在殼體中使用熱通道的固態(tài)發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】一種燈組件（10），包括蓋（18）、基座（14）和連接在殼體和基座之間的殼體（16）。第一電路板（30）設(shè)置在殼體內(nèi)部。第一電路板在其上具有多個光源（32）。殼體包括在其內(nèi)限定第一容積的內(nèi)壁和與內(nèi)壁間隔開的外壁。殼體包括在內(nèi)壁和外壁之間延伸的多個間隔開的翅片，其限定了具有接近蓋的第一端和接近基座的第二端的多個通道。通道的接近第一端的第一截面積大于接近第二端的第二截面積。細長的控制電路板組件電連接到第一電路板的光源。
【專利說明】在殼體中使用熱通道的固態(tài)發(fā)光裝置
[0001]關(guān)聯(lián)申請的交叉引用
[0002]本申請要求了 2012年6月8日提交的N0.13/492，177號美國實用新型申請和2011年6月9日提交的N0.61/495，117號美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部公開內(nèi)容通過引用被并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明通常涉及使用固態(tài)光源，例如發(fā)光二極管或者激光，來發(fā)光，更加具體地涉及用于使用熱通道來除去熱的各種實際應(yīng)用的發(fā)光裝置，以提供能效高、使用壽命持久的光源。
【背景技術(shù)】
[0004]該部分提供了與本發(fā)明相關(guān)的【背景技術(shù)】信息，其不必然是現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]提供可選光源是降低能耗的一個重要目標。對于白熾燈泡的可選項包括緊湊的熒光燈泡和發(fā)光二極管(LED)電燈泡。緊湊的熒光電燈泡使用非常低的功率用于照明。但是，用在緊湊的熒光燈泡中的材料不是環(huán)境友好的。
[0006]對于發(fā)光二極管燈，已知有各種結(jié)構(gòu)。發(fā)光二極管燈持續(xù)時間較長，并且比緊湊的熒光燈泡具有更小的環(huán)境沖擊。發(fā)光二極管燈比緊湊的熒光燈泡使用更低的功率。但是，許多緊湊的熒光燈泡和發(fā)光二極管燈與白熾燈泡不具有相同的光譜。它們也相對更貴。為了從發(fā)光二極管獲得最大的使用壽命，必須從發(fā)光二極管的周圍除去熱。在許多已知的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光二極管燈遭受過早失效是由于隨著溫度的增加的熱和光的輸出阻礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]這部分提供了本發(fā)明的總的概括，并且不是其全部范圍或者所有特征的全面的公開內(nèi)容。
[0008]本發(fā)明提供了一種發(fā)光組件，其被用于產(chǎn)生光并且提供持久的且由此成本效率高的單元。
[0009]在本發(fā)明的一個目的中，發(fā)光組件包括蓋、基座和連接在殼體和基座之間的殼體。第一電路板設(shè)置在殼體中。第一電路板其上具有多個光源。殼體包括在其中限定第一容積的內(nèi)壁和與內(nèi)壁間隔開的外壁。包括在內(nèi)壁和外壁之間延伸的、多個間隔開的翅片的殼體限定了具有接近蓋的第一端和接近基座的第二端的多個通道。通道的接近第一端的第一截面積大于接近第二端的第二截面積。細長的控制電路板組件電連接到第一電路的電源上。
[0010]從本文提供的說明中，其他方面的實際應(yīng)用將變得顯而易見。在該
【發(fā)明內(nèi)容】
中的說明和特定的例子目的僅僅是用于說明，不是為了限制本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]這里描述的附圖的目的僅僅是為了說明選定的例子，而不是所有可能的實施例，并且不是為了限制本發(fā)明的范圍。
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件的第一例子的截面圖；
[0013]圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明形成的電路板的透視圖；
[0014]圖3A和3B示出了形成反射體40的旋轉(zhuǎn)的局部橢圓體的結(jié)構(gòu)；
[0015]圖4是蓋的透視圖；
[0016]圖5是殼體的第一部分的透視圖；
[0017]圖6是最靠近蓋的殼體的端視圖；
[0018]圖7是殼體的透視圖；
[0019]圖8是燈基座的透視圖；
[0020]圖9A是殼體的第一部分的局部截面圖；
[0021]圖9B是殼體的第一部分的可選截面圖；
[0022]圖9C是殼體的第二部分的局部截面圖；
[0023]圖9D是示出了殼體的熱阻的電路；
