CN213777653U - 一种大功率led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED技术领域，更具体地，涉及一种大功率LED灯，包括发光模组和散热器模组，发光模组包括电连接的LED灯源和驱动电路板，散热器模组包括散热板、固定设置在散热板上的散热鳍片组；LED灯源和驱动电路板均固定设置于散热鳍片组的同一面上。本实用新型通过将LED灯源和驱动LED灯源发光的驱动电路板均集成设置在散热板的一面，这样可以提高驱动电路板和LED灯源的散热效果，同时有利于驱动电路板与LED灯源的布线。

Description

一种大功率LED灯

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，更具体地，涉及一种大功率LED灯。

背景技术

LED灯即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳，已经广泛运用于手机、台灯、家电等日常家电和机械生产方面。

然而LED灯工作时会产生大量热量，导致工作温度升高，继而影响LED的工作性能和寿命。普通LED功率一般为0.05W、工作电流为20mA，而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦，工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。因此大功率LED的设计需要使用散热片和金属芯PCB，以避免节点温度过高造成效率损失、使用寿命降低或者褪色。

中国专利CN203323069U公开了一种具有散热结构的LED灯具，包括具有LED光源的LED模组，在LED模组上设置三块金属基板，在LED模组外侧包围式地安装有多个散热模组，在散热模组上安装有送风装置。通过由金属基板、散热模组以及送风装置形成的包围式散热结构，有效地解决了具有散热结构的LED灯具散热不好的问题。但是这样的结构光源未能与散热器直接连接，且驱动PCB需要在底机箱或是其它地方安装，不利于灯头走线及集成散热，散热效果并不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中驱动PCB散热效果不好的不足，提供一种PCB与灯源集成、散热效果好的大功率LED灯

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种大功率LED灯，包括发光模组和散热器模组，发光模组包括电连接的LED灯源和驱动电路板，散热器模组包括散热板、固定设置在散热板上的散热鳍片组；LED灯源和驱动电路板均固定设置于散热板背离散热鳍片组的一面上。

本实用新型通过将LED灯源和驱动LED灯源发光的驱动电路板均集成设置在散热板的一面，这样LED工作时，LED光源本身和驱动电路板产生的热量都可以直接经过散热板将热量传导至散热鳍片组进行散热，驱动电路板不再是安装于远离散热器的底机箱或其他地方，而是与LED灯源一起设置在散热器模组上，集成设计的驱动电路板、LED灯源、散热器模组使得大功率LED灯结构更为紧凑，同时布线更加方便，散热效果更加良好。

作为进一步改进的结构形式，上述的散热板和驱动电路板之间还设置有面积大于散热板的导热基板，导热基板上设置有第一通孔，导热基板压设于散热板上，LED灯源穿过第一通孔并压设于散热板上。由于在实际应用过程中，驱动电路板的面积会大于散热板，因此将驱动电路板设置在导热基板上，驱动电路板上的热量先传导至导热基板，再由导热基板将热量传导至散热器模组进行散热，避免驱动电路板边缘部分不能有效散热，局部温度过高，损坏驱动电路板；另外第一通孔的设置使得LED灯源可直接与散热板接触，缩短LED灯源的散热路径，避免导热基板的设置降低LED灯源的散热效果。

作为进一步改进的结构形式，上述的驱动电路板为一块PCB，PCB上设置有与LED灯源配合的第二通孔，PCB固定设置于导热基板背离散热板的一面。这样设置可以使得PCB保持完整性，同时能够和LED灯源同侧安装导热基板上，向散热板散热，这样同时方便LED灯源与驱动电路板的散热及两者之间的接线。

作为进一步改进的结构形式，上述的LED灯源侧壁底部设置有压板，压板位于导热基板与散热板之间。这样安装时导热基板通过压板将LED灯源压在散热板上，使得散热板与压板紧紧接触，且LED灯源与散热板的接触面积增大，可提高LED灯源的散热效率。

作为进一步改进的结构形式，上述的导热基板靠近驱动电路板的一面固定设置有若干个导热垫片，驱动电路板压设于导热垫片上。其中导热垫片可以采用硅胶制成。导热垫片同时作为导热件和缓冲件、绝缘件，既能将驱动电路板上的热量传导至导热基板，又能够缓冲驱动电路板与导热基板之间的力，避免运输过程中驱动电路板与导热基板发生过度冲击，损坏驱动电路板上的电子元件；还能将驱动电路板与导热基板绝缘隔离，避免驱动电路板因与导热基板接触短路损坏。

作为进一步改进的结构形式，上述的散热鳍片组上穿设有若干导热管，导热管一端固定连接在散热板一端的底部，另一端穿过散热鳍片组，固定在散热板另一端的底部，导热管中可充满导热液体，这样散热板上的热量可经导热管和其中的导热液体快速传导至散热鳍片组中进行散热，大大提高散热效率和效果。

