CN204227377U - 一种大功率led液冷模组灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED液冷模组灯，将LED光源、驱动电源、散热、配光、防护合为一体，构成五位一体的LED模组灯，其中LED模组灯包括LED光源和驱动电源两个独立的密闭系统，其中LED光源密闭系统为：LED光源(11)安装在导热基板(12)上，通过压盖(13)将套有胶垫(14)的透镜(15)用螺丝紧锁构成LED光源密闭系统；电源密闭系统为：驱动电源(21)安装在电源壳(22)内，通过电源盒下面凹槽内的胶圈(24)与隔板(23)用螺丝锁紧而密封，构成电源密闭系统，上述两个独立的密闭系统分别注有冷却液(7)，LED光源(11)和驱动电源(21)浸泡其中，通过热流循环，将LED光源(11)和驱动电源(21)的热能传到散热器(3)上而散出。

Description

一种大功率LED液冷模组灯

技术领域

本实用新型涉及半导体照明，尤其涉及一种大功率LED液冷模组灯。

背景技术

液冷技术用于LED散热早在多年前很多人提出并有产品问世，该技术是将LED光源浸泡在冷却液中，通过热流循环将热能传到四周，不仅降低系统热阻、提高光效，还可提高灯具防护等级，大幅度延长LED使用寿命，是一举多得的设计思路。然而，实际设计中，由于灯具密闭要求很严，工作时要反复经受高低温变化而不会漏液，其结构设计和加工工艺相当复杂。目前市场所见的液冷LED照明灯，大都使用灯体外壳散热，其散热量有限，很难做出大功率，一般只有5-6W左右，与市场上无液冷LED灯相比毫无竞争优势，基于以上原因，人们寄希望用液冷技术做出大功率、低光衰、高亮度的LED照明灯，以便应用于大功率高档特殊照明领域。

LED模组化是LED发展的必然趋势，将产品每个部件按不同专业细分，从设计、生产整合产业格局，加快量产速度、节约生产成本。目前国内外有很多公司自称“模组化”或称“光引擎”等，大都为简单的结构拼凑组合。LED模组化的要求是：光源、电源、散热、配光、防护五位组合为一体，系列产品标准化、系统结构单元化、单一功能通用化、生产组装傻瓜化、单元价值成本最低化，才是真正意义的LED模组。

COB封装是未来的发展的必然趋势，从某种意义讲，LED封装核心技术应该是LED支架的研发和制造，它决定了封装热阻、功能、性能及成本，目前传统光源包括单棵光源、SMT光源、集成光源、COB铝基板、倒装COB光源都在不断研究LED支架结构和工艺制造技术，然而，上述各种封装技术都会遇到 诸多问题如：封装热阻、材料耐温、围坝挡胶、封装工艺及制造成本等障碍，因此针对上述问题设计一种新型光源势在必行。

发明内容

本实用新型一种大功率LED液冷模组灯，针对现有技术之不足设计了一种大功率LED液冷模组灯：

1、将LED光源、驱动电源、散热、配光、防护合为一体，实现了五位一体的LED模组灯。

2、将LED光源、驱动电源浸泡在冷却液中实现了LED光源和电源的长寿命。

3、设计了一种WFCOB光源，实现了低热阻、高光效、耐高温、长寿命。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：

一种大功率LED液冷模组灯，将LED光源、驱动电源、散热、配光、防护合为一体，构成五位一体的LED模组灯，其特征在于：LED模组灯包括LED光源和驱动电源两个独立的密闭系统，其中LED光源密闭系统为：LED光源(11)安装在导热基板(12)上，通过压盖(13)将套有胶垫(14)的透镜(15)用螺丝紧锁构成LED光源密闭系统；电源密闭系统为：驱动电源(21)安装在电源壳(22)内，通过电源盒下面凹槽内的胶圈(24)与隔板(23)用螺丝锁紧而密封，构成电源密闭系统，上述两个独立的密闭系统分别注有冷却液(7)，LED光源(11)和驱动电源(21)浸泡其中，通过热流循环，将LED光源(11)和驱动电源(21)的热能传到散热器(3)上而散出。

进一步地，所述LED光源(11)设计了一种WFCOB光源(110)，它包括：N个凹槽基板(111)，在凹槽基板(111)两侧设有的氟胶管(115)将可焊金属薄板(112)包裹其中，凹槽基板(111)两侧冲出弯边，将套有氟胶管(115)的可焊金属薄板 (112)经过冲压包裹成为围坝，LED芯片(113)置于其中，其正负电极焊在可焊金属薄板(112)正负极两端，驱动电源(21)引出线接在可焊金属薄板(112)的围坝外的焊盘(114)上。

进一步地，所述导热基板(12)设有凸台，LED光源(11)和反光板(17)安装在凸台上。

进一步地，所述透镜(15)设有凹槽，LED光源(11)置于凹槽内，LED光源(11)的LED芯片(113)表面设有荧光膜片(16)，将LED芯片(111)的蓝光直接转换成白光。

