CN2861720Y - 大功率发光二极管照明列阵 - Google Patents

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罗正良
张再平
苏克强
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    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Abstract

本实用新型涉及一种散热性能好的大功率LED列阵照明装置，其特征在于若干单灯以金属基板直接设置在更大面积金属散热板表面组成照明列阵。从而使列阵组灯产生的热量得以快速散发，显著提高了LED散热效率，能够满足大功率发光二极管芯片对温度限止要求，确保使用寿命和效率。单灯基板与大面积金属散热板间涂刷导热硅脂，以及散热板上增设的辅助散热手段，更是提高了散热效果。因而可以将几十甚至上百个大功率LED组成高度集成化的照明列阵，形成数千流明的光源，用于能够实用的照明例如路灯。

Description

大功率发光二极管照明列阵
技术领域
实用新型是关于对大功率LED照明装置改进，尤其涉及一种散热性能好的大功率列阵照明装置。
背景技术
大功率高亮度例如1瓦以上LED芯片，工作时会产生较大的热量(芯片功率越大，产生热量越多)，如得不到及时散发，温升会影响芯片性能和寿命，因此大功率发光二极管散热问题，一直是困扰大功率发光二极管的一个障碍，为此人们展开了多种研究：
中国专利CN03279048.1公开的大功率发光二极管器件，其构造是在铝基板正面开设下凹腔体，并使除下凹腔体以外区域覆盖有绝缘钝化层，绝缘钝化层上施加金属镀层电极，发光芯片安装在下凹腔体底部，从而形成热传导散热。此结构虽然使大功率发光二极管有散热通道，但此散热结构其散热量仍然有限，仍难以满足大功率LED集成照明器散热需要。
中国专利CN200420072238.7公开的大功率LED及射灯，采用金属基板粘贴玻璃布层和铜箔组成电路板，并在该电路板上加工有打至金属底板的杯状凹孔，LED芯片放置于凹孔内形成热传导接触。此结构实质与上述专利基本相同，只是构成电路板有所差异，因此同样存在上述缺陷；此外金属基板粘贴玻璃布层，使原本起散热作用的金属基板盖上了一层保温膜，降低了散热性能。所以此结构同样不能用于大功率LED集成照明器散热需要。
中国专利CN200420007791.2公开的带散热功能的LED，则在两个电位脚之间设置带凹面的散热脚，使LED芯片固定安装在散热脚凹面，并使散热脚与散热板相连。然而由于LED两个管脚很小，热阻大、散热慢，根本满足不了大功率LED热量散发。
中国专利CN200510011451.6公开的紧凑式大功率LED阵列，在高热导率材料底板上加工有承插LED凹孔，LED阵列排列插入底板表面开孔中，并与孔壁紧密接触，从而组成集群式LED陈列，底板背面或侧面开孔中插入集群式热管，以及固定在热管冷凝端的散热片。此种通过真空热管散热，虽然具有较好的散热效果，然而采用真空热管，一是增加了成本，二是体积膨大，一般不适合用于有体积要求的照明装置。
因此上述种种LED散热形式，虽能在不同程度起到一定散热作用，但其散热量仍然有限，实际使用都难以适应大功率LED集成照明器散热要求，及体积限制。
发明内容
实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种结构简单，散热性能好，能够满足大功率LED集成照明器散热需要的大功率发光二极管照明列阵。
实用新型目的实现，主要改进是使金属基板上安装有LED芯片组成的单灯，以接触热传导方式布设在大面积金属散热板上，构成发光二极管照明列阵，通过大面积金属散热板增强散热效果。具体说，实用新型大功率发光二极管照明列阵，包括LED芯片设置在金属基板上组成的单灯，其特征在于若干单灯以金属基板直接设置在更大面积金属散热板表面组成照明列阵。
实用新型所说若干单灯组成列阵，其在大面积金属散热板表面排列，可以是规整排列，例如矩形、正方形、多边形、圆形等列阵，也可以是非规整排列。为提高照明亮度，LED芯片可以直接采用大功率LED芯片。
单灯金属基板与大面积金属散热板固定连接，一种较好方式是采用螺钉压紧固定，不仅具有固定稳固，而且可最大限度保证两者呈优良的热传导接触，从而可以确保有高的散热效率。
