專利名稱：以大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種發(fā)光效率高、易于散熱的以大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈，特別適用于礦燈、手電筒等集束光的照明器。
技術(shù)背景現(xiàn)有的具有實用功能的發(fā)光二極管均在其發(fā)光面上設(shè)一透光介質(zhì)，以使光線按照預(yù)設(shè)的角度或方向照射，如凸透鏡。在照明器具使用這些帶透光介質(zhì)的發(fā)光二極管時，通常還會另設(shè)曲面光反射器，如“反光杯”。由于凸透鏡與曲面光反射器之間的相互影響，使亮度難以達(dá)到預(yù)期的效果。普通的LED燈采用的大多為透鏡聚光，采用這種方式產(chǎn)生的光經(jīng)透鏡后形成的光圈隨著光源與所照物體間距離的增加而變大，照明效果不理想。與此同時，發(fā)光二極管為半導(dǎo)體材料，如果產(chǎn)生的熱量不能被及時地散發(fā)，則將會極大地影響它的正常工作，縮短它的使用壽命。因此，實際使用時必須解決大功率發(fā)光二極管的散熱問題。通常的做法是給大功率發(fā)光二極管設(shè)置專用的散熱器，許多技術(shù)方案均將重點(diǎn)放在散熱器的制造方面。專設(shè)的散熱器重量體積大，又不美觀，發(fā)光二極管功率越大，所需的散熱器也越大，不便于實際應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容本使用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠有效提高照明亮度和散熱效果，用大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈，包括發(fā)光二極管、光反射器、殼體、電源、控制電路，發(fā)光二極管置于光反射器中間，其特征是發(fā)光二極管固接在散熱體上，在散熱體上設(shè)有一光反射器，即光反射器的下端連接在該散熱體上，光反射器的上端設(shè)有一平面光學(xué)玻璃或透明塑料片；所述的散熱體為此照明燈的金屬構(gòu)件。本方案的發(fā)光二極管是能夠發(fā)光的半導(dǎo)體芯片，由于省略了現(xiàn)有發(fā)光二極管上直接套置的凸透鏡，平面光學(xué)玻璃或透明塑料片不直接位于發(fā)光二極管的表面，兩者之間形成足夠行程的光路，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的凸透鏡與曲面光反射器之間的相互影響，有效提高了照明亮度。此外，本方案利用了金屬構(gòu)件自身具備的導(dǎo)熱散熱性能以及表面積大、直接與外界接觸的特點(diǎn)，省卻了現(xiàn)有技術(shù)中必須專設(shè)的散熱器，有效的提高了散熱性能。
本實用新型所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于發(fā)光二極管的發(fā)光面覆有光轉(zhuǎn)換層。它可轉(zhuǎn)換芯片所發(fā)的光，從而可形成白光或其它所需色光。
本實用新型的發(fā)光二極管與金屬構(gòu)件之間設(shè)有一金屬座，發(fā)光二極管用銀漿層粘接在金屬座上，金屬座粘接、焊接或螺接在金屬構(gòu)件上。導(dǎo)熱銀漿既能將發(fā)光二極管很好地固定于金屬座上，又因其導(dǎo)熱性能很好，能及時地把發(fā)光二極管工作產(chǎn)生的熱量傳遞給金屬座。金屬座用導(dǎo)熱性能好的金屬材料(如銀、銅、鋁)制成，又可以快速地把發(fā)光二極管通過銀漿層傳來的熱量傳到散熱用的金屬構(gòu)件上。金屬構(gòu)件可為設(shè)在發(fā)光二極管周圍的金屬光反射器，也可以是照明設(shè)備的金屬殼體(如燈頭、燈座、燈殼)。光反射器和殼體都是照明裝置通常所帶的構(gòu)件，表面積大，殼體又直接和外界接觸，用導(dǎo)熱性能好的金屬材料制成后，可以起到以往專用散熱器的作用，同時也減去了專用散熱器的成本。
本實用新型的金屬座與金屬光反射器或殼體之間設(shè)有一高熱導(dǎo)率的散熱板，散熱板粘接、焊接或螺接在金屬光反射器或殼體上。加入散熱板可以有效提高散熱效果。
本實用新型的金屬座為“T”形，橫平部為容納二極管的圓臺狀金屬架，豎直部為一螺桿，在金屬架的上表面中央處開有三層臺階狀圓形平底凹槽，在金屬架上設(shè)有兩個橫向貫穿金屬架側(cè)面與凹槽的導(dǎo)線孔，散熱板上開有一螺孔，散熱板與金屬座螺接。金屬座上的凹槽能使發(fā)光二極管、印制線路板準(zhǔn)確而牢固地定位在金屬架上，導(dǎo)線孔則便于電連接。金屬座使用螺接的方式與散熱板連接，便于拆裝。
本實用新型的電源可采用鋰、鎳氫、鎳鎘電池，所述的控制電路中串聯(lián)一恒流電路。鋰、鎳氫、鎳鎘電池亦可直接置入殼體中，形成一體式結(jié)構(gòu)，利于減小用電器的體積。本技術(shù)方案尤其適用于手電筒、礦燈等集束照明電器上，經(jīng)測試，采用本實用新型結(jié)構(gòu)的礦燈，能基本維持某一恒定的亮度值，使用時間較一般的用電器長，避免了使用者視力疲勞。
本實用新型的有益效果是照明燈省略了凸透鏡，直接通過曲面光反射器聚光，有效提高了照明亮度。與此同時，本照明燈利用金屬構(gòu)件自身的導(dǎo)熱性能，使金屬構(gòu)件在具備傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加了散熱功能，且具有優(yōu)于專設(shè)散熱器的散熱效果。由于省去了專用的散熱器，因而減少了照明裝置的重量和體積，降低了成本。此外，本技術(shù)方案若采用鋰電池為電源，控制電路中串聯(lián)一恒流電路，可減小用電器的體積且能保證發(fā)光二極管恒定的發(fā)光亮度，延長使用壽命。


