自恒流LED灯丝制造技术

本实用新型专利技术提供一种自恒流LED灯丝，包括：导热基板；固定于导热基板的第一表面的多个LED灯以及两端恒流控制芯片，各LED灯及所述两端恒流控制芯片串联连接；以及形成于所述导热基板的第二表面的高辐射材料层。本实用新型专利技术通过单颗两端恒流控制芯片以串联的方式和LED芯片串放置在具有散热功能的基板上，从而构成自恒流的灯丝状LED整合光源；其光源额定负载电压和工作电流预设固定，在输入电压大于工作电压的条件下，其单位时间的光通量是固定的；通过串联或并联可组成不同负载要求的LED灯泡，对输入电源的要求简化为整流、调压，可直接在输入直流电条件下工作；可以大大简化灯泡的组装工艺，直接采用传统白织灯自动产线，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED照明
，特别是涉及一种自恒流LED灯丝。
技术介绍
LED是一种能发光的半导体电子元件，这种电子元件早期只能发出低光度的红光，随着技术的不断进步，现在已发展到能发出可见光、红外线及紫外线的程度，光度也有了很大的提高。LED具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，已被广泛应用于指示灯、显示器及照明领域。由于LED的单向导通特性，在LED两端加反向电压时，LED灯处于反向死区、不能发光；当反向电压过大时，LED处于反向击穿区，LED灯会被损坏甚至烧毁、报废；在LED两端慢慢加正向电压时，电压很小时LED还不能导通工作；当外加正向电压大于LED的正向导通电压Vth时，LED开始导通，电流随电压增大线性增大；继续增大外加正向电压，此时的电流呈指数变化且非常剧烈；当外加正向电压达到LED的正向驱动电压VF时，LED的使用效果最佳，所以需要通过一个恒流控制电路来使LED二极管工作在稳定的状态下，保证LED最有效地工作。目前的灯丝灯光源的基本形式是把几十颗LED串联封装在一个长条型的导热基板上，导热基板的材质一般为透明陶瓷或不透明金属。将制备好的LED灯丝安装在铜丝支架上，并一起放置于充满了高导热气体(如氢和氦的混合气体)的透明或半透明密封泡壳内(通常是玻璃)，辅以外置的恒流控制电源，就组成了LED灯丝灯，如图1所示。LED灯丝的形态和传统的钨丝很接近，制作工艺和传统灯泡类似，作为一个新型节能光源非常为市场所看好。但是，LED灯丝的散热主要是通过高导热气体分子的对流，把灯丝表面的热能带到玻璃泡壳的内壁，再由泡壳玻璃表面的辐射来实现降温的。其主要的散热方式为：气体散热、直接传导散热及辐射散热，目前LED灯丝的这三种散热方式的效果都比较差，表现为LED灯丝灯的整体散热能力小，因此往往需要通过外置的恒流控制电源确保LED灯的恒流控制，这就使得外部控制结构变得复杂，同时也无法简单地兼容传统灯泡制作工艺，限制了LED灯丝的广泛应用。如何在LED灯丝中实现恒流控制，简化LED灯丝灯的结构已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种自恒流LED灯丝，用于解决现有技术中LED灯丝灯外部控制结构复杂的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种自恒流LED灯丝，所述自恒流LED灯丝至少包括：导热基板；固定于所述导热基板的第一表面的多个LED灯以及两端恒流控制芯片，各LED灯及所述两端恒流控制芯片串联连接，所述两端恒流控制芯片用于调节流经各LED灯的电流，进而实现恒流输出；以及形成于所述导热基板的第二表面的高辐射材料层，所述第二表面与所述第一表面相对。优选地，所述高辐射材料层的裸露面为不平整的非光洁表面。优选地，所述高辐射材料层通过涂覆或粘贴的方式与所述导热基板的第二表面连接。更优选地，所述高辐射材料层包括：漆、柏油等。优选地，所述高辐射材料层与所述第二表面通过化学键形式连接。更优选地，所述高辐射材料层通过气相表面反应、电镀、物理溅射、离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积或高温烧结的方式形成。更优选地，所述高辐射材料层包括：镍铬铁合金、镍铬铁合金的氧化物、镍铬合金的氧化物、铁的氧化物、镍的氧化物、青铜、铸铁、白陶瓷、铜的氧化物、铅的氧化物、钢、钢的氧化物或铝的氧化物。优选地，所述导热基板的材质为金属、陶瓷、玻璃、蓝宝石、氮化铝或石英。优选地，所述LED灯为正装LED芯片，各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片通过接着剂固定于所述导热基板上，以焊线连接各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片表面的焊板实现各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片的串联。更优选地，所述导热基板的第一表面上形成一反光层，以提高光的反射效率。优选地，所述LED灯为倒装LED芯片；所述导热基板的第一表面设置有一绝缘材料层，所述绝缘材料层上印刷有金属连线，各倒装LED芯片及所述两端恒流控制芯片通过底部的焊板与所述金属连线连接实现串联连接。更优选地，所述绝缘材料层的表面设置有一表面光洁的反光层。优选地，所述两端恒流控制芯片包括功率管、电流采样模块、稳压电源模块、基准电压模块、运放模块以及温度补偿模块；所述功率管的漏端作为第一外接端口连接串联的LED灯，栅端连接所述运放模块的输出端，通过所述运放模块的自适应调整流经外部LED灯串的电流，进而实现恒流控制；所述电流采样模块的一端连接所述功率管的源端，另一端通过第二外接端口接地，所述电流采样模块对流过所述功率管的电流进行采样，并转化为电流采样电压；所述稳压电源模块连接于所述第一外接端口，从所述第一外接端口获取电能并产生所述两端恒流控制芯片的电源电压；所述基准电压模块连接于所述稳压电源模块，用于产生参考电压；所述运放模块的输入端分别连接所述电流采样模块及所述基准电压模块，输出端连接所述功率管的栅端，通过自适应调整实现所述运放模块的两个输入端的电压相等；所述温度补偿模块连接于所述电流采样模块与所述运放模块之间，或连接于所述基准电压模块的输入端，通过对所述两端恒流控制芯片所处环境的温度进行检测得到补偿电压，并将所述补偿电压加载到所述采样点压或所述参考电压上，以调整流经各LED灯的电流。