[发明专利]发光二极管灯具及其光引擎

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体照明装置，特别是关于一种发光二极管灯具及其 所采用的光引擎。

背景技术

人们由于长期过度依赖石化燃料，除造成能源短缺及石油价格高涨而牵 动经济发展，更使全球二氧化碳与有害气体的排放浓度日益增加，导致地球 暖化所引起的气候反常、生态环境的破坏、以及对人类生存的危害日益显现， 为永续经营人类赖以生存的地球生态环境，必须同时解决能源危机与环境污 染问题，开发新能源及再生能源是推动节约能源及高效率使用能源最重要的 策略，而传统照明所消耗的能源极为可观，发展照明节能将是最重要的新能 源科技，而半导体照明采用高功率高亮度的发光二极管(LED)为光源，该新光 源以其高发光效率、节能、长寿、环保(不含汞)、启动快、指向性等优点，具 有广泛取代传统照明光源的潜力。

LED由于输入电能的80％～90％转变成为热量，只有10％～20％转化为光 能，且由于LED芯片面积小，因此芯片散热是LED封装必须解决的关键问题； 优良的散热系统可在同等输入功率下得到较低的工作温度，延长LED的使用 寿命，或在同样的温度限制范围内，增加输入功率或芯片密度，从而增加LED 灯的亮度；结点温度(Junction temperature)是衡量LED封装散热性能的重要技 术指标，由于散热不良导致的结点温度升高，将严重影响到发光波长、光强、 光效和使用寿命。

应用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必须配合高效率的散热机构 以尽量降低LED的结点温度，才能发挥上述诸多优点，否则照明装置的发光 亮度、使用寿命将大打折扣，影响所及将使该照明装置的节能效果不彰，并 直接冲击该照明装置的可靠度，引发严重的光衰甚至使照明装置失效。

现有半导体照明装置尝试将光源发光时释出的热量通过增加散热面积来 达成，然而，在有限的照明装置容许空间内，如何将该热量快速而均匀的传 输到所述散热面积上，以及如何将传输到所述散热面积上的该热量快速移除， 成为降低LED光源结点温度的重要指标。因此，提供一种轻巧、符合长期稳 定、无须外加动力，且可随光源的发热温度变化自动调节移热能力，并可在 任何方位使用时均能将光源的热量快速散发的自发式移热装置，成为半导体 照明产业的挑战。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有高散热效率的全方位发光二极管灯具， 并提供一种该发光二极管灯具所采用的光引擎。

一种发光二极管灯具，包括一光学室、一电气室及一散热室。该光学室 包括至少一发光二极管光源及一出光通道，用以提供所需的照明亮度与发光 特性及对发光二极管光源保护；该电气室包括一护罩及一电路板，用以提供 发光二极管光源所需要的驱动电源、控制电路及电源管理；散热室包括设于 电气室的护罩与光学室之间的一散热器及一回路装置，该散热器包括一环形 的散热基座、呈放射状分布于该散热基座的外周面的若干鳍片、设于散热基 座靠近光学室一端的一吸热板及设于散热基座靠近电气室一端的一散热盖 板，由所述散热基座、吸热板及散热盖板围成一密闭的腔体，该腔体内填充 有工作流体，发光二极管光源设于所述吸热板的外表面并与该吸热板热接触； 该回路装置设于所述腔体内并将腔体区分为一位于回路装置与吸热板之间的 蒸发部、一位于回路装置与散热盖板之间的冷凝部、一位于回路装置内的蒸 汽通道及一位于回路装置与散热基座之间的环形的回流通道，该回流通道内 填充有毛细结构，由所述蒸发部、蒸汽通道、冷凝部及回流通道构成一引导 汽、液双相流体循单一流向的自然循环热交换回路。

一种光引擎，包括一散热器、至少一发光二极管光源及一回路装置。该 散热器包括一环形的散热基座、呈放射状分布于该散热基座的外周面的若干 鳍片及分别设于散热基座的两端的一吸热板与一散热盖板，由所述散热基座、 吸热板及散热盖板围成一密闭的腔体，该腔体内填充有工作流体；该发光二 极管光源设于所述吸热板的外表面并与该吸热板热接触；该回路装置设于所 述腔体内并将腔体区分为一位于回路装置与吸热板之间的蒸发部、一位于回 路装置与散热盖板之间的冷凝部、一位于回路装置内的蒸汽通道及一位于回 路装置与散热基座之间的环形的回流通道，该回流通道内填充有毛细结构， 由所述蒸发部、蒸汽通道、冷凝部及回流通道构成一引导汽、液双相流体循 单一流向的自然循环热交换回路。

本发明具有如下优点：