CN104603525A - 光的散热系统,包括其的前灯组件,以及散热方法 - Google Patents

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Abstract

在实施方式中，光的散热系统可以包括：包含LED的光源；邻近所述LED的反射镜；所述LED模块周围的外壳；以及一端附连至散热器并且另一端附连至所述光源的柔性传导性连接器，并且配置所述连接器传导热量远离所述光源并且传导至所述散热器。定位所述散热器远离所述光源。在实施方式中，从LED模块散热的方法可以包括：通过柔性传导性连接器将热量从所述LED模块传导至散热器，其中，灯包括所述LED模块、外壳和反射镜，并且其中，所述散热器定位在所述LED外壳外部。

Description

光的散热系统,包括其的前灯组件,以及散热方法
技术领域
在本文中公开的是散热系统，具体地是光源的散热系统，并且更具体地是车辆的发光二极管(LED)模块的散热系统。
背景技术
发光二极管(LED)目前用于替代白炽灯泡和荧光灯。LED是半导体装置，当它们的PN结的正向(forward direction)上电偏置时，半导体装置发出不连贯的窄谱光(incoherent narrow-spectrum light)，并且因而称为固态照明装置。高功率LED光装置产生大量的热，如果热量无法从LED芯片有效移除，其可以引起性能衰降或甚至损坏。
在LED光装置中，核心是安装在基底上的LED芯片。有时，在LED芯片上的透明覆盖物可以用作改变发出光的方向的透镜。
通常，在汽车前灯中的LED芯片需要维持在特定的温度以下，因为芯片的温度升高可以以指数方式降低LED的寿命，并且可以不利地影响LED光装置的光输出。维持这样降低的温度是一种挑战，因为除了由LED照明装置自身产生的热量之外，在车辆运行期间产生来自发动机室的大量热量。通常，通过在LED组件上使用较大的铝压铸散热器系统来实现LED芯片的冷却。然而，常规的散热器系统可以在前灯组件内部占有显著量的空间，并且因此为前灯组件增加过量的重量。
此外，在汽车前灯中，可能需要根据汽车的需求来调整光束(波束，beam)图案。这些调整(也称为前灯的“自动调平(auto leveling)”)通常使用小型电动机来完成。在适应照明中，可以根据车辆的速度并且也根据转向位置(steering position)，连续调整光束。此种情况下，如果前灯组件较重，那么响应时间可能较高或可能需要采用较重的电动机来进行适当的调整。实际上，在一些车辆前灯中正在使用重达400克(g)的压铸散热器。
因此，对于具有减少重量的LED前灯组件，以及在前灯组件中可以使用较小、较轻重量部件和/或消除一些热传导性组件的LED组件的LED芯片散热的有效方法存在持续不断的需求。
发明内容
在本文中公开的实施方式是散热系统，包括其的它LED前灯组件，以及LED模块散热的方法。
在一种实施方式中，光的散热系统可以包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；以及一端附连至散热器并且另一端附连至光源的柔性传导性连接器。配置连接器以传导热量远离光源并且传导至散热器。定位散热器远离光源。
在另一种实施方式中，光的散热系统可以包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；以及一端附连至散热器并且另一端附连至光源的热传导性连接器。配置热传导连接器以传导热量远离光源，并且传导至散热器，并且在并不移动散热器的情况下，能够进行光束图案调整。定位散热器远离光源。
在又另一种实施方式中，车辆前灯散热系统可以包括：在外壳中包括LED模块和反射镜的车辆前灯；定位在外壳外部车辆中的散热器；以及一端连接至散热器并且另一端连接至LED模块的柔性传导性连接器，并且进行配置以传导热量远离LED模块并且传导至散热器。
在一种实施方式中，LED模块散热的方法可以包括：将热量从LED模块通过柔性传导性连接器传导至散热器，其中，灯包括LED模块、外壳和反射镜，并且其中，散热器定位在LED外壳的外部。
通过以下的图和详细描述举例说明上面描述的特征和其它特征。
附图说明
现在参考附图，它们是示例性的实施方式，并且其中相同的元素编号相同。
图1是具有针对车辆的发光二极管(LED)模块配置的散热系统的发光二级管(LED)前灯的后透视图。
图2是具有图1的散热系统的发光二极管(LED)前灯的前透视图。
图3是针对车辆的LED模块配置的散热系统的透视图(未显示前灯的外部外壳)。
图3B是编织的金属导线连接器的实例的透视图。
