專利名稱：帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，特別是一種利用風扇制冷的二極管照明裝置。
二背景技術：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡寫為LED)是一種可將電能轉變?yōu)楣饽艿陌雽w發(fā)光器件，屬于新型固態(tài)光源，符合綠色照明的要求，是一種光效高、壽命長、安全、微型化、色彩豐富、種類繁多、不怕閃爍、調(diào)控方便和性能穩(wěn)定的照明電器元件，在實際應用中有著巨大的綜合成本優(yōu)勢?，F(xiàn)在，已開始在大功率照明方面獲得應用。正在和將要取代含汞和廢棄燈管會造成環(huán)境污染的熒光燈、汞燈等光源。LED沒有污染問題，是一種“清潔”的光源。然而LED在20世紀60年代初問世以來，多以紅色為主，發(fā)光效率低，光通量小的LED只能作指示燈和儀表顯示器使用。隨著管芯材料、結構和封裝技術的不斷進步，高光效、高亮度的白光LED的開發(fā)成功，使得LED在照明領域的應用成為可能。
進幾年來，國內(nèi)風起云涌地研制發(fā)光二極管照明裝置，初步進入實用階段，然而在性能和價格上還存在許多問題，如廣泛采用的φ10mm或φ10mm以上的大管徑LED價格高，工作時熱量集中，散熱慢，排列受到限制，溫升過高會使大管徑LED光效大幅度下降，壽命縮短，難能發(fā)揮其綜合優(yōu)勢，尤其是光效超過20cad的超高亮度發(fā)光二極管對溫度的敏感性很強，隨著溫度的上升其光效會大為降低，壽命縮短，哪怕是瞬間的高溫沖擊也會導致不可逆的后果。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本實用新型提供了一種帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，其目的是解決現(xiàn)在的發(fā)光二極管照明裝置沒有制冷部件并采用大管徑的發(fā)光二極管作為光源，工作時熱量集中、散熱慢、二極管的排列受到限制，受溫升的影響大而導致發(fā)光二極管光效降低和壽命變短等方面存在的問題。
2、技術方案本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，它包括輸出恒定電流的開關驅(qū)動電源及設置在散熱基板上的發(fā)光二極管陣列，發(fā)光二極管陣列與開關驅(qū)動電源的輸出端電路連接，其特征在于該照明裝置上設有溫控器、繼電器和風扇；溫控器的測溫探頭與散熱基板相接觸，溫控器的控制端與繼電器電路連接，繼電器的輸出端與風扇電路連接，風扇固定在發(fā)光二極管陣列及其設置的散熱基板相對應的位置。
發(fā)光二極管陣列中的發(fā)光二極管采用直徑為5mm的小管徑二極管，發(fā)光二極管陣列采用多點矩陣方式排列。
發(fā)光二極管陣列及設置它的散熱基板設在散熱燈罩一端內(nèi)，散熱燈罩由透明面罩和散熱后板構成，散熱后板上設有長條狀排風孔，散熱基板與散熱后板緊密接觸，散熱基板與散熱后板接觸處涂敷導熱硅脂層，風扇設置在散熱燈罩內(nèi)另一端，風扇的出風口與發(fā)光二極管陣列及其設置的散熱基板和散熱后板的位置相對應，與風扇的入風口端的對應的透明面罩上設有進風孔。
3、優(yōu)點及效果通過本實用新型技術方案的實施，能夠很好地解決現(xiàn)在的發(fā)光二極管照明裝置沒有制冷部件并采用大管徑的發(fā)光二極管作為光源，工作時熱量集中、散熱慢、二極管的排列受到限制，受溫升的影響大而導致發(fā)光二極管光效降低和壽命變短等方面存在的問題。