專利名稱：一種led光源固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種LED光源固定裝置。
背景技術(shù)：
由于LED光源具有光效能轉(zhuǎn)化率高、發(fā)熱量低、壽命長、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點，越來越多的設(shè)備采用LED作為光源。然而，大功率的LED燈發(fā)熱量很大，必須有配套的散熱系統(tǒng)才可以正常工作。例如，LED光源用于汽車近/遠光燈的場合，多個LED光源的排布和散熱就成為一個難題。此外，直接將LED平面光源用于汽車近/遠光燈會使得汽車燈具的反光杯光學特性與該LED光源不符，導致光源通過燈具散射后達不到汽車用燈具的光線分布要求。如果將整套反光碗、燈具、前照燈總成根據(jù)LED光源特性重新設(shè)計制造，其成本驚人，例如新一代奧迪AS車型中所使用的LED近/遠光燈具，設(shè)計成本就超過I億美元。這種高昂的費用難以使LED這種更環(huán)保更高效壽命更長的新型光源應用到普通百姓的生活中。因此，如何提供一種散熱效果好、適用范圍廣的LED光源固定裝置是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種LED光源固定裝置。本實用新型采用以下技術(shù)方案是，設(shè)計一種LED光源固定裝置，包括:底座、固定在底座上的燈頭和與底座連接的冷卻裝置，所述的燈頭采用柱體結(jié)構(gòu)，柱體的前段表面設(shè)有至少一塊LED芯片，柱體的后段設(shè)有與底座連接的連接裝置。在一較佳實施例中，所述的燈頭采用四棱柱體結(jié)構(gòu)，每一個側(cè)邊覆蓋一層導熱絕緣層，四棱柱體的每個側(cè)邊設(shè)有前后排列的兩塊LED芯片，并在兩塊LED芯片連接處隆起形成前后兩個斜面，該斜面上設(shè)置有導熱模塊，導熱模塊的四周印刷有導熱電路，各導熱電路相互之間串聯(lián)，LED芯片焊接在導熱模塊上，所述導熱電路的兩級分別焊接在LED芯片底部的正負觸點上。本技術(shù)方案中的冷卻裝置可以有以下四種方案:—、圓柱狀翅片散熱器，翅片中心為一空心圓柱體，該圓柱體一側(cè)伸出與底座連接，圓柱狀翅片散熱器中心設(shè)置一風扇。二、半導體制冷裝置,其半導體制冷片端與底座相貼合,其散熱器端連接一風扇。三、循環(huán)水制冷裝置，底座底部嵌入在所述冷卻裝置的制冷箱內(nèi)，該制冷箱的進水口分別與制冷循環(huán)水的冷端和熱端連接。四、導管循環(huán)水冷裝置，所述燈頭的柱體結(jié)構(gòu)采用柱狀空心結(jié)構(gòu)，該柱體穿過底座并密封，一導管從底座密封面插入柱體并延伸至柱體的頂端，在導管與柱體內(nèi)壁之間形成一腔體，導管的頂部設(shè)有出水孔，腔體在靠近底座的下方設(shè)有一出水口。[0013]本實用新型技術(shù)方案中的燈頭柱體可以采用鋁材、銅材，或鐵材制作，燈頭柱體可以采用柱狀空心結(jié)構(gòu)、實心結(jié)構(gòu)，或空心注液結(jié)構(gòu)，燈頭與底座通過螺紋連接，或通過插口卡接。本實用新型提出的技術(shù)方案可以用于車燈、投影儀等其他燈具中。本實用新型對LED光源固定位置的設(shè)計、裝置的材料的選取、形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得LED光源，尤其是大功率LED光源可以通過固定在本裝置上，使鎢絲光源燈具或氙氣光源燈具等部分現(xiàn)有的燈具不需對燈具本身進行更換，只需更換本實用新型的裝置，即可直接實現(xiàn)如汽車近/遠光燈等照明系統(tǒng)使用LED照明。