图3C是扭曲的金属导线(绳索)连接器的实例的平面图。
图4是安装在车辆前灯中的LED模块的前透视图。
图5是包括作为散热机构的铜条的LED前灯组件的简化结构的透视图。
图6是没有散热机构的比较的LED前灯组件的透视图。
图7是包括作为散热机构的编织的铜导线的LED前灯组件的简化结构的透视图。
图8是包括铜汇流母线(copper bus bar)的LED前灯组件的简化结构的透视图。
图9是包括如在图7中作为散热机构的编织的铜导线(但是具有较短的长度)的LED前灯组件的简化结构的透视图。
具体实施方式
在本文中已经确定，如何使用柔性导体(如柔性导线)，通过传输热量远离芯片，传输至定位在前灯组件外部的散热器实现前灯组件的LED(发光二极管)的有效散热，如下面进一步描述的。作为在本文中公开的实施方式的结果，可以降低LED芯片温度因此增加LED的寿命。
通过使用在本文中公开的散热技术，不需要通常存在于前灯组件中的一些热传导性部件。因此，与常规组件相比，该前灯组件可以包括降低重量的结构，因而能够更灵敏地适应性照明(responsive adaptive lighting)。此外，与通常采用的较大和较重的电动机相比，也可以用更小的电动机实现纵向和横向瞄准(对准，aiming)移动。在常规设计中，散热器是LED安装结构的一部分。因此，当激活结构(例如，改变光束位置)时，整个结构(具有散热器)移动；因此，它是体积较大的较重的结构。
在本设计中，散热器远离光源使得在并不移动整个散热器的情况下，可以调整光束。因此，移动轻得多的结构。实际上，在本设计中，白色本体(BIW)可以用于散热，从而消除在LED安装结构上对于单独的散热器的需要。在这里，LED安装结构包括连接器，并且没有散热器(例如，包括散热片(fin)的元件)。而且，作为有效散热的结果，更紧凑的LED前灯是可能的。
在本文中公开的实施方式的进一步的优点包括以下可能性，例如，将标准散热器用于前灯组件的各种配置；降低LED安装金属质量，和/或采用非金属安装材料，如塑料或其它适合的材料；在前灯外壳中具有整合的模制散热器；和/或其它整合机会，如采用全塑料LED安装托架。
现在参考附图，图1描绘了针对车辆14(最好参见图4)的发光二极管(LED)模块12(例如，在图2和3中显示)配置的散热系统10的后透视图。图2描绘了图1的散热系统10的前透视图。
散热系统10可以包括安装在车辆14(例如在图4中显示的汽车)的前灯16中的LED模块12。散热系统10可以进一步包括定位在前灯16外部车辆14中并且离开LED模块12一定距离的散热器18(如图1和3所示)。至少一种柔性传导性连接器20可以一端22连接至散热器18并且另一端24连接至LED模块12，并且进行配置以传导热量远离LED模块12并且传导至散热器18，如下面进一步描述的。
前灯16可以包括如图1和图2所示的外壳26，其中可以安装LED模块12。外壳26如图1和图2所示具有总体上细长的矩形形状。然而，将要理解的是，根据例如采用的特定车辆14(包括车辆的尺寸，需要的输出照明等等)，根据需要考虑各种形状和尺寸。外壳26可以由任何合乎需要的材料制成，特别地是塑料，包括聚碳酸酯、聚烯烃(如聚丙烯)，等等，以及包括上述至少一种的组合。如图2所示，外壳26和LED模块12可以包括用于将LED模块12安装至外壳26中的调整机构(例如，调整元件32可以插入其中的槽28)。槽和调整元件的尺寸和几何形状取决于调整光束所需要的LED模块的平移和旋转移动，并且可以布置在任何位置使得能够在希望的位置和定向上将LED模块牢固地附连至LED外壳。例如，使用如图1，2，和3所显示的调整元件32，可以将LED模块12安装至外壳26。
进一步需要指出的是，可以固定外壳26，同时允许LED模块12和/或其任何反射镜或透镜移动。因此，LED模块12可以连接至电动机以允许调整由LED模块12产生的光束。
LED模块12可以附连至远距离的散热器18(例如，定位远离LED模块12和外壳26的散热器)。LED模块12和散热器18之间的连接是不刚性的，即，柔性连接器20允许定位散热器18远离LED模块12。因为散热器远离LED模块，这种设计减少重量，这可以用定位在车辆14内的电动机更容易地控制。通过连接器20提供的柔性连接可以允许LED模块12的部件的调整/移动来调整从其中发出的光束图案(beam pattern)。
LED模块12可以包括壳34。可以配置壳34以接收一种或多种发光二极管(LED)36，其可以可选地定位在基底38上。壳34可以由任何合乎需要的材料(如包括聚碳酸酯的塑料)制成，并且根据例如，车辆的类型和尺寸、采用的LED的数量等等制成任何合乎需要的形状和尺寸。例如，壳可以具有圆形的或多边形的几何形状，例如，圆锥形、椭圆形、开放的矩形盒子形状，等等。图2和3描绘了总体上细长的矩形状的壳34，而图5-9举例说明截短的圆锥形状的反射镜48。
