CN102829349A - 一种带散热装置的功率型led光引擎 - Google Patents

Abstract

一种带散热装置的功率型LED光引擎，涉及一种LED光引擎。现有功率型集成式或模块化LED光引擎，散热差。本发明特征在于：LED光源包括基座、复数个LED芯片、电极板、光学透镜及固定板；散热器包括设于基座上的复数根散热管、设于散热管上的散热片，散热管为一端封口的中空散热管，散热管垂直设置在基座的上顶面，基座的中部设密闭的空腔，基座的上顶面开设与散热管相配的连接孔，散热管的管腔和基座空腔连通形成一体的散热腔，散热腔内注入遇热易挥发的相变或超导介质。基座既作为散热器的组成部份，又作为LED芯片的承载体，使LED芯片产生的热直接传递给散热器，散热快，降低LED芯片温度，提高可靠性，延长使用寿命。

Description

一种带散热装置的功率型LED光引擎

技术领域

本发明涉及一种LED光引擎。

背景技术

现有功率型集成式或模块化LED光引擎均采用铜基板、铝基板作为芯片封装的导热基座，然后再贴装在散热器上，芯片产生的热需经过多层不同热阻的介质传递，无法迅速传导至散热器，导致芯片结温很高，整个光引擎的可靠性不佳；即使采用散热管技术的基板也是开槽嵌入式，热传递也受影响，当功率型集成式或模块化LED光引擎功率超出100W，其光衰都很严重，使用寿命难以保障。另一方面，功率型集成式或模块化LED光引擎大部分电极与驱动电源电连接均采用焊接方式，过程中产生废气、废料，且直接影响产品的美观度和出光效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种带散热装置的功率型LED光引擎，以达到散热好的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种带散热装置的功率型LED光引擎，包括散热器、设于散热器上的LED光源，其特征在于：所述的LED光源包括底面设光源承载平面的基座、设于光源承载平面上的复数个LED芯片、设于光源承载平面外基座底面的电极板、外罩于光源承载平面的光学透镜及用于固定光学透镜的固定板；所述的散热器包括设于基座上的复数根散热管、设于散热管上的散热片，所述的散热管为一端封口的中空散热管，散热管垂直设置在基座的上顶面，基座的中部设密闭的空腔，基座的上顶面开设与散热管相配的连接孔，散热管的管腔和基座空腔连通形成一体的散热腔，散热腔内注入遇热易挥发的相变或超导介质。基座既作为散热器的组成部份，又作为LED芯片的承载体，使LED芯片产生的热直接传递给散热器，散热快，降低LED芯片温度，提高LED芯片工作的可靠性，延长使用寿命。根据功率要求和散热面积的正比关系，可调整管芯的数量和排布以及散热片的大小。散热片呈板状，其可通过冲压形成与散热管相连的通孔，通孔外周可以存在外翻料以形成圆筒，提高与散热管的接触面积。散热腔中注入遇热易挥发的相变或超导介质形成热管，热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，具有很高的导热能力。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的电极板上设有复数个透气孔使基座底面能通过电极板透气孔直接与外界相通，所述的固定板的上表面设有外套在散热器上的外罩，外罩侧壁开有复数个通风孔。提高散热性。

光学透镜周边设连接部，固定板中部设与光学透镜相配的通孔，光学透镜连接部的下底面与固定板上顶面相抵，所述的固定板设有复数个外凸的连接柱，连接柱中部开有贯通的第一连接孔，所述的电极板上设有与第一连接孔相对的第二连接孔，所述的基座上设有螺孔，螺钉通过第一连接孔、第二连接孔与螺孔螺接以将电极板、光学透镜、固定板固定在基座上，固定板外凸的连接柱抵压在电极板上使固定板与电极板之间留散热间隙；固定板外周设固定孔以固定光源，固定板上表面设有复数片卡片，卡片中部设有连接孔，两卡片并排设置形成卡片对，卡片对的卡片之间形成卡槽，外罩侧壁插入卡槽中，一连接件穿过卡片、外罩及同卡片对的卡片使外罩固定在固定板上。基座的热可通散热间隙向外散发，提高散热速度。

LED光源承载平面上覆有镀银层。整体镀亮银增加出光率。

基座的下底面为平面，其中部为光源承载平面，光源承载平面的外周设有外凸的围框形成光学杯。

基座的下底面中部开设凹槽，凹槽的槽底面为光源承载平面，凹槽的侧壁形成光学杯。

基座的下底面中部凸起形成凸平面作为光源承载平面，所述的电极板设有与凸平面相配的光源孔，光源孔孔壁形成光学杯。凸的光源承载平面便于加工，且加工精度高，利于生产高质量的光源承载平面。

电极板光源孔周边设外凸于电极板底面的凸环，凸环中部开槽，槽内嵌入输出端与LED芯片相连的电极，电极板侧边设有嵌入电极输入端的电源插口。电极与PCB一体，并隐藏在PCB中，取代现有电极与驱动电源电连接采用的焊接方式，避免在焊接过程中产生废气、废料，提高产品的美观度和出光效果。

