技术领域

本发明涉及 LED照明领域， 特别是涉及一种一体化集成型 LED模组。 背景技术

目前路灯照明所采用光源有白炽灯、 高压汞灯、 高压钠灯、 金属卤化物灯、 荧光灯等， 这些路灯普遍存在不够环保 （含有汞、 铅、 砷等重金属物质对环境有害）、 高能耗、 短寿命等 缺点， 所以， 伴随着全球性环保意识的增强， 在世界各国， 尤其是发达国家和地区， 绿色照 明的应用将越来越普及， 这些路灯将逐渐被绿色环保的光源所取代。 3~5V正向电压的 LED模 组是一种高效、 节能、 发光寿命长的绿色环保光源， 对于保护环境、 节约能源、 保护人类健 康都具有重大意义。

诚如业界所知， 所述的； T5V正向电压的 LED 模组 的亮度是通过调节流过 LED 的电流来 实现， 所以对 LED的亮度控制一般通过控制 LED 驱动电路的输出电流来实现。 目前， 在； T5V 正向电压的 LED 驱动器领域， 产品良莠不齐， 有的为了降低成本， 线路做的十分简单， 功率 因数只做到 0. 5左右， 发光效率很低， 无法满足市场上对高效节省产品的需求， 有的为了追 求高性能要求， 电路十分复杂， 请参阅图 1， 显示为传统的; T5V正向电压的 LED 模组驱动电 路原理示意图， 如图所示， 传统的 LED驱动电源包括： EMI单元 121， A/D转换单元 122， 输 入和输出隔离单元 123， 恒压恒流输出及过压过流 （开路短路） 保护单元 124 ， 以及 PFC功 率因数调整电源 125等， 由于上述的驱动电路中用到大量的电解电容和 电感等限制性器件， 所以在线路上十分繁琐， 线路很难做小， 成本大大提高； 再者， 不同产品的具体电路也不相 同， 电路的开发难度也比较大， 增加了开发时间， 由于驱动电源的部分线路复杂， 因而制得 的 LED灯具的体积相对较大， 严重影响灯具产品的整体设计以及应用的灵活 性。

目前的 LED照明方案中， 为了驱动 LED模组 （LED Module ) 发光， 需要增加一个驱动电 路 ， 产生合适的驱动电流， 而 LED模组在持续发光时， 会产生大量的热， 需要增加一个散热 器 （Heat sink) 使 LED模组不至于过热， 但目前通用的灯具结构中， 其 LED模组、 驱动电路 部分、 散热器均是各自独立的。 请参阅图 2， 显示为传统的 LED灯具结构分解示意图， 如图所 示， 所述的 LED灯具结构由 LED模组 10， 合在所述 LED模组 10背面上用于对其散热的散热器 11， 用于容置驱动电源的电源壳体 12， 罩设于所述 LED模组出光面的透光罩 13， 贴用于密封 所述电源壳体的盖体 14， 以及连接所述盖体的悬挂件 15等组成。 呈如上述， 由于 LED灯具中 驱动电源的部分线路复杂， 其组成部件不得不采用体积庞大的电源壳体 12予以封装整合， 因 为各组成部件构造独立， 不但会造成材料成本浪费， 而且组装后所显示出来的 LED灯具结构 大且笨重， 不利于与之相连接的灯具构造， 也会产生额外的加工与装配时间， 造成生产成本 的浪费。 发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种一体化集成型 LED模组， 用 于解决现有技术中由于 LED灯具中驱动电源的部分线路复杂， 造成组装后所显示出来的 LED 灯具结构大且笨重等问题。

本发明的再一目的在于提供一种一体化集成型 LED模组， 用于解决现有技术中由于 LED 灯具中各组成部件构造独立， 不但会造成材料成本浪费， 也会产生额外的加工与装配时间， 造成生产成本的浪费的问题。

为实现上述目的及其他相关目的， 本发明提供一种一体化集成型 LED模组， 所述 LED模 组至少包括： 透光板， 具有一导热基板以及扣合所述导热基板且具有 内置空间的透明封装体; LED阵列， 布设于一电路板上， 藉由所述透明封装体密封在所述透光板中； 驱动电路， 布设于 所述电路板上， 藉由所述封装体密封在所述透光板中， 并透过所述电路板与所述 LED 阵列电 性连接， 用于将外部电源转换为驱动所述 LED阵列中每一颗 LED的 12V~75V的正向电压； 以 及散热器， 具有贴合于所述透光板的导热面以及与所述导 热面一体成型的多个散热片。