[0024]圖10是在其上具有控制電路板的燈組件的下部的截面圖；
[0025]圖11是設(shè)置在燈組件上的電路板的可選視圖；
[0026]圖12是在燈組件內(nèi)部的控制電路板的剖視圖；和
[0027]圖13是具有設(shè)置在蓋的第二容積內(nèi)部的光轉(zhuǎn)換元件的可選例子的截面圖。
[0028]圖14是根據(jù)本發(fā)明形成的AC到DC變換器的示意圖。
[0029]相應(yīng)的附圖標記在貫穿附圖的幾個視圖中都表示相應(yīng)的部件。
【具體實施方式】
[0030]下面的說明實際上僅是示例，不是為了限制本發(fā)明、實際應(yīng)用或者用途。為了清楚的目的，同一附圖標記在附圖中將用于表示相同的元件。如本文所使用的，詞組“A、B和C中的至少一個”應(yīng)該被解釋為意味著使用非專屬邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解，在方法中的步驟可以以不同的順序被執(zhí)行，并不改變本發(fā)明的原理。
[0031]應(yīng)該注意到，在下面的附圖中，各種部件可以互換地使用。例如，控制電路板和光源電路板的多個不同的例子被實施。同樣地，也可以使用各種形狀的光變向元件?？梢允褂脽岢?、控制電路板、光源電路板的各種組合以及各種形狀的燈組件。在燈組件的各個例子中，也可以互換地使用各種類型的印刷跡線和材料。
[0032]在下面的附圖中，發(fā)光組件被示出為具有各種示例，其包括固態(tài)光源，例如為發(fā)光二極管(LED)和具有各種波長的固態(tài)激光。不同數(shù)量的光源和不同數(shù)量的波長根據(jù)燈組件的最終用途可以用于形成所需的光輸出。燈組件提供了用于電燈裝置的光-熱解決方案。
[0033]現(xiàn)在參照圖1，示出了燈組件10的剖面。燈組件10圍繞縱軸12旋轉(zhuǎn)對稱。燈組件10包括燈座14、殼體16和蓋18。燈座或者基座14用于給燈泡提供電力。基座14根據(jù)實際應(yīng)用可以具有各種形狀。該形狀可以包括標準愛迪生基座、或者各種其他類型的較大或者較小的基座?；?4可以是各種形式，包括旋入、夾入或者塞入?；?4可以至少部分地由用于進行電接觸的金屬制成，并且也可以被用于熱量的熱傳導和熱消散?；?4也可以由不限于陶瓷、導熱塑料、具有模制的電路連接件的塑料或者類似物的材料制成。
[0034]殼體16鄰接基座14。殼體16可與基座14直接鄰接，或者在它們之間具有中間部分。殼體16可以由金屬或者其他導熱材料形成，例如導熱塑料、塑料，或者它們的組合。合適的金屬的一個例子是鋁。殼體16可以各種方式形式，包括印模沖壓、擠壓成型、例如過模制的塑料模制，或者它們的組合。形成殼體16的另一種方式包括注模金屬，例如Zylorw。
也可以使用ThicksoformK模制。在一種構(gòu)成的例子中，殼體16形成有第一部分20和第二部分22。第一部分20由鋁材料形成，第二部分22至少部分由導熱塑料形成。第二部分22也可以由一部分導熱塑料和一部分非導熱塑料形成。導熱塑料可以用在朝向燈座的較高溫度部分中，而非導熱的不貴的塑料可以用在第二部分的其他部分中。殼體16的形成將在下面進行說明。
[0035]殼體16可以形成為用于提供在其上形成的空氣通道24?？諝馔ǖ?4具有位于鄰近蓋18的第一截面積，其比接近燈座14的截面積寬廣。通道24提供了殼體16和燈組件10的對流冷卻。逐漸變窄的截面積提供了使得通過通道24的空氣的速度隨著通道24的變窄而加速的管嘴效應(yīng)。通道24的入口 26設(shè)置在第二部分22和蓋18之間。空氣出口28提供了從通道24的出口。來自出口 28的空氣以比在入口 26處更高的速度行進。箭頭A表示輸入空氣通過入口 26到通道24的方向，箭頭B提供了空氣從通道24的流出方向。
[0036]多個通道24圍繞燈組件10間隔開，以提供分布的冷卻。
[0037]殼體16在燈組件10中限定了第一容積29。如下所述，第一容積29可用于容納控制電路板或者其他電路，用于控制其中的發(fā)光二極管或者其他光源。
[0038]殼體16可以具有各種外部形狀，包括雙曲面形狀。殼體16也可以是自由形成的形狀。
[0039]殼體16和蓋18圍繞具有光源32的基底或者電路板30形成了封閉體?；?4也可以被包括作為封閉體的一部分。
[0040]燈組件10包括用于支撐固態(tài)光源32的基底或者電路板30。電路板30可以導熱，并且也可以由熱沉材料制成。光源的焊墊可以熱連接和/或電連接到徑向銅扇形區(qū)或者過模制到塑料基座上的圓形傳導元件上，以輔助導熱。在下面的任何一個例子中，電路板30都可以是熱沉加工的一部分。
