[實(shí)用新型]LED燈組的散熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220512281.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202868631U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東盛;毛珍生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇新廣聯(lián)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F21V29/00
• 分類號(hào): F21V29/00
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種LED燈組的散熱裝置，尤其是一種利用LED燈組產(chǎn)生的熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片對(duì)LED進(jìn)行散熱的散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

LED是取自Light?Emitting?Diode三個(gè)字的縮寫(xiě)，中文譯為“發(fā)光二極管”，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件，具有二極管的特性。目前不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出從紅外到藍(lán)間不同波長(zhǎng)的光線，目前發(fā)出紫色乃至紫外光的發(fā)光二極管也已經(jīng)誕生。除此之外還有在藍(lán)光LED上涂上熒光粉，將藍(lán)光轉(zhuǎn)化成白光的白光LED。

發(fā)光二極管LED的工作原理是：在外加電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別由n型導(dǎo)電層和p型導(dǎo)電層注入到多量子阱內(nèi)輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光。不過(guò)光電轉(zhuǎn)換效率只有20%~60%，剩下的電能主要以俄歇復(fù)合的方式產(chǎn)生晶格震動(dòng)，以熱能的方式轉(zhuǎn)換出去。因此LED燈組尤其是功率型燈組通常在使用的過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，而這些熱量通常是由散熱片以被動(dòng)散熱的方式散發(fā)出去，散熱效率比較低，最終影響了LED燈組的壽命。

溫差電效應(yīng)，又稱熱電效應(yīng)，在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)包括5個(gè)基本效應(yīng)，即賽貝克效應(yīng)、珀?duì)栙N效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)，焦耳效應(yīng)和傅里葉效應(yīng)。這5個(gè)效應(yīng)奠定了熱力學(xué)中熱電理論的基礎(chǔ)，也為熱電轉(zhuǎn)換材料的實(shí)際應(yīng)用展示了廣闊的前景。溫差電是利用材料的賽貝克效應(yīng)，通過(guò)載流子（電子和空穴）進(jìn)行能量的輸運(yùn)。該效應(yīng)于1821年由德國(guó)人賽貝克發(fā)現(xiàn)：在兩種不同金屬（銻與銅）構(gòu)成的回路中，如果兩個(gè)接頭處存在溫度差，其周圍就會(huì)出現(xiàn)磁場(chǎng)。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，賽貝克發(fā)現(xiàn)回路中存在電動(dòng)勢(shì)，賽貝克效應(yīng)是制作測(cè)溫?zé)犭娕肌夭畎l(fā)電和溫差電傳感器的基礎(chǔ)。

溫差發(fā)電的原理如圖1所示：將兩種不同類型的熱電轉(zhuǎn)換材料N和P的一端結(jié)合并將其置于高溫狀態(tài)（熱板），另一端開(kāi)路并給以低溫（冷板）。由于高溫端的熱激發(fā)作用較強(qiáng)，此端的空穴和電子濃度比低溫端高，在這種載流子濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子向低溫端擴(kuò)散，從而在低溫開(kāi)路端形成電勢(shì)差。將許多對(duì)P型和N型熱電轉(zhuǎn)換材料連接起來(lái)組成模塊，就可得到足夠高的電壓，形成一個(gè)溫差發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)在有微小溫差存在的條件下就能將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，且轉(zhuǎn)換過(guò)程中不需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，也無(wú)氣態(tài)或液態(tài)介質(zhì)存在，因此適應(yīng)范圍廣、體積小、重量輕、安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，是十分理想的電源。溫差發(fā)電的靈活、綠色、安靜和微小體積的特性，使其可在許多領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

半導(dǎo)體制冷片是一個(gè)熱傳遞的工具。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過(guò)時(shí)，兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。但是半導(dǎo)體自身存在電阻，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，從而會(huì)影響熱傳遞。而且兩個(gè)極板之間的熱量也會(huì)通過(guò)空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時(shí)，就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，正逆向熱傳遞相互抵消。此時(shí)冷熱端的溫度就不會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化。為了達(dá)到更低的溫度，可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種LED燈組的散熱裝置，可以充分利用LED燈組產(chǎn)生的熱量用來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片對(duì)LED進(jìn)行強(qiáng)制散熱。

按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述LED燈組的散熱裝置，包括安裝在上蓋內(nèi)側(cè)的LED燈組，其特征是：在所述LED燈組的背面設(shè)有散熱片，散熱片與LED燈組之間設(shè)有溫差發(fā)電片，在溫差發(fā)電片和LED燈組之間設(shè)置熱沉，溫差發(fā)電片的熱面緊貼熱沉，冷面緊貼散熱片的下端，在散熱片的上端設(shè)置半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片與溫差發(fā)電片的兩極通過(guò)導(dǎo)線連接；所述散熱片下端的四周邊緣與熱沉相接觸。

所述溫差發(fā)電片由1~50片溫差發(fā)電片串聯(lián)而成。

在所述半導(dǎo)體制冷片的上端設(shè)置燈具接線旋轉(zhuǎn)頭，燈具接線旋轉(zhuǎn)頭通過(guò)導(dǎo)線與LED燈組連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：利用LED燈組產(chǎn)生的熱量，達(dá)到對(duì)芯片散熱的效果，提高電能的利用率以及LED燈組的發(fā)光質(zhì)量和使用壽命，技術(shù)原理清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，在大功率LED領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為利用熱電模塊進(jìn)行溫差發(fā)電的原理圖。

圖2為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。