反射镜48在所需的方向上帮助引导来自LED的光。(参见图5)反射镜48可以包括在其内表面上具有反射涂层(如金属涂层)的壳34。可选择地，反射镜48可以相对于LED移动。
LED模块12进一步包括一种或多种LED 36，特别地，两种以上LED36。如果采用多种LED 36，它们可以可选地被，例如，分隔件(divider)40分开，虽然并不需要这样的分开，但是可以增强设计的美感。(参见图2)由于在汽车前灯照明中希望有效亮度，通常可以采用一个以上的LED36，因为已知与例如，钨卤素灯丝相比较，LED显著亮度较低。
可以将LED定位在相同或不同的基底38上。基底38可以是LED的LED芯片44可以定位在其上的各种材料，如铝，金属薄板，和/或印刷电路板(例如，环氧树脂)(如图5所示)。可选地，基底可以是环氧树脂、铝、铜、镁，以及包括上述至少一种的组合。
从车辆14的电池，可以从车辆14提供电流至LED模块12，引起基底38上的LED 36发光。(参见图4)然后可以使用前灯16中的反射镜48将光从前灯16向外投射。当LED发光时，它也产生热量。可以用散热器18从LED中去除热量(参见图1和3)。
散热器18(其可以是包括散热片的标准散热器，和/或可以是白车身(例如，车辆的热传导性结构)定位在车灯16外部。所希望地，散热器18定位在离开LED模块12一定距离处，根据可利用的包装空间、连接器的散热效率和散热器可以容易地确定具体的距离。因此，散热器18不与LED模块12直接接触(即，并不物理接触)并且可选地不与外壳26直接接触。散热器18和LED模块12之间经由连接器20接触。光源(例如，LED)和散热器之间的实际距离可以大于或等于10mm。
在一些实施方式中，散热器18可以直接附连至(即，物理接触)外壳26。如果附连至外壳，散热器以及外壳可以在多重喷射注射成型中(multishot injection molding)形成，其中外壳可以由导热的塑料物质，如碳纤维复合物、Konduit*树脂(从SABIC Innovative Plastics商购的)等等形成。同时，可以由导热塑料和/或金属形成散热器。因此，经由模制方法可以将散热器整体附连至外壳，或可以分别形成，并且用黏合剂和/或机械元件(如螺钉，双头螺栓，螺栓，铆钉，卡扣连接器，等等)，以及包括上述至少一种的组合附连。可选地，例如，如果外壳较大(例如，对于给定的应用，具有足够的体积使能够充分散热)，散热器18可以定位在外壳内，但是远离光源(例如，LED)。换句话说，即使在这个实施方式中，散热器18将经由连接器20连接至光源。
散热器18可以由具有导热率大于或等于50瓦/米开尔文(W/m·K)的，具体地，大于或等于100W/m·K，更具体地，大于或等于150W/m·K的材料制成。一些可能的材料包括金属、传导性塑料和包括上述至少一种的组合。可能的热传导性材料(和用于塑料的热传导性填料)包括铝(例如，AlN(氮化铝))、BN(氮化硼)、MgSiN2(氮化镁硅)、SiC(碳化硅)、石墨或包括上述至少一种的组合。例如，涂布陶瓷的石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管(CNT)、石墨化的碳黑、或包括上述至少一种的组合。通常，散热器18包括热传导性金属，如铜和/或铝。
在热传导性塑料中使用的聚合物，可以选自多种多样的热塑性树脂、热塑性树脂的共混物、热固性树脂、或热塑性树脂与热固性树脂的共混物，以及包括上述至少一种的组合。聚合物也可以是聚合物的共混物、共聚物、三元共聚物、或包括上述至少一种的组合。有机聚合物也可以是寡聚体、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交替嵌段共聚物、无规聚合物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝聚合物、星形嵌段共聚物、树状聚合物、等等、或包括上述至少一种的组合。