專利名稱：一種大功率led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以LED為光源的照明設(shè)備，特別是一種大功率LED路燈。
背景技術(shù)：
目前能見到的所有使用中的LED路燈芯片的散熱都是立足于傳統(tǒng)的傳熱機(jī)制和相應(yīng)的傳熱技術(shù)。在其全部傳熱路徑上各種改良傳熱技術(shù)的努力(包括使用熱管、翅片、采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的芯片基底材料等)仍很難突破芯片散熱的瓶頸。尤其對于大功率LED，問題更為突出，從而導(dǎo)致LED路燈的光衰較高，影響了 LED路燈的推廣使用。LED路燈存在的三大嚴(yán)重缺陷可歸結(jié)為綜合散熱效果欠佳；重量大；可靠性差。 以上問題具體闡釋如下芯片基底面積很小，使芯片向外導(dǎo)出熱十分困難。它成為大功率LED芯片傳熱的瓶頸。不良散熱效果導(dǎo)致LED路燈的光衰較大。為增強(qiáng)LED路燈散熱效果，普遍利用鋁翅片或鑄鋁構(gòu)件，或在燈體內(nèi)附加熱管和均溫板等強(qiáng)化傳熱器件。因而整個燈體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳熱界面多，熱阻較大，向外散熱不暢，并使燈體外形設(shè)計受限，燈體重量增大。LED路燈所用穩(wěn)壓電源及低壓電子線路中含有多個易損電子元件，如電解電容等。穩(wěn)壓電源通過的電流大，發(fā)熱量大，故障率高，難以防止滅燈的突發(fā)可能。電源和芯片緊貼金屬殼體，易遭雷擊和高壓漏電損壞，因而成為影響LED路燈工作可靠性和穩(wěn)定性的危險因素。路燈的工作壽命短。LED路燈所用的穩(wěn)壓電源更加加大了燈體重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大功率LED路燈，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題。本發(fā)明以高效傳熱為核心技術(shù)，并由此帶動光源和供電電路作出相應(yīng)的匹配設(shè)計。與一般LED路燈相比，本發(fā)明大幅度降低了燈體重量，大幅度提高了照明裝置的可靠性和穩(wěn)定性，拓展了外形設(shè)計的自由度。特殊的光、熱、電一體化整體設(shè)計也大大降低燈具的光衰和能耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種大功率LED路燈，它由電氣部分、傳熱部分、光學(xué)部分和支撐防護(hù)部分組成所述的電氣部分包括電源，LED芯片和熱電隔離器件；所述的傳熱部分包括內(nèi)部含有散熱槽道的散熱基板，內(nèi)部同樣含有散熱槽道的鋁散熱體，細(xì)管和熱電隔離器件；其中散熱基板內(nèi)的散熱槽道和鋁散熱體內(nèi)的散熱槽道通過細(xì)管連通后構(gòu)成散熱回路；該散熱回路中灌裝有傳熱工質(zhì)；所述的光學(xué)部分依光路由LED芯片上的LED晶粒，芯片硅膠，熒光粉和透鏡構(gòu)成；所述的支撐防護(hù)部分由塑料罩，網(wǎng)罩和緊固件構(gòu)成；鋁散熱體安裝在塑料罩內(nèi)；網(wǎng)罩安裝在塑料罩的開口處；夾具將透鏡固定在散熱基板上；在鋁散熱體和網(wǎng)罩之間較大的安裝空間內(nèi)分別設(shè)置有散熱基板，電源和LED芯片；LED芯片緊貼散熱基板并位于靠近網(wǎng)罩的一側(cè)；電源位于靠近鋁散熱體的一側(cè)。
所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的散熱基板內(nèi)部的散熱槽道和鋁散熱體內(nèi)部的散熱槽道都是利用吹脹工藝在鋁材上制作形成的，該鋁散熱體上還開了若干通風(fēng)的孔或百葉窗式的翼孔。所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的塑料罩上開有數(shù)排小孔和縫口。所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的LED芯片是一種由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、聞電壓LED芯片；每串晶粒連接一個斷串保護(hù)器件。所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的LED芯片上設(shè)有溫度與亮度傳感器件，它們與電源的控制端口銜接后，實現(xiàn)光源的溫度和亮度控制，進(jìn)而可調(diào)節(jié)光源發(fā)光功率。

