一种三相交流驱动的ACCOB光源模组及其封装方法与流程

本发明专利涉及cobled光源，尤其涉及一种可以直接三相380v交流电工作的高度集成的cobled光源模组及其封装方法，填补了三相用电led照明的空白。

背景技术：

通常我们使用的照明灯都是单相ac220v，而工业用电是三相三线或四线制ac380v，这是因为三相交流电比单相交流电有很多优越性。在配电传送方面，采用三相制ac380v，在相同输出功率的条件下，电流小，可采用较小的线径，比单相输电节约输电线用25％的线材。在用电方面，三相电动机比单相电动机结构简单，价格便宜，扭力大；因此，三相交流电得到了广泛的应用。工业用电除了三相电主要的电动机，电热器等外，照明也占用电有很大的比例，这需要从三相火线中抽出一相与零线组合，用于ac220v照明，这样，从整个电网来讲，会造成三相负载不平衡，致使中线产生电流，也就产生电能的损耗，同时影响电动机，变压器的正常运行，甚至跳闸。国家标准《gb/t15543-2008电能质量三相电压不平衡》的规定，电网正常运行时，负序电压不平衡不超过2％，短时不的超过4％。

造成配电网三相不平衡的原因有三：首先是三相负荷的不合理分配。我国的大多数电路都是动力和照明混为一体的，存在单相用电，造成三相不平衡在所难免。其次是用电负荷的不断变化，用电照明的增加，临时用电和季节性用电的不稳定性，这样在总量上和时间上的不确定和不集中性使得用电的负荷的不平衡，很多的装表接电的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念，因此在接电的时候并没有注意到要控制三相负荷平衡，只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表，这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地通过三相电的分配电荷平衡之外几乎没有什么行之有效的解决办法。另，在现实中，大多电动机都是采用三相三线制，没有零线，如果需要增加照明，市面能接380v的灯几乎是没有，这就需要增加零线，直接增加了线路成本，也十分不方便，同时也会造成电路的三相不平衡，也有介绍采用3个220v灯用星形接法去实现。

基于上述的技术缺陷，就有技术创新的研究，如中国专利号201510001736.5，名称为“一种三相无电解电容led电源的拓扑电路及其控制方法”，就是采用三相电通过开关电源方式驱动led光源，但线路很复杂，成本高，没有看到应用于现实。又如申请号201610424060.5，名称为“一种使用三相交流电源为led照明灯具供电的装置”，提到了用三相电的电源来驱动led照明，公开了包括整流桥单元，限流元件，发光单元，披露了公知的方框图，原理图，很遗憾的是公开不充分，没有具体实施的内容。

技术实现要素：

基于上述的技术缺陷，研究开发一种高度集成一体的三相交流驱动的accob光源模组，应用于实际需要中，无需要外加电源，直接三相380v电，解决单相照明引起三相电不平衡问题，并且功率因素高，还可解决ac220vcob光源现有存在的频闪，谐波高等问题。

实施一种三相交流驱动的accob光源模组，其特征在于accob光源本体由陶瓷基板、印制电路和led芯片、恒流二极管芯片和整流二极管芯片组成光源模组；

所述光源模组在于陶瓷基板上印刷焊盘电路，将led芯片、整流二极管、恒流二极管，通过半导体键合金线绑定在陶瓷线路板上，然后围坝，将硅胶荧光粉涂敷在led芯片上，构成accob光源模组；

所述光源模组的电路部分，采用三相驱动的光源，于陶瓷基板上设一个发光面，并在陶瓷基板的一端面设置三个三相输入端口abc；其线路四周设置多个整流二极管位置，以及多个恒流二极管并联的位置，中间为led芯片位置。

所述光源模组的整流二极管、恒流二极管，以及led全部采用裸芯片，通过半导体元件封装焊接在陶瓷基板的线路上，构成一个发光面的cob光源；其发光源面可为园形、方形或其它几何形状。

所述的整流二极管为六个，恒流二极管至少一个以上。

所述光源模组电路部分采用三相三线制，通过6个整流二极管三相桥式整流，将三相为相位差120°频率50/60hz的交流电转换成300hz的直流电，供led芯片发光，解决了ac220v光源现有存在的频闪问题；本发明采用2组恒流二极管串联加上多个led的串联，提高耐压值和抗浪涌能力，有效防止外部电压波动对led芯片的影响。

