CN101178171A - 一种利用气压和风洞的led灯散热方法 - Google Patents

一种利用气压和风洞的led灯散热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101178171A
CN101178171A CNA2007101794446A CN200710179444A CN101178171A CN 101178171 A CN101178171 A CN 101178171A CN A2007101794446 A CNA2007101794446 A CN A2007101794446A CN 200710179444 A CN200710179444 A CN 200710179444A CN 101178171 A CN101178171 A CN 101178171A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led lamp
air
air inlet
led
airflow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007101794446A
Other languages
English (en)
Inventor
王其林
Original Assignee
王其林
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 王其林 filed Critical 王其林
Priority to CNA2007101794446A priority Critical patent/CN101178171A/zh
Priority to PCT/CN2008/000375 priority patent/WO2009039715A1/zh
Publication of CN101178171A publication Critical patent/CN101178171A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

本发明涉及一种利用气压和风洞的LED灯的散热方法,由LED灯壳体和壳体内的电路板、电源和恒流源上的散热板构成一个空气流通道,在灯头端设有空气进口孔和空气流通道连通,空气进口孔的孔径与通风管或支撑杆或电线杆的直径相匹配,通风管或支撑杆或电线杆为空心管,通过空气进口孔与空气流通道连通,在通风管或支撑杆或电线杆的下端开有空气进气口,在壳体上空气流通道的另一端开有出气孔,冷空气流由于通风管或支撑杆或电线杆的高度而形成的气压差,使空气在空心管形成的通道中自然上升,在空气流通道中形成风流,将电路板、电源和恒流源工作时产生的热量随时带出壳体外,达到散热,解决了大功率LED灯散热难的问题。

