專利名稱：一種單端小功率led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED燈具，具體涉及一種采用恒流驅(qū)動(dòng)電路，可以直接替 代現(xiàn)有白熾燈或熒光燈的單端小功率LED燈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的燈具，白熾燈為第一代照明燈具，采用金屬絲通電發(fā)光 原理，其功耗較大、使用壽命較短，且其光效率低，但是其安裝使用簡便， 價(jià)格低廉，使用范圍廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中的熒光燈屬于氣體放電燈，又稱熱陰極低氣壓水銀熒光燈， 它逐步代替了白熾燈而成為第二代主流照明光源，其光效、壽命較白熾燈 有了較大進(jìn)步，但是其功耗仍然較大，且只有其小部分沿用了原有白熾燈 的燈座，大部分是另外開發(fā)專用燈架。隨著技術(shù)的發(fā)展，集高光效，冷光源，環(huán)保節(jié)能等多種優(yōu)點(diǎn)于一身 的LED照明正逐步向第三代主流光源邁進(jìn)，給世界照明領(lǐng)域帶來一場巨 大的變革。LED光源改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與熒光燈三基色粉發(fā)光的原理， 是利用電場發(fā)光，具有光效高、無輻射、壽命長、低功耗和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)， LED光源的光譜幾乎全部集中在可見光頻段，發(fā)光效率高達(dá)90%以上，接近 電光轉(zhuǎn)換的極限，且其光線質(zhì)量高，基本上無輻射，不含汞等有害物質(zhì)， 壽命終結(jié)后也容易處理，屬于典型的綠色環(huán)保照明光源，而壽命更是達(dá)到 了10萬小時(shí)以上，可靠耐用，維護(hù)成本低。但是到今天為止，LED依舊沒有真正走進(jìn)路燈市場。究其原因， 除了價(jià)格高昂以外， 一些技術(shù)上的難點(diǎn)始終阻礙了它的發(fā)展。首先是 溫升髙，散熱困難，導(dǎo)致光衰嚴(yán)重；二是若采用幾顆大功率LED則亮 度過于集中于一點(diǎn)或幾點(diǎn)，眩光耀眼，非常不利于人們的眼睛，難以 在戶內(nèi)使用。因此到目前為此，大量賓館酒店，商場辦公樓仍使用成 千上萬只含汞的單端熒光燈，既不環(huán)保又增加能耗。另外，目前也沒有解決如何充分利用現(xiàn)有的白熾燈、熒光燈燈座資源的問題，如果用戶要采用新的LED光源，往往就必須拆除熒光燈 燈座，而重新安裝新的LED燈座，導(dǎo)致更換時(shí)成本較高。
LED光源通常需要專門的驅(qū)動(dòng)電路來保障其正常工作。由于大功 率LED的每瓦制造成本很高(目前一般在十到二十元/瓦)，所以驅(qū)動(dòng) 一個(gè)3瓦以上大功率LED時(shí)，光源的成本相對(duì)驅(qū)動(dòng)的成本要高的多， 因此做好驅(qū)動(dòng)電路顯得相當(dāng)重要?，F(xiàn)有技術(shù)中的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路， 都是采用恒電壓驅(qū)動(dòng)方式，這種方式的缺點(diǎn)就是隨著電路的電流變化， LED亮度會(huì)不一致，同時(shí)也會(huì)因?yàn)長ED組里面某個(gè)LED的損壞使得整 體的電流變大，容易導(dǎo)致整個(gè)LED組損壞和壽命縮短，因而這種驅(qū)動(dòng) 電路急需改良。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中LED燈具所存在的上述不足，本發(fā)明目的之 一在于，提供一種單端小功率LED燈，該單端小功率LED燈可直接替換現(xiàn) 有白熾燈泡或熒光燈，以達(dá)到節(jié)能、環(huán)保和提高照明質(zhì)量。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所提供的技術(shù)方案是
一種單端小功率LED燈，整體為一柱形，其特征在于，包括
位于整個(gè)燈具一端的燈頭；
固定于所述燈頭另一端并向燈具另一端延伸的燈具體； 安裝于所述燈具體內(nèi)的集成電路恒流源；
安裝于所述燈具體內(nèi)的鋁基發(fā)光板；該鋁基發(fā)光板的一面為發(fā)光面， 另一面為散熱面，在所述發(fā)光面上設(shè)置有依次串接的若干小功率LED;
固定于所述燈具體上部的鋁合金散熱外殼，該鋁合金散熱外殼的底面 與鋁基發(fā)光板的散熱面接觸；
固定于所述燈具體底部的燈罩，在該燈罩上開設(shè)有若干第一通風(fēng)孔；
所述燈頭內(nèi)的電極、集成電路恒流源以及鋁基發(fā)光板電連接。
所述燈罩的罩面為弧狀或者平面加兩側(cè)圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的小功率LED為0. 06W的小功率LED。
