[發明專利]用于照明器具的系統和方法

在審

• 申請號: 201880049525.0
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN111033120A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: D.楊;R.約翰遜;N.克拉斯
• 申請（專利權）人: 魔力生物工程公司
• 主分類號: F21V29/503
• 分類號: F21V29/503;F21V29/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張小文;劉茜

本公開的示例涉及用于照明器具的系統和方法。更特定地，實施例公開了利用金屬芯PCB（MCPCB）以進行熱、機械和/或光學控制的照明器具。

相關申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C. §119規定要求2017年6月7日提交的臨時申請No.62/516,412的優先權權益，并且是以下各者的部分連續案：2017年8月23日提交的15684665、2017年8月28日提交的15688358、2017年9月6日提交的15697149、2017年12月1日提交的15829197和2018年1月1日提交的15859409，以上各者通過引用整體完全地并入本文中。

技術領域

本公開的示例涉及用于照明器具的系統和方法。更特定地，實施例公開了利用散熱器裝置中的彎曲部的照明器具，該散熱器裝置包括金屬芯PCB（MCPCB）以進行熱、機械和/或光學控制。

背景技術

受控環境農業（尤其是垂直農業）在美國和世界各地正變得更加普遍。垂直農業依靠燈器具來進行植物冠層照明。燈器具將輻射通量均勻地分布在植物冠層上，同時從光源（通常為LED）移除熱量。燈器具的功效和成本直接影響與垂直農業相關聯的運營費用。由于器具高度直接影響生長體積內的許多垂直層，因此最小化器具的形狀因子或垂直高度是重要的。

在垂直生長中操作更高功率的燈要比在溫室或田間種植中利用免費的陽光花費更多。為了克服這些成本，垂直農業必須提高產量、縮短生長周期、使產品更加一致、用水量減少、減少農場到盤子的時間框架、提高養分含量以及其他切實的優勢。

盡管垂直農業中使用的發光二極管（LED）比傳統的更高功率的燈更高效，但其制造成本也更高。附加地，它們的性能隨熱升高而受到負面影響。終端升高要求燈器具更高效地耗散熱量。該生成的熱量引起諸如壽命減小和器具功效降低之類的問題。為了規避對耗散熱量的要求，一些制造商建造了復雜的LED器具。這導致了常規的LED器具聯接到散熱器。

常規的LED器具利用定位于印刷電路板上的LED。PCB基板可由不同的材料制成，諸如FR4、鋁、銅等。在大多數應用中，需要絕緣基板，諸如FR4。在更高功率的應用中，高度導熱性的基板是期望的。對于LED，熱耗散至關重要，且因此常常利用鋁基板。當金屬被用作基板時，使用術語金屬芯印刷電路板或更普遍地使用MCPCB。

常規地，線性MCPCB聯接到散熱器以耗散所生成的熱量，其中，線性散熱器可包括用于耗散熱量的翅片。然而，翅片可充當熱塊并防止空氣到達熱表面。因此，具有翅片的線性散熱器可導致熱源（LED）和環境之間的熱傳遞效率低下或熱阻增加。此外，用于將LED附貼到MCPCB且然后將MCPCB聯接到散熱器的過程需要時間和資源。這會是一項艱巨、耗時且昂貴的任務。

因此，存在對用于燈器具的更有效和高效的系統和方法的需求，其中LED直接集成到MCPCB中，其中，MCPCB包括一個或多個彎曲部以進行機械強度、美學、熱控制和/或光學控制。

發明內容

本文中所公開的實施例描述了用于燈器具的系統和方法，該燈器具利用MCPCB以進行熱、機械和/或光學控制。在實施例中，諸如MCPCB薄板之類的基板可直接填充有電子部件，諸如LED、連接器、保險絲等。然后，可涂覆MCPCB薄板以進行保護。然后，可將MCPCB薄板切割成單個面板。接下來，將單個面板MCPCB彎曲至少一次，其中，彎曲部可增加系統的剛度和機械強度，在美學上更令人愉悅，并且允許進行熱和光學控制。然后，能夠將彎曲的MCPCB面板組裝到燈器具中。此外，利用MCPCB的彎曲部，燈器具可控制被加熱空氣的朝向光源上方的燈器具的中心軸線的氣流。因此，由于MCPCB是散熱器，MCPCB燈器具可有效地和高效地耗散由LED生成的熱量，這可能不會在MCPCB和散熱器之間產生界面損失。