[0041]光源32具有高的流明每瓦特的輸出。光源32可以產(chǎn)生相同波長的光，或者可以產(chǎn)生不同波長的光。光源32也可以是固態(tài)激光。固態(tài)激光可以產(chǎn)生平行光。光源32也可以是發(fā)光二極管。產(chǎn)生不同波長的不同光源的組合可用于獲得所需的光譜。合適的波長的例子包括紫外線或者藍光(例如，450-470nm)。也可以使用產(chǎn)生相同波長的多個光源32。例如發(fā)光二極管的光源32產(chǎn)生小角光34和高角光36。高角光36穿過蓋18被導出。
[0042]蓋18在形狀上可以是局部球形、局部橢圓形或者它們的組合。在該例子中，球形部分38和被稱為反射體40的局部旋轉(zhuǎn)橢圓形部分兩者都形成在蓋18上。S卩，不同的蓋部分38、40可以是單體，或者被一體形成。蓋18可以由透明或者半透明的材料形成，例如為玻璃或者塑料。在一個例子中，蓋18可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。PET具有晶體結(jié)構(gòu)，其允許熱量通過其被傳輸。熱量可以從殼體16被傳輸?shù)缴w18上，因為兩者之間的直接接觸。蓋18的球形部分38可以被設(shè)計為散射光，并且使得陷入燈組件10中的背散射光最少。蓋18的球形部分38可以涂覆有各種材料，以改變光的特性，例如波長或者擴散?？狗瓷渫繉右部梢员皇┘拥缴w18的球形部分38的內(nèi)部。自輻射材料也可以被使用，其由光源32泵取。因此，燈組件10可以被形成為在黑暗中具有高的顯色指數(shù)和色覺。
[0043]通常在典型的燈泡中，小角光是沒有沿著工作方向被導向的光。小角光通常被浪費掉，因為它沒有被從燈組件連接到的固定裝置導出。
[0044]使用反射體40將小角光34改向并導出蓋18。反射體40可以是各種形狀，包括拋物面體、橢圓體或者自由形成的形狀。反射體40也可以成形為用于將光從光源32引導到中心點或者公共點42。反射體40可以具有用于波長或者能量轉(zhuǎn)換以及光譜選擇的涂層?？梢栽谏w18和反射體40中的一個或者兩者上進行涂覆。也可以使用多層涂層。公共點42可以是蓋18的球體部分的中心。
[0045]反射體40可以具有用于增加反射體的反射率的反射涂層44。但是，形成時的某些材料可以不需要反射涂層44。例如，在吹塑模制時，有些塑料提供了有光澤的或者反射的表面，例如PET。反射體40可以由在吹塑模制塑料時產(chǎn)生的自然形成的反射表面形成。
[0046]應(yīng)該注意到，當針對不同錐形截面，例如橢球面、拋物面或者雙曲面時，只有錐形截面的圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的一部分可被用于特殊表面。以相同的方式，可以使用球體的一部分。
[0047]電路板30可以直接接觸(或者通過中間層150間接接觸)殼體16，并且，更具體的是接觸殼體16的第一部分20。殼體16可包括多個翅片52,其縱向并且徑向向外延伸，以形成通道24。翅片52可以被間隔開，以允許熱量從其消散。如下文將進一步說明的，通道24可以形成在第一部分20的內(nèi)壁54、第二部分22的外壁56和翅片52之間，翅片形成了殼體16的第一部分20和第二部分22兩者的結(jié)合。
[0048]殼體16因而使得熱量被引導遠離電路板的光源32，用于消散到燈組件的外部。熱可以被消散在殼體和翅片52中。熱也可以直接從殼體傳導被輸送進入蓋18中。以這種方式，熱可以由殼體16沿著兩個直接相對的方向被縱向地傳輸。
[0049]電路板30也可以包括一個開口 60，用于在蓋18中連通第一容積29和第二容積61之間的空氣。在蓋18中被加熱的空氣可以被傳送或者流通進入第一容積29中，并且通過殼體16的第一部分20中的孔62，將空氣排出到通道24中?？?2將在下面進一步說明。
[0050]在蓋18中被加熱的空氣可以通過蓋18和電路板30被傳導到殼體上，同時通過開口 60流通。
[0051]現(xiàn)在參照圖2A，示出了電路板30的一個例子。電路板30包括在其上的多個光源
32。為了簡化，僅示出了一個光源32。電路板30包括用于安裝光源32的多個焊墊。陰極焊墊210以及陽極焊墊212被示出。在該例子中，陰極焊墊210以及陽極焊墊212在徑向位置上被定位的互相鄰近。因此，當細長的光源32被設(shè)置在焊墊210、212上時，光源32被徑向設(shè)置。即，光源32的縱軸與電路板30徑向?qū)R。陰極焊墊210根據(jù)電路板30使用的結(jié)構(gòu)的類型可以各種方式被連接。陰極焊墊210的互相連接沒有被示出。陰極焊墊可以保持暴露(未被涂覆或者覆蓋)，以增加導熱。同樣，陽極焊墊212的內(nèi)部連接也取決于使用的結(jié)構(gòu)的類型，因而未示出。
[0052]電路板30也可以包括在其上的多個熱通路220。熱通路220允許由光源32引起的來自上層的熱量被傳導到電路板30的下層，并且最終被導入到殼體16中。光源32被設(shè)置在環(huán)230上。環(huán)和反射體40的互相作用在圖3中將進一步說明。