所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的斷串保護(hù)器件為壓敏電阻。所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、高電壓LED芯片是由N顆LED晶粒串聯(lián)形成多組，每組有相同數(shù)量LED晶粒，組間用一壓敏電阻并連。


圖I是本發(fā)明大功率LED路燈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-塑料罩，2-鋁散熱體，3-散熱基板，4-電源，5-細(xì)管，6-熱電隔離器件，7-光源(LED芯片)，8-夾具，9-透鏡，10-網(wǎng)罩，11-緊固件。圖2是本發(fā)明中散熱基板的背面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中3_散熱基板，31-散熱槽道。圖3是本發(fā)明中鋁散熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中2_鋁散熱體，21-散熱槽道。圖4是本發(fā)明中光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中3_散熱基板，7-LED芯片，9-透鏡，72-硅膠，73-熒光粉，71-晶粒。圖5是本發(fā)明電源電路結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施例方式請參閱圖1-5，它們是本發(fā)明(一種大功率LED路燈)某較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示該產(chǎn)品主要由電氣部分，傳熱部分，光學(xué)部分和支撐防護(hù)部分組成。以下對各部分做進(jìn)一步詳細(xì)介紹。所述的電氣部分由電源4，光源(LED芯片)7，熱電隔離器件6構(gòu)成。電氣部分的工作流程為220V的市電接入電源4后變成245V的直流電輸出，并接入光源(LED芯片)7，點(diǎn)亮路燈。在電源電路中，設(shè)計了溫度反饋和亮度反饋到電源裝置，可實現(xiàn)自動溫度控制和亮度控制。本發(fā)明的光源(LED芯片)7是一種由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、高電壓LED芯片。每串晶粒連接一個斷串保護(hù)器件。本發(fā)明的光源裝置內(nèi)還設(shè)計了溫度與亮度傳感器件，它們與電源的控制端口銜接后，實現(xiàn)光源的溫度和亮度控制，進(jìn)而可調(diào)節(jié)光源的發(fā)光功率。所述的斷串保護(hù)器件為壓敏電阻。所述的由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、高電壓LED芯片是由N顆LED晶粒串聯(lián)形成多組，每組具有相同數(shù)量LED晶粒，組間用一壓敏電阻并連。圖5所示為本發(fā)明中電源4的電路結(jié)構(gòu)，S卩，為光源提供電能的供電電路。這種電路具有自動亮度控制、溫度控制以及功率控制功能，可確保LED路燈在任何情況下都能在按要求預(yù)先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)工作，并確保路面達(dá)到規(guī)定的照度。本發(fā)明中的熱電隔離器件6的作用在于，光源發(fā)出的熱經(jīng)由此結(jié)構(gòu)可高效傳導(dǎo)到散熱體，但又能確保此結(jié)構(gòu)與光源組件內(nèi)電路是絕緣的——能達(dá)到萬伏以上高壓的絕緣效果，從而對LED光源構(gòu)成有效的抗雷擊或高壓漏電保護(hù)。這種結(jié)構(gòu)可以是一種導(dǎo)管，也可以是與散熱板做成一體的內(nèi)通道。