專(zhuān)利名稱(chēng)：采用半導(dǎo)體制冷器降溫的led光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體照明應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種LED光源散熱技術(shù)，具體是一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著大功率LED照明燈具普及推廣，各式各樣的LED照明燈具的散熱裝置也隨之出現(xiàn)。目前，最常見(jiàn)的散熱裝置是鋁基散熱、這種散熱是直接將鋁基面與LED光源通過(guò)導(dǎo)熱硅脂接觸，LED光源工作所產(chǎn)生的熱量被傳導(dǎo)到鋁基散熱件上，然后鋁基散熱件的散熱片與空氣傳遞對(duì)流，從而達(dá)到散熱功能；另外一種散熱裝置是銅基熱管散熱，原理也是LED光源與銅基熱管用導(dǎo)熱硅脂接觸，LED光源工作產(chǎn)生的熱量被熱管中的制冷劑傳遞到與熱管連接的鰭片上，通過(guò)空氣對(duì)流，將熱量散發(fā)。這兩種散熱裝置的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)都比較笨重，散熱體積較大、重量重，主要散熱方式為被動(dòng)傳導(dǎo)散熱。散熱效率低，散熱效果差，越是 大功率的LED光源，其散熱裝置體積重量越大，散熱效果也不佳，直接影響LED光源的壽命。半導(dǎo)體制冷器4(TEC制冷器,也叫熱電制冷器)是一種利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)進(jìn)行放熱、制冷的裝置。如圖2所示，半導(dǎo)體制冷器4包括吸熱端絕緣陶瓷片8和放熱端絕緣陶瓷片9 (即圖2中的上絕緣陶瓷片和下絕緣陶瓷片)，吸熱、放熱端絕緣陶瓷片8、9之間設(shè)有若干相互交替排列設(shè)置的P型半導(dǎo)體6和N型半導(dǎo)體7，P型半導(dǎo)體6和N型半導(dǎo)體7通過(guò)金屬導(dǎo)體10依次逐個(gè)首尾相接的串聯(lián)在一起，最后在串聯(lián)設(shè)置的P型半導(dǎo)體6和N型半導(dǎo)體7的整體兩端通電后，在半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體10相連的上端就會(huì)形成帕爾帖冷效應(yīng)，在半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體10相連的下端就會(huì)形成帕爾帖熱效應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有LED光源的散熱裝置為被動(dòng)式散熱，存在重量重、體積大、散熱效率低下等問(wèn)題，而提供一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組。半導(dǎo)體制冷器散熱技術(shù)是一種主動(dòng)散熱模式，半導(dǎo)體制冷器可以直接對(duì)LED光源進(jìn)行制冷降溫，能有效確保LED光源工作的節(jié)點(diǎn)溫度，提高散熱效率，并可大大減輕LED光源模組的重量，從而大大減輕LED燈具的重量，增加LED光源壽命，降低維護(hù)成本。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組，包括LED光源、導(dǎo)熱銅基片，導(dǎo)熱銅基片設(shè)于LED光源底部，導(dǎo)熱銅基片上表面與LED光源底面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜粘結(jié)固定，此夕卜，還包括半導(dǎo)體制冷器和驅(qū)動(dòng)電源，半導(dǎo)體制冷器設(shè)于導(dǎo)熱銅基片下方，半導(dǎo)體制冷器的吸熱端絕緣陶瓷片上表面與導(dǎo)熱銅基片下表面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜粘結(jié)固定，驅(qū)動(dòng)電源連接于半導(dǎo)體制冷器中串聯(lián)設(shè)置的P、N型半導(dǎo)體整體的兩端。所述的半導(dǎo)體制冷器(TEC制冷器，也叫熱電制冷器)為現(xiàn)有公知技術(shù)，其包括上、下絕緣陶瓷片，上、下絕緣陶瓷片之間設(shè)有若干相互交替排列設(shè)置的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體通過(guò)金屬導(dǎo)體依次逐個(gè)首尾相接的串聯(lián)在一起，并最后與直流電源連接相通。半導(dǎo)體制冷器主要原理是基于帕爾貼效應(yīng)當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，放熱或吸熱由電流的大小來(lái)定。當(dāng)半導(dǎo)體制冷器的直流電源接通后，就會(huì)有電流通過(guò)PN結(jié)，這樣就會(huì)在半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體相連的上端形成帕爾帖冷效應(yīng)(即上絕緣陶瓷片一端)，下端形成帕爾帖熱效應(yīng)(即下絕緣陶瓷片一端)，故將上絕緣陶瓷片一端與銅基導(dǎo)熱片接觸可有效吸收LED光源工作時(shí)放出的熱量，以達(dá)到對(duì)LED光源制冷的目的。進(jìn)一步地，LED光源也連接在驅(qū)動(dòng)電源上。