專利名稱：用于大功率led燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子照明燈具，特別涉及一種節(jié)能高效長(zhǎng)壽大功率電子照明燈具。
背景技術(shù)：
LED (發(fā)光二極管)，是一種固體的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的 心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正 極，是整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片是由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體， 在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接 起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出 能量，這就是LED發(fā)光的原理，而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。主要特點(diǎn)LED燈顯示屏、交通訊號(hào)顯示光源的應(yīng)用LED燈具有抗震耐沖擊、光響 應(yīng)速度快、省電、可靠性高和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏。LED燈目前 直接目標(biāo)是LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢(shì)已從局部應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始發(fā)展。每 年可節(jié)約幾千億升原油的能源，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生。家用室內(nèi)照的 的LED產(chǎn)品越來(lái)受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈已悄悄地進(jìn)入家 庭！ LED被完全封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，比燈炮和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部 分，使得LED不易損壞。LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效 果及各種圖像。但隨著LED燈的功率增大，現(xiàn)有LED燈技術(shù)的散熱問(wèn)題得不到解決，半導(dǎo)體 器件不能維持正常工作，從而限制了大功率LED燈的發(fā)展。高頻無(wú)極燈是集最新電子節(jié)電技術(shù)與電光源技術(shù)于一體的高科技新型的光源，它 不用燈絲，采用磁場(chǎng)來(lái)激勵(lì)氣體放電、發(fā)光。高頻無(wú)極燈是由激勵(lì)電源、功率耦合器和燈泡 三部分組成，激勵(lì)源產(chǎn)生一個(gè)2MHz以上的電頻電流，它經(jīng)饋線送至功率耦合器。當(dāng)高頻電 流通過(guò)泡內(nèi)部放電空間的電子被電場(chǎng)加速，當(dāng)能量達(dá)到一定值時(shí)，與容器內(nèi)的氣體分子發(fā) 生碰撞，燈泡內(nèi)氣體雪崩電離形成等離子體。等離子體受激原子返回基態(tài)時(shí)，自發(fā)射出紫外 光，它激發(fā)燈泡壁上的熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。主要特點(diǎn)無(wú)極燈內(nèi)無(wú)電極，具有超長(zhǎng)的壽命。節(jié)能效果好。發(fā)光效率高。無(wú)閃 爍，有利于視力健康。啟動(dòng)和再啟動(dòng)性能優(yōu)越，可瞬時(shí)點(diǎn)亮。高顯色性，可應(yīng)用于各類場(chǎng)所。 尤其適合在照明可靠性要求較高，需要長(zhǎng)期照明而維修、更換燈具困難的場(chǎng)所使用。由上可知道，高頻無(wú)極燈需要一個(gè)高頻電磁場(chǎng)來(lái)激發(fā)等離子體，而高頻磁場(chǎng)是由 功率耦合器所產(chǎn)生，此外功率耦合器的功率轉(zhuǎn)化效率也直接決定了高頻無(wú)極燈的能效比， 因此功率耦合器的品質(zhì)是高頻無(wú)極燈的技術(shù)關(guān)鍵之一。功率耦合器本身是高頻振蕩回路的 電感器，既由導(dǎo)線繞在軟磁鐵氧體上所構(gòu)成。由此可知，功率耦合器的功率轉(zhuǎn)化效率主要受 到軟磁鐵氧體電磁特性的影響。當(dāng)前，國(guó)外一般采用3F4功率錳鋅鐵氧體應(yīng)用于制備高頻無(wú)極燈中的功率耦合 器，其電阻率通常較低，而由于高頻無(wú)極燈的工作頻率通常為2. 5 3MHZ這導(dǎo)致鐵氧體的渦流損耗急劇上升，從而極大的降低了燈具的效率。此外，由丁錳鋅鐵氧體的渦流損耗很 大，而渦流損耗主要轉(zhuǎn)化為熱量，這導(dǎo)致在工作過(guò)程中鐵氧體的溫度竟然能達(dá)到100" C以 上，從而使得功率錳鋅鐵氧體在組裝功率耦合器中就必需要進(jìn)行特殊的絕緣處理和骨架支 持，導(dǎo)致工藝較為復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本。同時(shí)自無(wú)極燈誕生以來(lái)，散熱問(wèn)題就一直伴隨著它，高頻無(wú)極燈隨著功率越來(lái)越 大，現(xiàn)有技術(shù)存在散熱問(wèn)題越來(lái)越突出，功率耦合器產(chǎn)生的大量熱量不能及時(shí)散發(fā)，導(dǎo)致磁 芯溫度超過(guò)居里溫度點(diǎn)而失效。目前典型的技術(shù)方案是耦合器磁芯和高溫線產(chǎn)生高頻磁 場(chǎng)，線圈產(chǎn)生的多余的熱能通過(guò)中間的銅制導(dǎo)熱棒或熱管傳導(dǎo)到鋁制底座外面。底座有兩 種功能一是保證燈泡和耦合器的連接；二是把多余的熱傳給散熱片或燈具。這樣的結(jié)構(gòu) 接觸熱阻大，空間狹小，熱通量小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前市場(chǎng)上做得最大的功率泡形185w，環(huán)形 210w，從而限制了 LED燈高頻無(wú)極燈的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶自動(dòng)控溫半導(dǎo)體制冷器的大功率LED燈。