CN102425735A

CN102425735A - 具有栅格散热结构的led-par灯

Info

Publication number: CN102425735A
Application number: CN2011103886561A
Authority: CN
Inventors: 叶挺; 虞世鸣; 丁同言; 褚旭昭
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种具有栅格散热结构的LED-PAR灯，由射灯壳体组件、LED光源组件、电源驱动组件、散热组件组成，灯壳体组件包括透光片和外壳，LED光源组件包括LED芯片和反光杯，散热组件至少包括设置于反光杯侧面外围的散热器，散热器形成阶梯空心圆柱形结构，散热器的阶梯空心圆柱过渡位置处通过绝热材料层隔离形成两个腔室，散热器的大半径空心柱腔室内设置LED光源组件及其固定元件，散热器的大半径空心柱腔室形成电源腔，绝热材料层上安装基础陶瓷片，在基础陶瓷片上通过导热胶粘结导热陶瓷片，LED芯片固定在导热陶瓷片上，围绕散热器外围设有烟囱状散热气流通道，使外壳和散热器之间形成栅格散热结构。本发明具有散热性能优越、结构合理、加工制造成本低等优点。

Description

具有栅格散热结构的LED-PAR灯

技术领域

本发明涉及一种LED-PAR 灯，特别是一种散热效果好、光效率高、安全可靠、寿命长的LED-PAR 灯。

背景技术

LED光源与传统光源相比较，具有如下优点：超长寿命，可达几万小时，传统光源一般为几千小时；结构坚固，没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，具有极高的抗震性能；响应速度快；易实现调光和智能控制；耐开关冲击，适用于频繁开关场合；高效节能，现有光效己经超过白炽灯，理论光效可达200lm/W；不含汞、铅等有害物质，没有污染，绿色环保。与白炽灯相比，LED在效率、节能、灯具设计等方面都有足够的优势。就结构特性而言，由于LED体积小，可以为一般照明系统提供更大的设计自由度。LED-PAR灯，全称是“Parabolic Aluminum Reflector 碗碟状铝反射”，是指将金卤灯封装到反光杯中。现有市面上的同轴栅格散热结构的LED-PAR灯的散热性能很不理想，灯具的高温影响了LED的发光效率和寿命。某些LED-PAR灯结构复杂，加工制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热效果好、光效率高、安全可靠、寿命长的具有栅格散热结构的LED-PAR灯，能使LED发光产生的热能迅速导出，散发到空气中，具有散热性能优越、结构合理、加工制造成本低等优点。

为达到上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种具有栅格散热结构的LED-PAR 灯，由射灯壳体组件、LED光源组件、电源驱动组件、散热组件组成，灯壳体组件包括透光片和外壳，透光片固定在外壳的前端，LED光源组件包括LED芯片和反光杯，LED芯片的背光侧还设有电源腔，电源驱动组件包括设置于电源腔内的电源装置，电源装置分别与LED芯片和取电引脚针电连接，散热组件至少包括设置于反光杯侧面外围的散热器，外壳上部开有圆形孔，反光杯的上部卡在外壳腔体的凸台上，透光片放在反光杯上且卡在外壳上部的圆形孔内，散热器形成阶梯空心圆柱形结构，散热器的阶梯空心圆柱过渡位置处通过绝热材料层隔离形成两个腔室，散热器的大半径空心柱腔室内设置LED光源组件及其固定元件，散热器的大半径空心柱腔室形成电源腔，绝热材料层开有接线孔，绝热材料层上安装基础陶瓷片，在基础陶瓷片上通过导热胶粘结导热陶瓷片，LED芯片固定在导热陶瓷片上，散热器完全嵌在外壳的内部，围绕散热器外围设有烟囱状散热气流通道，使外壳和散热器之间形成栅格散热结构。

上述电源装置具有恒流电路系统，恒流电路系统包括AC/DC模块和DC/DC降压模块，AC/DC模块与交流电输入电路连接，AC/DC的直流电输出端与DC/DC降压模块的高压直流电输入端电连接，DC/DC降压模块的低压直流电输出端与电源装置的低压直流电输出电路连接，低压直流电输出电路的低压直流电输出端通过导线与LED芯片电连接，交流电输入电路的输入端与取电引脚针电连接。