一种三相交流驱动的accob光源模组封装方法，其特征在于accob光源模组封装方法如下：

第一步，物料，采用陶瓷基板设计线路，通过后续焊线的跳线方式形成完整线路；

第二步，采用倒装led芯片，将led芯片通过固晶设备，将锡膏粘接led芯片，然后通过回流炉250℃度焊接，使led芯片底部的正负极与陶瓷基板的线路线路相连；

第三步，通过固晶设备将恒流二极管芯片，整流二极管芯片，采用银浆固晶于陶瓷板线路上，烤箱170℃加热，完成芯片底部负极的焊接；而芯片表面的正极，则采用超声波焊线机，打金线于芯片表面的正极与陶瓷线路板上，形成功能线路；

第四步，采用围坝胶在陶瓷基板的印刷电路边缘绕行一圈并密封；将荧光粉和硅胶的混合物敷设在led芯片上，使蓝光led激发荧光粉发出白光，加热至170℃固化成型，构成accob光源模组。

有益效果

本发明的一种三相交流驱动的led光源模组，尤其是可以直接三相ac380v条件下使用的照明用cob(chiponboard)光源。该光源采用陶瓷基板，比采用铝基板，导热系数高，耐压安全性能好。内置了整流二极管芯片和恒流二极管芯片，无需要增加外置电源可以直接三相电点亮，也可以在二相ac380v点亮。装上散热外壳，就可以组成led照明产品。采用三相ac380v照明，线性驱动，成本低，功率因素高，几乎解决了现有单相ac220v驱动照明存在的所有缺陷(造成三相电网的不平衡，ac220v驱动采用开关电源方式，线路复杂，成本高；低端的，存在电磁干扰，功率因素低，寿命短等问题。采用ac220v线性驱动方式，存在100hz的频闪，谐波高等问题)。特别适合大功率照明使用，可应用于城市广场、大型超级市场、大型商场和码头，以及植物生长照明等场所，可极大的降低成本。

附图说明

图1为本发明一种三相交流驱动的accob光源模组及其封装方法的免驱动accob光源模组结构示意图；

图2为本发明一种三相交流驱动的accob光源模组及其封装方法的电路原理图；

图3为公知的单相ac220v电压波形示意图；

图4为公知的单相ac220v电压整流后波形示意图；

图5为本发明的三相ac380v电压波形示意图；

图6为本发明的三相ac380v电压整流后波形示意图；

图7为工厂常规照明采用的三相四线照明用电示意图；

图8为采用本发明实际应用的三相三线结构示意图；

图9为本发明的核心元件恒流二极管的伏安特性示意图。

附图编号及名称说明：1、本体；2、陶瓷基板；3、电路，31、led芯片，32、整流二极管，33、恒流二极管；4、覆银线路；5、焊盘；501、a，502、b；503、c；6、围坝胶；7、硅胶荧光粉；8、金线。

具体实施方式

下面以具体实施例来，一种三相交流驱动的accob光源模组及其封装方法作进一步描述：

如图1至图9，实施一种三相交流驱动的accob光源模组，其特征在于accob光源本体1由陶瓷基板2、电路3和led芯片31组成光源模组；光源模组在于陶瓷基板2上印刷焊盘电路3，将led芯片31、整流二极管32、恒流二极管33，通过半导体键合金线绑定在陶瓷线路2板上，然后围坝，将硅胶荧光粉7涂敷在led芯片上，构成accob光源模组；光源模组的电路部分，采用三相驱动的光源，于陶瓷基板2上设一个发光面，并在陶瓷基板的一端面设置三个三相输入端口a501、b502、503、c；其四周设置多个整流二极管32位置，以及多个恒流二极管33并联的位置，中间为led芯片31位置。光源模组的整流二极管32、恒流二极管33，以及led全部采用裸芯片，通过半导体元件封装焊接在陶瓷基板2的线路上，构成一个面的发光源；其发光源模组为园形或方形或其它几何形状。整流二极管32为六个，恒流二极管33至少一个以上。光源模组电路部分采用三相三线制，通过整流二极管桥式整流，将50/60hz交流电转换成300hz的直流电，供led芯片发光，解决了ac220v光源现有存在的频闪问题；采用两组恒流二极管串联，提高耐压值和抗浪涌能力，有效防止电压波动对led芯片的影响。

