CN203907508U - 具有散热功能的led发光模块及led灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有散热功能的LED发光模块及LED灯具，具有散热功能的LED发光模块包括正面设有LED灯珠单元的铝基板，铝基板的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器，泡沫铜散热器与铝基板之间设有导热介质层；泡沫铜散热器采用的泡沫铜的孔隙率为95%～99%、平均孔径为0.35～1mm；泡沫铜散热器的厚度为20～40mm；导热介质层3为导热硅胶层；导热介质层的厚度为0.5～2mm；具有散热功能的LED灯具则包括外壳和前述具有散热功能的LED发光模块。本实用新型具有能量转换效率高、散热效果好、使用寿命长、质量小体积小、结构简单、制造方便快捷、应用灵活、适用范围广的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及模块化LED照明装置，具体涉及一种具有散热功能的LED发光模块及LED灯具。
背景技术
带有LED发光模块的LED灯具目前已经成为目前市场上常见的一种新兴灯具。目前的LED灯具使用的LED发光模块在工作过程中，仅有不到40%的电能转换成光能，其余的电能是以热量形式散发出去。因此，制约LED灯具的性能和使用寿命一个重要因素就是它的工作温度。由于LED发光模块的体积小，随着LED发光模块的输入功率的增加，LED发光模块上累积的热量将越来越多，温度也会越来越高，当其工作温度超过LED发光模块的承载温度将会使其发光效率降低，并产生明显的光衰，最终缩短LED发光模块的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术的上述技术问题，提供一种能量转换效率高、散热效果好、使用寿命长、质量小体积小、结构简单、制造方便快捷、应用灵活、适用范围广的具有散热功能的LED发光模块及LED灯具。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种具有散热功能的LED发光模块，包括正面设有LED灯珠单元的铝基板，所述铝基板的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器。
优选地，所述泡沫铜散热器采用的泡沫铜的孔隙率为95%～99%、平均孔径为0.35～1mm。
优选地，所述泡沫铜散热器的厚度为20～40mm。
优选地，所述泡沫铜散热器与铝基板之间设有导热介质层。
优选地，所述导热介质层为导热硅胶层。
优选地，所述导热介质层的厚度为0.5～2mm。
优选地，所述LED灯珠单元包括相互并联布置的多个LED灯珠。
优选地，所述多个LED灯珠呈网格状均匀分布在铝基板上。
优选地，所述呈网格状均匀分布的多个LED灯珠中，沿着横向和纵向相邻的两个LED灯珠之间的距离L均为20～30mm。
本实用新型还提供一种具有散热功能的LED灯具，包括外壳和装设于外壳内的LED发光模块，所述LED发光模块为本实用新型前述的具有散热功能的LED发光模块。
本实用新型具有散热功能的LED发光模块具有下述优点：
1、本实用新型包括正面设有LED灯珠单元的铝基板，铝基板的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器，通过利用多孔结构、表面积极大的泡沫铜制成的泡沫铜散热器，能够在空气被动式散的前提下，以超常规地增加换热面，以降低换热热阻，从而达到降低温度的目的，以成倍提高能量转换效率，并且大大延长灯具的使用寿命，具有能量转换效率高、散热效果好、使用寿命长的优点。
2、本实用新型铝基板的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器，泡沫铜制成的泡沫铜散热器相对传统铜或者铝制散热器而言质量更小，而且体积较传统散热器体重量小了很多倍，具有质量小体积小、结构简单、制造方便快捷的优点。
3、本实用新型作为一种模块化的LED发光模块，LED灯珠单元可以根据需要采用不同功率、不同形状，而且LED发光模块能够根据需求应用在不同的LED灯具或者其他具有发光照明功能的产品上，具有应用灵活、适用范围广的优点。
本实用新型具有散热功能的LED灯具为包含实用新型前述具有散热功能的LED发光模块的灯具产品，因此也能够达到本实用新型具有散热功能的LED发光模块前述的技术效果，故在此不再赘述。
附图说明
图1为本实用新型实施例LED发光模块的剖视结构示意图。
图2为本实用新型实施例LED发光模块的正面主视结构示意图。
图例说明：1、铝基板；2、泡沫铜散热器；3、导热介质层；4、LED灯珠。
具体实施方式
如图1所示，本实施例具有散热功能的LED发光模块包括正面设有LED灯珠单元的铝基板1，铝基板1的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器2。铝基板1是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层，铝基板1有正反两面，正面（一般为白色的一面）用于焊接LED灯珠单元，背面则呈现铝本色，一般涂抹有导热凝浆。本实施例通过利用泡沫铜散热器2具有杂乱无章的多孔超大金属骨架来提升换热面积，能够根据需要组合出各种形状以及功率的灯具，具有能量转换效率高、散热效果好、使用寿命长、质量小体积小、结构简单、制造方便快捷、应用灵活、适用范围广的优点。