本發(fā)明的鋁基發(fā)光板包括一塊鋁質(zhì)印刷電路板和若干粒貼片封裝的高 亮LED，若干貼片封裝的高亮LED貼焊于鋁質(zhì)印刷電路板上，形成發(fā)光面。
5每一平方厘米的鋁質(zhì)印刷電路板上采用表面貼裝回流焊工藝貼焊有
2-3粒貼片封裝的高亮LED。
所述鋁合金散熱外殼為齒形鋁散熱器，可以有效降低LED的溫度，經(jīng)實(shí) 測(cè)最高溫度低于60°C 。能保證LED燈的使用壽命20000小時(shí)以上。
為了更進(jìn)一步的提高散熱效果，在所述鋁基發(fā)光板上布置有第二通風(fēng)孔。
在所述齒形鋁散熱器的底部設(shè)置有第三通風(fēng)孔，該第三通風(fēng)孔與第二 通風(fēng)孔相貫通。
本發(fā)明的集成電路恒流源包括一電源模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910以及 外圍電路，電源模塊的輸入端通過熔斷器F1和熱敏電阻NTC1接市電，輸 出端一端接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的VIN腳，輸出端的另一端接地;在電源 模塊的輸出端并聯(lián)電容C1、 C2進(jìn)行濾波；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的V。d腳通 過電容C3接地，由電阻R2、R3以及取樣電阻R5構(gòu)成的取樣電路一端接LED 驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的Vd。腳，另一端接地；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的LD腳還通 過電容C4接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的EN腳輸入一低頻調(diào)光信號(hào)P麗， LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的GND腳直接接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的Rose腳 通過電阻Rl接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的GATE腳接場效應(yīng)管Ql的柵極G， LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的CS腳接場效應(yīng)管Ql的源極S并通過電阻R4接地， 場效應(yīng)管Ql的源極漏極D接電感LI的一端和二極管Dl的正極，二極管Dl 的負(fù)極接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的VIN腳并于電感LI另一端構(gòu)成集成電路 恒流源。
本發(fā)明所述的燈頭是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17262-2002 "單端熒光燈性能要求" 中所規(guī)定的燈頭。可以配套更換相應(yīng)的單端熒光燈管。包括 G23， G24, 2G7， 2G11， GX24型燈頭。以替換目前市場大量存在的臥式安裝的單 端熒光燈以節(jié)約大量能源和減少熒光燈內(nèi)汞金屬的污染。
本發(fā)明提供的單端小功率LED燈采用了 LED鋁基發(fā)光板作為光源，而 LED鋁基發(fā)光板采用多個(gè)小功率貼片封裝的高亮發(fā)光二極管，由于每一 個(gè)LED的功率僅0. 06W，又分布在一個(gè)較大的面積上，可以有效減少 眩光，也可以使熱量容易散發(fā)。加上獨(dú)特的鋁基印刷電路板和鋁散熱 器設(shè)計(jì)，有效降低溫升，提高使用壽命。本發(fā)明提供的單端小功率LED燈采用臥式設(shè)計(jì)，可以直接替換原有臥式單端熒光燈燈具，方便用戶， 利用推廣。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1) 散熱效果突出，經(jīng)測(cè)試溫升僅4(TC左右，有效使用壽命20000 小時(shí)以上。
2) 數(shù)十粒LED平均分布，變點(diǎn)光源為面光源，克服大功率LED 眩光之弊病。
3) 本發(fā)明5WLED燈照度相當(dāng)于13W單端熒光燈，節(jié)能效果顯著。
4) 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低廉，僅是目前市售同規(guī)格LED 燈具價(jià)格的1/2。
本發(fā)明實(shí)施后，使得綠色光源走進(jìn)商家賣場，停車場照明，樓堂 館所，企業(yè)廣場，園林綠地照明成為可能。它節(jié)能，高效，長壽，無 汞的特點(diǎn)，體現(xiàn)它的環(huán)保，社會(huì)效益都十分巨大。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明單端小功率LED燈的外形示意圖.
