TWI308199B - - Google Patents

Description

1308199 " 345-022TTVP-5/21 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之銅幣型投射燈及其發光單元，尤指一種具恆 流、大功率及銅幣式薄型化之LED發光單元，搭配投射燈殼 5組合設計，形成小體積、易於複數個串、並聯接配設置之 投射燈，具有改善投射燈體積薄型化與軌道設置限制，以 及LED發光單元工作穩定性、節能性與延長使用壽命。 【先前技術】 已知，目刚應用於投射照明之投射燈，都是應用一般之 10鹵素燈泡，但有高耗能及高溫危險等問題，又，隨著發光 二極體（LED)之低耗能特性’以及無論是亮度或應用技術 上之成熟與精進，遂有利用發光二極體（LED)製成之低耗 月匕冋冗度之LED燈泡以替代傳統之鹵素燈泡使用，惟，目 前市售大部份應用於投射燈之LED燈泡，都仍保有傳統齒素 15燈泡之外型，當然所配置於燈殼組成之投射燈體積也無法 縮小，且都仍需配合軌道作電性連結定位配置丨另，上述 之LED燈泡，即使具有大功率之發光效能，但其可適用之工 作電壓很窄，換言之，對於電性裝配之電源電壓要求較 南，尤其當外接電源電壓產生不穩定時，LED燈泡即無法保 2〇持在恆定或穩定的電流狀態中工作，使得LE])燈泡之使用壽 命縮短，當然其節能性也會受到影響。 又本國專利公報第M269398號之「高傳導散熱結 構」新型專利案，此專利案所訴求之重點乃是在於將複數 個傳統以獨立封裝之LED於一電路板上組成LED陣列，搭配 1308199 345-022T1VP-6/21 一電源供應電路设置於一燈具外殼内，另在LED陣列下方設 有散熱片及風扇’使產品亮度提升至最高點及產品壽命延 長。 上述專利案與習知鹵素燈泡外型之LED投射燈相同，都 _ 5疋由複數個獨立封裝之LED於一電路板上組成LED陣列發光 單兀，直接由電源供應器控制產生光源，與習知結構同樣 • #在電源電壓要求高，無法保持在恆定或穩定的電流狀態 中工作，以其使用哥命縮短，節能性不佳等問題，當然在 組成投射燈之體積亦無法獲得改善而縮小，因之，LED投射 10燈欲兼顧使用壽命、節能性及其穩定的工作狀態下，又要 求體積薄型化，顯然有其技術瓶頸待突破。 【發明内容】

本發明之主要目的，即在於解決上述投射燈及其LED發 光單元之限制與缺失，避免限制與存在，本發明將複數個 LED晶片封裝組成為—銅幣式薄型化之發光元件，配合怪流 2制器以形成恆流、大功率之發光單元，搭配筒型設計之 二射燈双以組成小型化之投射燈，對於投射燈及其發 光單元，而改善投射燈體積以及LED發光單元之電源電壓適 用限制節此性與使用壽命等問題，以提供使用者更簡 便，低廉且恆流穩定之實用投射燈。 為達上述目的，本發明之銅幣型投射燈及其發光單 元’包括： 鋼幣型發光單元，包含： —發光元件，由複數個LED晶片利用封裝技術搭配一 1308199 345-022TWP-7/21 透鏡封裝組成； 、、一恆流控制器，由二個恆流控制電路並聯組成，與上 述發光元件電性連結提供恒定工作電流； 、一連接器，用以將上述發光元件、恆流控制器與外接 5電源線電性連結供應工作電源； 投射燈殼，包含： 一外殼體，具中空内部； 一前蓋，與上述外殼體之一端結合，於其蓋端面設有 一貫穿之透光區； 1〇 一内筒座，設於上述外殼體中空内部，以固設上述發 光元件、恆流控制器及連接器； 一螺接器，由第一螺件、第二螺件及阻水元件所組 成，另於阻水元件貫穿設有外接電源線，該第一螺件與上 述外殼體之一端螺合，由第二螺件螺合迫緊阻水元件於第 15 一螺件，而使外接電源線延伸於外殼體中空内部。 在本發明一較佳實施例中，該恆流控制器是由二個恆流 控制電路並聯組成；每一恆流控制電路包含： 一運算放大器； 一基準電壓發生器，由電性連結之第一電阻提供工作偏 20流’以產生一基準電壓至上述運算放大器之負輸入端； 一取樣電阻，提供一取樣電壓輸入至上述運算放大器之 正輸入端； 一開關元件，由上述運算放大器根據基準電壓與取樣電 壓之比較結果，控制其導通程度以控制大功率之銅幣型發 1308199 345-022TWP-8/21 光單元於恆流電源工作。 请參閱以下有關本發明一較佳實施例之詳細說明及其附 圖，將可進一步瞭解本發明之技術内容、目的功效；及其 有關該實施例之附圖。 、 5【實施方式】

