一种免焊接全插拔式LED光源及其安装方法、与免焊接全插拔式LED光源安装配合的连接灯头技术

本发明专利技术公开了一种免焊接全插拔式LED光源，由灯珠、固定圈灯罩、散热器、灯脚组成，灯珠包括一灯珠透镜、LED芯片、固定灯座、正负极引脚和LED支架，固定灯座和正负极引脚设置于固定圈灯罩内，灯珠透镜凸出于固定圈灯罩外。散热器与固定圈灯罩采用螺纹连接或卡扣的连接方式代替以往的焊接方式，灯脚与LED引脚采用全插拔式来实现二者的接触，也省去了以往二者的焊接方式。该LED灯源体积小，最大部件散热器的最大外径只有15mm，灯珠的额定电流为300mA,额定电压为3.2V-3.6V，灯珠亮度大于100流明（LM），LED光源亮度足。另外，本发明专利技术还涉及该LED光源的安装方法、与该LED光源安装配合的连接灯头。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种LED光源，尤其涉及一种亮度足、结构简单的免焊接全插拔式LED光源；另外还涉及该LED光源的安装方法、与该LED光源安装配合的连接灯头。
技术介绍
随着LED技术日新月异的发展，LED路灯、投射灯等装置向大功率、紧凑化、轻量化发展。大功率LED产品及器件在应用过程中，散热、静电防护、焊接等因素对其特性有着很大影响，需要引起应用端客户的高度重视。由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制，LED的光电转换效率还有待提高，尤其是大功率LED，因其功率较高，大约有60%以上的电能将变成热能释放(随着半导体技术的发展，光电转换效率会逐渐提高)，这就要求终端客户在应用大功率LED产品的时候，要做好散热工作，以确保大功率LED产品正常工作。大功率LED灯在单位体积内所产生的热量增加很快，因此对LED元器件进行热控制是其向前发展的重要问题。与此同时，有效的散热面积却相对减少，由于LED元件的可靠性与温度成反比，设备的故障率随LED元器件温度升高而成指数关系增长，因此应严格控制LED元器件温度，从而解决因散热不足引起的LED光衰问题；因此可靠的散热技术成了研究的重点课题。而现有一般采用的散热方式为自然对流散热、强风冷却、热管散热，以及其它散热方式，从成本和应用方面比较自然对流散热造价最低，应用最广；强风冷却价格中等，应用范围不广；热管散热成本太高，技术不够完善， 应用范围狭窄。在大功率的LED应用中对于LED的散热尤为重要，采用传统结构的自然对流散热方法根本无法解决这一难题，而且传统的大功率LED产品在制造过程中采用焊接的方式对 LED的性能有着很大的影响，对LED造成很大的冲击，更未能利用此自然对流散热的方法实现在小型化的大功率LED光源上；只有制作新型结构的散热装置，才能使其散热效果大大增强，也将改变传统的散热方法使LED散热可靠性数倍提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、节能、散热热阻极小、环保型及小型化的免焊接全插拔式LED光源结构。本专利技术解决现有大功率LED光源散热的技术方案是一种免焊接全插拔式LED光源，由灯珠、固定灯珠的固定圈灯罩、与固定圈灯罩安装固定的散热器、与灯珠连接的一对正负极灯脚组成，灯珠包括一灯珠透镜、灯珠透镜内设置的 LED芯片、固定灯珠透镜的固定灯座、灯座引出有与LED芯片连接正负极引脚和灯座底部设有LED支架，前述的固定灯座和LED正负极引脚设置于固定圈灯罩内，灯珠透镜凸出于固定圈灯罩外。所述散热器由一体的上下两部分组成，上部由对称的两洞体和位于两洞体侧部之间设置的散热片组成，下部由比上部散热片尺寸小的散热片体组成，散热器的上部外径尺寸不大于15mm，整个散热器的中心部分为实心圆柱状。洞体的洞槽由与洞槽形状尺寸相匹配的绝缘塑料胶套填塞，绝缘塑料胶套的底部设有防止绝缘塑料胶套凸出洞槽的卡口， 正负极灯脚各自穿过并固定于对应的绝缘塑料胶套并与对应的LED引脚接触，灯脚端头设有与LED引脚接触并具有弹性的连接端子。散热器的下部镶入固定圈灯罩内以螺纹连接方式或卡扣方式令散热器与固定灯罩安装固定，散热片体的一端端面与灯珠的LED支架平整接触，灯脚的连接端子与对应的LED引脚紧密贴紧接触。