圖2為本發(fā)明單端小功率LED燈的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的鋁基發(fā)光板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明集成電路恒流源的電原理圖。
圖5為本發(fā)明燈罩的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參見圖1和圖2， 一種單端小功率LED燈，整體為一柱形，采用臥式 結(jié)構(gòu)，其包括位于整個(gè)燈具一端的燈頭100，該燈頭是與PLC管G24接口配 合的G24型燈頭，當(dāng)然也可以與E27、 E14、 E40等其他接口之一配套使用 的燈頭。采用G24型燈頭可以充分利用現(xiàn)有的熒光燈燈座資源。在燈頭100 的另一端固定有一燈具體200，該燈具體200為一框形結(jié)構(gòu)并向燈具另一端
7延伸。
在燈具體200內(nèi)的一個(gè)角落安裝有集成電路恒流源的PCB板300，該 集成電路恒流源的PCB板300的具體安裝方式是在燈具體200上設(shè)置有插 槽210，將集成電路恒流源的PCB板300插入到該插槽210內(nèi)。
在鋁基發(fā)光板400的四個(gè)角設(shè)置有安裝孔410，同時(shí)在燈具體200內(nèi) 的四個(gè)角設(shè)置有螺釘孔(圖中未示出)，同四個(gè)螺釘(圖中未示出)穿過鋁 基發(fā)光板400四個(gè)角的安裝孔410，旋入到燈具體200內(nèi)四個(gè)角的螺釘孔中 即可將鋁基發(fā)光板400固定安裝在燈具體200內(nèi)。G24型燈頭內(nèi)的電極、集 成電路恒流源以及鋁基發(fā)光板400電連接。
結(jié)合參見圖3，鋁基發(fā)光板400的一面為發(fā)光面420，另一面為散熱面 430，在發(fā)光面420上設(shè)置有依次串接的若干小功率LED500,其中小功率 LED500為0. 06W的小功率LED。在鋁基發(fā)光板400的發(fā)光面420上小功率 LED500布置的數(shù)量為2. 75/cm2。另外在鋁基發(fā)光板400布置有一條長條形 第二通風(fēng)孔440，以加強(qiáng)散熱。
鋁合金散熱外殼600的底面采用高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱脂粘貼在鋁基發(fā)光 板400的散熱面430上，整個(gè)鋁合金散熱外殼600位于燈具體200上部。 在鋁合金散熱外殼600為齒形鋁散熱器，可以有效降低LED的溫度，經(jīng)實(shí)測(cè) 最高溫度低于6(TC。能保證LED燈的使用壽命20000小時(shí)以上。在齒形鋁 散熱器上設(shè)置有若干平行的散熱風(fēng)槽610,底部設(shè)置有第三通風(fēng)孔620，該 第三通風(fēng)孔620與第二通風(fēng)孔440相貫通，第三通風(fēng)孔610可以由若干個(gè) 小孔構(gòu)成，也可以是與第二通風(fēng)孔440形狀相同的長條形通風(fēng)孔。
結(jié)合參見圖5，在燈具體200底部采用卡合方式固定有燈罩700，燈罩 700可以由玻璃或透明塑料制成，該燈罩700的罩面710為弧狀或者平面加 兩側(cè)圓弧過渡結(jié)構(gòu)，在罩面710上開設(shè)有若干第一通風(fēng)孔720，第一通風(fēng)孔 720可以相互平行設(shè)置。
參見圖4，集成電路恒流源包括一電源模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910以 及外圍電路，電源模塊的輸入端通過熔斷器Fl和熱敏電阻NTC1接市電， 輸出端一端接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的VIN腳，輸出端的另一端接地;在電 源模塊的輸出端并聯(lián)電容Cl、 C2進(jìn)行濾波；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的V。。腳 通過電容C3接地，由電阻R2、 R3以及取樣電阻R5構(gòu)成的取樣電路一端接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的V。。腳，另一端接地；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的LD腳 還通過電容C4接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的EN腳輸入一低頻調(diào)光信號(hào)PWM， LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的GND腳直接接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的Rose腳 通過電阻Rl接地,LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的GATE腳接場效應(yīng)管Ql的柵極G， LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的CS腳接場效應(yīng)管Ql的源極S并通過電阻R4接地， 場效應(yīng)管Ql的源極漏極D接電感LI的一端和二極管Dl的正極，二極管Dl 的負(fù)極接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的VIN腳并于電感LI另一端構(gòu)成集成電路 恒流源。