一种三相交流驱动的accob光源模组封装方法，其特征在于accob光源模组封装方法如下：

第一步，物料，采用陶瓷基板设计线路，通过后续焊线的跳线方式形成完整线路；

第二步，采用倒装led芯片，将led芯片通过固晶设备，将锡膏粘接led芯片，然后通过回流炉250℃度焊接，使led芯片底部的正负极与陶瓷基板的线路线路相连；

第三步，通过固晶设备将恒流二极管芯片，整流二极管芯片，采用银浆固晶于陶瓷板线路上，烤箱170℃加热，完成芯片底部负极的焊接；而芯片表面的正极，则采用超声波焊线机，打金线于芯片表面的正极与陶瓷线路板上，形成功能线路；

第四步，采用围坝胶在陶瓷基板的印刷电路边缘绕行一圈并密封；将荧光粉和硅胶的混合物敷设在led芯片上，使蓝光led激发荧光粉发出白光，加热至170℃固化成型，构成accob光源模组。

从单相ac220v图3和图4来看，图3单相交流电经过整流后的输出电压具有上升与下降的波浪形，电压不稳定，存在过零电压，见图4，使得accob会有100hz的频闪。

图5和图6，图5是三相ac380v电压显示出波形的特性；经三相整流后波形，见图6，没有了零电压，三相相位相差120°的电压整流叠加后，输出电压波形基本平整，这样消除了accob频闪问题(通过图3，图4，图5，图6比较，可以看到，三相380v整流后，电压的波纹小了很多，解决了单相ac220v驱动，频闪的问题)。

图7是工厂常规照明采用的三相四线照明结构示意图，三相abc四线n，如果led数量和功率的不同，必然造成三相电不平衡，电网的损耗，严重的话，影响电动机的正常运行。

图8为三相三线照明结构示意图；不管led数量或功率的变化，都不会造成三相电不平衡；另在相同负载功率的条件下，三相三线a、b、c制比三线四线a、b、c、d制可少用一条零线n，ac380v电压比ac220v高，电流小，可以用较小的线经电线，节省25％线材，具有很多的优越性(通过图7与图8比较，可以看到，三相380v照明，不会因led照明的数量或功率变化，而引起三相不不衡现象)。

图9为本发明核心元件：恒流二极管恒流特性图，采用恒流管能有效防止电压波动对led芯片的影响。本发明采用2颗crd1+crd2并联，增大了电流值，做大功率光源。采用2组crd1+crd2与crd3+crd4串联，提高了耐压值，抗浪涌能力，保证在ac380v电压波动时，性能安全可靠。

本发明的陶瓷基板，采用三氧化二铝陶瓷基板，散热好，耐压高(al203陶瓷导热系数24w/m·k，而led行业常用的铝基板6w/m·k；al203陶瓷耐压3500-4000v，铝基板800-1500v)，使用ac380v安全无忧，可以通过安规认证。本发明采用倒装led芯片，通过底部锡焊连接，导热好。减少了常规led(正装led)，焊线数量，提高了生产良率和效率。

本发明为三相三线交流驱动的accob光源模组，采用cob光源，尤其是三相供电在ac380v条件下使用的照明用cob(chiponboard)光源。该光源内置了整流二极管和恒流二极管芯片，无需要增加外置电源可以直接三相电点亮，也可以在二相ac380v点亮。它具有价格便宜，性能优越，结构简单等特点。加上散热外壳，就可以组成led照明产品。采用三相ac380v照明线性驱动，光源成本低，无频闪，功率因素高，无电磁干扰，几乎解决了现有单相ac220v驱动照明存在的所有缺陷，特别适合大功率照明使用，可应用于城市广场、大型超级市场、大型商场和码头，以及植物生长照明等场所，可极大的降低成本。因其结构简单，封装制造成本较低，技术效果好，便于大规模的工业化生产和市场推广。

本发明的保护范围不受说明局限，凡运用本发明说明书所有的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。