有机聚合物的实例包括聚醛、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚(亚芳基醚)聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯(例如，脂环族聚酯、高分子量聚合的对苯二甲酸乙二醇酯或间苯二甲酸乙二醇酯，等等)、聚酰胺(例如，半芳香族聚酰胺，如PA4.T，PA6.T，PA9.T，等等)、聚酰胺酰亚胺、聚芳基化物、聚芳基砜、聚醚砜类、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚苯酞、聚缩醛、聚酸酐、聚已烯基醚、聚已烯基硫醚、聚乙烯醇、聚已烯酮、聚已烯卤化物、聚已烯腈、聚已烯酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚氨酯、乙烯丙烯二烯橡胶(EPR)、聚四氟乙烯、氟化的乙烯丙烯、全氟代烷氧基乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、等等，或包括上述有机聚合物的至少一种的组合。聚烯烃的实例包括聚乙烯(PE)，包括高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中间密度聚乙烯(MDPE)、甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰的聚乙烯、马来酸酐功能化的聚乙烯、马来酸酐功能化的弹性体乙烯共聚物(如来自ExxonMobil的EXXELOR VA1801和VA1803)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯聚合物，如乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯功能化的乙烯-丙烯酸酯三元共聚物、酸酐功能化的乙烯-丙烯酸酯聚合物、酸酐功能化的乙烯-辛烯和酸酐功能化的乙烯-丁烯共聚物、聚丙烯(PP)、马来酸酐功能化的聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰的聚丙烯，以及包含上述聚合物的至少一种的组合。
热塑性树脂共混物的实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯/聚氯乙烯、聚亚苯基醚/聚苯乙烯、聚亚苯基醚/尼龙、聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/热塑性聚氨酯，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯、热塑性弹性体合金、尼龙/弹性体、聚酯/弹性体、聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯、缩醛/弹性体、苯乙烯-马来酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚醚醚酮/聚醚砜、聚醚醚酮/聚醚酰亚胺聚乙烯/尼龙、聚乙烯/聚醛，等等。
热固性树脂的实例包含聚氨酯、天然橡胶、合成橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚酰胺、硅酮，等等，或包含上述热固性树脂的至少一种的组合。可以利用热固性树脂的共混物以及热塑性树脂与热固性树脂的共混物。
例如，可以用于热传导性材料的聚合物可以是聚亚芳基醚。术语聚(亚芳基醚)聚合物包括聚亚苯基醚(PPE)和聚(亚芳基醚)共聚物；接枝共聚物；聚(亚芳基醚)离聚物；和烯基芳香族化合物与聚(亚芳基醚)、乙烯基芳香族化合物、和聚(亚芳基醚)的嵌段共聚物，等等；以及包括上述至少一种的组合。
可选择地，连接器20可以包括护套21。(参见图1)护套21可以围绕连接器从而最小化从连接器20至周围环境的散热。因此，护套21可以包括热绝缘材料。可能的材料包括任何上述塑料，该塑料并不包括导电填料。用于护套(例如，连接器周围的套管)的材料的一些实例包括塑料、玻璃纤维和间位-芳香族聚酰胺材料(例如，从DuPont商购的NOMEX*阻燃材料)，以及包括上述至少一种的组合。
散热器18的设计和外形依赖于多种因素，诸如，例如，特定应用、需要的热量传递、散热器的位置和可用的空间。因此，散热器18可以是多边形的和/或圆形的。通常，散热器包括散热片(fin)或其他元件以增加表面积并且因此增强散热。例如，散热器可以具有如在图1中显示的矩形横截面几何形状。散热器18可以包括散热元件50(例如，散热片)。如图1所示，散热片50可以定位在散热器18的外壁上，并且从散热器18的本体向外延伸。对于圆形散热器，散热片可以径向地延伸。以空间分开的方式定位散热元件50以能够散热至周围环境(例如，空气)。例如，每个散热元件50的长度("l")取决于期望的散热量和采用的材料的导热率。
用柔性传导性连接器20，将散热器18连接至LED模块，例如，连接至基底36。连接器20传导热量远离LED模块12并且传导至散热器18。