茲有關本發明之技術内容及詳細說明，現配合圖式說 明如下： D 〇請參閱第1圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及其發光 單元之組成結構立體分解示意圖。如圖所示：本發明之銅 10幣型投射燈及其發光單元，包括有：一銅幣型發光單元丄以 及用以裝設鋼幣型發光單元丨之投射燈殼2，以構成恆流、 大功率之薄型化led發光單元，以及組成小體積、易於複數 個串、並聯接配置之投射燈。 上述所提之銅幣型發光單元1，是由發光元件u、恆流 15控制器12及連接器13所組成； 該發光元件11，具有一基板U1、以及一大功率LED陣 列光元件110，配合透鏡丨4以其四支腳141插固於基板U1 之相對應四插孔11 4及以封裝技術而將一大功率L E D陣列光 疋件110之每一發光LED單一裸晶片113封裝於上述基板11 20之一端面中央上，另於基板Η上更設有至少一鎖孔112， 以配合鎖合元件1 5透過鎖孔1 1 2鎖合定位於内筒座2 3上； 該惶流控制器1 2，透過導線與上述發光元件1 1及其 LED陣列光元件1 1 〇電性連結，以控制lEd陣列光元件丨i 〇 於怪定電流狀態工作，不受外部輸入電源之不穩定之影 1308199 345-022TWP-9/21

