CN201706250U - 一种高效散热的大功率led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关于一种高效散热的大功率LED照明装置,包括LED芯片、连接线、阴极、透镜、散热部件和外封装,所述的散热部件包括与LED芯片接触的热管散热器,以及与热管散热器接触的散热片。本实用新型一种高效散热的大功率LED照明装置利用热管散热技术可将散热片的热量快速散发到空气中,散热效率高、体积小、重量轻、成本低,从而可明显延长产品的使用寿命,并提高产品的使用安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明设备,特别是涉及一种高效散热的大功率LED照明装置。
背景技术
近年来,大功率LED照明设备基于在节能、高效、环保等方面的优势,得到越来越广泛的应用和不断的改进。而由于LED发光设备所消耗的电能中有约80%转换为热能,因此,提高散热性能是LED照明装置的技术要点,尤其对于大功率LED照明装置来说,散热设计的优劣直接影响影响了装置的光度衰减率和使用寿命。
请参阅图1、图2所示,现有的大功率LED照明设备主要由LED芯片1、连接线2、阴极3、透镜4、散热部件5和外封装6组成。其中散热部件5常用的散热方式主要是自然对流散热和风扇强制散热。风扇散热系统复杂、可靠性低且风扇的使用寿命很短。因此自然散热的使用更为广泛,而自然散热的散热面积、交换热量有限,且散热器本身较重,加重了灯杆的负荷,使其抗外力能力降低。
由此可见,上述现有的大功率LED照明装置在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种散热效果好、使用寿命长、重量较轻的新的高效散热的大功率LED照明装置,实属当前业界极需改进的目标。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效散热的大功率LED照明装置,使其散热效果好、使用寿命长、重量较轻,从而克服现有的大功率LED照明装置的不足。
为解决上述技术问题,本实用新型一种高效散热的大功率LED照明装置,包括LED芯片、连接线、阴极、透镜、散热部件和外封装,所述的散热部件包括与LED芯片接触的热管散热器,以及与热管散热器接触的散热片。
作为本实用新型的一种改进,所述的热管散热器为回路热管散热器。
所述的LED芯片与回路热管散热器的蒸发器壁之间涂敷有导热绝缘胶。
所述的回路热管散热器的热管为铜质。
所述的回路热管散热器采用防冻超导工作液。
采用这样的设计后,本实用新型利用热管散热技术可将散热片的热量快速散发到空气中,散热效率高、体积小、重量轻、成本低,从而可明显延长产品的使用寿命,并提高产品的使用安全性。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是现有大功率LED照明装置的结构示意图。
图2是图1的剖面示意图。
图3是本实用新型一种高效散热的大功率LED照明装置的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3所示,本实用新型一种高效散热的大功率LED照明装置,与现有技术采用相同的LED芯片1、连接线2、阴极3、透镜4、散热部件5和外封装6的结构设计,但是在散热部件5的设计上,包括了与LED芯片1相接触的热管散热器51,以及与该热管散热器51接触的散热片52。
其中,热管散热器51优选回路热管散热器,热管可为铜粉烧结而成的铜质,内部充入沸点低、易挥发的液体,优选晨怡热管工作液A型等防冻超导工作液以适于户外长时间工作。热管散热器51利用热传导原理和致冷介质的快速传热特性,将LED器件产生的热量迅速且源源不断地将由热管一端传至另外一端,具有导热效率高、等温性良好、传热面积可任意改变、利于远距离传热、可控制温度、无噪音等诸多优点。本实用新型散热部分和器件部分为两个单独腔体,热量由大功率LED背板传热给热管散热器,热管迅速将热量传导到散热片,配合自然对流将热量传导到空气中,避免在LED芯片上的热积累,完美的解决了器件密闭与对流散热的矛盾,散热器温升可控制在18℃以内,从而有效保证了LED芯片在结温条件下的长时间运行,延长LED的使用寿命。