例如，参考在图5中显示的LED前灯组件42的简化结构，在前灯起作用期间，将电力引导至前灯组件42并且引导至LED模块12以使LED 36产生光，该光通过透镜54，或被反射镜48反射，并且通过透镜54。除了发光之外，LED产生热量加热在其上安装或接收的基底38，(例如，具有LED芯片44的PBC)。随后导体20从基底36传送热量至外壳26外部并且进入散热器18。
通过使用固定机构58，如机械机构(例如，卡扣、铆钉、螺栓、螺钉、夹具、匙孔/槽连接、双头螺栓、焊接、硬焊、软焊(焊锡，solder)，等等)和/或化学机制(例如，黏合剂)，以及包括上述至少一种的组合，可以将柔性连接器20固定至基底38和散热器18，如例如在图3A、3B、和5中所示。更具体地，固定机构58附连至散热器18和LED模块12(具有热传导性介质)。可选地，TIM(热界面材料)可以用于连接器和LED模块12和/或散热器18之间的任何空气间隙，例如，用于更好的热传导。例如，柔性连接器20可以包括在其每个末端处的金属附连元件，其配置成一个末端22附连至散热器18并且配置成另一端24附连至LED模块12。金属附连元件58可以包括，通过其中的开口60，其配置成接收固定装置(例如，螺钉、铆钉、双头螺栓、销钉、卡扣元件，等等)。可替代地，或另外地，通过硬焊/焊接、软焊，等等，可以将连接器附连至LED模块12和/或散热器18。
柔性连接器20可以包括热传导性材料。从光源抽出热量所需材料的导热率程度取决于光源功率。例如，对于低瓦特数的应用，例如，小于20瓦(W)的瓦特数(具体地，5W至10W)，选择热传导性材料以具有大于或等于4W/m·K，具体地，大于或等于10W/m·K，更具体地，大于或等于20W/m·K，并且还更具体地，大于或等于50W/m·K的导热率。对于高瓦特数应用，例如，大于或等于20瓦(W)的瓦特数(具体地，大于或等于25W，更具体地，大于或等于30W，并且还更具体地，大于或等于40W)导热材料可以具有大于或等于30W/m·K，具体地，大于或等于50W/m·K，更具体地，大于100W/m·K，并且还更具体地，大于200W/m·K的导热率。可能的导热材料包括诸如用于散热器的那些材料。具体地，连接器20可以包括金属(如铜、铝、锡、钢、镁等等)、导热性塑料(例如，包括传导性填料的塑料)，以及包括上述材料中至少一种的组合，具体的材料取决于希望的导热率。
柔性连接器20可以是任何形式，允许调整光束图案，同时并不移动散热器18。所述调整可以是通过移动光源，例如，通过移动光源组件。换句话说，在并不移动散热器的情况下可以调整光束图案，因为连接器允许足够的柔性以调整光束图案，同时保持散热器固定不动，并且在去除负载后并不移动(例如，从而使得调整后的光束图案保持在其调整后的位置)。例如，通过使用负载(并不移动散热器)可以移动柔性连接器大于或等于2mm，其中，当去除负载时，光源(并且由此光束图案)保持在调整后的位置。换句话说，在没有应用其他负载的情况下，光源并不返回到其最初位置。需要指出的是，对于在车辆中的使用，例如，由于重量和功率消耗原因，较小的电动机(用于光束图案调整)是合乎需要的。通常，用于调整光束图案的电动机将施加少于20牛顿(N)的力。所希望地，电动机将施加小于或等于10N的力，具体地，小于或等于7N，更具体地，小于或等于5N，并且甚至小于或等于1N。在给定的负载下，在车辆中使用时，柔性连接器可以偏转大于或等于2mm，调整光束图案，并且，一旦去除负载，直到施加另外的负载光束图案才改变。
考虑了柔性连接器20的各种尺寸、形状和结构(texture)以达到希望的柔性。例如，柔性连接器20可以包括导线、条带和其它形状。导线可以是固体的直导线(例如，无编织，扭曲，或纺织，或分类(sort))，编织的固体导线(参见图3B)、扭曲的线(例如，绳索)和链接(例如，包括铰链)，参见图3C)，以及包括上述至少一种的组合的形式，布置以形成条带。
例如，连接器20可以包括，例如，大于或等于2，具体地，大于或等于3，并且更具体地，大于或等于4个条带(例如，薄金属箔和/或编织的金属条带)，它们通过固定机构58在它们的末端处连接在一起。(参见图3)条带具有的尺寸取决于有待从光源去除的热量的量以及条带的导热率。例如，条带可以具有5mm至25mm，具体地，10mm至20mm的宽度；0.1mm至1mm，具体地，0.3mm至0.8mm，并且更具体地，0.3mm至0.6mm的总厚度；大于或等于10mm，具体地，10mm至150mm，并且更具体地，10mm至100mm的长度。可以通过扁平、平滑的薄板、编织的线束、纺织的线束、扭曲的线束(例如，绳索)等等，以及包括上述至少一种的组合形成条带。可以由具有0.1mm至0.5mm规格的导线形成编织的金属条带和/或扭曲的线束。薄金属箔可以具有大于或等于0.01mm，具体地，大于或等于0.05mm，并且更具体地，0.05mm至0.5mm，还更具体地，0.05mm至0.15mm的厚度。连接器的具体长度部分地取决于具有足够的长度以能够实现希望的柔性(例如，能够移动光源)。例如，对于编织的，纺织的，或扭曲的线束，连接器的长度可以大于或等于20毫米(mm)，而如果连接器包括铰链(例如，链接)时，长度可以大于或等于10mm。
