[實用新型]大功率LED散熱器

有效

• 申請號: 201020175050.0
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201819168U
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 楊繼遠
• 申請（專利權）人: 楊繼遠
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及大功率LED散熱技術領域，具體為大功率LED散熱器。

背景技術

大功率LED光源的能產生大量的熱能，據光通量(流明)與輻射通量(瓦)的運算關系：Km＝6831m/w，從關系式可以看出當1W的輻射通量在最理想的情況下(黑體輻射)可能產生6831m光通量。因此，即使LED的光效達到1001m/w，也不過只將全部能量的15％轉化為光能輸出，而其余85％的能量都轉化為熱能。LED光源的壽命與LED結溫息息相關，實踐證明結點溫度越低，衰減量和壽命性能表現越好，理論上只要結溫低到45℃以下壽命可以達到30000小時；LED光源的光效率會隨著結溫的升高而下降，在各芯片廠家的實驗數據來看，白光LED的光效隨結溫的升高而下降的比例大致相同，結溫每升高20℃光效要下降5％左右，當結溫超過80℃時其光效只有常溫時的70％，反之當結溫為-40℃時其光效是常溫的120％。所以LED光源只把少量的能量轉換成光能，大部分能量產生熱量且結溫越高轉換成光能越少，因此大功率LED光源散熱問題顯得非常重要。

由于LED光源只把少量的能量轉換成光能，特別是大功率LED光源大部分能量產生熱量，從長遠看LED光源的散熱問題將是一個長期存在的問題。

目前大功率LED光源的散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管和回路熱管散熱等。目前散熱設計中可能存在的問題有：

風扇散熱方式系統復雜，可靠性低，經常風扇的壽命遠比芯片短，業界已很少應用。

強調熱傳導環節、忽視對流散熱環節

通常散熱器通過熱傳遞的方式將元件發出的熱量傳遞到散熱器上，再以熱輻射的方式將熱量散發出去。此類散熱器為了增加散熱能力，隨意增大其表面積的散熱翅片或鰭片，其用料和加工制作成本會增加，另外散熱器與電子元件固定為一體雖然增大了散熱面積，也會使熱量產生堆積，不利于元件表面的熱量及時散失，會影響到散熱效果。

在一定的空間中，不是散熱面積越大越好，雖然散熱面積增大了，但也同時形成了熱容積，使熱堆積到一起，從而降低了散熱效果，其散熱效率無法得到提高，熱空氣只是在散熱器周圍積聚，由于此類散熱器只強調了熱傳導環節、忽視對流散熱環節，實際上算是均溫板，把熱源均溫掉，雖然有很多的散熱翅片但散熱效率并不理想。

盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施，熱管、回路熱管、加導熱矽脂等等，卻沒有認識到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積散走。熱管傳導性能很好，但散熱器性能還要一個完整的散熱結構來實現。強調了散熱，忽略了城市道路風景效果，另一方面不管是壓鑄散熱器、型材散熱器還是熱管散熱器，它們的體積和外觀都很難滿足美觀的造型。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種新的結構的大功率LED散熱器

解決上述技術問題采用的技術方案是：

大功率LED散熱器，包括散熱均衡板以及設置于上的多片散熱翅片，散熱翅片的寬度大于散熱均衡板的寬度。

散熱翅片可兩端分別延伸出散熱翅片的邊緣。

散熱翅片的外形可以是矩形或梯形或其他異型，為配合各種燈具的外形封裝要求。

本實用新型大功率LED散熱器的使用方法，

具體為：

大功率LED光源的導熱基板安裝在大功率LED散熱器的散熱均衡板上，散熱翅片寬出散熱均衡板的部分與散熱均衡板側面，以及散熱翅片的間隙空間構成氣流空間。

LED光源的導熱基板的寬度小于或等于散熱均衡板的寬度。

為加強LED燈具的散熱效果，位于LED散熱器上方的燈具外殼開設有氣流出口，位于LED散熱器下方的燈具外殼開設有氣流進氣口。

本實用新型的積極效果在于：當LED加電后產生熱量使得均衡板加熱，再通過熱傳導到散熱翅片使得翅片間空氣加熱形成熱氣，在無風條件下，熱空氣受熱后基本豎直上升，形成熱向性通道，為空氣提供動能和方向，熱氣上升由底部的翅片空隙補充冷空氣并形成氣流達到高效散熱的效果。

另外以3W大功率LED燈珠60顆，恒流供電方式，實際電流650mA，電源輸入功率145W，LED實際耗電130W，實際發熱功率約115W，環境溫度17℃，實測均熱板溫度37℃，表明該3.8Kg鋁合金散熱器與現有的10Kg散熱器散熱效果非常接近，本實用新型散熱器可以節省大量的原材料，其能減輕使用時燈具的整體重量。由于本實用新型散熱器結構簡單、體積小重量輕，翅片可做做成多種形狀，可以裝入多數傳統路燈殼內，有利于城市道路美化環境的需要。

附圖說明

圖1、本實用新型大功率LED散熱器的結構示意圖；