采用标准件构建LED发光器件的基本架构制造技术

一种通过标准件的光发射模块、供电连接模块和支撑体系随意拼装成具有不同形状、结构、类型和功能的采用标准件构建LED发光器件的基本架构。光发射模块由芯片散热一体化的LED光源、色温调节模块和光透镜构成；供电连接模块由具有多个不同电压输出接口的电源模块、将光发射模块装配其上的光源基座、将光源基座与电源模块电连接的供电连接件和将相邻两个光源基座进行电连接的电路连接件构成；支撑体系由若干个积木式连接结构的连接块和筋骨部件构成。采用其制作的LED发光器件的导热效率提升4‑6倍，产品体积重量减少70％，成本减少60％。满足产品应用多样化，其插拔安装、维护简易，极大简化了产品的定型标准。

【技术实现步骤摘要】
采用标准件构建LED发光器件的基本架构
本技术涉及一种采用LED光源的发光部件，特别涉及一种采用以最基本且为标准件的光发射模块、供电连接模块和支撑体系通过积木拼装方式组合成不同形状、结构和用途的LED发光器件。
技术介绍
自LED光源诞生后，其衍生出来的照明产品基本是按照传统照明产品的行业标准来制造，如产品的外形、大小、输出功率、光源色温、电性等性能参数要求，即LED照明产品基本上是以1：1的形式按照传统照明产品的相关性能参数要求来生产的，由此产生成千上万个不同款式的LED照明产品。目前传统照明产品大致可划分为39个子规格种类，参见表1。表1－各种传统照明产品在上述39种类传统照明产品的架构设计下，半导体照明每个子型号可以有成千上万种不同的设计制造方案，由此导致同型号产品的外形功能同质化，但部件千差万别，造成LED照明产品复杂、多样且无统一标准。以下就LED球泡灯为例，其包含若干种规格，参见表2：表2－各种LED球泡灯的规格和相关性能参数一览表：图36中示出功率为3W的LED球泡灯对应的四款产品，按照上述传统照明产品划分，其3W的LED球泡灯应为一个子型号，但由该图可以看出，其示出了四款产品，即就外壳形状、大小尺寸、PCB、灯珠、电源、色温等方面，这四款产品都不相同，也就是说，要制造该四款LED球泡灯意味着要设计开发4×6＝24套对应的各种模具。一个3W球泡灯型号如此，其它38种类产品也同样如此。目前，国内LED照明行业约有1万5千家企业，一百多万员工，以上亿数量的各种模具，制造出几千万种规格的产品，最后仅归为39种传统功能的灯具。据相关部门统计，行业内每总投入2.54元，才能产生1元产值。近三年来，国内照明行业24家上市企业整体净利润率不到4％。国内封装规模第一的木林森，年产近5000亿颗灯珠，占全球行业总量近四分之一，产值不到行业的0.5％，实质成为卖金属、塑胶材料的企业。经360搜索球泡灯约为116万张图片，其中有七成不相同，这样，所需的不同模具的数量要开多少？可想而知，该行业的制造效率是多么低，当某种款型无市场时，又会造成多少资源(如人力、产品用料和设备投资等)的浪费。2016年，中国半导体照明行业产值5300亿元，同比增长23％，占全球市场份额21％，是全球最大的照明生产国。但行业诞生20年，没有一个正式的行业标准。造成上述状况的根本原因是：20年来行业内一直未能有效解决LED芯片的散热问题。通常LED芯片为气态闭合式层叠结构，该结构会导致芯片热量传导不畅，直接影响产品发光与寿命。LED照明产品模仿传统照明产品，其结构热阻层多，通常，热量从芯片-PCB-散热器要经八道热阻层(总热阻＝芯片+银胶+支架+锡膏+线路板+绝缘层+铝基板+导热片+散热器+空气，八道热阻层的导热系数参见以下表3)，单PCB板就有3层热阻层，热量通过PCB板后如同长江流经三峡大坝，突然被堵，水位变高，热量被堵出不去，温度自然变高。当散热不畅时，会导致LED芯片的发光效率降低、使用寿命减少。表3－各热阻层的导热系数一览表分析以上情况，一方面是不断扩大的市场，一方面是效率低下、资源严重浪费的原始生产——照明节能所带来的资源节约，还不够行业自身对资源的消耗！资源浪费触目惊心！追本溯源，该行业20年来的技术发展历程、行业的技术思想从开始就走错了方向，把自己定位于传统照明形态，颠覆者被反颠覆。由此造成芯片散热难！标准化难！同质化竞争！产业链效率低下等重大问题。2013年，国务院国发30号文，明确指出半导体照明行业重大技术问题在于解决芯片散热、模块化、标准化。这是国务院要求行业进行全面技术革命的一个明确的信号！
