專利名稱:大功率led散熱系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及發光二極管照明技術領域,尤其涉及一種新型的大功率發光二極管光源 散熱系統。
背景技術:
發光二極管(Light Emitting Diode,簡稱LED)是一種能夠將電能轉化為可見光的 固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片 的一端附在一個支架上, 一端是負極,另一端連接電源的正極使整個晶片被環氧樹脂 封裝起來。半導體晶片由兩部分組成, 一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地 位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們 之間就形成一個"P-N結"。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向 P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原 理。照明燈是城市照明的重要組成部分,尤其是,傳統的路燈常采用高壓鈉燈,高壓鈉 燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費,因此,開發新型高效、節能、壽命長、 顯色指數高、環保的照明燈對城市照明節能具有十分重要的意義。而LED照明燈的出現 恰恰滿足了對于上述新型照明燈的需要。
LED照明燈主要由LED光源組成,而LED光源通常集成封裝在LED光源基板上。由于LED 光源工作時只有20%的電能轉變為光能,其余80%的電能轉變為熱能,過高的溫度會使LED 本身加速老化和損毀,從而達不到LED光源理想的使用壽命,所以研發和尋求合適的散熱 系統一直是LED照明燈產業的重要關注點。
LED光源工作時產生的熱量主要集中于LED基板,由于集成封裝的LED光源基板面積 僅有46mmX40mm左右,而現在使用的鋁制散熱器的熱傳導系數只有155W/Mk 209 W/Mk之間,無法滿足LED高熱密度場合的導熱和散熱性能要求。同時,現有的LED照明 燈散熱系統使用壽命短,而且增加了整體的照明燈重量。并且,由于使用家用的220V交 流電,燈具的安全使用系數相對較低。
發明內容
鑒于上述現有技術所存在的問題,本發明的目的是提供一種熱傳導率高、能夠充分 滿足LED照明燈高熱密度場合的導熱和散熱性能要求、安全可靠、使用壽命長和新型節能 環保的大功率發光二極管光源散熱系統。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種大功率LED散熱系統,包括封裝發光二極管光源的基板,與上述基板相連接的熱 導管和與熱導管相連接的散熱鰭片。
所述的熱導管包括l個或者多個。所述的熱導管包括4個,并且分成兩組,每組兩 個,兩組熱導管對稱與基板相連接。
所述的熱導管的吸熱端與所述基板連接,所述的散熱鰭片設于熱導管的散熱端。所 述的熱導管的吸熱端與所述基板連接,包括熱導管的吸熱端穿插在LED基板的一端。
在設置時,所述的熱導管的散熱端在垂直平面上高于熱導管的吸熱端。
在設置時,所述的熱導管的散熱端向上彎折90度或者180度。所述的熱導管的散熱端 向上彎折90度,指的是熱導管彎成L型。所述的熱導管的散熱端向上彎折180度,指的是 熱導管彎成U型,從而熱導管的散熱端和吸熱端成平行狀態。
在設置時,所述的熱導管的散熱端向上彎折的角度大于1度并且小于90度。所述的熱 導管的散熱端向上彎折的角度大于1度并且小于90度,指的是熱導管的散熱端向上彎折并 與水平方向成一個大于l度的銳角。
所述的熱導管包括毛細式熱導管。熱導管按照液相回流的方式不同可以分為熱虹吸 式熱導管和毛細式熱導管等。毛細式熱導管是指主要通過設在熱導管內壁的由毛細多孔 材料組成的吸液芯完成液相回流方式的熱導管。
所述的散熱鰭片包括l片或者多片。
所述的散熱鰭片包括厚度為O. 2毫米到0. 5毫米的熱導體薄片。熱導體薄片主要包括 鋁、銅等金屬材料組成的熱導體薄片。
熱導管(或稱熱管)是一種具有快速均溫特性的特殊材料,其中空的金屬管體,使 其具有質輕的特點,而其快速均溫的特性,則使其具有熱超導的優越性能。熱導管基本 上是一個內含可以流動的流體的封閉腔體,憑借腔體內可以流動的流體持續循環的液汽 二相變化,及汽和液流體在吸熱端及散熱端間汽往液返的對流,使腔體表面呈現快速均 溫的特性而達到傳熱的目的。熱導管的工作原理為熱導管吸熱后其液相可以流動的流體在吸熱端蒸發成汽相, 此一瞬間在腔體內產生局部高壓,驅使汽相可以流動的流體高速流向散熱端,汽相可以 流動的流體在散熱端凝結成液相后,憑借重力、毛細力或者離心力等回流至吸熱端,循 環流動,從而達到導熱和散熱的目的的。由此可知,熱導管工作時,氣流是由氣壓壓力 差驅動,液流則須依使用時的工作狀態,采用或設計適合的回流驅動力。
由于蒸發一冷凝的傳熱過程中,管內工作流體處于飽和狀態,因此熱導管幾乎是在 等溫下傳遞熱量的。
本發明的一種新型環保的大功率LED散熱系統通過上述設計,具有散熱效果好,進而 保證了LED光源長期穩定的工作,達到了LED光源理想的使用壽命。同時,本發明的設計 使得制作的LED照明燈整體重量大大的減輕,解決了制作200W以上的LED照明燈體積大、 笨重的技術難關。另外,由于熱導管的供電源為低壓直流電壓,進而既節約了電能又保 證了照明燈的安全使用系數。
圖l為本發明的一種實施方式主視結構示意圖; 圖2為本發明的一種實施方式左視結構示意圖; 圖3為本發明的另一種實施方式結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對于本發明的一種大功率LED散熱系統進行詳細說明。
實施例一,如圖1和圖2所示, 一種大功率LED散熱系統,包括封裝發光二極管光源 的基板l,與上述基板1相連接的熱導管2和與熱導管2相連接的散熱鰭片3。
