LED发光装置及其适用的电流自调节装置的制作方法

本实用新型涉及led技术领域，特别是涉及led发光装置及其适用的电流自调节装置。

背景技术：

led作为一种新型的照明方式，具有寿命长、耗能低、体积小、高亮度，控制灵活便等优点，属于典型的绿色照明光源。

但在实际应用过程中，led灯具仍有部分电能无法转换为光能而以热能的形式散发，led驱动电源由于效率问题在工作时也会产生热量，因此led灯具工作时在其内部也会形成高温区，导致led芯片的结点温度升高，这会加快led灯具老化和损坏，进而导致影响灯具寿命和高返修率。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供led发光装置及其适用的电流自调节装置，用于解决现有技术中led灯具工作时在其内部形成高温区，导致led芯片的结点温度升高，进而导致影响灯具寿命和高返修率等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提供一种适用于led发光装置的电流自调节装置，其包括：散热单元；led驱动单元，其附于所述散热单元的表面；所述led驱动单元包括驱动芯片和测温部件；其中，所述驱动芯片连接并接收所述测温部件所采集的所述散热单元的表面温度信息；led发光单元，其附于所述散热单元的表面；其中，所述驱动芯片与led发光单元相连，以在所述散热单元的表面温度升高的情况下向所述led发光单元输出一用于降低其结点温度的驱动电流控制信号。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述散热单元的材料包括陶瓷。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述装置包括：所述led驱动单元通过封装材料封装于所述散热单元；以及/或者；所述led发光单元通过封装材料和荧光粉混合物封装于所述散热单元；以及/或者，所述led发光单元通过封装材料和荧光粉混合物封装于所述散热单元。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述封装材料包括硅胶和/或环氧胶。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述测温部件包括：热敏电阻式温度传感器热电偶式温度传感器、rtd温度传感器、ic温度传感器中的任一种或多种组合。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述驱动芯片包括led驱动芯片；所述led驱动芯片包括恒流式驱动芯片。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述驱动芯片与测温部件集成于一体。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述led驱动单元包括所述驱动芯片和测温部件，还包括：放大电路，其电性连接所述测温部件，以将所述测温部件采集到的温度信号做放大处理后输出；模数转换电路，其电性连接所述放大电路和驱动芯片，以接收经放大处理后的温度信号并将其转换为对应的数字信号后输出至所述驱动芯片；驱动电路，其电性连接所述驱动芯片，以在接收到控制信号后输出对应的驱动电流。

于本实用新型第一方面的一些实施方式中，所述电流自调节装置包括多个沿所述散热单元的表面外缘均匀排布的led发光单元。

为实现上述目的，本实用新型的第二方面提供一种led发光装置，其包括本实用新型第一方面的电流自调节装置。

如上所述，本实用新型涉及的led发光装置及其适用的电流自调节装置，具有以下有益效果：本实用新型旨在提供随着led灯具的内部环境温度升高来自调节led芯片的驱动电流的技术方案，以确保led芯片的结点温度能控制在合理范围内，从而解决现有技术中的问题。

附图说明

图1a显示了本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的结构示意图。

图1b显示了本申请一实施例中led驱动单元的内部结构示意图。

图2显示了本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的结构示意图。

图3a显示了本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的俯视图。

图3b显示了本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的侧视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

针对现有技术中，led灯具工作时在其内部形成高温区，导致led芯片的结点温度升高，进而导致影响灯具寿命和高返修率等技术问题，本申请提出led发光装置及其适用的电流自调节装置，旨在提供随着led灯具的内部环境温度升高来自调节led芯片的驱动电流的技术方案，以确保led芯片的结点温度能控制在合理范围内，从而解决现有技术中的问题。

如图1a所示，展示本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的结构示意图。本实施例的电流自调节装置包括散热单元11、led驱动单元12、及led发光单元13；led驱动单元12和led发光单元13均附于所述散热单元的表面。

led驱动单元12又包括驱动芯片124和测温部件121，其中驱动芯片124与测温部件121相连以接收其采集的散热单元11的表面温度信息，驱动芯片124还与led发光单元13相连，以在所述散热单元11的表面温度升高的情况下向led发光单元13输出一用于降低其结点温度的驱动电流控制信号。

具体来说，当led发光装置的环境温度变高时，测温部件121检测到的散热单元11的表面温度随之升高，驱动芯片124在接收到来自测温部件121的温度信息后减小其向led发光单元输出的驱动电流，即在led的工作环境温度较高时，降低其工作电流，从而确保结点温度不超限。

需说明的是，对led而言，应关注的是它所处的环境，在灯具中的腔体内时，腔体内的环境温度才是led的工作环境温度。进一步的，由于led驱动单元及led发光单元等部件都直接装设于散热单元上，而这些部件本身都是散发热量的部件，因此相比于空气温度而言，本申请的技术方案中检测的散热单元表面的温度更能直接且准确地反映led所处的最真实的环境温度。

在一些可选的实现方式中，散热单元11为陶瓷散热器。相比于一般的散热材料，陶瓷散热材料具有热阻低且导热性能优良等优点，能有效提升功率密度，改善装置的可靠性。另外陶瓷散热材料还具有优异的热膨胀系数，能够节省过渡层mo片，省工、节材、降低成本；减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率。

