一种LED投光灯论文和设计-林伟良

全文摘要

本实用新型涉及一种LED投光灯，包括发光板、灯座圈和盖板，发光板包括铝基板和发光灯珠，发光灯珠通过贴片或焊接方式设置在铝基板的正面上；灯座圈为一环形圈，铝基板的外边缘与环形圈的内边缘固定连接而构成发光灯珠通过铝基板的背面向环形圈的中空部直接裸露散热的结构；盖板的板内壁成型有对应发光灯珠的聚光透镜体，聚光透镜体有光学透镜作用，实现LED投光灯的聚光功能，盖板盖在灯座圈上固定。具有直接裸露散热、散热效率好、延长投光灯使用寿命、便于生产及节约造价的优点。

主设计要求

1.一种LED投光灯，其特征在于：包括发光板（1）、灯座圈（2）和盖板（3），所述发光板包括铝基板（4）和发光灯珠（5），发光灯珠通过贴片或焊接方式设置在铝基板的正面上；所述灯座圈为一环形圈，铝基板的外边缘与环形圈的内边缘固定连接而构成发光灯珠通过铝基板的背面向环形圈的中空部（6）直接裸露散热的结构；所述盖板的板内壁成型有对应发光灯珠的聚光透镜体（7），盖板盖在灯座圈上固定。

设计方案

2.根据权利要求1所述LED投光灯，其特征在于：所述铝基板的背面设置有散热铝片（8），所述散热铝片为具有侧片呈U型的直接裸露散热的结构。

3.根据权利要求1或2所述LED投光灯，其特征在于：所述发光灯珠的驱动芯片及电元件（9）设置于铝基板的正面，所述盖板对应于驱动芯片及电元件的部位设置凸起部（10）。

4.根据权利要求3所述LED投光灯，其特征在于：所述盖板与灯座圈之间设置密封圈（11）。

5.根据权利要求3所述LED投光灯，其特征在于：所述灯座圈铰接有可转动支架（12）。

6.根据权利要求3所述LED投光灯，其特征在于：所述灯座圈为注塑成型。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED投光灯。

背景技术

现有的LED投光灯，大致有如下三大类型：

一、传统型的LED投光灯：其发光体采用COB集成发光芯片或者多颗灯珠密集贴在铝基板上构成一张发光板，COB芯片或发光板贴合在一个压铸成型的铝合金壳体上，在其前面安放上反光杯做投光灯的聚光作用，再加上密封圈，平面玻璃和金属框盖把压铸壳体封闭起来，就构成了投光灯的主体，在壳体后附加一驱动电源及连接线，并装上固定支架。其缺点是发光板或COB集成芯片安放在一个封闭的腔室里，工作时产生的热要传导给压铸壳体后，再通过壳体散发给四周，由于间接热传导，热传导效率低下，而且COB芯片或发光板是内置于一个封闭腔室里，发光体产生的热大量聚积在壳体腔室内，LED发光体产生热岛效应出现光衰，大大缩短LED灯具的寿命。在实现同等性能情况下这一类型灯具耗材最多，且壳体用铝合金压铸生产，工艺流程繁锁复杂，产品造价最高，是环保功效最差的产品。

二、改进型的LED投光灯：其灯具用多颗灯珠贴合在同一张铝基板上构成一张平板式的发光板，发光板贴合在金属外壳的翻边部位上，扣上带有光学透镜的面盖，面盖和发光板之间夹有密封圈，金属外壳是一个带有翻边平面的五面壳体，把驱动芯片及电元件装在壳体的腔室内连接上电源线，在壳体的两头装上固定安装支架。这种五面金属壳体大概有两个类型：一类是在壳体的五个面上冲压出平行于壳体五个面的长方形散热翅片，一类是在壳体五个面上直接冲出部分小通孔，这样做的目前都是为了壳体的腔室不封闭，能让腔室内的热空气与腔室外的冷空气进行热交换，提高整体灯具的散热效果。这一改进型的LED投光灯相对于传统型投光灯的进步，是在于把封闭腔室的积热问题解决了，增加了整灯的散热能力，提高了产品的使用寿命，算是行业的一大进步。但仍然要耗费许多金属材料，生产工艺流程并未简化、生产成本并未降低，环保功效并未提升。