本发明的一体化集成型 LED模组还包括设置在所述散热片上的控制板， 电性连接所述驱 动电路， 用于输出控制指令给所述驱动电路令其调节所 述 LED 阵列的执行点亮、 熄灭、 亮度 调节或色温调节作业。

在本发明的 LED模组中， 所述散热器的多个散热片上具有缺口， 形成一用于卡固所述控 制板的卡槽。

在本发明的 LED模组中， 所述透明封装体的周缘具有折边， 所述折边的四角开设有穿孔， 所述散热器的导热面上具有对应各该穿孔的螺 孔。

在本发明的 LED模组中还包括密封圈， 环设于所述电路板及导热基板周缘， 并被压合于 所述透明封装体及所述散热器之间密封二者间 隙。

在本发明的 LED模组中， 所述透光板藉由螺丝锁附、 黏合、 卡固的方式贴合于所述散热 器的导热面。

在本发明的 LED模组中， 所述散热器的导热面与所述透光板之间具有导 热介质， 所述导 热介质为导热胶、 导热脂、 或者导热垫片。

在本发明的 LED模组中， 所述 LED阵列中各 LED的功率为 1W~4W， 且所述 LED阵列为由多 个单颗封装的 LED排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列， 或者为由 LED COB封装的 L ED排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列。

在本发明的 LED模组中， 所述 LED阵列包括由多个 LED并联连接的多个并联组， 各该并 联组之间串联连接。

在本发明的 LED模组中， 所述驱动电路包括： 电源模块， 连接外部交流或直流电源及所 述 LED 阵列， 包括一整流单元， 以及连接所述整流单元的过流过压保护单元， 用于将外部电 源转换为驱动所述 LED阵列中每一颗 LED的 12V~75V的正向电压； 控制模块， 连接于所述电 源模块以及 LED 阵列之间， 包括对应各该并联组设置用于导通及切断各该 并联组供电回路的 多个选通开关， 以及用于依据检测到的输入电压控制各该选通 开关执行导通或切断作业的控 制单元。 所述控制模块中还包括用于将检测到的不同输 入电压后输出不同选通指令给所述控 制单元的检测单元。

如上所述， 本发明的一体化集成型 LED模组， 具有以下有益效果：

首先， 由于 LED模组、 驱动电路二合为一， 就可以通过简单的连接方式与散热器装配， 达到三合为一的结果， 使得整体尺寸、 重量也因此大大縮小， 进而有效地縮小了与之对应的 灯具尺寸， 节约材料， 节省成本。

而且， 驱动电路减少很多的电子元件， 去除了限制性元件电解电容和电感等， 这样就有 机会把线路和负载做到一起， 并做成一个标准化的光源， 就可以降低整个产品的尺寸， 灯具 可以利用这个标准的光源组合成不同功率的产 品， 从而降低了设计成本， 縮短产品的开发周 期和成本， 縮短了产品的上市时间， 产品的质量也可以控制。 附图说明

图 1显示为传统的 3~5V正向电压的 LED 模组驱动电路原理示意图。

图 2显示为传统的 LED灯具结构分解示意图。

图 3显示为本发明一体化集成型 LED模组的分解结构示意图。

图 4显示为本发明一体化集成型 LED模组的组装剖视结构示意图。

图 5显示为本发明一体化集成型 LED模组的俯视图。

图 6显示为本发明一体化集成型 LED模组的电路原理图。

图 7显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的分解结构示意图。 图 8显示为本发明中布设有 LED阵列和驱动电路的电路板示意图。

图 9显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的组装剖视结构示意图。 图 10显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的俯视图。 元件标号说明

10 LED模组

11、 24 散热器

12 电源壳体

121 EMI单元

122 A/D转换单元

123 输入和输出隔离单元

124 保护单元

125 PFC功率因数调整电源

13 透光罩

14 盖体

15 悬挂件

20 透光板

200 内置空间

201 折边

202 穿孔

21 LED阵列

210 LED

22 驱动电路

220 电子元件

221 电源模块

222 控制模块

23 电路板

240 导热面

241 散热片 242 螺孔

25 导热基板

26 密封圈

27 控制板

28 螺丝 具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方 式， 熟悉此技术的人士可由本说明书所揭 露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效 。

