[发明专利]一种LED灯条

说明书

技术领域

本发明涉及一种新光源，更具体的说，涉及一种LED灯条。

背景技术

现在能应用在狭小空间范围的照明光源并不多，主要是T5荧光灯管和PVC软管灯(也叫霓虹软管或美耐灯，英文名称(Rope Light))。一般来说，狭小空间诸如广告灯箱，天花暗格，橱窗橱柜，和楼梯台阶等对照明光源的亮度要求不高，但对牢固性，安全性和寿命的要求却非常高，因为在狭小空间的安装比较困难，不希望经常换灯或维修；其次要求照明光源的体积小，例如T5荧光灯管的直径是15mm，而PVC软管灯的直径更是小到13mm。

T5荧光灯管的优点是亮度高，缺点是易碎，不安全和寿命短，T5荧光灯管易碎，而且一旦碎了，灯管内的水银蒸汽会跑出来，水银有剧毒，对人体伤害极大，会致癌；另外，T5荧光灯管用高电压驱动，不安全，且寿命少于5,000小时，年年要替换。

PVC软管灯原本采用发光效率极低的小氖灯(充氖气的钨丝灯)，每米耗电20W，自3年前以来，PVC软管灯的光源逐步改为LED单灯，节电，结构牢固，但缺点也很多，包括亮度低和光分布不均匀。亮度低的原因是LED单灯被包裹在2层透光并不好的PVC里，LED发出的光经过PVC被损失一半以上。另外对于白光LED PVC软管灯来说，由于LED单灯被密封在散热不佳的PVC材料里，白光LED芯片的温度很高，以至于LED光衰很快，寿命不足3000小时。

发明内容

为克服上述现有T5荧光灯管和PVC软管灯应用于狭小空间照明所存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种长寿节能、均匀光分布且易安装的LED灯条。

本发明LED灯条由LED(发光二极管)单灯、电路板、铝槽、防护胶、导热媒介、边塞、连接件和驱动电源组成，其中铝槽截面呈凹字形，铝槽内侧边有两个台阶，在台阶上方有两个凸部，电路板放置于台阶上方及铝槽凸部的下方，铝槽里面加有导热媒介，电路板和铝槽之间形成一个管状的LED灯条，LED灯条的两端用边塞塞住，其中在LED灯条的一端的边塞中心注塑成型时包裹了连接线，连接线的尾端是防水连接头，LED灯条与LED灯条之间用防水连接头相连，从而相当于连接了电源线，即前面一根LED灯条给后面一根LED灯条供电。

所述的导热媒介可以是用硅胶和导热粉配置而成的导热胶，也可以是导热陶瓷材料制成的絮状物。

所述的电路板上涂覆有白色的密封硅胶防护胶。

所述的驱动电源所选用的是0-50V安全特低电压供电，包括和太阳能板配套的蓄电池供电，在LED灯条线路里，每个电路板PCB的一个线路上有若干个LED与其保护电阻相串联作为LED串联组，然后每一LED串联组再相并联。

所述的LED灯条的外壳是由铝合金材料制成的。

所述的LED灯条具有散热结构，LED灯条的散热结构由从LED芯片到灯条铝合金外壳之间的热传导层和铝合金外壳两部分组成，所述的散热结构的热传导层包括有：LED芯片到LED支架之间的热传导层，LED支架中碗腔到引脚端的热传导层，支架引脚端同导热媒介之间的热传导层，导热媒介同铝合金外壳之间的热传导层；另一部分散热结构是铝合金外壳向空气中散发热量的能力，铝合金外壳的表面积越大，则散热越快。

LED灯条必须具有散热结构，使得LED的结温(LED含有半导体PN结，此处的结温是指LED中的半导体PN结的温度)能控制在较低的温度范围。LED的寿命同LED在工作时的结温成指数关系：

Log(t)＝A/T

t为寿命；A为常数，同LED芯片材料的活化能有关；T是结温，单位是绝对温度。

对白光LED芯片来说，一般结温在70℃以下则寿命可长达50,000小时；若结温在50℃以下则寿命可长达100,000小时。

降低结温则需要降低LED PN结同环境(空气)之间的热阻，包括LEDPN结同LED支架焊点间的热阻，加LED支架焊点同铝外壳之间的热阻，再加上铝外壳同空气之间的热阻。选择铝合金来做外壳，就是为了降低热阻，因为铝合金的导热系数高达180W/mK(导热系数越高则热阻越低)。假如外界空气的温度为30℃，而结温不能超过70℃，则最大温差不能超过40℃，因此LED PN结同铝外壳之间的热阻加上铝外壳同空气之间的热阻率需控制在40℃/W以下。在上述三个热阻中，由于现在的LED都采用铁支架，因此LED PN结同LED支架焊点间的热阻就高达25℃/W，而铝外壳同(静态)空气之间的热阻在5℃/W左右，热阻剩下的余地就是10℃/W。把LED支架焊点同铝外壳之间的热阻限制在10℃/W，正是本发明的关键。