电极板设有复数个外凸圆柱，圆柱中开设第二连接孔，所述的基座开设与电极板外凸圆柱相配的插孔，电极板的外凸圆柱插入基座的插孔中，插孔底部开设螺孔。电极板的外凸圆柱插入基座插孔中，实现定位，螺钉穿过第一连接孔、第二连接孔后与基座螺孔连接，便于拆装。

基座的顶面开设复数个连接孔，每一连接孔与一散热管连接形成散热管群，散热管与基座连接孔焊接或紧配，散热管上设有复数块与其垂直的散热板，散热板上设有复数个与散热管相配的散热管孔，散热管穿过散热管孔后与散热板连接成一体，所述的基座呈方形或圆形，光学杯内填充荧光粉层及覆于荧光粉层上的保护层。

有益效果：基座既作为散热器的组成部份，又作为LED芯片的承载体，使LED芯片产生的热直接传递给散热器，散热快，降低LED芯片温度，提高LED芯片工作的可靠性，延长使用寿命。

附图说明

图1是本发明装配结构示意图。

图2是本发明爆破结构示意图。

图3是本发明另一种结构示意图。

图中：1-基座；101-光源承载平面；2-芯片；3-电极板；301-透气孔；302-第二连接孔；4-光学透镜；5-固定板；501-连接柱；502-第一连接孔；503-固定孔；6-散热管；7-散热片；8-荧光粉层；9-保护层；10-电极；11-外罩，111-提手。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1、2所示，本发明包括散热器、设于散热器上的LED光源，LED光源包括底面设光源承载平面101的基座1、设于光源承载平面101上的复数个LED芯片2、设于光源承载平面101外基座1底面的电极板3、外罩于光源承载平面101的光学透镜4及用于固定光学透镜4的固定板5；散热器包括设于基座1上的复数根散热管6、设于散热管6上的散热片7，散热管6为一端封口的中空散热管6，散热管6垂直设置在基座1的上顶面，基座1的中部设密闭的空腔，基座1的上顶面开设与散热管6相配的连接孔，散热管6的管腔和基座1空腔连通形成一体的散热腔，散热腔内注入遇热易挥发的相变或超导介质。基座1既作为散热器的组成部份，又作为LED芯片2的承载体，使LED芯片2产生的热直接传递给散热器，散热快，降低LED芯片2温度，提高LED芯片2工作的可靠性，延长使用寿命。根据功率要求和散热面积的正比关系，可调整管芯的数量和排布以及散热片7的大小，散热片7呈板状，其可通过冲压形成与散热管6相连的通孔，通孔外周可以存在外翻料以形成圆筒，提高与散热管6的接触面积。散热管6与散热片7过盈配合或/和焊接固接。

为提高散热性，电极板3上设有复数个透气孔301使基座1底面能通过电极板3透气孔301直接与外界相通。

光学透镜4周边设连接部，固定板5中部设与光学透镜4相配的通孔，光学透镜4穿过固定板5通孔后光学透镜4连接部的下底面与固定板5上顶面相抵，固定板5设有复数个外凸的连接柱501，连接柱501中部开有贯通的第一连接孔502，电极板3上设有与第一连接孔502相对的第二连接孔302，基座1上设有螺孔，螺钉通过第一连接孔502、第二连接孔302与螺孔螺接以将电极板3、光学透镜4、固定板5固定在基座1上，固定板5外凸的连接柱501抵压在电极板3上使固定板5与电极板3之间留散热间隙，基座1的热可通散热间隙向外散发，提高散热速度。固定板5外周设固定孔503以固定光源，螺钉穿过固定孔503将固定板5固定在吊顶等处。

为提高出光率，LED光源承载平面101上覆有镀银层。

基座1的下底面中部开设凹槽，凹槽的槽底面为光源承载平面101，凹槽的侧壁形成光学杯。

基座1的下底面中部凸起形成凸平面作为光源承载平面101，电极板3设有与凸平面相配的光源孔，光源孔孔壁形成光学杯。

电极板3光源孔周边设外凸于电极板3底面的凸环，凸环中部开槽，槽内嵌入输出端与LED芯片2相连的电极10，电极板3侧边设有嵌入电极10输入端的电源插口。

电极板3设有复数个外凸圆柱，圆柱中开设第二连接孔302，基座1开设与电极板3外凸圆柱相配的插孔，电极板3的外凸圆柱插入基座1的插孔中，插孔底部开设螺孔。电极板3的外凸圆柱插入基座1插孔中，实现定位，螺钉穿过第一连接孔502、第二连接孔302后与基座1螺孔连接，便于拆装。基座1的顶面开设复数个连接孔，每一连接孔与一散热管6连接形成散热管群，散热管6与基座1连接孔焊接或紧配，散热管6上设有复数块与其垂直的散热板，散热板上设有复数个与散热管6相配的散热管孔，散热管6穿过散热管孔后与散热板连接成一体，基座1呈方形或圆形，光学杯内填充荧光粉层8及覆于荧光粉层8上的保护层9。

