CN101526204A - 大功率强制散热型热管led照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种大功率强制散热型热管LED照明装置，包括有LED、基座、热管、散热片和温控器。基座的一侧接LED，热管的一端与基座相连接，另一端与散热片相连接，散热片的外侧还设置有风冷装置，温控器与风冷装置通过数据线相联。通过散热片和智能风冷装置的共同作用，有效地解决了热管自身的散热问题，从而保证了大功率LED能在低温度下工作。具有能耗少、重量轻、结构简单、使用寿命长等特点。

Description

大功率强制散热型热管LED照明装置
技术领域
本发明涉及一种照明装置，尤其是涉及一种大功率强制散热型热管LED照明装置。
背景技术
随着能源的紧缺和对环保的日益关注，节能和环保已成为当今社会发展的大趋势。目前光源照明装置主要有白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯和发光二极管LED四种方式。与白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯相比，LED以其体积小、全固态、长寿命、环保、省电、维护容易等一系列优点，成为新一代环保型照明光源的主要发展方向之一，也是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。半导体发光二极管(LED)是一种半导体固体发光器件，利用固体半导体芯片作为发光材料，通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。对于W级(≥1W)高功率LED而言，而芯片尺寸仅为1mm×1mm～2.5mm×2.5mm，即芯片的功率密度很大，这种大功率LED在工作中会产生大量热量，当温度超过标准限定值时将导致不可恢复性光强衰减，有研究表明，单个LED的工作温度如果升高10℃，其可靠性则会减少50％，伴随着LED高性能、微型化、集成化的三大发展趋势，散热问题越来越突出，热量在芯片处的累积将严重影响其稳定性和使用寿命，这成为高亮度LED组合光源大规模投入实用的制约因素，因而对发热量加以控制使其工作温度保持在规定的范围内，是保证其性能的关键。
中国发明专利申请200710102800.4公开了一种“管冷式超大功率LED灯及其制造方法”，该LED灯的结构主要由LED灯杯体接于基板，基板接于金属板，金属板接于热管而构成。该LED灯主要是利用热管来吸收LED工作时释放的热量。这种技术方案虽然能在一定程度上解决LED灯的散热问题，但是并未能有效地解决热管自身的散热问题。热管吸收了LED释放的热量后温度迅速升高，如果不能及时、高效地把热管自身的热量散发出去，就会影响热管对LED热量的进一步吸收。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述不足之处而提供一种带有风冷装置，并通过散热片和风冷装置的共同作用，有效地解决热管自身的散热，从而保证大功率LED能在较低温度下工作的大功率强制散热型热管LED照明装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：大功率强制散热型热管LED照明装置，包括有LED、基座、热管和散热片，其所述的基座的一侧接LED，所述的热管的一端与所述的基座相连接、另一端与所述的散热片相连接，所述的散热片的外侧还设置有风冷装置，所述的大功率强制散热型热管LED照明装置还设置有温控器，所述的温控器与所述风冷装置通过数据线相联。
所述的温控器还设置有传感器，所述的传感器与所述的热管相接。
所述的风冷装置主要由风扇及其风冷装置外罩构成。
所述的基座上还设置有电源转换器，所述的电源转换器与所述的温控器相接为一体式结构。
所述的LED在所述的基座的一侧呈环状或者矩形状排列设置。
所述的基座是由铜或者铝制成的基座，所述的基座为圆形、椭圆形或者矩形中的一种形状。
所述的基座设置有沟槽结构，所述的热管的一端设置于所述的沟槽内，所述的沟槽数量与所述的热管数量相对应。
所述的基座也可以设置为通孔结构，所述的热管的一端设置于所述的通孔内，所述的通孔数量与所述的热管数量相对应。
所述的热管可以是一根或者一根以上，所述的热管与基座之间焊接连接或者填充导热硅脂连接。所述的热管为U形热管和/或者L形热管。
在本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置中，LED和电源转换器工作时释放的热量通过基座传递到热管，热管与基座相连的一端吸收热量，同时通过另一端将所吸收的热量传递到散热片，利用散热片向外部空间散热。与热管相接触的传感器时刻监视热管的温度。当散热片不能及时完全达到所要求的散热功效，热管所吸收的热量不能完全排放，从而导致热管的温度升高到一定值，例如45度或者更高时，温控器会自动启动风冷装置，例如风扇。风冷装置对散热片吹风，加快散热片的散热速度，以更快吸收由热管传递过来的热量，降低热管的温度，使得热管可以更多、更有效地吸收LED和电源转换器工作释放的热量，从而保证LED在较低温度下工作。当被安装在室外使用时，风冷装置的外罩可以有效保护露天环境下的风冷装置不被风雨侵蚀，延长风冷装置的使用寿命。
本发明具有能耗少、重量轻、结构简单、使用寿命长等优点，非常适合用于道路交通等需要大量照明工具的公共场所。
下面将结合附图和优选实施例，进一步详细阐述本发明的具体内容。
附图说明
图1为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的第一实施例；
图2为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的第二实施例；
图3为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的基座结构的第一实施例；
图4为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的基座结构的第二实施例；
图5为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的基座结构的第三实施例；
图6为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的基座结构的第四实施例；
图7为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的基座的LED设置处结构的不同实施例；
图8为本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置的热管结构示意图。
具体实施方式
本发明的大功率强制散热型热管LED照明装置包括有大功率LED1(功率≥1W)、导热硅胶2、热管3、基座4、散热片5、风扇保护罩6、风扇7、电源转换器8、保护罩9、透明罩10、固定钢管11、导线12、温控器等。
如图1所示，在本发明的第一实施例中，大功率LED固定在基座4的下侧，呈U形的热管3的一端与基座4的上侧通过沟槽相连接，热管和沟槽中间填充有导热硅胶2，实现无缝连接，使得导热效率更高。热管3的另一端与散热片5相连，散热片5的顶侧还设置有风冷装置。在本实施例中，风冷装置由风扇7和风扇保护罩6构成。
电源转换器8设置于基座4的上侧，电源转换器8与温控器(未标注)相接为一体式结构。温控器与风扇7通过数据线相联，温控器还设置有传感器(未标注)，该传感器与热管3相接。
如图7所示，大功率LED 1在基座4的下侧呈矩形状或者环状排列设置。
基座4可以由导热系数较高的铜或者铝制成。基座4可以为圆形、椭圆形或者矩形中的一种形状。
在本实施例中，基座4的上侧为沟槽结构，热管3的一端设置于沟槽内。本实施例中热管3的数量为2根，沟槽数量与热管数量相对应为2道。
如图2所示，在本发明的第二实施例中，基座4的上侧可以是通孔结构，热管3的一端设置于通孔内。本实施例设置有一根热管，基座4对应设置有一个通孔。风扇7可以设置于散热片5的旁侧。
如图4至图7所示，在本发明的其他实施例中，基座4可以采用不同形状，如矩形、圆形等，并根据需要在基座4的上侧设置与热管数量对应的沟槽或者通孔。热管3与基座4之间还可以采用焊接的连接方式。热管3也可以根据实际需要设计成L形或者U形。
在本发明中，大功率LED1和电源转换器8工作时释放的热量通过基座4传递到热管3，热管3与基座4相连的一端吸收热量，同时经另一端将所吸收的热量传递到散热片5，利用散热片5向外部空间散热。与热管3相接的传感器时刻监视热管3的温度。当散热片7不能及时达到所要求的散热功效，热管3所吸收的热量不能完全排放，从而导致热管3的温度升高到一定值，例如45度或者更高时，温控器会自动启动风扇7。风扇7对散热片5吹风，加快散热片5的散热速度，以更快吸收热管3传递过来的热量，降低热管3的温度，使得热管3可以更多、更有效地吸收大功率LED1和电源转换器8工作释放的热量，从而保证大功率LED1在较低温度下工作。本发明可以作为照明路灯被安装在室外，风扇保护罩6可以有效保护露天环境下的风扇不被风雨侵蚀，延长风扇的使用寿命。本发明具有能耗少、重量轻、结构简单、耐用寿命长等优点，非常适合用于道路交通等需要大量照明工具的公共场所。
最后应当说明的是，以上实施例仅说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应对理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种大功率强制散热型热管LED照明装置，包括有LED、基座、热管和散热片，所述的基座的一侧接LED，所述的热管的一端与所述的基座相连接、另一端与所述的散热片相连接，其特征在于：所述的散热片的外侧还设置有风冷装置，所述的大功率强制散热型热管LED照明装置还设置有温控器，所述的温控器与所述风冷装置通过数据线相联。
2.如权利要求1所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的温控器还设置有传感器，所述的传感器与所述的热管相接。
3.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的风冷装置主要由风扇及其风冷装置外罩构成。
4.如权利要求2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的基座上还设置有电源转换器，所述的电源转换器与所述的温控器相接为一体式结构。
5.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的LED在所述的基座的一侧呈环状或者矩形状排列设置。
6.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的基座是由铜或者铝制成的基座，所述的基座为圆形、椭圆形或者矩形中的一种形状。
7.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的基座设置有沟槽结构，所述的热管的一端设置于所述的沟槽内，所述的沟槽数量与所述的热管数量相对应。
8.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的基座设置有通孔结构，所述的热管的一端设置于所述的通孔内，所述的通孔数量与所述的热管数量相对应。
9.如权利要求7或8所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于：所述的热管为一根或者一根以上，所述的热管与基座之间焊接或者填充导热硅脂连接。
10.如权利要求1或2所述的大功率强制散热型热管LED照明装置，其特征在于，所述的热管为U形热管和/或者L形热管。
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