CN204477747U - 一体式led光源模块 - Google Patents

Abstract

一体式LED光源模块，包括有LED光源、散热器，所述的散热器中间位置设置有一平台，平台两侧分布有叶片，所述平台的表面热喷涂有一金属层，LED光源焊接在所述的金属层上。本实用新型的有益效果：一方面具有散热效果好，结构简单、轻盈，成本低廉，适合于批量加工、生产等优点；另一方面，对于LED光源类型、散热器尺寸大小等都具有较好的通用性，能够满足不同的灯具改造要求，适应范围广泛。

Description

一体式LED光源模块

技术领域

本实用新型涉及一种可以替换传统灯具光源的LED光源模块，尤其是一种将LED光源直接焊接在散热器表面，具有良好散热性能，拆装方便的LED光源模块。

背景技术

Light Emitting Diode(简称LED)，中文名称为发光二极管，是一种新型的半导体固态光源，具有节能、环保、使用寿命长、耐冲击等独特优点，可广泛应用于交通指示、背光显示、装饰照明等多个领域。LED按照功率大小，分为大功率LED和小功率LED，小功率LED由于输入功率小，热量低，因此散热问题不突出，容易解决。但是随着发光二极管功率的日益提高，1瓦以上的大功率LED，由于输入的电能大部分都转化为热能，如果散热处理不佳，极易导致LED芯片的温度升高，造成荧光粉老化、发光效率下降、色飘等问题，严重者甚至会使LED失效。因此，在大功率LED的使用过程中，高效的散热处理显得极其重要。

目前，市场上已经有众多的LED灯具和散热模块，主要是通过灯具的整体设计，来实现整灯的散热和配光，而不是通过光源的替换。但是，在实际应用过程中，出于成本及美观度的考虑，客户更倾向于对现有传统灯具的改造应用。那么，在有效的空间内，替换后的LED模块就必须兼顾灯具的散热、配光设计等，尤其是大型的LED灯具，如LED路灯，须保证LED模块的光效、散热、重量、配光等有机统一，高效稳定、长寿命的工作。

在申请号为201120148310.X的专利中，公布了一种LED散热器结构，包括有一铝基片电路板，在该铝基板上端面设LED灯，下端面设置有若干沿铝基片电路板长边延伸方向排列的L形散热鳍片，所述各L形散热鳍片的短边通过铝液粘合剂与铝基板片电路板下端面粘接固定。利用散热鳍片快速的将LED灯产生的热量散热掉，降低LED光衰速度。由于散热鳍片由金属薄板切割冲压而成， 无需整体金属块切割加工，大大减轻了散热器的材料消耗以及重量，降低了生产成本，散热鳍片与铝基电路板通过铝液粘合剂连接，相较传统的硅胶粘接，热传递效果更好，散热能力得到提高。

但是该专利技术在制作功率较大的LED灯具时，由于热源集中，采用铝基板作为导热材料，无法将热量快速导出进行散热，在散热面积扩大的同时，难以兼顾热量的传导效率。另外，在对传统灯具进行改造的过程中，需要对散热结构进行灵活调整，比如安装尺寸等等，以满足不同的灯具需要。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种新型的一体式LED光源模块。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一体式LED光源模块，包括有LED光源、散热器，所述的散热器中间位置设置有一平台，平台两侧分布有叶片，所述平台的表面热喷涂有一金属层，LED光源焊接在所述的金属层上。

所述热喷涂采用电弧喷涂或等离子喷涂。

所述平台的背部分布有散热鳍片。

所述的平台上设置有至少一个开槽。

所述的叶片为水平分布，且叶片平行于所述的平台；或所述的叶片为曲线分布，开口为向上抛物线结构或开口为向下抛物线结构。

所述的叶片朝向LED光源方向或/和背向LED光源方向的表面分布有散热鳍片。

所述的叶片表面固定有扩展片，扩展片表面横向分布有多个螺丝孔，所述螺丝孔为类似长方形结构。

所述的叶片和扩展片之间设置有高度可调的调节机构。

所述高度可调的调节机构包括有螺丝、弹簧和螺母，所述螺丝的螺杆外或中空螺杆内套有弹簧，扩展片位于弹簧和螺母之间。

所述螺丝的螺帽安装在叶片边缘的滑槽内。

本实用新型采用LED光源直接焊接的方式，将LED光源焊接在散热器中间位置的平台金属层上，相对于现有导热胶填充的机械接触，不仅减少了铝基板的热 传导中间过渡，而且光源焊接后的强度更高，稳定性更好，金属层材料一般采用铜等高导热率可焊接的金属，LED光源焊接后能直接通过支架传递给金属层，再由金属层快速将热量传递给散热器，进行散热，从而最大程度的减少热阻，提高导热效率，减少LED光源的光衰减。