[0053]現(xiàn)在參照圖2B，示出了電路板30的簡化視圖。電路板30包括導熱界面50，其用于增強電路板30和殼體16之間的熱傳導。導熱界面50可以被成形為符合發(fā)生熱傳導的殼體16的表面的形狀。
[0054]開口 242可以被留在導熱材料240上，以增加穿過殼體16的孔62的流動。因為這是開放的部分，所以在電路板30和殼體16之間不直接發(fā)生熱傳導。但是，導熱部分240可以圍繞電路板30完全延伸。
[0055]現(xiàn)在參照圖3A，展示了 一種用于形成反射體40的方法。反射體40如上所述是偏移或者偏置橢圓體。該橢圓體具有兩個焦點:Fl和F2。該橢圓體也具有中心點C。橢圓體380的主軸310是包括Fl和F2的線。短軸312垂直于主軸310，并且與主軸310在點C處相交。為了形成偏移的橢圓體，對應(yīng)于光源32的焦點從主軸310向外移動，并且圍繞焦點Fl偏移或者旋轉(zhuǎn)。然后橢圓體被旋轉(zhuǎn)并且橢圓體的表面的一部分被用作反射表面。角度可以是對應(yīng)于裝置的所需的總的幾何形狀的各種角度。在一個橢圓中，在點F2產(chǎn)生的光會在橢圓的外表面314上從反射體反射并且在點Fl處相交。
[0056]現(xiàn)在參照圖3B，偏移或者偏置的橢圓體將反射來自于焦點F2’和F2’ ’光，以在焦點Fl上相交。焦點F2’和F2’ ’處于光源32的環(huán)上，光源32的小角光從偏移的橢圓體表面反射并且該光被導向到焦點F1。橢圓體的結(jié)構(gòu)因而能夠在圖3B中被看到，因為焦點F2現(xiàn)在變成了包括F2’和F2’ ’的環(huán)。
[0057]反射體40因而可以被描述為具有橢圓形截面的截面，該橢圓形截面構(gòu)成了局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)的橢圓反射體，該局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)的橢圓反射體具有在蓋18中的第一焦點和設(shè)置在與和多個光源相交的第一環(huán)重合的連續(xù)的第二環(huán)上的多個第二焦點。該局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)橢圓反射體使得來自多個光源的小角光朝向第一焦點反射，并隨后穿過蓋。反射體40通過圍繞第二環(huán)旋轉(zhuǎn)同時與第一焦點持續(xù)相交的橢圓的主軸線來形成。
[0058]現(xiàn)在參照圖4，更加具體地示出了蓋18。蓋18具有球形部分38和形成在其上的反射體部分40。蓋18也可以包括凸緣410，其從反射體部分40延伸。凸緣410具有底表面或者邊緣212，其直接鄰接并且接觸殼體16。在一個例子中，凸緣410的邊緣212被熱熔到殼體16上。粘結(jié)劑可以被用來連接凸緣410的邊緣212和殼體16。在一個例子中，邊緣212可以被連接到殼體的第一部分20上。
[0059]現(xiàn)在參照圖5，更加具體地示出了殼體16的第一部分20。第一部分20在形狀上可以是圓柱形。該圓柱形允許通過擠壓成型或者其他類型的加工來容易地制造。在一種結(jié)構(gòu)的例子中的第一部分20包括鋁，其是導熱材料和導電材料。第一部分20的管狀結(jié)構(gòu)包括內(nèi)壁54，其限定了圖1中示出的第一容積29。管狀壁可以在其上具有開口 62，用于將容積29內(nèi)部的熱排出到如上所述的通道中。
[0060]內(nèi)壁54可以具有從其延伸的第一翅片部分510。該翅片部分510被用于形成如上所述的通道24。第一翅片部分510可以不沿著內(nèi)壁54的縱向方向延伸一定長度。由附圖標記512示出的翅片部分510之間的間隔最終成為通道的一部分。
[0061]現(xiàn)在參照圖6，更加具體地示出了殼體16的俯視圖。殼體封閉了第一容積29。殼體116可以具有第一部分20和第二部分22。如上所述，第一部分20可以由各種材料形成，其包括擠壓的鋁。第一部分20也可包含部分用于限定翅片52的第一翅片部分510。翅片52也可具有從殼體16的外壁56延伸的第二部分610。第二翅片部分610徑向地向內(nèi)延伸，并且具有直接鄰接翅片52的第一部分510的邊緣或者與其相鄰形成的端部或者邊緣。多個通道24被不出為限定在翅片52的第一部分510、第二部分610和殼體16的內(nèi)壁54和外壁56之間。可以看出，上部或者接近蓋18的部分比通道的接近如圖1所示的燈座14的下部具有更大的截面積。在這個例子，外壁形成錐形表面，其減少了通道24的截面積。在多個通道i中，空氣的密度(P )、空氣的速度(V)和通道的面積(a)的關(guān)系從進到出由下列方程確定:
[0062]I (/柳)1, =Z(Pra)I,,,
[0063]因此，隨著空氣密度變小(被加熱)，其在通道24中的速度增加。在較窄的出口處的空氣比在入口處的空氣更加快速，使得通道具有管嘴效應(yīng)。
[0064]外壁56也可以包含通道620，來增加殼體16對熱沉能力的影響。同時當改變燈組件時提聞抓握。
