CN2909006Y - 发光二极管阵列灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发光二极管阵列灯，涉及灯具技术领域，它采用多颗发光二极管作为发光元件，它的灯芯是由多块其中开有冷却介质通孔，其侧具有齿形边，并在齿顶装有所述发光二极管的单元板叠合构成，与现有技术相比，本实用新型解决的是现有的高密集型强光灯具功耗过大、发光效率低、不利于节能环保，或者是其使用寿命短，制造成本高的问题。

Description

发光二极管阵列灯

技术领域

本实用新型涉及灯具技术领域，尤其是一种密集的发光二极管构成的灯。

背景技术

强光型灯具可以用于探照灯、机动车前灯以及街道路桥的夜间照明灯等。目前，在制作高密集强光型灯具时，多采用灯丝作为发光源。这种采用灯丝作为发光源的灯具具有成本低，光的密集性好等特点，但是它的使用寿命一般在数千小时左右，而且它的光效率不高，耗散的功率均在55-200瓦。现在市场上也有用于某些高价位轿车前灯，或者高层豪华建筑物夜间装饰照明的氙气灯、氖灯，这种灯具的寿命也是在数千小时左右，耗散功率在150-1000瓦以上，而且制造成本也较高。另外，在国外还有一种利用CRT(阴极射管)制造的灯具，这种灯使用的阳极高压达3万伏以上，使用寿命也达到了2万小时，每灯的功率耗散大概在60-130瓦，但是其造价比较高，而每灯的售价更是这样达到了数千美元之多。而在机动车尾的刹车灯中，也有将发光二极管排成阵列制作的，但是由于无法解决因多颗发光二极管密集排布成阵列通电后，阵内产生高热，热量囤积，无法有效散热，而导致发光二极管烧坏的问题，这种刹车灯内的发光二极管仅是分散排列，并不能得到高密集的强光。

发明内容

本实用新型提供的发光二极管阵列灯，它主要解决的是现有的高密集强光灯具功耗过大、发光效率低、不利于节能环保，或者是其使用寿命短，制造成本高的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用的方案是：它采用多颗发光二极管的集合作为发光元件，它的灯芯是由多块其中开有冷却介质通孔，其侧具有齿形边，并在齿顶装有所述发光二极管的单元板叠合构成，发光二极管集成在这些单元板上，可得到有效的冷却，从而维持长时间大电流的工作状态。

在上述方案中，所述单元板可以是矩形板，其侧面的齿形边可设在矩形板的相对两边，所述冷却介质通孔可以是两个矩形孔；所述单元板可以是双面敷铜板，装在该单元板上的多颗发光二极管的一管脚跨越所述单元板的冷却介质通孔的一外侧，而这些发光二极管的另一管脚所串联的限流电阻则跨接在所述冷却介质通孔的另一外侧，通过冷却介质通孔，对发光二极管的管脚和限流电阻进行散热；所述单元板的齿边可以是矩形的齿边，每一齿顶均装有一颗所述的发光二极管；这些发光二极管管身为正棱柱结构，它们之间相互贴合形成矩形阵列结构；所述灯芯可装在聚光灯罩内，所述各块单元板相叠合，它们的冷却介质通孔所形成的通道的一端与冷却风机的风道连通构成冷却介质通道，该冷却介质通道可与所述灯罩外的空间相连通。

由于采用了上述方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、它将各块矩形单元板的两相对边设计成齿形边，把发光二极管装在齿顶上，并在各块单元板的中部开设冷却介质通孔，当多块单元板叠合在一起构成灯芯以后，可以在齿形边和冷却介质通孔处形成可以自然通风散热或者是置入冷却介质散热的通道，及时对密集排布成阵列的发光二极管的每个管脚、塑封部位以及限流电阻进行散热，从而避免因排布成阵列的发光二极管内部热量囤积，烧坏发光二极管，有效的延长了用发光二极管阵制成的灯具的使用寿命。

2、由于利用发光二极管作为光源，因此可选用正常发光所需的正向电压为2.9-3.3V，正向电流为15-20mA的小功率发光二极管作为发光元件，这样更适合于低电压工作，更加有利于各种能量的收集与储存，可以广泛应用于太阳能路灯以及风或气充电式机动车前灯等储电产品，有利于节能环保。