已经确定，通过传导热量远离LED芯片44和PCB区域(例如，基底38)，柔性连接器20的使用可以有效地降低LED 36和LED芯片44的温度。
图7-9用图说明，使用各种散热机构(例如，各种连接器20)，关于在本文中描述的前灯组件的实施方式的简化结构。例如，图7描绘包括编织的铜导线的连接器20，也如上面描述的。图8描绘包括铜条的柔性连接器20。图9用图说明作为包括编织的金属(例如，铜)导线的连接器20，具有比图7的编织的铜导线和图8的铜条更短的长度。虽然在图7-9中，描述了铜作为连接器20的材料，将要理解的是，也可以采用除铜以外的金属。图6用图说明在没有散机构(没有连接器20)的情况下，关于比较设计的简化结构，并且其在下面实施例中提及。
对于图6-9的设计进行热分析，以证明连接器20在LED前灯组件的LED区域散热中的作用，其详细说明在下列的实施例中描述，并且结果在表1中显示。
实施例
在这个模拟实施例中，通过在室温(23℃)环境中在LED模拟位置处施加热量(例如，在图5中的36)，在图6-9(实例1-4，分别地)显示的每个设计上进行热分析。对于实施例2-4，连接器具有10mm的宽度和2mm的总厚度。实施例2(在图7中说明)包括具有122.5mm长度的0.5mm规格尺寸的编织的铜导线的四个条带。实施例3(在图8中说明)包括具有122.5mm长度的铜金属箔的单个条带。实施例4(在图9中说明)包括具有86mm长度的0.5mm规格的编织的铜导线的四个条带。要考虑两种情况，一个在散热器(强制对流)上具有16.66米/秒(m/s)(60千米/小时(km/hr))的空气流动，并且另一个无空气流动(停滞的空气)，除此之外所有其它条件是相同的，只有连接器几何形状有所改变)。
从表1中，可以观察到，使用图7和8的设计实现芯片温度有效降低。具体地，没有任何散热机构(即，无连接器20)的图6(基线设计)的比较设计具有137.2℃的最大LED芯片温度。相比之下，在图7设计中使用编织的铜导线作为连接器20，导致芯片温度大于或等于28百分数(％)的降低，并且图8的铜金属箔连接器20的单个条带导致芯片温度大于或等于23.2％的降低。图9的使用较短的编织的铜条连接器20导致芯片温度甚至更大的降低，即，大于或等于35.7％的降低。
关于在前面描述的具有附加包括空气流动的测试，如表1所示，空气流动与连接器20结合导致在测试的实施方式中芯片温度甚至进一步的降低。具体地，与基线相比，对于具有附加使用空气流动的图7，8，和9，分别实现芯片温度的以下降低：大于或等于30.3％、24.1％和38.1％。
因此，上述结果表明，连接器20的使用可以有效地从LED模块12中散热，因此降低其温度。具有减少长度的连接器设计，例如，从LED模块12直接延伸至散热器18是特别有效的。
关于车辆，在本文中已经描述了散热系统。然而，清楚地考虑了所公开的系统在其它照明应用中的用途。
在一种实施方式中，光的散热系统可以包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；以及一端附连至散热器并且另一端附连至光源的柔性传导性连接器。配置连接器以传导热量远离光源并且传导至散热器。定位散热器远离光源。
在另一种实施方式中，光的散热系统可以包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；以及一端附连至散热器并且另一端附连至光源的热传导性连接器。配置热传导性连接器以传导热量远离光源并且传导至散热器，并且在并不移动散热器的情况下能够进行光束图案调整。定位散热器远离光源。
在另一种实施方式中，车辆前灯散热系统可以包括：包含在外壳中的LED模块和反射镜的车辆前灯；定位在外壳外部车辆中的散热器；以及一端连接至散热器并且另一端连接至LED模块的柔性传导性连接器，并且进行配置以传导热量远离LED模块并且传导至散热器。
在一种实施方式中，从LED模块中散热的方法可以包括：从LED模块传导热量，通过柔性传导性连接器传导至散热器，其中，灯包括(例如，前灯)LED模块、外壳和反射镜，并且其中，散热器定位在LED外壳的外部。