[0065]現(xiàn)在參照圖7，示出了殼體16的外部視圖。在該視圖中，通道24的出口孔28被清楚地示出位于殼體16在裝配好時最靠近燈座的部分。在通道24內(nèi)部的空氣隨著其行進通過通道而被加熱，并且從排出口或者出口 28被排出。
[0066]現(xiàn)在參照圖8,更具體地示出了燈座14。在該例子中燈座14包括螺紋810。示出的燈座14被稱為愛迪生基座。但是，其他類型的基座也可以被包含在該裝置中。
[0067]燈座14也包括凸緣820。凸緣820可以用于將燈座14固定在如上示出的殼體16中。當形成殼體16的第二部分時，燈座14可以被模制到殼體上。以這樣的方式，燈座14將被附接到殼體16上。當然，其他類型的附接方式也可以采用，包括粘結(jié)或者緊固連接。
[0068]現(xiàn)在參照圖9A，示出了殼體16的第一部分20的截面圖。在該例子中，第一部分20可以由金屬層910形成，例如為鋁。各種其他層912和914可以形成在其上。層910-912的導熱率可以不同。層912和914可以是物理模制層，或者可以是形成在金屬層910上的涂覆層。例如，納米結(jié)構(gòu)可以被用作外層。
[0069]現(xiàn)在參照圖9B，示出了不同的例子的殼體16的第一部分20的截面圖。在該例子中，兩個金屬層920和922被彼此緊鄰放置。熱傳導層924可以設(shè)置在第一部分20的兩個金屬層之間。導熱脂或者其他類型的熱傳導介質(zhì)可以形成在其間。層920可以是管狀結(jié)構(gòu)，用于增加導熱。層920可以被用在大功率照明中。
[0070]涂層或者塑料層926也可以形成在第二金屬層922上。每一層可以具有不同的導熱率。
[0071]現(xiàn)在參照圖9C，示出了殼體16的第二部分22的一部分的截面圖。在該例子中，展示了兩個不同的塑料層930和932。在該例子中，兩種不同的導熱材料被用在不同的層930和932中。塑料層930和932也示出了緊鄰非導熱層或者低導熱層932設(shè)置的導熱塑料930的使用。如上所指出的，熱被縱向向下朝向基座14傳導。因此，越靠近燈座14，導熱率越重要。導熱塑料很貴，并且因此可以被最小化。因此，導熱塑料可以被用在通道24的鄰近或者接近燈座14的端部，并且非導熱塑料932可以被用于更靠近入口或者蓋18。這由不連續(xù)的層示出。
[0072]現(xiàn)在參照圖9D，殼體的各種層可以用作由圖9D中的電路940示出的平行的正規(guī)的熱阻。在該例子中，熱阻Rl、R2、R3、R4和R5被示出為平行。在該例子中，層Rl、R2和R3可以對應(yīng)于在圖9A中示出的層910、912和914。熱阻R4和R5可以對應(yīng)于圖9C中的層930和932。熱路徑L的有效長度和熱路徑A的面積允許通道的熱阻由下列方程提供:Reff=(L/A) (1/(K5+K5，)。
[0073]具有集中的層的熱導率的K5+K5，的其它特性類似于平行熱阻的作用，用于降低系統(tǒng)的有效的熱阻抗。這是在小包裝體內(nèi)獲得較大功率照明的獨特的解決方案。熱解石墨也可以被用作在殼體部分任意一個中的層，以遮蓋來自驅(qū)動電路板的電磁輻射。
[0074]現(xiàn)在參照圖10，控制電路板1010也被包含在燈組件10的容積29中?？刂齐娐钒?010以平面示出?？梢允褂貌煌拥碾娐钒?010，例如圓柱或者縱向的電路板。電路板1010可以是各種形狀。
[0075]控制電路板1010可以包括各種控制芯片1012，其可以被用于控制光源32的各種功能?？刂菩酒?012可以包括交流(AC)直流(DC)轉(zhuǎn)換器、調(diào)光電路、遠程控制電路、例如電阻和電容的離散部件、以及電源電路。各種功能可以被包含在特定的實際應(yīng)用的集成電路中。雖然僅示出了一個控制電路板1010，但是多個電路板可以被設(shè)置在燈組件10中。
[0076]電路板1010可以具有連接器1014。連接器1014可以連接AC輸入板1018的連接器1016。AC輸入板1018可以位于燈座上，電路跡線1020、1022可以向連接器1016提供AC電壓，該連接器1016依次地向連接器1014和電路板1010提供AC電壓。
[0077]現(xiàn)在參照附圖11和12，示出了另一例子的燈組件10’。該例子類似于上面示出的圖10的例子，因此共同的部件被相同地標示。在燈組件10’的例子中，示出了可選例子的控制電路板1110。控制電路板1110可以包括形成對燈組件的控制的各種電子部件。電子部件1112可以被附接到電路板1110的一側(cè)或者更多側(cè)上。部件1112可以是如上所述的各種類型的部件，包括AC到DC轉(zhuǎn)換器、電阻、電子芯片、電容器和其他元件。
