专利名称：叠装式led灯泡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明灯泡，尤其是一种将小功率LED串联连接且采用叠装式 结构的LED灯泡。
背景技术：
半导体发光二极管，简称LED，是进入二十一世纪以来蓬勃发展的一种新光源，目 前，白光LED在用于低瓦数照明方面已显示出无与伦比的优越性与高性价比。例如2瓦以 下的小功率照明灯，采用小功率LED作为光源可以获得高达110Lm/W的整灯超高光效、5万 小时以上的超长寿命、理想的调光性能、耐频繁开关以及牢固度、可靠性极佳等突出优点， 为其他所有光源远不可及！不仅如此，小功率LED完全避开了大、中功率LED目前尚存在的 散热问题与价格很高的缺陷，经过精心设计，整灯的成本与价格亦可较低，能够为广大用户 所乐于接受。这种小功率LED灯泡，虽然用于看书、写字及需要精细操作时的照明尚显得照 度不够，但用于楼道、走廊、阳台、电视室、卫生间、储藏室/柜等等以及近距离照明的小台 灯则是性价比最高的选择，市场十分广阔！目前照明用LED灯泡多采用1W、3W的大功率LED组合而成，其中LED及其驱动电 路的价格较高，还必须加装散热器，使成本进一步升高；此外，驱动器自身的功耗亦较为显 著，使整灯光效偏低(例如专利号为CN200810030028. 4与CN200820079346. 5等专利)，以 至未能大批量推广。
发明内容本实用新型就是要克服已有LED照明产品成本偏高、体积偏大、光效偏低而不利 于推广应用的缺点，设计与生产一种光效高、寿命长、体积小且价格便宜的新型小功率LED 照明灯。本实用新型的上述目的是通过如下方案实现的1.采用功率小于0. 1W的小功率 LED多只(例如根据不同需求分别为4只-18只)串联连接，使驱动LED所需的电流减至 最小；2.采用2-3层叠装的结构方式将所有LED插装在圆形印刷电路板上，这种数层叠装 结构使LED整体结构更加紧凑，不仅有效增加了 LED的数量而增加了光通量，而且使发光 点分布立体化，有效增加了照明范围，进一步改善了照明效果；例如对于需要安装4只至12 只LED的灯泡，可采用二层LED叠装式结构将LED插装在直径为10mm至25mm的圆形印刷 电路板上，其中第一层LED排列成圆圈形；第二层LED叠装在第一层LED所排成的圆圈形 的中心部位，且第二层LED的底部与第一层的LED的顶部相接触或者高于其顶部，如图3、 图4、图5所示；对于需要安装12只至18只LED的灯泡，可采用三层LED叠装式结构将LED 插装在直径为10mm至25mm的圆形印刷电路板上，其中第一层LED排列成圆圈形且LED的 轴线出光方向与圆形印刷电路板表面的夹角在0度至90度范围内选取，一般而言，取45度 效果较好；第二层LED装插在第一层LED的圆圈内亦排列成圆圈形且叠装在第一层LED的 顶部之上，第二层LED的轴线出光方向与圆形印刷电路板表面的夹角在60度至90度范围 内选取，常取90度；第三层LED叠装在第二层LED所排成的圆圈形的中心部位，且第三层LED的底部与第二层的LED的顶部相接触或者高于其顶部，如图6、图7所示；3.采用串联 连接限流电容器的全波整流、滤波电路，使驱动电路的成本降至最低、体积减至最小、电路 的自身功耗降低到几乎为0而获得最高的光效。为使驱动电路寿命超长且自身功耗降为最 低，此驱动电路还有一独特之处是不接串联电阻，因串联电阻不仅会有功耗，更严重的是常 用的薄膜电阻经不起开关时必定产生的大浪涌电流的反复冲击，会显著降低驱动电路的寿 命。但在电容器的两端仍然需要并联极高阻值的电阻，其产生的附加功耗微乎其微，却能够 在关断电源后有效泄放电容器上的电荷，有利于提高安全性与可靠性；4.由于上述两项， 驱动电路的体积可以极小而能够放入灯头内，灯头与玻泡直接粘合，使体积为最小，成本为 最低；5.玻壳的形状结构与对应的小型白炽灯泡相同或相似，为球形玻泡、或蘑菇形玻泡、 或蜡烛形玻泡，这样既可以降低外壳的成本，又可以适应人们长期使用白炽灯泡的习惯，有 利于推广应用。考虑到各种照明效果，玻壳可采用透明/磨砂/涂白的玻泡；6.为了有利于 快速而可靠的安装，本实用新型的突出特点是在加工玻壳时留下8mm-20mm长的玻壳颈部， 安装时玻壳颈部伸入灯头内8mm至20mm，可大大增加玻壳与灯头粘接的面积而有效增强粘 接的牢固度；7.所用LED的发光颜色可以是白光而用于普通照明，也可以是红、绿、兰、黄、 橙、紫等等彩色而用于装饰等特殊照明。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型“叠装式LED灯泡”的驱动电路原理图。 图2是实施例1 “二层叠装式LED灯泡”外形结构示意图。 二层叠装式LED灯泡”的内部结构示意图。 二层叠装式LED灯泡”内部的LED叠装结构示意图的仰视图；图