下面给出散热系统、包括散热系统的车辆，以及散热方法的一些进一步的实施方式。
实施方式1：光机构的散热系统，包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；一端附连至散热器并且另一端附连至光源的柔性热传导性连接器，其中，配置连接器以传导热量远离光源并且传导至散热器；其中，定位散热器远离光源。
实施方式2：根据实施方式1的散热系统，其中，散热器与LED间隔大于或等于10mm。
实施方式3：根据实施方式1-2中任一项的散热系统，其中，散热器定位在外壳的外部。
实施方式4：根据实施方式3的散热系统，其中，散热器与外壳间隔大于或等于10mm。
实施方式5：根据实施方式1-4中任一项的散热系统，其中，连接器包括导线、汇流母线、层压板和金属箔(foil)中至少一种。
实施方式6：根据实施方式1-5中任一项的散热系统，其中，连接器是条带形式，并且包括编织的金属导线，扭曲的金属导线，和纺织的金属导线中至少一种。
实施方式7：根据实施方式1-6中任一项的散热系统，其中，连接器包括大于或等于两种条带，使用柔性传导性连接器末端上的固定机构将条带结合在一起。
实施方式8：根据实施方式1-7中任一项的散热系统，进一步包括配置电动机以移动LED，同时并不移动散热器。
实施方式9：根据实施方式1-8中任一项的散热系统，其中，散热系统用于车辆LED前灯，并且其中，散热器是车辆结构本体。
实施方式10：根据实施方式1-9中任一项的散热系统，进一步包括在连接器周围的护套。
实施方式11：根据实施方式1-10中任一项的散热系统，其中，光源具有大于或等于20W的瓦特数，并且其中，连接器具有大于或等于100W/m·K的导热率。
实施方式12：根据实施方式1-11中任一项的散热系统，其中，连接器包括铝、铜、银和镁中至少一种。
实施方式13：根据实施方式1-10中任一项的散热系统，其中，光源具有小于20W的瓦特数，并且其中，连接器具有大于或等于4W/m·K的导热率。
实施方式14：根据实施方式13的散热系统，其中，光源具有5W至10W的瓦特数。
实施方式15：根据实施方式14的散热系统，其中，连接器包括热传导性塑料。
实施方式16：根据实施方式1-15中任一项的散热系统，其中，柔性热传导性连接器在并不移动散热器的情况下，能够进行光束图案调整。
实施方式17：根据实施方式1-16中任一项的散热系统，其中，散热器是车身。
实施方式18：使用根据实施方式1-17中任一项的散热系统散热的方法，包括传导热量远离光源，通过柔性传导性连接器传导至散热器。
实施方式19：车辆前灯散热系统，包括实施方式1-17中任一项的散热系统，其中车辆前灯包括在外壳中的和反射镜；并且其中，散热器定位在外壳外部的车辆中。
实施方式20：光机构的散热系统，包括：包含LED的光源；邻近LED的反射镜；LED模块周围的外壳；一端附连至散热器并且另一端附连至光源的热传导性连接器，其中，配置所述热传导性连接器以传导热量远离光源并且传导至散热器，并且在并不移动散热器的情况下，能够进行光束图案调整；其中，定位散热器远离光源。
通常，结构和方法可以可替换地包括本文所公开的任何合适的组分、由其组成，或基本上由其组成。本发明可以另外地，或可替换地，配制以不包含、或基本上不包含在现有技术组合物中使用的任何组分、材料、成分、佐剂、或物质，或者另外地这些对于实现本发明的功能和/或目的是不必要的。
在本文中公开的所有范围包括端点，并且端点可独立地彼此组合(例如，“最高达到25wt.％，或，更具体地，5wt.％至20wt.％”的范围包括端点和“5wt.％至约25wt.％，”范围的所有中间值，等等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，在本文中术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一种元件与另一种元件区分开。在本文中术语“一个”、“一种”和“该”不表示数量的限制，并且将其解释为包括单数和复数，除非在本文中另有指明或与上下文明确相矛盾。如本文使用的后缀“(s)”旨在包括其所修饰术语的单数和复数，因此包括一个或多个该术语(例如，薄膜包括一个或多个薄膜)。在整个说明书中提及“一种实施方式”，“另一种实施方式”，“实施方式”等是指与实施方式相关联描述的特定元件(例如，特征，结构，和/或特性)，包括在本文中所描述的至少一种实施方式中，可以存在于其它实施方式中或可以不存在于其它实施方式中。此外，应当理解的是，在各种实施方式中，描述的元件可以以任何适合的方式组合。