本實用新型通過LED芯片立體多面排布的辦法，解決現(xiàn)有LED光源發(fā)光的平面特性以及大功率LED光源發(fā)熱量大固定裝置無法在諸如汽車前照燈泡，投影儀燈泡，等等對光源反射有特殊要求，散熱空間有特殊要求的燈具上使用的問題。實現(xiàn)LED光源更廣泛的運用。通過本實用新型可拓寬LED光源的可使用范圍，也使得汽車前照燈設(shè)計，投影儀燈光設(shè)計等在未來設(shè)計中可以不需要重新設(shè)計燈具即可直接實現(xiàn)對LED光源的使用。

圖1是本實用新型一實施例的立體示意圖；圖2是圖1實施例中燈頭的分解示意圖；圖3是本實用新型的冷卻裝置的第一實施例示意圖；圖4是本實用新型的冷卻裝置的第二實施例示意圖；圖5是本實用新型的冷卻裝置的第三實施例示意圖；圖6是本實用新型的冷卻裝置的第四實施例示意圖；圖7是燈頭柱體空心結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是含后蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是含擋光板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是含溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對實用新型進行詳細的說明。圖1顯示本實用新型的一個實施例。該實施例中，LED光源固定裝置，包括:底座2、固定在底座上的燈頭I和與底座連接的冷卻裝置3。底座2可以采用現(xiàn)有的任意燈具的底座，如車燈底座，投影儀底座等。燈頭采用柱體結(jié)構(gòu)，其根據(jù)具體的應用場合可以設(shè)置不同的柱體結(jié)構(gòu)，例如其橫截面可以為圓形、四邊形、六邊形、三角形等。柱體的表面設(shè)有至少一塊LED芯片，該實施例設(shè)有8塊LED芯片。燈頭I和底座2采用螺紋連接。燈頭可以采用鋁材、銅材，或鐵材等導熱材料制作，主要作用是為LED光源提供固定支撐和及時將LED光源產(chǎn)生的熱量排出。在連接裝置4與底座2相連接的扣合區(qū)域之間可以采用導熱膏等高導熱材料填充，使LED光源散發(fā)的熱量可以更加高效地傳導給冷卻裝置，降低LED光源工作時的溫度。冷卻裝置3包括一圓柱狀翅片散熱器和風扇。翅片扇熱器的中心為一空心圓柱體，該圓柱體一側(cè)伸出與底座2連接，另一側(cè)安裝風扇。如圖2所示，燈頭I采用四棱柱體結(jié)構(gòu)，每一個側(cè)邊覆蓋一層導熱絕緣層4，四棱柱體的每個側(cè)邊設(shè)有前后排列的兩塊LED芯片6，并在兩塊LED芯片連接處隆起形成前后兩個斜面，該斜面上設(shè)置有導熱模塊7，導熱模塊既可以金屬塊也可以采用焊錫等材料，導熱模塊的四周印刷有導熱電路5，各導熱電路相互之間串聯(lián)，導熱電路5主要用于給LED燈供電。LED芯片6焊接在導熱模塊7上，導熱電路5的兩級分別焊接在LED芯片6底部的正負觸點上，并通過供電設(shè)備為導熱電路5提供電源，來驅(qū)動CREE XML U2 LED芯片工作。本實用新型所采用的芯片數(shù)量可以根據(jù)實際需要設(shè)置，例如4塊、12塊等。為任意的LED芯片，在本實施例中，每個側(cè)邊采用兩塊CREE XML U2大功率LED芯片，一共8塊。導熱模塊7 —面通過回爐焊等焊接形式焊接在燈頭的柱體上，另一面焊接至CREE XML U2LED芯片6底部中央的導熱金屬底座上(圖中未標出)，使CREE XML U2LED芯片6在工作時其熱量可以迅速通過芯片自身底部的導熱金屬底座傳遞至導熱模塊7，再通過導熱絕緣層4傳遞到導熱柱體上，導熱柱體再將熱量傳遞到與底座2相連接的冷卻裝置3上。