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种通过标准件的光发射模块、供电连接模块和支撑体系随意拼装成具有不同形状、结构、类型和功能的采用标准件构建LED发光器件的基本架构。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：本技术的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，包括光发射模块、供电连接模块和用于托持装饰该LED发光器件的支撑体系，其特征在于：所述光发射模块为至少一个，每个光发射模块由芯片散热一体化的LED光源、色温调节模块和光透镜构成，其中，色温调节模块和光透镜均以快速拆装结构固接在该LED光源上；所述供电连接模块为至少一组，每组供电连接模块由具有多个不同电压输出接口的电源模块、将至少一个所述光发射模块装配其上且内置有导通电路的光源基座、将所述光源基座与电源模块电连接的供电连接件和将相邻两个光源基座进行电连接的电路连接件构成，每组供电连接模块中至少设有一个所述的光源基座；所述支撑体系由若干个积木式连接结构的连接块和可将所有连接块采用积木式拼装方法组合成处于不同维度且为不同形状和大小的托体造型且包含连接板、筋、条、杆或围边在内的筋骨部件构成，在所述连接块和所述光源基座上设有将两者快速装配在一起且为刚性结构的快插连接件；所述LED光源、色温调节模块、光透镜、电源模块、光源基座、供电连接件、电路连接件、连接块和所述筋骨部件均为标准化部件。在所述光源基座上设有一个座接口和多个与所述电路连接件适配连接的线接口，光源基座内的所述导通电路连接于所述线接口与座接口之间；在每个线接口内设有三个电极端子，分别为正极端子、中线端子和负极端子，所有线接口的正极端子之间通过正导通线相接，所有负极端子之间通过负导通线相接，每个线接口的中线端子通过导线连接在所述座接口上的正极或负极。所述LED光源由至少一个LED芯片和承接该LED芯片的一个散热件构成，所述散热件的外形轮廓围合的空间形状为棱台形、圆台形、棱柱形或圆柱形，该散热件为导热体或者为其外表面涂敷有导热膜的承接件，所述LED芯片以面面触接的方式置于该散热件的顶面上，所述LED芯片的正负引线以与所述散热件绝缘的方式引出并形成标准化的插件插接在所述的座接口上。所述电路连接件为由具有可弯曲性能的绝缘外层、固接在该电路连接件两端的刚性接头和内置于绝缘外层里供电导线构成，所述供电导线为三根，分别为依次并列设置的正导线、过渡线和负导线，每根供电导线的两个端头分别固接在所述刚性接头上对应端的电极端子上，当正导线与过渡线短路连接时构成所述光源基座的输入供电线；当负导线与过渡线短路连接时构成所述光源基座的输出回路线；当电路连接件中的正导线、过渡线和负导线平行设置时构成多个所述光发射模块串接时的电能传输线。所述刚性接头与光源基座上的线接口之间为公母配合连接结构，其中，所述正导线、过渡线和负导线分别与所述的正极端子、中线端子和负极端子对应电连接。在所述座接口的正极与负极之间设有三个以串联结构连接的LED芯片。所述连接块为正方体、长方体、球体、棱台体或圆台体，其上设有多个处于不同平面内的快插口和至少一个弹性卡头，在两个相邻设置的连接块的快插口之间设有所述的快插连接件。所述筋骨部件包括具有一定强度且可弯曲和扭曲并起支撑作用的长条金属板，在该长条金属板上由其一端至另一端间隔设有若干个卡接孔，长条金属板的两侧为凹凸交错设置的卡接边，一侧卡接边上的凹凸结构与另一侧卡接边上的凹凸结构在长条金属板长边方向上错位相对设置，所述连接块以其上的所述弹性卡头插入所述卡接孔内的方式固定在该长条金属板的板面上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用标准件构建LED发光器件的基本架构，包括光发射模块(1)、供电连接模块(2)和用于托持装饰该LED发光器件(9)的支撑体系(3)，其特征在于：所述光发射模块(1)为至少一个，每个光发射模块(1)由芯片散热一体化的LED光源(11)、色温调节模块(15)和光透镜(16)构成，其中，色温调节模块(15)和光透镜(16)均以快速拆装结构固接在该LED光源(11)上；所述供电连接模块(2)为至少一组，每组供电连接模块(2)由具有多个不同电压输出接口的电源模块(21)、将至少一个所述光发射模块(1)装配其上且内置有导通电路的光源基座(22)、将所述光源基座(22)与电源模块(21)电连接的供电连接件(211)和将相邻两个光源基座(22)进行电连接的电路连接件(23)构成，每组供电连接模块(2)中至少设有一个所述的光源基座(22)；所述支撑体系(3)由若干个积木式连接结构的连接块(31)和可将所有连接块(31)采用积木式拼装方法组合成处于不同维度且为不同形状和大小的托体造型且包含连接板、筋、条、杆或围边在内的筋骨部件(32)构成，在所述连接块(31)和所述光源基座(22)上设有将两者快速装配在一起且为刚性结构的快插连接件(312)；所述LED光源(11)、色温调节模块(15)、光透镜(16)、电源模块(21)、光源基座(22)、供电连接件(211)、电路连接件(23)、连接块(31)和所述筋骨部件(32)均为标准化部件。...