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)的一種用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自 動(dòng)控溫散熱裝置，它由溫控電路連接制冷器構(gòu)成。更進(jìn)一步的，溫控電路通過(guò)管帽插入安裝在制冷器的儲(chǔ)冷器金屬塊上。更進(jìn)一步的，制冷器通過(guò)導(dǎo)熱金屬棒與LED燈/無(wú)極燈連接。更進(jìn)一步的，導(dǎo)熱金屬棒為內(nèi)部分布有縱向毛細(xì)管的熱管。更進(jìn)一步的，溫控電路型號(hào)為AD590。本實(shí)用新型帶自動(dòng)控溫半導(dǎo)體制冷器的大功率LED燈具有如下特點(diǎn)(1)高效節(jié)能。在同等照度下，比白熾燈節(jié)能80%左右，比高壓鈉燈、金鹵燈節(jié)能 60%以上，比普通節(jié)能燈節(jié)能50%左右。(2)超長(zhǎng)壽命。燈具使用壽命超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)以上，大大降低了用戶更換和維護(hù)光
源等費(fèi)用。(3)綠色環(huán)保。優(yōu)良的光性能，高亮度，無(wú)熱度、無(wú)閃頻、無(wú)眩光，對(duì)視力無(wú)危害，高 顯色性，被照物體呈自然光彩，視覺(jué)效果好。(4)光衰小。使用3-5年亮度沒(méi)有明顯變化。(5)適用范圍廣。它匯集了眾多不同類型電光源的優(yōu)點(diǎn)，由于可制造大功率燈，因 此可以廣泛用于城市道路照明，室內(nèi)大范圍用光，太陽(yáng)能供電負(fù)載燈，特別適用于高危的換 燈困難用維護(hù)費(fèi)用昂貴的重要場(chǎng)所。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型電路示意圖。圖中LED燈/無(wú)極燈1、導(dǎo)熱金屬棒2、制冷器3、溫控電路4。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)用新型帶自動(dòng)控溫半導(dǎo)體制冷器的大功率LED燈，它由溫控電路 4連接制冷器3構(gòu)成，制冷器3通過(guò)導(dǎo)熱金屬棒2與LED燈/無(wú)極燈1連接，溫控電路4通 過(guò)管帽插入安裝在制冷器3的儲(chǔ)冷器金屬塊上。導(dǎo)熱金屬棒2為內(nèi)部分布有縱向毛細(xì)管的 熱管，熱管的導(dǎo)熱能力超過(guò)任何已有金屬棒的導(dǎo)熱能力，故熱管也被比喻為熱的超導(dǎo)體，且 其質(zhì)輕、無(wú)消耗能源的可動(dòng)件，又具較高的等溫特性，故可為傳熱的優(yōu)良構(gòu)件。本實(shí)用新型的溫控電路采用的是溫度傳感元件即線性度極好的AD590。AD590是 熱的線電流源兩端集成電路。由于芯片內(nèi)部采用溫敏三極管作感溫器件，并輔以差分對(duì)管 等線性化技術(shù)，因而其輸出電流大小與溫度成線性比例關(guān)系，基本特性為溫度每升高rc， 輸出電流就增大1策安。溫控器電路如圖2所示，因溫度變化引起AD590的電流變化，該電 流流以Rl、RP2與R2的產(chǎn)生的電壓降也隨之變化，即NE555的2，6腳電位V2，V6的大小與 溫度有關(guān)。RPl為溫度調(diào)節(jié)電位器，其滑臂電位V5決定了 NE555的觸發(fā)電位。RP2不溫差 調(diào)節(jié)電位器。通過(guò)調(diào)節(jié)RPl與RP2，使NE555的V5，V6，V2之間滿足一定關(guān)系(NE555的工 作特性，無(wú)須贅述)，V3輸出電平即可按設(shè)計(jì)要求發(fā)生改變，使繼電器JQX-4得以吸合或釋 放，從而啟閉制冷器工作電源，使溫度保持在預(yù)定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控。按圖中各元件數(shù) 值，制冷器溫度可在0-5°C內(nèi)調(diào)整，溫差值可為2-7°C (RPl向上調(diào)溫度升高，RP2向上調(diào)溫 差增大)。AD590 —般為T0-52型封裝，其外形與管腳排列如同常見(jiàn)的3DG6，三只腳依次為 正極，負(fù)極，接地或懸空，如圖2所示。安裝時(shí)，先在制冷器的儲(chǔ)冷器金屬塊上鉆一直徑5mm， 深6mm的小孔，并灌入少量導(dǎo)熱脂，再將AD590管帽塞入并固定即可。固體致冷劑可采用四 氯化碳、氯苯、氯仿等。
權(quán)利要求1.一種用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置，其特征在于它由溫控電路連 接制冷器構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置，其特征在于 溫控電路通過(guò)管帽插入安裝在制冷器的儲(chǔ)冷器金屬塊上。
3.如權(quán)利要求1所述的用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置，其特征在于 制冷器通過(guò)導(dǎo)熱金屬棒與LED燈/無(wú)極燈連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置，其特征在于 導(dǎo)熱金屬棒為內(nèi)部分布有縱向毛細(xì)管的熱管。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于大功率LED燈、無(wú)極燈的自動(dòng)控溫散熱裝置，其特征在 于溫控電路型號(hào)為AD590。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子照明燈具，特別涉及一種節(jié)能高效長(zhǎng)壽大功率電子照明燈具。它由溫控電路連接制冷器構(gòu)成，溫控電路通過(guò)管帽插入安裝在制冷器的儲(chǔ)冷器金屬塊上。本實(shí)用新型帶自動(dòng)控溫半導(dǎo)體制冷器的大功率LED燈具有如下特點(diǎn)高效節(jié)能、超長(zhǎng)壽命、綠色環(huán)保、光衰小、適用范圍廣。
文檔編號(hào)H01J61/52GK201916877SQ201020592359
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者謝國(guó)建, 謝鍔 申請(qǐng)人:劉衛(wèi)東