[0078]電路板1110可以安裝在殼體16中。該安裝可以是在殼體16和電路板1110之間的插槽安裝。更具體而言，一對凹槽1114可以彼此橫跨殼體16形成，使得電路板1110可以被接收在其中。如圖12最好地示出，電路板1110可以包括邊緣連接器1116、1118，用于電連接到殼體16中的相對的極性上。在凹槽1114中的插槽安裝可以用于確保邊緣連接器1116、1118和設(shè)置在凹槽1114中的觸頭1120之間的電連接。
[0079]如圖12最好地示出，電路板1110可以包括從其延伸的電線1130。電線1130可以被用于給電路板30上的光源32提供電力。焊料1132可以用于接合電線1130和設(shè)置在電路板30上的電路跡線1134。除了焊料1132之外，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，用于接合電線1130和電路跡線1134的其他材料也是顯而易見的。例如，導電油墨或者粘結(jié)劑也可以被使用。引線接合是用于結(jié)合電線1130和電路跡線1134的另一方法。
[0080]在圖11-12中示出的例子具有制造優(yōu)勢。電路板1110然后可以被插入到凹槽1114中，使得觸頭1120電連接到邊緣連接器1116和1118?？梢允褂酶鞣N結(jié)構(gòu)的電觸頭。重要的是，電力從基座14被提供到控制電路板1110上。
[0081]現(xiàn)在參照圖13，展示了可替代例子的燈組件10’’。在該例子10’’中，光轉(zhuǎn)換元件1310被設(shè)置在電路板30上。光轉(zhuǎn)換元件1310可以反射從光源32發(fā)出的小角光。光轉(zhuǎn)換元件1310可以具有涂層1312，或者由將從光源32發(fā)出的光1316的波長轉(zhuǎn)換成另一波長的其他材料制成。這可以允許第三例子的燈組件10’’的總輸出具有調(diào)諧波長輸出。膜或者涂層被用于從第一波長到另一波長轉(zhuǎn)換波長。在光轉(zhuǎn)換器中的微粒或者元件可以根據(jù)需要被調(diào)諧。該調(diào)諧可以根據(jù)燈組件所需的實際應(yīng)用來進行。
[0082]除了光轉(zhuǎn)換器1310之外或者代替光轉(zhuǎn)換器1310，光轉(zhuǎn)換膜1320可以跨越光蓋18延伸。膜1320可以由進行光轉(zhuǎn)換的材料形成。例如，光源32可以發(fā)出藍光，而光轉(zhuǎn)換膜1320可以將該光轉(zhuǎn)換成其他波長，使得白光從光膜1310發(fā)出。應(yīng)該注意到，斜坡可以形成在膜上。斜坡可以包括朝向燈組件的中部或者中心42的更多的光轉(zhuǎn)換，并且朝向蓋18的更少的光轉(zhuǎn)換。即，光轉(zhuǎn)換率可以是接近蓋18的第一比率和比第一比率更加接近蓋18的中心42的第二比率。膜相對于電路板30的位置可以根據(jù)要被轉(zhuǎn)換的光的量沿著縱軸12改變。如果較少的光需要被轉(zhuǎn)換，那么膜可以被懸掛成遠離基部14且更加靠近蓋18的頂部。如果需要轉(zhuǎn)換更多的光，那么光轉(zhuǎn)換器1320可以被懸掛成跨越蓋18且更靠近殼體和蓋14的接合處。
[0083]現(xiàn)在參照圖14，使用一次側(cè)控制電路示出了 AC到DC轉(zhuǎn)換器1410的一個例子。在該例子中，展示了具有變壓器1412反饋的一次側(cè)(PRI)的反激拓撲結(jié)構(gòu)。集成電路X2是仙童7730 (Fairchild7730)，其是現(xiàn)成的驅(qū)動1C，該驅(qū)動IC包括感應(yīng)AUX端子上的反射電壓的過電壓保護、限制最大一次側(cè)電流的輸出短路保護和過溫保護。
[0084]FL7730電路芯片是單級一次側(cè)調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制(PWM)控制器，用于LED能調(diào)光驅(qū)動。使用交流三極管(TRIAC)進行調(diào)光，采用具有一次側(cè)調(diào)節(jié)的單級拓撲結(jié)構(gòu)，交流三極管被控制用于平穩(wěn)地管理亮度控制，沒有閃爍。通過連接到COMI引腳上的外部電容器(在該情況下，為電容器C9)，可以利用恒定的導通時間控制。電路的引出線是電流感應(yīng)引腳(CS)，其將電感電阻連接到用于以恒定電流調(diào)節(jié)進行輸出電流調(diào)節(jié)的MOSFET (金屬氧化物半導體場效應(yīng)管)電流。門引腳是脈寬調(diào)制信號輸出，其使用內(nèi)圖騰柱輸出驅(qū)動器來驅(qū)動電力MOSFET0在該例子中使用的MOSFET是Ml。接地引腳GND用于集成電路的接地。VDD是電源，其提供操作電流和MOSFET驅(qū)動電流。調(diào)光引腳(DIM)控制LED發(fā)光的調(diào)光操作。電壓感應(yīng)引腳(VS)檢測輸出電壓信息，并且釋放用于頻率控制和恒定電流調(diào)節(jié)的時間。該引腳連接來自輔助繞組的分壓電阻。恒定電流回路補償(COMI)是跨導錯誤放大器的輸出。接地也設(shè)置在集成電路的引腳8上。