泡沫铜散热器2具体可以根据需要采用孔隙率为95%～99%、平均孔径为0.35～1mm的泡沫铜，这种结构即可使得泡沫铜散热器2具有比较优良的散热效果。本实施例中，泡沫铜散热器2采用的泡沫铜具体为95%，平均孔径为0.5mm。需要说明的是，泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多功能材料，目前已经是市场上能够购买得到成熟商业产品，其用途一般为用于制备电池负极（载体）材料、催化剂载体和电磁屏蔽材料。本实施例采用的泡沫铜来自中南大学粉末冶金研究所，本实施例通过将孔隙率和平均孔径进行定制，能够有效利用泡沫铜所具有杂乱无章的多孔超大金属骨架来提升换热面积，具有散热效果好、质量轻的优点。
泡沫铜散热器2的厚度可根据需要选择为20～40mm，通过上述厚度布置，可以保证散热效果而又确保泡沫铜散热器2的重量较小；导热介质层3的厚度可根据需要选择为0.5～2mm即可保证其导热性能。本实施例中，泡沫铜散热器2的厚度为30mm，导热介质层3的厚度为1.5mm；此外，铝基板1的大小为80mm×150mm。
如图1所示，本实施例中泡沫铜散热器2与铝基板1之间设有导热介质层3。本实施例通过在铝基板1的背面涂覆导热介质层3，能够利用导热介质层3优良的导热性能，将LED灯珠单元工作时产生的热量传递给泡沫铜散热器2。
本实施例中，导热介质层3具体为导热硅胶层，此外也可以采用其他形式的导热介质。
如图2所示，LED灯珠单元包括相互并联布置的多个LED灯珠4。本实施例中，LED灯珠单元具体包括相互并联布置的15个LED灯珠4，且每一个LED灯珠4的功率为1W，因此LED灯珠单元的总功率为15W。此外，也可以根据需要选择不同功率和不同数量的LED灯珠4，从而组合出不同功率的LED灯珠单元。
如图2所示，本实施例中15个LED灯珠4呈网格状均匀分布在铝基板1上。此外也可以根据需要将LED灯珠4布置为其它的形状（例如环形等），从而组合出不同形状和结构的LED灯珠单元。
如图2所示，呈网格状均匀分布的15个LED灯珠4中，沿着横向和纵向相邻的两个LED灯珠4之间的距离可以跟需要设置为20～30mm，通过上述距离布置，能够保证不同LED灯珠4之间保持合适的散热距离，从而保证散热效果，延长每一个LED灯珠4的寿命。本实施例中沿着横向和纵向相邻的两个LED灯珠4之间的距离均为25mm。
本实施例的LED发光模块的工作过程如下：LED发光模块在工作时，一般铝基板1的正面朝下布置，LED灯珠单元朝下发光，而位于铝基板1背面的泡沫铜散热器2则朝上布置。LED灯珠单元通电源发光的同时会发热，热量沿着铝基板1背面的导热介质层3被传导给泡沫铜散热器2，一般LED灯珠单元发热会使得铝基板1的温度上升到70摄氏度左右，由于在工作时泡沫铜散热器2空腔内部的空气受热上升从顶部的表面排出并形成低压，使得泡沫铜散热器2前后左右四个侧面吸入常温空气，补充泡沫铜散热器2空腔内的低压，从而形成持续的空气循环流动将LED灯珠单元产生的热量带走，从而降低整个LED发光模块的温度，一般可保持LED发光模块的温度保持在50摄氏度左右。由于LED发光模块的温度被降低，使得LED灯珠单元的能量转化效率随之升高，从而达到节能的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有散热功能的LED发光模块，包括正面设有LED灯珠单元的铝基板（1），其特征在于：所述铝基板（1）的背面设有采用泡沫铜制成的泡沫铜散热器（2）。
2.根据权利要求1所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述泡沫铜散热器（2）采用的泡沫铜的孔隙率为95%～99%、平均孔径为0.35～1mm。
3.根据权利要求2所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述泡沫铜散热器（2）的厚度为20～40mm。
4.根据权利要求3所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述泡沫铜散热器（2）与铝基板（1）之间设有导热介质层（3）。
5.根据权利要求4所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述导热介质层（3）为导热硅胶层。
6.根据权利要求5所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述导热介质层（3）的厚度为0.5～2mm。
7.根据权利要求6所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述LED灯珠单元包括相互并联布置的多个LED灯珠（4）。
8.根据权利要求7所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述多个LED灯珠（4）呈网格状均匀分布在铝基板（1）上。
9.根据权利要求8所述的具有散热功能的LED发光模块，其特征在于：所述呈网格状均匀分布的多个LED灯珠（4）中，沿着横向和纵向相邻的两个LED灯珠（4）之间的距离L均为20～30mm。
10.一种具有散热功能的LED灯具，包括外壳和装设于外壳内的LED发光模块，其特征在于：所述LED发光模块为权利要求1～9中任意一项所述的具有散热功能的LED发光模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN108980750A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-12-11 | 陆伯阳 | 一种led台灯 |
| CN110500516A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-26 | 深圳市三南科技有限公司 | 一种led全彩照明集成模块 |
| CN110707054A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 直接冷却散热基板及其功率模块 |
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