更优选地，所述两端恒流控制芯片还包括连接于所述功率管栅端的高温保护模块，当所述两端恒流控制芯片所处环境的温度影响各半导体器件的正常工作状态时，关断所述功率管。更优选地，所述两端恒流控制芯片还包括连接于所述基准电压模块输入端的微调模块，所述微调模块包括多个并联的微调单元，各微调单元包括串联的电阻与熔断丝，通过对不同熔断丝的烧断实现不同电阻值的输出，以对所述基准电压模块输出的参考电压进行调整，进而实现对输出电流的微调。如上所述，本技术的自恒流LED灯丝，具有以下有益效果：本技术的自恒流LED灯丝通过单颗两端恒流控制芯片以串联的方式和LED芯片串放置在具有散热功能的长条状基板上，从而构成自恒流的灯丝状LED整合光源，在灯丝内部实现恒流控制。本技术的自恒流LED灯丝的光源额定负载电压和工作电流预设固定，等同于传统照明的发光电阻丝，在输入电压大于工作电压的条件下，其单位时间的光通量是固定的。本技术的自恒流LED灯丝串联或并联可组成不同负载要求的LED灯泡，对输入电源的要求简化为整流、调压，而不必复杂的恒流电路，可直接在输入直流电条件下工作。本技术的自恒流LED灯丝可以大大简化灯泡的组装工艺，直接采用传统白织灯自动产线，降低生产成本。附图说明图1显示为现有技术中的LED灯丝灯的结构示意图。图2显示为本技术的自恒流LED灯丝的俯视示意图。图3显示为本技术的自恒流LED灯丝的正装结构示意图。图4显示为本技术的自恒流LED灯丝的倒装结构示意图。图5显示为本技术的自恒流LED灯丝的两端恒流控制芯片的一种结构示意图。图6显示为本技术的自恒流LED灯丝的两端恒流控制芯片的另一种结构示意图。元件标号说明1LED灯2两端恒流控制芯片21电流采样模块22稳压电源模块23基准电压模块24运放模块25温度补偿模块26高温保护模块261第二温度检测单元27微调模块3导热基板4高辐射材料层5接着剂6焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自恒流LED灯丝，其特征在于，所述自恒流LED灯丝至少包括：导热基板；固定于所述导热基板的第一表面的多个LED灯以及两端恒流控制芯片，各LED灯及所述两端恒流控制芯片串联连接，所述两端恒流控制芯片用于调节流经各LED灯的电流，进而实现恒流输出；以及形成于所述导热基板的第二表面的高辐射材料层，所述第二表面与所述第一表面相对。

【技术特征摘要】
1.一种自恒流LED灯丝，其特征在于，所述自恒流LED灯丝至少包括：导热基板；固定于所述导热基板的第一表面的多个LED灯以及两端恒流控制芯片，各LED灯及所述两端恒流控制芯片串联连接，所述两端恒流控制芯片用于调节流经各LED灯的电流，进而实现恒流输出；以及形成于所述导热基板的第二表面的高辐射材料层，所述第二表面与所述第一表面相对。2.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层的裸露面为不平整的非光洁表面。3.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层通过涂覆或粘贴的方式与所述导热基板的第二表面连接。4.根据权利要求3所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层包括：漆、柏油。5.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层与所述第二表面通过化学键形式连接。6.根据权利要求5所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层通过气相表面反应、电镀、物理溅射、离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积或高温烧结的方式形成。7.根据权利要求5所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述高辐射材料层包括：镍铬铁合金、镍铬铁合金的氧化物、镍铬合金的氧化物、铁的氧化物、镍的氧化物、青铜、铸铁、白陶瓷、铜的氧化物、铅的氧化物、钢、钢的氧化物或铝的氧化物。8.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述导热基板的材质为金属、陶瓷、玻璃、蓝宝石、氮化铝或石英。9.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述LED灯为正装LED芯片，各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片通过接着剂固定于所述导热基板上，以焊线连接各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片表面的焊板实现各正装LED芯片及所述两端恒流控制芯片的串联。10.根据权利要求9所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述导热基板的第一表面上形成一表面光洁的反光层，以提高光的反射效率。11.根据权利要求1所述的自恒流LED灯丝，其特征在于：所述LED灯为倒装LED芯片；所述导热基板的第一表面设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：严守平，
申请(专利权)人：上海莱托思电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31