与外部灯座接触安装的两灯脚可为相同形状或不同形状，即两灯脚都为圆柱体或方形体等形状；也可以是一只灯脚为圆柱体，另一只灯脚为方形体，当然两灯脚的形状也可以采用其他不同的形状。前述灯珠的额定电流小于为500mA，额定电压为3. 2V-3. 6V，灯珠亮度大于100流明(LM)。散热器与传统采用的自然风冷却式的散热器的比较具有导热效率高、导热速度快、重量轻、体积小等许多优势。本专利技术的LED光源的新型结构配合其独特的扇洞型散热器，与传统的大功率LED光源的自然风散热结构相比，大大减少了散热器的体积，但却增加了散热面积，这就大大降低了 LED路灯、投射灯等的制造成本，为LED光源散热器的结构改进做出了实质性改变，令大功率的LED光源向小型化、集成化方向发展。另外，该LED光源的不采用焊接的方式连接灯脚和LED引脚，这就消除了因焊接而对LED造成冲击，避免了对LED性能的影响和导致LED的光衰加快；而且LED的额定电流和额定电压较少，只需灯脚也LED引脚便能实现稳定通电， 不需如其他大功率LED光源等需要把灯脚和LED引脚牢固连接，这就方便的本专利技术LED光源的结构简单化的设计；在此额定电流和额定电压下，LED能实现一次性配光，不需加设透镜来照明，减少了 LED照明光的损失，LED的亮度大于100LM，亮度足。作为对前述技术方案的进一步设计凸出有灯珠透镜的固定圈灯罩一端的端面为具有反光效用的凹陷圆弧面；或者是凸出有灯珠透镜的固定圈灯罩一端的端面为具有反光效用的拱形或半圆形圆弧面。作为对前述技术方案的更进一步设计前述灯珠透镜的形状为半圆球形。或者是灯珠透镜由不同尺寸大小的上杯罩和下杯罩两部分组成一酒杯形状，两杯罩的杯口设置方向相反，两杯罩的杯肚为凹弧形，上杯罩的大部分和下杯罩均凸出固定圈灯罩外；上杯罩杯口直径为5. 5mm、高度为1. 7mm,连接两杯罩的杯颈直径为3mm，下杯罩杯口直径为 4. 6mm、高度为1.8mm。灯珠透镜可防止眩光的产生，造成眩光的原因是因为在视野中某一局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化，由于眩光会引起视觉疲劳，所以如何防止眩光且同时不减弱LED的光度也是LED发展中一个亟待解决的问题；由于LED在不同的空间角度光强相差很多，越靠向LED中心线，其光度越强。以下简要描述一下酒杯型灯珠透镜防眩光的原理灯珠透镜采用独特的弧形酒杯形状且灯珠透镜分有上下杯罩两部分，上杯罩的杯口、高度、弧形直径均大于下杯罩，且上下杯罩的设置方向相反；这就利用了光的折射原理，靠近LED中心线较强的光线从杯颈折射回LED再折射回杯颈，直到折射至上杯罩，光线从上杯罩射出；也有部分光线折射至下杯罩的外弧面，再折射回上杯罩，从上杯罩射出。这就把靠近集中在LED中心线的光线分散折射在上杯罩，从上杯罩出射出光线，这样就形成了分散较强集中光线的效果，达到了防止眩光的目的。同样，灯珠透镜采用半圆球形也能防止眩光的产生。作为对前述技术方案的再进一步设计前述的绝缘塑料胶套由两个独立分开的对称扇形填塞体组成，卡口为扇形填塞体底部各自带有的圆弧卡口，灯脚各自穿过对应的扇形填塞体；所述灯脚端头的连接端子为与灯脚一体的八字形卡片，八字形卡片凸出绝缘塑料胶套外，LED引脚插入卡片内并由卡片卡紧。或者是绝缘塑料胶套为一体式结构，绝缘塑料胶套由对称的扇形填塞体和连接于两扇形填塞体之间的卡环组成，灯脚各自穿过对应的绝缘塑料胶套；所述灯脚端头的连接端子为一卡紧LED引脚的接触铜片，接触铜片设于绝缘塑料胶套内，接触铜片设有容许LED引脚插入接触铜片内的卡槽，卡槽的槽径小于LED弓丨脚的直径；接触铜片的外径大于灯脚的外径。八字形卡片位于灯脚末端的两侧，不但能卡紧LED引脚，同时也能防止LED引脚对灯脚产生作用力时把灯脚的卡片推入绝缘塑料胶套内。而接触铜片的外径大于灯脚的外径，即绝缘塑料胶套容纳接触铜片和灯脚的通槽呈阶梯状，也能防止LED引脚对接触铜片产生作用力时令灯脚在绝缘塑料胶套内产生位移。另外，灯脚可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．．