作为进一步改进的结构形式，上述的散热器模组还包括框架，散热鳍片组固定设置于框架内，导热基板与框架固定连接。框架作为整个装置的支撑结构，使得散热器模组与发光模组能够可靠连接；另外可以在框架相对的两个侧面分别设置有多个风扇，这样能够从散热器模组的两侧进行风冷散热，加快框架内部设置的散热鳍片组与空气交换热量的速度，提高散热效果。

作为进一步改进的结构形式，上述的框架侧边均固定设置有多个挡风角件，挡风角件位于框架与散热鳍片组之间。这样可以使得风扇直接将散热鳍片中的空气排出，而不会对散热鳍片外的空气做功，可提高风扇的散热效果。

作为进一步改进的结构形式，上述的散热板的材质为银或铜中的一种，导热基板的材质为铝或青铜或石墨中的一种。铜和银的导热系数较高，但价格也较贵，将其应用在面积较小的散热板上，铝等导热系数没有铜和银高，但是价格较为便宜，将其应用在面积较大的导热基板上，这样可以兼顾成本与散热效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)将驱动电路板设置在散热器模组上，提高驱动电路板的散热效果；

(2)LED灯源直接与散热器上的散热板接触，其散热路径更短、更直接，散热效果更好；

(3)驱动电路板与与LED灯源均安装在散热器模组的一面，利于驱动电路板与LED灯源的排线；

(4)相对设置的风扇加速散热鳍片与空气的热量交换，进一步提高散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1大功率LED灯的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1大功率LED灯的分解示意图；

图3为本实用新型实施例1大功率LED灯的导热基板结构示意图；

图4为本实用新型实施例1大功率LED灯的驱动电路板结构示意图；

图5为本实用新型实施例1大功率LED灯的LED灯源结构示意图；

图6为本实用新型实施例1大功率LED灯的散热鳍片与散热板连接示意图；

图7为本实用新型实施例1大功率LED灯的框架与风扇连接示意图；

图8为本实用新型实施例2大功率LED灯的分解示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图7所示为本实用新型大功率LED灯的第一实施例，包括发光模组和散热器模组，发光模组包括电连接的LED灯源1和驱动电路板2，散热器模组包括散热板3、固定设置在散热板3上的散热鳍片组4；LED灯源1和驱动电路板2均固定设置于散热板3背离散热鳍片组4的一面上。

如图2、图3所示，本实施例中的散热板3和驱动电路板2之间还设置有面积大于散热板3的导热基板6，导热基板6上设置有第一通孔61，导热基板6压设于散热板3上，LED灯源1一端穿过第一通孔61压设于散热板3上。由于在实际应用过程中，驱动电路板2的面积会大于散热板3，因此将驱动电路板2设置在导热基板6上，驱动电路板2上的热量先传导至导热基板6，再由导热基板6将热量传导至散热器模组进行散热，避免驱动电路板2边缘部分不能有效散热，局部温度过高，损坏驱动电路板2；另外第一通孔61的设置使得LED灯源1可直接与散热板3接触，缩短LED灯源1的散热路径，避免导热基板6的设置降低LED灯源1的散热效果。

如图4所示，本实施例中的驱动电路板2为一块PCB，PCB上设置有与LED灯源1配合的第二通孔21，PCB固定设置于导热基板6背离散热板3的一面。这样设置可以使得PCB保持完整性，同时能够和LED灯源1同侧安装导热基板6上，向散热板3散热，这样同时方便LED灯源1与驱动电路板2的散热及两者之间的接线。

如图5所示，本实施例中的LED灯源1侧壁底部设置有压板11，压板11位于导热基板6与散热板3之间。这样安装时导热基板6通过压板11将LED灯源1压在散热板3上，使得散热板3与压板11紧紧接触，且LED灯源1与散热板3的接触面积增大，可提高LED灯源1的散热效率。

本实施例中的导热基板6靠近驱动电路板2的一面固定设置有若干个导热垫片62，导热垫片62与驱动电路板2接触，其中导热垫片62可以采用硅胶制成。导热垫片62同时作为导热件和缓冲件、绝缘件，既能将驱动电路板2上的热量传导至导热基板6，又能够缓冲驱动电路板2与导热基板6之间的力，避免运输过程中驱动电路板2与导热基板6发生过度冲击，损坏驱动电路板2上的电子元件；还能将驱动电路板2与导热基板6绝缘隔离，避免驱动电路板2因与导热基板6接触短路损坏。需要说明的是，导热垫片62的材质不限于硅胶，其他类型材料能实现上述功能均可使用，在此不做限定。

