CN201731286U - 一体化led灯管光源和灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种普通室内照明用的LED灯管和灯具，特别是具有灯管、支架、驱动电源组合成一体化结构特点的LED灯管和灯具。本方案的结构主体是支架，除了起到传统荧光灯支架和LED灯管支架原有的灯具安装作用外，同时它还是光源板的散热器和驱动电源板的外壳散热器，管壳和灯头也装配在支架上。驱动电源无须外壳，将驱动电源板安放在支架空腔中，固定在不带凹槽的上长边或者内侧边上。灯头盖住支架与管壳封口，灯头插足之间的连线偏在中线之上。本方案将管壳、光源板、散热器、灯头、支架、驱动电源等主要构件合理组合成一体，结构既适合灯具的新安装，又便于灯管的替换安装，还具有温升低、光输出高、电源性能好的优势，既降低产品成本，又节省安装和维修的费用。

Description

一体化LED灯管光源和灯具

技术领域

本实用新型涉及一种普通室内照明用的LED灯管和灯具，特别是具有灯管、支架、驱动电源组合成一体化结构特点的LED灯管和灯具。

背景技术

LED照明是一种前景广阔的节能照明技术，具有许多优点。荧光灯管俗称日光灯，应用广泛，数量众多。鉴于节能、寿命、环保缘故，传统荧光灯管被LED灯管取代的进程已经开始。但是，LED灯管除价格偏高和市场认知度低之外，目前比较突出的性能问题是灯管出光均匀性较差，温升较大和电源指标较差，而比较突出的应用问题在于结构不尽合理导致新安装和替换安装均感不便。

传统荧光灯灯具结构由几部分组成，灯管、支架、启动器和镇流器。新安装灯具时，支架安装在房屋顶棚上，灯管通过其两端的灯头固定在支架两端的灯坐中。多年前，支架用薄钢板材料做成反射罩形式，反射罩顶上安装启动器和镇流器，灯坐装在反射罩下侧两端。现多用铝合金型材支架，截面形状为开口向上的方槽形或矩形，灯坐装在支架下侧两端，启动器和镇流器装在支架空腔中或含有内腔的灯坐中，这种新结构的荧光灯灯具所占比例也日渐增多。在新安装灯具时，新结构荧光灯灯具便于减少在房屋顶棚处的空中安装工程量；在替换安装灯管和维护时，也便于减少人工费用。

LED灯管灯具的组成与传统荧光灯具相似，包括LED灯管、支架、驱动电源。其中，LED灯管又由管壳、LED光源板、散热器和灯头组成。行业将LED灯管所需的驱动电源分成电源外置式和内置式两种类型，外置式的灯管和电源分离，用引线通过支架上的灯坐、灯管上的灯头完成电源直流输出与灯管的连接；内置式将灯管和电源组合在一起，无须在灯具安装时另行连接。

在新安装灯具和替换安装灯管时，电源内置式均比外置式方便，安装费用更低。目前，电源内置式LED灯管大致有两种结构形式。一种将电源装在灯管两端的塑料圆筒内，圆筒外径与灯管外径相近，称之为端装内置式；另一种将电源装在灯管内的LED光源板背面，位于印制板和散热器之间，称之为背装内置式。这两种内置式LED灯管由于结构不尽合理，不仅安装不便，也影响了性能，增加了成本。端装内置式明显存在三个缺陷。首先，装电源的两端圆筒不出光，其合计长度一般约60～80mm，导致不发光区长度超过600mm灯管的10％，1200mm灯管的5％，影响照明强度分布和照明效果。第二，圆筒的形状、长度和直径受限，驱动电源板被限制到很小，只能设计较简单的电路，使得电路效率低，恒流特性不好，功率因数和谐波特性差。第三，电源寿命总是低于LED光源寿命，用户维修换电源时，需进行制造工厂的灯管拆卸和装配工艺，这不可行。背装内置式目前的用量多于端装内置式，它有可能克服端装内置式的三个问题，但也明显存在两个问题。首先，灯管直径小，例如标准T8灯管外径仅26～28mm，灯管内半径不大于12～13mm，为在半圆空间内安装下电源板，光源板背后得有足够的高度，反过来使得光源板正面的LED到管壁的距离缩短，甚至短到10mm以内，灯管出光均匀性变差。其次，也为安装下电源板，散热器的散热性能难以做好，导致灯管温升较大，例如达30℃以上，使LED结温偏高，温升所致的光输出衰减有可能达到15％。此外，无论电源外置式还是两种结构形式的电源内置式，都没有实现灯管与灯具支架的一体化结构。

本实用新型了解上述技术背景，因此提出一种新颖的一体化LED灯管和灯具的技术方案。方案具有灯管、支架、驱动电源组合成一体的结构特点，不仅更加便于安装，同时也具有多项性能优势和成本优势。

发明内容

为解决现有LED灯管和灯具中的管壳、光源板、散热器、灯头、支架、驱动电源等主要构件的组合结构不合理导致的多种问题，本实用新型提出一种一体化LED灯管和灯具的技术方案。

