一种LED冷库照明装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:12784877 阅读:73 留言:0更新日期:2016-01-28 09:58
本发明专利技术公开了一种LED冷库照明装置及其制造方法,属于制冷设备的照明装置领域,一种LED冷库照明装置,包括灯头、拧入灯头的底座、与底座固定的灯壳、灯壳内的驱动电源和灯罩,均布有灯珠的电路板通过灯壳螺栓固定在灯壳内;灯壳通过底座螺栓固定在底座上。一种LED冷库照明装置的制造方法,包括表面材料憎水处理、灯壳内部处理、将灯珠固定在支架上、焊接电路板、制作驱动电源、整体装配等步骤。本发明专利技术中LED灯发热量小,减小了对制冷设备内部环境的影响,也降低了制冷设备的功耗量,LED灯的光源光效好,稳定性高,灯体及面罩表面的自洁能力强,光源的封装方式提高了整体耐冷热冲击的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷设备的照明装置,具体涉及一种LED冷库照明装置。
技术介绍
LED (Light Emitting D1de),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。传统低温照明灯具主要是荧光灯光源,存在严重缺陷。虽然荧光灯在常规室温下发光效率可达901m/w算得上高光效光源,但是进入低温照明环境后,无论是发光效率还是美学设计方面都显示出较多的不利之处。即使有厂商推出了专用的低温荧光灯,解决了发光效率问题,但是仍无法顾及到照度及美学方面的要求,并且价格也是十分昂贵。在低温环境下,荧光灯的发光效率甚至可以减到一半,并且使用寿命也会减短,色温漂移比较大。相比传统的低温照明灯而言LED是低温照明的理想光源,但普通的LED灯具由于其自身的缺陷并不适合低温照明。首先,普通LED灯具外壳多为铝合金,表面的氧化层为亲水材料,非常容易结冰。再者,LED芯片封装后属于固态实心器件,存在着芯片、硅胶(或树脂)、金属支架以及引线之间膨胀系数的失配现象,加上低温环境下温差较大,会使灯珠的外观胶体膨胀和收缩加剧,器件内部应力过大,这将导致LED引线键合点位移增大,引线过早疲劳和损坏。于此同时也会使原本键合状态较差的焊点出现脱焊的可能,而造成焊球和芯片电极脱焊的现象。再者,普通的LED灯具驱动电源都是基于常温设计,在低温环境下开关管、电解电容、光耦、热敏电阻等器件会严重失效造成灯具无法启动。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题,提供了一种LED冷库照明装置及其制造方法。本专利技术所采取的技术方案是:一种LED冷库照明装置,包括灯头、拧入灯头的底座、与底座固定的灯壳、灯壳内的驱动电源和灯罩,均布有灯珠的电路板通过灯壳螺栓固定在灯壳内;灯壳通过底座螺栓固定在底座上。灯珠中GaN基为倒装结构。灯壳螺栓至少有2个,且在电路板表面均布。底座螺栓至少有2个,且在灯壳表面均布。灯罩与灯壳的固定方式为螺纹连接或扣接。一种LED冷库照明装置的制造方法,包括以下步骤: (i )表面材料憎水处理灯壳由陶瓷材料制成,且在制作过程中,灯壳表面的瓷釉料添加氧化锆,氧化锆能提高釉的抗龟裂性能。还因它的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐酸碱能力,还能起到乳浊剂的作用;烧制成型后,灯壳釉面涂覆憎水剂,提高了灯壳表面的耐腐蚀性。由于灯壳表面生成的一层薄薄的憎水膜具有强烈的斥水性,这样腐蚀环境中的水分子就不容易对灯壳构成腐蚀;灯罩由改性亚克力制成,具有极佳的耐候性,较高的表面硬度和表面光泽以及较好的耐高温性能。(ii)灯壳内部处理 灯壳内部固定电路板的部位沉铜处理,以确保内层导体与电路之间的可靠连接; (iii)将灯珠固定在支架上 LED的芯片电极置于支架内,与凸点共晶焊接,焊接后芯片表面喷荧光粉,烘干后用外观胶固封,再次烘干后,拆模;支架采用热电分离的贴片式支架,外观胶为软硅胶; (iv)焊接电路板 采用耐低温焊料将步骤(iii)中制作好的灯珠贴装在双面电路板的正面,同时电路板的过孔中填充焊料,然后再将焊好灯珠的电路板用灯壳螺栓固定在灯壳内,最后加温焊合电路板跟灯壳; (V)制作驱动电源 采用了无需电容的耐低温集成恒流驱动芯片,芯片采用集成高压LED驱动,可通过一个桥式整流器进行直流电路操作。