在中间平台的两侧叶片，能够根据不同的使用环境来进行选择。如采用水平分布，朝向LED光源方向的叶片表面分布散热鳍片，可以在保证散热性能的同时，有效防止在叶片背面累积灰尘，便于高压水枪的冲洗；如采用开口为类似 向上抛物线结构，背向LED光源方面的分布有散热鳍片，在增加散热面积的同时，对LED光源的配光进行矫正，以达到理想的配光角度，并防止眩光；如采用开口为类似向下抛物线结构，叶片所有表面都分布有散热鳍片，能够最大限度的扩大散热面积，提高散热效率。叶片除具备散热、配光等功能外，通过增加扩展板的结构，能够更加方便的扩大叶片面积，尤其是通过扩展板表面的长方形螺丝孔，固定在不同位置来确定不同的扩大面积，具有一定的水平可调节性。另一方面，通过叶片和扩展片之间设置的高度可调的调节机构，来进行自身光源模组的仰角调节，从而直接实现对路面配光的调整。

本实用新型的有益效果：一方面具有散热效果好，结构简单、轻盈，成本低廉，适合于批量加工、生产等优点；另一方面，对于LED光源类型、散热器尺寸大小等都具有较好的通用性，能够满足不同的灯具改造要求，适应范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的一种优选实施例的立体示意图。

图2为本实用新型的一种优选实施例的剖面示意图。

图3为本实用新型的另一种优选实施例的立体示意图。

图4为本实用新型的另一种优选实施例的剖面示意图。

图5为本实用新型的另一种优选实施例的立体示意图。

图6为本实用新型的另一种优选实施例的剖面示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，为本实用新型一优选实施例的立体和剖面示意图。本实施例主要由LED光源1、散热器平台2、第二散热鳍片3、叶片4、第一散热鳍 片41、叶片6、螺丝7、弹簧8、手调螺母9等组成。其中，散热器中间位置设置有一平台2，平台2两侧分布有叶片4，平台2的表面热喷涂有一金属层5，LED光源1焊接在所述的金属层5上，在平台1的背面设置有第二散热鳍片3，以增加散热面积。由于LED光源1产生的热量通过金属层5后，快速传递给平台2，第二散热鳍片3到LED光源1热量传递距离最短，因此，在平台1的背面设置第二散热鳍片3，具有十分的必要性。

散热器中间位置上的平台2，可以直接在表面进行热喷涂金属层5，也可以先在内部做一个平面的凹槽，再将金属层5喷涂在凹槽内部。

在金属层2的热喷涂方式上，可以采用电弧喷涂，或等离子喷涂等。其中，电弧喷涂可提高熔融粒子的飞行速度和雾化质量，降低涂层空隙率，同时增加涂层与基体的结合强度，具有以下技术优势：准备工作简单，喷涂效率高，更换喷涂材料方便，安全性高，成本低，涂层质量高等。因此，本实施例优选采用电弧喷涂的方式来在平台2的表面热喷涂金属层5。

金属层5在喷涂的过程中，对于平台2表面热喷涂位置的选择，可以采取局部定点喷涂或是全部喷涂。采用全部热喷涂，一方面不需要制作夹具等辅助配件，可以直接喷涂操作，另一方面焊接LED光源1后，由于喷涂的金属层2具有较高的导热系数，以比较常用的铜为例，其导热系数可以达到400W/mK左右，全部喷涂在基板的光源安装面，能更加有利于热量的传递。采用局部定点热喷涂，相对于全部喷涂，则需要制作专业的夹具，并控制好喷涂的准确度。在本实施例中，平台2为铝合金材质，由于铝合金材料也具有较高导热系数，在230W/mK左右，喷涂后的金属层5可以通过铝合金散热器进行快速的传热。本实施列由于采用了众多单颗LED光源(一般为1W一颗)，且数量较多，需要的焊接面积大，故优先采用全部喷涂的方式。

在本实施例中，叶片4为水平分布，平行于平台2，叶片4朝向LED光源1方向的表面分布有第一散热鳍片41，可以在保证散热性能的同时，有效防止在叶片背面累积灰尘，便于高压水枪的冲洗。其中，第一散热鳍片41的高度不高于平台2，避免影响到LED光源1的发光角度和配光。第二散热鳍片3和第一散热鳍片41为纵向分布，以便于在散热器进行挤压成型过程中，能够一次成型。散热器的材料，可以采用铝、铜、铝合金等高导热易成型的金属或合金材料。考虑到成本和性能的综合因素，优选采用铝合金材料制作，并通过挤压工艺一次成 型，再根据生产需要进行加工。

