。
[0020]优选地，在本实用新型中所述LED灯具还包括反光杯，所述散热件包括第一散热件及第二散热件，且所述第一散热件围设形成有第一容置空间收容所述反光杯，所述第二散热件围设形成有第二容置空间用于收容所述LED基板。且优选地，所述灯具还包括用于封闭所述第二容置空间的灯头外壳，且所述第二容置空间收容至少部分所述灯头外壳。且优选地，所述反光杯形成有临近所述LED基板的开口，其中所述开口围设于所述LED基板的光源区外围并将LED光源容纳于所述开口内。
[0021]采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0022]1.通过将散热件设于LED基板的非光源区，从而使得整个LED灯具的散热效果有显著的提升，有效地降低了 LED的结温；
[0023]2.通过将散热件分为独立设置的两个散热件，即第一散热件及第二散热件，进一步增大了散热面积，提高了散热效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为LED光衰和结温的关系图；
[0025]图2为本实用新型中LED灯具的一实施例的爆炸图；
[0026]图3为本实用新型中LED灯具的一实施例的立体图；
[0027]图4为图3所示的LED灯具的剖面图；
[0028]图5为对比例I (现有技术)的剖面图；
[0029]图6为对比例I的热量情况分布图；
[0030]图7为实施例1 (本实用新型)的热量情况分布图。
[0031]附图标记:
[0032]LED灯具100、面环110、反光杯120、散热件130、第一散热件130a、第二散热件130b、第一容置空间1301、第二容置空间1302、接触部131、LED光源140、LED基板150、第一面151、光源区151a、非光源区151b、第二面152、灯头外壳160。
【具体实施方式】
[0033]以下将结合具体实施例以及附图进一步阐述本实用新型的优点。
[0034]需要说明的是，在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和动作的方向表示，诸如上、下、左、右、内、外等等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的。如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。
[0035]参照图2、图3，本实施例中的LED灯具100，包括面环110、反光杯120、散热件130、LED光源140、LED基板150、灯头外壳160，其依次连接并组成一 LED灯具100。
[0036]其中，散热件130的上方及下方各设有第一容置空间1031和第二容置空间1032，面环110呈圆环型并与散热件130的顶部卡合，同时反光杯120设置在散热件130的第一容置空间1031内。LED光源140设置在LED基板150上，并且通过灯头外壳160，该LED光源140和LED基板150被收容在散热件130的第二容置空间1032，且优选地，如图4所示，灯头外壳16也部分容纳于第二容置空间1032内，灯头外壳160内设有电器兀件并与外部电源连接，用于为LED基板150供电。
[0037]参照图4，为图3的剖面图，其中，LED基板150包括第一面151以及与该第一面151相对的第二面152。LED基板150的第一面151分为光源区151a和非光源区151b。光源区151a在LED基板150上的位置并不限定，优选地，光源区151a设置在LED基板150的中部，能够使得整块LED基板150的受热较为平均，便于散热，当然为了满足LED灯具100内部结构或照射的需要，也可以设置在LED基板150第一面151的其他部位。
[0038]LED光源140安装在上述光源区151a内，散热件130与该LED基板150第一面151的非光源区151b接触，从而LED光源140产生的热量经由LED基板150传导至散热件130上，借此一定程度地减小了散热件130与LED光源140之间的热传导距离(即，热传导路径减少了 LED基板150厚度的这一段距离)，并因此大大提高了散热件130的散热效率，降低了 LED光源140的结温(在下文中进行详述)。优选地，散热件130围绕该光源区151a设置，从而使得整体LED光源140能够在四周全方位的进行散热，使得LED光源140的散热最为平均，不会产生局部高温，降低散热效果。
