[發明專利]LED多晶集成照明單元

無效

• 申請號: 201010124445.2
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101832487A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳颯颯;陳大慶
• 申請（專利權）人: 陳颯颯;陳大慶
• 主分類號: F21S4/00
• 分類號: F21S4/00;F21V19/00;F21V13/12;F21V29/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發明屬于LED照明，尤其涉及一種運用在大功率LED照明場所和通用照明環境的高光效、低溫度的LED多晶集成照明單元。

背景技術

當前，大功率的LED的發熱以及散熱的問題，制約了光效的提升，可造成明顯的光衰、光譜的漂移，以及成本的上升，體積的增大。主要問題是：

1、高發熱：當正向電流流經LED的PN結結電阻時，產生功耗(P_PN＝I²×R)，使結區產生發熱性溫升。當LED熱阻小時，光通量幾乎與電流成正比例增加；隨著電流和熱阻的增大，P-N結功耗和溫度隨之升高；當正向電流增加到某一定值時，P-N結功耗和溫度達到“恒定值”，光通量趨于飽和；當電流和熱阻繼續增大，P-N結功耗和溫度也隨之繼續增大，而且光通量還呈下降趨勢。目前，許多大功率LED驅動電流均在350mA以上，散熱器周邊的溫度高達85℃以上，甚至達到100℃。無謂的功耗，不僅造成了LED結溫的升高，也影響了LED的電光轉換效率；

2、低光效：目前大功率LED光電轉換效率較低。單顆大功率的光效在90-120Lm/W之間，多晶片集成模塊大多在70-110Lm/W之間。由大功率LED構成的照明燈具，整燈光效一般不超過90Lm/W。常見LED器件的電熱轉換過多，電光轉換過少，藍光的激發效率過低，直接影響了LED器件的電光轉換效率和整體光通量；

3、短壽命：流明維持率與結點溫度成反比。據有關資料統計，大約70％的故障是由于LED的結溫過高造成的。在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發光強度會相應地減少1％左右。在結點T_j溫度70℃下，運行1萬小時后，就有20％以上的光衰；在結點T_j溫度100℃時，LED的熒光粉的壽命便降低30％；在結點T_j溫度120℃或以上時，LED的壽命便會大幅縮短并失效；在負載為額定功率一半的情況下，溫度每升高20℃，故障就上升一倍，可見LED的發熱，嚴重地影響LED的使用壽命。

4、大漂移：LED晶片結溫每升高10℃，主波長便漂移2-3nm，且半峰值寬度隨之增加，中色溫區的最大流明效率V_(λ)也會隨之降低，最終導致照明效果的整體降低；

5、高價位：市場常見1W-3W級大功率LED，無論是單顆封裝還是多晶片封裝，價格均在15-30元/W之間(光效不同，價格呈非線性上升。)特別是國際“五大聯盟”對中國LED技術與市場的控制與壁壘，嚴重影響了大功率LED的應用進程；

6、維修難：目前的LED光源和器件，均是直接焊接在照明燈具電路板上的，電源也是使用電纜直接供電的。更換照明光源需要投入較多的人力、物理、財力和時間，且難以在現場完成，給燈具的維護、維修到來了極大的不便，有的還需更換整體電路板，造成更換、運輸、維修成本的上升。

總之，目前使用的大功率LED照明器件的致命缺陷，制約了LED照明的應用和發展，需要采取新的技術路線來突破。

發明內容

本發明是為了克服現有LED應用技術中的不足，提供一種LED多晶集成照明單元，不僅降低了發熱溫度，延長了LED晶片的壽命，實現了大功率白光系照明，還提高了照明光效，降低了制造成本。實行獨立的“單元化”封裝，可方便燈具系統的維護維修，降低維修成本和運輸成本，節約維護時間。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：一種LED多晶集成照明單元，其特征是：主要由導熱器與其固接的導光導熱基板及LED集成單元構成，所述LED集成單元由若干只串聯的小功率藍光LED晶片組成，所述若干只小功率藍光LED晶片呈矩陣排列并封裝成帶有電源引線的LED集成照明單元。

所述導光導熱基板呈碟形，所述導光導熱基板底部設有若干呈矩陣排列的四棱柱形凹槽，四棱柱凹槽內置有小功率藍光LED晶片。

所述導光導熱基板材料為純銅，其表面設有復合鍍膜層。

所述四棱柱形凹槽表面設有復合鍍膜反光層，四邊壁呈導光斜面。

所述LED集成照明單元表面封裝有硅樹脂和復合熒光粉層，所述硅樹脂和復合熒光粉層上表面置有PETG聚光型或勻光型的菲涅爾透鏡，勻光型菲涅爾透鏡為多扇區或多鏡段組合型設置。

所述LED多晶集成照明單元電源引線采用非對稱、防水型、插拔式接口連接。

所述導熱器四角設有安裝孔，導熱器與鎖定機構連接，所述鎖定機構由上、下、左、右鎖定機構組成，所述鎖定機構包括鎖定上蓋、鎖定卡、彈簧，鎖定法蘭和鎖定串釘，所述鎖定卡上端為舌形壓板，中間套裝彈簧，底端套裝鎖定法蘭并插接鎖定串釘。