为了研究本实用新型的散热部件冷却大功率LED的传热性能,我们建立了试验系统,并基于研华ADAM-4018数据采集卡和ADAM-4520转换器建立了热电偶测温的数据采集仪硬件系统。将铜-康钢热电偶(型号为K型)测得的电信号进行采集,然后通过计算机软硬件系统对采集得到的电信号进行分析处理,得到实时的温度值。数据采集和动态显示的软件系统则基于研华组态王软件平台来构建。
采用薄膜电阻加热器来模拟大功率LED芯片。将薄膜电阻加热器贴在回路热管蒸发器底部,薄膜电阻加热器的厚度为0.2mm,最大加热功率为120W,仅与热管接触的面能够传递热量,其余面都采用绝热材料保温。为了便于观察热管内部工质的流动状态,在蒸汽管路和液体管路上各加装了观察孔,此观察孔由一透明的石英玻璃和连接装置组成。
实验条件:
蒸发器内部尺寸:70mm(长)×55mm(宽)×5mm(高);
蒸汽管路尺寸:长为140mm,内径为6mm,管壁厚为1mm;
液体管路尺寸:长度1100mm,内径为6mm,管壁厚为1mm;
循环工质:二次蒸馏水;
热流密度范围q:3.6×104~1.0×105W/m2;
热管充液率(工质体积与环路总体积之比)ξ:50%;
热管运行压力及相应饱和温度:0.07375×105Pa(40℃)、0.12335×105Pa(50℃)、0.19920×105Pa(60℃)、0.3116×105Pa(70℃)、0.7011×105Pa(90℃);
薄膜电阻加热器:薄膜电阻加热器的面积为70mm×55mm,与蒸发器的下表面积相等;
直流稳压电源规格为:0~35V,20A;
冷凝器的冷却方式:自然风冷却,风速约为1m/s,由风速仪测定;
蒸汽压力测量:压力传感器;
试验的环境温度:25℃。
实验结果显示,回路热管的性能非常优异,在输入功率为30W时,热管在5min内能够迅速启动,热管的稳定性好,薄膜电阻的温度始终被控制在55℃左右。又经过多次实验验证,热管在不同输入功率、不同的安装角度的条件下,都能够6min内迅速地启动、稳定运行:角度相同,输入功率大时,热管启动迅速;输入功率相同,角度小的时候,热管的启动较迅速。为使热管散热器发挥最大效率,建议安装时以不低于12度倾角为好。
此外,由于大功率LED封装形式一般采用表面贴装,为了使LED芯片与热管散热器壁紧密相连,可在所述的LED芯片与回路热管散热器的蒸发器壁之间涂敷导热绝缘胶。
本实用新型高效散热的大功率LED照明装置所采用的回路热管散热器重量仅0.515KG,120W的LED路灯仅重4.8公斤,承重更为合理,使用更加安全,且体积小、散热效率高、热稳定性好、热阻小、利于延长照明设备的使用寿命,适于广泛推广使用。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种高效散热的大功率LED照明装置,包括LED芯片、连接线、阴极、透镜、散热部件和外封装,其特征在于:所述的散热部件包括与LED芯片接触的热管散热器,以及与热管散热器接触的散热片。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热的大功率LED照明装置,其特征在于所述的热管散热器为回路热管散热器。
3.根据权利要求2所述的一种高效散热的大功率LED照明装置,其特征在于所述的LED芯片与回路热管散热器的蒸发器壁之间涂敷有导热绝缘胶。
4.根据权利要求2所述的一种高效散热的大功率LED照明装置,其特征在于所述的回路热管散热器的热管为铜质。
5.根据权利要求2所述的一种高效散热的大功率LED照明装置,其特征在于所述的回路热管散热器采用防冻超导工作液。
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CN2010201807689U CN201706250U (zh) | 2010-05-06 | 2010-05-06 | 一种高效散热的大功率led照明装置 |
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CN108437626A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-24 | 平湖市品耀机器自动化有限公司 | 一种便于收料的覆膜机 |
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