[0039]同时,参考图4可知，为了进一步提闻S封性，反光杯120形成有临近LED基板150的开口，其中开口围设于LED基板150的光源区151a外围并将LED光源140容纳于开口内。为了更好的证明本实用新型的效果，引入对比例I和实施例1，参照图4、图5。其中，实施例I为本实用新型所采用的散热件130与LED基板150的热接触方式，即所述散热件130设于所述非光源区151b，与所述LED基板150的第一面151热接触(如图4所示)。而对比例I中散热件130与LED基板150的热接触方式为现有技术，即散热件130与LED基板150的第二面152热接触，并且实施例1的其它结构与对比例I中的结构相同(如图5所示)O
[0040]参照图6和图7，为对比例I和实施例1通过热模拟软件(Flo EFD)计算后的热量模拟图，可以看到，在相同条件下，对比例I中的LED光源140的温度为87.55°C，而采用本实用新型的结构的实施例1中的LED光源140的温度为72.50°C，其有效地将LED光源140温度降低了 15.05°C，同时结合上文所述的LED结温每降低10°C寿命会延长2倍并提高3%?8%的发光量，可知，本实用新型的结构能够有效地提高LED光源140的寿命和发光量。
[0041]并且，在降低LED光源140温度的同时，可以从图6及图7发现，对比例I中(图6)，LED基板150的温度与散热件130的温度不同，分别为62.57°C和51.86°C，而实施例1中(图7)，LED基板150的温度与散热件130的温度十分接近，都在54.95°C左右。可见，对比例I中散热件130与LED基板150之间热量的传导并不高效，以至于大量的热量不能传导至散热件130，聚集在LED基板150上，导致LED光源140的温度升高。而实施例1的散热件130与LED基板150之间的温度接近，其热传导明显优于对比例I，解决了散热件130与LED基板150之间热阻过大导致无法有效利用散热件130进行散热的问题，并因此有效地提高了散热件130的散热效率，降低了 LED光源140的温度。
[0042]由此可见，本实用新型通过热传导路径的改进，大大提高了热量传导的效率，从而减低了 LED灯具100的温度，相应地，延长了 LED灯具100的寿命和提高了 LED灯具100的发光量。
[0043]优选地，LED灯具100包括了反光杯120，反光杯120安装在LED基板150的第一面151上，且下端设置有开口罩设于光源区151a上方以容纳LED光源140。同时散热件130还包括本体，该本体沿上下方向的相对两侧分别设有用于容纳该反光杯120的第一容置空间1031和用于容纳LED基板150的第二容置空间1032。在第二容置空间1032的周侧设有接触部131，该接触部131与LED基板150的第一面151接触，从而散热件130通过该接触部131与LED基板150热传导。通过以上结构，热量能够直接通过散热件130的本体散发出去，同时散热件130本体也用于放置反光杯120和LED基板150，不再需要LED灯具100额外的装置。进一步地，该散热件130还可以作为LED灯具100的壳体来使用。
[0044]优选地，如图2所示，散热件130包括相互独立设置的第一散热件130a以及第二散热件130b。第一散热件130a位于内层,第二散热件130b位于外层。且如图4所不,在于LED基板150的第一面151同侧的位置，第一散热件130a与第二散热件130b至少部分重叠并热接触，且第一或第二散热件130a、130b与LED基板150的第一面151热接触。具体来说，第一散热件130a及第二散热件130b与LED基板150的第一面151的热接触方式，可以严格遵循图4中的方式，即第一散热件130a与反光杯120及第二散热件130b热接触，第二散热件130b与第一散热件130a及LED基板150的第一面151热接触，从而实现散热件130与第一面151的热接触，且优选地，为了便于散热，第二散热件130b还可进一步与灯头外壳160热接触。然而，本领域技术人员可以理解的是，其他热接触方式，例如第一散热件130a与第二散热件130b各自至少部分地位于LED基板150的两侧，并分别与LED基板150的第一面151及第二面152热接触，这样的热接触方式也是可行的。本领域技术人员应当理解的是，本实施例通过将散热件130分为独立设置的两个散热件，即第一散热件130a及第二散热件130b，可进一步提高灯具的散热效率，而两者具体的热接触方式，属于本领域的常规技术手段，并不限于本实施例说明的以上两种。
[0045]且优选地，当散热件130包括相互独立设置的第一散热件130a以及第二散热件130b时，第一散热件130a可围设形成有前述第一容置空间1031用于收容反光杯120，第二散热件130b可围设形成前述第二容置空间1032，用于收容LED基板150。且如之前所述，第二容置空间1032可收容至少部分灯头外壳160。第一、第二散热件130a、130b之间为过盈配合并形成有封闭的分隔空间，且二者上端缘平齐。