3、只要一接通电源，发光二极管就能即时达到其额定的发光强度，响应时间比用于传统灯丝灯具或者氙氖灯具响应时间快。

4、通过采用多颗发光二极管作为发光元件组合形成阵列结构，从而带来制造成本低，功耗低，发光效率高，寿命长的优点。

附图说明

图1是本实用新型的单元板的结构示意图。

图2是附图1的俯视图。

图3是图1中的左视图。

图4是图1的A-A视图。

图5是本实用新型实施例一的结构示意图。

图6图5的左视图。

图7是本实用新型的实施例二中，灯芯设在冷却介质通道中的结构示意图。

                      具体实施方式

以下结合附图实例对本实用新型的结构作进一步详述：

在图1所示的结构中，单元板是呈矩形的敷铜板，它的两相对边为矩形的齿形边1，它的中部开有两个矩形的冷却介质通孔2。在单元板齿形边1的每一个齿顶上均插焊有一颗管身为正四棱柱结构的发光二极管3。这些发光二极管3的一管脚跨越位于单元板上与其同侧的冷却介质通孔2的一外侧后连接到敷铜单元板中部的电源负极处。另一管脚与一个对发光二极管起均衡和限载作用的限流电阻串4接后跨越位于单元板上与其同侧的冷却介质通孔2的另一外侧后连接到敷铜单元板中部的电源正极处。将六块相同的单元板叠合在一起后，构成如图2所示的灯芯5，插焊在各块单元板上的发光二极管3形成两个密集排布的发光面，如图3所示。在单元板上开冷却介质通孔3和齿形边齿底处形成多条可供冷却介质通过的通道，如图4所示。当有冷却介质通过时，这些通道能够给予了每一颗发光二极管的每一极管脚、塑封部位以及其串接的限流电阻充分的散热。解决了当多颗发光二极管密集排布成阵列时，阵内热量囤积的问题。

图5、6所示的结构是把灯芯5装入具有双抛物面的反射灯罩6中，所述各块单元板相叠合，它们的冷却介质通孔所形成的通道的一端与冷却风机的风道连通构成冷却介质通道10，在灯罩6上设有出风道11，冷却介质通道10通过出风道11与灯罩6外的空间相连通。形成一个完整的风冷散热系统。当灯芯5通电时，发光二极管阵立即发出炫目的白光。与此同时，灯罩外的冷却风机7通过延时电路启动，冷风从风道吹出，进入灯芯的冷却介质通道，对各发光二极管的每一个管脚、塑封部位和与发光二极管串接的限流电阻进行有效散热，散热后冷风变成热风从与冷却介质通道10连通的出风道11排放出灯罩6外。当灯芯5电源关闭，风机7电源在延时电路的作用下，仍继续运转一定时间后才停止，对发光二极管阵内的囤积热量进行清场。

当需要特大的发光二极管阵才能够满足发光要求时，由于使用发光二管的总数量特别多，工作时，其总的热量囤积更大，阵内的温度更高，光靠冷却介质通道的通风散热可能无法完全满足阵内每个发光二极管的散热要求的时候，可以将灯芯5装在内部装有冷却液的通道8中，该通道8可以用透明材料制成壳体后与发光二极管阵的发光面封合形成。同时通道8通过导管与散热器9连通，从而达到强效散热的目的。如图7所示。

本实用新型在制做时，可以采用国产B8散射式白光发光二极管，将其处理成管身为正棱柱的结构，使得它们之间能够相互贴合形成矩形阵列结构。将发光二极管插焊在各块单元板上，其中每个发光二极管的正极串接至少一个限流电阻并跨越单元板一外侧的冷却介质通孔后与单元板中间处的电源正极敷铜板焊接，成为单元板的正极面。发光二极管的负极则跨越单元板另一外侧的冷却介质通孔与单元板的负极敷铜板焊接，成为单元板的负极面。如使用6伏的直流电源，串接于每个发光二极管正极的限流电阻为130Ω。接着将各块相同的单元板叠合成灯芯。再将各块单元板的正、负极分别连接在一起，则成为该灯芯的正、负极。将其短暂接于6伏的直流电源上，左、右两发光面则发出炫目的白光。将该灯芯安装在具有双抛物面的反射灯罩中，灯芯的发光二极管阵通过灯壳的反射作用，有效集中的投射于灯前的较远距离。可以用于机动车前灯或者是太阳能路灯等。当用于机动车前灯时，还可通过机动车向前运动时的空气流动驱动风力发电机运转，对电池充电，夜间行车时供给用发光二极管阵列灯的前灯使用。

Claims (5)

1.一种由多颗发光二极管作为发光元件的发光二极管阵列灯，其特征在于：它的灯芯是由多块其中开有冷却介质通孔，其侧具有形齿边，并在齿顶装有所述发光二极管的单元板叠合构成。

2.根据权利要求1所述的发光二极管阵列灯，其特征在于：所述单元板为矩形板，其侧面的齿形边设在矩形板的两相对边，所述冷却介质通孔为两个矩形孔。

3.据权利要求1或2所述的发光二极管阵列灯，其特征在于：所述单元板为双面敷铜板，装在该单元板上的多颗发光二极管的一管脚跨越所述单元板的冷却介质通孔的一外侧，而这些发光二极管的另一管脚所串联的限流电阻则跨接在所述冷却介质通孔的另一外侧。

4.根据权利要求1所述的发光二极管阵列灯，其特征在于：所述单元板的齿形边是矩形的齿边，每一齿顶均装有一颗所述的发光二极管；这些发光二极管管身为正四棱柱结构，它们之间相互贴合形成矩形阵列结构。

5.根据权利要求1所述的发光二极管阵列灯，其特征在于：所述灯芯装在聚光灯罩内，所述各块单元板相叠合，它们的冷却介质通孔所形成的通道的一端与冷却风机的风道连通构成冷却介质通道，该冷却介质通道与所述灯罩外的空间相连通。

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