一种条形灯

摘要

一种条形灯，包括外壳、LED光源、LED基板和电源线，外壳为一体成型的条形型材，且设有滑槽；每三个LED光源和一个电阻串联构成一发光单元，LED基板上设置有多个发光单元以及条形灯的控制电路，且LED基板设置于滑槽内，LED基板具有一层铜板和一层铝合金板，铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，本发明的LED基板通过采用铜板与铝合金板通过高压成型而贴合为一体，且铝合金板采用特定组分及含量的协同作用，使铝合金本身具有良好的散热性能，且在发光单元内设置电阻，限制了流过LED灯的电流，使得LED灯端的电压不会过大，进一步改善了散热性能，从而保证了LED灯的使用寿命。

权利要求

1.一种条形灯，包括外壳、LED光源、LED基板和电源线，其特征在于：所述外壳为一体成型的条形型材，且设有滑槽；每三个LED光源和一个电阻串联构成一发光单元，所述LED基板上设置有多个发光单元以及条形灯的控制电路，且所述LED基板设置于滑槽内，所述电源线电连接于LED基板上，所述LED基板具有一层铜板和一层铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述LED基板中铜板的厚度为0.2-0.8mm，铝合金板的厚度为

1.0-1.4mm，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.30-1.00％，Fe：0.20-0.30％，且Si+Fe：

0.60-1.00％，Mg：0.5-1.7％，Cu：0.10-0.20％，Zn：0.05-0.15％，Mn：0.05-0.15％，Ag：

0.30-0.60％，La：0.01-0.02％，Nd：0.01-0.02％，Tb：0.01-0.015％，余量为Al,其中镁硅质量比为1.7。

2.如权利要求1所述的一种条形灯，其特征在于：所述LED基板中铝合金板的重量百分组成为：Si：0.40-0.80％，Fe：0.20-0.25％，且Si+Fe：0.60-1.00％，Mg：0.5-1.5％，Cu：

0.12-0.18％，Zn：0.05-0.12％，Mn：0.08-0.15％，Ag：0.30-0.50％，La：0.01-0.015％，Nd：

0.015-0.02％，Tb：0.01-0.015％，余量为Al。

3.如权利要求1所述的一种条形灯，其特征在于：所述滑槽是由所述外壳两侧内相对设置凸棱形成的U形槽。

4.如权利要求1所述的一种条形灯，其特征在于：所述条形灯的控制电路，包括整流滤波单元、电源保护单元、LED驱动单元以及输出单元，所述整流滤波单元分别与电源保护单元和LED驱动单元电连接，所述LED驱动单元与输出单元电连接；

当接入电源后，电压经整流滤波单元整流滤波后传输给LED驱动单元以及输出单元，当LED驱动单元被激活后，LED驱动单元驱动激活LED灯，输出单元接收经整流滤波单元后的电压并经输出单元的减压滤波后输出给LED灯。

5.如权利要求4所述的一种条形灯，其特征在于：所述整流滤波单元包括AC-DC转换芯片以及由电感L2和电阻R2并联构成的第二滤波单元；所述电源保护单元包括压敏电阻RV、热敏电阻NTC、由电感L1和电阻R1并联构成的第一滤波单元以及由电感L3和电阻R3并联构成的第三滤波单元；电源正极与保险丝串联后分别连第一滤波单元和压敏电阻RV，压敏电阻RV的另一端分别连电源负极和热敏电阻NTC,热敏电阻NTC与第三滤波单元串联后连至AC-DC转换芯片的输入一端引脚，所述第一滤波单元的另一端连至AC-DC转换芯片的输入另一端引脚；所述AC-DC转换芯片的输出正极连第二滤波单元，第二滤波单元的输出端分别连LED驱动单元和输出单元。