实用新型为进一步提高各单灯热传导散热性能，一种更好是在各单灯金属基板与大面积金属散热板间涂刷有导热硅脂。导热硅脂不仅具有优良的热传导性能，较空气具有更小的热阻，而且可以消除单灯金属基板与大面积金属散热板间可能存在的空气隙，确保两者间形成无气隙的热传导接触，使热阻减小至最小，提高散热效果。
此外，实用新型还可以在大面积金属散热板上采取其他有利于提高散热效率的辅助手段，如在大面积金属散热板各单灯间开设惯通孔(槽)或盲孔(槽)，以增大散热板散热面积；在散热板背面设置散热翅片；及在散热板背侧设置加快冷却的风扇等等。
实用新型由于将各由金属基板组成的大功率发光二极管单灯，以列阵形式排列设置在大面积金属散热板上，使得各大功率二极管产生的热能能迅速传递给更大面积的散热板散热，从而使列阵组灯产生的热量得以快速散发，显著提高了LED散热效率，能够满足大功率发光二极管芯片对温度限止要求，确保使用寿命和效率。单灯基板与大面积金属散热板间涂刷导热硅脂，以及散热板上增设的辅助散热手段，更是提高了散热效果。因而可以将几十甚至上百个大功率LED组成高度集成化的照明列阵，形成数千流明的光源，用于能够实用的照明例如路灯。
以下结合三个优选实施例，进一步说明实用新型，但实施例具体结构不应理解为对实用新型的具体限定。
附图说明
图1为LED芯片安装于金属基板结构示意图。
图2为图1为俯视结构示意图。
图3为一种大功率发光二极管照明列阵结构示意图。
图4为图3俯视结构示意图。
图5为另一种大功率发光二极管照明列阵结构示意图。
图6为再一种安装有散热风扇的大功率发光二极管照明列阵结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1、2、3、4，实用新型大功率发光二极管照明列阵，由若干1瓦LED芯片3组成的单灯，以铝基板与大面积铝散热板6接触固定组成照明正方形列阵(图4)，各单灯由紧固螺钉5压紧在铝散热板6上，构成传导散热，各单灯根据需要电连接成串联和/或并联结构，铝散热板6背面加工有散热翅片。各单灯是由LED芯片3及固定芯片并帮助散热的Φ20*2mm铝基板1组成。铝基板表面除芯片位置外，通过金属钝化形成绝缘层2，LED芯片3由导电银浆高温烧结在铝基板1无绝缘层表面，构成传导散热，绝缘层2表面通过金属电镀形成电极4，电极4与LED芯片3则由金丝球焊形成电连接。
实施例2：参见图5，如实施例1，各单灯铝基板与大面积铝散热板间涂刷有导热硅脂7，以确保铝基板与铝散热板间形成无气隙存在的热传导接触，进一步减小热阻，增强散热效果。
实施例3：参见图6，如前述，在大面积铝散热背侧，安装有微型风扇8，以帮助强化快速散热。
此外，还可以在大面积铝散热板上加工有增大表面积的惯通通孔、槽或盲孔、槽，增加向外散热面积。

Claims (6)

1、大功率发光二极管照明列阵，包括LED芯片设置在金属基板上组成的单灯，其特征在于若干单灯以金属基板直接设置在更大面积金属散热板表面组成照明列阵。
2、根据权利要求1所述大功率发光二极管照明列阵，其特征在于单灯金属基板与大面积金属散热板由螺钉压紧固定。
3、根据权利要求1或2所述大功率发光二极管照明列阵，其特征在于单灯金属基板与大面积金属散热板间涂有导热硅脂层。
4、根据权利要求3所述大功率发光二极管照明列阵，其特征在于大面积金属散热板背面有散热翅片。
5、根据权利要求4所述大功率发光二极管照明列阵，其特征在于大面积金属散热板上有惯通通孔、槽或盲孔、槽。
6、根据权利要求4或5所述大功率发光二极管照明列阵，其特征在于大面积金属散热板背面有散热风扇。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101290090B (zh) * 2007-04-17 2011-09-21 财团法人工业技术研究院 检测系统的光源散射照明装置
CN101667706B (zh) * 2008-09-04 2011-12-07 泰科电子(上海)有限公司 Led插座、led模块及将led元件安装到led插座的方法
CN102330894A (zh) * 2010-07-14 2012-01-25 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 照明装置

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