实施例二：

与实施例一不同之处：基座1的下底面为平面，其中部为光源承载平面101，光源承载平面101的外周设有外凸的围框形成光学杯。或者，基座1的下底面中部开设凹槽，凹槽的槽底面为光源承载平面101，凹槽的侧壁形成光学杯。

实施例三：

如图3所示，为避免散热器外露，延长散热器寿命，在固定板5的上表面设有外套在散热器上的外罩11，外罩11侧壁开有复数个通风孔，固定板5上表面设有复数片卡片504，卡片504中部设有连接孔，两卡片504并排设置形成卡片对，卡片对的卡片504之间形成卡槽，外罩11侧壁插入卡槽中，一连接件穿过卡片504、外罩11及同卡片对的卡片504使外罩11固定在固定板5上，为方便LED光引擎的取放，在外罩11上设提手111。外罩11也可通过螺钉直接固定在固定板5上。

Claims (10)

1.一种带散热装置的功率型LED光引擎，包括散热器、设于散热器上的LED光源，其特征在于：所述的LED光源包括底面设光源承载平面（101）的基座（1）、设于光源承载平面（101）上的复数个LED芯片（2）、设于光源承载平面（101）外基座（1）底面的电极板（3）、外罩于光源承载平面（101）的光学透镜（4）及用于固定光学透镜（4）的固定板（5）；所述的散热器包括设于基座（1）上的复数根散热管（6）、设于散热管（6）上的散热片（7），所述的散热管（6）为一端封口的中空散热管（6），散热管（6）垂直设置在基座（1）的上顶面，基座（1）的中部设密闭的空腔，基座（1）的上顶面开设与散热管（6）相配的连接孔，散热管（6）的管腔和基座（1）空腔连通形成一体的散热腔，散热腔内注入相变或超导介质。

2.根据权利要求1所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：所述的电极板（3）上设有复数个透气孔（301）使基座（1）底面能通过电极板（3）透气孔（301）直接与外界相通；所述的固定板(5)的上表面设有外套在散热器上的外罩(11)，外罩(11)侧壁开有复数个通风孔。

3.根据权利要求2所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：光学透镜（4）周边设连接部，固定板（5）中部设与光学透镜（4）相配的通孔，光学透镜（4）连接部的下底面与固定板（5）上顶面相抵，所述的固定板（5）设有复数个外凸的连接柱（501），连接柱（501）中部开有贯通的第一连接孔（502），所述的电极板（3）上设有与第一连接孔（502）相对的第二连接孔（302），所述的基座（1）上设有螺孔，螺钉通过第一连接孔（502）、第二连接孔（302）与螺孔螺接以将电极板（3）、光学透镜（4）、固定板（5）固定在基座（1）上，固定板（5）外凸的连接柱（501）抵压在电极板（3）上使固定板（5）与电极板（3）之间留散热间隙；固定板（5）外周设固定孔（503）以固定光源，固定板（5）上表面设有复数片卡片(504)，卡片(504)中部设有连接孔，两卡片(504)并排设置形成卡片对，卡片对的卡片(504)之间形成卡槽，外罩(11)侧壁插入卡槽中，一连接件穿过卡片(504)、外罩(11)及同卡片对的卡片(504)使外罩(11)固定在固定板(5)上。

4.根据权利要求3所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：LED光源承载平面（101）上覆有镀银层。

5.根据权利要求4所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：基座（1）的下底面为平面，其中部为光源承载平面（101），光源承载平面（101）的外周设有外凸的围框形成光学杯。

6.根据权利要求4所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：基座（1）的下底面中部开设凹槽，凹槽的槽底面为光源承载平面（101），凹槽的侧壁形成光学杯。

7.根据权利要求4所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：基座（1）的下底面中部凸起形成凸平面作为光源承载平面（101），所述的电极板（3）设有与凸平面相配的光源孔，光源孔孔壁形成光学杯。

8.根据权利要求7所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：电极板（3）光源孔周边设外凸于电极板（3）底面的凸环，凸环中部开槽，槽内嵌入输出端与LED芯片（2）相连的电极（10），电极板（3）侧边设有嵌入电极（10）输入端的电源插口。

9.根据权利要求5-7任一权利要求所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：电极板（3）设有复数个外凸圆柱，圆柱中开设第二连接孔（302），所述的基座（1）开设与电极板（3）外凸圆柱相配的插孔，电极板（3）的外凸圆柱插入基座（1）的插孔中，插孔底部开设螺孔。

10.根据权利要求9所述的一种带散热装置的功率型LED光引擎，其特征在于：基座（1）的顶面开设复数个连接孔，每一连接孔与一散热管（6）连接形成散热管群，散热管（6）与基座（1）连接孔焊接或紧配，散热管（6）上设有复数块与其垂直的散热板，散热板上设有复数个与散热管（6）相配的散热管孔，散热管（6）穿过散热管孔后与散热板连接成一体，所述的基座（1）呈方形或圆形，光学杯内填充荧光粉层（8）及覆于荧光粉层（8）上的保护层（9）。

Images