[发明专利]一种均匀照度的高寿命LED照明光源

说明书

本发明属于LED光源系统领域，具体涉及一种满足城市条件下均匀照度同时能够进一步提高光源寿命的均匀照度的高寿命LED照明光源。本发明由LED芯片阵列1、光源支架平板2、PCB板3、LED芯片微透镜4、照明光源透镜5组成，所述的LED芯片阵列由若干LED芯片按照规律均匀分布安装在光源支架平板上，LED芯片阵列的阴极和阳极与光源支架平板背面的PCB板连接。本发明的通路将风扇设计在照明光源透镜的两侧，同时在光源支架平板和盖板上设置有通孔，支架平板背面安装有风扇，形成了比较系统的降温通风通道，该设计与其他通道不同的是，进风首先从两侧进入芯片所在位置，然后进入PCB板，最后从盖体吹出，保证了经过芯片的空气温度是最低的，首先保证了芯片的使用效率。

技术领域

本发明属于LED光源系统领域，具体涉及一种满足城市条件下均匀照度同时能够进一步提高光源寿命的均匀照度的高寿命LED照明光源。

背景技术

随着全球经济的飞速发展，能源储量不足和环境污染问题变得更加突出，低碳经济发展已成为全球共识。近些年来全球对于淘汰低效能照明产品的反应不断提高，部分国家已经做出了表率，如欧美、加拿大、美国等已经取消了白炽灯的使用，用环保的节能灯替代。国内也做出了相应决定，在未来5年内逐步取消白炽灯的使用。在照明产品中，LED作为绿色照明光源，具有寿命长、体积小、直流无频闪、低碳、高效节能、稳定、环保等诸多优点，被公认为目前最具有前景的照明产业。LED属于电致发光器件，由III-V族化合物，如砷化镓、氮化镓、磷化镓、磷砷化镓、氮化铝镓铟等半导体制成，核心为PN结。当正向偏压施加到PN结时，PN结的势垒降低，P区和N区的多数载流子向对方扩散，由于电子比空穴的迁移率大得多，构成对P区的少数载流子注入，导带的电子跃迁到价带与空穴相复合并发光。与传统光源相比不但具有较高的光电转换效率、快速的响应速度和良好的显色牲，还具有污染小、寿命长、易控制等优点，近年来的市场渗透率已达到20-30％。但是，作为一种新型的照明光源，大功率LED光源从芯片制备到封装和光源制造仍存在许多问题；

首先，大功率LED的光效有较大的提升空间。LED内部PN结处量子阱的光电转换效率接近100％，但由于外延层和衬底的折射率远高于空气折射率，大部分光线将在材料界面产生全反射无法逸出，造成LED的光提取效率较低。在LED芯片外部设计微透镜阵列是有效提高LED光提取效率的一种有效方式。同时LED为朗伯光源，光源的光强呈余弦分布，照度分布从中心往外的光强是递减的，易产生眩光，且照明光斑达不到理想光斑，出光光型和能量分布难以适应多数照明场合的需要，因此需要对LED进行二次光学设计实现光源特定的功能性照明需求。再次，LED芯片未出射光线最终转换成热能，由于LED芯片的体积很小，这就会产生极高的体生热率并导致结温上升。光源散热性能的好坏至关重要，LED结温上升会导致发光效率降低，发光波长和色温产生变化，影响正向电压和注入电流，并造成寿命急剧下降，需要对大功率LED光源的系统级散热结构进行优化，因此为使LED真正发挥其优点，实现高质量的照明效果，需对其中的技术问题进行进一步的分析和优化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种满足城市条件下均匀照度要求，同时能够进一步提高光源寿命的均匀照度的高寿命LED照明光源。

一种均匀照度的高寿命LED照明光源，由LED芯片阵列1、光源支架平板2、PCB板3、LED芯片微透镜4、照明光源透镜5组成，所述的LED芯片阵列由若干LED芯片按照规律均匀分布安装在光源支架平板上，LED芯片阵列的阴极和阳极与光源支架平板背面的PCB板连接，所述的PCB板上集成有电源控制电路、钳位保护电路、功率因数校正电路、EMI滤波电路、输出电路和反馈电路，PCB板背面设置有盖板6，盖板将PCB板扣合在光源支架平板上，所述的盖板背面还安装有翅片管9；每个LED芯片上设置有LED芯片微透镜，光源支架平板上扣合有照明光源透镜10；所述的光源支架平板上相邻两个LED芯片之间设有通气孔11，照明光源透镜内部位于光源支架平板的两侧位置均匀安装有两排散热风扇12，所述的光源支架平板背面也安装有风扇13，所述的两排散热风扇总体流量与照明光源透镜内部空气温度的关系满足：