6.如权利要求4所述的一种条形灯，其特征在于：所述LED驱动单元包括LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的电源端经串联电阻R6和电阻R4后连第二滤波单元的输出端，且电源端还连接有保护的接地电容C7；所述LED驱动芯片的保护电压调节端经电阻R13后接地，LED驱动芯片的电流采集端接并联的电流检测电阻RS1和电阻RS2后接地，LED驱动芯片的内部MOS管的漏极分别连二极管D3的正极和储能电感T1的输入，LED驱动芯片的其他引脚均接地，所述线圈T1的输出连输出单元。

7.如权利要求4所述的一种条形灯，其特征在于：所述输出端元包括变压器和发光组，变压器的输入端的正极引脚连整流滤波单元的输出，压器的输入端的负极引脚连储能电感T1的输出，且变压器输入端引脚之间并联有电容C4和电阻R5，变压器输出端的引脚连接并联的发光组。

说明书

一种条形灯

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种照明灯具，具体涉及一种条形灯。背景技术：

[0002] LED是一种具有二极管特性的可以将电能转化为光能的电子器件。LED灯具在照明领域中拥有最被看好的发展前景，其突出优点在于：发光效率高，目前大功率LED光效可达120流明/瓦，远景发展可达150-200流明/瓦(白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦，荧光灯为50-70流明/瓦，钠灯为90-140流明/瓦，其大部分电能变成热量损耗)；光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光；其耗电量少，在同样照明效果情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一；使用寿命长，平均寿命达10万小时；安全可靠性强、有利于环保(冷光源发热量低，无热辐射，可以安全触摸，便于安装和维护；不含汞、钠等危害健康的元素，废弃物可回收)。

[0003] 而散热是大功率LED封装的关键技术之一，散热不良将严重影响LED灯的出光效率、亮度和可靠性。目前，LED灯具壳体散热模块设计的不足之处主要表现在：(1)散热表面积有限，(2)散热片暴露在外容易积灰，或被酸雨腐蚀，达不到与LED路灯同样的寿命，(3)LED灯具散热器外为了美观等通常设有塑料灯罩等，影响空气的对流，使散热器的散热效果达不到理想状态。所以铝合金基板材料散热性能的好坏直接决定了大功率LED元件的性能。然而目前的铝合金型材在导热性方面明显不足，特别对于大功率LED灯具而言，难以满足其散热要求。
发明内容：

[0004] 本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种散热性能良好的条形灯，其具体技术方案如下：

[0005] 一种条形灯，包括外壳、LED光源、LED基板和电源线，其特征在于：所述外壳为一体成型的条形型材，且设有滑槽；每三个LED光源和一个电阻串联构成一发光单元，所述LED基板上设置有多个发光单元以及条形灯的控制电路，且所述LED基板设置于滑槽内，所述电源线电连接于LED基板上，所述LED基板具有一层铜板和一层铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.30-1.00％，Fe：0.20-0.30％，且Si+Fe：0.60-1.00％，Mg：0.5-1.7％，Cu：0.10-0.20％，Zn：0.05-0.15％，Mn：
0.05-0.15％，Ag：0.30-0.60％，La：0.01-0.02％，Nd：0.01-0.02％，Tb：0.01-0.015％，余量为Al。

[0006] 铝合金中的合金元素是影响其导热性能的主要因素，合金元素对铝合金导热性能的影响取决于元素的加入量和其存在的形式。本发明条形灯LED基板所用的铝合金中的主要合金元素是为了改善合金强度而加入的Mg和Si，当镁硅质量比1.7左右时恰好生产强化相Mg2Si，且铁为0.20-0.30％时，可显著提高合金的导热能力，进而提高LED基板的散热性。尽管镁是铝合金中最常见的强化元素，通常每含量较低时，合金的热导率较高而强度稍低。
当镁硅比值较大时，过剩的镁不仅削弱了Mg2Si的强化机制，还增加了自身在铝基体中的固溶度，导致合金的导热性能下降。当镁硅比值约1.7时，过剩的微量Si刚好和Fe弥散分布于铝基体中，二者形成β(Al9Fe2Si2)粗大相的几率很小，所以合金的导热性能较好。若当硅过剩量较多时，过剩的硅不仅固溶于铝基体中，并且与铁比值适当时，极易向化合态的β相转化，会导致合金导热性能下降。同时LED基板的铝合金中还含有适量的Cu、Zn、Mn、Ag，其中少量的Cu可以提高合金的机械性能，少量的Zn与Ag形成强化Ag2Zn提高合金的强度，适量Mn能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，显著细化再结晶晶粒，且可以溶解杂质铁，减小铁的有害作用，但是过量的Mn易生产Al-Si-Fe-P四元化合物，容易形成硬点并降低导热性，进而影响散热性，因此，通过各元素之间产生的协同作用，不仅提高LED基板合金的导热性，同时保证LED基板的机械性能，进而延长基板的使用寿命。