本發(fā)明采用LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910是一個(gè)高效PWMLED驅(qū)動(dòng)控制集成電 路，在輸入電壓從8VDC到450VDC范圍內(nèi)能有效驅(qū)動(dòng)高亮LED，該驅(qū)動(dòng)模塊 能以高達(dá)300KHz的固定頻率驅(qū)動(dòng)外部MOSFET，其頻率外部電阻編程決定。 為了保證亮度恒定并增強(qiáng)LED的可靠性，外部高亮LED串采用恒流方式控 制，而不是恒壓控制，其恒流值由外部取樣電阻值決定，變化范圍從幾毫 安到1安培。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本 行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和 說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前 提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的 本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種單端小功率LED燈，整體為一柱形，其特征在于，包括位于整個(gè)燈具一端的燈頭；固定于所述燈頭另一端并向燈具另一端延伸的燈具體；安裝于所述燈具體內(nèi)的集成電路恒流源；安裝于所述燈具體內(nèi)的鋁基發(fā)光板；該鋁基發(fā)光板的一面為發(fā)光面，另一面為散熱面，在所述發(fā)光面上設(shè)置有依次串接的若干小功率LED；固定于所述燈具體上部的鋁合金散熱外殼，該鋁合金散熱外殼的底面與鋁基發(fā)光板的散熱面接觸；固定于所述燈具體底部的燈罩，在該燈罩上開設(shè)有若干第一通風(fēng)孔；所述燈頭內(nèi)的電極、集成電路恒流源以及鋁基發(fā)光板電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述燈罩的 罩面為弧狀或者平面加兩側(cè)圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述的小功 率LED為0. 06W的小功率LED。
4. 如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述的鋁基 發(fā)光板包括一塊鋁質(zhì)印刷電路板和若干粒貼片封裝的高亮LED，若干貼片封 裝的高亮LED貼焊于鋁質(zhì)印刷電路板上，形成發(fā)光面。
5. 如權(quán)利要求4所述的單端小功率LED燈，其特征在于，每一平方厘 米的鋁質(zhì)印刷電路板上采用表面貼裝回流焊工藝貼焊有2-3粒貼片封裝的 高亮LED。
6. 如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述鋁合金 散熱外殼為齒形鋁散熱器。
7. 如權(quán)利要求6所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述鋁基發(fā) 光板上布置有第二通風(fēng)孔。
8. 如權(quán)利要求7所述的單端小功率LED燈，其特征在于，在所述齒形 鋁散熱器的底部設(shè)置有第三通風(fēng)孔，該第三通風(fēng)孔與第二通風(fēng)孔相貫通。
9. 如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述集成電 路恒流源包括一電源模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910以及外圍電路，電源模塊 的輸入端通過熔斷器Fl和熱敏電阻NTC1接市電，輸出端一端接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的VIN腳，輸出端的另一端接地;在電源模塊的輸出端并聯(lián)電 容Cl、 C2進(jìn)行濾波；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的V。。腳通過電容C3接地，由電 阻R2、 R3以及取樣電阻R5構(gòu)成的取樣電路一端接LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的 Vdd腳，另一端接地；LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的LD腳還通過電容C4接地，LED 驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的EN腳輸入一低頻調(diào)光信號(hào)PWM， LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910 的GND腳直接接地，LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的Rose腳通過電阻Rl接地，LED 驅(qū)動(dòng)模塊HV9910的GATE腳接場效應(yīng)管Ql的柵極G, LED驅(qū)動(dòng)模塊HV9910 的CS腳接場效應(yīng)管Ql的源極S并通過電阻R4接地，場效應(yīng)管Ql的源極 漏極D接電感LI的一端和二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù)極接LED驅(qū)動(dòng) 模塊HV9910的VIN腳并于電感L1另一端構(gòu)成集成電路恒流源。
10.如權(quán)利要求1所述的單端小功率LED燈，其特征在于，所述的燈頭 是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17262-2002 "單端熒光燈性能要求"中所規(guī)定的燈頭，以 配套更換相應(yīng)的單端熒光燈管，所述燈頭包括G23，G24，2G7，2G11或GX24 型燈頭。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種單端小功率LED燈，整體為一柱形，其包括位于整個(gè)燈具一端的燈頭；固定于燈頭另一端并向燈具另一端延伸的燈具體；安裝于燈具體內(nèi)的集成電路恒流源；安裝于燈具體內(nèi)的鋁基發(fā)光板；該鋁基發(fā)光板的一面為發(fā)光面，另一面為散熱面，在發(fā)光面上設(shè)置有依次串接的若干小功率LED；固定于燈具體上部的鋁合金散熱外殼，該鋁合金散熱外殼的底面與鋁基發(fā)光板的散熱面接觸；固定于燈具體底部的燈罩，在該燈罩上開設(shè)有若干第一通風(fēng)孔；燈頭內(nèi)的電極、集成電路恒流源以及鋁基發(fā)光板電連接；其中燈頭為G24型燈頭。本發(fā)明散熱效果好，可以直接替換原有臥式單端熒光燈燈具，方便用戶，利于推廣。
文檔編號(hào)F21S2/00GK101634404SQ20091005512
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者潘金亮, 和 陳, 陳赟赟 申請(qǐng)人:上海欣豐電子有限公司