[发明专利]LED照明灯散热优化设计系统

说明书

技术领域

随着科技的创新与进步，人类对绿色环保的认知度愈加强烈，可持续发展成为全社会的永恒主题。与人们生活密切相关的绿色照明--发光二极管(light emitting diode，LED)，因其节能、环保等诸多优点，被认为是最有可能替代白炽灯的第四代照明光源，受到广泛瞩目。但散热问题被认为是LED照明产业中的一大技术难题，是LED灯光衰的根源，散热成本也占了LED灯自身成本的相当部分，散热成了LED照明灯普及与发展道路上的拦路虎。迄今为止，国内外对LED照明灯的散热设计问题已进行了大量研究，提出了多种优化与强化方法。

本发明——LED照明灯散热优化设计系统，基于自然对流散热原理，遵从最大散热量以及优化设计的理念，设计出LED照明灯芯片组的最佳安放矩阵——中心嵌套对称式排布和LED投光灯散热片的最佳设计结构——正六边形集簇式散热片，强化提高散热量。采用自然对流散热，无机械运动，可靠性高，成本低，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。

背景技术

传统LED照明灯在工作过程中产生热量，这些热量如果不能迅速耗散而积聚起来，导致LED的温度过高，必然会引起其电、光、色性能等发生变化，严重影响LED的工作性能。如何在达到高亮度的基础上，对LED照明灯对流散热系统进行优化设计，实现最大散热量成为LED照明技术研究的一个重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在达到高亮度的基础上，对LED照明灯对流散热系统进行优化设计，实现最大散热量，可靠性高，成本低，节能环保。

本发明采用的技术方案是：LED照明灯发光板(2)(主芯片组为经过热设计优化排布的中心嵌套对称式LED矩阵)，正六边形集簇式散热片(3)。

LED照明灯发光板(2)是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为1cm的PCB板，上面布设14颗经过热设计优化后的单颗功率约为1W的LED芯片。这种中心嵌套对称式的排布方式，可以在保证足够亮度的前提下，最大限度的减弱热源耦合，从而保证热量的最大发散，为对流散热系统的优化设计奠定基础。

正六边形集簇式散热片(3)，设计成上下贯通的结构，避免空气弯曲流动，涡流出现。增大空气在散热片中的流通面积，既不会减小空气流量，又能降低流速。将LED照明灯发光板(2)主芯片的中心嵌套对称式LED矩阵集中在散热片中心导热柱截面上，不仅发热源(LED主芯片组)离散热肋片根的距离近，导热柱内导热热阻小，而且LED芯片集中，所占的截面积小，即空气的有效流通面积大，因而有利于减小流动阻力。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是LED照明灯发光板结构图；

图3是正六边形集簇式散热片原理图。

下面结合实例和附图对本发明--LED照明灯散热优化设计系统作详细说明。

如图1所示，将220V交流电接入电源导线，供给LED照明灯发光极(2)，使LED照明灯达到高亮度照明。所产生的热量经过导热柱传送到正六边形集簇式散热片(3)，实现最大散热。

如图2所示，是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为1cm的PCB板，上面布设14颗经过热设计优化后的单颗功率约为1W的LED主芯片组发光板。

如图3所示，是设计成上下贯通结构，中部有导热柱，可以在其截面排布LED主芯片组的正六边形集簇式散热片。