[發(fā)明專利]一種LED燈條

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710301382.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN101469814A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州金豐設(shè)計(jì)工程有限公司
• 主分類號(hào): F21S4/00
• 分類號(hào): F21S4/00;F21V29/00;F21V19/00;F21V31/00;H01L23/36;F21Y101/02
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 高之波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新光源，更具體的說，涉及一種LED燈條。

背景技術(shù)

現(xiàn)在能應(yīng)用在狹小空間范圍的照明光源并不多，主要是T5熒光燈管和PVC軟管燈(也叫霓虹軟管或美耐燈，英文名稱(Rope?Light))。一般來說，狹小空間諸如廣告燈箱，天花暗格，櫥窗櫥柜，和樓梯臺(tái)階等對(duì)照明光源的亮度要求不高，但對(duì)牢固性，安全性和壽命的要求卻非常高，因?yàn)樵讵M小空間的安裝比較困難，不希望經(jīng)常換燈或維修；其次要求照明光源的體積小，例如T5熒光燈管的直徑是15mm，而PVC軟管燈的直徑更是小到13mm。

T5熒光燈管的優(yōu)點(diǎn)是亮度高，缺點(diǎn)是易碎，不安全和壽命短，T5熒光燈管易碎，而且一旦碎了，燈管內(nèi)的水銀蒸汽會(huì)跑出來，水銀有劇毒，對(duì)人體傷害極大，會(huì)致癌；另外，T5熒光燈管用高電壓驅(qū)動(dòng)，不安全，且壽命少于5,000小時(shí)，年年要替換。

PVC軟管燈原本采用發(fā)光效率極低的小氖燈(充氖氣的鎢絲燈)，每米耗電20W，自3年前以來，PVC軟管燈的光源逐步改為L(zhǎng)ED單燈，節(jié)電，結(jié)構(gòu)牢固，但缺點(diǎn)也很多，包括亮度低和光分布不均勻。亮度低的原因是LED單燈被包裹在2層透光并不好的PVC里，LED發(fā)出的光經(jīng)過PVC被損失一半以上。另外對(duì)于白光LED?PVC軟管燈來說，由于LED單燈被密封在散熱不佳的PVC材料里，白光LED芯片的溫度很高，以至于LED光衰很快，壽命不足3000小時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有T5熒光燈管和PVC軟管燈應(yīng)用于狹小空間照明所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種長(zhǎng)壽節(jié)能、均勻光分布且易安裝的LED燈條。

本發(fā)明LED燈條由LED(發(fā)光二極管)單燈、電路板、鋁槽、防護(hù)膠、導(dǎo)熱媒介、邊塞、連接件和驅(qū)動(dòng)電源組成，其中鋁槽截面呈凹字形，鋁槽內(nèi)側(cè)邊有兩個(gè)臺(tái)階，在臺(tái)階上方有兩個(gè)凸部，電路板放置于臺(tái)階上方及鋁槽凸部的下方，鋁槽里面加有導(dǎo)熱媒介，電路板和鋁槽之間形成一個(gè)管狀的LED燈條，LED燈條的兩端用邊塞塞住，其中在LED燈條的一端的邊塞中心注塑成型時(shí)包裹了連接線，連接線的尾端是防水連接頭，LED燈條與LED燈條之間用防水連接頭相連，從而相當(dāng)于連接了電源線，即前面一根LED燈條給后面一根LED燈條供電。

所述的導(dǎo)熱媒介可以是用硅膠和導(dǎo)熱粉配置而成的導(dǎo)熱膠，也可以是導(dǎo)熱陶瓷材料制成的絮狀物。

所述的電路板上涂覆有白色的密封硅膠防護(hù)膠。

所述的驅(qū)動(dòng)電源所選用的是0-50V安全特低電壓供電，包括和太陽能板配套的蓄電池供電，在LED燈條線路里，每個(gè)電路板PCB的一個(gè)線路上有若干個(gè)LED與其保護(hù)電阻相串聯(lián)作為L(zhǎng)ED串聯(lián)組，然后每一LED串聯(lián)組再相并聯(lián)。

所述的LED燈條的外殼是由鋁合金材料制成的。

所述的LED燈條具有散熱結(jié)構(gòu)，LED燈條的散熱結(jié)構(gòu)由從LED芯片到燈條鋁合金外殼之間的熱傳導(dǎo)層和鋁合金外殼兩部分組成，所述的散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)層包括有：LED芯片到LED支架之間的熱傳導(dǎo)層，LED支架中碗腔到引腳端的熱傳導(dǎo)層，支架引腳端同導(dǎo)熱媒介之間的熱傳導(dǎo)層，導(dǎo)熱媒介同鋁合金外殼之間的熱傳導(dǎo)層；另一部分散熱結(jié)構(gòu)是鋁合金外殼向空氣中散發(fā)熱量的能力，鋁合金外殼的表面積越大，則散熱越快。

LED燈條必須具有散熱結(jié)構(gòu)，使得LED的結(jié)溫(LED含有半導(dǎo)體PN結(jié)，此處的結(jié)溫是指LED中的半導(dǎo)體PN結(jié)的溫度)能控制在較低的溫度范圍。LED的壽命同LED在工作時(shí)的結(jié)溫成指數(shù)關(guān)系：

Log(t)＝A/T

t為壽命；A為常數(shù)，同LED芯片材料的活化能有關(guān)；T是結(jié)溫，單位是絕對(duì)溫度。

對(duì)白光LED芯片來說，一般結(jié)溫在70℃以下則壽命可長(zhǎng)達(dá)50,000小時(shí)；若結(jié)溫在50℃以下則壽命可長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)。

降低結(jié)溫則需要降低LED?PN結(jié)同環(huán)境(空氣)之間的熱阻，包括LEDPN結(jié)同LED支架焊點(diǎn)間的熱阻，加LED支架焊點(diǎn)同鋁外殼之間的熱阻，再加上鋁外殼同空氣之間的熱阻。選擇鋁合金來做外殼，就是為了降低熱阻，因?yàn)殇X合金的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)180W/mK(導(dǎo)熱系數(shù)越高則熱阻越低)。假如外界空氣的溫度為30℃，而結(jié)溫不能超過70℃，則最大溫差不能超過40℃，因此LED?PN結(jié)同鋁外殼之間的熱阻加上鋁外殼同空氣之間的熱阻率需控制在40℃/W以下。在上述三個(gè)熱阻中，由于現(xiàn)在的LED都采用鐵支架，因此LED?PN結(jié)同LED支架焊點(diǎn)間的熱阻就高達(dá)25℃/W，而鋁外殼同(靜態(tài))空氣之間的熱阻在5℃/W左右，熱阻剩下的余地就是10℃/W。把LED支架焊點(diǎn)同鋁外殼之間的熱阻限制在10℃/W，正是本發(fā)明的關(guān)鍵。