一种免焊接全插拔式ＬＥＤ光源，由灯珠（１）、固定灯珠的固定圈灯罩（２）、与固定圈灯罩安装固定的散热器（３）、与灯珠连接的一对正负极灯脚（５）组成，灯珠包括一灯珠透镜（７）、灯珠透镜内设置的ＬＥＤ芯片、固定灯珠透镜的固定灯座（８）、灯座引出有与ＬＥＤ芯片连接正负极引脚（１０）和灯座底部设有ＬＥＤ支架（９），其特征在于：所述的固定灯座和ＬＥＤ正负极引脚设置于固定圈灯罩内，灯珠透镜凸出于固定圈灯罩外；所述散热器由一体的上下两部分组成，上部由对称的两洞体（１４）和位于两洞体侧部之间设置的散热片（１１）组成，下部由比上部散热片尺寸小的散热片体组成，散热器的上部外径尺寸不大于１５ｍｍ，整个散热器的中心部分为实心圆柱状；洞体的洞槽由与洞槽形状尺寸相匹配的绝缘塑料胶套（４）填塞，绝缘塑料胶套的底部设有防止绝缘塑料胶套凸出洞槽的卡口（６），正负极灯脚各自穿过并固定于对应的绝缘塑料胶套并与对应的ＬＥＤ引脚接触，灯脚端头设有与ＬＥＤ引脚接触并具有弹性的连接端子（１７）；散热器的下部镶入固定圈灯罩内以螺纹连接方式或卡扣方式令散热器与固定灯罩安装固定，散热片体的一端端面与灯珠的ＬＥＤ支架平整接触，灯脚的连接端子（１７）与对应的ＬＥＤ引脚紧密贴紧接触；所述灯珠的额定电流小于为５００ｍＡ；与外部灯座接触安装的两灯脚可为相同形状或不同形状。...

【技术特征摘要】
1.. 一种免焊接全插拔式LED光源，由灯珠(1)、固定灯珠的固定圈灯罩(2)、与固定圈灯罩安装固定的散热器(3)、与灯珠连接的一对正负极灯脚(5)组成，灯珠包括一灯珠透镜 (7)、灯珠透镜内设置的LED芯片、固定灯珠透镜的固定灯座(8)、灯座引出有与LED芯片连接正负极引脚(10)和灯座底部设有LED支架(9)，其特征在于所述的固定灯座和LED正负极引脚设置于固定圈灯罩内，灯珠透镜凸出于固定圈灯罩外；所述散热器由一体的上下两部分组成，上部由对称的两洞体(14)和位于两洞体侧部之间设置的散热片(11)组成，下部由比上部散热片尺寸小的散热片体组成，散热器的上部外径尺寸不大于15mm，整个散热器的中心部分为实心圆柱状；洞体的洞槽由与洞槽形状尺寸相匹配的绝缘塑料胶套(4)填塞，绝缘塑料胶套的底部设有防止绝缘塑料胶套凸出洞槽的卡口(6)，正负极灯脚各自穿过并固定于对应的绝缘塑料胶套并与对应的LED引脚接触，灯脚端头设有与LED引脚接触并具有弹性的连接端子(17);散热器的下部镶入固定圈灯罩内以螺纹连接方式或卡扣方式令散热器与固定灯罩安装固定，散热片体的一端端面与灯珠的LED支架平整接触，灯脚的连接端子(17)与对应的LED引脚紧密贴紧接触；所述灯珠的额定电流小于为500mA ；与外部灯座接触安装的两灯脚可为相同形状或不同形状。2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于凸出有灯珠透镜的固定圈灯罩一端的端面为具有反光效用的凹陷圆弧面；或者是凸出有灯珠透镜的固定圈灯罩一端的端面为具有反光效用的拱形或半圆形圆弧面；或者是所述灯珠透镜的形状为半圆球形。3.根据权利要求1或2所述的LED光源，其特征在于所述灯珠透镜由不同尺寸大小的上杯罩(21)和下杯罩(22)两部分组成一酒杯形状，两杯罩的杯口设置方向相反，两杯罩的杯肚为凹弧形，上杯罩的大部分和下杯罩均凸出固定圈灯罩外；上杯罩杯口直径为5. 5mm、 高度为1. 7mm,连接两杯罩的杯颈直径为3mm，下杯罩杯口直径为4. 6mm、高度为1. 8mm。4.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于所述的绝缘塑料胶套由两个独立分开的对称扇形填塞体组成，卡口为扇形填塞体底部各自带有的圆弧卡口，灯脚各自穿过对应的扇形填塞体；所述灯脚端头的连接端子为与灯脚一体的八字形卡片，八字形卡片凸出绝缘塑料胶套外，LED引脚插入卡片内并由卡片卡紧。5.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于所述的绝缘塑料胶套为一体式结构， 绝缘塑料胶套由对称的扇形填塞体和连接于两扇形填塞体之间的卡环组成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，
申请(专利权)人：广东聚科照明股份有限公司，
类型：发明
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