[0007] 本发明LED基板的铝合金中还加入了稀土添加剂La、Nd、Tb，经不断试验发现，在LED基板的铝合金中加入稀土添加剂可明显改善组织性能，使晶粒均匀，晶界偏析与夹杂数量少，组织致密。且稀土添加剂还具有以下几方面作用：一、可作为铝合金的精炼剂，对熔体具有除气作用，大大减少组织中的针孔率；二、降低铝合金的杂质含量，加强合金化的强度，组织较致密；三、对铸态组织具有变质作用，有效控制过剩元素的固溶度，提高合金的导热性能，进而提高其散热性，因为稀土添加剂La、Nd、Tb能与Fe、Si等合金元素生产过渡性化合物。

[0008] 作为优选，所述LED基板中铜板的厚度为0.2-0.8mm，铝合金板的厚度为1.0-1.4mm。

[0009] 作为优选，所述LED基板中铝合金板的重量百分组成为：Si：0.40-0.80％，Fe：0.20-0.25％，且Si+Fe：0.60-1.00％，Mg：0.5-1.5％，Cu：0.12-0.18％，Zn：0.05-0.12％，Mn：0.08-0.15％，Ag：0.30-0.50％，La：0.01-0.015％，Nd：0.015-0.02％，Tb：0.01-
0.015％，余量为Al。

[0010] 优选的，所述滑槽是由所述外壳两侧内相对设凸棱而形成的U形槽。

[0011] 优选的，所述条形灯的控制电路，所述条形灯的控制电路，包括整流滤波单元、电源保护单元、LED驱动单元以及输出单元，所述整流滤波单元分别与电源保护单元和LED驱动单元电连接，所述LED驱动单元与输出单元电连接；

[0012] 当接入电源后，电压经整流滤波单元整流滤波后传输给LED驱动单元以及输出单元，当LED驱动单元被激活后，LED驱动单元驱动激活LED灯，输出单元接收经整流滤波单元后的电压并经输出单元的减压滤波后输出给LED灯。

[0013] 进一步的，所述整流滤波单元包括AC-DC转换芯片以及由电感L2和电阻R2并联构成的第二滤波单元；所述电源保护单元包括压敏电阻RV、热敏电阻NTC、由电感L1和电阻R1并联构成的第一滤波单元以及由电感L3和电阻R3并联构成的第三滤波单元；电源正极与保险丝串联后分别连第一滤波单元和压敏电阻RV，压敏电阻RV的另一端分别连电源负极和热敏电阻NTC,热敏电阻NTC与第三滤波单元串联后连至AC-DC转换芯片的输入一端引脚，所述第一滤波单元的另一端连至AC-DC转换芯片的输入另一端引脚；所述AC-DC转换芯片的输出正极连第二滤波单元，第二滤波单元的输出端分别连LED驱动单元和输出单元。

[0014] 进一步的，所述LED驱动单元包括LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的电源端经串联电阻R6和电阻R4后连第二滤波单元的输出端，且电源端还连接有保护的接地电容C7；所述LED驱动芯片的保护电压调节端经电阻R13后接地，LED驱动芯片的电流采集端接并联的电流检测电阻RS1和电阻RS2后接地，LED驱动芯片的内部MOS管的漏极分别连二极管D3的正极和储能电感T1的输入，LED驱动芯片的其他引脚均接地，所述线圈T1的输出连输出单元。

[0015] 进一步的，所述输出端元包括变压器和发光组，变压器的输入端的正极引脚连整流滤波单元的输出，压器的输入端的负极引脚连储能电感T1的输出，且变压器输入端引脚之间并联有电容C4和电阻R5，变压器输出端的引脚连接并联的发光组。

[0016] 具体的，当接入电源后，电流经第一滤波单元的滤波，后经AC-DC转换芯片后从交流转换成直流，并经过第二滤波单元的滤波输出稳定的直流电，经电阻R4和R6分压后传输至LED驱动芯片的电源端并启动芯片，LED驱动芯片输出脉冲，LED驱动芯片的内部MOS管的导通，流经储能电感T1的电流从零上升储能，且第二滤波单元的输出电压经变压器输出给发光组，当LED驱动芯片零输出的时候，MOS管关断，储能电感T1上的电流释放，经二极管D3续流给变压器，经变压器降压后，提供发光组所需的电压。

[0017] 本发明与现有技术相比的有益效果：本发明的LED基板通过采用铜板与铝合金板通过高压成型而贴合为一体，且铝合金板采用特定组分及含量的协同作用，使铝合金本身具有良好的散热性能，代替了额外铺设散热片的工序，节省了制造材料，降低了生产成本，且在发光单元内设置电阻，限制了流过LED灯的电流，使得LED灯端的电压不会过大，进一步改善了散热性能，从而保证了LED灯的使用寿命。附图说明：

[0018] 图1是本发明条形灯的爆炸图；

[0019] 图2是本发明控制条形灯的电路图。

[0020] 图中：外壳1、LED光源2、LED基板3、电源线4、滑槽5、电阻6、整流滤波单元7、电源保护单元8、LED驱动单元9、输出单元10。具体实施方式：

[0021] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0022] 如图1所示，本发明涉及一种条形灯，包括外壳1、LED光源2、LED基板3和电源线4，所述外壳1为一体成型的条形型材，且设有滑槽5且本发明中滑槽5由外壳1两侧内相对设凸棱形成的U形槽；每三个LED光源2和一个电阻6串联构成一发光单元，LED基板3上设置有条形灯的控制电以及多个发光单元路，在发光单元内设置电阻，限制了流过LED灯的电流，使得LED灯端的电压不会过大，进一步改善了散热性能，从而保证了LED灯的使用寿命。本发明含有四个发光单元，且LED基板设置于滑槽内，所述电源线电连接于LED基板上。

[0023] 其中，所述LED基板具有一层铜板和一层铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.30-1.00％，Fe：0.20-0.30％，且Si+Fe：0.60-1.00％，Mg：0.5-1.7％，Cu：0.10-0.20％，Zn：0.05-0.15％，Mn：0.05-0.15％，Ag：0.30-0.60％，La：0.01-0.02％，Nd：0.01-0.02％，Tb：0.01-0.015％，余量为Al。

[0024] 作为优选，所述LED基板中铜板的厚度为0.2-0.8mm，铝合金板的厚度为1.0-1.4mm。

[0025] 实施例1：所述LED基板具有一层厚度为0.6mm的铜板和一层厚度为1.2mm的铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.7％，Fe：0.25％，Mg：1.2％，Cu：0.15％，Zn：0.08％，Mn：0.10％，Ag：0.50％，La：
0.015％，Nd：0.015％，Tb：0.012％，余量为Al。

[0026] 实施例2：所述LED基板具有一层厚度为0.2mm的铜板和一层厚度为1.0mm的铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.30％，Fe：0.30％，Mg：0.52％，Cu：0.20％，Zn：0.05％，Mn：0.15％，Ag：0.30％，La：
0.02％，Nd：0.01％，Tb：0.015％，余量为Al。

[0027] 实施例3：所述LED基板具有一层厚度为0.8mm的铜板和一层厚度为1.4mm的铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：1.00％，Fe：0.20％，Mg：1.7％，Cu：0.10％，Zn：0.15％，Mn：0.05％，Ag：0.60％，La：
0.01％，Nd：0.02％，Tb：0.01％，余量为Al。

