CN103398360B - Led灯具散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED灯具散热结构。它解决了现有LED灯具散热性差等问题。包括线路板，线路板一侧设有至少一个LED光源，另一侧设有散热器，线路板包括由非金属材料制成的基板和电路结构，LED光源分别与电路结构电连接，在基板上设有若干与LED光源一一对应的通孔，散热器上设有若干与上述通孔一一对应且长度小于通孔长度的导热柱，导热柱插于通孔中，每个通孔内还分别设有由绝缘导热材料制成的导热体，导热体的两端分别与导热柱和LED光源接触。本发明的优点在于：设计简单合理，在具有良好散热性的同时保证了灯具的绝缘性，安全性高，使得本灯具使用寿命长，用价格便宜的环氧树脂替代了价格高昂的铝基板，有效降低了成本。

Description

LED灯具散热结构

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其是涉及一种LED灯具散热结构。

背景技术

现有LED灯具的组成主要包括：透光罩、LED光源、铝基板、散热器、电源、塑料件、灯头等，其中LED光源的散热途径是：LED光源焊接在铝基板上，铝基板背面抹上一层导热膏，然后用紧固件将铝基板固定在散热器上，LED光源产生的热量通过传导的方式经过铝基板传到散热器上以辐射形式散发出去。上述LED光源的散热需要用铝基板作为中间介质，散热效果的好坏取决于铝基板的导热系数高低以及铝基板与散热器之间接触面的大小，提高导热系数和增大接触面必然会增加铝基板的成本，同时增加了LED灯具的生产成本，此外铝基板与散热器之间的导热膏材料的好坏也会影响散热。因此，上述方案制约因素过多，散热效果也较差，灯具温度较高，过高的温度则加剧了LED的光衰，影响了灯具的使用寿命，还有由于铝基板具有导电性，当LED光源发生漏电时，电流易通过铝基板传导到散热器上，导致LED灯具发生漏电现象，安全性较低。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种高导热结构的LED模组[申请号：201220250497.9]，包括：LED，具有电极引脚和导热脚；包括线路层和绝缘层的LED线路板，其中，在与导热脚对应的位置处设置有穿过LED线路板的通孔；结合在绝缘层一侧的立体散热支撑灯具载体，其中，LED的导热脚经由穿过LED线路板的通孔贴合或结合在立体散热支撑灯具载体上。

上述方案在一定程度上改进了现有LED灯具散热性差的问题，LED产生的热量能尽快传导并散发出去，但是该方案依然存在：结构设计不够合理，绝缘性差，成本高，稳定性差，使用寿命短等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，散热好，绝缘性好的LED灯具散热结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本LED灯具散热结构，包括线路板，所述的线路板一侧设有至少一个LED光源，另一侧设有散热器，其特征在于，所述的线路板包括由非金属材料制成的基板和设置在基板上的电路结构，所述的LED光源分别与电路结构电连接，在基板上设有若干与上述LED光源一一对应的通孔，所述的散热器上设有若干与上述通孔一一对应且长度小于通孔长度的导热柱，所述的导热柱插于通孔中，每个通孔内还分别设有由绝缘导热材料制成的导热体，所述的导热体的两端分别与导热柱和LED光源接触。显然，采用上述结构能降低本LED灯具的成本，能将LED光源产生的热量快速地传导到散热器上，同时使得本LED灯具具有良好的绝缘性。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的基板上还设置有若干均匀分布的散热通孔，且所述的散热通孔的孔径小于通孔的孔径。该结构便于基板的散热。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的基板由环氧树脂材料制成；所述的散热器和导热柱均由铝材制成且连为一体式结构；所述的导热体由导热硅胶制成。该结构使得基板具有成本低，绝缘性高，耐热性强和耐潮性好等优点；铝合金材料便于散热器和导热柱散热；导热体具有良好的导热性，同时具有较高的绝缘性。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的导热体的导热系数大于2.5W/(m.K)，所述的导热体的厚度为0.5mm-1.5mm。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的LED光源包括设置在基板上且与所述的通孔相对应的散热座，所述的散热座上设有P-N结，所述的散热座上还分别设有与电路结构电连接的正极管脚和负极管脚，且所述的正极管脚和负极管脚分别通过焊接方式设置在基板上，所述的导热体的端面紧贴于散热座端面。显然，采用上述结构使得LED光源牢固地固定在基板上，不易发生脱离现象，同时导热体端面紧贴于散热座上方便了导热体的安装。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的散热器一端具有轴向内凹的凹台，所述的导热柱设置在凹台上，所述的基板固定贴合在凹台上且基板的外形与凹台相适应。使得基板的稳定更高，装配更加紧密，同时提高接触面积，有利于散热。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的导热柱与通孔紧配合，或者所述的基板通过紧固件固定在凹台上。该结构使得基板能卡在散热器上，增加了灯具的稳定性。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的散热器内侧周向设有若干均匀分布且位于所述凹台外围的散热筋，所述的散热筋与散热器连为一体式结构，且相邻的两个散热筋之间形成能贯穿散热器两端的散热槽。该结构使得散热器能快速地将热量散发出去。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的凹台外围还设有若干导热槽，所述的导热槽与散热槽一一对应设置且各一一对应设置的导热槽与散热槽合围形成轴向贯通散热器的散热通道，所述的基板外缘将所述的导热槽覆盖；所述的散热器的另一端呈锥形从而使散热通道位于该端的端孔呈斜切孔。该结构能将基板上的热量传导到散热通道内，且斜切孔使得散热出口更大，便于散热器散热。

