改进的LED灯具及照明设备制造技术

公开了一种LED照明模块（10），包括LED模块、散热器（16）以及第二印制电路板（18），该LED模块具有位于第一印制电路板（PCB）（14）上的一个或多个单一LED（20）。所述第一印制电路板（14）与所述散热器（16）良好地热接触，以便LED（20）的热量通过所述散热器（16）驱散。所述第二印制电路板（18）适应于容纳用于LED（20）的功率及控制电路，并且与所述散热器（16）及所述第一印制电路板（14）热隔离，由此与所述LED模块热隔离。通过使所述LED印制电路板（14）与供电和控制LED（20）所需的所述控制电路和部件分离，有可能增大所述LED照明模块（10）的照明输出和/或延长使用期限。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及LED光引擎、LED灯具及LED照明设备，尤其适用于板驱动器和/或板控制集成电路上包含的LED灯具及LED产品。
技术介绍
LED照明设备及灯具越来越流行，并且随着照明输出在数量和质量上的改进，这种流行性未来将继续增长。在包括LED模块的照明单元中，防止LED模块过热很重要，因为过热会严重地减少照明单元的使用寿命，导致LED灯具/照明设备的过早失效。在很多当前可用的LED灯具及照明设备中，一个或多个LED模块连同其相关驱动器以及其它控制部件一起安装在同一印制电路板上，该同一印制电路板通常为金属印制电路板（MCPCB）（通常由铝构成），并且与散热器紧密地热接触。这个结构允许从LED模块迅速转移热量。随着LED进入主流照明应用，消费者希望模仿传统照明单元（比如，白炽灯和荧光灯）进行操作。这包括能够使LED变暗以及能够通过适当设计的App利用手持设备（比如，智能手机和平板）远程地控制LED。进一步地，新一代的“智能”灯具照明设备开始变得可用，其包括检测器，该检测器感应关于局部环境的信息并且将此信息通信至处理器。这些灯具照明设备是收集关于其所在的环境的数据的一种方式。这解决了在一特定位置处的专用感应器的相关问题，比如室内恒温器，仅覆盖体有限区域，建筑物或住宅将包括很多灯具照明设备，每一个能够收集数据。因此，这些照明设备收集的数据具有的粒度高于其它途径收集的数据，由此是更有用的。这些多方面的优点必然地要求额外的处理能力，通常以具有增加功能的控制集成电路（IC）的方式，增加功能包括数据存储能力和无线通信功能。除了LED产生的热量之外，这些增加功能都会产生大量的热量，导致需要更多的散热器，以便保持LED金属印制电路板的温度降至可接受水平。本专利技术的一个目的在于解决或缓解以上概述的一些或全部问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了根据权利要求1所述的LED照明模块。例如，提供了一种LED照明模块，包括（1）LED模块，其包括位于第一印制电路板上的一个或多个单一LED；（2）散热器，所述第一印制电路板与所述散热器良好地热接触，以便LED的热量通过所述散热器驱散；（3）第二印制电路板，其适于容纳用于LED的功率及控制电路；其中，所述第二印制电路板与所述散热器和所述第一印制电路板热隔离，并且由此与所述LED模块热隔离。通过将LED印制电路板上的LED用作主要的发热部件，通过分离所述LED印制电路板，由此在LED在使用中从控制电路和需要功率的部件产生的热量以及控制LED所产生的热量，并且通过在一个或多个独立印制电路板上安装非LED部件，可以增加LED的照明输出和/或增加LED照明模块的使用期限。当LED照明模块使用在减少空气循环的应用，比如在封闭或耐火等级照明设备中，尤为特别。例如，通过利用本专利技术，可以实现25000小时的寿命或大于70%的流明维持率。假设灯/照明设备周围具有一些自由空气空间。应该领会的是，如果LED照明模块周围有受限气流，比如由绝缘材料覆盖体，则预期寿命会稍微减少。所述第一PCB和所述第二PCB之间的热绝缘可以采取各种形式。例如，可以采取片状或层状的绝缘材料的形式，如果第二PCB位于封闭空间则可采取灌注化合物的形式，或者以在所述第一和第二PCBs之间利用或不利用额外绝缘材料的空气缝隙的形式。优选地，所述第二PCB进一步包括用于控制LED模块的亮度的调光电路部件。优选地，所述第一PCB包括金属PCB，更优选地，该金属PCB包括铝。铝PCB或由其它材料构成的PCB具有高传热系数，最有效地将热量从LED转移至散热器。优选地，所述第一PCB和所述散热器之间提供有导热接口。适当的导热接口例如是导热脂、导热垫、石墨箔或导热丙烯酸薄膜。优选地，所述第二PCB包括玻璃强化环氧树脂层合片，比如FR-4。在进一步的优选实施例中，所述第二PCB进一步包括金属PCB。当控制电路包括产生大量热量的集成电路，大量热量使集成电路安装在独立金属PCB上，以某种方式连接至所述第二PCB以形成第二PCB组件。将所述第二PCB上的主要发热部件分离至独立金属芯PCB上，这在控制延长操作期间产生的热量中带来显著优势。优选地，这个金属PCB包括铝。优选地，所述散热器包括主体，该主体由包括导热材料的材料构成。这样，所述LED照明模块的灯体也是散热器，其优选地由铝形成或包括铝。有利地，所述灯体采取大体截头圆锥形的大体中空形式，该截头圆锥在其狭窄端处或附近被具有正面及后面的后壁所封闭。这包括常规GU10灯体的形状。优选地，所述后壁的正面是大体平坦的。