【技术特征摘要】
1.一种采用标准件构建LED发光器件的基本架构，包括光发射模块(1)、供电连接模块(2)和用于托持装饰该LED发光器件(9)的支撑体系(3)，其特征在于：所述光发射模块(1)为至少一个，每个光发射模块(1)由芯片散热一体化的LED光源(11)、色温调节模块(15)和光透镜(16)构成，其中，色温调节模块(15)和光透镜(16)均以快速拆装结构固接在该LED光源(11)上；所述供电连接模块(2)为至少一组，每组供电连接模块(2)由具有多个不同电压输出接口的电源模块(21)、将至少一个所述光发射模块(1)装配其上且内置有导通电路的光源基座(22)、将所述光源基座(22)与电源模块(21)电连接的供电连接件(211)和将相邻两个光源基座(22)进行电连接的电路连接件(23)构成，每组供电连接模块(2)中至少设有一个所述的光源基座(22)；所述支撑体系(3)由若干个积木式连接结构的连接块(31)和可将所有连接块(31)采用积木式拼装方法组合成处于不同维度且为不同形状和大小的托体造型且包含连接板、筋、条、杆或围边在内的筋骨部件(32)构成，在所述连接块(31)和所述光源基座(22)上设有将两者快速装配在一起且为刚性结构的快插连接件(312)；所述LED光源(11)、色温调节模块(15)、光透镜(16)、电源模块(21)、光源基座(22)、供电连接件(211)、电路连接件(23)、连接块(31)和所述筋骨部件(32)均为标准化部件。2.根据权利要求1所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：在所述光源基座(22)上设有一个座接口(223)和多个与所述电路连接件(23)适配连接的线接口(224)，光源基座(22)内的所述导通电路连接于所述线接口(224)与座接口(223)之间；在每个线接口(224)内设有三个电极端子，分别为正极端子(2241)、中线端子(2242)和负极端子(2243)，所有线接口(224)的正极端子(2241)之间通过正导通线相接，所有负极端子(2243)之间通过负导通线相接，每个线接口(224)的中线端子(2242)通过导线(115)连接在所述座接口(223)上的正极或负极。3.根据权利要求2所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：所述LED光源(11)由至少一个LED芯片(111)和承接该LED芯片(111)的一个散热件(12)构成，所述散热件(12)的外形轮廓围合的空间形状为棱台形、圆台形、棱柱形或圆柱形，该散热件(12)为导热体或者为其外表面涂敷有导热膜的承接件，所述LED芯片(111)以面面触接的方式置于该散热件(12)的顶面上，所述LED芯片(111)的正负引线以与所述散热件(12)绝缘的方式引出并形成标准化的插件插接在所述的座接口(223)上。4.根据权利要求2所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：所述电路连接件(23)为由具有可弯曲性能的绝缘外层(231)、固接在该电路连接件(23)两端的刚性接头(232)和内置于绝缘外层(231)里供电导线(233)构成，所述供电导线(233)为三根，分别为依次并列设置的正导线(2331)、过渡线(2332)和负导线(2333)，每根供电导线(233)的两个端头分别固接在所述刚性接头(232)上对应端的电极端子上，当正导线(2331)与过渡线(2332)短路连接时构成所述光源基座(22)的输入供电线；当负导线(2333)与过渡线(2332)短路连接时构成所述光源基座(22)的输出回路线；当电路连接件(23)中的正导线(2331)、过渡线(2332)和负导线(2333)平行设置时构成多个所述光发射模块(1)串接时的电能传输线。5.根据权利要求4所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：所述刚性接头(232)与光源基座(22)上的线接口(224)之间为公母配合连接结构，其中，所述正导线(2331)、过渡线(2332)和负导线(2333)分别与所述的正极端子(2241)、中线端子(2242)和负极端子(2243)对应电连接。6.根据权利要求4所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：在所述座接口(223)的正极与负极之间设有三个以串联结构连接的LED芯片(111)。7.根据权利要求2所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：所述连接块(31)为正方体、长方体、球体、棱台体或圆台体，其上设有多个处于不同平面内的快插口(5)和至少一个弹性卡头(4)，在两个相邻设置的连接块(31)的快插口(5)之间设有所述的快插连接件(312)。8.根据权利要求7所述的采用标准件构建LED发光器件的基本架构，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱衡，
申请(专利权)人：湖南粤港模科实业有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43