技术领域
[0001] 本
发明属于强化
传热领域,具体涉及一种具有散热系统的大功率LED灯。
背景技术
[0002] LED
灯具有定向发光、功耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能
力高、使用寿命长、绿色环保灯优势。散热问题成为限制LED灯发展的技术
瓶颈。LED的
发光效率虽高,但是只有20-30%的
电能成功转化为光能,剩余的70-80%的
能量转化为
热能,这些热量需要扩散到环境中去。如果芯片产生的热量不能散出去,会使LED寿命急剧衰减,影响LED峰值
波长、发光功率和光通量灯诸多性能参数。
[0003] 在现有的LED灯具中,照明
亮度的需求越来越大,芯片的功率越来越大,热流量越来越大,不施加任何传热措施的自然
对流散热已经很难有效地为LED芯片散热,导致LED等不能稳定运行。加装
风扇强制散热方式导致系统复杂、噪声变大、系统运行可靠性降低,风扇的寿命有限,且考虑大功率LED灯的实际应用情况,强制风冷散热受周围环境
温度影响较大,也限制了其发展和应用。微槽群复合
相变冷却技术是一种具有高效换热方式的被动冷却方式,是在热沉的表面上加工微型尺度的槽道群,毛细力驱动液体进入槽道内,并在槽道内形成弯月形,液体在
弯月面的薄液膜区
蒸发具有很强的换热效率,可以实现低温升下高热流
密度换热。但应用在LED照明领域时,该技术无法灵活适应远距离传热并且对现场热负荷的适应性不强,还存在产品不能大尺度倾斜等问题。
[0004] 此外,现有LED灯一般包括灯罩以及电器箱,灯罩内有LED
光源组件,LED光源组件包括金属
基座、以及LED灯珠,金属
基板贴靠于LED内壁,LED灯珠固定在基板上,电器箱用来启动LED灯珠发光。当LED灯发光时,LED灯珠产生的热流量经过基板传递给灯罩,再向外界环境扩散,实现LED灯的散热。但由于金属基板与灯罩内壁顶部紧贴,在结合处导热性能不强,越靠近LED灯珠处,热量较多,温度越高,热量不能有效地扩散到环境中去,影响LED灯的正常使用。
发明内容
[0005] 本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种具有散热系统的大功率LED灯。
[0006] 本发明提供了一种具有散热系统的大功率LED灯,具有这样的特征,包括:灯罩,内部具有上部的散热腔和下部的反射腔以及散热腔旁的走线通道;LED光源件,设置于散热腔与反射腔之间,具有用于隔开散热腔和反射腔的
铝基板以及设置于铝基板下表面的LED灯珠;
散热器,包括与铝基板通过导热
银胶连接的
铜热沉、与铜热沉通过导热
硅胶连接的肋基板以及垂直连接于肋基板上的多个矩形肋片;以及驱动电器箱,与灯罩连接,其中,散热腔的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔,散热腔的上方开设有一个进气孔,驱动电器箱底部开设有一个出气孔,进气孔与出气孔对接连通,形成散热通道。
[0007] 在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中,还可以具有这样的特征:其中,散热腔的内壁均匀地涂有
水性
石墨烯。
[0008] 在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中,还可以具有这样的特征:其中,铜热沉的高度为3mm,肋基板的厚度为4mm,矩形肋片的数量为40个,矩形肋片的厚度为2mm,高度为35mm,相邻两个矩形肋片之间的间距为5mm。
[0009] 在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中,还可以具有这样的特征:其中,驱动电器箱内设置有
电子元器件以及从电子元器件上引出穿过走线通道固定于铝基板的
导线。
[0010] 在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中,还可以具有这样的特征:其中,灯罩与驱动电器箱的连接处设置有
密封圈。
[0011] 在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中,还可以具有这样的特征:其中,散热通道旁设置有连接件,该连接件的上端卡压在驱动电器箱的内部外沿处,下端通过
螺栓与灯罩连接。
[0012] 发明的作用与效果
[0013] 根据本
实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为具有散热器以及散热通道,所以能够实现散热器肋片的强化传热与电器箱的散热有效结合,避免了热量集中在铝基板上,从而使得热量不会聚集在LED灯珠周围,能够提高散热效率,具有更佳的散热效果,进而有效地降低了温度过高对LED灯性能的影响,延长了LED灯的使用寿命;因为具有多个矩形肋片,所以能够通过矩形肋片的扩展延伸有效地增大散热面积,强化传热。
[0014] 因此,本实施例的大功率LED灯的散热系统,散热效率高,散热效果好,热量能够有效地扩散到环境中去,不影响LED灯的正常使用,还实现了矩形肋片的强化传热与驱动电器箱的散热有效结合,避免了热量集中在铝基板上,有效地降低了高热流密度对LED芯片的影响,延长了LED灯的使用寿命。
附图说明
[0015] 图1是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的结构示意图;
[0016] 图2是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的散热器的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解,以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
