[实用新型]采用热管散热的大功率LED灯具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用热管散热的大功率LED灯具。

背景技术

LED半导体光源与常规光源相比，具有节能、环保、使用寿命长和运行成本低等显著优势，但由于产热量较大且无法及时散出，严重制约了其发展速度。如何及时、快速、有效地散出LED光源产生的巨大热量是目前广大业内人士面临的技术难题和巨大挑战。常规的大功率LED光源是将LED芯片封装在铜基板或陶瓷基板上形成光源模块，然后将光源模块贴合到各种各样的散热器上，与空气进行换热，目前散热效率最好的是利用圆热管制成的热管散热器，这种圆热管的管壁内有金属烧结形成的毛细孔通道，蒸发端管内壁毛细孔内的液体受热汽化，将热量带向冷凝端再液化，并经毛细孔通道回流至蒸发端，如此反复循环，不断将热量带向温度低的一端。这种热管在低温度端设置散热翅片后的散热效率非常高，缺点是发热元件与圆热管表面接触面积小，通常需要将数根热管固定在一个具有安装平台的热沉上，其导热能力受到限制。为了克服这种缺点，有的厂家将这种圆热管压扁后制成扁平热管，形成扁平表面，以增大受热表面，提高导热效率。这种传热方案最大的问题是芯片的热量主要是通过基板传至散热器上，由于基板热阻过大，散热器的散热效率得不到充分发挥，以致芯片P N结区产生的热量无法及时高效地传导至散热终端，特别是采用功率在1W以上集成光源的大功率LED芯片，使得结区温度过高，导致LED发光效率下降，加速芯片的老化，使得其使用范围和使用寿命受到制约。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足之处，提供一种采用热管散热的大功率LED灯具，可以提高芯片至散热器之间的传热效率，从而有效降低LED结温，提高LED芯片的发光效率，延长其使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：它包括LED芯片、电路板和热管散热器，所述LED芯片直接封装在热管散热器的热管蒸发端表面。

上述热管可以采用扁平热管或圆热管。采用圆热管时，圆热管在蒸发端有压制成平面的平台，所述LED芯片封装在该平台上。

由上述技术方案可知，本实用新型解决的方案并不着眼于提高散热器的散热效率，而是从提高芯片至散热器之间的传热效率入手，以热管替代封装基板，将芯片直接固定并封装在热管表面上，芯片P N结温从外延层直接传递至热管上，减小了中间传热途径，不仅传热速率得到很大的提高，而且可以充分发挥热管散热器的导热效率，整个系统能较快达到热平衡，可以将LED结温降低至125℃以下，提高LED芯片的发光效率，延长其使用寿命，使得应用大功率LED集成光源制造的灯具功率可以提升至100瓦以上。

附图说明

图1为本实用新型采用平板热管散热器的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型采用平板热管散热器的另一实施例结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型采用圆热管散热器的结构示意图；

图6为图5的沿A-A线剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，散热器采用扁平热管散热器，由扁平热管3和散热翅片2组成，扁平热管3两端折弯并与散热翅片连接，中间部分为蒸发端，从而形成双热管结构的散热器，LED芯片1按点阵形式直接封装在热管3蒸发端表面，再与电路板4电连接。灯具的外壳及其驱动电器部分在图中没有画出。

也可采用单根扁平热管散热器，其结构如图3和图4所示，LED芯片1直接封装在扁平热管3一端。

如图5、图6所示，散热器采用圆热管散热器，由圆热管3、散热翅片2和铝基热沉6组成，圆热管3有三根，每根圆热管3两端折弯并与散热翅片2连接，热管3中间部分为蒸发端，从而形成六根热管结构的散热器，热管3中间蒸发端部分固定在铝基热沉6的圆弧形槽中并压制成平面的平台5，LED芯片1按点阵形式直接封装在热管3蒸发端平台5表面，再与电路板4电连接。灯具的外壳及其驱动电器部分在图中没有画出。