本發(fā)明的熱電隔離功能也可以通過散熱體與注塑外罩的絕緣裝置實現(xiàn)。所述的傳熱部分包括內(nèi)部設(shè)有散熱槽道31的散熱基板3 (圖2)，內(nèi)部同樣設(shè)有 散熱槽道21的鋁散熱體2(圖3)，細(xì)管5和熱電隔離器件6。其中散熱基板3的散熱槽道31和鋁散熱體2的散熱槽道21通過細(xì)管5連通構(gòu)成散熱回路。該散熱回路中灌裝有傳熱工質(zhì)。所述的熱電隔離器件6為可選器件，光源發(fā)出的熱經(jīng)由此結(jié)構(gòu)可高效傳導(dǎo)到散熱體。但此結(jié)構(gòu)與光源組件內(nèi)電路是絕緣的一能達(dá)到萬伏以上高壓的絕緣效果，從而對LED光源構(gòu)成有效的抗雷擊或高壓漏電保護(hù)。這種結(jié)構(gòu)可以是一種導(dǎo)管，也可以是與散熱板做成一體的內(nèi)通道。傳熱部分的工作流程為由光源(LED芯片)7發(fā)出的熱先進(jìn)入散熱基板3，再隨散熱回路中工質(zhì)先后進(jìn)入傳熱管道(熱電隔離器件6)和鋁散熱體2。最后，熱通過對流方式散入大氣中。本發(fā)明中，散熱基板3內(nèi)的散熱槽道31和鋁散熱體2內(nèi)的散熱槽道21是利用吹脹工藝在鋁材上制作形成的。所述的光學(xué)部分依光路由光源(LED芯片)7上的LED晶粒71，芯片硅膠72，熒光粉73和透鏡9構(gòu)成。光學(xué)部分的工作流程為由LED晶粒71發(fā)出的藍(lán)光，經(jīng)過硅膠72和熒光粉73變成接近白光的日光，再經(jīng)過透鏡9投射到規(guī)定范圍的路面。二次光學(xué)處理透鏡可有效改善照度控制，簡化光學(xué)處理結(jié)構(gòu)。所述的支撐防護(hù)部分由塑料罩1，網(wǎng)罩10和緊固件11構(gòu)成。本發(fā)明產(chǎn)品的總體安裝結(jié)構(gòu)和部件位置關(guān)系(參閱圖I)分別敘述如下鋁散熱體2安裝在塑料罩I內(nèi)。網(wǎng)罩10安裝在塑料罩I的開口處。夾具8將透鏡9固定在散熱基板3上。在鋁散熱體2和網(wǎng)罩10之間較大的安裝空間內(nèi)分別設(shè)置有散熱基板3，電源4和光源(芯片)7。光源(芯片)7緊貼散熱基板3并位于靠近網(wǎng)罩10—側(cè)。電源4位于靠近鋁散熱體2的一側(cè)。散熱基板3內(nèi)的散熱槽道31和鋁散熱體2內(nèi)的散熱槽道21通過細(xì)管5連通構(gòu)成散熱回路。在細(xì)管兩端安裝熱電隔離器件6。由上述說明可見，本發(fā)明是一種全封閉燈頭封裝結(jié)構(gòu)。它可做到完全防水、防塵、防蟲。整個燈體在其上部和下部分別用輕型、通透形狀的高強(qiáng)度塑料外罩和鋁質(zhì)或塑料網(wǎng)罩覆蓋。塑料外罩上開有數(shù)排小孔和縫口。在保證充分散熱的條件下，這個結(jié)構(gòu)既增添了路燈外形的美觀，又可防止因鳥糞、灰塵等進(jìn)入燈體影響散熱體的散熱效果。本發(fā)明的有益效果是I.獨(dú)特的散熱系統(tǒng)設(shè)計確保有效導(dǎo)出芯片發(fā)熱并向環(huán)境散熱，從而使LED芯片可在其要求的合適環(huán)境溫度范圍內(nèi)長期工作，大大降低LED路燈的光衰，延長其工作壽命。2.獨(dú)特的供電電路設(shè)計確保LED路燈在各種不利甚至惡劣條件下仍可持續(xù)有效工作，從而大大提升了 LED路燈照明的可靠性和穩(wěn)定性。3.由于去掉了鋁塊或翅片作為散熱主體，又去掉了笨重的穩(wěn)壓電源，LED路燈的重量大幅度減輕。

以上所述僅為本發(fā)明的實施實例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍，即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的任何等效變化與修飾，都應(yīng)視為本發(fā)明的專利技術(shù)范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種大功率LED路燈，它由電氣部分、傳熱部分、光學(xué)部分和支撐防護(hù)部分組成所述的電氣部分包括電源(4)，LED芯片(7)和熱電隔離器件(6);所述的傳熱部分包括內(nèi)部含有散熱槽道(31)的散熱基板(3)，內(nèi)部同樣含有散熱槽道(21)的鋁散熱體(2)，細(xì)管(5)和熱電隔離器件(6);其中散熱基板(3)內(nèi)的散熱槽道(31)和鋁散熱體(2)內(nèi)的散熱槽道(21)通過細(xì)管(5)連通后構(gòu)成散熱回路；該散熱回路中灌裝有傳熱エ質(zhì)；所述的光學(xué)部分依光路由LED芯片(7 )上的LED晶粒(71)，芯片硅膠(72 )，熒光粉(73 )和透鏡(9 )構(gòu)成；所述的支撐防護(hù)部分由塑料罩(1)，網(wǎng)罩(10)和緊固件(11)構(gòu)成；鋁散熱體(2)安裝在塑料罩(I)內(nèi)；網(wǎng)罩(10)安裝在塑料罩(I)的開ロ處；夾具(8)將透鏡(9)固定在散熱基板(3)上；在鋁散熱體(2)和網(wǎng)罩(10)之間較大的安裝空間內(nèi)分別設(shè)置有散熱基板(3)，電源(4)和LED芯片(7) ;LED芯片(7)緊貼散熱基板(3)并位于靠近網(wǎng)罩(10)的一側(cè)；電源(4)位于靠近招散熱體(2)的ー側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的散熱基板(3)內(nèi)部的散熱槽道(31)和鋁散熱體(2)內(nèi)部的散熱槽道(21)都是利用吹脹エ藝在鋁材上制作形成的，該鋁散熱體(2)上還開了若干通風(fēng)的孔或百葉窗式的翼孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的塑料罩(I)上開有數(shù)排小孔和縫ロ。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的LED芯片(7)是ー種由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、高電壓LED芯片；每串晶粒連接一個斷串保護(hù)器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的LED芯片(7)上設(shè)有溫度與亮度傳感器件，它們與電源的控制端ロ銜接后，實現(xiàn)光源的溫度和亮度控制，進(jìn)而可調(diào)節(jié)光源發(fā)光功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的斷串保護(hù)器件為壓敏電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大功率LED路燈，其特征在于所述的由多串LED晶粒組成的單顆、大功率、高電壓LED芯片是由N顆LED晶粒串聯(lián)形成多組，每組有相同數(shù)量LED晶粒，組間用一壓敏電阻并連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率LED路燈。它由電氣部分、傳熱部分、光學(xué)部分和支撐防護(hù)部分組成電氣部分包括電源，LED芯片和熱電隔離器件；傳熱部分包括內(nèi)部設(shè)有散熱槽道的散熱基板，內(nèi)部同樣設(shè)有散熱槽道的鋁散熱體，細(xì)管和熱電隔離器件；其中，散熱基板內(nèi)的散熱槽道和鋁散熱體內(nèi)的散熱槽道經(jīng)細(xì)管連通后構(gòu)成散熱回路，在散熱回路中灌裝有傳熱工質(zhì)；光學(xué)部分依光路由LED芯片上的LED晶粒，芯片硅膠，熒光粉和透鏡構(gòu)成；支撐防護(hù)部分由塑料罩，網(wǎng)罩和緊固件構(gòu)成。鋁散熱體安裝在塑料罩內(nèi)。網(wǎng)罩安裝在塑料罩的開口處。夾具將透鏡固定在散熱基板上。在鋁散熱體和網(wǎng)罩之間較大的安裝空間內(nèi)分別設(shè)置有散熱基板，電源和LED芯片。LED芯片緊貼散熱基板并位于靠近網(wǎng)罩一側(cè)。電源位于靠近鋁散熱體的一側(cè)。本發(fā)明以高效傳熱為核心技術(shù)，并由此帶動光源和供電電路作出相應(yīng)的匹配設(shè)計。
文檔編號F21W131/103GK102767767SQ201210277730
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者李居強(qiáng) 申請人:浙江嘉熙光電設(shè)備制造有限公司