CN1596049A - 功率发光二极管光源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率发光二极管光源模块，由包含热沉和管脚的功率发光二极管、线路板、散热器、连接件组成，所述功率发光二极管数量至少为一个，管脚为片状；功率发光二极管设置在线路板上，线路板相应处设置有与功率发光二极管热沉大小相适应的通孔，功率发光二极管的热沉穿过前述线路板上的通孔并与线路板下方的散热器相连；线路板和散热器之间设置有连接件。本发明可以实现效果是：可以大幅度降低应用成本，散热效果更好，实现了应用系统层次上的热电完全分离，避免了在工作过程中热和电的相互干扰；模块化设计，可以作为标准件大批量生产，大幅度提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明光源，具体的说，涉及一种功率发光二极管光源模块。
背景技术
随着发光二极管发光效率的提高及单个发光二极管光通量的提高，发光二极管在照明中的应用越来越广泛。由于发光二极管PN结的温度直接关系到器件的出光效率和器件可靠性，因此在照明应用中，发光二极管光源的散热成为影响光源性能和可靠性的关键因素之一。现有技术中多采用如图1所示结构，包括功率发光二极管1、金属线路板2，将功率发光二极管1表面贴装在金属线路板2上。采用金属线路板或再外加散热器件作为主要传热部件，如LumiLEDs和Osram等公司的功率发光二极管都只能采取这种应用方式。采取这种方式的缺陷在于：采用金属线路板的成本高，而且即使功率发光二极管本身实现了热电分离，但在应用系统层次仍不能实现热电分离，二者在工作中将相互影响。
另外，目前在照明应用中，对光源亮度、颜色等的要求多种多样，现在为了满足这些要求，每一种光源需要单独设计制作线路板，而实际上每种光源的不同仅在于走线的差别，如此不仅将花费大量的时间在线路板的设计制作上，还导致光源的生产效率低下。
发明内容
本发明的目的就是在于提供一种成本低廉、结构简单、散热性能好、应用方便、系统热电分离、可自由拼装的功率发光二极管光源模块。
本发明由包含热沉和管脚的功率发光二极管、线路板、散热器、连接件组成，所述功率发光二极管数量至少为一个，管脚为片状；功率发光二极管设置在线路板上，线路板相应处设置有与功率发光二极管热沉大小相适应的通孔，功率发光二极管的热沉穿过前述线路板上的通孔并与线路板下方的散热器相连；线路板和散热器之间设置有连接件。
所用线路板可采用成本低廉的各种纤维线路板，线路板上可包括电输入输出电路和功率发光二极管驱动电路。功率发光二极管热沉与散热器的接触方式是直接紧密接触。
功率发光二极管热沉底部形状可以为规则的圆柱状，也可以为各种不规则柱状，热沉材料包括铜和铝等导热率高的金属及合金材料。所用散热器既可以是金属板，也可以是各种形状带风翼的金属器件，散热器材料包括铜、铝等导热性能良好的金属材料和合金材料。
本发明可以实现效果是：采用价格低廉的各种普通线路板，替代价格昂贵的金属线路板，可以大幅度降低应用成本；功率发光二极管热沉与散热器直接接触，热阻更小，散热效果更好；本发明的功率发光二极管电流通过焊接在线路板上的功率发光二极管管脚输入，热量由热沉传递到散热器，从而实现了应用系统层次上的热电完全分离，避免了在工作过程中热和电的相互干扰；模块化设计，可以根据需要制作成条状模块、圆形模块、环形模块、阵列形模块、单器件模块等各种形状，并可以根据应用需要任意拼接若干个模块而形成光源，可以作为标准件大批量生产，能够有效减少设计时间和工作量，大幅度提高生产效率。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明
图1是现有技术实例结构示意图；
图2是本发明的第一实施例结构示意图；
图3是本发明的第二实施例结构示意图；
图4是本发明的第三实施例结构示意图；
图5是本发明的第四实施例结构示意图；
具体实施例