请参阅图 3至图 6。 须知， 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用以配 合说明书所揭示的内容， 以供熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本发明可实施的 限定条件， 故不具技术上的实质意义， 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整， 在 不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目 的下， 均应仍落在本发明所揭示的技术内容得 能涵盖的范围内。 同时， 本说明书中所引用的如 "上"、 "下" 、 "左" 、 "右"、 "中 间"及 "一"等的用语， 亦仅为便于叙述的明了， 而非用以限定本发明可实施的范围， 其相 对关系的改变或调整， 在无实质变更技术内容下， 当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

请参阅图 3及图 4， 图 3显示为本发明一体化集成型 LED模组的分解结构示意图。 图 4显 示为本发明一体化集成型 LED模组的组装剖视结构示意图。 如图所示， 本发明提供一种一体 化集成型 LED模组， 应用于路灯照明、 工况照明和商业照明中， 具体的， 例如体育场、 活动 广场、 公园等户外场地照明、 或者用于城市美化的建筑物灯光渲染等多种场 合及领域， 具体 地， 本发明中的一体化集成型 LED模组可以组装成灯具从而实现 LED灯具设计、 制造的便捷 化、 多样化。 所述 LED模组至少包括： 透光板 20， LED阵列 21， 驱动电路 22， 散热器 24， 控 制板 27。

所述透光板 20具有一导热基板 25以及扣合所述导热基板 25且具有内置空间 200的透明 封装体； 具体地， 所述透明封装体要包含塑料， 玻璃等， 所述导热基板 25的材质例如为金属， FR4, 陶瓷， 硅等。 于本实施例中， 所述导热基板 25例如为具有良好导热性能的铝合金材质 板， 所述透明封装体例如为良好透光特性的透明塑 料罩壳， 更详细地， 所述透明塑料罩壳可 以为具有聚焦或漫反射功能的透光罩。

请参阅图 5， 显示为本发明一体化集成型 LED模组的俯视图， 如图所示， 所述 LED阵列 2 1布设于一电路板 23上， 藉由所述透明封装体密封在所述透光板 20中； 于本实施例中， 所述 LED阵列 21中各 LED的功率为 1W~4W的 LED210, 在本实施例中， 优选为 1. 5W功率为的 LED 为例进行说明， 由多个 LED210并联连接组成一个或多个并联组， 再将各该并联组之间串联连 接以形成所述的 LED阵列 21。

请参阅图 5， 于本实施例中， 所述 LED阵列 21为由多个单颗封装的 LED210排列成矩形阵 列， 但并不局限于此， 于其他的实施方式中， 所述 LED阵列 21亦可为由多个单颗封装的 LED 排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列， 或者为由 LED COB封装的 LED排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列。

所述驱动电路 22布设于所述电路板 23上， 藉由所述封装体密封在所述透光板 20中， 并 透过所述电路板 23与所述 LED阵列 21电性连接， 用于将外部电源转换为驱动所述 LED阵列 中每一颗 LED210的 12V~75V的正向电压 (Forward Voltage ) ， 以驱动各该 LED210执行点亮 作业， 在本实施例中， 所述驱动电路 22优选为将外部电源转换为 50V的正向电压驱动所述 L ED阵列 21中每一颗 LED210。请参阅图 6，显示为本发明一体化集成型 LED模组的电路原理图。 如图所示， 所述驱动电路 22包括多个电子元件 220， 藉由所述的多个电子元件 220组成电源 模块 221和控制模块 222。

所述电源模块 221连接外部交流或直流电源及所述 LED阵列 21， 包括一整流单元， 以及 连接所述整流单元的过流过压保护单元，用于 将外部电源转换为驱动所述 LED阵列中每一颗 L ED210的 12V~75V的正向电压 (Forward Voltage ) ， 以驱动各该 LED210执行点亮作业； 于本 实施例中， 所述电源模块 221直接接入交流市电 （Main power) ， 例如为中国通用的 220V交 流电，欧洲通用的 230V交流电，北美通用的 110V交流电，或者其他领域通用的 277V交流电。