进一步地，所述反光板(17)为高反射率镜面铝板，将LED光源(11)的折射光线做进一步反射。

进一步地，所述压盖(13)设有安装孔，可固定横向散热板(32)，以便扩大横向散热面积。

进一步地，所述隔板(23)其直径可以扩展延长，可固定横向散热板(9)，以便扩大横向散热面积。

进一步地，所述电源壳(22)上端设有凹槽，构成多功能模组结构件。

进一步地，所述多功能模组结构件中，出线连接件(5)与灯头(6)连接，构成LED灯泡。

进一步地，所述多功能模组结构件中，上端设有防水插座(8)。

进一步地，所述多功能模组结构件中，上端安装自由转动的万向节(4)，可任意调节投光角度。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯系统结构图。

图2为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯LED光源模组分解图。

图3为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯LED光源模组剖视图。

图4为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯电源壳结构分解图。

图5为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯电源壳结构剖视图。

图6为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯WFCOB光源结构示意图。

图7为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯为横向散热扩展图。

图8为本实用新型一种大功率LED液冷模组灯于LED灯泡结构图。

图中：

11 LED光源、110 WFCOB光源、111凹槽基板、112可焊金属薄板、113 LED芯片、114焊盘、115氟胶管、12导热基板、13压盖、14胶垫、15透镜、16荧光膜片、17反光板、21驱动电源、22电源壳、23隔板、24胶圈、3散热器、31横向散热板、32横向散热板、4万向节、5出线连接件、6灯头、7冷却液、8防水插座。

具体实施方式

实施例1

1，在图1-3中，将LED光源、驱动电源、散热、配光、防护合为一体，构成五位一体的LED模组灯，它包括：LED光源和驱动电源两个独立的密闭系统，分别注有冷却液7，LED光源11和驱动电源21浸泡其中，通过热流循环，将LED光源11和驱动电源2的热能传到散热器3上而散出。上述实现了真正意义的LED模组化即：结构单元化、单一功能通用化、组装生产傻瓜化、单元价值成本最低化。。

上述LED光源密闭系统设计其作用和有益效果是：

1-1，LED芯片113通过热流循环，将热能快速传到外界，使LED光源11 封装热阻进一步降低，延长了LED光源11的使用寿命；

1-2，由于冷却液7折射率大于空气，可使光效进一步提高(约5-10％)；

1-3，有助于降低封装胶体的耐温要求，克服了胶体在空气中因高温开裂进气硫化而造成LED光源11的失效损坏；

1-4，彻底解决了光源镀银构件因暴露空气中的氧化；

1-5，略去传热部件之间的导热胶，节省了人工和材料成本；

1-6，因为荧光膜片16浸泡在硅油中即便使用普通耐温较差的荧光膜片16也不会发生变型破裂，

2，优选的，所述导热基板12设有凸台，LED光源11安装在凸台上，将设有凹槽的透镜15罩在LED光源11上。

上述结构设计其作用和有益效果是：

2-1，有效减少压盖及胶垫的挡光损耗，有助于光源侧面发光，扩大了出光角度，进一步提高了光效(5-10％)；

2-2，透镜15设有凹槽，槽内安装不带荧光粉的LED光源，使用荧光膜片16转换成白光，这样可免去封装厂的混胶、调胶、抽真空、烘烤多种繁杂工艺，大幅降封装低成本；

2-3，优选的，所述由于将LED光源11置于透镜15凹槽，其有效空间减小，不仅可减少硅油用量，更重要的是还可减少空腔压力，确保冷却液7不会渗漏；

2-4，优选的，所述基板装有反光板17，其材料为高反射率的镜面铝，可将LED出光光线尽最大程度的反射，进一步提高了LED光效(约5％)；

2-5，优选的，所述透镜15其材料以是玻璃或塑料，形状可以是圆形或其它形状中任何一种。

3，优选的，图4和图5是电源密闭系统结构图，所述驱动电源21安装在电源壳22空腔内，通过隔板23凹槽内的胶圈24将其密闭，空腔注液孔注有冷却液7，将驱动电源21浸泡其中。目前LED电源损坏大都因电解电容，因为电解电容的电解液制造需要“水合”工艺，水在高温下会蒸发“干枯”进而造成失效。将驱动电源21置内的密闭腔，电解电容体内和体外压力差很小，不仅避免了电解电容的蒸发“干枯”或爆裂，有效地延长了电源使用寿命，同时，因为将驱动电源21置于的密闭腔内，可提高驱动电源21的防水等级(最高可达IP68)。

4，优选的，如图7所示，所述散热器上下两两端增加两块横向散热板，扩展了散热面积，横向散热板可以改变其大小和形状即可实现LED灯不同功率、不同用途、不同功能的任意组合，如LED路灯、隧道灯、工矿灯、加油站灯、舰艇灯、航标灯多种灯具等。