本實用新型優(yōu)點及效果如下(1)當溫升達到設定值時，由溫控器的溫控開關啟動風扇，對LED及與其連接的散熱基板進行強制風冷；(2)顯著的節(jié)能效果如果采用發(fā)光效率超過100流明大功率白光發(fā)光二極管后，其照明的節(jié)能優(yōu)勢會更加明顯；(3)采用小功率超高亮度發(fā)光二極管作多點矩陣方式排列，使熱量分散，便于熱傳導，限制溫升，在同等條件下比大功率單管LED組成的燈具，提高了光效和光強，降低了成本，改善了散熱條件，更易改變燈飾的形狀，便于燈飾的設計布局，制做不同系列的燈具，取得了綜合的技術和價格優(yōu)勢；(4)在導熱體連接部分采用導熱硅脂，以加強熱傳導；(5)顯著的提高了使用壽命；(6)便于燈飾的復雜控制，易于優(yōu)化其控制電路；(7)采用開關電源和均流措施，使發(fā)光二極管保持恒定的電流，避免過載發(fā)熱，損壞發(fā)光二極管；(8)達到了良好的散熱效果，較熱量集中的大管徑、大功率LED更易做到迅速散熱，采用恒定電流的開關電源，體積小、重量輕、利于直流電源小型化，限制過流，降低溫升，應用靈活性提高、適應范圍廣，可應用于路燈、礦燈等使用場合。本發(fā)明產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)進入生產(chǎn)階段，完全能夠產(chǎn)業(yè)化實施，快速的產(chǎn)生社會效益。
四

附圖1為本實用新型結構示意圖；附圖2為本實用新型的散熱燈罩內(nèi)結構示意圖；附圖3為本實用新型的散熱燈罩后視圖；附圖4為本實用新型的散熱燈罩側視圖。
五具體實施方式
本實用新型是一種帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，它主要由輸出恒定的電流的開關驅(qū)動電源、φ5mm的小管徑發(fā)光二極管組成的發(fā)光二極管陣列、設置發(fā)光二極管陣列的散熱基板、溫控探頭與散熱基板連接的溫控器、繼電器和與散熱基板對應設置的風扇構成。本實用新型工作時，開關驅(qū)動電源為發(fā)光二極管陣列中的發(fā)光二極管提供恒定電流，避免了它因為電流波動產(chǎn)生溫升，降低光效，當設置二極管陣列的散熱基板溫度升高后，由測溫探頭傳給溫控器，溫控器通過繼電器控制風扇工作，對散熱基板及其上設置的發(fā)光二極管強制進行風冷，保證發(fā)光二極管在很好的溫度條件下工作，達到最大光效和最長的使用壽命，經(jīng)發(fā)明人反復對比實驗證明，傳統(tǒng)沒有采用強制風冷并使用直徑在10mm或以上的發(fā)光二極管的照明裝置，燈內(nèi)熱量集中，溫升快、溫度高，大管徑發(fā)光二極管的使用壽命大為縮短，而采用本實用新型的強制風冷和使用φ5mm小管徑的發(fā)光二極管的照明裝置，燈內(nèi)的溫度集中度低，有利于在風扇的作用下將熱量帶走，使小管徑的發(fā)光二極管的使用壽命達到5年以上，比傳統(tǒng)照明裝置大大降低了成本，它可應用于路燈、礦燈、景觀、廣告和多種公共照明場合，隨著成本的降低，安全好、可靠高，并可在不久的將來進入家庭照明。
實施例1如附圖1所示，本實用新型帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，該照明裝置可作為路燈用照明裝置，它包括輸出恒定電流的開關驅(qū)動電源、發(fā)光二極管陣列、溫控器、繼電器和風扇5；發(fā)光二極管陣列中的發(fā)光二極管3的直徑為5mm，它們均選用光效超過20cad的超高亮度發(fā)光二極管，它們采用多點矩陣方式排列焊接在電路板上，制作成發(fā)光二極管陣列模塊，散熱基板2是用2毫米厚鋁板打孔制成，將發(fā)光二極管陣列模塊嵌入散熱基板2上，如圖2所示，散熱基板設置在散熱燈罩1內(nèi)，如圖3、4所示，散熱燈罩1由透明面罩8和散熱后板6構成，散熱后板6上設有長條狀排風孔7，散熱基板2與散熱后板6緊密接觸，散熱基板2與散熱燈罩1接觸部分在高倍顯微鏡下為多點接觸，其接觸面僅為面接觸的數(shù)十分之一或更少，使熱阻增大，導熱效果下降，在散熱基板2與散熱后板6接觸處涂敷導熱硅脂層4后便形成了真正的面接觸，達到更好的散熱效果，風扇5設置在散熱燈罩1內(nèi)另一端，風扇5的出風口與發(fā)光二極管陣列及其設置的散熱基板2和散熱后板6的位置相對應，與風扇5的入風口端的對應的透明面罩8上設有進風孔，將發(fā)光二極管陣列按正負極接入開關驅(qū)動電源，開關驅(qū)動電源一次側由時序控制器出口控制，由時序控制器按整定的時間順序，對開關型驅(qū)動電源進行開啟和關斷的控制，溫控器的測溫探頭與散熱基板2相接觸，溫控器的控制端與繼電器電路連接，繼電器的輸出端與散熱燈罩1一端內(nèi)的風扇5電路連接，溫控器通過繼電器控制風扇5，對發(fā)光二極管3所在的散熱基板2和另一端的散熱反板6實現(xiàn)風冷。