作为本发明的一种改进，上述电源装置内还设有过温保护电路。

上述外壳的材料优选为高分子散热材料。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明具有栅格散热结构的LED-PAR灯的环形前壳上的烟囱状散热气流通道增强了空气的流通、对流，不仅有利于散热，亦有利于LED-PAR灯的轻量化，并节省材料成本。

2. 本发明LED-PA灯的散热器及外壳形成导热的桥梁，散热性能更加优越，可以将LED-PAR 灯产生的热能迅速导出，并散发到空气中。

3. 本发明LED-PAR灯的栅格散热结构实现传导方式和对流方式协同散热，能使LED发光产生的热量迅速导出，并快速散发到空气中，可以显著提高射灯的使用寿命，并有利于提高了LED芯片的发光效率。

4. 本发明LED-PAR灯的电源的过温保护电路有利于保护LED芯片，当LED芯片的温度超过80℃时，电源装置会自动断电，防止LED芯片因温度过高而烧坏，提高LED芯片的工作寿命。

5. 外壳的材料优选为高分子散热材料，高分子散热材料采用注塑成型，不需要二次加工，制造成本低。

附图说明

图1是本发明实施例一的LED-PAR灯的轴向剖视图。

图2是沿图1中的A-A线的剖面图。

图3是本发明实施例一的射灯外壳的外部结构示意图。

图4是本发明实施例一的背光方向的射灯外壳的轴向视图。

图5是本发明实施例一的迎光方向的射灯外壳的轴向视图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

参见图1～图5，一种具有栅格散热结构的LED-PAR灯，由射灯壳体组件、LED光源组件、电源驱动组件、散热组件组成，灯壳体组件包括透光片2和外壳1，透光片2固定在外壳1的前端，LED光源组件包括LED芯片12和反光杯3，LED芯片12的背光侧还设有电源腔8，电源驱动组件包括设置于电源腔8内的电源装置9，电源装置9分别与LED芯片12和取电引脚针电连接，散热组件至少包括设置于反光杯3侧面外围的散热器4，其特征在于：外壳1上部开有圆形孔，反光杯3的上部卡在外壳1腔体的凸台上，透光片2放在反光杯3上且卡在外壳1上部的圆形孔内，散热器4形成阶梯空心圆柱形结构，散热器4的阶梯空心圆柱过渡位置处通过绝热材料层7隔离形成两个腔室，散热器4的大半径空心柱腔室内设置LED光源组件及其固定元件，散热器4的大半径空心柱腔室形成电源腔8，绝热材料层7开有接线孔，绝热材料层7上安装基础陶瓷片6，在基础陶瓷片6上通过导热胶5粘结导热陶瓷片10，LED芯片12固定在导热陶瓷片10上，散热器4完全嵌在外壳1的内部，围绕散热器4外围设有烟囱状散热气流通道11，使外壳1和散热器4之间形成栅格散热结构。在本实施例中，烟囱状散热气流通道增强了空气的流通、对流，不仅有利于散热，亦有利于LED-PAR灯的轻量化，并节省材料成本；而散热器及外壳形成导热的桥梁，散热性能更加优越，可以将LED-PAR 灯产生的热能迅速导出，并散发到空气中。通过栅格散热结构实现传导方式和对流方式协同散热，能使LED发光产生的热量迅速导出，并快速散发到空气中，可以显著提高射灯的使用寿命，并有利于提高了LED芯片的发光效率。