Description

一种利用气压和风洞的LED灯散热方法
技术领域
本发明涉及一种利用气压和风洞的半导体LED (Lingt emitting diode)灯 的散热方法。 背景技术
LED灯耗电量低、有巨大的节能效果。 一个100W距地面高度为8米,照度 为30LUX,光通亮为4800LM的节能灯,与同一指标的LED灯比,LED灯耗电量仅 为节能灯的五分之一、普通钨丝灯的二十分之一至三十分之一。LED还具有寿命 长、体积小、可设计强(即实现照明光的随意布置)等优点。近十年来,为更进 一步开发LED的潜在优势、在实现大功率、高效率的LED芯片生产技术的产业化 技术等等方面,世界上有许多国家不惜投入巨资。如日本于1998年,美国于2000 年相继启动了 "国家半导体照明计划"。我国2001年863计划立项,2003年6 月紧急启动了 "国家半导体照明工程"。当今,由于在芯片数、载流子注入产生 不同色彩的激发源与光亮度的配比关系等工艺过程、制作难度已被逐渐破解与掌 握,使LED灯实现了使用电压低、效能高、体积小、性能稳定性强、响应时间短、 颜色可多变的优点。作为LED发光体的动力源,即电压和电流则是LED灯的关键。 电源、恒流源是由许多电子器件组成,工作中它们散发的热量造成电子器件损毁, 直接影响全系统的工作性能乃至于寿命。原本能正常工作5万小时以上的LED 灯,就因工作中高热量无法排出,在实际应用中很难突破一万小时,有的只能工 作几百小时就不再发光。为解决LED灯在发光过程中所散发出来的热量和供 LED发光电路系统散发出来的热量,目前世界上对10W以上大功率LED
灯基本上都是将电源、恒流源、LED分成二部份组装,将热量分散处理。 在解决散热问题上几乎都采用在LED发光体的背面以弧形方式通过散热片散热 的办法。为了达到一定的散热面积使体积很大且重量很重。不仅成本高,使用 不方便,体积大,还没有从根本上解决如何以足够的散热面积或散热方式实现 全电路处于正常温度下工作的问题。此缺陷在很大程度上限制了 LED灯的广泛应 用。这是造成LED灯特别是大功率LED灯不能普遍应用和推广的原因之一。原因 之二是LED灯价格昂贵,这是因为LED发光体自身价格高,加之在灯具制造和装 配过程中为减少热量堆积则将电源和恒流源独立制作与装配,不仅制作成本高, 采用的专用安装设备也使价格居高不下。散热的关键取决于散热材料和散热面积 及通风程度。而空气对流散热却是LED灯的禁区,为防止空气进入LED灯具,保 护电路和电器元件不被氧化和腐蚀,几乎都采用密封的办法,强调防水性能,这 就给散热造成困难。目前,世界上LED灯的应用也仅限于功率在10W以下,如何 解决LED灯用作照明技术中出现的上述难题,使LED灯特别是大功率LED灯能普 遍应用和推广则是当今LED灯应用技术中人们关注和攻克的焦点。
发明内容
本发明的目的是设计一种具有利用气压和风洞的LED灯散热结构,应用空气 的气压使空气在风洞中形成气流的散热方法,使体外的低温气体进入LED灯体 内,由于冷气体的流动和交换带走热气,加速散热和加大散热面积及通风程度, 解决52W以上LED灯散热难的问题。
本发明的方案是..由筒型LED灯壳体和壳体内的电路板、电源和恒流源组件上 的散热板构成一个空气流通道,在灯头端设有空气进口孔和空气流通道连通,空 气进口孔的孔径与通风管或支撑杆或电线杆的直径相匹配,通风管或支撑杆或电
线杆为空心管,通过空气进口孔与空气流通道连通,在通风管或支撑杆或电线杆 的下端开有空气进气口,在壳体上空气流通道的另一端开有出气?L,冷空气流由 于通风管或支撑杆或电线杆的高度而形成的气压差,使空气在空心管形成的通 道中自然上升,在通风管或支撑杆或电线杆和灯壳形成的空气流通道中形成风 流,将电路板、电源和恒流源组件工作时产生的热量随时带出壳体外,达到散 执。
LED灯实验:
在环境温度22°C的情况下,普通52W的LED灯在使用3小时后或直至不再升 温,紧贴LED的散热板最高温度为76"C,已超出LED正常使用的范围。
使用用本申请的方法经过改造的LED灯,在没有接通空气进气口的情况下, 使用LED灯,3小时后测得散热板最高温度为68°C 。
接通空气进气口后,经几昼夜,环境温度最高气温中午22°C,最低气温8 。C,紧贴LED散热板的最高温度为46。C。能降温30。C,灯距地面6M,达到LED 最佳的工作温度55'C以下的温度。如果用散热器来解决,要增加该灯原有的散 热面积l倍以上,增加l倍体积和重量以上,不仅增加了生产成本,而且笨重, 给安装带来极大的不便,用本发明,只需将LED灯往原有或新安装的灯杆上一拧 即可。
根据长时间的测试,LED灯具除LED紧贴散热板外的部位,尤其表面随着环 境温度的变化,它的温度同时会跟着变化。LED紧贴的散热板,因LED放热量大 的原因,环境温度变化,几乎不影响该散热板的温度。从8'C到22'C,散热板始 终保持46。C。
同一功率的LED灯,灯的支撑杆或电线杆高度越高,它的散热效果越好。灯
支撑杆或电线杆高度每增加1米,LED灯最高温区能降温rC以上。随LED灯的 功率增大,管直径适当增大。LED灯的支撑杆或电线杆管可用铁管,最好为铝管, 能帮助LED灯导热。当LED灯接上适当的通风管后,不使用灯杆,将LED灯的高 度增加,LED灯的散热能力同样增加,具有灯杆一样的效果。在高的建筑物上, 只要能装1.5—2M长的通风管(直管或弯管,软管或硬管)均可,在电杆外加通 风管有同样的功能。在能装2米以上的杆子的屋内同样可装此LED灯,此管可用 作支撑杆。
利用气压和风洞的LED灯,真正解决了大功率LED灯散热难的大问题,从而 不仅能在广告灯、路灯、高杆灯上使用大功率LED灯,而且可在机场、体育馆、 医院手术室、剧院、会场隧道、军舰上都可使用该LED大功率灯。
利用气压和风洞的LED灯,解决LED灯散热难的实际效益: 一、能使大功率 LED灯普及;二、可制造上千瓦的LED灯;三、减轻重量降低成本,(台湾有家 制造一台200W的LED灯,重量达20多公斤)。就以上测试的52W LED灯为例, 散热器部份重1. 87公斤,计人民币52. 32元,如果不用利用气压和风洞的LED 灯,达到最高温区低于55。C,散热面积需增加l倍以上,即需增1.87公斤的铝 散热盔,不仅要增52.32元成本,最主要是增加了重量。LED灯的功率越大,LED 灯重量就成倍的增加,体积和重量,大得你无法使用。而利用气压和风洞的100W LED灯,也只有3公斤不到。单是散热器可节约成本100多元。
利用气压和风洞的LED灯,使LED灯的最高温度(即LED紧贴的铝基板和LED 自身在工作时的温度), 一般不会超出5(TC,比LED安全范围55'C还要低,从而 保障了 LED的使用寿命在6—10万小时以上。 附图说明
图l LED灯利用气压和风洞散热原理图
图2 51W LED灯结构示意图。
图3 51W LED灯A-A面结构示意图。
其中1.进气口, 2.支撑杆或电线杆,3.通道,4.空气进口孔,5.灯头 盖,6.空气流通道,7.空气出口孔,8.内散热片,9. LED灯发光体,10.铝 散热板,11.电路板,12.电源和恒流源一体化组件,13.筒型散热板,14.壳体 15.盖板,16.灯罩 具体实施方式
本实施例以52W横式LED灯为例,见图l、 2、 3,本发明所述的具有空气流 通道的横式LED灯是由具有散热功能的筒型壳体14、电源和恒流源一体化组件 12、 LED发光体9、电路板ll、铝散热板IO、内散热片8、灯头盖5、空气进口 孔4、空气出口孔7、盖板15、灯罩16组成;
由筒型LED灯壳体14和壳体内的电路板11、电源和恒流源一体化组件12上 的铝散热板10构成一个空气流通道6,内散热片8垂直固定在空气流通道6中, 灯头盖5固定在壳体14的一端,空气进口孔4连接在灯头盖5中心,和空气流 通道6连通,空气进口孔4的孔径与支撑杆或电线杆2的直径相匹配,支撑杆或 电线杆2中心为空心管通道3,通过空气进口孔4与空气流通道6连通,在支撑 杆或电线杆的下端开有空气进气口 1,在壳体上空气流通道6的另一端开有空气 出口孔7,电路板11固定在铝散热板10上,LED灯发光体9固定在电路板11 上,位于由盖板15和灯罩16构成的空间中,电源和恒流源一体化组件12放置 在由筒型散热板13构成的空仓中。电源和恒流源一体化组件见申请号 200720173336. 3。