[0046]优选地，接触部131呈平板状，其与该非光源区151b面接触，最大化地提高传导效率。需要说明的是，本实用新型的着重点在于提高散热件130与LED基板150的热传导效率，而对于散热件130本身的散热效率并不会对本实用新型的热传导效率产生明显的影响。所以，本领域技术人员可以轻易想到的是，其它的散热件130结构对于本实用新型来说都是可行的，比如散热件130为翅片式结构，或者散热件130带有电动的风扇等等。
[0047]本实用新型的一优选实施例中，LED基板150为铝基板，铝基板作为目前LED普遍采用的基板，其具有成本低技术成熟等优点，而本实用新型中的结构可以有效地改善其与散热件130之间的热传导。同样地，LED基板150还可以是陶瓷基板。
[0048]本实用新型的一优选实施例中，散热件130通过导热硅胶与LED基板150的第一面151热接触。对于热接触而言，接触面的平整度可以有效地提高热传导的效率，而通过在散热件130与LED基板150的第一面151之间加入导热硅胶可以有效地提高二者之间的热接触，提高其散热效率。
[0049]应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种LED灯具，包括: LED基板，其具有第一面及与所述第一面相对的第二面，所述第一面设有光源区及非光源区，所述光源区安装有LED光源；及 散热件，其与LED基板热接触；其特征在于， 所述散热件与所述LED基板第一面的非光源区热接触。
2.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述非光源区围绕所述光源区。
3.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述光源区设于所述LED基板第一面的中部。
4.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述LED灯具还包括反光杯， 所述散热件还包括: 本体，所述本体的相对两侧分别设有用于容纳反光杯的第一容置空间和用于容纳所述LED基板的第二容置空间，且在所述第二容置空间的周侧设有接触部，用于与所述非光源区热接触。
5.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于， 所述接触部呈板状。
6.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于， 所述散热件包括第一散热件及第二散热件，其中所述第一散热件与所述反光杯及所述第二散热件热接触，所述第二散热件与所述第一散热件及所述LED基板的第一面热接触。
7.如权利要求6所述的LED灯具，其特征在于，所述灯具还包括用于封闭所述第二容置空间的灯头外壳，且所述第二散热件还与所述灯头外壳热接触。
8.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述LED基板为铝基板或陶瓷基板。
9.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述散热件通过导热硅胶与所述LED基板第一面的非光源区热接触。
10.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述散热件包括位于内层的第一散热件及位于外层的第二散热件，其中于所述LED基板的第一面同侧，所述第一散热件与第二散热件至少部分重叠并热接触，且所述第一或第二散热件与LED基板的第一面热接触。
11.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述散热件包括位于内层的第一散热件及位于外层的第二散热件，其中所述第一散热件与第二散热件各自至少部分地位于所述LED基板的两侧，并分别与所述LED基板的第一面及第二面热接触。
12.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于， 所述LED灯具还包括反光杯， 所述散热件包括第一散热件及第二散热件，且所述第一散热件围设形成有第一容置空间收容所述反光杯，所述第二散热件围设形成有第二容置空间用于收容所述LED基板。
13.如权利要求12所述的LED灯具，其特征在于， 所述灯具还包括用于封闭所述第二容置空间的灯头外壳，且所述第二容置空间收容至少部分所述灯头外壳。
14.如权利要求12所述的LED灯具，其特征在于， 所述反光杯形成有临近所述LED基板的开口，其中所述开口围设于所述LED基板的光源区外围并将LED光源容纳于所述开口内。
【文档编号】F21V23/00GK204141541SQ201420396196
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】马湘君, 姜松井 申请人:欧普照明股份有限公司