該連接器13 ’透過導線132與上述恒流控制器i2電性 連結，並設有複數個連結端子131以連接—對以上外接電 源。 5 所述之投射燈殼2，是由外殼體21、前蓋22、内筒座 23及螺接器24所構成； 該外殼體21，為一具有中空内部之筒型外殼，於其一 端之外部端面設有外螺合部211，較佳是一陽螺紋成型，'另 端於中空内部設有内螺合部212，較佳為一細螺紋成型； 10 該刖蓋22之蓋端面設有一貫穿之透光區221，透光區 221較佳是由一具透光性之透鏡222構成，該透鏡222係以 防水膠（圖中未示）予以封閉於具一朝下延伸之凸緣223頂 端一朝徑向延伸之凸緣225上，該透鏡222可如強化塑膝 PC，或者一般玻璃、或一般壓克力板之任其一予以製成防 15水性封閉。為使該前蓋22與該外殼體21間之螺合達到防水 效果，於凸緣223内壁具一内螺紋224頂端之凸緣225下 緣’可搭配一防水圈2 2 6螺合於上述外殼體2 1之外螺合部 211之頂端214上，並於該外殼體2 1之肩部213與該前蓋 22之凸緣223之底端間再搭配一防水圈220藉該該前蓋22之 20凸緣2 2 3的内螺紋2 2 4與該外殼體21之外螺合部2 11之螺合 而達到防水效果； 該内筒座23，具有一設有中空部232之筒體部231，以 及由筒體部231 —端延伸成型之定位座233所組成，以套設 於上述外殼體21之中空内部，其中該筒體部231於其至少 1308199 '- 345-022TOP-11/21 列光元件110，是將四個大功率發光二極體（LED) 113以 裸曰B封裝方式，配合打線技術形成各裸晶間之串、並聯電 性連結，如第2、3圖所示，以形成一大功率，積體薄形化 之L E D陣列光元件11 〇 ’如第3圖所示。 5 叫參閲第5圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及其發光 單元之恆流控制器組成電路及與發光元件電路連結之示意 圖。如圖所示：本實施例中該恆流控制器丨2是由二個相同 電路結構之恆流控制電路121、122並聯組成，以連結至上 述發光元件11 ;上述之每一恆流控制電路1 2 1或丨2 2是包 10含：一運算放大器123、123’ ； 一基準電壓發生器124、 124 ，由電性連結之第一電阻125、125，提供工作偏 流，以產生一基準電壓至上述運算放大器123、123，之負 輸入端；一取樣電阻126、126，，提供一取樣電壓輸入至 上述運算放大器123、123’之正輸入端；以及一開關元件 15 127、127’ ，較佳為一三極管，由上述運算放大器123、 1 2 3 ’根據輸入之基準電壓與取樣電壓之比較結果，控制開 關元件127、127’之導通程度，以控制大功率之銅幣型發 光單元1於恆定電流電源環境工作。 請參閱第6、7、8圖所示，係本發明之銅幣型投射燈及 2〇其發光單元之各種不同應用接線示意圖。如圖所示：本實 施例之銅幣型投射燈及其發光單元根據上述結構組成後， 在多數個銅幣型投射燈之連結應用上，可以並聯方式並接 複數個銅幣型投射燈之外接電源25與電源連接器13之一連 接導線251並接使用’如第6圖所示’當然，在其他應用 345-022TWP-12/21 上，也可以串聯方式連結複數個銅幣型投射燈之外接電源 25與電源連接器13之連接導線25ι，如第7圖所示，另，亦 可由外接電源2 5透過複數個連接導線2 5 1獨立的分別連結 每一銅幣型投射燈，而輸入電源產生光源投射，如第8圖所 5 示。 上述之發光元件1 1係以複數個大功率發光二極體 (LED) 113以裸晶封裝方式，配合打線技術形成一 LED陣 列光元件110，並應用封裝技術配合透鏡1 4封裝於上述基 板11 一上端面’以恆流控制器i 2控制輸入電流之恆定，以 10形成具有恆流、大功率、工作電壓寬及高節能性之銅幣型 發光單元1，並延長其使用壽命。 同時’上述之銅幣型發光單元1配合筒形設計之投射燈 设2配置’以組成巧小體積（約25min直徑x80mm長度）之投 射燈’易於複數個串、並聯接配置之投射燈，以因應各種 15不同場合之使用者需求與應用。 上述僅為本新型之較佳實施例而已，並非用來限定本新 型實施範圍。即凡依本新型申請專利範圍所做的均等變化 與修飾，皆為本新型專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 20 第1圖為本發明一實施例之組成結構立體分解示意圖。 第2圖為本發明一實施例之led陣列光元件電路結構示 意圖。 第3圖為本發明一實施例之LED陣列光元件結構之打線 型態示意圖 12 1308199 345-022TWP-13/21 第4圖為本發明一實施例之LED陣列光元件結構組成後 外觀示意圖。 第5圖為本發明一實施例之恆流控制器組成電路圖。 苐6圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之一應用實施例 5 接線示意圖。 苐7圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之又一應用實施 例接線示意圖。 第8圖為本發明將複數個銅幣型投射燈之另一應用實施 例接線示意圖。 10【主要元件符號說明】 銅幣型發光單元1;投射燈殼2;電源連接器3;發光元件π; 十亙流控制器1 2 ;連接器1 3 ;透鏡1 4 ;鎖合元件1 5 ;外殼體21 ; 前蓋22;内筒座23;螺接器24;外接電源線25; LED陣列光元 件110;基板111;鎖孔112;發光二極體（LED) 113;插孔 15 11 4 ;連結端子1 3 1 ;恆流控制電路1 2 1、1 2 2 ;運算放大器 123、123’ ；基準電壓發生器124、124’ ；第一電阻125、 125’ ；取樣電阻126、126’ ；開關元件127、127’ ；外螺 合部211;内螺合部212;防水圈220、226、249;透光區 221;透鏡222;凸緣223、224、225;筒體部231;中空部 2〇 232;定位座233;固定銷234;螺孔235;第一螺件241;第二 螺件242;阻水元件243;第一螺合部244;第二螺合部245; 裂槽246;穿孔247;環形溝248;連接導線251。 13