在一些可选的实现方式中，驱动芯片124优选恒流式驱动芯片，其能有效解决电流不可控问题，具有非常高的恒流精度，并且有简易的外围控制接口可灵活设置所需输出的电流大小。但需说明的是，所述led驱动芯片包括但不局限于横流式驱动芯片，在其它的实施例中，还可选用如恒压式驱动芯片或者脉冲式驱动芯片等等，本实施例不作限定。

在一些可选的实现方式中，测温部件121包括但不限于如热敏电阻式温度传感器、热电偶式温度传感器、rtd温度传感器、ic温度传感器等等。

所述热敏电阻式温度传感器的测温原理是基于电阻的热效应进行温度测量，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性，因此只要测量出感温电阻的阻值变化即可测得温度。采用热敏电阻测温电路测量温度，具有电阻温度系数大，灵敏度高，结构简单，体积小，使用寿命长等优点。

需说明的是，本实施例中所采用的热敏电阻既可采用正温度系数热敏电阻器(ptc)，也可采用负温度系数热敏电阻器(ntc)，本实施例不作限定。

所述热电偶式温度传感器主要通过热电偶作为感温元件，将测得的温度信号转换为热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。

所述rtd温度传感器常用铂金、铜或镍等材料的电阻，它们的温度系数较大，随温度变化响应较快，能够抵抗热疲劳，而且易于加工制造成为精密的线圈。例如：采用pt100测温传感器来实现温度检测，pt100是铂热电阻，在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时阻值约为138.5欧姆，pt100的阻值会随着温度上升而匀速增长。pt100测温传感器的测温标准可达-40～+450℃，安装尺寸小，可直接安装于印刷电路板上，也可焊sip封装。

所述ic温度传感器是以集成电路(ic)结构制造的温度传感器，基本设计原理基于半导体二极管的伏安特性与温度之间的关系，例如：ad590温度传感器或者an6701温度传感器等等。具体以ad590温度传感器为例，它是单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。ad590温度传感器适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点，使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用ad590时，无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。

在一些可选的实现方式中，如图1b所示的led驱动单元的内部结构，所述led驱动单元包括测温部件121，还包括放大电路122、a/d转换电路123、以及驱动芯片124。

其中，放大电路122电性连接所述测温部件121，以将所述测温部件121采集到的温度信号做放大处理后输出；a/d转换电路123电性连接所述放大电路122和驱动芯片124，以接收经放大处理后的温度信号并将其转换为对应的数字信号后输出至所述驱动芯片124；所述驱动芯片124在接收到该数字信号后输出对应的驱动电流至所述led发光单元13。

在一些可选的实现方式中，驱动芯片124与测温部件121集成于一体形成智能ic芯片，不仅易于安装还能形成紧凑的结构，节约安装空间，减小装置体积。进一步的，驱动芯片124、测温部件121、放大电路122、a/d转换电路123、及驱动电路125均集成于一体，以形成结构紧凑的智能芯片。

如图2所示，展示本申请一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的结构示意图。本实施例的电流自调节装置包括陶瓷散热器21，陶瓷散热器21的表面贴装有多个led芯片22和led驱动单元，其中led驱动电路包括智能ic芯片231和驱动电路其它元器件232(如mosfet晶元、电阻、电容等)。

于本实施例中，智能ic芯片231用于采集陶瓷散热器21的表面温度信息。当装置的使用环境变高时，陶瓷散热器21的表面温度变高，智能ic芯片231检测到陶瓷散热器21表面温度升高时，相应降低其输出电流，从而确保led芯片22的结点温度控制在合理范围内。

在一些可选的实现方式中，陶瓷散热器21呈圆形形状，多个led芯片22沿陶瓷散热器21的表面外缘均匀排布，从而使发出的光线均匀，散热空间也均匀。

如图3a和3b所示，展示本申请又一实施例中适用于led发光装置的电流自调节装置的结构示意图，其中图3a展示的是电流调节装置的俯视图，图3b展示的是电流调节装置的侧视图。

于本实施例中，所述电流自调节装置包括：散热单元31、led发光单元32、智能ic芯片33和驱动电路其它元器件34(如mosfet晶元、电阻、电容等)。

在一些可选的实现方式中，所述led驱动单元通过封装材料35封装于所述散热单元；所述封装材料包括但不限于如硅胶或者环氧胶等等，以形成牢固的封装结构并达到较好的散热效果。

在一些可选的实现方式中，所述led发光单元通过封装材料和荧光粉混合物36封装于所述散热单元；所述封装材料包括但不限于如硅胶或者环氧胶等等，以形成牢固的封装结构并达到较好的散热效果。

值得注意的是，荧光粉具有极强的吸光-蓄光-发光能力，当其受到自然光和灯光的照射时，即吸收并储存部分光能量，并在黑暗中再以可见光的形式释放。发光材料经较短的时间光照后，在黑暗中可自动发光较长时间(如光照5分钟可在黑暗中自动发光12小时以上等等)。因此，本实施例中的led发光单元通过封装材料和荧光粉混合物封装于所述散热单元，可在实现牢固封装的同时，实现在黑暗中自动释光，具有安全可靠，节约能源，绿色环保的作用。

在一实施例中，本申请还提供一种led发光装置，其包括上文实施例中所述的电流自调节装置。因本实施例中led发光装置的实施方式与上文中电流自调节装置的实施方式类似，故不再赘述。

综上所述，本实用新型提供led发光装置及其适用的电流自调节装置，其旨在提供随着led灯具的内部环境温度升高来自调节led芯片的驱动电流的技术方案，以确保led芯片的结点温度能控制在合理范围内，从而解决现有技术中的问题。本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。