[实用新型]LED集成光源发光区域的排布结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，特别是一种LED集成光源发光区域的排布结构。

背景技术

LED灯凭借发光效率高、寿命长等优点被广泛应用在各种照明领域。因LED单个发光芯片电压低，耐受电流小，耐高温性能差，所以现有的发光芯片单个功率通常为1W以下。为了得到更高的光输出，满足照明需求，目前使用两种方法实现：一是将单颗或两颗LED芯片焊接在较小的固定支架上，再封装成一个独立的发光单元，再将若干个独立的发光单元使用贴片焊接工艺焊接在PCB电路板上，通过PCB电路上的电路实现诸多发光单元的串联或并联，最终形成一个较大功率的发光板。二是将诸多LED发光芯片直接固定在较大的封装载板上，通过使用电阻较小且柔韧的较好的金线或合金线将诸多的LED发光芯片串联或并联成一个较大功率的LED芯片组，再将该芯片组封装成一个独立的发光单元，称之为集成光源。

相比于贴片光源板，集成光源的优势是发光面积小，发光面单一，灯具可以被设计成更小的体积，且配光时在光斑边缘不会出现水纹暗影。但是劣势是芯片排布集中，局部热量大。

目前集成光源的封装，一般都是在铝基PCB板或陶瓷基板上印刷一个不完全封闭的圆形作为电路的正负极，将芯片固定在未封闭的圆形电路范围内，再使用金线将各个芯片焊接串联，然后再将串联的芯片组并联焊接到印刷的电路上。通过硅胶及荧光粉将整个圆形范围覆盖以完成封装并形成一个圆形的发光面。由于是在圆形区域内布置芯片，且须考虑到串并联的关系，所以芯片的位置难以做到均匀分布。在圆形中心区的芯片间间距小、位置集中，而在圆形外围区域，芯片排布宽松，芯片间间距大。这就导致芯片间的连接金线长度不统一，光源发光光强不均匀，中间强，外围弱，芯片产生的热量在中心区域过度集中。这种方式在功率较小的集成光源中，因为整体热量较少，所以问题并不是特别突出。这种圆形的集成光源能广泛的应用在筒灯射灯等较小功率的灯具中。

但这种芯片排布方式如果应用到较大功率中，芯片位置不均、金线长短不一导致的缺点就会特别突出，目前采用最先进的技术也一般只做80W以下的圆形集成光源。

为了解决大功率集成光源的金线长短不一的问题，现有技术中采用方形的芯片排布方式。先制作一块外围带有电路的铜基板，再将芯片按照规则的方形排布在铜基板上，将每组芯片按纵向串联，再将所有的串联芯片组连接到铜基板的外围电路上进行并联，最后使用硅胶及荧光粉将布有芯片的正方形区域封装形成一个正方形的发光面。上述方式虽然解决了焊接金线长短不一的问题，但是没有解决热量在中心区域过度集中的问题，经过统计，集成光源产品的大故障率是由于金线过热导致的脱焊虚焊导致的，真正由于LED芯片本身造成的故障的比例是非常小的，LED灯长寿命的优点不能得以体现。同时，方形的发光面不宜配光，使用范围很受局限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发光效果呈圆形、配光容易、热量分布分散、功率较大的LED集成光源发光区域的排布结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种LED集成光源发光区域的排布结构，包括圆形的金属基板，金属基板自内而外内分为圆形的发光面区以及环状的安装区，发光面区的中心设有总电路输入端，发光面区以金属基板的圆心为中心，在金属基板的平面上旋转分布有若干个相同的、均匀间隔的LED排布区，所述LED排布区的外缘与发光面区的外圆重合；

每个LED排布区排布相同的元件组，金属基板上适配LED排布区、元件组以及电源设计的需求设有与总电路输入端电连接的焊盘线路，每组元件组通过焊盘线路与总电路输入端电连接；

所述安装区上设有可将LED集成光源适配安装在散热器上的固定孔。

优选地，所述发光面区上LED排布区的数量为4个；

每个LED排布区为直角扇形，直角扇形的弧边与发光面区的外圆重合；

或所述LED排布区由与发光面区的外圆重合的一段大于90度的弧以及两条相互垂直、且不通过圆心的弦围合组成，其中一条边的长度大于其所在弦的1/2，另一条边的长度小于其所在弦的1/2；

每个所述元件组由若干个呈矩阵排列的元件组成。

更优选地，所述元件组包括若干组根据电源设计串联的元件串连列，所述元件串连列在对应的LED排布区呈矩阵排列；每个所述元件串连列由相同数目的元件依次通过长度相等的导线连接而成。