所述的熱導管2的吸熱端21與所述基板1連接,所述的散熱鰭片3設于熱導管2的散熱 端22。所述的熱導管2的吸熱端21與所述基板1連接,包括熱導管2的吸熱端21穿插在LED 基板1的一端。熱導管2包括4個,其中每2個分成一組,并且每組熱導管2分別對稱與基板 l兩端連接。即一組熱導管2與基板1一端連接時,另一組熱導管2與連接第一組熱導管2— 端對應的基板l另一端相連接。熱導管2也可以包括1個或者多個。
在設置時,所述的熱導管2的散熱端22向上彎折180度。也就是熱導管2彎成U型,從 而熱導管2的散熱端22和吸熱端21成平行狀態。同時,在設置時,還可以將所述的熱導管
52的散熱端22向上彎折90度。所述的熱導管2的散熱端22向上彎折90度,指的是熱導管2彎 成L型。
所述的熱導管2包括毛細式熱導管。
所述的散熱鰭片3包括厚度為0. 2毫米到0. 5毫米的熱導體薄片。熱導體薄片主要包括 鋁、銅等金屬材料組成的熱導體薄片。所述的散熱鰭片3包括1片或者1片以上。
實施例二,如圖2所示, 一種大功率LED散熱系統,包括封裝發光二極管光源的基板 1,與上述基板1相連接的熱導管2和與熱導管2相連接的散熱鰭片3。
所述的熱導管2的吸熱端21與所述基板1連接,所述的散熱鰭片3設于熱導管2的散熱 端22。所述的熱導管2的吸熱端21與所述基板1連接,包括熱導管2的吸熱端21穿插在LED 基板1的一端。熱導管2包括4個,其中每2個分成一組,并且每組熱導管2分別對稱與基板 l兩端連接。即一組熱導管2與基板1一端連接時,另一組熱導管2與連接第一組熱導管2— 端對應的基板l另一端相連接。熱導管2也可以包括1個或者多個。
在設置時,所述的熱導管2的散熱端22向上彎折的角度大于1度并且小于90度。也就 是熱導管2向上彎折并與水平方向成一個大于1度的銳角。
所述的熱導管2包括毛細式熱導管。
所述的散熱鰭片3包括厚度為0. 2毫米到0. 5毫米的熱導體薄片。熱導體薄片主要包括 鋁、銅等金屬材料組成的熱導體薄片。所述的散熱鰭片3包括1片或者1片以上。 '
該散熱系統的工作原理為LED工作時產生的熱量通過基板1傳遞到熱導管2的吸熱端 21,熱導管2的吸熱端21通過管內的工作流體(導熱介質或者冷媒)迅速傳遞到散熱端22 的散熱鰭片3上,通過空氣對流形成熱交換散發到空氣中,從而達到迅速降溫解熱的目 的,進而確保LED光源長期在低溫環境下工作。
本發明的一種大功率LED散熱系統通過上述設計,具有散熱效果好,進而保證了LED 光源長期穩定的工作,達到了LED光源理想的使用壽命。同時,本發明的設計使得制作的 LED照明燈整體重量大大的減輕,解決了制作200W以上的LED照明燈體積大、笨重的技術 難關。另外,由于熱導管的供電源為低壓直流電壓,進而既節約了電能又保證了照明燈 的安全使用系數。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式
,但本發明的保護范圍并不局限于此, 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替 換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的 保護范圍為準。
權利要求
1、一種大功率LED散熱系統,包括封裝發光二極管光源的基板,與上述基板相連接的熱導管和與熱導管相連接的散熱鰭片。
2、 根據權利要求1所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的熱導管包括l個或者 多個。
3、 根據權利要求2所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的熱導管包括4個,并 且分成兩組,每組兩個,兩組熱導管對稱與基板相連接。
4、 根據權利要求3所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的熱導管包括毛細式熱 導管。
5、 根據權利要求1所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的熱導管的吸熱端與所 述基板連接,所述的散熱鰭片設于熱導管的散熱端。
6、 根據權利要求1或5所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,在設置時,所述的熱導 管的散熱端在垂直平面上高于熱導管的吸熱端。
7、 根據權利要求6所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,在設置時,所述的熱導管的 散熱端向上彎折90度或者180度。
8、 根據權利要求6所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,在設置時,所述的熱導管的 散熱端向上彎折的角度大于1度并且小于90度。
9、 根據權利要求1所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的散熱鰭片包括l片或 者多片。
10、 根據權利要求1或者9所述的大功率LED散熱系統,其特征在于,所述的散熱鰭片包括 厚度為O. 2毫米到0. 5毫米的熱導體薄片。
全文摘要
本發明的一種大功率LED散熱系統,屬于發光二極管照明技術領域。該大功率LED散熱系統包括封裝發光二極管光源的基板,與上述基板相連接的熱導管和與熱導管相連接的散熱鰭片。其中,所述的熱導管的吸熱端與所述基板連接,所述的散熱鰭片設于熱導管的散熱端。本發明具有散熱效果好、體積小、便于維修和安裝和使用壽命長等優點。
文檔編號H01L23/34GK101603676SQ200910089740
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者杜姬芳 申請人:杜姬芳