Claims (2)

1.一种利用气压和风洞的LED灯散热方法,其特征在于:由筒型LED灯壳体和壳体内的电路板、电源和恒流源组件上的散热板构成一个空气流通道,在灯头端设有空气进口孔和空气流通道连通,空气进口孔的孔径与通风管或支撑杆或电线杆的直径相匹配,通风管或支撑杆或电线杆为空心管,通过空气进口孔与空气流通道连通,在通风管或支撑杆或电线杆的下端开有空气进气口,在壳体上空气流通道的另一端开有出气孔,冷空气流由于通风管或支撑杆或电线杆的高度而形成的上下气压差,使空气在空心管形成的通道中自然上升,在空气流通道中形成风流即风洞,将电路板、电源和恒流源工作时产生的热量随时带出壳体外,达到散热。
2. 根据权利要求1所述的利用气压和风洞的LED灯散热方法,其特征在于: 通风管是软管或硬管。
CNA2007101794446A 2007-09-25 2007-12-13 一种利用气压和风洞的led灯散热方法 Pending CN101178171A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007101794446A CN101178171A (zh) 2007-12-13 2007-12-13 一种利用气压和风洞的led灯散热方法
PCT/CN2008/000375 WO2009039715A1 (en) 2007-09-25 2008-02-21 A heat dissipating method for led lamp by use of air pressure and wind tunnel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007101794446A CN101178171A (zh) 2007-12-13 2007-12-13 一种利用气压和风洞的led灯散热方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101178171A true CN101178171A (zh) 2008-05-14