[0085]貫穿整個調(diào)光范圍，通過維持切換器處于非連續(xù)傳導模式或者分界狀態(tài)模式，維持高的功率因數(shù)。這是通過X2實現(xiàn)的，并且由是AUX電壓的比例的R17、R6、C10感應(yīng)。
[0086]EMC過濾器1414被設(shè)置成滿足ffiEE C62.41 (電涌瞬變)要求，并且由包括L5、L6和C2的T過濾器實現(xiàn)傳導發(fā)射，該過濾器對于AC輸入為低通過濾器，并且對于進入的電壓瞬變?yōu)榈屯ㄟ^濾器。R15是電流限制電阻，用于在最大輸入電壓時，在TRIAC M2的后緣處限制最大涌入，并且也用于在允許使用小型熔斷器電涌瞬變期間限制通過變阻器U2的電流。
[0087]使用Ql、D8形成的電壓調(diào)節(jié)器1416在輔助電壓Vaux低于IC起動電壓時打開，并且當燈在任何調(diào)光水平下被關(guān)閉時提供用于起動所需的電壓，只要輸入RMS電壓超過起動電壓即可。電阻R4和R5被用于在電容C5改變時限制電流瞬變。
[0088]調(diào)光電路1418包括低通過濾-分壓器，其將TRIAC電壓轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬電壓。齊納二極管Zl在系統(tǒng)過壓狀態(tài)期間通過箝住最大模擬電壓來限制最大LED電流。具有Q2、R14、R7的熱保護電路1420被用于進行偏壓，并且使用溫度傳感器(例如為負溫度系數(shù)電阻(NTC)或者熱敏電阻(Rll))進行溫度感應(yīng)。NTC Rl I可以遠程地定位在燈組件中的熱的熱點處，使得在溫度超過了由分壓器R14、R11、R7確定的預定閾值之后，在DM引腳(電路1418)上的電壓被均勻地縮減或者減少。這使得LED電流(和對應(yīng)的光輸出)被降低到最小水平，但是不是完全地關(guān)閉LED，所以光輸出還是從燈組件產(chǎn)生。通過減少LED電流，由燈組件消散的熱也被減少。在由Rll感應(yīng)的溫度減少到閾值以下時，LED會返回到全輸出。
[0089]為了保證TRIAC具有連續(xù)的最小負載，有源泄放電路1422通過R18被包含。當TRIAC M2正在傳導(打開)時，R18在電流抽取下降到15_20mA時被拉入。這由通過R22的壓降和通過R21的基極電流來實現(xiàn)。在TRIAC M2的關(guān)閉時間(不傳導的狀態(tài))，輔助電壓會保持R18被拉入，這為TRIAC保持電流提供了 DC路徑。這在所有的調(diào)光水平下消除了 TRIAC的失效。與C3串聯(lián)的C12在TRIAC的后緣期間避開了電流峰值，防止了 Q3在瞬變期間的傳導。
[0090]雖然許多部件被示出為離散的部件，但是使用特定用途集成電路(ASIC)可以形成集成電路以及附近的許多部件的功能。特定用途集成電路可排除TRIAC M2。
[0091]上述說明的例子被提供的目的是進行圖示和說明。目的不是為了窮舉或者為了限制本發(fā)明。特定例子的單獨的元件或者特征通常不限制到該特定例子，但是在適當?shù)那闆r下，可以被互換并且可以在選定的示例中使用，即使沒有特別地被示出或者被說明。同樣也可以多種方式變化。這些變化不被看作是脫離了本發(fā)明，并且所有的這些變型都被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燈組件，其包括: 蓋; 基座; 殼體，其連接在殼體和基座之間； 第一電路板，其設(shè)置在殼體內(nèi)部，所述第一電路板在其上具有多個光源； 所述殼體包括在其內(nèi)限定第一容積的內(nèi)壁和與內(nèi)壁間隔開的外壁，包括在內(nèi)壁和外壁之間延伸的多個間隔開的翅片的所述殼體限定了多個通道，其具有接近蓋的第一端和接近基座的第二端，所述通道的接近所述第一端的第一截面積大于接近第二端的第二截面積；并且 細長的控制電路板組件電連接到第一電路板的光源和基座，所述控制電路板在其上具有多個電子部件，用于控制光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，所述殼體包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括從內(nèi)壁徑向向外延伸的間隔開的第一多個翅片部分；并且 所述第二部分包括從外壁向內(nèi)延伸的間隔開的第二多個翅片部分，所述第一多個翅片部分與第二多個翅片部分直接相鄰，使得所述第一多個翅片部分、所述第二多個翅片部分形成多個翅片，并且，所述第一多個翅片部分、所述第二多個翅片部分、外壁和內(nèi)壁形成多個通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中，第一部分具有第一導熱率，所述第二部分具有小于第一導熱率的第二導熱率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中，第二部分至少部分地由導熱塑料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中，第一部分包括導電材料和導熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中，第一部分包括多個層，其中的至少兩個層具有不同的導熱率。