[0018] 实施例:
[0019] 图1是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的结构示意图。
[0020] 如图1所示,本实施例的一种具有散热系统的大功率LED灯100,包括:灯罩10、LED光源件20、散热器30以及驱动电器箱40。
[0021] 灯罩10内部具有上部的散热腔101和下部的反射腔102以及散热腔101旁的走线通道103。
[0022] 散热腔101的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔104,散热腔101的内壁均匀地涂有水性
石墨烯。
[0023] 本实施例中,水性石墨烯具有优良的导热性能,导热系数高达600W/m·K,近乎铝
合金导热系数的3倍,通过将热量传导至驱动电器箱并
辐射一部分热量到外部环境,有利于将热量通过导热和辐射的方式迅速传递给外界环境,提升散热效果。
[0024] LED光源件20设置于散热腔101与反射腔102之间,具有用于隔开散热腔101和反射腔102的铝基板201以及设置于铝基板201下表面的LED灯珠202。
[0025] 图2是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的散热器的结构示意图。
[0026] 如图2所示,散热器30紧贴热源中心处,包括与铝基板201通过导热银胶连接的铜热沉301、与铜热沉301通过导热硅胶连接的肋基板302以及垂直连接于肋基板302上的多个矩形肋片303。
[0027] 本实施例中,肋基板302与矩形肋片303采用的材料为铝,导热系数为176W/m·K。
[0028] 本实施例中,铜热沉301的高度为3mm,肋基板302的厚度为4mm,矩形肋片303的数量为40个,矩形肋片303的厚度为2mm,高度为35mm,相邻两个矩形肋片303之间的间距为5mm。
[0029] 驱动电器箱40与灯罩10连接,且灯罩10与驱动电器箱40的连接处设置有密封圈50。
[0030] 散热腔101的上方开设有一个进气孔60,驱动电器箱40底部开设有一个出气孔70,进气孔60与出气孔70对接连通,形成散热通道,且散热通道旁设置有连接件80,该连接件80的上端卡压在驱动电器箱40的内部外沿处,下端通过螺栓与灯罩10连接。
[0031] 驱动电器箱40内设置有电子元器件401以及从电子元器件401上引出穿过走线通道103固定于铝基板201的导线402。
[0032] 本实施例的大功率LED灯的散热系统的工作过程:
[0033] 本实施例的大功率LED灯的散热系统100中,当LED灯珠202发光时,光线经过下方弧形反射腔102的作用即可向外界投射,实现LED灯的照明,LED灯珠202发出的热量通过导热银胶传导给铜热沉301,再经过导热硅胶迅速传导至肋基板302,接着热量通过肋基板302传导到肋端处,随着热流的上升,通过散热腔101内壁的微型散热孔104向外散出。同时,LED灯珠202产生的热量还可以经过散热腔101内壁涂抹的水性石墨烯传导至出气孔70、进气孔60即热量经过散热通道扩散到驱动电器箱40内,热量可通过驱动电器箱40向外界扩散,从而完成散热。
[0034] 实施例的作用与效果
[0035] 根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为具有散热器以及散热通道,所以能够实现散热器肋片的强化传热与电器箱的散热有效结合,避免了热量集中在铝基板上,从而使得热量不会聚集在LED灯珠周围,能够提高散热效率,具有更佳的散热效果,进而有效地降低了温度过高对LED灯性能的影响,延长了LED灯的使用寿命;因为具有多个矩形肋片,所以能够通过矩形肋片的扩展延伸有效地增大散热面积,强化传热。
[0036] 根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为散热腔的内壁均匀地涂有水性石墨烯,且基于石墨烯极高的导热性能、超大的
比表面积、优异的红外辐射等特性,所以能够明显增加导热、散热效率,显著降低散热腔内部和表面温度,从而起到优良的导热和辐射作用,增大辐射传热面积,实现强化传热,进一步提升LED灯的散热效率。
[0037] 根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为导线从电子元器件上引出穿过走线通道固定于铝基板上,所以便于隐藏,提升了产品的安全性。
[0038] 根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为灯罩与驱动电器箱的连接处设置有密封圈,所以能够防止水蒸气、灰尘、液滴等进入灯罩和驱动电器箱内。
[0039] 根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统,因为散热通道旁设置有上端卡压在驱动电器箱的内部外沿处,下端通过螺栓与灯罩连接的连接件,所以结构简单、安装方便。
[0040] 因此,本实施例的大功率LED灯的散热系统,散热效率高,散热效果好,热量能够有效地扩散到环境中去,不影响LED灯的正常使用,还实现了矩形肋片的强化传热与驱动电器箱的散热有效结合,避免了热量集中在铝基板上,有效地降低了高热流密度对LED芯片的影响,延长了LED灯的使用寿命。
[0041] 上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。