本发明专利技术涉及一种基于远程激发技术的高功率白光LED路灯光源，其特征在于由一端带有散热片的金属导热柱(1)、蓝光芯片(2)、透明陶瓷荧光管(3)、散热片(4)和电极(5)组成；其中蓝光芯片(2)紧贴在金属导热柱(1)上，金属导热柱(1)置于荧光管的正中心,金属导热柱(1)外套上能将蓝光转换为黄光的透明陶瓷荧光管(3)；散热片(4)与金属导热柱一体成型羽翼围绕中心柱圆周排列，位于金属导热柱的正下方；电极(5)通过电连接线与蓝光芯片(2)连接，另一端同外部电源连接。与传统LED灯相比，有效降低蓝光LED芯片工作环境温度，因此寿命更长、能效更优、成本更低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种白光LED路灯光源，尤其涉及一种基于远程激发技术的大功率白光LED路灯光源。
技术介绍
目前市场上应用比较普遍的是高压钠灯以及日光灯等，其中，高压钠灯以其光效高、雾穿能力强等特点，在道路照明中使用量最大。但是它存在着能耗高、寿命短等不足，而作为一种半导体元件的LED灯，它使用寿命长，安全可靠性更强且更加环保，逐渐得到了市场的认可。随着技术和产业的逐渐成熟，加上政府示范工程的拉动，作为LED照明应用中最早进入应用的细分领域产品，LED路灯是名副其实的“隐形冠军”。近年来，美国、澳大利亚、欧盟和日本等发达国家已经先后颁布法令全面禁止使用白炽灯，并已经开始大规模使用LED照明灯具替换传统照明灯具；在我国，伴随着中国城镇化的快速发展和节能减排力度的不断加大，使用高效节能的LED路灯替换高压钠灯也已经成为一种必然趋势。我国多地使用LED路灯替换高压钠灯后，节能效果也非常显著，例如重庆渝北区兴科大道、龙华大道等道路对原有高压钠灯进行LED改造后，实际节电率超过50％。2012年，我国LED路灯在用量约为500万盏，占整体路灯在用量的14％。2015年，LED灯具在道路照明领域(主要为路灯和隧道灯)的整体渗透率接近24％，超过800万盏，对应市场份额约129亿元人民币。此外，近年来美国、澳大利亚、欧盟和日本等发达国家已经先后颁布法令全面禁止使用白炽灯，并已经开始大规模使用LED照明灯具替换传统照明灯具，至2020年，对应市场份额将达数百亿美元。LED路灯等户外照明产品除了节能环保，其在使用的过程中具有以下特点：LED灯中不仅不含有有害元素、驱动器效率几乎能够达到95％以上、色温温度较宽的、显示指数较高的、不频闪、具有非常强的耐震性。除此之外，目前市场上还有另外一种较为先进的技术即远端荧光粉技术。该技术将荧光粉涂在灯罩上，避免了荧光粉与蓝光芯片的直接接触，但是这种技术同样存在散光损失、光强分布不均、光均匀性差等缺点。因此，目前的白光LED光源的功率普遍较小，即使有功率较大的LED光源，价格也较高，发展应用受到一定程度的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，而提出了一种基于远程激发技术的大功率白光LED路灯光源。本专利技术的技术方案为：本专利技术采用一种远程激发技术，用Ce:YAG透明陶瓷荧光管取代荧光粉，将其与蓝光芯片分离。采用这种技术制备的白光LED路灯光源的光均匀性好，具有耐用、高效、节能、环保、散热快、易安装、易替换和亮度高等优势。并且该LED路灯光源的光显色性高,显色指数可达到75％，当达到同等亮度时，LED路灯的光照度平均可以比普通光源降低20％以上，光效能够提高20％左右，可应用于大功率LED路灯光源。其中，本专利技术的透明陶瓷管中Ce含量0.1％～2at.％(at:离子浓度)，制作工艺可采用注浆法等一次成型的方式制作，也可以采用流延法等方法，预制片状组件，并进行后期拼接的分步方式制作。在此方法下制作的陶瓷管具有将蓝光转换为白光的荧光转换器件作用，同时也具有保护LED芯片的光源外壳作用。本专利技术的具体技术方案为：一种基于远程激发技术的大功率白光LED路灯光源，其特征在于由一端带有散热片的金属导热柱1、蓝光芯片2、透明陶瓷荧光管3、散热片4和电极5组成；其中蓝光芯片2紧贴在金属导热柱1上，金属导热柱1置于荧光管的正中心,金属导热柱1外套上能将蓝光转换为黄光的透明陶瓷荧光管3；散热片4与金属导热柱一体成型羽翼围绕中心柱圆周排列，位于金属导热柱的正下方；电极5通过电连接线与蓝光芯片2连接，另一端同外部电源连接，将外部交流电的电压转换成LED路灯所需的直流电电压。优选上述金属导热柱1与散热片4一体成型；金属导热柱1的整体长度为100-300mm，导热柱与散热片间的长度比例为0.8～1.5；其中，导热柱为棱数为3-8的棱面柱状，其外径为20-50mm。优选上述散热片4中心为实心柱并将导热柱传递的热量散出，中心实心柱尺寸与导热柱1相同，其散热片4羽翼围绕中心柱圆周排列，外径为金属导热柱1的3～5倍；为增加散热面积，散热片4的羽翼形状优选为鳍片状、翅状或针状；为加快金属散热片4的散热速率，也可在其表面涂覆ZS-411辐射散热降温涂料。优选上述金属导热柱1和透明陶瓷荧光管3之间距离为金属导热柱1外径的0.5～1倍。优选上述的蓝光芯片2为蓝光LED灯珠或COB集成蓝光芯片；蓝光芯片2均匀排列贴在金属导热柱1的棱面上，所贴蓝光芯片2面积占金属导热柱1表面积的60-90％。优选上述透明陶瓷荧光管3是一种中空的Ce:YAG透明陶瓷荧光管；透明陶瓷荧管在550nm处透过率为70-80％，密度为99.0-99.9％。优选上述的陶瓷荧光管3为圆柱状或多边形管状，其内管不抛光，增加光的折射面积；外管抛光，增强出光的均匀性；陶瓷荧光管3壁厚为0.5～1.2mm，外径为金属导热柱1外径的2～3倍，高度为金属导热柱长度的1.2～1.5倍。本专利技术所得的大功率白光LED路灯光源的瓦数为50-200W，光效为120-180lm/W。有益效果：(1)本专利技术中涉及的蓝光芯片，本身发光角度是120°，通过线性排列贴于不同形状的金属导热柱上，光与光之间相互作用，显著改善光均匀性，实现4π出光。同时光强呈类似蝠翼分布，空间均匀远优于传统白光LED，减少眩光。(2)本专利技术采用远程激发技术，用Ce:YAG透明陶瓷荧光管取代直接涂覆在蓝光芯片上的荧光粉，使蓝光芯片与透明陶瓷荧光管分离，两者产生的热量有效分开。同时还提高了光效，散热效果更加良好，尤其适用于大功率LED光源。(3)本专利技术采用远程激发技术，将LED点光源转换为面光源，使发光更加均匀，减少了散光损失，发光率至少提高20％。(4)本专利技术采用远程激发技术，与传统LED灯相比，有效降低蓝光LED芯片工作环境温度，因此寿命更长、能效更优、成本更低。(5)本专利技术采用的Ce:YAG透明陶瓷管由高温烧制而成，在使用寿命以内，各种与荧光特性相关的属性非常稳定，几乎不存在光衰问题，避免LED蓝光波段的泄露，有效地保护人眼。(6)本专利技术采用的Ce:YAG透明陶瓷管具有将蓝光转换为白光的荧光转换器件作用，同时也具有保护LED芯片的光源外壳作用。(7)本专利技术采用Ce:YAG透明陶瓷管作为光源外壳，去掉高透光封装外壳的方法，可以使陶瓷管直接与空气接触，有利于散热，从而使路灯的整体散热更加便捷与畅通；并且透明陶瓷荧光管作为光源外壳，可以实现360°发光角度，无遮挡，便于配光。(8)本专利技术采用的外形尺寸参照国家标准《GBT_13259-2005高压钠灯》设计，使用方便，易于更换，一次性更换与长期维护成本低。附图说明图1为实施例1的高功率白光LED路灯光源的结构示意图；图2为图1的剖视图；其中，1-金属导热柱，2-蓝光芯片，3-Ce:YAG透明陶瓷荧光管，4-散热片，5-电极。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术进行详细的阐述。这些实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术的范围。此外应理解，在不脱离本专利技术构思的前提下，本领域的技术人员对本专利技术作各种改动或修改，这些都属于本专利技术的保护范围。实施例11、分别制备相互适合的金属导热柱1、蓝光LED灯珠2、透明陶瓷荧光管3、散热片4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于远程激发技术的大功率白光LED路灯光源，其特征在于由一端带有散热片的金属导热柱(1)、蓝光芯片(2)、透明陶瓷荧光管(3)、散热片(4)和电极(5)组成；其中蓝光芯片(2)紧贴在金属导热柱(1)上，金属导热柱(1)置于荧光管的正中心,金属导热柱(1)外套上能将蓝光转换为黄光的透明陶瓷荧光管(3)；散热片(4)与金属导热柱一体成型羽翼围绕中心柱圆周排列，位于金属导热柱的正下方；电极(5)通过电连接线与蓝光芯片(2)连接，另一端同外部电源连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于远程激发技术的大功率白光LED路灯光源，其特征在于由一端带有散热片的金属导热柱(1)、蓝光芯片(2)、透明陶瓷荧光管(3)、散热片(4)和电极(5)组成；其中蓝光芯片(2)紧贴在金属导热柱(1)上，金属导热柱(1)置于荧光管的正中心,金属导热柱(1)外套上能将蓝光转换为黄光的透明陶瓷荧光管(3)；散热片(4)与金属导热柱一体成型羽翼围绕中心柱圆周排列，位于金属导热柱的正下方；电极(5)通过电连接线与蓝光芯片(2)连接，另一端同外部电源连接。2.按权利要求1所述的大功率白光LED路灯光源，其特征在于：所述金属导热柱(1)与散热片(4)一体成型；金属导热柱(1)的整体长度为100-300mm，导热柱与散热片间的长度比例为0.8～1.5；导热柱为棱数为3-8的棱面柱状，其外径为20-50mm。3.按权利要求1所述的大功率白光LED路灯光源，其特征在于散热片(4)中心为实心柱，中心实心柱尺寸与导热柱(1)相同，其散热片(4)羽翼围绕中心柱圆周排列，外径为金属导热柱(1)的3～5倍；散热片(4)的羽翼形状为鳍片状、翅状...
【专利技术属性】
技术研发人员：安秀梅，宋立业，王宇迪，张乐，陈浩，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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