如图2，本发明包括功率发光二极管1、线路板3、散热器4、连接件5，所述功率发光二极1管数量为一个，且带有热沉6，管脚7为片状，其热沉6底端面高出其管脚7及框架8底端；所述线路板3为纤维材料线路板，线路板3上设置有电输入输出电路和功率发光二极管驱动电路以及供电输入的插座或供多模块拼装的快速接插件，线路板3上相应位置设置有与功率发光二极管热沉大小相适应的通孔9，功率发光二极管1也设置在线路板上，且其热沉6穿过前述线路板3上的通孔9并与线路板3下方的散热器直接紧密接触；线路板3和散热器4之间设置有连接件螺钉；所述功率发光二极管1热沉6材料为铜，底部形状为规则的圆柱状，散热器为铝板结构。
如图3，与第一实施例不同之处在于，它是条状光源模块，由多个功率发光二极管1排列成条状，所有功率发光二极管1的热沉6与同一个散热器4相连接。
如图4，与第一实施例不同之处在于，它由若干个功率发光二极管1排列成环状，每一个功率发光二极管1的热沉6分别与一个散热器4相连接。
如图5，与第一实施例不同之处在于，它是阵列形光源模块，由若干个功率发光二极管1排列成矩阵形状，所有功率发光二极管1热沉6与同一个散热器4相连接，且散热器4为带风翼结构。
实际上，本发明的功率发光二极管热沉底部形状还可为各种不规则圆柱状，热沉的材料可为铝或其它合金材料，散热器可为各种形状且带风翼的金属器件，其材料可为铝或其它合金材料。
本发明还可以排列成各种形状，如圆形、椭圆形、菱形、正多边形等各种形状，还可以按照特定的图案的形状进行排列，如星形、心形、各种水果形，散热器的连接也有多种方式，可以采用各功率发光二极管的热沉分别与一个散热器相连接的方式，也可采用所有发光二极管的热沉与同一个散热器相连接的方式，还可以采用相邻若干个发光二极管热沉连接一个热沉的方式，散热器可以为带风翼的金属器件，也可以为平板结构；各功率发光二极管光源模块可以单独使用，也可以将多个功率发光二极管光源模块拼装使用。
本发明功率发光二极管光源模块制作流程如下：
(1)设计线路板：每个模块按照固定的标准如固定的输入功率、固定的光通量输出或固定的输入电压来设计，线路板的设计包括发光管数量的确定、布线设计，如果对单个功率发光二极管有光学设计，还要在线路板上为光学器件预留安装位置。
(2)制作线路板：制版并将功率发光二极管焊接到线路板上，为方便连接可以在线路板上焊接引线接插件，如果有光学部件，安装光学部件。
(3)切筋：将每个模块与线路板框架的连筋切掉，形成单个光源模块。
(4)安装散热器：将散热器与线路板用连接件如螺钉联接在一起。
在应用本发明时，只需要应用连接件如螺钉或螺栓或其他连接件将功率发光二极管光源模块安装到设计位置即可，当一个模块不满足设计要求时，可以将若干个光源模块拼接。
Claims (7)
1、一种功率发光二极管光源模块，由包含热沉和管脚的功率发光二极管、线路板、散热器、连接件组成，其特征在于：所述功率发光二极管数量至少为一个，管脚为片状；功率发光二极管设置在线路板上，线路板相应处设置有与功率发光二极管热沉大小相适应的通孔，功率发光二极管的热沉穿过前述线路板上的通孔并与线路板下方的散热器相连；线路板和散热器之间设置有连接件。
2、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：所述线路板为纤维材料线路板。
3、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：线路板上设置有供电输入的插座或供多模块拼装的快速接插件。
4、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：功率发光二极管的热沉与散热器为直接紧密接触。
5、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：所述功率发光二极管热沉底部形状为规则的圆柱状或各种不规则圆柱状。
6、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：所述功率发光二极管热沉的材料为铜、铝或合金材料。
7、根据权利要求1所述的功率发光二极管光源模块，其特征在于：所述散热器为金属板或各种形状且带风翼的金属器件，其材料为铜、铝或合金材料。
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2004
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