这是组装后所述LED印制电路板与所述散热器的后壁紧密地热接触的区域，保持这个区域平坦会改进传热。优选地，所述散热器主体并有多个翅片，以避免散热器的热对流，并且优选地，一些或全部翅片位于所述主体内部。优选地，所述绝热材料包括塑性材料盘，该塑性材料盘靠在所述散热器主体的后壁的后面。优选地，所述LED照明模块进一步包括灯头配件，该灯头配件优选为GU10配件。这使得所述第二PCB能够容纳在所述GU10盖体配件内。在一个特别优选的实施例中，所述绝热材料包括灌注化合物，该灌注化合物围绕所述第二PCB或第二PCB组合以将其封装以及使其与所述散热器和所述第一PCB热隔离。优选地，所述照明模块进一步包括透镜、透镜架及透镜盖体。本专利技术还包括并有如上所述的LED照明模块的灯具。附图说明仅以示例的方式，参照附图，对本专利技术进行描述，其中：图1A和1B展示了在单一第二PCB上带有控制部件的非调光照明模块的分解图；图2展示了在并有补充PCB的第二PCB上带有调光及控制部件的可调光LED照明模块的分解图；图3A和3B展示了控制部件分布在两个PCBs之间的GU10缝隙内的非调光LED照明模块的分解图；图4A和4B展示了图3A和3B所示的LED照明模块的可调光版本的分解图；图5展示了根据本专利技术的第二实施例的筒灯设计的剖面图；图6展示了图5的筒灯设计的分解部件图。具体实施方式在本专利技术的上下文中，术语“LED照明模块”是指一种功能性LED光引擎及其相关控制电路，比如，能量、调光器和/或控制集成电路或电子器件。术语“LED模块”是指安装在适当PCB上的一个或多个LED光引擎，带有或不带有任何相关的控制电路。参照图1A和1B，展示了根据本专利技术的LED照明模块的分解图。在此示例中，本专利技术以GU10灯10表示。所述灯10包括GU10盖体19、照明灯体16（还用作散热器）、透镜架13、透镜12及盖体11。这些部件类似于现有GU10灯中的部件。LED照明模块中的LED模块的机构和定位、相关能量管理及能量变换、驱动、调光、控制及感应部件使得本专利技术不同于已知的照明模块。更具体地，提供了LED板14，该LED板上安装有LED20。其它电子部件安装在远离LED印制电路板的别处，可能例外的是二极管25，以保护LED不受反向击穿电压。所述LED印制电路板和LED20与照明主体的后端壁21的内侧良好地热接触。此良好热接触可能通过导热接口材料加强，比如，导热脂、导热垫、石墨箔、导热丙烯酸薄膜或导热纳米复合材料或聚合物。应该理解的是，任何适当导热材料可以用于此目的。所述主体16的后端壁21的正面是大体平坦的，以促进LED印制电路板的后部的整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明模块，包括：（1）LED模块，其包括位于第一印制电路板上的一个或多个单一LED；（2）散热器，所述第一印制电路板与所述散热器良好地热接触，以便LED模块的上LED的热量通过所述散热器被驱散；（3）第二印制电路板，其适于容纳用于LED的功率及控制电路；其中，所述第二印制电路板与所述散热器和所述第一印制电路板热隔离，并且由此与所述LED热隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 GB 1407301.91.一种LED照明模块，包括：（1）LED模块，其包括位于第一印制电路板上的一个或多个单一LED；（2）散热器，所述第一印制电路板与所述散热器良好地热接触，以便LED模块的上LED的热量通过所述散热器被驱散；（3）第二印制电路板，其适于容纳用于LED的功率及控制电路；其中，所述第二印制电路板与所述散热器和所述第一印制电路板热隔离，并且由此与所述LED热隔离。2.根据权利要求1所述的LED照明模块，其特征在于，所述第二印制电路板进一步包括用于所述LED的调光电路。3.根据权利要求1或2所述的LED照明模块，其特征在于，所述第一印制电路板包括金属印制电路板。4.根据权利要求3所述的LED照明模块，其特征在于，所述金属印制电路板包括铝。5.根据任一前述权利要求所述的LED照明模块，其特征在于，所述LED照明模块进一步包括导热接口，该导热接口位于所述第一印制电路板和所述散热器之间。6.根据权利要求5所述的LED照明模块，其特征在于，所述导热接口包括导热脂。7.根据任一前述权利要求所述的LED照明模块，其特征在于，所述第二印制电路板包括玻璃强化环氧树脂层合片。8.根据权利要求7所述的LED照明模块，其特征在于，所述第二印制电路板进一步包括金属印制电路板。9.根据权利要求1至6的任意一项所述的LED照明模块，其特征在于，所述第二印制电路板包括金属印制电路板。10.根据权利要求8或9所述的LED照明模块，其特征在于，所述金属印制电路板包括铝。11.根据任一前述权利要求所述的LED照明模块，其特征在于，所述散热器包括主体，该主体由包括导热材料的材料构成。12.根据权利要求11所述的LED照明模块，其特征在于，所述导热材料包括铝。13.根据权利要求11或12所述的LED照明模块，其特征在于，所述散热器主体包括灯体。14.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰逊，
申请(专利权)人：古伊有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB