一种LED照明装置
阅读：396发布：2020-12-02
专利汇可以提供一种LED照明装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型 实施例 公开了一种 LED照明装置 ，包括： 基板 ；设置于所述基板上表面的LED 光源 阵列模 块 ；设置于所述基板下表面的 散热 结构；其中，所述LED光源阵列模块包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述15个发光芯片采用5串3并的 电路 结构，从而通过合理设置所述LED光源阵列模块中LED发光芯片的布局，来缩小所述LED照明装置的发光面，从而使得所述LED照明装置的发散 角 度较小，投射距离较远。，下面是一种LED照明装置专利的具体信息内容。
1.一种LED照明装置，其特征在于，包括：
基板；
设置于所述基板上表面的LED光源阵列模块；
设置于所述基板下表面的散热结构；
其中，所述LED光源阵列模块包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述
15个发光芯片采用5串3并的电路结构。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述两个同心圆中的内圆上设置有6个LED发光芯片，半径为18mm。
3.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述两个同心圆中的外圆上设置有9个LED发光芯片，半径为36mm。
4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED发光芯片为科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件。
5.根据权利要求4所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED发光芯片的工作点包括：
所述LED发光芯片的正向工作电流为1.1A；所述LED发光芯片的正向工作电压为
3.3V。
6.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，LED光源阵列模块焊接在所述基板的上表面。
7.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热结构包括：导热胶和散热器，其中，所述导热胶设置于所述散热器与所述基板之间。
8.根据权利要求7所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热器包括圆柱状底盘和设置在所述底盘上的多个肋片式散热翅片。
9.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热器表面具有白色涂层。
10.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述散热器的材料为AA6061铝合金。
11.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述基板为CCAF-01型铝基覆铜箔层压板。
一种LED照明装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及制造技术领域，尤其涉及一种LED照明装置。
背景技术
[0003] 但是，由于半导体发光二极管的单芯片光源的光通量较小，大功率的LED光源往往由多个小功率LED光源串联成一定阵列构成，使得现有技术中大功率的LED光源为一个发光面约Φ70mm，视角≤180°的平面光源，导致其发散角度较大，投射距离较短。实用新型内容
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种LED照明装置，散射角较小，投射距离较长。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型实施例提供了如下技术方案：
[0006] 一种LED照明装置，包括：基板；设置于所述基板上表面的LED光源阵列模块；设置于所述基板下表面的散热结构；其中，所述LED光源阵列模块包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述15个发光芯片采用5串3并的电路结构。
[0007] 优选的，所述两个同心圆中的内圆上设置有6个LED发光芯片，半径为18mm。
[0008] 优选的，所述两个同心圆中的外圆上设置有9个LED发光芯片，半径为36mm。
[0009] 优选的，所述LED发光芯片为科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件。
[0011] 优选的，LED光源阵列模块焊接在所述基板的上表面。
[0012] 优选的，所述散热结构包括：导热胶和散热器，其中，所述导热胶设置于所述散热器与所述基板之间。
[0013] 优选的，所述散热器包括圆柱状底盘和设置在所述底盘上的多个肋片式散热翅片。
[0014] 优选的，所述散热器表面具有白色涂层。
[0017] 与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
[0018] 本实用新型实施例所提供的LED照明装置中，所述LED光源阵列模块包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述15个发光芯片采用5串3并的电路结构，从而通过合理设置所述LED光源阵列模块中LED发光芯片的布局，来缩小所述LED照明装置的发光面，从而使得所述LED照明装置的发散角度较小，投射距离较远。附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本实用新型实施例一所提供的LED照明装置的整体结构示意图；
[0021] 图2为本实用新型实施例一所提供的LED光源阵列模块中所述发光芯片的布局示意图；
[0022] 图3为本实用新型实施例一所提供的LED光源阵列模块中所述发光芯片的电路结构示意图；
[0023] 图4为本实用新型实施例一所提供的LED照明装置的部分具体结构示意图；
[0024] 图5为本实用新型实施例一所提供的LED光源阵列模块中所述发光芯片的电流-电压特性曲线；
[0025] 图6为本实用新型实施例一所提供的LED光源阵列模块中所述发光芯片的电流-发光效率特性曲线；
[0027] 图8为本实用新型实施例一所提供的基板的各性能参数的相关测试结果；
[0028] 图9为本实用新型实施例一所提供的回流炉的结构示意图；
[0029] 图10为本实用新型实施例一所提供的散热器的材料型号对比示意表；
[0031] 图12为本实用新型实施例二中所述的积分球原理示意图；
[0032] 图13为本实用新型实施例一所提供的LED照明装置的功率-光通量的特性曲线示意图；
[0033] 图14为本实用新型实施例一所提供的LED照明装置的功率-发光效率的特性曲线示意图；
[0034] 图15为本实用新型实施例二中所述的光分布测试原理示意图；
[0035] 图16为本实用新型实施例一所提供的LED照明装置中散热器表面与陶瓷上下表面的温度测试结果。
具体实施方式
[0036] 正如背景技术部分所述，现有技术中的大功率的LED光源发散角较大，投射距离较短。而且，所述大功率的LED光源中，半导体发光二极管的单芯片，即LED发光芯片，的发光效率随结温的升高而下降，使得现有技术中的大功率的LED光源需要附带一个大尺寸的散热器，且散热效果较差。
[0037] 有鉴于此，本实用新型提供了一种LED照明装置，包括：基板；设置于所述基板上表面的LED光源阵列模块；设置于所述基板下表面的散热结构；其中，所述LED光源阵列模块包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述15个发光芯片采用5串3并的电路结构，从而通过合理设置所述LED光源阵列模块中LED发光芯片的布局，来缩小所述LED照明装置的发光面，从而使得所述LED照明装置的发散角度较小，投射距离较远。
[0038] 以上是本申请的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0040] 其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0041] 实施例一：
[0042] 如图1所示，本实用新型实施例提供了一种LED照明装置，包括：基板1；设置于所述基板1上表面的LED光源阵列模块2；设置于所述基板1下表面的散热结构3；其中，如图2所示，所述LED光源阵列模块2包括：均匀分布在两个同心圆上的15个发光芯片，且所述
15个发光芯片采用5串3并的电路结构，如图3所示，从而组成一个50W大功率LED阵列模组光源。
15个发光芯片采用5串3并的电路结构，如图3所示，从而组成一个50W大功率LED阵列模组光源。
[0043] 众所周知，理论上最有利于进行二次配光的光源是点光源，但是实际中大功率的光源通常由多个小功率的点光源构成，因此，我们无法得到严格意义上的大功率点光源，只能通过合理设计多个小功率点光源的布局，来尽可能的减小大功率光源的发光面积。
[0044] 在尽可能减小所述大功率光源发光面积的基础上，又考虑到所述基板1中电极线的走线和散热问题，本实用新型所提供的LED光源阵列模块2中的15个发光芯片均匀分布在两个同心圆上，其中，两个同心圆中的内圆上设置有6个LED发光芯片，其半径为18mm；，两个同心圆中的外圆上设置有9个LED发光芯片，半径为36mm。
[0045] 如图4所示，在本实用新型中，所述LED光源阵列模块2中的LED发光芯片选用科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件，包括：LED底座201、电极202、PN结203和硅胶204。所述单个LED发光芯片，即科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件的电压-电流特性曲线如图5所示，单个LED发光芯片，即科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件的电流与发光强度的特性曲线如图6所示。从图5和图6中可以看出，所述单个LED发光芯片的电流随着其两端所施加的电压增加而增加，其功率和发光强度也随之增加，其最高正向工作电流为1500mA，但是，其增加的幅度是非线性的。
[0046] 综合考虑所述LED发光芯片的发光强度、效率以及可靠性等因数，本实用新型中所述LED发光芯片选定的工作点包括：所述LED发光芯片的正向工作电流为1.1A；所述LED发光芯片的正向工作电压为3.3V。又因为，本实用新型中所提供的LED照明装置为由15个科瑞XPG-3w大功率高显色LED元件，采用5串3并电路结构，构成的50W大功率LED阵列模组光源，因此，本实用新型中所提供的LED照明装置的输入电流为直流3.3A，输入电压为直流16.5V。
[0047] 如图4所示，本实用新型中所述基板1为CCAF-01型铝基覆铜箔层压板，包括：铝板101，位于所述铝板101表面的绝缘层102，位于所述绝缘层102表面的铜层103，以及位于所述铜层103表面的阻焊层104。其中，所述铝板101为散热基板，其厚度为1.5mm；所述铜层103包括多条电极走线，其厚度为35μm。
[0048] 在本实用新型中，所述铜层103中的电路布线设计采用AltuimDesigner软件平台由计算机实现。在具体制作时，焊接所述LED发光芯片的焊盘的大小，由所述LED发光芯片的几何尺寸决定，在实施例中具体可参照相关芯片参数手册中科瑞XPG-3W芯片手册，本实用新型对此不再详细赘述。所述铜层103中电极走线的宽度有所述电极走线中所通过的电流大小而定，参考图7，由于本实用新型中所述LED照明装置的输入电流为直流3.3A，所述LED发光芯片的正向工作电流为1.1A，因此，当所述铜层103的厚度为35μm时，所述电极走线中主线的宽度不应小于1.5mm，所述电极走线中支线宽度不应小于0.4mm。
[0049] 为了减小所述LED照明装置工作时，电极走线中电流所产生的热量，本实用新型所提供的LED照明装置中的电极走线，应适当增加所述电极走线的宽度，使所述电极走线具有一定的余量。在实际设计时，所述铜层103中电极走线通过大电流时，所述电极走线宽度的载流量应参考图7中的数值降额50%去考虑。例如，本实用新型实施例中所述支线电流为1.1A，考虑到大电流时候的数值降额50%，应该取电流为2.2A时所对应的导线宽度。另外，所述铜层103中电极走线的载流量还与所述基板1上设置的元件种类，数量以及散热条件有关。在考虑到安全的情况下，计算通过所述电极走线中的电流时，应按经验公式0.15*来计算所述铜层103中电极走线的载流量。其中，W(A)代表功率和电流的关系。
[0050] 本实用新型中所提供的基板1的热阻为1.0℃/W，热导率为1.0W/m-K，相关测试结果如图8所示。其具体制作时，包括：制作底片、备料、制作电极走线图形、刻蚀、表面处理、印字符、机械加工、检验和包装等步骤，由于所述基板1的具体制作过程以为本领域人员所熟知，这里不再详细赘述。
[0051] 需要说明的是，在所述基板1的具体制作过程中，在制作电极走线图形时，所述电极走线的线条精度要求较高，其线宽补偿值需要经验积累区判断；刻蚀过程中的线宽要达到图纸要求，而且无残铜，线条光滑；机械加工过程中，要求基板1无分层，钻孔无毛刺且边缘整齐，还要保证基板1表面要无擦痕，发黑变黄等情况。
[0052] 在本实用新型实施例中，所述LED光源阵列模块2通过焊接的方式，固定在所述基板1上。在本实用新型的其他实施例中，所述LED光源阵列模块2也可以采用其他方式固定在所述基板1上，本实用新型对此并不做限定。
[0053] 需要说明的是，在本实用新型实施例中，由于所述基板1中包括散热铝板101，普通焊接无法实现，因此，本实用新型实施例中，所述焊接方式优选为回流焊，焊材为锡膏。如图9所示，用于回流焊的回流炉包括上下两个密封箱体91和92以及与所述两个密封箱体之间的传送带93，其中，所述密封箱体91和92中包括多个加热区94和冷却区95。所述回流炉炉体的长短依据其包括的即加热区94的数量以及冷却区95的数量而定，目前，现有技术中的回流炉包括4-10个加热区94不等，1-2个冷却区95不等。需要说明的是，还有部分回流炉中没有冷却区95，等所述基板1离开经过所述回流炉后自然冷却，具体视情况而定，本实用新型对此不做限定。
[0054] 还需要说明的是，所述回流炉中各个加热区94的温度可通过编程自由设定，一般情况下，所述加热区94温度的可设置范围在室温-275度左右。另外，所述回流炉还包括能够进行充氮气焊接的回流炉以及只能在空气环境下焊接的回流炉，具体焊接时，可根据使用需求来选择所述回流炉炉体的长短和所述回流炉对气体环境的要求。
[0055] 此外，由于所述LED光源阵列模块2焊接到所述基板1上后，所述LED光源阵列模块2通电后会产生大量的热量，导致所述LED发光芯片的PN结203温度上升，影响所述LED发光芯片的发光效率。因此，为了保证本实用新型所提供的LED照明装置的发光效率，本实用新型所提供的LED照明装置还包括设置在所述基板1下表面的散热结构3。所述散热结构3包括导热胶301和散热器302，其中，所述导热胶301设置于所述散热器302与所述基板1之间；所述散热器302包括圆柱状底盘和设置在所述底盘上的多个肋片式散热翅片，从而大大增加了所述散热器302的散热面积，进而增强了所述散热结构3的散热效果。
[0056] 在本实用新型中，所述散热器302的材料优选为铝材，但是根据铝材中所含有的其他金属元素不同，所述铝材型号又分为9大类：1000系列为纯铝板，由于不含有其他金属元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列；2000系列铝板，特点是硬度较高，其中以铜元素含量最高，大概在3%-5%左右。除此之外还有3000-8000系列。其中，6000系列的代表6061主要含有镁和硅两种元素，故集中了4000系列和5000系列的优点，6061是一种冷处理铝锻造产品，可使用性好，接口特点优良，容易涂层，加工性好，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。
[0057] 常见的用于散热器302的材料型号有AL6063，AL6061，ADC12，其热相关参数性能如图10所示。由图10可知，AA6061铝合金具有不错的热传导性能，性价比较高。除此之外，AA6061加工性能也不错，适合挤压成形工艺，适用于本实用新型中所提供的LED光源阵列模块2的散热需要，并结合所述LED光源阵列模块2的光源功率为50W，本实用新型中，所述散热器的材料型号优选为AA6061铝合金。
[0058] 本实用新型中，所述导热胶301优选为Honeywell LTM6300-SP，其导热系数为2.03W/m℃，热阻为0.04℃㎡/W。且所述导热胶301越厚，热阻越大，导热效果就越差，因此，将导热胶301涂覆在所述散热器的上表面时，要注意适量、均匀的原则。
[0059] 当本实用新型所提供的LED照明装置工作时，所述LED芯片的PN结203产生热量，这些热量依次经过LED底座201、焊接层、铜层103、绝缘层102、铝板101、导热胶301以及散热器302散发于空气中，完成所述LED照明装置工作时的散热过程。其中，所述LED底座201的导热系数约为80W//mk；焊接层的导热系数大于60W/mk；铜层103的导热系数约为400W/mk，散热器302的导热系数约为200W/mk；绝缘层102的导热系数约为1w/mk，导热胶301（所述导热胶优选为导热硅胶片或硅脂）的导热系数约为5W/mk，但是越靠近LED发光芯片的PN结203，热流密度越高，且导热胶301已经由铝板101横向导热均温了，这样绝缘层102的热流密度要比导热胶301的热流密度高很多，所以综上所述，可以明显看出所述LED照明装置的散热瓶颈在于所述基板1中的绝缘层102。
[0060] 为了解决所述绝缘层102带来的不良散热效果，本实用新型所提供的基板1中与所述LED底座201相对应的位置两端设置有通孔205，所述通孔205贯穿所述铜层103以及绝缘层102，从而裸露出铝板101。在所述基板1上焊接所述LED发光芯片时，需先在所述裸露的铝板101表面沉积锌，再在锌表面上镀镍，然后再在所述镍表面上镀铜，最后再在铜上喷锡或沉金，形成锡膏焊接块。采用该加工顺序加工的镀层附着力强，导热性能好，经过以上镀层工艺后就可以把LED焊接在铝板上了。所述铝板101加工工艺焊接完成后，LED发光芯片的PN结203发出的热量依次经过LED底座201、锡膏焊接块、铝板101、导热胶301、散热器302，散发于空气中，避免了经过导热系数非常小的绝缘层102，从而大大增强了所述LED照明装置的散热效果。