三、简约型的LED投光灯：其发光板是一张一体化合成板，由发光灯珠和驱动电源的电元件贴合或者焊接在同一张铝基板上构成。即是把发光部分和驱动部分融合在同一张母板上，只要发光板的电源线接通220V交流电源就能正常发光照明了。整灯的结构是发光板背面贴合在一个金属五面壳体的正上面上，盖上隐藏带有光学透镜的透明面盖，在面盖和发光板中间夹有一密封圈，用多颗螺栓将面盖锁紧在五面金属壳体上，在壳体的两头锁上固定安装支架。这类型灯具的热传导流程是灯珠的热传给发光板，发光板再通过其后背面大面积接触传热给五面金属壳体，通过五面金属壳体散发给周围的空气里。这一类型LED投光灯相对于前面两个类型也有质的飞跃，更加简化和直接，是目前行业里技术最先进的产品，也是成本最低的产品。其先进性归功于如下两个方面：一是采用一体化合成板进行结构简化；二是大面积接触进行热传导传递，热传导效率大大提高了，灯具所耗用的散热材料也节约了。但是，还存在以下缺点：一是有二次热传导，散热不是最快的，而且仍然有热传导效率损失；二是五面金属壳体成型后仍然要进行金属表面外理，生产工艺流程未能彻底简化；三是主壳体耗费的仍然是金属材料，仍属高能耗产品。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种直接裸露散热、散热效率好、延长投光灯使用寿命、便于生产及节约造价的LED投光灯。

本实用新型，包括发光板、灯座圈和盖板，发光板包括铝基板和发光灯珠，发光灯珠通过贴片或焊接方式设置在铝基板的正面上；灯座圈为一环形圈，铝基板的外边缘与环形圈的内边缘固定连接而构成发光灯珠通过铝基板的背面向环形圈的中空部直接裸露散热的结构；盖板的板内壁成型有对应发光灯珠的聚光透镜体，聚光透镜体有光学透镜作用，实现LED投光灯的聚光功能，盖板盖在灯座圈上固定。

本实用新型，铝基板的背面设置有散热铝片，散热铝片为具有侧片呈U型的直接裸露散热的结构。

本实用新型，发光灯珠的驱动芯片及电元件设置于铝基板的正面，盖板对应于驱动芯片及电元件的部位设置凸起部。

本实用新型，盖板与灯座圈之间设置密封圈，起到防水和防尘作用。

本实用新型，灯座圈铰接有可转动支架，可以根据需要调节投光灯的照明角度。

本实用新型，灯座圈为注塑成型，便于生产及节约造价。

本实用新型，本实用新型的LED投光灯，采用最简单的产品结构和最简单的生产工艺流程，使用最少的工业材料，还能节约成本。但产品性能、使用效果和产品寿命却远超现有的同类传统产品。本实用新型，不仅起到节能环保、大大降低生产成本、最大限度受惠于消费，而且，由于极度优良的散热结构，在同等情况下，灯珠和铝基板的温度很低，远远低于安全极限，使得产品的正常寿命远超现有的同类传统产品。本实用新型，具有直接裸露散热、散热效率好、延长投光灯使用寿命、便于生产及节约造价的优点。

下面实施例结合附图说明对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的立体结构示意图；

图2是图1实施例的另一向的立体结构示意图；

图3是图1实施例的分件立体结构示意图；

图4是图1实施例的盖板的透视立体结构示意图。

图中，1、发光板；2、灯座圈；3、盖板；4、铝基板；5、发光灯珠；6、环形圈的中空部；7、聚光透镜体；8、散热铝片；9、驱动芯片及电元件；10、凸起部；11、密封圈；12、可转动支架。