[0028] 实施例4：所述LED基板具有一层厚度为0.5mm的铜板和一层厚度为1.1mm的铝合金板，所述铜板和铝合金板通过高压成型而贴合为一体，所述铝合金板的重量百分组成为：Si：0.70％，Fe：0.22％，Mg：1.2％，Cu：0.18％，Zn：0.08％，Mn：0.12％，Ag：0.40％，La：
0.012％，Nd：0.017％，Tb：0.013％，余量为Al。

[0029] 将实施例1-4中的LED基板分别通过称取原料、熔融、除气除渣、压制成铝合金板材，再经热处理，接着与铜板高压成型而贴合为一体，并对实施例1-4中的LED基板进行性能测试，测试结果如表1所示。

[0030] 表1：实施例1-4中的LED基板的性能测试

[0031]

[0032] 综上所述，本发明条形灯中LED基板不仅具有较好的机械性能，还具有较高的导热系数，即LED基板具有良好的散热性能，因此无需提供额外的散热装置，降低了生产成本。

[0033] 如图2所示，一种条形灯的控制电路，包括整流滤波单元7、电源保护单元8、LED驱动单元9以及输出单元10，整流滤波单元7分别与电源保护单元8和LED驱动单元9电连接，LED驱动单元9与输出单元10电连接。

[0034] 当接入电源后，电压经整流滤波单元整流滤波后传输给LED驱动单元以及输出单元，当LED驱动单元被激活后，LED驱动单元驱动激活LED灯，输出单元接收经整流滤波单元后的电压并经输出单元的减压滤波后输出给LED灯。

[0035] 整流滤波单元包括AC-DC转换芯片以及由电感L2和电阻R2并联构成的第二滤波单元；所述电源保护单元包括压敏电阻RV、热敏电阻NTC、由电感L1和电阻R1并联构成的第一滤波单元以及由电感L3和电阻R3并联构成的第三滤波单元；电源正极与保险丝串联后分别连第一滤波单元和压敏电阻RV，压敏电阻RV的另一端分别连电源负极和热敏电阻NTC,热敏电阻NTC与第三滤波单元串联后连至AC-DC转换芯片的输入一端引脚，所述第一滤波单元的另一端连至AC-DC转换芯片的输入另一端引脚；所述AC-DC转换芯片的输出正极连第二滤波单元，第二滤波单元的输出端分别连LED驱动单元和输出单元。

[0036] LED驱动单元包括LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的电源端经串联电阻R6和电阻R4后连第二滤波单元的输出端，且电源端还连接有保护的接地电容C7；所述LED驱动芯片的保护电压调节端经电阻R13后接地，LED驱动芯片的电流采集端接并联的电流检测电阻RS1和电阻RS2后接地，LED驱动芯片的内部MOS管的漏极分别连二极管D3的正极和储能电感T1的输入，LED驱动芯片的其他引脚均接地，所述线圈T1的输出连输出单元。

[0037] 输出端元包括变压器和发光组，变压器的输入端的正极引脚连整流滤波单元的输出，压器的输入端的负极引脚连储能电感T1的输出，且变压器输入端引脚之间并联有电容C4和电阻R5，变压器输出端的引脚连接并联的发光组。

[0038] 具体的来说，当接入电源后，电流经第一滤波单元的滤波，后经AC-DC转换芯片后从交流转换成直流，并经过第二滤波单元的滤波输出稳定的直流电，经电阻R4和R6分压后传输至LED驱动芯片的电源端并启动芯片，LED驱动芯片输出脉冲，LED驱动芯片的内部MOS管的导通，流经储能电感T1的电流从零上升储能，且第二滤波单元的输出电压经变压器输出给发光组，当LED驱动芯片零输出的时候，MOS管关断，储能电感T1上的电流释放，经二极管D3续流给变压器，经变压器降压后，提供发光组所需的电压。