集成到紧凑型荧光灯中的ＬＥＤ的热学管理制造技术

一种光源组件，包括具有冷点温度并辐射白光的低压荧光放电管装置和辐射红光的至少一个发光二极管。工作回路向放电管装置和发光二极管供应电流。外玻壳至少包围放电管装置并提供由放电管装置发出的光和由发光二极管发出的光的混合物导致的大致均质的光。基座至少将外玻壳中的放电管装置机械地且电气地连接到灯座上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种紧凑型荧光灯组件，且更特别地，涉及到一种集成LED的紧凑型 荧光灯组件。
技术介绍
对紧凑型荧光灯(CFL)的低显色性的现有技术解决方案集中于光学特性、荧光 粉、CRI等。尽管存在全光谱荧光灯，但这些灯具有较低的每瓦流明(LPW)，较差的颜色和流 明保持性，或较低的红色显色性。因此，与白炽灯或自然太阳光相比，当由常规CFL照明时， 包含红色的颜色似乎明显不同。例如，对于常规的CFL光源，某些颜色缺少鲜艳的、很明显 的红色。市场上有使用荧光粉来解决所需显色性问题的CFL。不幸的是，荧光粉解决方案对于增强颜色质量是不够的，因为放电会使这些灯的 荧光粉和流明保持性以及色彩稳定性劣化，不满足用户需求。向CFL提供的白光中添加一小部分(约由CFL所产生的白光的5-10%)由基于发 光二极管(LED)的光源产生的红光是增强红色显色性的另一种方案。另一方面，由于目前可用的高效红色LED是温度敏感的，通过LED加入红色会遇 到问题。随着升高的环境温度，LED的流明输出显著降低。例如，加热至80°C时，LED的效 率和流明输出下降至在25°C下测量值的大约一半。不幸的是，低压荧光放电管即CFL的工 作温度为大约80-110°C，而周围的部件(如外灯泡和镇流器)由热传导和对流加热到大约 60-70°C。因此，LED必须与CFL热学上隔离，且由LED产生的热(约1_3瓦)必须被消散， 以便最大化LED的效率和流明输出。因此，存在着对一种灯组件的需求，其提供与CFL光源结合的LED光源的光混合和 热学管理解决方案，以便以期望的使用寿命改善光质量和显色性。专利技术内容—种光源组件，包括辐射白光的低压荧光放电管装置和辐射与白色光混杂的红光 的至少一个LED，且该组件有效地解决了热学管理特性的问题，从而提高了 LED的效率和流 明输出。该组件还包括基座，该基座包括金属部分，该金属部分至少将放电管装置机械地 且电气地连接到灯座上。在一个实施例中，该发光二极管设置在基座中，并且由LED 二极管辐射的光通过 至少一个光导被导向外玻壳中的放电管装置的附近。在另一实施例中，热沉将由LED产生的热消散。LED优选地接触热沉，且热沉接触 基座的金属部分，以有效地传送来自LED的热。在另一实施例中，LED设置在灯座中。LED光通过伸过基座的光导组件被导向放电 管装置的附近。本公开的一个主要好处涉及与CFL光源有关的改善的显色性。本公开的另一个优点在于改善的热学管理。又另一个好处与集成LED的CFL的改善的集成度有关。由对以下详细说明的阅读和理解，本公开的又其它的好处和优点将变得明显。附图说明图1是根据本公开的一个方面的集成LED的荧光灯组件的示意图。图2是图1的局部放大图。图3是图1的局部放大图。图4是为便于说明，去除选定部分的集成LED的荧光灯组件的透视图。图5是LED位于荧光灯的基座部分中的放大视图。图6是LED位于基座部分中的进一步放大视图。图7是去除选定部分的集成LED的荧光灯组件的另一实施例的正视图图8是根据本公开的另一个方面的集成LED的荧光灯组件的示意图。图9是图8的局部放大图。具体实施例方式现在参见附图，其中贯穿若干视图相似的数字代表相似的零件，图1-3图示了是 根据本公开的一个方面的集成LED的紧凑型荧光灯(“CFL”)组件10。该组件通常包括低 压荧光放电灯装置12，该装置包括附接到典型地由塑料形成的外壳或壳体16上的至少一 个低压放电管14。在所描绘的实施例中，CFL组件包括两个通常为U形的低压放电管14， 每个放电管均辐射白光(3000K-4000K，480-12001m)。当然，将会意识到，可以使用其它荧光 灯装置如具有伸长的路径的螺旋形放电管，并且以本领域通常众所周知的方式使用，如本 文描述的其它实施例中将会明显可见的那样。