[发明专利]一种可调式LED路灯光源

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种路灯，特别是一种可调式LED路灯光源。

背景技术

LED（发光二极管）封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大的不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光，所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。LED封装是在完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计和技术要求，无法简单地使用普通封装技术。

LED的核心发光部分是由p型和n型半导体的pn结管芯，当pn结通过电流，电子与空穴相当移动并结合时，就会发出可见光、紫外光或近红外光。但是pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射的几率相同。因此并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与封装材料。

一般情况下，LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使pn结结区温度升高。在室温附近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地减少1﹪左右。故而封装散热性能，在保持LED工作发光时的色纯度与发光强度显得尤为重要。以往多采用减少其驱动电流的办法，降低pn结结区温度，来保持发光的色纯度以及光照强度，多数的LED的驱动电流都保持在20mA左右。但是LED的光输出会随着电流的增大而增加，目前很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构。

进入21世纪后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红、橙LED光效已达到100 lm/W，绿LED为50 lm/W,单只LED的光通量也达到数十流明（lm）。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念和制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变改变材料内的杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效、解决散热、取光和热沉优化设计，改进光学性能。

现已可以生产出0.5W---3W大功率LED产品，例如美国流明（Lumileds）公司的Luxeon LED ，其特点是利用较大面积的金属底座，并用铝基板做为散热片，将芯片发光时所产生的热传导于空气中。在金属底座上用单颗大尺寸芯片或多颗小尺寸芯片封装，也能有效的提高LED的功率和亮度，但也是小幅度的提高，因为散热原理不太合理，还是无法解决芯片工作时的高热量问题，导致LED芯片容易衰减、崩溃，且工艺较难、成本高，不易推广。

另外，同时将几十颗或几百颗普通LED拼成的灯，该LED高度集中在一基材上，发光时高热无法散出，就限制了LED光源的应用范围，同时作为城市亮化照明的路灯，对有效功率、使用寿命以及光强等都有较为严格的要求。同时照射到路面的光强和光型等由于路灯的使用环境的特殊，即高度的不同，会对路面的光强和光效等照射效果造成很大的影响。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开的可调式LED路灯光源，采用由调光装置配合控制的透镜组，实现了对透镜组的各透镜之间的焦距配合，从而达到了对光源光型进行调控的目的，有效地提高了LED路灯光源的可控性。

本发明公开的可调式LED路灯光源，包括封装基板以及安装于封装基板上的芯片组、由相匹配的螺纹套体和转筒组成的调光装置、由凹透镜和凸透镜组成的透镜组以及荧光管，凹透镜设置在螺纹套体上，凸透镜设置在转筒的前端，荧光管设置在芯片组与透镜组之间，荧光管中填充有液态荧光材料。本发明公开的可调式LED路灯光源，通过将调光透镜组设置在调光装置的螺纹套体和转筒中，从而能够对透镜组中透镜的焦距的调节，从而达到了对路灯的地面照射光效和光强的调节。

本发明公开的可调式LED路灯光源的一种改进，液态荧光材料为有机荧光染料溶解于有机溶剂得到的溶液。本改进通过将液态荧光材料设置为有机荧光染料溶解成的溶液，使得可调式LED路灯光源的颜色分散性能更均一，荧光剂的分散性更好，LED路灯的光效和色温的稳定性。

本发明公开的可调式LED路灯光源的又一种改进，有机荧光染料为酸性曙红或者荧光黄或者汞溴红。本改进采用有机荧光染料为酸性曙红或者荧光黄或者汞溴红等作为荧光剂，在保证路灯光照光效的同时，还降低了路灯光源的生产成本。