在上述的LED灯具散热结构中，所述的散热筋端部内圈分别设有卡接缺口，所述的基板远离散热器的一面固定有由导热材料制成的光源座，所述的光源座设置在卡接缺口上且端面紧贴于基板，所述的LED光源穿设在光源座中。进一步提高了LED灯具的稳定性，使得基板上设有LED光源的一侧的热量能传导到散热器上，使得LED灯具散热效果更佳。

与现有的技术相比，本LED灯具散热结构的优点在于：设计简单合理，LED光源直接与散热器接触，散热器能快速地将热量散发出去，减少了散热介质，在具有良好散热性的同时保证了灯具的绝缘性，安全性高，使得本灯具使用寿命长，用价格便宜的环氧树脂替代了价格高昂的铝基板，有效降低了成本。

附图说明

图1是本发明提供的实施例一的爆炸示意图。

图2是本发明提供的实施例一剖视图。

图3是本发明提供的实施例二的爆炸示意图。

图4是本发明提供的实施例二剖视图。

图中，线路板1、基板11、通孔111、散热通孔112、LED光源2、散热座21、P-N结22、正极管脚23、负极管脚24、散热器3、导热柱31、散热筋32、卡接缺口321、散热槽33、导热槽34、导热体4、凹台5、散热通道6、光源座7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1-2所示，本LED灯具散热结构，包括线路板1，线路板1一侧设有至少一个LED光源2，另一侧设有散热器3，线路板1包括由非金属材料制成的基板11和设置在基板11上的电路结构，LED光源2分别与电路结构电连接，在基板11上设有若干与LED光源2一一对应的通孔111，散热器3上设有若干与上述通孔111一一对应且长度小于通孔111长度的导热柱31，导热柱31插于通孔111中，每个通孔111内还分别设有由绝缘导热材料制成的导热体4，导热体4的两端分别与导热柱31和LED光源2接触，该结构能降低本LED灯具的成本，能将LED光源产生的热量快速地传导到散热器3上，同时使得本LED灯具具有良好的绝缘性。

作为一种优选方案，本实施例中的基板11由环氧树脂材料制成；散热器3和导热柱31均由铝材制成且连为一体式结构；导热体4由导热硅胶制成，使得基板11具有成本低，绝缘性高，耐热性强和耐潮性好等优点；铝合金材料便于散热器3和导热柱31散热；导热体4具有良好的导热性，同时具有较高的绝缘性。进一步地，导热体4的导热系数大于2.5W/(m.K)，所述的导热体4的厚度为0.5mm-1.5mm。LED光源2包括设置在基板11上且与通孔111相对应的散热座21，散热座21上设有P-N结22，散热座21上还分别设有与电路结构电连接的正极管脚23和负极管脚24，且正极管脚23和负极管脚24分别通过焊接方式设置在基板11上，导热体4的端面紧贴于散热座21端面，该结构使得LED光源2牢固地固定在基板11上，不易发生脱离现象，同时导热体4端面紧贴于散热座21上方便了导热体4的安装。