所述控制模块 222连接于所述电源模块 221以及 LED阵列 21之间， 包括对应各该并联组 设置用于导通及切断各该并联组供电回路的多 个选通开关， 用于依据检测到的输入电压控制 各该选通开关执行导通或切断作业的控制单元 ， 以及用于将检测到的不同输入电压后输出不 同选通指令给所述控制单元的检测单元。 于实际的应用实例中， 所述控制单元例如为一包含 其外围电路的控制芯片， 所述的多个选通开关为晶体管 Ql、 晶体管 Q2、 晶体管 Q3、 晶体管 Q 4。 所述 LED阵列 21藉由多个并联组 （例如图 6所示的并联组 Dl、 D2、 D3、 D4) 组成的串联 电路。

在图 6所显示的示例中， 所述的多个选通开关为晶体管 Ql、 晶体管 Q2、 晶体管 Q3、 晶体 管 Q4可以将输入至所述 LED阵列 21的驱动电压划分为 4个阶段予以控制， 当检测单元检测 到输入至所述 LED阵列 21的驱动电压达到第一段 LED的电压时， 控制单元令晶体管 Q1开通 接地， 使 LED D1对地导通， 当检测单元检测到输入至所述 LED阵列 21的驱动电压达到第二 段 LED的电压时， 控制单元令晶体管 Q1断开， 晶体管 Q2开通接地， 使 LED D1和 D2对地导 通， 当检测单元检测到输入至所述 LED阵列 21的驱动电压达到第三段 LED的电压时， 控制 单元令晶体管 Ql， 晶体管 Q2断开， 晶体管 Q3开通接地， 使 LED Dl , D2和 D3对地导通， 当检测单元检测到输入至所述 LED阵列 21的驱动电压达到第四段 LED的电压时， 控制单元令 晶体管 Ql， 晶体管 Q2和晶体管 Q3断开， 晶体管 Q4开通接地， 使 LED Dl， D2， D3和 D4同时 对地导通， 通过这种控制方式， 可以提高电源的效率和功率因数。

所述散热器 24具有贴合于所述透光板 20的导热面 240以及与所述导热面 240—体成型 的多个散热片 241。 于本实施例中， 所述散热器 24的材质例如为具有良好导热性能的铝， 其 成型例如为铝挤出， 铝压铸， 铝型材灯多种方式。

于本实施例中， 所述透光板 20藉由螺丝锁附、 黏合、 卡固的方式贴合于所述散热器 24 的导热面 240。且所述散热器 24的导热面 240与所述透光板 20之间具有导热介质（未图示）， 所述导热介质为导热胶、 导热脂、 或者导热垫片。

所述控制板 27设置在所述散热片 241上， 电性连接所述驱动电路 22， 用于输出控制指令 给所述驱动电路 22令其调节所述 LED阵列 21的执行点亮、 熄灭、 亮度调节或色温调节作业。 具体地， 所述控制板 27包括有通过有线或无线通信模块， 用于依据远程控制中心发送的控制 指令控制所述 LED阵列 21的执行点亮、 熄灭、 亮度调节或色温调节作业。

于本实施例中， 所述散热器 24的多个散热片 241上具有缺口 （未图示） ， 形成一用于卡 固所述控制板 27的卡槽（未图示） 。 在其他的实施方式中， 所述控制板 27亦可以固定于该 L ED模组的其他位置， 例如在集成在所述透光板 20中。

实施例二

请参阅图 7， 显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的分解结构示意图。如图 所示， 所述 LED模组至少包括： 透光板 20， LED阵列 21， 驱动电路 22， 电路板 23、 散热器 2 4， 导热基板 25、 以及密封圈 26。

所述透光板 20具有一导热基板 25以及扣合所述导热基板 25且具有内置空间 200的透明 封装体； 具体地， 所述透明封装体包含塑料， 玻璃等， 所述导热基板 25的材质例如为金属， FR4, 陶瓷， 硅等。 于本实施例中， 所述导热基板 25例如为具有良好导热性能的铝合金材质 板。

在本实施例中， 所述透明封装体的周缘具有折边 201， 所述折边 201的四角开设有穿孔 2 02。 所述透明封装体例如为良好透光特性的透明塑 料罩壳， 更详细地， 所述透明塑料罩壳可 以为具有聚焦或漫反射功能的透光罩。