在本实施例中，上述电源装置9具有恒流电路系统，恒流电路系统包括AC/DC模块和DC/DC降压模块，AC/DC模块与交流电输入电路连接，AC/DC的直流电输出端与DC/DC降压模块的高压直流电输入端电连接，DC/DC降压模块的低压直流电输出端与电源装置9的低压直流电输出电路连接，低压直流电输出电路的低压直流电输出端通过导线与LED芯片12电连接，交流电输入电路的输入端与取电引脚针电连接。在本实施例中，LED芯片12的驱动方式为恒流驱动。电源装置9内包含AC/DC模块和DC/DC降压模块，AC/DC模块与DC/DC降压模块之间电连接，AC/DC模块用于将220V的交流电转化直流电，DC/DC降压模块用于将高压直流电转化为低压直流电。电源装置9的输入通过取电引脚针与220V的交流电连接，低压直流电输出端与LED芯片12电连接，实现恒流驱动稳压驱动LED芯片12发光。

实施例二：

本实施例与实施例一的技术方案基本相同，不同之处在于：

在本实施例中，电源装置9内还设有过温保护电路。在本实施例中，电源装置9内设有过温保护电路，当LED芯片12的温度超过80℃时，电源装置会自动断电，使LED芯片12停止工作。防止LED芯片12因温度过高而烧坏，起到更好保护芯片的作用，可提高LED芯片12的工作寿命。

实施例三：

本实施例与实施例一和实施例二的技术方案基本相同，不同之处在于：

在本实施例中，外壳1的材料优选为高分子散热材料。在本实施例中，外壳1的材料可采用高分子散热材料，即可以采用高导热性能的塑料，不仅有利于导热，亦提高了灯具的安全性能。且高分子散热材料采用注塑成型，不需要二次加工，制造成本低。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明具有栅格散热结构的LED-PAR灯的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims

1. 一种具有栅格散热结构的LED-PAR 灯，由射灯壳体组件、LED光源组件、电源驱动组件、散热组件组成，所述灯壳体组件包括透光片（2）和外壳（1），所述透光片（2）固定在所述外壳（1）的前端，所述LED光源组件包括LED芯片（12）和反光杯（3），所述LED芯片（12）的背光侧还设有电源腔（8），所述电源驱动组件包括设置于所述电源腔（8）内的电源装置（9），所述电源装置（9）分别与所述LED芯片（12）和取电引脚针电连接，所述散热组件至少包括设置于所述反光杯（3）侧面外围的散热器（4），其特征在于：所述外壳（1）上部开有圆形孔，所述反光杯（3）的上部卡在外壳（1）腔体的凸台上，所述透光片（2）放在所述反光杯（3）上且卡在所述外壳（1）上部的圆形孔内，所述散热器（4）形成阶梯空心圆柱形结构，所述散热器（4）的阶梯空心圆柱过渡位置处通过绝热材料层（7）隔离形成两个腔室，所述散热器（4）的大半径空心柱腔室内设置所述LED光源组件及其固定元件，所述散热器（4）的大半径空心柱腔室形成所述电源腔（8），所述绝热材料层（7）开有接线孔，所述绝热材料层（7）上安装基础陶瓷片（6），在所述基础陶瓷片（6）上通过导热胶（5）粘结导热陶瓷片（11），LED芯片（12）固定在所述导热陶瓷片（11）上，所述散热器（4）完全嵌在外壳（1）的内部，围绕所述散热器（4）外围设有烟囱状散热气流通道（10），使所述外壳（1）和所述散热器（4）之间形成栅格散热结构。

2. 根据权利要求1所述的具有栅格散热结构的LED-PAR 灯，其特征在于：所述电源装置（9）具有恒流电路系统，所述恒流电路系统包括AC/DC模块和DC/DC降压模块，AC/DC模块与交流电输入电路连接，所述AC/DC的直流电输出端与所述DC/DC降压模块的高压直流电输入端电连接，所述DC/DC降压模块的低压直流电输出端与所述电源装置（9）的低压直流电输出电路连接，所述低压直流电输出电路的低压直流电输出端通过导线与所述LED芯片（12）电连接，所述交流电输入电路的输入端与所述取电引脚针电连接。

3. 根据权利要求2所述的具有栅格散热结构的LED-PAR 灯，其特征在于：所述电源装置（9）内还设有过温保护电路。

4. 根据权利要求1～3中任意一项所述的具有对流槽孔复合散热结构的LED射灯，其特征在于：所述外壳（1）的材料为高分子散热材料。