冷卻裝置的結(jié)構(gòu)根據(jù)實際需要可以有多種實現(xiàn)方式，除了圖1所示的翅片式扇熱器外，還可以用水冷系統(tǒng)、半導體制冷片等其他方式。如圖3所示，本實用新型的冷卻裝置的第一實施例中，冷卻裝置3采用一圓柱狀翅片散熱器8，翅片中心為一空心圓柱體，該圓柱體一側(cè)伸出與底座2米用螺紋連接,另一側(cè)連接一風扇9,該風扇設(shè)置在翅片扇熱器中心部位。熱量通過燈頭I和底座2傳導過來，并通過圓柱狀翅片散熱器和風扇冷卻。冷卻裝置3和底座2的連接頁可以采用插口卡接等其他方式連接。如圖4所示，在本實用新型的冷卻裝置的第二實施例中，冷卻裝置3采用一半導體制冷裝置進行冷卻。半導體制冷芯片的半導體制冷片10與底座2緊密貼合，散熱器11連接一風扇12。LED光源工作時的熱量可以迅速地傳導到半導體芯片的散熱器上，并且通過風扇12冷卻。如圖5所示，在本實用新型的冷卻裝置的第三實施例中，冷卻裝置3采用一循環(huán)水制冷裝置進行冷卻。底座2的底部嵌入在所述冷卻裝置的制冷箱13內(nèi)，該制冷箱的進水口分別與制冷循環(huán)水的冷端和熱端連接，冷端和熱端之間串聯(lián)著水箱和水泵。通過制冷循環(huán)機組將LED光源產(chǎn)生的熱量消散。如圖6所示，在本實用新型的冷卻裝置的第四實施例中，冷卻裝置3采用導管循環(huán)水冷結(jié)構(gòu)。燈頭I的柱體結(jié)構(gòu)采用柱狀空心結(jié)構(gòu)，該柱體穿過底座并密封，一導管16從底座密封面插入柱體并延伸至柱體的頂端，在導管與柱體內(nèi)壁之間形成一腔體18。導管16的頂部設(shè)有出水孔19，腔體18在靠近底座2的下方設(shè)有一出水口 17。工作時，導管16的入口與冷卻水連接，冷卻水進入導管后，經(jīng)導管頂部設(shè)置的出水孔19進入腔體18，然后從出水口 17排出，將熱量帶走。燈頭I的柱體結(jié)構(gòu)可以采用柱狀實心結(jié)構(gòu)或空心結(jié)構(gòu)。圖7為柱狀空心結(jié)構(gòu)，柱體內(nèi)部注滿導熱液，通過導熱液的流動來加強熱傳導效果。如圖8所示，底座2和冷卻裝置3之間還可以安裝一蓋板20，蓋板采用一些金屬材料作輔助，增強其本身的硬度。其作用是一是防水防塵，蓋板可以有效地保護燈罩內(nèi)部；二是將燈頭與冷卻裝置相隔離，避免熱量再次返回燈罩內(nèi)部；第三，由于燈頭采用了導熱金屬等材料比較重，而且冷卻裝置也比較笨重，蓋板可以起到輔助支撐的作用。如圖9所示，燈頭I和底座2之間可以采用插口卡接的方式連接。燈頭頂部還可設(shè)置一支撐柱21，支撐柱的頂端再安裝擋光板22，以滿足不同的光線需要。由于實際應用中，直射的光線不好控制，其他的光線可以通過反射來控制發(fā)光路線，所以很多燈頭都需要屏蔽掉直射的光線，比如該裝置可以應用在車輛的近遠光燈中。底座2上還可以設(shè)有溫度傳感器，用于檢測LED燈的工作溫度。如圖10所示，溫度傳感器23從底座2的底部延伸出來，緊貼著燈頭柱體，溫度傳感器的探頭位于兩側(cè)LED燈芯之間，以便于及時檢測LED燈工作時候的溫度，相應的電路接收到溫度傳感器的信號后，對LED燈光以及制冷裝置進行調(diào)節(jié)，使LED燈不至于溫度過高而引發(fā)報廢和危險，當LED燈溫度較低時制冷裝置也可以適當調(diào)節(jié)工作頻率，節(jié)約能源。以上的技術(shù)方案所涉及的LED光源固定裝置可以應用在車燈、投影儀等燈具中。上述實施例僅用于說明本實用新型的具體實施方式
。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和變化，這些變形和變化都應屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種LED光源固定裝置，其特征在于，包括:底座(2)、固定在底座上的燈頭(I)和與底座連接的冷卻裝置(3)，所述的燈頭采用柱體結(jié)構(gòu)，柱體的前段表面設(shè)有至少一塊LED芯片，柱體的后段設(shè)有與底座連接的連接裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的燈頭(I)采用四棱柱體結(jié)構(gòu)，每一個側(cè)邊覆蓋一層導熱絕緣層(4)，四棱柱體的每個側(cè)邊設(shè)有前后排列的兩塊LED芯片(6)，并在兩塊LED芯片連接處隆起形成前后兩個斜面，該斜面上設(shè)置有導熱模塊(7)，導熱模塊的四周印刷有導熱電路(5)，各導熱電路(5)相互之間串聯(lián)，LED芯片(6)焊接在導熱模塊(7)上，所述導熱電路(5)的兩級分別焊接在LED芯片(6)底部的正負觸點上。
3.如權(quán)利要求2所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的燈頭的柱體采用鋁材、銅材，或鐵材制作。
4.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的燈頭采用柱狀空心結(jié)構(gòu)、實心結(jié)構(gòu)，或空心注液結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置(3)為一圓柱狀翅片散熱器(8)，翅片中心為一空心圓柱體，該圓柱體一側(cè)伸出與底座(2)連接，圓柱狀翅片散熱器中心設(shè)置一風扇(9)。
6.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置(3)為一半導體制冷裝置，其半導體制冷片(10)端與底座相貼合，其散熱器(11)端連接一風扇(12)。
7.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置(3)為一循環(huán)水制冷裝置，所述底座底部嵌入在所述冷卻裝置的制冷箱(13)內(nèi)，該制冷箱的進水口分別與制冷循環(huán)水的冷端和熱端連接。
8.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置(3)為一導管循環(huán)水冷裝置，所述燈頭(I)的柱體結(jié)構(gòu)采用柱狀空心結(jié)構(gòu)，該柱體穿過底座(2)并密封，一導管(16)從底座密封面插入柱體并延伸至柱體的頂端,在導管與柱體內(nèi)壁之間形成一腔體(18)，導管(16)的頂部設(shè)有出水孔(19)，腔體18在靠近底座(2)的下方設(shè)有一出水口(17)。
9.如權(quán)利要求1所述的LED光源固定裝置，其特征在于:所述的底座(I)和冷卻裝置(3)之間設(shè)有一蓋板(20)。
10.一種利用權(quán)利要求1-9中任一項所述的LED光源固定裝置的車燈。
專利摘要本實用新型公開了一種LED光源固定裝置，該裝置設(shè)有底座、固定在底座上的燈頭，以及與底座連接的冷卻裝置，燈頭采用柱體結(jié)構(gòu)，柱體的前段表面設(shè)有至少一塊LED芯片，后段設(shè)有與底座連接的連接裝置。本實用新型可以有效解決LED燈工作溫度的限制，以及多個LED光源同時使用時固定裝置的限制，并且改善了大功率LED光源發(fā)熱量大等問題，擴寬了LED燈的應用范圍。
文檔編號F21V21/00GK202955660SQ20122045433
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者張欣 申請人:張欣