[发明专利]一种紧凑型LED灯及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于照明的照明用的紧凑式LED灯，特别是一种采用发光二极管(LED)作为光源，可对其周围的空间提供有效照明的LED灯的具体结构及制造方法。该种LED灯具有结构简单紧凑、光学效果好、扩展性强、亮度高、光线均匀、转换效率高、散热性能优良、防护等级高、安全可靠、安装方便、使用寿命长等特点，适合替代白炽灯、节能灯单独使用，或作为吊灯、落地灯、台灯、路灯、庭院灯、草坪灯等灯具、灯饰作为光源，可以达到与传统白炽灯、紧凑式荧光灯相同或更好的照明效果，而节能效果更好，使用寿命更长。

背景技术

由于LED的单向发光的器件，现有的发光二极管(LED)大功率照明产品，受散热结构的限制，一般是分布在一个平面上，无法象普通的白炽灯泡和节能灯一样向空间均匀的发射光线，其应用范围有限。

也有采用将LED做圆周环形分布的产品，以期达到向空间发射光线的目的，为达到电气防护和美观的目的，需要采用一个外壳，这又使LED器件难以有效散热，不能制成大功率高亮度的产品，也影响了产品的使用寿命。此类产品也存在结构尺寸大，难以与现有的灯具兼容，散热结构使用的金属材料多、电路板面积大、结构复杂、制造成本高、难以扩展的缺点。

由本案同一申请人提出的中国国家知识产权局专利号为200410027387.6的专利提出了一种发光二极管灯的原理，采用导光板组装成为侧发光LED发光单元，在空间进行层叠排列，可形成形状、大小与传统光源类似、任意功率的在实现空间照明的LED灯，使用多个侧发光单元，可以方便的组合出尺寸小、功率大、亮度高的LED空间照明光源。但上述专利未给出具体的形成紧凑型LED灯的可实施方案，尤其未给出是具体的机械联接结构、电源驱动、LED器件热管理、制造工艺方法等。

发明内容

本发明解决的问题在于提供了一种具体的可实现LED空间照明的紧凑型LED灯的具体的可实施的技术方案和制造方法，一种紧凑型LED灯，包括灯头、电源板、绝缘壳体、LED组、有中心孔的圆形电路基板、线性恒流电路、绝缘连接导线、盘状有中心孔和在中心孔边缘有入射面的导光板、盘形金属散热片，其特征在于：LED成组使用，沿圆形电路板的圆周排列安装，其电路连接关系为串联，其发光面与导光板内侧入射面精确对应，其光线经入射面进入导光板并从导光板的外侧边缘射出，盘形金属散热片的中心部分与圆形电路基板的元件面的相对面紧密接触，其圆周尺寸小于导光板的圆周尺寸，并与导光板保持间隙，线性恒流电路器件与LED器件安装在同一块电路基板上，其安装位置在LED器件和内孔之间，连接导线焊接在电路板上，电路板上除LED发光面的元件和电路接点采用密封材料覆盖密封，成为发光单元组，若干个相同的单元组按相同的方向层叠固定安装在一起，导光板与散热片相互间隔，绝缘导线自电路基板和导光板的中心孔穿过，并连接到稳压电源板输出端，电源板安装在绝缘外壳内，灯头安装在绝缘外壳的一端，灯头与电源板输入端采用导线相连接，绝缘外壳与发光单元组联结固定在一起，各单元可独立发光，独立散热，发光单元的数量可以为任意个。

本发明的工作原理为：外界交流电源经过灯头连接灯头和电源板的导线传输到电源板，经电源板降压、整流、滤波，转换为适合驱动LED发光单元的电源，如可以为一个符合安全要求的隔离的稳定的直流低电压电源，此电源经过导线与驱动电路和发光单元连接，通过发光单元内部的线性恒流控制电路，形成一个恒定的驱动电流，并通过串联的发光二极管(LED)，使LED发光，光线进入导光板，在导光板的两个表面之间以全反射的方式进行传播，自导光板的外缘部分以散射方式射出；LED工作时产生的热量通过LED引脚、散热面传导到焊盘或金属基电路板的散热基材上，再传导到盘形散热片上，散热片通过其与空气接触的两个表面及圆周边缘将热量散发到空气中，从而实现散热。

在本发明中，导光板的作用在于对光线的传导作用外，还可以形成LED灯的外部轮廓；散热片的外径小于导光板的外径尺寸，使人体接触不到散热片，可以提高产品的实际的防护等级，避免因人体可以接触到金属散热片而发生意外的电击及由于散热片边缘可能存在的毛刺和尖角对人体可能产生的机械损伤。导光板可采用注塑成型的方法制造，其材料为透明材料。

LED器件可以使用焊盘与发光面垂直的侧发光型器件，对应于与导光板平面垂直的光输入端，也可以采用焊盘与发光面平行的正面发光型器件，对应一个与导光板平面呈一定反射斜角的光学输入端实现光输入。LED器件还可以采用正面发光的插件型器件埋入导光板，弯曲引脚安装在电路板上。