请配合参阅图 8，显示为本发明中布设有 LED阵列和驱动电路的电路板示意图。如图所示 ， 所述 LED阵列 21布设于一电路板 23上， 藉由所述透明封装体密封在所述透光板 20中； 于本 实施例中， 所述 LED阵列 21中各 LED的功率为 1W~4W的 LED210, 在本实施例中， 优选为 1. 5 W功率为的 LED为例进行说明， 由多个 LED210并联连接组成一个或多个并联组， 再将各该并 联组之间串联连接以形成所述的 LED阵列 21。

于本实施例中， 所述 LED阵列 21为由多个单颗封装的 LED210排列成矩形阵列， 但并不 局限于此， 于其他的实施方式中， 所述 LED阵列亦可为由多个单颗封装的 LED排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列， 或者为由 LED COB封装的 LED排列成正方形、 矩形、 圆形、 或长条形的阵列。

所述驱动电路 22布设于所述电路板 23上， 藉由所述封装体密封在所述透光板 20中， 并 透过所述电路板 23与所述 LED阵列 21电性连接， 用于将外部电源转换为驱动所述 LED阵列 中每一颗 LED210的 12V~75V的正向电压 ( Forward Voltage ) ， 以驱动各该 LED210执行点亮 作业， 在本实施例中， 所述驱动电路 22优选为将外部电源转换为 50V的正向电压驱动所述 L ED阵列 21中每一颗 LED210。 所述驱动电路 22包括多个电子元件 220， 藉由所述的多个电子 元件 220组成电源模块和控制模块。 需要说明的是， 本实施例中的驱动电路原理与上述的实 施例一相同， 为简化说明， 于本实施例中不予赘述， 特此述明。

所述散热器 24具有贴合于所述透光板 20的导热面 240以及与所述导热面 240—体成型 的多个散热片 241。 所述散热器 24的材质例如为具有良好导热性能的铝， 其成型例如为铝挤 出， 铝压铸， 铝型材灯多种方式。 在本实施例中， 所述散热器 24的导热面 240上具有对应各 该穿孔 202的螺孔 242。 所述透光板 20藉由螺丝 28锁附在所述散热器 24上， 容后详述。

请配合参阅图 9及图 10， 图 9显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的组装 剖视结构示意图。 图 10显示为本发明一体化集成型 LED模组的另一实施例的俯视图。 如图所 示， 所述密封圈 26环设于所述电路板 23及导热基板 25周缘， 并被压合于所述透明封装体及 所述散热器 24之间用来密封二者间隙， 在应用的实例中， 所述密封圈 26例如为具有弹性性 能且耐高温的橡胶材质或硅胶材质。

具体地， 所述密封圈 26被压合于所述透明封装体的折边及所述散热� �� 24的导热面 240 之间以密封二者间隙， 在本实施例中， 所述密封圈 26的设置是藉由螺丝 28穿设于所述透明 封装体的穿孔 202并锁附于所述散热器 24的螺孔 242中， 以使其被压合于所述透明封装体及 所述散热器 24之间用来密封二者间隙， 由于密封圈直接设置在灯具内的 LED模组上， 进而避 免了传统的灯具因罩壳渗水而损坏其内部电路 的情况发生， 相对于传统的灯具因驱动电路复 杂、 体积大， 不易直接对 LED光源进行防水， 由发明的 LED模组组成的灯具具有良好的防水 性能。

由上可知， 本发明的 LED模组改变了传统的防水理念， 首先提出将防水结构直接做在灯 具内置模组上的概念， 进而避免了传统的灯具因罩壳渗水而损坏其内 部电路的情况发生， 因 而可以使得具有本实用新型的 LED模组的灯具能够应用到更多的环境中。

综上所述， 本发明的一体化集成型 LED模组将 LED阵列及驱动电路二合为一， 就可以通 过简单的连接方式与散热器装配， 达到三合为一的结果， 使得整体尺寸、 重量也因此大大縮 小， 进而有效地縮小了与之对应的灯具尺寸， 节约材料， 节省成本； 而且， 驱动电路减少很 多的电子元件， 去除了限制性元件电解电容和电感等， 这样就有机会把线路和负载做到一起， 并做成一个标准化的光源， 就可以降低整个产品的尺寸， 灯具可以利用这个标准的光源组合 成不同功率的产品， 从而降低了设计成本， 縮短产品的开发周期和成本， 縮短了产品的上市 时间， 产品的质量也可以控制。 所以， 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具 高度产 业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功 效， 而非用于限制本发明。 任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下 ， 对上述实施例进行修饰或改变。 因此， 举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发 明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵盖。