[实用新型]一种大功率的LED路灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种大功率的LED路灯，属于室外照明灯具。

背景技术

发光二极管(LED)具有低耗能、省电、寿命长、耐用等优点，因而被看好将取代传统照明光源成为未来照明光源。然而，随着功率增加，电流势必增大，因而LED所产生电热流之废热无法有效散出，导致LED寿命严重下降。LED发光效率会随着使用时间及次数而降低，而过高的接面温度则会加速LED发光效率衰减，故散热成LED等的软肋。

LED散热对于发光效率与使用寿命影响甚大，故散热装置的设计相当重要，衍生需要克服的问题也很多，甚至成为LED厂商间的决胜关键。

众所周知，LED的有效光辐射(发光亮度/和或辐射通量)严重受其结温影响。单颗LED封装通常被称为一级LED，而多颗LED芯片装配在同一个金属基板上的LED组件通常被称为二级LED。当二级LED对光要求很高时，结温对LED发光效率会产生影响的这个问题将更显得十分突出。

如何降低LED结温影响，也就是如何把结温扩散出去，是保证LED的有效光辐射即LED寿命的途径。也是LED业内研究的重要问题。

大功率LED路灯的芯片结温散热问题，一直是业内急需解决的问题，它影响到LED路灯的推广和发展。

我们都知道，热传递主要有三种方式：

第一传导：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。

热传导的基本公式为“Q＝K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。

第二对流：对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强制对流则更有效率和可指向性。

热对流的公式为“Q＝H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。

第三辐射：热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。一般的热辐射的热传导公式为“Q＝E×S×F×Δ(Ta-Tb)”。公式中Q代表热辐射所交换的能力，E是物体表面的热辐射系数。

在实际中，当物质为金属且表面光洁的情况下，热辐射系数比较小，而把金属表面进行处理后(比如着色)其表面热辐射系数值就会提升。因此热辐射系数、物体表面积的大小以及温度差之间都存在正比关系。

风量和风压，在散热片材质相同的情况下，风量是衡量风冷散热器散热能力的最重要的指标。显然，风量越大的散热器其散热能力也越高。这是因为空气的热容比率是一定的，更大的风量，也就是单位时间内更多的空气能带走更多的热量。当然，同样风量的情况下散热效果和风的流动方式有关。

没有足够的冷空气与散热片进行热交换，也会造成散热效果不好。一般铝质鳍片的散热片要求冷风的风压足够大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，使用安全、可靠，能降低使用成本，提高使用效率，延长使用寿命的大功率LED路灯。