[发明专利]LED灯及照明器材

说明书

本发明涉及LED灯，其包括具有导热芯(103)的第一印刷电路板(102)、安装在第一印刷电路板(102)的第一侧上的LED(101)、第二印刷电路板(106)，安装在第二印刷电路板(106)上的整流器(105)，以及连接在第二印刷电路板(106)与第一印刷电路板(102)第二侧之间用以散发热量的散热元件(112)，本发明还涉及包含这样的LED灯的照明器材。

技术领域

本发明涉及一种LED(发光二极管)灯。本发明还涉及包含这样的LED灯的照明器材(lighting fixture，灯具)。

背景技术

LED灯或灯泡由于它们的能量效率和长的使用寿命而被广泛地用于各种照明器材和系统中。传统的LED灯包括用于发光的LED，用于散发由LED产生的热量的散热器(heatsink)，以及用于驱动LED的内置式驱动器电路。LED、散热器以及驱动器电路的电力部件安装在印刷电路板上。

即使LED效率很高，LED中的大量电能仍会转换为热量而不是光。这种多余热量必须被传导离开LED，因为半导体材料被限制在最高温度，并且其特性(诸如正向电压、波长、光强度和寿命)会随着温度的增加而显著改变。

对于LED灯的热管理，已知有多种技术。从根本上讲，热管理的目标是将通过LED产生的热量传递到周围的空气中，以防止LED过热。热管理可以拆分为三个系统水平：LED自身、印刷电路板、以及散热器。对于系统热传递的热路径可以用同样的术语来描述。LED阻挡层(LED barrier layer)中产生的热量通过LED壳体传送到印刷电路板上，并且再从那里传送到散热器。热量从散热器通过自然对流和热辐射传递到周围环境。

与已知的LED灯有关的一个问题是，来自LED的热传递远非最理想的，因此其阻碍了利用LED灯的全部性能、效率和寿命。

发明内容

本发明的主要目的是减小或者甚至是消除上述现有技术的问题。

本发明的一个目的是提供一种具有良好的热管理的LED灯。更详细而言，本发明的目的是提供一种LED灯，其中通过LED和其它电力部件产生的热量可以有效地从LED灯散发。

本发明的又一个目的是提供一种照明器材，其能将热量有效地从LED灯散发。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种LED灯。

根据本发明的LED灯包括：具有导热芯的第一印刷电路板；安装在第一印刷电路板的第一侧上的LED；第二印刷电路板；安装在第二印刷电路板上的整流器；以及散热元件，连接在第二印刷电路板与第一印刷电路板的第二侧之间，用以散发热量。

根据本发明的LED照明器材具有用于LED和整流器的单独的印刷电路板。第一印刷电路板的导热芯(层)具有热扩散器的功能，且因此改善了热管理。第一印刷电路板的导热芯有效地从LED吸取热量。热量可从导热芯被传导到散热元件。第二印刷电路板也可以具有起到热扩散器作用的导热芯。第二印刷电路板的导热芯有效地从整流器吸取热量。此导热芯可以是金属芯或陶瓷芯。金属芯例如可以由铝或铜制成。陶瓷芯例如可以由氧化铝或氮化铝制成。每个印刷电路板的尺寸例如都可以为100–1000mm²。

LED安装在第一印刷电路板的第一侧上。LED可以是表面安装LED，其被直接置于第一印刷电路板的表面上。优选地，LED例如通过焊接而热连接到第一印刷电路板的导热芯。LED可以是高功率LED，其由10mA至10A的电流驱动并产生出10lm至10000lm的光通量。根据本发明的LED灯可以包括一个LED或多个LED。LED灯可以包括安装在第一印刷电路板的第一侧上的一排LED或者LED阵列。所述排或所述阵列上的LED的数量可以是例如2–10或10–50。