CN111102481A - 一种具有散热系统的大功率led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有散热系统的大功率LED灯，包括：灯罩，内部具有上部的散热腔和下部的反射腔以及散热腔旁的走线通道；LED光源件，设置于散热腔与反射腔之间，具有用于隔开散热腔和反射腔的铝基板以及设置于铝基板下表面的LED灯珠；散热器，包括与铝基板通过导热银胶连接的铜热沉、与铜热沉通过导热硅胶连接的肋基板以及垂直连接于肋基板上的多个矩形肋片；以及驱动电器箱，与灯罩连接，其中，散热腔的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔，散热腔的上方开设有一个进气孔，驱动电器箱底部开设有一个出气孔，进气孔与出气孔对接连通，形成散热通道。本发明结构简单，安装方便，能够很好地进行散热。

Description

一种具有散热系统的大功率LED灯
技术领域
本发明属于强化传热领域，具体涉及一种具有散热系统的大功率LED灯。
背景技术
LED灯具有定向发光、功耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保灯优势。散热问题成为限制LED灯发展的技术瓶颈。LED的发光效率虽高，但是只有20-30％的电能成功转化为光能，剩余的70-80％的能量转化为热能，这些热量需要扩散到环境中去。如果芯片产生的热量不能散出去，会使LED寿命急剧衰减，影响LED峰值波长、发光功率和光通量灯诸多性能参数。
在现有的LED灯具中，照明亮度的需求越来越大，芯片的功率越来越大，热流量越来越大，不施加任何传热措施的自然对流散热已经很难有效地为LED芯片散热，导致LED等不能稳定运行。加装风扇强制散热方式导致系统复杂、噪声变大、系统运行可靠性降低，风扇的寿命有限，且考虑大功率LED灯的实际应用情况，强制风冷散热受周围环境温度影响较大，也限制了其发展和应用。微槽群复合相变冷却技术是一种具有高效换热方式的被动冷却方式，是在热沉的表面上加工微型尺度的槽道群，毛细力驱动液体进入槽道内，并在槽道内形成弯月形，液体在弯月面的薄液膜区蒸发具有很强的换热效率，可以实现低温升下高热流密度换热。但应用在LED照明领域时，该技术无法灵活适应远距离传热并且对现场热负荷的适应性不强，还存在产品不能大尺度倾斜等问题。
此外，现有LED灯一般包括灯罩以及电器箱，灯罩内有LED光源组件，LED光源组件包括金属基座、以及LED灯珠，金属基板贴靠于LED内壁，LED灯珠固定在基板上，电器箱用来启动LED灯珠发光。当LED灯发光时，LED灯珠产生的热流量经过基板传递给灯罩，再向外界环境扩散，实现LED灯的散热。但由于金属基板与灯罩内壁顶部紧贴，在结合处导热性能不强，越靠近LED灯珠处，热量较多，温度越高，热量不能有效地扩散到环境中去，影响LED灯的正常使用。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种具有散热系统的大功率LED灯。
本发明提供了一种具有散热系统的大功率LED灯，具有这样的特征，包括：灯罩，内部具有上部的散热腔和下部的反射腔以及散热腔旁的走线通道；LED光源件，设置于散热腔与反射腔之间，具有用于隔开散热腔和反射腔的铝基板以及设置于铝基板下表面的LED灯珠；散热器，包括与铝基板通过导热银胶连接的铜热沉、与铜热沉通过导热硅胶连接的肋基板以及垂直连接于肋基板上的多个矩形肋片；以及驱动电器箱，与灯罩连接，其中，散热腔的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔，散热腔的上方开设有一个进气孔，驱动电器箱底部开设有一个出气孔，进气孔与出气孔对接连通，形成散热通道。
在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，散热腔的内壁均匀地涂有水性石墨烯。
在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，铜热沉的高度为3mm，肋基板的厚度为4mm，矩形肋片的数量为40个，矩形肋片的厚度为2mm，高度为35mm，相邻两个矩形肋片之间的间距为5mm。
在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，驱动电器箱内设置有电子元器件以及从电子元器件上引出穿过走线通道固定于铝基板的导线。
在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，灯罩与驱动电器箱的连接处设置有密封圈。
在本发明提供的具有散热系统的大功率LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，散热通道旁设置有连接件，该连接件的上端卡压在驱动电器箱的内部外沿处，下端通过螺栓与灯罩连接。
发明的作用与效果
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为具有散热器以及散热通道，所以能够实现散热器肋片的强化传热与电器箱的散热有效结合，避免了热量集中在铝基板上，从而使得热量不会聚集在LED灯珠周围，能够提高散热效率，具有更佳的散热效果，进而有效地降低了温度过高对LED灯性能的影响，延长了LED灯的使用寿命；因为具有多个矩形肋片，所以能够通过矩形肋片的扩展延伸有效地增大散热面积，强化传热。
因此，本实施例的大功率LED灯的散热系统，散热效率高，散热效果好，热量能够有效地扩散到环境中去，不影响LED灯的正常使用，还实现了矩形肋片的强化传热与驱动电器箱的散热有效结合，避免了热量集中在铝基板上，有效地降低了高热流密度对LED芯片的影响，延长了LED灯的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的结构示意图；
图2是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的散热器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
实施例：
图1是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的结构示意图。
如图1所示，本实施例的一种具有散热系统的大功率LED灯100，包括：灯罩10、LED光源件20、散热器30以及驱动电器箱40。
灯罩10内部具有上部的散热腔101和下部的反射腔102以及散热腔101旁的走线通道103。
散热腔101的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔104，散热腔101的内壁均匀地涂有水性石墨烯。
本实施例中，水性石墨烯具有优良的导热性能，导热系数高达600W/m·K，近乎铝合金导热系数的3倍，通过将热量传导至驱动电器箱并辐射一部分热量到外部环境，有利于将热量通过导热和辐射的方式迅速传递给外界环境，提升散热效果。
LED光源件20设置于散热腔101与反射腔102之间，具有用于隔开散热腔101和反射腔102的铝基板201以及设置于铝基板201下表面的LED灯珠202。
图2是本发明的实施例中具有散热系统的大功率LED灯的散热器的结构示意图。
如图2所示，散热器30紧贴热源中心处，包括与铝基板201通过导热银胶连接的铜热沉301、与铜热沉301通过导热硅胶连接的肋基板302以及垂直连接于肋基板302上的多个矩形肋片303。
本实施例中，肋基板302与矩形肋片303采用的材料为铝，导热系数为176W/m·K。
本实施例中，铜热沉301的高度为3mm，肋基板302的厚度为4mm，矩形肋片303的数量为40个，矩形肋片303的厚度为2mm，高度为35mm，相邻两个矩形肋片303之间的间距为5mm。
驱动电器箱40与灯罩10连接，且灯罩10与驱动电器箱40的连接处设置有密封圈50。
散热腔101的上方开设有一个进气孔60，驱动电器箱40底部开设有一个出气孔70，进气孔60与出气孔70对接连通，形成散热通道，且散热通道旁设置有连接件80，该连接件80的上端卡压在驱动电器箱40的内部外沿处，下端通过螺栓与灯罩10连接。
驱动电器箱40内设置有电子元器件401以及从电子元器件401上引出穿过走线通道103固定于铝基板201的导线402。
本实施例的大功率LED灯的散热系统的工作过程：
本实施例的大功率LED灯的散热系统100中，当LED灯珠202发光时，光线经过下方弧形反射腔102的作用即可向外界投射，实现LED灯的照明，LED灯珠202发出的热量通过导热银胶传导给铜热沉301，再经过导热硅胶迅速传导至肋基板302，接着热量通过肋基板302传导到肋端处，随着热流的上升，通过散热腔101内壁的微型散热孔104向外散出。同时，LED灯珠202产生的热量还可以经过散热腔101内壁涂抹的水性石墨烯传导至出气孔70、进气孔60即热量经过散热通道扩散到驱动电器箱40内，热量可通过驱动电器箱40向外界扩散，从而完成散热。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为具有散热器以及散热通道，所以能够实现散热器肋片的强化传热与电器箱的散热有效结合，避免了热量集中在铝基板上，从而使得热量不会聚集在LED灯珠周围，能够提高散热效率，具有更佳的散热效果，进而有效地降低了温度过高对LED灯性能的影响，延长了LED灯的使用寿命；因为具有多个矩形肋片，所以能够通过矩形肋片的扩展延伸有效地增大散热面积，强化传热。
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为散热腔的内壁均匀地涂有水性石墨烯，且基于石墨烯极高的导热性能、超大的比表面积、优异的红外辐射等特性，所以能够明显增加导热、散热效率，显著降低散热腔内部和表面温度，从而起到优良的导热和辐射作用，增大辐射传热面积，实现强化传热，进一步提升LED灯的散热效率。
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为导线从电子元器件上引出穿过走线通道固定于铝基板上，所以便于隐藏，提升了产品的安全性。
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为灯罩与驱动电器箱的连接处设置有密封圈，所以能够防止水蒸气、灰尘、液滴等进入灯罩和驱动电器箱内。
根据本实施例所涉及的大功率LED灯的散热系统，因为散热通道旁设置有上端卡压在驱动电器箱的内部外沿处，下端通过螺栓与灯罩连接的连接件，所以结构简单、安装方便。
因此，本实施例的大功率LED灯的散热系统，散热效率高，散热效果好，热量能够有效地扩散到环境中去，不影响LED灯的正常使用，还实现了矩形肋片的强化传热与驱动电器箱的散热有效结合，避免了热量集中在铝基板上，有效地降低了高热流密度对LED芯片的影响，延长了LED灯的使用寿命。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于，包括：
灯罩，内部具有上部的散热腔和下部的反射腔以及所述散热腔旁的走线通道；
LED光源件，设置于所述散热腔与所述反射腔之间，具有用于隔开所述散热腔和所述反射腔的铝基板以及设置于所述铝基板下表面的LED灯珠；
散热器，包括与所述铝基板通过导热银胶连接的铜热沉、与所述铜热沉通过导热硅胶连接的肋基板以及垂直连接于所述肋基板上的多个矩形肋片；以及
驱动电器箱，与所述灯罩连接，
其中，所述散热腔的内壁开设有多个均匀布置并与外界环境相通的微型散热孔，
所述散热腔的上方开设有一个进气孔，所述驱动电器箱底部开设有一个出气孔，所述进气孔与所述出气孔对接连通，形成散热通道。
2.根据权利要求1所述的具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于：
其中，所述散热腔的内壁均匀地涂有水性石墨烯。
3.根据权利要求1所述的具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于：
其中，所述铜热沉的高度为3mm，
所述肋基板的厚度为4mm，
所述矩形肋片的数量为40个，矩形肋片的厚度为2mm，高度为35mm，相邻两个所述矩形肋片之间的间距为5mm。
4.根据权利要求1所述的具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于：
其中，所述驱动电器箱内设置有电子元器件以及从所述电子元器件上引出穿过所述走线通道固定于所述铝基板的导线。
5.根据权利要求1所述的具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于：
其中，所述灯罩与所述驱动电器箱的连接处设置有密封圈。
6.根据权利要求1所述的具有散热系统的大功率LED灯，其特征在于：
其中，所述散热通道旁设置有连接件，该连接件的上端卡压在所述驱动电器箱的内部外沿处，下端通过螺栓与所述灯罩连接。
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