图3为实施例1 图4是实施例1 5为其正视图。 图6是实施例2
层叠装式LED灯泡”内部的LED叠装结构示意图的仰视图；图
7为其正视图。 图中1.灯头；2.玻泡；3.小功率LED ；4.安装LED的电路板；5.驱动电路6.玻泡 颈部；7.灯头与玻泡颈部之间的粘接胶。
具体实施方式本实用新型的实施例1是一种二层叠装式LED灯泡，额定输入电压为220V、50Hz， 玻泡为直径45mm的透明球泡，图2、图3为其结构示意图。采用11颗额定电流为20mA的功 率小于0. Iff的小功率白光LED串联连接且分二层插装在直径为20mm的印刷电路板上，其 中第一层LED排列成圆圈形；第二层LED叠装在第一层LED所排成的圆圈形的中心部位，且 第二层LED的底部与第一层的LED的顶部相接触或者高于其顶部，如图4、图5所示；驱动 电路安放于灯头内，
图1是其电路原理图，其中限流电容器的容量为220nF至330nF，耐压 高于600V ；玻泡为直径45mm的球形透明玻泡，玻泡颈部长度为15mm，伸入灯头内用粘接胶 与灯头直接粘接；灯头为E27标准灯头；灯泡总高度为75mm;此小型LED灯泡的实际功率为 0. 6W，输出光通量45Lm，光效为75Lm/W，是难得的小功率高光效照明灯。用其代替宾馆大量 使用的筒灯中的7W节能灯可节电90% ！且寿命达10万小时以上！[0013] 实施例2为一种三层叠装式LED灯泡，额定输入电压为220V、50Hz，玻泡为直径 45mm的透明球泡。采用17颗额定电流为20mA的功率小于0. Iff的小功率白光LED串联连 接且分三层插装在直径为20. 5mm的印刷电路板上，其中第一层LED排列成圆圈形且LED的 轴线出光方向与圆形印刷电路板表面的夹角为30度；第二层LED装插在第一层LED的圆圈 内亦排列成圆圈形且叠装在第一层LED的顶部之上，第二层LED的轴线出光方向与圆形印 刷电路板表面的夹角为90度；第三层LED叠装在第二层LED所排成的圆圈形的中心部位， 且第三层LED的底部与第二层的LED的顶部相接触，如图6、图7所示。此种LED灯泡的实 际功率为0. 8W，输出光通量65Lm，光效为80Lm/W。其他与实施例1相同。
权利要求一种叠装式LED灯泡，由光源LED、驱动电路、玻泡及灯头构成，其特征是其中的光源由功率小于0.1W的小功率LED串联而成且采用2层至3层叠装的结构方式将所有LED插装在圆形印刷电路板上；其中的驱动电路为具有限流电容器的全波整流、滤波电路，且安放入灯头内；其中的玻泡为球形玻泡、或蘑菇形玻泡、或蜡烛形玻泡，且玻泡的颈部伸入灯头内8mm至20mm，并与灯头直接粘接。
2.如权利要求1所述的一种叠装式LED灯泡，其特征为其中的LED为4颗至12颗功 率小于0. 1w的小功率LED串联连接且采用2层叠装的结构将所有LED插装在直径为10mm 至25mm的圆形印刷电路板上，其中第一层LED排列成圆圈形；第二层LED叠装在第一层LED 所排成的圆圈形的中心部位，且第二层LED的底部与第一层的LED的顶部相接触或者高于 其顶部。
3.如权利要求1所述的一种叠装式LED灯泡，其特征为其中的LED为12颗至18颗功 率小于0. Iw的小功率LED串联连接且采用3层叠装的结构将所有LED插装在直径为15mm 至25mm的圆形印刷电路板上，其中第一层LED排列成圆圈形且LED的轴线出光方向与圆形 印刷电路板表面的夹角为0度至90度；第二层LED装插在第一层LED的圆圈内亦排列成圆 圈形且叠装在第一层LED的顶部之上，第二层LED的轴线出光方向与圆形印刷电路板表面 的夹角为60度至90度；第三层LED叠装在第二层LED所排成的圆圈形的中心部位，且第三 层LED的底部与第二层LED的顶部相接触或者高于其顶部。
专利摘要一种叠装式LED灯泡，由光源LED、驱动电路、玻泡及灯头构成，其特征是其中的光源由功率小于0.1W的小功率LED串联而成且采用2层至3层叠装的结构方式将所有LED插装在圆形印刷电路板上；其中的驱动电路为具有限流电容器的全波整流、滤波电路，且安放入灯头内；其中的玻泡的颈部伸入灯头内8mm至20mm，并与灯头直接粘接。本实用新型与同类产品相比具有安装方便、成本低、光效高且光照范围大等优点，可用于室内筒灯与楼道、走廊、厨房、卫生间等处的照明灯，节能效果十分显著。
文档编号F21Y101/02GK201561304SQ200920235559
公开日2010年8月25日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者李先栗, 李博 申请人:李博