[发明专利]大功率LED散热器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及大功率LED散热技术领域，具体为大功率LED散热器及其使用方法。

背景技术

大功率LED光源能产生大量的热能，据光通量(流明)与辐射通量(瓦)的运算关系：Km＝683lm/w，从关系式可以看出当1w的辐射通量在最理想的情况下(黑体辐射)可能产生683lm光通量。因此，即使LED的光效达到100lm/w，也不过只将全部能量的15％转化为光能输出，而其余85％的能量都转化为热能。LED光源的寿命与LED结温息息相关，实践证明结点温度越低，衰减量和寿命性能表现越好，理论上只要结温低到45℃以下寿命可以达到30000小时；LED光源的光效率会随着结温的升高而下降，在各芯片厂家的实验数据来看，白光LED的光效随结温的升高而下降的比例大致相同，结温每升高20℃光效要下降5％左右，当结温超过80℃时其光效只有常温时的70％，反之当结温为-40℃时其光效是常温的120％。所以LED光源只把少量的能量转换成光能，大部分能量产生热量且结温越高转换成光能越少，因此大功率LED光源散热问题显得非常重要。从长远看LED光源的散热问题将是一个长期存在的问题。

目前大功率LED光源的散热方式主要有：自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。目前散热设计中可能存在的问题有：

风扇散热方式系统复杂，可靠性低，经常风扇的寿命远比芯片短，业界已很少应用。

强调热传导环节、忽视对流散热环节。

通常散热器通过热传递的方式将元件发出的热量传递到散热器上，再以热辐射的方式将热量散发出去。此类散热器为了增加散热能力，随意增大其表面积的散热翅片或鳍片，其用料和加工制作成本会增加，另外散热器与电子元件固定为一体虽然增大了散热面积，也会使热量产生堆积，不利于元件表面的热量及时散失，会影响到散热效果。

在一定的空间中，不是散热面积越大越好，虽然散热面积增大了，但也同时形成了热容积，使热堆积到一起，从而降低了散热效果，其散热效率无法得到提高，热空气只是在散热器周围积聚，由于此类散热器只强调了热传导环节、忽视对流散热环节，实际上算是均温板，把热源均温掉，虽然有很多的散热翅片但散热效率并不理想。

尽管众多的厂家考虑了各种各样的措施，热管、回路热管、加导热矽脂等等，却没有认识到热量最终还是要依靠灯具的外表面积散走。

热管传导性能很好，但散热器性能还要一个完整的散热结构来实现。强调了散热，忽略了城市道路风景效果，另一方面不管是压铸散热器、型材散热器还是热管散热器，它们的体积和外观都很难满足美观的造型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的结构的大功率LED散热器，以及配合散热效果而提供的使用方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是：

大功率LED散热器，包括散热均衡板以及设置于上的多片散热翅片，散热翅片的宽度大于散热均衡板的宽度。

散热翅片可两端分别延伸出散热翅片的边缘。

散热翅片的外形可以是矩形或梯形或其他异型，为配合各种灯具的外形封装要求。

本发明大功率LED散热器的使用方法，

具体为：

大功率LED光源的导热基板安装在大功率LED散热器的散热均衡板上，散热翅片宽出散热均衡板的部分与散热均衡板侧面，以及散热翅片的间隙空间构成气流空间。

LED光源的导热基板的宽度小于或等于散热均衡板的宽度。

为加强LED灯具的散热效果，位于LED散热器上方的灯具外壳开设有气流出口，位于LED散热器下方的灯具外壳开设有气流进气口。

本发明的积极效果在于：当LED加电后产生热量使得均衡板加热，再通过热传导到散热翅片使得翅片间空气加热形成热气，在无风条件下，热空气受热后基本竖直上升，形成热向性通道，为空气提供动能和方向，热气上升由底部的翅片空隙补充冷空气并形成气流达到高效散热的效果。

另外以3W大功率LED灯珠60颗，恒流供电方式，实际电流650mA，电源输入功率145W，LED实际耗电130W，实际发热功率约115W，环境温度17℃，实测均热板温度37℃，表明该3.8Kg铝合金散热器与现有的10Kg散热器散热效果非常接近，本发明散热器可以节省大量的原材料，其能减轻使用时灯具的整体重量。由于本发明散热器结构简单、体积小重量轻，翅片可做做成多种形状，可以装入多数传统路灯壳内，有利于城市道路美化环境的需要。

附图说明

图1、本发明大功率LED散热器的结构示意图；