该放电管装置12和壳体16可以组装在一起 形成单一的元件。在此图示的实施例中，玻壳如玻璃壳或外灯泡20包围荧光放电灯装置12，但是， 将会意识到，在本公开的所有意向最终用途中，外玻壳并不存在。外玻壳优选由光导材料， 如玻璃或光透射塑料材料制成。外玻壳20包围物理容量22，该容量例如可排空或供给气体 填充物。如图所示，外玻壳通过塑料卡圈30固定在壳体16上，尽管设想了用来将外玻壳附 接到壳体上的备选方式。卡圈又附接到壳体16的第一尾段32上并从壳体向外延伸以限定 环形空间34从而在其中容纳外玻壳的开口端部36。外玻壳固定地紧固在塑料壳体和卡圈 上。壳体16的第二开口尾段40附接到传导性金属基座42上，该基座显示为呈传统的爱迪 生式螺丝灯座的形式。该基座用于机械夹持的目的，并用作到相关灯安装件或灯座(未示 出)的电气连接。灯电子器件如电子镇流器50优选地位于图1-3的实施例的壳体16内。众所周知， 镇流器50供应必需的功率电子器件、电源和电路条件(电压、电流和波形)以驱动荧光放 电管14或向其提供动力。此外，在镇流器50和壳体之间可以安置热反射体/绝缘体(未 示出)。热反射器将镇流器的热敏电子部件与由低压放电灯产生的热量屏蔽开，并从而延长 了灯的使用寿命。再参见图2，至少一个发光二极管(“LED”)光源60通过和基座的壁接触的支承件62安装在基座42上。在此特定情况下，支承件62优选为导热材料，如金属，以便高效且有效 地将热量从LED光源传输到周围环境。LED 60优选为红光发射LED (620_650nm，25_601m)。 伸长的光导70安装成和LED的发光表面成光连通。在所描绘的实施例中，支承件62包括用 于容纳LED的第一部分或臂64和用于支承该至少一个光导70的第二部分或隔开的臂66。 支承件位于基座中，并和基座的内表面72及壳体16的第二尾段40接合，从而将支承件轴 向地定位在灯组件中。支承件的第二部分66从螺纹基座轴向向外延伸并进入该壳体。以 此方式，光导70被支承在轴向隔开的位置，从而当其伸进玻壳时，沿光导的一端有利地提 供多个支承点。如之前所指出，辐射红光的高效LED对温度敏感。因此，控制LED的温度是LED系 统的最佳性能的一个重要方面。通常，环境越冷，来自LED的光输出就越高。较高的温度通 常会降低光输出。在更温暖的环境和更高的电流下，LED半导元件的温度升高。对于恒定 的电流LED的光输出作为其结温的函数而变化。较高的环境温度导致较高的结温，这会增 加LED结点元件(junction element)的退化率，有可能导致LED的光输出在长时期内比在 低温下以更快的速度不可逆转地降低。将LED定位在隔热且相对小的空间如基座42中，将 可能导致在迅速升高的结温和次优的性能。然而，通过将LED 60安装在和基座42成物理 接触的支承件62上，可通过热传导有利地将热从LED去除。参见图3，由LED 60辐射的红光通过伸长的光导70向外灯泡20中的放电管装置 引导。光导纵向地从LED伸入外灯泡20的容积22内，光导的轴线大致平行于组件10的轴 线。在所描绘的实施例中，光导通常为圆柱状，尽管设想了备选形状。光耦合材料(如硅凝 胶)位于LED和光导之间，以有效地将从LED发出的光耦联至光导，以传输到容积22中。设 置在壳体16和基座42内的光导的第一段80包括杯状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明组件，包括：辐射光的低压放电灯；发光的至少一个发光二极管（ＬＥＤ）；从所述ＬＥＤ接收光并将ＬＥＤ光与放电灯光混合的光导；用来至少向所述放电灯供电的工作回路；用来至少将所述放电灯机械和电气地连接到相关灯座上的金属基座；且所述至少一个ＬＥＤ与该基座成热传导关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L巴拉什，I马罗斯，A阿戈德，J菲勒，J奥尔班，G施米德特，IP巴克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]