5，优选的，如图8所示，在电源壳22的上端凹模槽内旋进一个出线连接件5，其上端安装灯头即可成为一种大功率LED液冷灯泡。

实施例2

所述LED光源11设计了一种WFCOB光源110，它包括：冲有N个凹槽基板111，其两侧设有的氟胶管115将可焊金属薄板112包裹其中，凹槽基板111两侧冲出弯边，将套有氟胶管115的可焊金属薄板112经过冲压包裹成为围坝，LED芯片113置于其中，其正负电极焊在可焊金属薄板112正负极两端，驱动电源21引出线接在可焊金属薄板112的围坝外的焊盘114上。

上述这种WFCOB光源110，与目前广为流行各类光源相比，上述设计其作用和有益效果是：

1，与集成光源相比：

1-1采用全金属一体化结构，不仅革除了注塑工艺，也彻解决了由于塑料PPA在高温和紫外线照射下会变黄粉化，造成透气进水而失效；

1-2，由于WFCOB光源基板设有凹槽，槽的侧面可将LED芯片发光进行反射，可进一步提高光效；

1-3，由于基板自身带有围坝结构，围坝高度为传统集成光源的1/2可减少了封封胶和荧光粉的用量(约50％)。

2，与铝(铜)基板相比：

2-1由于摒除了压合工艺，不仅彻底克服了铝基板的多层热阻障碍；

2-2解决了铝基板不易打线焊接，高温运行会翘皮脱落技术难题。

3，与单棵光源、SMT、集成光源、COB铝基板、倒装光源相比：

3-1，彻底免除了铝基板、陶瓷基板的多层热阻障碍，不仅有效降低了封装热阻，也免除了对过流焊艺工依赖等诸多弊端；

3-2，由于采用高耐温的氟胶管绝缘紧包电极板结构，不仅彻底摆脱了铝基板多层热阻障碍，也提高了光源的耐温特性，有效地降底了LED光衰，延长了LED光源的使用寿命。

本实用新型由于采用透镜凹槽技术，其作用和有益效果是：

4-1，可减少压盖及胶垫的挡光损耗，有利于光源侧面发光，扩大了出光角度，进一步提高系统光效(5-10％)；

4-2，可方便使用荧光膜片，并降低对其耐温要求，这样可免去封装厂的混胶、调胶、抽真空、烘烤多种繁杂工艺，大幅降封装低成本，此项举措是改变封装格局的一项革命。

基于上述原理特征，本发明实施例仅为优选实施例而已，实际实施也可以延伸到其它应用领域，凡在本发明权利要求范围之内任何修改，等同或替换均 应落入在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种大功率LED液冷模组灯，将LED光源、驱动电源、散热、配光、防护合为一体，构成五位一体的LED模组灯，其特征在于：LED模组灯包括LED光源和驱动电源两个独立的密闭系统，其中LED光源密闭系统为：LED光源(11)安装在导热基板(12)上，通过压盖(13)将套有胶垫(14)的透镜(15)用螺丝紧锁构成LED光源密闭系统；电源密闭系统为：驱动电源(21)安装在电源壳(22)内，通过电源盒下面凹槽内的胶圈(24)与隔板(23)用螺丝锁紧而密封，构成电源密闭系统，上述两个独立的密闭系统分别注有冷却液(7)，LED光源(11)和驱动电源(21)浸泡其中，通过热流循环，将LED光源(11)和驱动电源(21)的热能传到散热器(3)上而散出。

2.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述LED光源(11)设计了一种WFCOB光源(110)，它包括：N个凹槽基板(111)，在凹槽基板(111)两侧设有的氟胶管(115)将可焊金属薄板(112)包裹其中，凹槽基板(111)两侧冲出弯边，将套有氟胶管(115)的可焊金属薄板(112)经过冲压包裹成为围坝，LED芯片(113)置于其中，其正负电极焊在可焊金属薄板(112)正负极两端，驱动电源(21)引出线接在可焊金属薄板(112)的围坝外的焊盘(114)上。

3.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述导热基板(12)设有凸台，LED光源(11)和反光板(17)安装在凸台上。

4.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述透镜(15)设有凹槽，LED光源(11)置于凹槽内，LED光源(11)的LED芯片(113)表面设有荧光膜片(16)，将LED芯片(111)的蓝光直接转换成白光。

5.如权利要求3所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述反光板(17)为高反射率镜面铝板，将LED光源(11)的折射光线做进一步反射。

6.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述压盖(13) 设有安装孔，可固定横向散热板(32)，以便扩大横向散热面积。

7.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述隔板(23)其直径可以扩展延长，可固定横向散热板(9)，以便扩大横向散热面积。

8.如权利要求1所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述电源壳(22)上端设有凹槽，构成多功能模组结构件。

9.如权利要求8所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述多功能模组结构件中，出线连接件(5)与灯头(6)连接，构成LED灯泡。

10.如权利要求8所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述多功能模组结构件中，上端设有防水插座(8)。

11.如权利要求8所述的一种大功率LED液冷模组灯，其特征在于：所述多功能模组结构件中，上端安装自由转动的万向节(4)，可任意调节投光角度。