[實(shí)用新型]大功率LED工礦燈的主動(dòng)散熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420710334.3
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN204227381U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春峰;許巖;邊盾;錢潔瑄;謝斌;朱永明
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中環(huán)電子照明科技有限公司
• 主分類號: F21V29/56
• 分類號: F21V29/56;F21V29/67;F21W131/402;F21Y101/02
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED照明領(lǐng)域，特別涉及一種大功率LED工礦燈主動(dòng)散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的冷卻方式以空冷散熱為主,?但以目前電子器件所產(chǎn)生的高熱量而言,?空冷散熱方式已無法全部將能量帶走。由于液體對流換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于氣體對流換熱系數(shù)，且空氣對流熱傳系數(shù)無法隨流速增加而無限增加；利用液體冷卻方式在封閉的空間里不會(huì)產(chǎn)生不必要的余熱,因此水冷散熱系統(tǒng)具有可行性。

微通道散熱器10是一種新型的器件冷卻技術(shù),具有很強(qiáng)的散熱能力。其結(jié)構(gòu)通常由熱傳導(dǎo)率較高的材料(如硅、銅或鋁等)利用精密機(jī)械或微制造技術(shù)來加工。由于微通道的特征尺寸一般在10?μm?到1?000?μm?之間,?具有較大的體積/面積比、較高的對流熱傳導(dǎo)系數(shù)、較小的質(zhì)量和體積等優(yōu)點(diǎn),?非常適合于微型器件的封裝冷卻。

大功率工礦燈在電能轉(zhuǎn)化為光能的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，如果不能及時(shí)很好的解決散熱問題，會(huì)導(dǎo)致管芯溫度過高，引起LED?光衰，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能，因此任何LED?產(chǎn)品散熱問題也是應(yīng)該考慮和解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

????本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有大功率工礦燈存在的不足，提供一種基于微泵11主動(dòng)散熱系統(tǒng)的大功率LED工礦燈的主動(dòng)散熱系統(tǒng)；

本設(shè)計(jì)基于主動(dòng)散熱系統(tǒng)思想，利用逆向設(shè)計(jì)方法，建立微通道主動(dòng)散熱系統(tǒng)。微通道流體介質(zhì)帶走LED產(chǎn)生的熱量，在微泵11的驅(qū)動(dòng)下通過空冷散熱器10和風(fēng)扇將熱量傳給空氣，冷卻后的水再通過管路回到微通道系統(tǒng)，如此反復(fù)，完成水的循環(huán)使用。

通過建立大功率LED?陣列封裝模型,?對微通道熱沉結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值仿真分析，分析結(jié)果顯示它比直微通道能更好地改善LED?多芯片封裝的散熱條件,?減小各芯片之間的溫度差,?降低內(nèi)部流動(dòng)阻力。其次交錯(cuò)微通道結(jié)構(gòu)配備微泵11的微流體冷卻系統(tǒng)具有高效的冷卻能力，能夠有效將高密度熱流帶走，而因此所增加的功耗很小，在系統(tǒng)層面可以忽略不計(jì)。

?????本實(shí)用新型是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：大功率LED工礦燈的主動(dòng)散熱系統(tǒng)，其特征在于，由微通道主體、微通道蓋板、連接軟管、散熱體臺架、散熱器、微泵、微泵底座、微泵蓋板、風(fēng)扇支架和散熱風(fēng)扇構(gòu)成；

微通道主體的一面和FR_4電路板貼合，另一面和微通道蓋板貼合，微通道蓋板上有水路進(jìn)水口、出水口，微通道進(jìn)口通過連接軟管通過散熱體臺架和散熱器的進(jìn)口連接，散熱器的出口通過散熱體臺架和微泵進(jìn)水口使用連接軟管連接，微泵出口通過連接軟管和微通道水路出口連接，此構(gòu)成整體水路循環(huán)。

微通道蓋板和散熱體臺架固定在一起，在散熱體臺架上固定微泵底座上，微泵固定在微泵底座上，由微泵蓋板封蓋，風(fēng)扇支架固定在散熱體臺架上，散熱風(fēng)扇固定于風(fēng)扇支架上，散熱風(fēng)扇及微泵電路由燈殼引出和后端電源控制模塊相連，使整個(gè)工礦燈通電工作。

???本實(shí)用新型的有益效果是：?主動(dòng)散熱系統(tǒng)微通道熱沉（微型水冷散熱片）、高效微泵、流體工質(zhì)散熱器、散熱以及連接管路，具有散熱效率高、使燈具結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。有效使光學(xué)器件所產(chǎn)生的熱量快速帶走，延長整個(gè)LED燈壽命。

附圖說明

圖1?大功率工礦燈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?微通道熱沉結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3?大功率工礦燈電路示意圖。

圖中：1.遮光板，2.透鏡蓋板，3.COB光學(xué)透鏡，4.COB夾具，5.FR_4電路板，6.微通道主體，7.微通道蓋板，8.連接軟管，9.散熱體臺架，10.散熱器，11.?微泵，12.微泵底座，13.微泵蓋板，14.風(fēng)扇支架，15.散熱風(fēng)扇，16.燈殼，17．進(jìn)水口18．出水口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

大功率LED工礦燈的主動(dòng)散熱系統(tǒng)，由微通道主體6、微通道蓋板7、連接軟管8、散熱體臺架9、散熱器10?、微泵11、微泵底座12、微泵蓋板13、風(fēng)扇支架14、散熱風(fēng)扇15、進(jìn)水口17和出水口18構(gòu)成；

????微通道主體6的一面和FR_4電路板5貼合，另一面和微通道蓋板7貼合，形成主動(dòng)散熱系統(tǒng)的微通道熱沉，有效將熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散，此微通道結(jié)構(gòu)可顯著減低個(gè)芯片間溫度差，減小阻力，已達(dá)到工礦燈光學(xué)部分散熱需求。

圖2為微通道俯視圖，可詳細(xì)看出微通道各部分結(jié)構(gòu)。

微通道蓋板7上有水路進(jìn)水口17、出水口18，微通道進(jìn)口通過連接軟管8通過散熱體臺架9和散熱器10的進(jìn)口連接，散熱器10的出口通過散熱體臺架9和微泵11進(jìn)水口使用連接軟管8連接，微泵11出口通過連接軟管8和微通道水路出口18連接，此構(gòu)成整體水路循環(huán)；