專利名稱:一種具有高效散熱的集成大功率cob照明控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種日常照明用品,具體地說(shuō)是一種具有高效散熱的集成大功率COB照明控制器。
背景技術(shù):
集成大功率COB照明組件越來(lái)越得到市場(chǎng)的認(rèn)可,然后由于散熱方式處理不當(dāng),導(dǎo)致COB發(fā)光模組的核心COB照明組件控制器壽命大大滿足不了半導(dǎo)體照明長(zhǎng)壽命的要求。而傳統(tǒng)采用的散熱方式通常是通過(guò)鋁作為散熱器再通過(guò)灌封普通的導(dǎo)熱硅脂將熱流導(dǎo)出。由于半導(dǎo)體器件的熱源不斷產(chǎn)出,而熱傳導(dǎo)功能卻不能及時(shí)將熱源導(dǎo)出,導(dǎo)致控制器里的電子元器件溫度不斷升高??刂破骼锏拈_(kāi)關(guān)管一直工作在高頻狀態(tài),這也是電磁輻射的源頭,其頻率高達(dá)幾百KHZ,使其產(chǎn)生的熱量大大增加,而通過(guò)采用吸波散熱材料,能大大吸收電磁波降低發(fā)熱量,同時(shí)迅速將熱量傳導(dǎo)到控制器外殼。這樣就保證了控制器核心部件結(jié)溫,從而保證了控制器的高可靠性,進(jìn)而滿足了半導(dǎo)體照明長(zhǎng)壽命的要求。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研,目前市場(chǎng)上LED照明供電電源大多由于防水防震性能差、散熱效果差等問(wèn)題,造成LED供電電源的故障率很高。針對(duì)市場(chǎng)上目前存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型特別從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱學(xué)設(shè)計(jì)兩方面著手,徹底解決由于水霧、震動(dòng)、過(guò)熱等問(wèn)題造成的電源不良。
實(shí)用新型內(nèi)容所要解決的技術(shù)問(wèn)題:本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提供了一種散熱效果好的集成大功率COB照明控制器。技術(shù)方案:一種具有高效散熱的集成大功率COB照明控制器,包括PCB板、照明控制組件、外殼,照明控 制組件之開(kāi)關(guān)管安裝在PCB板邊沿,在開(kāi)關(guān)管一側(cè)貼有吸波散熱貼片,照明控制組件與外殼內(nèi)壁之間填充導(dǎo)熱硅脂。所述外殼為具有條紋結(jié)構(gòu)的招合金外殼。有益效果:本實(shí)用新型采用的散熱方式包括采用吸波散熱貼片材料、導(dǎo)熱硅脂采用納米氮化硅鎂、納米碳化硅、納米氮化鋁、納米氮化硼、高球形度氧化鋁、納米氮化硅(有規(guī)則取向結(jié)構(gòu))等多種超高導(dǎo)熱填料的組合而成。根據(jù)每種材料的粒徑、形態(tài),表面易潤(rùn)濕性,摻雜分?jǐn)?shù),自身導(dǎo)熱性能的不同,使用粒徑不同的粒子,讓填料間形成最大的堆砌度,使體系中的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)最大程度上形成而達(dá)到有效的熱傳導(dǎo),獲得高導(dǎo)熱體系。1、散熱方面設(shè)計(jì):除了電力應(yīng)力之外,溫度是影響電源可靠性最重要的因素。產(chǎn)品內(nèi)部的溫升超過(guò)一定值后,其失效率會(huì)呈指數(shù)增加。有關(guān)資料表明,電子元器件的溫度每升高2°C,其產(chǎn)品可靠性會(huì)下降10%,溫升達(dá)50°C時(shí),可靠性只有溫升25°C時(shí)的1/6。對(duì)于高壓輸入的開(kāi)關(guān)電源,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)高壓變壓器在高溫下長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),很多時(shí)候都會(huì)出現(xiàn)瞬間打火現(xiàn)象,從而使產(chǎn)品工作不正常。進(jìn)行熱掃描分析后發(fā)現(xiàn),變壓器局部溫度高到一定程度時(shí),其內(nèi)部絕緣性能將有所下降,絕緣層會(huì)被擊穿而引起打火現(xiàn)象。為此,必須采取有效方法來(lái)抑制產(chǎn)品的溫升。其具體方法:(I)提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率;(2)對(duì)產(chǎn)品中引起溫升的功率器件進(jìn)行合理的分布式布局;(3)選用陶瓷基板和金屬外殼結(jié)構(gòu)來(lái)提高產(chǎn)品的散熱能力。此外,工藝實(shí)施時(shí),還應(yīng)將功率器件加上金屬散熱器,并減小功率器件與散熱器之間的熱阻,避免功率器件的局部溫升過(guò)高等現(xiàn)象。本實(shí)用新型選用LLC串聯(lián)諧振拓?fù)渥鳛橹麟娐?,利用LLC的ZVS特點(diǎn),大大的降低了電源的損耗,提高了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換率。