具体实施方式

参照图1至图4，本实施例是一种LED投光灯，包括发光板1、灯座圈2和盖板3，发光板包括铝基板4和发光灯珠5，发光灯珠通过贴片或焊接方式设置在铝基板的正面上；灯座圈为一环形圈，铝基板的外边缘与环形圈的内边缘固定连接而构成发光灯珠通过铝基板的背面向环形圈的中空部6直接裸露散热的结构；盖板的板内壁成型有对应发光灯珠的聚光透镜体7，聚光透镜体有光学透镜作用，实现LED投光灯的聚光功能，盖板盖在灯座圈上固定；铝基板的背面设置有散热铝片8，散热铝片为具有侧片呈U型的直接裸露散热的结构；发光灯珠的驱动芯片及电元件9设置于铝基板的正面，盖板对应于驱动芯片及电元件的部位设置凸起部10；盖板与灯座圈之间设置密封圈11，起到防水和防尘作用；灯座圈铰接有可转动支架12，可以根据需要调节投光灯的照明角度；灯座圈为注塑成型，便于生产及节约造价。

本实用新型，发光板是一张一体化合成板，它融合了发光部分和驱动部分在同一张铝基板上，只要发光板的电源连接线接上220V交流电源，灯具就能正常发光照明。散热铝片用来帮助散热的，通过铝板材直接冲压成U型两头不封闭的具有侧片的条状，由螺栓直接锁紧贴合在发光板的后背面参与直接散热，用最少的材料成本和最简单的生产工艺实现最直接最有效的散热效果；灯座圈是一个呈中空框架结构的中间成长方形大通孔的壳体，是用新型工程塑料注塑成型的，是本实用新型的核心结构创新件之一，中间部分是通孔的长方形凸台。发光板用螺栓锁在凸台上面，在盖板的凹槽里放入密封圈，盖上盖板，用螺栓把盖板锁到灯座圈对应的位置上盖住发光板。盖板是由高透光率的PC母基工程塑料添加光扩散粉后注塑成形的塑料盖，透光率达90%之上，盖板的板内壁成型有对应发光灯珠的聚光透镜体，用来实现投光灯的聚光功能。投光灯的可转动支架也即手柄，手柄上面中间三个安装孔可以把投光灯安装在所需要的地方。手柄两端各有一个通孔，通过螺栓和配套的防松螺母与灯座圈对应部分连接，灯座圈可以在螺栓的轴向上自由旋转，实现投光灯的照明方向的角度调节。

本实用新型使用时，LED投光灯通电工作，LED发光体即灯珠发光，灯珠工作产生大量的热量，灯珠热量传递给铝基板即发光板。由于灯座圈中间为长方形的大通孔，铝基板的背面直接裸露于空气或水中，铝基板背面附装着的散热铝片同样也是裸露在空气或水中，这就形成了最大面积的直接散热，散热铝片U型侧片同时起增强散热作用。

本实用新型的技术效果可通过以下性能参数表对比反映出来。

一、传统型的LED投光灯的（COB集成芯片发光体）50W和100W基本性能参数表，如下：

二、改进型的LED投光灯的50W和100W基本性能参数表，如下：

三、简约型的LED投光灯的50W基本性能参数表，如下：

本实用新型的LED投光灯50W在不同环境温度下工作测出的各项技术参数表，如下：

本实用新型的LED投光灯100W在不同环境温度下工作测出的各项技术参数表，如下：

注：本实验数据所用检测设备：杭州远方光电信息股份有限公司生产的HAAS-2000高精度快速光谱辐射计实验型，中山市焕煌五金电热设备有限司生产的101-3电热恒温干燥箱，中山市中翔仪器有限公司生产的多路温度巡检仪16组探头。

设计图

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主设计要求

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