CN202521346U - 采用半导体制冷器降温的led光源模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组，解决了现有LED光源的散热装置为被动式散热，存在重量重、体积大、散热效率低下等问题。本实用新型包括LED光源和半导体制冷器，LED光源底部通过导热贴膜粘结固定有导热铜基片，半导体制冷器通过导热贴膜粘结固定在导热铜基片底面上，半导体制冷器两端还连接有驱动电源。本实用新型的结构新颖巧妙，电路简单，体积小、重量轻，主动式降温设计，极大地提高了散热效率，从而能够有效控制LED光源工作的节点温度，提高LED光源工作的可靠性。

Description

采用半导体制冷器降温的LED光源模组

技术领域

本实用新型属于半导体照明应用技术领域，涉及一种LED光源散热技术，具体是一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组。

背景技术

近年来，随着大功率LED照明灯具普及推广，各式各样的LED照明灯具的散热装置也随之出现。目前，最常见的散热装置是铝基散热、这种散热是直接将铝基面与LED光源通过导热硅脂接触，LED光源工作所产生的热量被传导到铝基散热件上，然后铝基散热件的散热片与空气传递对流，从而达到散热功能；另外一种散热装置是铜基热管散热，原理也是LED光源与铜基热管用导热硅脂接触，LED光源工作产生的热量被热管中的制冷剂传递到与热管连接的鳍片上，通过空气对流，将热量散发。这两种散热装置的缺点是结构都比较笨重，散热体积较大、重量重，主要散热方式为被动传导散热。散热效率低，散热效果差，越是大功率的LED光源，其散热装置体积重量越大，散热效果也不佳，直接影响LED光源的寿命。

半导体制冷器4（TEC制冷器，也叫热电制冷器）是一种利用半导体材料的Peltier效应进行放热、制冷的装置。如图2所示，半导体制冷器4包括吸热端绝缘陶瓷片8和放热端绝缘陶瓷片9（即图2中的上绝缘陶瓷片和下绝缘陶瓷片），吸热、放热端绝缘陶瓷片8、9之间设有若干相互交替排列设置的P型半导体6和N型半导体7， P型半导体6和N型半导体7通过金属导体10依次逐个首尾相接的串联在一起，最后在串联设置的P型半导体6和N型半导体7的整体两端通电后，在半导体与金属导体10相连的上端就会形成帕尔帖冷效应，在半导体与金属导体10相连的下端就会形成帕尔帖热效应。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有LED光源的散热装置为被动式散热，存在重量重、体积大、散热效率低下等问题，而提供一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组。半导体制冷器散热技术是一种主动散热模式，半导体制冷器可以直接对LED光源进行制冷降温，能有效确保LED光源工作的节点温度，提高散热效率，并可大大减轻LED光源模组的重量，从而大大减轻LED灯具的重量，增加LED光源寿命，降低维护成本。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组，包括LED光源、导热铜基片，导热铜基片设于LED光源底部，导热铜基片上表面与LED光源底面之间通过导热贴膜粘结固定，此外，还包括半导体制冷器和驱动电源，半导体制冷器设于导热铜基片下方，半导体制冷器的吸热端绝缘陶瓷片上表面与导热铜基片下表面之间通过导热贴膜粘结固定，驱动电源连接于半导体制冷器中串联设置的P、N型半导体整体的两端。

所述的半导体制冷器（TEC制冷器，也叫热电制冷器）为现有公知技术，其包括上、下绝缘陶瓷片，上、下绝缘陶瓷片之间设有若干相互交替排列设置的N型半导体和P型半导体， N型半导体和P型半导体通过金属导体依次逐个首尾相接的串联在一起，并最后与直流电源连接相通。半导体制冷器主要原理是基于帕尔贴效应：当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，放热或吸热由电流的大小来定。当半导体制冷器的直流电源接通后，就会有电流通过PN结，这样就会在半导体与金属导体相连的上端形成帕尔帖冷效应（即上绝缘陶瓷片一端），下端形成帕尔帖热效应（即下绝缘陶瓷片一端），故将上绝缘陶瓷片一端与铜基导热片接触可有效吸收LED光源工作时放出的热量，以达到对LED光源制冷的目的。

进一步地，LED光源也连接在驱动电源上。LED光源的工作电源除了可以使用外部电源外，还可以使用本实用新型中的驱动电源，这样会令本实用新型的结构更简单、使用更方便。

LED光源组件可选用市场上流通的各种光源组件，通过光源芯片的串并联组合而成各种功率的LED光源。

所述的导热铜基片是采用优质铜材质制成的光滑铜片，导热铜基片主要作用是快速将LED光源工作时发出的热量传导出来。

导热贴膜是LED光源组件和导热铜基片的接触膜，能加快热量的传导。

与现有技术相比，本实用新型的结构新颖巧妙，电路简单，体积小、重量轻，主动式降温设计，极大地提高了散热效率，从而能够有效控制LED光源工作的节点温度，提高LED光源工作的可靠性。可广泛应用在LED道路照明灯具、LED工厂作业灯等大型灯具产品上。具有很高的应用推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为半导体制冷器结构示意图。

图中：1-LED光源、2-导热铜基片、3-导热贴膜、4-半导体制冷器、5-驱动电源、6-P型半导体、7- N型半导体、8-吸热端绝缘陶瓷片、9-放热端绝缘陶瓷片、10-金属导体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步地描述：

如图1所示，一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组，包括LED光源1、导热铜基片2，导热铜基片2设于LED光源1底部，导热铜基片2上表面与LED光源1底面之间通过导热贴膜3粘结固定，此外，还包括半导体制冷器4和驱动电源5，半导体制冷器4设于导热铜基片2下方，半导体制冷器4的吸热端绝缘陶瓷片8上表面与导热铜基片2下表面之间通过导热贴膜3粘结固定，驱动电源5连接于半导体制冷器4中串联设置的P、N型半导体6、7整体的两端，同时LED光源1也连接在驱动电源5上。

Claims (2)

1.一种采用半导体制冷器降温的LED光源模组，包括LED光源（1）、导热铜基片（2），导热铜基片（2）设于LED光源（1）底部，导热铜基片（2）上表面与LED光源（1）底面之间通过导热贴膜（3）粘结固定，其特征在于：还包括半导体制冷器（4）和驱动电源（5），半导体制冷器（4）设于导热铜基片（2）下方，半导体制冷器（4）的吸热端绝缘陶瓷片（8）上表面与导热铜基片（2）下表面之间通过导热贴膜（3）粘结固定，驱动电源（5）连接于半导体制冷器（4）中串联设置的P、N型半导体（6、7）整体的两端。

2.根据权利要求1所述的采用半导体制冷器降温的LED光源模组，其特征在于： LED光源（1）也连接在驱动电源（5）上。

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