圖1為以大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為以大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈散熱系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
在本照明燈的殼體(12)內(nèi)先裝光反射器(11)，發(fā)光二極管(1)通過帶開關(guān)的控制電路與電源連接。電源可采用鋰、鎳氫、鎳鎘電池，鋰電池亦可直接置入殼體中，形成一體式結(jié)構(gòu)。具體地講，先將銀漿涂于金屬座(2)的表面，再將發(fā)光二極管置于銀漿層上并固定，經(jīng)高溫烘烤后銀漿固化，使發(fā)光二極管(1)粘接在金屬座(2)上。金屬座(2)通過螺接、粘接或焊接與金屬構(gòu)件(3)相連接，將熱量最終通過金屬構(gòu)件(3)散發(fā)出去。用鋰、鎳氫、鎳鎘電池作為工作電源，將其與包括開關(guān)在內(nèi)的控制電路按常規(guī)方式連接(電源和控制電路圖中未示)。控制電路中串接一恒流電路。
根據(jù)實際情況，金屬構(gòu)件(3)可以是照明裝置內(nèi)發(fā)光二極管周圍所設(shè)的金屬光反射器(11)或照明設(shè)備的金屬殼體(12)，也可以是兩者的結(jié)合。
金屬座(2)與金屬光反射器(11)或殼體(12)之間設(shè)一高熱導(dǎo)率的散熱板(6)，散熱板(6)以粘接、焊接或螺接的方式連接在金屬光反射器(11)或殼體(12)上。
前述的金屬座(2)為“T”形，上部為容納二極管的扁平圓柱體金屬架(7)，豎直部分為一螺桿(8)，在金屬架(7)的上表面中央開有三層臺階狀圓形平底凹槽(9)，底層容納銀漿層，中間層容納印制線路板和二極管芯片，上層容納熒光粉涂層，并據(jù)此確定凹槽(9)形狀大小。在金屬架(7)上設(shè)有兩個橫向貫穿金屬架(7)側(cè)壁的導(dǎo)線孔(10)，電源線穿過導(dǎo)線孔(10)與印制線路板相連接。散熱板(6)上開有一通孔，金屬座(2)的螺桿(8)穿過散熱板(6)的通孔，用螺母(5)固定。
以礦燈為例，金屬殼體為燈頭外殼，以手電筒、射燈為例，金屬殼體為燈頭或者筒身。
權(quán)利要求1.用大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈，包括發(fā)光二極管(1)、光反射器(11)、殼體(12)、電源、控制電路，發(fā)光二極管(1)置于光反射器(11)中間，其特征是發(fā)光二極管(1)固接在散熱體(3)上，在散熱體上設(shè)有一光反射器(11)，光反射器(11)的上端設(shè)有一平面光學(xué)玻璃或透明塑料片；所述的散熱體(3)為此照明燈的金屬構(gòu)件(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于發(fā)光二極管(1)的發(fā)光面覆有光轉(zhuǎn)換層(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于發(fā)光二極管(1)與金屬構(gòu)件(3)之間設(shè)有一金屬座(2)，發(fā)光二極管(1)用銀漿層(4)粘接在金屬座(2)上，金屬座(2)粘接、焊接或螺接在金屬構(gòu)件(3)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于所述的金屬構(gòu)件(3)為設(shè)在發(fā)光二極管(1)周圍的金屬光反射器(11)和/或為容納發(fā)光二極管和光反射器的金屬殼體(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于金屬座(2)與金屬光反射器(11)或金屬殼體(12)之間設(shè)有一高熱導(dǎo)率的散熱板(6)，散熱板(6)粘接、焊接或螺接在金屬光反射器(11)或殼體(12)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于金屬座(2)為“T”形，橫平部為容納二極管的圓臺狀金屬架(7)，豎直部為一螺桿(8)，在金屬架(7)的上表面中央開有三層臺階狀圓形平底凹槽(9)，側(cè)壁設(shè)有兩個橫向貫穿金屬架(7)的導(dǎo)線孔(10)；散熱板(6)與金屬座(2)螺接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于所述的電源為鋰、鎳氫、鎳鎘電池，所述的控制電路中串聯(lián)一恒流電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于所述的鋰、鎳氫、鎳鎘電池設(shè)于金屬殼體內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及的是以大功率發(fā)光二極管為光源的照明燈。現(xiàn)有的具有實用功能的發(fā)光二極管存在凸透鏡與曲面光反射器之間的相互影響，亮度難以達(dá)到預(yù)期的效果。本實用新型在散熱體上設(shè)有一光反射器，發(fā)光二極管置于光反射器中間，光反射器的上端設(shè)有一平面光學(xué)玻璃；所述的散熱體為此照明燈的金屬構(gòu)件。由于省略了凸透鏡，直接通過曲面光反射器聚光，有效提高了照明亮度。與此同時，本實用新型使金屬構(gòu)件在具備傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加了散熱功能。
文檔編號F21L4/00GK2740880SQ20042008134
公開日2005年11月16日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
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