Claims (1)

1308199 - 345-022TWP-14/21 十、申請專利範圍： 包括： led晶片利用封裝技術搭配一 1、一種銅幣型投射燈 銅幣型發光單元，包含 一發光元件，由複數個 透鏡封裝組成； 一恆流控制器 作電流， 與上述發光7L件電性連結提供值定工 連接器用以將上述發光元件、怪流控制器與外接 電源線電性連結供應工作電源； 10 投射燈殼，包含： 一外殼體’具中空内部； 則蓋肖上述外破體之_端結合’於其蓋端面設有 一貫穿之透光區； 一内筒座，設於上述外殼體中空内部，以固設上述發 15光元件、恆流控制器及連接器； 一螺接器’與上述外殼體之一端螺合，以形成防水性 定位外接電源線延伸於外殼體中空内部。 2、如申請專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中，該發光元件具有一基板' 以及一大功率LED陣列光元件 20配合透鏡及封裝技術封裝於上述基板一端面，另於基板上 更叹有至少一鎖孔，以配合鎖合元件鎖合定位於上述内筒 座。 3、如申請專利範圍第1項所述之銅幣型投射燈，其 中’該怪流控制器’係由二個恆流控制電路並聯組成；前 14 1308199 345-022TWP-16/21 成； 該第一螺件内呈中空， 第一螺合部以及第二螺合部 裂槽； 於其二端之外部周面分別設有 另在第二螺合部下方設有一 10 S亥第二螺件，與上述第 迫緊結合上述阻水元件Γ其Γ裂槽Λ之第二螺合部螺合源線形成：：件’ 6又有至少一貫穿之穿孔，以穿設外接電 器原電線:連成:水性延伸於外殼體之中空内部，與上⑽ 以 9、一種銅幣型發光單元，包括： —發光元件，由複數個LED晶片 透鏡封裝組成； 利用封裝技術搭配一 一恆流控制器 作電流；及， 與上述發光元件電性連結提供恆定工 -連接器，用以將上述發光元件、恆流控制器與外接 電源線電性連結供應工作電源。 10、如申凊專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中’該發光7〇件具有—基板、以及—大功率LED陣列光元件 配合透鏡及封裝技術封裝於上述基板一端面，另於基板上 20更設有至少一鎖孔，以配合鎖合元件鎖合定位於上述内筒 座。 11、如申請專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中’ s亥LED陣列光元件是將複數個大功率發光二極體 (LED)以裸晶封裝方式，配合打線技術形成各裸晶間之 16 345-022TWP-17/21 1308199 串、並聯電性連結，以形成一大功率，積體化之LED陣列光 元件。 12、 如申請專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中，該恆流控制器，係由二個恆流控制電路並聯組成；前 5 述之每一恆流控制電路是包含： 一運算放大器； 一基準電壓發生器，由電性連結之第一電阻提供工作偏 流，以產生一基準電壓至上述運算放大器之負輸入端； 一取樣電阻，提供一取樣電壓輸入至上述運算放大器之 10 正輸入端；及， 一開關元件，由上述運算放大器根據基準電壓與取樣 電壓之比較結果，控制其導通程度以控制大功率之銅幣型 發光單元於恆流電源工作。

13、 如申請專利範圍第9項所述之銅幣型發光單元，其 中’该連接器，透過導線與上述恆流控制器電性連結，並 设有複數個連結端子以連接外接電源。 17