在叶片4表面固定有扩展片6，叶片4外边缘设置有倒凸字型的滑槽42，螺丝7的螺帽安装在叶片边缘的滑槽42内，滑槽42为长条状分布，通过铝挤压的方式成型，螺帽可以在滑槽42内滑动调节固定位置。螺丝7的螺杆部分安装在螺丝孔61内，通过手调螺母9将叶片4和扩展板6进行紧固。其中螺丝孔61为多个，且呈类似长方形的结构，便于螺杆在螺丝孔61内部滑动调节，固定在不同位置来从而来实现不同的扩张面积，具有一定的可调节性。在叶片4和扩展片6之间设置有高度可调的调节机构，主要包括有螺丝7、弹簧8和手调螺母9等组成，其中螺丝7的螺杆外或中空螺杆内套有弹簧8，扩展片6位于弹簧8和螺母9之间。一般情况下，将弹簧8安装在螺杆的外围，其中弹簧为圆形，直径大小略大于螺杆的直径。或者是螺杆内部为中空，弹簧放置在螺杆的内部中空处，配以其他的部件，实现伸缩功能。

高度可调的调节机构，一般采用类似方形的位置分布，分布调整各个结构的不同高度，从而实现光源模块的位置和角度调节，从而实现调节配光的目的。例如：压缩前两个调节机构的高度，加大后两个调节机构的高度，从而实现模块的仰角上扬。

如图3、4所示，为本实用新型另一优选实施例的立体和剖面示意图。本实施例主要由LED光源1、散热器平台2、第二散热鳍片3、叶片4、散热鳍片42等组成。其中，散热器中间位置设置有一平台2，平台2两侧分布有叶片4，平台2的表面热喷涂有一金属层5，LED光源1焊接在所述的金属层5上，在平台2上设置有一个开槽21，开槽21的数量可以根据LED光源1功率和数量来进行调节，如一个或一个以上。开槽21的设计，能够更好的便于空气对流，提高LED光源1的散热效率和效果。

LED光源1作为发光器件，在实际应用中，可以根据功率大小、光源内芯片数量等不同划分标准来进行选择。在本实施例中，LED光源1为集成封装方式，一般一个光源模组内有多个LED芯片组成。在本实施例中，优选采用集成封装的大功率LED光源1，直接焊接在金属层5上，金属层5采用全部喷涂的方式。

在本实施例中，叶片4开口为类似向上抛物线结构，背向LED光源1方向分布有散热鳍片42，在增加散热面积的同时，对LED光源1的配光进行 矫正，以达到理想的配光角度，并防止眩光。其中，叶片4的末端高度与LED光源1的高度相当，可以根据不同的配光角度来进行设计。

LED光源1焊接在金属层5上后，可以在光源旁边设置线路板或是直接采用导线的形式，将LED光源1的电极引脚连接到驱动电源。

如图5、6所示，为本实用新型另一优选实施例的立体和剖面示意图。本实施例主要由LED光源1、散热器平台2、第二散热鳍片3、叶片4、第三散热鳍片43等组成。其中，散热器中间位置设置有一平台2，平台2两侧分布有叶片4，平台2的表面热喷涂有一金属层5。

在本实施例中，叶片4采用开口为类似向下抛物线结构，叶片4所有表面都分布有第三散热鳍片43，能够最大限度的扩大散热面积，提高散热效率。其中，叶片4的大小和长度可以根据替换灯具外壳的大小，来进行调整，并利用叶片来进行固定和调节。

本实施例2和3可参照实施例1高度可调的调节机构，进行结构优化和功能扩展。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式，尤其是采用叶片4的设计和高度可调的调节机构，能够起到散热、调节配光、安装固定等多种作用，可以不仅限于以上三种结构。本领域的技术人员在技术方案范围内进行的通常变化和替换都应该包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一体式LED光源模块，包括有LED光源、散热器，其特征在于，所述的散热器中间位置设置有一平台，平台两侧分布有叶片，所述平台的表面热喷涂有一金属层，LED光源焊接在所述的金属层上。

2.根据权利要求1所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述热喷涂采用电弧喷涂或等离子喷涂。

3.根据权利要求2所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述平台的背部分布有散热鳍片。

4.根据权利要求3所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述的平台上设置有至少一个开槽。

5.根据权利要求3或4所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述的叶片为水平分布，且叶片平行于所述的平台；或所述的叶片为曲线分布，开口为向上抛物线结构或开口为向下抛物线结构。

6.根据权利要求5所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述的叶片朝向LED光源方向或/和背向LED光源方向的表面分布有散热鳍片。

7.根据权利要求6所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述的叶片表面固定有扩展片，扩展片表面横向分布有多个螺丝孔，所述螺丝孔为长方形结构。

8.根据权利要求7所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述的叶片和扩展片之间设置有高度可调的调节机构。

9.根据权利要求8所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述高度可调的调节机构包括有螺丝、弹簧和螺母，所述螺丝的螺杆外或中空螺杆内套有弹簧，扩展片位于弹簧和螺母之间。

10.根据权利要求9所述的一体式LED光源模块，其特征在于，所述螺丝的螺帽安装在叶片边缘的滑槽内。