[發(fā)明專利]一種可調(diào)式LED路燈光源

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN103292208A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟小波;張姍姍;韋海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溧陽(yáng)通億能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F21S8/00
• 分類號(hào): F21S8/00;F21V14/06;F21V9/12;F21W131/103;F21Y101/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

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技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種路燈，特別是一種可調(diào)式LED路燈光源。

背景技術(shù)

LED（發(fā)光二極管）封裝是指發(fā)光芯片的封裝，相比集成電路封裝有較大的不同。LED的封裝不僅要求能夠保護(hù)燈芯，而且還要能夠透光，所以LED的封裝對(duì)封裝材料有特殊的要求。LED封裝是在完成輸出電信號(hào)，保護(hù)管芯正常工作，輸出可見光的功能，既有電參數(shù)，又有光參數(shù)的設(shè)計(jì)和技術(shù)要求，無(wú)法簡(jiǎn)單地使用普通封裝技術(shù)。

LED的核心發(fā)光部分是由p型和n型半導(dǎo)體的pn結(jié)管芯，當(dāng)pn結(jié)通過(guò)電流，電子與空穴相當(dāng)移動(dòng)并結(jié)合時(shí)，就會(huì)發(fā)出可見光、紫外光或近紅外光。但是pn結(jié)區(qū)發(fā)出的光子是非定向的，即向各個(gè)方向發(fā)射的幾率相同。因此并不是管芯產(chǎn)生的所有光都可以釋放出來(lái)，這主要取決于半導(dǎo)體材料質(zhì)量、管芯結(jié)構(gòu)及幾何形狀、封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝材料。

一般情況下，LED的發(fā)光波長(zhǎng)隨溫度變化為0.2-0.3nm/℃,光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。另外，當(dāng)正向電流流經(jīng)pn結(jié)，發(fā)熱性損耗使pn結(jié)結(jié)區(qū)溫度升高。在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)地減少1﹪左右。故而封裝散熱性能，在保持LED工作發(fā)光時(shí)的色純度與發(fā)光強(qiáng)度顯得尤為重要。以往多采用減少其驅(qū)動(dòng)電流的辦法，降低pn結(jié)結(jié)區(qū)溫度，來(lái)保持發(fā)光的色純度以及光照強(qiáng)度，多數(shù)的LED的驅(qū)動(dòng)電流都保持在20mA左右。但是LED的光輸出會(huì)隨著電流的增大而增加，目前很多功率型LED的驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到70mA、100mA甚至1A級(jí)，需要改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)。

進(jìn)入21世紀(jì)后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新，紅、橙LED光效已達(dá)到100?lm/W，綠LED為50?lm/W,單只LED的光通量也達(dá)到數(shù)十流明（lm）。LED芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和制造生產(chǎn)模式，在增加芯片的光輸出方面，研發(fā)不僅僅限于改變改變材料內(nèi)的雜質(zhì)數(shù)量，晶格缺陷和位錯(cuò)來(lái)提高內(nèi)部效率，同時(shí)，如何改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效、解決散熱、取光和熱沉優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)光學(xué)性能。

現(xiàn)已可以生產(chǎn)出0.5W---3W大功率LED產(chǎn)品，例如美國(guó)流明（Lumileds）公司的Luxeon?LED?，其特點(diǎn)是利用較大面積的金屬底座，并用鋁基板做為散熱片，將芯片發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)于空氣中。在金屬底座上用單顆大尺寸芯片或多顆小尺寸芯片封裝，也能有效的提高LED的功率和亮度，但也是小幅度的提高，因?yàn)樯嵩聿惶侠?，還是無(wú)法解決芯片工作時(shí)的高熱量問(wèn)題，導(dǎo)致LED芯片容易衰減、崩潰，且工藝較難、成本高，不易推廣。

另外，同時(shí)將幾十顆或幾百顆普通LED拼成的燈，該LED高度集中在一基材上，發(fā)光時(shí)高熱無(wú)法散出，就限制了LED光源的應(yīng)用范圍，同時(shí)作為城市亮化照明的路燈，對(duì)有效功率、使用壽命以及光強(qiáng)等都有較為嚴(yán)格的要求。同時(shí)照射到路面的光強(qiáng)和光型等由于路燈的使用環(huán)境的特殊，即高度的不同，會(huì)對(duì)路面的光強(qiáng)和光效等照射效果造成很大的影響。

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發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開的可調(diào)式LED路燈光源，采用由調(diào)光裝置配合控制的透鏡組，實(shí)現(xiàn)了對(duì)透鏡組的各透鏡之間的焦距配合，從而達(dá)到了對(duì)光源光型進(jìn)行調(diào)控的目的，有效地提高了LED路燈光源的可控性。

本發(fā)明公開的可調(diào)式LED路燈光源，包括封裝基板以及安裝于封裝基板上的芯片組、由相匹配的螺紋套體和轉(zhuǎn)筒組成的調(diào)光裝置、由凹透鏡和凸透鏡組成的透鏡組以及熒光管，凹透鏡設(shè)置在螺紋套體上，凸透鏡設(shè)置在轉(zhuǎn)筒的前端，熒光管設(shè)置在芯片組與透鏡組之間，熒光管中填充有液態(tài)熒光材料。本發(fā)明公開的可調(diào)式LED路燈光源，通過(guò)將調(diào)光透鏡組設(shè)置在調(diào)光裝置的螺紋套體和轉(zhuǎn)筒中，從而能夠?qū)ν哥R組中透鏡的焦距的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到了對(duì)路燈的地面照射光效和光強(qiáng)的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明公開的可調(diào)式LED路燈光源的一種改進(jìn)，液態(tài)熒光材料為有機(jī)熒光染料溶解于有機(jī)溶劑得到的溶液。本改進(jìn)通過(guò)將液態(tài)熒光材料設(shè)置為有機(jī)熒光染料溶解成的溶液，使得可調(diào)式LED路燈光源的顏色分散性能更均一，熒光劑的分散性更好，LED路燈的光效和色溫的穩(wěn)定性。

本發(fā)明公開的可調(diào)式LED路燈光源的又一種改進(jìn)，有機(jī)熒光染料為酸性曙紅或者熒光黃或者汞溴紅。本改進(jìn)采用有機(jī)熒光染料為酸性曙紅或者熒光黃或者汞溴紅等作為熒光劑，在保證路燈光照光效的同時(shí)，還降低了路燈光源的生產(chǎn)成本。