同時(shí),PCB選用銅箔厚度為20z的FR-4材質(zhì),降低流過(guò)環(huán)路的電流產(chǎn)生的損耗。除了降低功率組件自身產(chǎn)生的熱量外,本實(shí)用新型還從PCB板熱設(shè)計(jì)、熱平衡設(shè)計(jì)、外殼設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行優(yōu)化,以達(dá)到降低外殼表面溫升和整體熱平衡的目的。2、PCB板熱設(shè)計(jì)=(I)PCB板上的電子元器件按其發(fā)熱量大小進(jìn)行分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、集成1C、電解電容等)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的組件。(2)在水平方向,大功率組件盡量靠近PCB板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑,減少這些器件工作時(shí)與其它器件溫度影響。(3)大面積敷銅,將比較發(fā)熱的組件引腳的敷銅面積加大,利于散熱。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,采用合理的器件排列方式,可以有效的降低溫升,從而使電子元器件及整個(gè)電源的故障率明顯下降。3、熱平衡設(shè)計(jì):采用灌封處理方式。選用工作溫度大于_20°C 60°C (考濾組件溫升,耐熱需不低于120°C)、導(dǎo)熱性較好的導(dǎo)熱硅脂,將發(fā)熱較高組件的溫度傳遞至發(fā)熱較低或不發(fā)熱組件周圍,以達(dá)到機(jī)殼內(nèi)部整體熱平衡,防止局部過(guò)熱。4、外殼材料選用鋁合金,表面采用氧化處理,抗壓、抗腐蝕性強(qiáng);外殼表面采用美工條紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以增大表面面積,利于散熱。本實(shí)用新型采用增大表面面積進(jìn)行散熱,經(jīng)過(guò)計(jì)算,改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)在 同單位長(zhǎng)度下表面面積增大1.45倍,同時(shí)在同單位長(zhǎng)度下減少鋁合金材料用量18%。采用條紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增加外殼抗壓力強(qiáng)度,以至在使用過(guò)程中不變形。
圖1是本實(shí)用新型照明控制組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型外殼示意圖。圖3是本實(shí)用新型立體示意圖。圖中標(biāo)號(hào)代表:1、PCB板、2、外殼,3、條紋結(jié)構(gòu),4導(dǎo)熱硅脂填充區(qū),5、吸波散熱貼片,6、開(kāi)關(guān)管,7、照明控制組件。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1-3,一種具有高效散熱的集成大功率COB照明控制器,包括PCB板1、照明控制組件7、外殼2,照明控制組件7之開(kāi)關(guān)管6安裝在PCB板I邊沿,在開(kāi)關(guān)管I 一側(cè)貼有吸波散熱貼片5,照明控制組件7與外殼2內(nèi)壁之間填充有導(dǎo)熱硅脂。圖2中4導(dǎo)熱硅脂填充區(qū)全部灌封導(dǎo)熱硅脂。所述外殼2為具有條紋結(jié)構(gòu)3的招合金外殼。本實(shí)用新型絕非僅限于這些例子。以上所述僅為本實(shí)用新型較好的實(shí)施例,僅僅用于描述本實(shí)用新型,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有高效散熱的集成大功率COB照明控制器,包括PCB板、照明控制組件、外殼,其特征在于:照明控制組件之開(kāi)關(guān)管安裝在PCB板邊沿,在開(kāi)關(guān)管一側(cè)貼有吸波散熱貼片,照明控制組件與外殼 內(nèi)壁之間填充有導(dǎo)熱硅脂。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有高效散熱的集成大功率COB照明控制器,它包括PCB板、照明控制組件、外殼,照明控制組件之開(kāi)關(guān)管安裝在PCB板邊沿,在開(kāi)關(guān)管一側(cè)貼有吸波散熱貼片,照明控制組件與外殼內(nèi)壁之間填充導(dǎo)熱硅脂。所述外殼具有條紋結(jié)構(gòu)的鋁合金外殼。本實(shí)用新型散熱效果好,從而使電子元器件及整個(gè)電源的故障率明顯下降。本實(shí)用新型抗壓、抗腐蝕性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK203099759SQ201320055389
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者歐陽(yáng)偉 申請(qǐng)人:江西量一光電科技有限公司