任何一种以及所有引用的专利，专利申请，以及其它文献将其全部内容通过引用结合于此。然而，如果在本申请中的术语与结合参考文献中的术语相矛盾或与冲突，来自本申请的术语优先于来自结合参考文献的冲突术语。
尽管已经描述了具体的实施方式，申请者或本领域其他技术人员可以想到目前无法预料的或者可能无法预料的替代物、修饰、改变、改进，和实质等效物。因此，提交的并且可修改的随附权利要求旨在包括所有这些替代物、修饰、改变、改进和实质等效物。

Claims (20)

1.一种光机构的散热系统，包括：
包含LED的光源；
邻近所述LED的反射镜；
所述LED模块周围的外壳；以及
一端附连至散热器并且另一端附连至所述光源的柔性热传导性连接器，其中，配置所述连接器以传导热量远离所述光源，并且传导至所述散热器；
其中，定位所述散热器远离所述光源。
2.根据权利要求1所述的散热系统，其中，所述散热器与所述LED间隔大于或等于10mm。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的散热系统，其中，所述散热器定位在所述外壳外部。
4.根据权利要求3所述的散热系统，其中，所述散热器与所述外壳间隔大于或等于10mm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的散热系统，其中，所述连接器包括导线、汇流母线、层压板和金属箔中至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的散热系统，其中，所述连接器是条带形式，并且包括编织的金属导线，扭曲的金属导线，和纺织的金属导线中至少一种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的散热系统，其中，所述连接器包括两种以上的条带，使用在柔性传导性连接器末端上的固定机构，将所述条带结合在一起。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的散热系统，进一步包括配置成移动所述LED，同时并不移动所述散热器的电动机。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的散热系统，其中，所述散热系统用于车辆LED前灯，并且其中，所述散热器是车辆结构本体。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的散热系统，进一步包括在所述连接器周围的护套。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的散热系统，其中，所述光源具有大于或等于20W的瓦特数，并且其中，所述连接器具有大于或等于100W/m·K的导热率。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的散热系统，其中，所述连接器包括铝、铜、银和镁中至少一种。
13.根据权利要求1-10中任一项所述的散热系统，其中，所述光源具有小于20W的瓦特数，并且其中，所述连接器具有大于或等于4W/m·K的导热率。
14.根据权利要求13所述的散热系统，其中，所述光源具有5W至10W的瓦特数。
15.根据权利要求14所述的散热系统，其中，所述连接器包括热传导性塑料。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的散热系统，其中所述柔性热传导性连接器在并不移动所述散热器的情况下，能够进行光束图案调整。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的散热系统，其中所述散热器是车身。
18.使用根据权利要求1-17中任一项所述的散热系统散热的方法，包括传导热量远离所述光源，通过所述柔性传导性连接器传导至所述散热器。
19.一种车辆前灯散热系统，包括根据权利要求1-17中任一项所述的散热系统，
其中，车辆前灯包括在外壳中的和所述反射镜；并且
其中，所述散热器定位在所述外壳外部的所述车辆中。
20.一种光机构的散热系统，包括：
包含LED的光源；
邻近所述LED的反射镜；
所述LED模块周围的外壳；以及
一端附连至散热器并且另一端附连至所述光源的热传导性连接器，其中，配置所述热传导性连接器以传导热量远离所述光源并且传导至所述散热器，并且在并不移动所述散热器的情况下，能够进行光束图案调整；
其中，定位所述散热器远离所述光源。
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