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈組件，其中，第一部分包括多個層，其中的至少兩個層具有不同的導熱率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，還包括管，其與內(nèi)壁相鄰。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，所述蓋和所述第一電路板限定了與所述第一容積分開的第二容積，所述第一電路板具有通過其的孔口，用于連通第一容積和第二容積。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈組件，其中，殼體包括通過其的孔，所述孔連通第一容積和多個通道中的至少一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，蓋包括整體的局部橢圓截面部分和球形部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燈組件，其中，橢圓截面部分將來自多個光源的光反射到球形部分的中心點上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燈組件，其中，橢圓截面部分與鄰近殼體的凸緣相鄰。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燈組件，其中，光源被設(shè)置在圍繞燈組件的縱軸線的第一環(huán)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈組件，其中，局部橢圓截面構(gòu)成了局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)的橢圓反射體，該局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)的橢圓反射體具有在蓋內(nèi)的第一焦點和設(shè)置在與和多個光源相交的第一環(huán)重合的連續(xù)的第二環(huán)上的多個第二焦點，所述局部連續(xù)旋轉(zhuǎn)的橢圓反射體使得來自多個光源的小角光朝向第一焦點反射，且隨后穿過蓋。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燈組件，其中，反射體包括局部橢圓體，其通過圍繞第二環(huán)旋轉(zhuǎn)同時與第一焦點持續(xù)相交的橢圓的主軸線來形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，控制電路板與殼體的縱軸線對齊。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，還包括連接到電路板上的光轉(zhuǎn)換元件，所述光轉(zhuǎn)換元件從多個光源接收第一波長的光，并且反射不同于第一波長的第二波長的光。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，進一步包括連接電路板和殼體的導熱界面。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，多個光源包括多個發(fā)光二極管。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其中，細長的控制電路板包括用于控制多個光源的調(diào)光電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燈組件，其中，調(diào)光電路包括一次側(cè)控制電路，其包括當溫度傳感器的溫度超過預定溫度時降低調(diào)光電壓的熱保護電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燈組件，其中，調(diào)光電路包括一次側(cè)控制電路，其包括當溫度傳感器的溫度超過預定溫度時均勻降低到光源的調(diào)光電壓的熱保護電路。
【文檔編號】F21V7/08GK103782088SQ201280038518
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月9日
【發(fā)明者】馬亨德拉·達薩納亞克, 海蘭蒂尼·阿勒斯 申請人:伊路米根有限責任公司