如图6所示，本实施例中的散热鳍片组4上穿设有若干导热管41，导热管41一端固定连接在散热板3一端的底部，另一端穿过散热鳍片组4，固定在散热板3另一端的底部，导热管41中可充满导热液体，这样散热板3上的热量可经导热管41和其中的导热液体快速传导至散热鳍片组4中进行散热，大大提高散热效率和效果。其中导热液体采用水，水作为较为常用的冷却液体，其较容易取得，价格低廉，且比热容较大，导热效果也较好，当然也可以采用其他类型的导热剂，如某些盐溶液，在此不做限定。

如图7所示，本实施例中的散热器模组还包括框架7，散热鳍片组4固定设置于框架7内，导热基板6与框架7固定连接，多个风扇5分别固定设置于框架7相对的两个侧面。框架7作为整个装置的支撑结构，将各个机构连接起来；另外将风扇5设置在框架7的对侧，从两侧进行散热，加快框架7内部设置的散热鳍片组4与空气交换热量的速度，提高散热效果。值得注意的是，根据将多个风扇5设置在框架7的对侧可以加快热交换的速度，只是优选的实施方式，不能理解为限定，根据此容易想到将多个风扇5包围式设置在框架7的四周，那样热交换的速度更快，但是需要兼顾导热管41与风扇5的布置问题；或者将风扇5均设置在框架7的一侧，减少风扇5数量的成本，以节约成本。

如图7所示，本实施例中的框架7侧边均固定设置有多个挡风角件71，挡风角件71位于框架7与散热鳍片组4之间。这样可以使得风扇5直接将散热鳍片中的空气排出，而不会对散热鳍片外的空气做功，可提高风扇5的散热效果。

本实施例中的散热板3的材质为银或铜中的一种，导热基板6的材质为铝或青铜或石墨中的一种。铜和银的导热系数较高，但价格也较贵，将其应用在面积较小的散热板3上，铝等导热系数没有铜和银高，但是价格较为便宜，将其应用在面积较大的导热基板6上，这样可以兼顾成本与散热效果。

实施例2

如图8所示为本实用新型大功率LED灯的第二实施例。

本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中驱动电路板2设置为两块，两块驱动电路板2均固定设置于导热基板6背离散热板3的一面，且两块PCB分别位于LED灯源1的侧边。这样不再需要在PCB上设置通孔，可以简化PCB的生产流程，并且PCB能够和LED灯源1相邻设置，方便LED灯源1与驱动电路板2的排线，且驱动电路板2的热量也可通过导热基板6向散热板3散热。需要说明的是，当然可以将驱动电路板2设置为两块以上的PCB，或者将将驱动电路板2与LED灯源1并排设置在导热基板6上，以适应PCB与LED灯源1的布线，这里不做限定。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率LED灯，包括发光模组和散热器模组，所述发光模组包括电连接的LED灯源(1)和驱动电路板(2)，所述散热器模组包括散热板(3)、固定设置在所述散热板(3)上的散热鳍片组(4)；其特征在于，所述LED灯源(1)和所述驱动电路板(2)均固定设置于所述散热板(3)背离所述散热鳍片组(4)的一面上。

2.根据权利要求1所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述散热板(3)和所述驱动电路板(2)之间还设置有面积大于所述散热板(3)的导热基板(6)，所述导热基板(6)上设置有第一通孔(61)，所述导热基板(6)压设于所述散热板(3)上，所述LED灯源(1)穿过所述第一通孔(61)并压设于所述散热板(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述驱动电路板(2)上设置有与所述LED灯源(1)配合的第二通孔(21)，驱动电路板(2)固定设置于所述导热基板(6)背离所述散热板(3)的一面。

4.根据权利要求3所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述LED灯源(1)侧壁底部设置有压板(11)，所述压板(11)位于所述导热基板(6)与所述散热板(3)之间。

5.根据权利要求3所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述导热基板(6)靠近所述驱动电路板(2)的一面固定设置有若干个导热垫片(62)，所述驱动电路板(2)压设于所述导热垫片(62)上。

6.根据权利要求2所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述散热鳍片组(4)上穿设有若干导热管(41)，所述导热管(41)内充满导热液，所述导热管(41)一端固定连接在所述散热板(3)一端的底部，另一端穿过所述散热鳍片组(4)，固定在所述散热板(3)另一端的底部。

7.根据权利要求6所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述散热器模组还包括框架(7)，所述散热鳍片组(4)固定设置于所述框架(7)内，所述导热基板(6)与所述框架(7)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述框架(7)相对的两个侧面分别设置有多个风扇(5)。

9.根据权利要求8所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述框架(7) 侧边均固定设置有多个挡风角件(71)，所述挡风角件(71)位于所述框架(7)与所述散热鳍片组(4)之间。

10.根据权利要求2所述的一种大功率LED灯，其特征在于，所述散热板(3)的材质为银或铜中的一种，所述导热基板(6)的材质为铝或青铜或石墨中的一种。

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