本方案的结构主体是支架，除了起到传统荧光灯支架和LED灯管支架原有的灯具安装作用外，同时它还是光源板的散热器和驱动电源板的外壳散热器，管壳和灯头也装配在支架上。支架由铝合金材料热拉制成型，截面形状为下长边带凹槽的近似矩形，凹槽截面为没有下底边的等腰正梯形，凹槽的两个外侧有两条内凹的卡槽。LED安装在金属基印制板上形成光源板，光源板通过导热界面与支架的凹槽平底贴紧装配。管壳由光学塑料材料挤压成型，截面形状一般为带开口的半圆形，也可为带开口的其它形状，例如园弧、正方、长方、椭圆等形状，开口外侧有两条外凸的卡条，将管壳的外凸卡条安装到支架的内凹卡槽中。上述两个装配步骤完成光源板和管壳到支架的组合装配。这种情况下，驱动电源无须外壳，将驱动电源板安放在支架空腔中，固定在不带凹槽的上长边或者内侧边上，完成驱动电源板到支架的组合装配。根据支架与管壳组合结构的截面形状和尺寸，在灯头内侧，设计相对支架与管壳截面的凹坑形状和尺寸，将灯头盖住支架与管壳封口，完成灯头与支架、管壳的组合装配。在灯头外侧，照常例尺寸安装标准的灯管插足，但插足之间的连线不如常例那样与灯头的中线相重合，而是偏在中线之上。除上述机械装配外，在相应步骤，也依次完成驱动电源板、光源板和灯头的电路连接。

本方案将管壳、光源板、散热器、灯头、支架、驱动电源等主要构件合理组合成一体，结构既适合灯具的新安装，又便于灯管的替换安装，还具有多项性能好、成本低的优势。

本实用新型的一体化LED灯管和灯具有许多优点。首先是应用安装方便易行。新安装灯具时，将支架固定或者吊装在顶棚上即可，省却了将灯管装配到支架，驱动电源输出连接到灯管光源板的过程；替换传统荧光灯管安装时，将整个一体化结构作为灯管，安装到替换前原来的支架上即可。其次是有利于改进性能。支架凹槽内的LED到管壁的距离甚至可加大到20mm，灯管内侧的出光均匀性得以改善；当用管壁散射方式获得灯管外侧出光的高均匀性时，因灯管内侧的出光均匀性业已改善，即可采用轻度散射以降低光能损失，其结果是若功率不变则光输出更高，或同样光输出则功率更低更省电；用光源板通过导热界面安装在支架散热器中，散热面积更大，散热性能更好，散热器温升更低，LED结温也更低，温升所致光输出衰减小于10％；安放电源板的支架空腔足够长，电源板尺寸设计裕度充分，既利于将效率、恒流、谐波和功率因数等指标做好，又利于电源散热和改善电源稳定性。第三，在经济性方面，既降低了厂家的产品成本，又节省了用户的安装和维修的费用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是一种电源板安装在上长边的支架示意图。

图2是一种LED光源板示意图。

图3是一种管壳示意图。

图4是一种与图1和图3配合的灯头示意图。

图5是一种驱动电源板示意图。

图6是一种具有图1支架的一体化LED灯管和灯具的装配示意图。

图7是电路连接示意图。

图8是另一种电源板安装在侧边的支架示意图。

图9是另一种与图8配合的灯头示意图。

图10是另一种具有图8支架的一体化LED管形光源和灯具的装配示意图。

附图1～7示意一种实施例，图中，101为支架，102为支架卡槽，103是支架凹槽；201为LED光源板；301为管壳，302为管壳卡条；401为灯头，402为插足，403是灯头中线；501为驱动电源板。

附图8～10示意另一种实施例，该实施例中，LED光源板同图2，管壳同图3，驱动电源板同图5，电路连接同图7，其余801为支架，802为支架卡槽，803是支架凹槽；901为灯头，902为插足，903是灯头中线。

具体实施

一种实施例：

支架101的截面形状近似矩形，支架凹槽103的截面为没有下底边的等腰正梯形，103的两个外侧有两条内凹的支架卡槽102。将LED光源板201通过导热界面与103的上平底贴紧装配。管壳301的截面形状为半圆形，301的开口外侧有两条外凸的灯管卡条302，将302装配到102中。上述两个装配步骤完成管壳和光源板到支架的组合装配。将驱动电源板501装配在101不带凹槽的上长边上，完成驱动电源板到支架的组合装配。将灯头401盖住支架101与管壳301的封口，完成灯头与支架、管壳的组合装配，可见插足402的连线位于灯头中线403之上。在上述机械装配过程中，将驱动电源板501的输入端分别与两个灯头的插足402连接，驱动电源板的输出端按正负分别与LED光源板201正负端连接，完成电路装配。至此，完成一体化LED灯管和灯具的全部装配。

另一种实施例：

其实施步骤与前一个实施例相同，实施内容存在差异，这些差异包括用支架801代替101，支架卡槽802代替102，支架凹槽803代替103；灯头901代替401，插足902代替402，驱动电源板501装配在801的内侧边上。

Claims (5)

1.一种一体化LED灯管和灯具，其特征是管壳、光源板、灯头、散热器、支架、驱动电源等主要构件全部组合成一体结构。

2.根据权利要求1所述的一体化LED灯管和灯具，其特征在于，所述支架的截面形状为下长边带凹槽的近似矩形，凹槽截面为没有下底边的等腰正梯形，凹槽的两个外侧有两条内凹的卡槽，LED光源板安装在支架凹槽的平底上。

3.根据权利要求1所述的一体化LED灯管和灯具，其特征在于，所述管壳的截面形状为带开口的半圆形，也可为带开口的园弧、正方、长方、椭圆等形状，开口外侧有两条外凸的卡条，管壳的外凸卡条安装在支架的内凹卡槽中。

4.根据权利要求1所述的一体化LED灯管和灯具，其特征在于，所述驱动电源板安放在支架空腔中，固定在不带凹槽的上长边或者内侧边。

5.根据权利要求1所述的一体化LED灯管和灯具，其特征在于，所述灯头插足之间的连线位于灯头中线之上。 

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