[實(shí)用新型]一種主動散熱式LED燈

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220539762.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN202834937U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任年峰;凌子龍;郭會軍;高偉;劉亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 山大魯能信息科技有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種LED燈。

背景技術(shù)

大功率LED與傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能環(huán)保、響應(yīng)時間短、效率高、體積小、壽命長、抗震性好等多項(xiàng)優(yōu)勢。LED照明產(chǎn)業(yè)正以高速的發(fā)展引領(lǐng)著第三次照明革命。無論LED發(fā)光芯片，還是LED驅(qū)動電路，散熱水平?jīng)Q定著它們的壽命，即LED照明燈具的壽命。80℃便可以造成LED發(fā)光芯片迅速光衰，驅(qū)動電路部分110℃便可能造成某些電子元器件嚴(yán)重失效。對于同一款照明燈具，并不允許采取一味地增加輸入功率來達(dá)到高流明輸出的效果，因?yàn)檫^高的輸入功率一定會帶來嚴(yán)重的熱問題，從而引起嚴(yán)重的光衰，并大大縮短LED燈具的壽命。可以說，散熱效果決定著LED燈具的壽命，制約了其應(yīng)用場合。

在實(shí)際LED照明燈具設(shè)計(jì)中，LED發(fā)光芯片所產(chǎn)生的熱必須要通過專門的散熱結(jié)構(gòu)傳播到空氣中，以防LED發(fā)光芯片過熱，常見的方法是將LED焊接在具有散熱結(jié)構(gòu)的基板上，熱量通過基板及其散熱結(jié)構(gòu)，散發(fā)到空氣中。這樣的散熱方式，在環(huán)境溫度較低的情況下，是可以達(dá)到良好的散熱效果的。但對于有時需要在高溫下工作的LED燈具，例如路燈。在夏季，常規(guī)的LED路燈經(jīng)常由于環(huán)境溫度過高而壞掉。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種具有良好散熱效果的LED路燈。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種主動散熱式LED燈，包括LED芯片、LED驅(qū)動電路和基板，所述的主動散熱式LED燈還包括制冷半導(dǎo)體、散熱器、控制電路和溫度傳感器，制冷半導(dǎo)體設(shè)置在基板和散熱器之間，其一面與基板相連，另一面與散熱器相連；溫度傳感器設(shè)置在基板上，其測量信號被送入控制電路，控制電路根據(jù)溫度傳感器的測量信號來控制制冷半導(dǎo)體是否接通電源。

作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述的LED燈還包括隔熱材料，基板和散熱器之間沒有通過制冷半導(dǎo)體相連的部位不相互接觸，而是填充有隔熱材料，使得基板和散熱器之間只存在制冷半導(dǎo)體作為導(dǎo)熱通道。

本實(shí)用新型通過溫度控制的制冷半導(dǎo)體解決了LED由于散熱不好的光衰問題，提高了后期的發(fā)光率，抵消了制冷半導(dǎo)體的能耗，從總的使用周期計(jì)算，不但不多耗能反而比普通的LED燈具更節(jié)能，大大的提高了LED燈具的壽命，拓展了LED燈的應(yīng)用場合。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，在外界環(huán)境溫度很低的時候，還可以啟動發(fā)電/制冷切換電路，通過犧牲一部分散熱功能，而使制冷半導(dǎo)體利用溫差產(chǎn)生的電能被收集起來，供給led驅(qū)動電路，從而進(jìn)一步節(jié)省了電能。

附圖說明

圖1?本實(shí)用新型實(shí)施例的LED燈的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2?本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路原理框圖。

圖3?本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說明如下:1?燈具散熱片，2?隔熱材料，3?LED發(fā)光管，4鋁基板，5制冷半導(dǎo)體，6控制電路及電源。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的LED燈，是在采用鋁基板作為散熱基板的LED燈具上進(jìn)行改進(jìn)的。在散熱片1圍在鋁基板4的外面，兩者不相互接觸，而是通過制冷半導(dǎo)體5相連，沒有通過制冷半導(dǎo)體相連的部分包覆有隔熱材料2，使得鋁基板上的熱量只能通過制冷半導(dǎo)體向外散熱。在基板上固定有溫度傳感器，溫度傳感器與控制電路相連。控制電路根據(jù)溫度傳感器的測得的溫度數(shù)據(jù)，控制制冷半導(dǎo)體工作，保證LED的基板溫度不超過設(shè)定閾值。電路原理見圖2。

LED的基板溫度得到控制就能有效的控制LED的節(jié)溫，從而保證LED的壽命，冬天時由于外界溫度較低，散熱較好，就可以不用制冷半導(dǎo)體主動制冷，利用制冷半導(dǎo)體的自然導(dǎo)熱，進(jìn)行散熱。

本實(shí)施例的LED燈，控制電路可以采用微處理器實(shí)現(xiàn)，也可以采用比較器實(shí)現(xiàn)。溫度傳感器和控制電路還可以主要通過熱敏電阻實(shí)現(xiàn)，此種方案，控制電路只是由簡單的開關(guān)構(gòu)成，只要保證基板溫度過高時，使得制冷半導(dǎo)體能夠接通電源既可。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是，增加了發(fā)電/制冷切換電路。控制電路根據(jù)溫度傳感器的測得的溫度數(shù)據(jù)，通過發(fā)電/制冷切換電路來控制制冷半導(dǎo)體的工作模式。當(dāng)外界溫度很低時，可以犧牲一部分散熱功能，通過發(fā)電/制冷切換電路的切換和轉(zhuǎn)換，將制冷半導(dǎo)體產(chǎn)生的溫差發(fā)電電能經(jīng)過處理后供給led驅(qū)動電路。電路原理見圖3。

本實(shí)用新型提出的主動散熱式LED節(jié)能燈，雖然制冷半導(dǎo)體需要一定的能耗，但是相比LED照明的整體節(jié)能效果，還是很小的一部分能耗，燈具的總能耗還是很節(jié)能的。本實(shí)用新型通過溫度控制的制冷半導(dǎo)體解決了LED由于散熱不好的光衰問題，提高了后期的發(fā)光率，抵消了制冷半導(dǎo)體的能耗，從總的使用周期計(jì)算，不但不多耗能反而比普通的LED燈具更節(jié)能，大大的提高了LED燈具的壽命，拓展了LED燈的應(yīng)用場合。