LED光源的工作電源除了可以使用外部電源外，還可以使用本實(shí)用新型中的驅(qū)動(dòng)電源，這樣會(huì)令本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、使用更方便。LED光源組件可選用市場(chǎng)上流通的各種光源組件，通過(guò)光源芯片的串并聯(lián)組合而成各種功率的LED光源。所述的導(dǎo)熱銅基片是采用優(yōu)質(zhì)銅材質(zhì)制成的光滑銅片，導(dǎo)熱銅基片主要作用是快 速將LED光源工作時(shí)發(fā)出的熱量傳導(dǎo)出來(lái)。導(dǎo)熱貼膜是LED光源組件和導(dǎo)熱銅基片的接觸膜，能加快熱量的傳導(dǎo)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)新穎巧妙，電路簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，主動(dòng)式降溫設(shè)計(jì)，極大地提高了散熱效率，從而能夠有效控制LED光源工作的節(jié)點(diǎn)溫度，提高LED光源工作的可靠性。可廣泛應(yīng)用在LED道路照明燈具、LED工廠作業(yè)燈等大型燈具產(chǎn)品上。具有很高的應(yīng)用推廣價(jià)值。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為半導(dǎo)體制冷器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-LED光源、2-導(dǎo)熱銅基片、3_導(dǎo)熱貼膜、4_半導(dǎo)體制冷器、5_驅(qū)動(dòng)電源、6-P型半導(dǎo)體、7- N型半導(dǎo)體、8-吸熱端絕緣陶瓷片、9-放熱端絕緣陶瓷片、10-金屬導(dǎo)體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述如圖I所示，一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組，包括LED光源I、導(dǎo)熱銅基片2，導(dǎo)熱銅基片2設(shè)于LED光源I底部，導(dǎo)熱銅基片2上表面與LED光源I底面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜3粘結(jié)固定，此外，還包括半導(dǎo)體制冷器4和驅(qū)動(dòng)電源5，半導(dǎo)體制冷器4設(shè)于導(dǎo)熱銅基片2下方，半導(dǎo)體制冷器4的吸熱端絕緣陶瓷片8上表面與導(dǎo)熱銅基片2下表面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜3粘結(jié)固定，驅(qū)動(dòng)電源5連接于半導(dǎo)體制冷器4中串聯(lián)設(shè)置的P、N型半導(dǎo)體6、7整體的兩端，同時(shí)LED光源I也連接在驅(qū)動(dòng)電源5上。
權(quán)利要求1.一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組，包括LED光源(I )、導(dǎo)熱銅基片(2)，導(dǎo)熱銅基片(2 )設(shè)于LED光源(I)底部，導(dǎo)熱銅基片(2 )上表面與LED光源(I)底面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜(3)粘結(jié)固定，其特征在于還包括半導(dǎo)體制冷器(4)和驅(qū)動(dòng)電源(5)，半導(dǎo)體制冷器(4)設(shè)于導(dǎo)熱銅基片(2)下方，半導(dǎo)體制冷器(4)的吸熱端絕緣陶瓷片(8)上表面與導(dǎo)熱銅基片(2)下表面之間通過(guò)導(dǎo)熱貼膜(3)粘結(jié)固定，驅(qū)動(dòng)電源(5)連接于半導(dǎo)體制冷器(4)中串聯(lián)設(shè)置的P、N型半導(dǎo)體(6、7)整體的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組，其特征在于LED光源(I)也連接在驅(qū)動(dòng)電源(5 )上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種采用半導(dǎo)體制冷器降溫的LED光源模組，解決了現(xiàn)有LED光源的散熱裝置為被動(dòng)式散熱，存在重量重、體積大、散熱效率低下等問(wèn)題。本實(shí)用新型包括LED光源和半導(dǎo)體制冷器，LED光源底部通過(guò)導(dǎo)熱貼膜粘結(jié)固定有導(dǎo)熱銅基片，半導(dǎo)體制冷器通過(guò)導(dǎo)熱貼膜粘結(jié)固定在導(dǎo)熱銅基片底面上，半導(dǎo)體制冷器兩端還連接有驅(qū)動(dòng)電源。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)新穎巧妙，電路簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，主動(dòng)式降溫設(shè)計(jì)，極大地提高了散熱效率，從而能夠有效控制LED光源工作的節(jié)點(diǎn)溫度，提高LED光源工作的可靠性。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202521346SQ20122017606
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者張海峰, 梁福明, 王丁紅, 韓俊青 申請(qǐng)人:山西吉天利半導(dǎo)體照明有限公司