[0061] 此外，本实用新型所提供的LED发光芯片的焊盘附件还增加了填充铜片，方便了后续LED发光芯片的焊接和维护。
[0062] 经试验测得或利用LightTools软件对本实用新型所提供的LED照明装置进行模拟计算可得，本实用新型所提供的LED照明装置的半光束角约为126度，相较于现有技术中的LED光源，缩小了所述LED照明装置的发光面，从而使得所述LED照明装置的发散角度较小，投射距离较远。
[0063] 而且，经试验测得，在所述LED照明装置中所述散热器302由黑色涂成白色，即所述散热器302表面涂覆有白色涂层，而其他各结构不变的情况下，所述LED照明装置的光通量由2784.28lm提高至2908.4lm，而所述LED照明装置中PN结的结温随所述LED照明装置的光通量的增加而下降，如图11所示，又因为所述LED照明装置的发光效率随所述LED照明装置中PN结的结温的上升而下降，因此，本实用新型所提供的LED照明装置中，所述散热器的表面形成有白色涂层，从而提高了所述LED照明装置的发光效率。
[0064] 综上所述，本实用新型所提供的LED照明装置，通过合理设置所述LED光源阵列模块2中LED发光芯片的布局，来缩小所述LED照明装置的发光面，从而使得所述LED照明装置的发散角度较小，投射距离较远。而且，本实用新型所提供的LED照明装置还包括由底盘和多个肋片式散热翅片构成的散热器302，从而大大增强了所述散热结构3的散热效果。
[0065] 实施例二：
[0066] 本实用新型实施例对实施例一中所提供的LED照明装置的各项性能参数进行分析。
[0068] 所述积分球原理即为：已知标准光源的光通量Φ0，本实用新型中所提供的LED照明装置可测得，在所述LED照明装置的光源强度测定后，利用相对比较法测得本实用新型所提供的LED的光通量Φ总。
[0069] 如图12所示，设光源S直接在球内任一点建立的照度E1＝0，在M处的照度为EmA处dS发生第一次漫射出度为：M＝ρEa（1）；
[0070] 故由朗伯定律的特性知：dS面的光亮度为：L=ρEA/π（2）；
[0071] 则A处dS发生漫射在M处产生的二次照度为:
[0072]
[0073] 将式（1）和（2）带入（3）式得：
[0074] 因此，整个球面发生一次漫射在M处建立的二次照度为：
[0075]
[0076] 同理：二次漫射光线在M处建立的三次照度为：
[0077]
[0078] 以此类推，可得：
[0079] E4=ρE3=ρ2E2；E5=ρE4=ρ2E3=ρ3E2；
[0080] 故M点总照度为：
[0081]
[0082]
[0083] 用小挡屏挡住S直接射向M点的光线时，则E1=0；
[0084] 所以可得：
[0085] 从而可以推出：
[0086] 上式中R为所述积分球半径、ρ为所述积分球内壁的反射率，均为常数。从上式可以看出：球壁上任何位置的总照度E与所述光源S的总光通量Φ总成正比，因此可以通过测量球壁上开的小窗口的照度E来计算所述LED照明装置中光源的总光通量Φ总。
[0087] 实验结果表明，在不同的直流电压（12V-16.5V）下，本实用新型所提供的50W的LED照明装置，随着LED照明装置功率的增加，所述LED照明装置发出的总光通量也增加，不过增加的幅度不断减小，如图13所示；随着LED照明装置功率的增加，所述LED照明装置的发光效率降低，分析其原因为：由于所述LED照明装置的功率增加，所述LED照明装置的发光量也增加，从而导致散热不足，使得所述LED照明装置的LED发光芯片的结温上升，而所述LED照明装置的发光效率随着所述LED发光芯片的结温升高而降低，如图14所示，进而使得所述LED照明装置的发光效率随着所述LED照明装置的功耗增加而降低，随着LED照明装置功率的增加，所述LED照明装置的显色指数和色温基本不变，其中，所述显色指数为88，色温在3160K左右。
[0088] 此外，若所述LED照明装置采用光宇3.3A的恒流源供电，所述LED照明装置的发光效率会进一步下降，这主要是因为电源模块之间自己也会消耗10W左右的能量，使得所述LED照明装置的功耗增加，发光效率降低。
[0089] 而且，在其他实验参数不变的情况下，所述LED照明装置的散热器表面为黑色时的光通量为2784.28lm，而所述散热器表面具有白色涂层时，即所述散热器表面为白色时，所述LED照明装置的光通量为2908.4lm，从而提高了所述散热器的散热效果，进而提高了所述LED照明装置的发光效率。
[0090] 其次，在环境温度为31℃，环境湿度为50%，测试距离为8.780的条件下，对所述LED照明装置的配光性能进行测量和分析。
[0091] 利用光分布测试原理来对本实用新型所提供的LED照明装置的各项性能参数进行分析，是在暗室中进行的。下面以利用所述分布光度计工作原理计算所述LED照明装置的光通量为例，对所述分布光度计工作原理进行具体介绍。
[0092] 由光通量定义有:Δφ=IgΔΩ=EgΔA，故只要测出在△A面积上的光照度E，再乘以△A，即可求得点光源在单位立体角内光通量的大小。
[0093] 如图15所示，设想一闭合球面包围点光源，将球面分割成若干面积元S1、S2、S3……测出各个面积元上所对应的照度为E1、E2、E3……，求出各个面元上的光通量为E1S1、E2S2、E3S3……再求和即可得到总的光通量为：φ=∑EiSi；
[0094] 又因为每个球带的面积为:ds＝2πlh，而h=πl*sinθdθ，
[0095] 从而可以推出：ds=2πl2*sin θdθ，
[0096] 故总光通量为：φ=2πl2∫Eθsinθdθ；
[0097] 用逐点测量空间各点光强在积分测量光通量的方法，这种测量方法中，测量不确定因素简单，容易控制，测量结果准确，用光分布计测量光通量不依赖标准灯的形状和光束角分布特性，只需要标准灯量值传递准确；而且被测光源周围环境可以方便准确的控制，更重要的是使用实验仪器远方(EVERFINE)GO-2000H_v1系列光分布测试系统v2.0.265，对50W大功率LED照明装置进行配光性能的测量，不仅可以测得总光通量，还能更具光强分布，计算出区域光分布，光束角，眩光，照度曲线灯参数，这些数据对于光源和灯具的设计都是机器重要的。
[0098] 实验表明，本实用新型所提供的LED照明装置，若加入光宇3.3A恒流源驱动，能够有效降低开关电源的功耗，使其从P2=164.2W降到P4=65.63W；提高所述LED照明装置的功率因数，使其由PF2=0.7288上升到PF4=0.9308；增加所述LED照明装置的发光效率，使其增加了15lm/w-36lm/w。除此之外，所述LED照明装置的其他光谱和光分布性能没有较大变化。
[0099] 上述两种测量原理相比较而言，使用积分球是一种比较简便的测量光通量的方法，它的主要原理是光被积分球内均匀漫反射涂层多次反射，达到空间积分的作用，基于这一原理，积分球比较适合普通光源的光通量测量。用积分球测量方向性较强的照明装置的时候，会产生较大的误差，如带有反射罩的光源和大部分灯具。总之，积分球的测试方法简单，但条件限制多，测量误差大；而且，高功率的光源测总光通量时，还会将测试仪器损坏或烤焦球壁。
[0100] 使用分布光度计的测量光通量，不论功率多大，发热量多高均可用分布光度计测量，用逐点测量空间各点光强，再积分测量光通量的方法，测量不确定因素简单，容易控制，测量结果准确，用光分布计测量光通量不依赖标准灯的形状和光束角分布特性，只需要标准灯量值传递准确；而且被测光源周围环境可以方便准确的控制，不仅可以测得总光通量，还能更具光强分布，计算出区域光分布，光束角，眩光，照度曲线灯参数，这些数据对于光源和灯具的设计都是机器重要的。但是测试装置比较复杂，价格高(测试时间由于引入了计算机已得到了改善）。
[0101] 此外，本实施例还利用LightTools软件对本实用新型所提供的LED照明装置进行了模拟。
[0102] 光分布模拟结果和实际测试结果大致相吻合，半光束角均为126度；实测总光通量为2864lm，而模拟时的总光通为4198.5lm；实测时单颗芯片光通量大约为187.6lm，模拟输入为279.9lm；虽有此类不同，但模拟的结果同样有效，问题在于模拟和实验时所选择的LED发光芯片有所不同。
[0103] 利用红外线成像仪，对本实用新型所提供的LED照明装置所照的红外成像结果可知，有几个点的温度特别是外圈的温度较高，与实测的结果相符，但与理论分析及EFD模拟的结果不符，经分析可得，这是由于焊盘的焊接不均所致，温度显示较高的几个点的没有焊好，故热量不能较好地向下传导，故导致温度偏高。
[0104] 如图16所示，为利用热电偶对所述LED照明装置中的散热器表面与陶瓷结构上下表面的测试结果，其中，所述陶瓷结构以U型结构的方式环设在所述LED发光芯片的四周和下表面，用于所述LED发光芯片的固定和散热。由图16可知，所述陶瓷结构下表面的平均温度为T1=83.32℃，由Cree XlampXP-G LEDs芯片参数可得PN结到焊点的热阻为6℃/W，每个LED发光芯片的功率已知为49.52W／15=3.3W，由 可得PN结温：T2=6k/w×3.3w×0.85+T1=16.83+83.32=10015℃，
[0105] 与EFD模拟结果100.11℃及ANAtech热阻分析仪所测结果98.1℃较好地吻合，说明了实验与模拟的准确性较高。
[0107] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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