进一步地，散热器3一端具有轴向内凹的凹台5，导热柱31设置在凹台5上，基板11固定贴合在凹台5上且基板11的外形与凹台5相适应，使得基板11的稳定更高，装配更加紧密，同时提高接触面积，有利于散热。导热柱31与通孔111紧配合，或者基板11通过紧固件固定在凹台5上，该结构使得基板11能卡在散热器3上，增加了灯具的稳定性。为了使得散热器3能快速地将热量散发出去，散热器3内侧周向设有若干均匀分布且位于凹台5外围的散热筋32，散热筋32与散热器3连为一体式结构，且相邻的两个散热筋32之间形成能贯穿散热器3两端的散热槽33。凹台5外围还设有若干导热槽34，导热槽34与散热槽33一一对应设置且各一一对应设置的导热槽34与散热槽33合围形成轴向贯通散热器3的散热通道6，基板11外缘将所述的导热槽34覆盖；散热器3的另一端呈锥形从而使散热通道6位于该端的端孔呈斜切孔，该结构能将基板11上的热量传导到散热通道6内，且斜切孔使得散热出口更大，便于散热器3散热。为了进一步提高了LED灯具的稳定性，使得基板11上设有LED光源2的一侧的热量能传导到散热器3上，散热筋32端部内圈分别设有卡接缺口321，基板11远离散热器3的一面固定有由导热材料制成的光源座7，光源座7设置在卡接缺口321上且端面紧贴于基板11，LED光源2穿设在光源座7中。

实施例二

如图3-4所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于，在本实施例中，为了便于基板11的散热，基板11上还设置有若干均匀分布的散热通孔112，且散热通孔112的孔径小于通孔111的孔径。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了线路板1、基板11、通孔111、散热通孔112、LED光源2、散热座21、P-N结22、正极管脚23、负极管脚24、散热器3、导热柱31、散热筋32、卡接缺口321、散热槽33、导热槽34、导热体4、凹台5、散热通道6、光源座7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种LED灯具散热结构，包括线路板(1)，所述的线路板(1)一侧设有至少一个LED光源(2)，另一侧设有散热器(3)，其特征在于，所述的线路板(1)包括由非金属材料制成的基板(11)和设置在基板(11)上的电路结构，所述的LED光源(2)分别与电路结构电连接，在基板(11)上设有若干与上述LED光源(2)一一对应的通孔(111)，所述的散热器(3)上设有若干与上述通孔(111)一一对应且长度小于通孔(111)长度的导热柱(31)，所述的导热柱(31)插于通孔(111)中，每个通孔(111)内还分别设有由绝缘导热材料制成的导热体(4)，所述的导热体(4)的两端分别与导热柱(31)和LED光源(2)接触；所述的散热器(3)一端具有轴向内凹的凹台(5)，所述的导热柱(31)设置在凹台(5)上，所述的基板(11)固定贴合在凹台(5)上且基板(11)的外形与凹台(5)相适应；所述的散热器(3)内侧周向设有若干均匀分布且位于所述凹台(5)外围的散热筋(32)，所述的散热筋(32)与散热器(3)连为一体式结构，且相邻的两个散热筋(32)之间形成能贯穿散热器(3)两端的散热槽(33)；所述的凹台(5)外围还设有若干导热槽(34)，所述的导热槽(34)与散热槽(33)一一对应设置且各一一对应设置的导热槽(34)与散热槽(33)合围形成轴向贯通散热器(3)的散热通道(6)，所述的基板(11)外缘将所述的导热槽(34)覆盖；所述的散热器(3)的另一端呈锥形从而使散热通道(6)位于该端的端孔呈斜切孔；所述的导热柱(31)与通孔(111)紧配合，或者所述的基板(11)通过紧固件固定在凹台(5)上。

2.根据权利要求1所述的LED灯具散热结构，其特征在于，所述的基板(11)上还设置有若干均匀分布的散热通孔(112)，且所述的散热通孔(112)的孔径小于通孔(111)的孔径。

3.根据权利要求1或2所述的LED灯具散热结构，其特征在于，所述的基板(11)由环氧树脂材料制成；所述的散热器(3)和导热柱(31)均由铝材制成且连为一体式结构；所述的导热体(4)由导热硅胶制成。

4.根据权利要求3所述的LED灯具散热结构，其特征在于，所述的导热体(4)的导热系数大于2.5W/(m.K)，所述的导热体(4)的厚度为0.5mm-1.5mm。

5.根据权利要求3所述的LED灯具散热结构，其特征在于，所述的LED光源(2)包括设置在基板(11)上且与所述的通孔(111)相对应的散热座(21)，所述的散热座(21)上设有P-N结(22)，所述的散热座(21)上还分别设有与电路结构电连接的正极管脚(23)和负极管脚(24)，且所述的正极管脚(23)和负极管脚(24)分别通过焊接方式设置在基板(11)上，所述的导热体(4)的端面紧贴于散热座(21)端面。

6.根据权利要求1所述的LED灯具散热结构，其特征在于，所述的散热筋(32)端部内圈分别设有卡接缺口(321)，所述的基板(11)远离散热器(3)的一面固定有由导热材料制成的光源座(7)，所述的光源座(7)设置在卡接缺口(321)上且端面紧贴于基板(11)，所述的LED光源(2)穿设在光源座(7)中。