电路设计中,无需使用电容器,并且只需几个无功电阻即可。芯片使用一个内部控制器来实现贯穿AC波形的最佳电流交换,这样优化了传输至LED各个部分的能量,提高了电力转换效率,可实现90-96%的电力转换效率。而且,它是时域技术,不仅实现了最佳的能量转移,而且限制了针对输入变化的敏感度。功率因数(pf)是一个衡量输出功率工作效率的量度,它与能量效率不同,因为pf损失是由无功元件(感应器和电容器)而非电阻引起的,低pf的代价是昂贵的。而且低pf会使电流增大,电压下降,从而降低电气系统的配电能力。我们所设计的驱动电源系统不使用无功元件,因此具有很高的pf,而且当内部控制器进行pf校正时,电源可获得更高的pf.。电源芯片内置温度保护装置,在四个SENSE引脚处分别独立串联一个热敏电阻,四个热敏电阻分别对第一段、二段、三段和四段LED部分进行过温保护控制。驱动电源使用元件数量少,降低了成本,改善了可靠性。所以只需很小的电路板尺寸就可以将这些元件进行集成封装。本驱动电源设计系统无需采用电容等器件,由于电容器件对于工作温度条件要求较高,所以对于驱动电源工作的环境有一定的要求。温度太高,电容的使用寿命会明显缩短,而温度过低,尤其是电解电容,会因冻结而停止工作。在设计电路时,应充分考虑温度对电容容量的影响,否则,所设计的电路会因温度的影响而影响其使用效果及寿命。由于此驱动电源设计无需采用电容器件,所以其工作温度对于电源的影响微乎其微。最关键的是电源芯片工作温度最低可达-40°C。将其置于冷库照明系统中,不会影响其工作效率及输出功率。驱动电源设计完成后,将其贴装在电路板上,焊接好连接线; (vi)整体装配 将底座拧入灯头,将灯罩通过螺纹或者卡扣与灯壳固定。所述步骤(i )中的憎水剂为烷基硅烷或全氟烷基硅烷。电路板为玻纤环氧板,且为双层板结构。本专利技术中LED灯发热量小,减小了对制冷设备内部环境的影响,也降低了制冷设备的功耗量,LED灯的光源光效好,稳定性高,灯体及面罩表面的自洁能力强,光源的封装方式提高了整体耐冷热冲击的能力。【附图说明】图1是本专利技术的整体结构示意图; 图2是本专利技术的芯片封装图; 图3是本专利技术的支架仰视图; 图4是本专利技术中驱动电源的电路图。其中: 1灯头2底座 3驱动电源4灯壳 5底座螺栓6电路板 7灯珠8灯壳螺栓 9灯罩10凸点 11电极12 p极 13 p型GaN基片14多量子阱 15 η型GaN基片16蓝宝石衬底 17 b极18导热柱 19支架。【具体实施方式】 以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细说明。一种高纯三氯化硼-11的制备方法,包括以下步骤: 一种LED冷库照明装置,包括灯头1、拧入灯头1的底座2、与底座2固定的灯壳4、灯壳4内的驱动电源3和灯罩9,均布有灯株7的电路板6通过灯壳螺栓8固定在灯壳4内;灯壳4通过底座螺栓5固定在底座2上。灯株7中GaN基为倒装结构。其中p型GaN基片13、η型GaN基片15为可透光,p型GaN基片13之间η型GaN基片15还有多量子阱14,支架19内置LED芯片电极,凸点10与电极共晶焊接,导热柱18通过电路板6过孔跟灯壳4焊接在一起。灯壳螺栓8至少有2个,当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LED冷库照明装置,包括灯头(1)、拧入灯头(1)的底座(2)、与底座(2)固定的灯壳(4)、灯壳(4)内的驱动电源(3)和灯罩(9),其特征在于:均布有灯珠(7)的电路板(6)通过灯壳螺栓(8)固定在灯壳(4)内;灯壳(4)通过底座螺栓(5)固定在底座(2)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马友治张光军李丛丛
申请(专利权)人:潍坊博瑞光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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