本實用新型的各技術指標為(1)輸入電壓交流220伏；(2)輸出電壓直流n×(3～3.5伏)；(3)正向工作電流≥15mA左右(單支路)；(4)工作環(huán)境溫度-20度～+40度；(5)發(fā)光效率＞25～50LM；實施例2當本實用新型用于礦燈時，將散熱燈罩的大小設計為與安裝礦燈的安全帽相適應即可，也可以將其設置為圓形結構，其它部分同實施例1。
本實用新型工作過程如下在開關驅(qū)動電源的驅(qū)動下發(fā)光二極管陣列發(fā)光，當溫度升高時，溫控器的測溫探頭將與之相連的散熱基板的溫度變?yōu)殡娦盘杺鹘o溫控器，溫控器發(fā)出控制信號使繼電器動作，繼電器控制風扇工作，對與風扇對應位置的散熱基板及其散熱燈罩強制風冷，當溫度下降到設定的發(fā)光二極管正常工作的情況時，溫控器通過繼電器使風扇停止工作，如此反復，達到很好的保證發(fā)光二極管光效和壽命目的。
權利要求1.一種帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，它包括輸出恒定電流的開關驅(qū)動電源及設置在散熱基板上的發(fā)光二極管陣列，發(fā)光二極管陣列與開關驅(qū)動電源的輸出端電路連接，其特征在于該照明裝置上設有溫控器、繼電器和風扇；溫控器的測溫探頭與散熱基板相接觸，溫控器的控制端與繼電器電路連接，繼電器的輸出端與風扇電路連接，風扇固定在發(fā)光二極管陣列及其設置的散熱基板相對應的位置。
2.根據(jù)權利要求1中所述的帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于發(fā)光二極管陣列中的發(fā)光二極管采用直徑為5mm的小管徑二極管，發(fā)光二極管陣列采用多點矩陣方式排列。
3.根據(jù)權利要求1中所述的帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于發(fā)光二極管陣列及設置它的散熱基板(2)設在散熱燈罩(1)一端內(nèi)，散熱燈罩(1)由透明面罩(8)和散熱后板(6)構成，散熱后板(6)上設有長條狀排風孔(7)，散熱基板(2)與散熱后板(6)緊密接觸，散熱基板(2)與散熱后板(6)接觸處涂敷導熱硅脂層(4)，風扇(5)設置在散熱燈罩(1)內(nèi)另一端，風扇(5)的出風口與發(fā)光二極管陣列及其設置的散熱基板(2)和散熱后板(6)的位置相對應，與風扇(5)的入風口端的對應的透明面罩(8)上設有進風孔。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有強制風冷的超高亮度發(fā)光二極管照明裝置，它包括輸出恒定電流的開關驅(qū)動電源，該照明裝置包括發(fā)光二極管陣列、溫控器、繼電器和風扇；發(fā)光二極管陣列設置在散熱基板上，發(fā)光二極管陣列與開關驅(qū)動電源的輸出端電路連接，溫控器的測溫探頭與散熱基板連接，溫控器的控制端與繼電器電路連接，繼電器的輸出端與散熱基板對應設置的風扇電路連接。本實用新型采取了風扇強制風冷，采用小管徑LED進行合理的矩陣排列，使熱量分散，便于熱傳導，限制溫升。在導熱體連接部分采用導熱硅脂，以加強熱傳導。合理地采用開關電源驅(qū)動超高亮度發(fā)光二極管，以限制過流，降低溫升。使之穩(wěn)定工作，減少溫升的波動。經(jīng)試驗取得了顯著的效果。
文檔編號G05D23/185GK2886341SQ20062009005
公開日2007年4月4日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權日2006年3月28日
發(fā)明者閻九龍, 喬燕來, 張友賢 申請人:遼寧九通電力電子有限公司