Family

ID=39404521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007101794446A Pending CN101178171A (zh) 2007-09-25 2007-12-13 一种利用气压和风洞的led灯散热方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101178171A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072432B (zh) * 2009-11-24 2012-07-18 贵州世纪天元矿业有限公司 Led路灯结构和led路灯结构的灯头的散热方法
CN103256519A (zh) * 2012-02-17 2013-08-21 深圳市比格利电源科技有限公司 一种led路灯
CN103542345A (zh) * 2013-10-25 2014-01-29 大连恭德科技有限公司 一种多角度可调式led路灯
CN104048215A (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 安徽宿州懂你电力工程有限公司 一种路灯灯头
CN109185750A (zh) * 2018-09-13 2019-01-11 湖南华特光电科技有限公司 一种投光灯
CN110444518A (zh) * 2019-09-10 2019-11-12 甬矽电子(宁波)股份有限公司 半导体封装结构和制作方法
CN113091003A (zh) * 2021-04-14 2021-07-09 江苏鹏盛光电科技有限公司 一种具有高寿命的智能路灯结构及其快速组装方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072432B (zh) * 2009-11-24 2012-07-18 贵州世纪天元矿业有限公司 Led路灯结构和led路灯结构的灯头的散热方法
CN103256519A (zh) * 2012-02-17 2013-08-21 深圳市比格利电源科技有限公司 一种led路灯
CN103542345A (zh) * 2013-10-25 2014-01-29 大连恭德科技有限公司 一种多角度可调式led路灯
CN104048215A (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 安徽宿州懂你电力工程有限公司 一种路灯灯头
CN109185750A (zh) * 2018-09-13 2019-01-11 湖南华特光电科技有限公司 一种投光灯
CN109185750B (zh) * 2018-09-13 2021-01-12 湖南华特光电科技有限公司 一种投光灯
CN110444518A (zh) * 2019-09-10 2019-11-12 甬矽电子(宁波)股份有限公司 半导体封装结构和制作方法
CN113091003A (zh) * 2021-04-14 2021-07-09 江苏鹏盛光电科技有限公司 一种具有高寿命的智能路灯结构及其快速组装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103052844B (zh) Led照明模块及使用该led照明模块的照明灯
CN201072111Y (zh) 一种具有空气对流仓的直式led灯
CN101178171A (zh) 一种利用气压和风洞的led灯散热方法
CN201757391U (zh) Led照明装置及其散热结构
CN101118052A (zh) 一种应用空气对流仓的led灯散热方法
CN201897162U (zh) 大功率led吸顶灯
CN202327766U (zh) 烟囱式散热led照明灯
CN202177075U (zh) 大功率led阵列的散热装置
CN201014253Y (zh) 发光二极管照明装置及其散热模块
CN202253162U (zh) 大功率led道路照明灯
CN101949504A (zh) 强制对流散热的led灯泡
WO2009039715A1 (en) A heat dissipating method for led lamp by use of air pressure and wind tunnel
CN201072112Y (zh) 一种具有空气对流仓的横式led灯
CN201827860U (zh) Led灯蜂窝状散热器
CN201475710U (zh) Led节能灯泡
CN201119052Y (zh) 一种用于led灯的电源和恒流源一体化电路板
CN201487896U (zh) 高功率发光二极管照明散热结构
CN101655185A (zh) 新型大功率led烛型灯
CN101440950A (zh) 大功率led照明路灯
CN201844254U (zh) 强制对流散热的led灯泡
CN201964238U (zh) 一种高散热易更换的led路灯
CN102278727A (zh) 大功率led阵列的散热装置
CN201688370U (zh) 一种散热装置以及利用该散热装置的led灯具
CN207674130U (zh) 一种带铜管散热器的led灯具
CN202056625U (zh) 一种高散热led灯具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication