一種大功率led車燈散熱裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛用的照明燈具，具體涉及車用大功率LED前照燈的散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]LED具有體積小、能耗低、壽命長、耐振動、啟動時(shí)間快、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體材料及封裝工藝的進(jìn)步，大功率高亮度白光LED的光通量得到進(jìn)一步的提高，因此大功率高亮度白光LED照明燈(簡稱:大功率LED車燈)也被用作汽車的前照燈。
[0003]與普通汽車照明燈低于10%的光能轉(zhuǎn)化效率相比，大功率LED車燈的光能轉(zhuǎn)化效率在30%左右，即便這樣也有70%的能量轉(zhuǎn)化成了熱量。由于LED芯片尺寸很小，如果不能及時(shí)把熱量散出去，則會使LED芯片溫度急劇升高，引起熱應(yīng)力分布不均和芯片發(fā)光效率降低，當(dāng)溫度超過一定值時(shí)，LED芯片的失效率將呈指數(shù)規(guī)律攀升，溫度每上升2°C，可靠性下降10%，當(dāng)LED的pn結(jié)的溫度超過110°C時(shí)，LED的發(fā)光波長將發(fā)生紅移。
[0004]大功率LED用在汽車前照燈上時(shí)，車燈內(nèi)空間有限，且對密閉性、穩(wěn)定性、抗震性要求高，不利于LED燈等散熱，嚴(yán)重影響了大功率LED在汽車前照燈上普及，所以設(shè)計(jì)穩(wěn)定、高效的LED車燈散熱裝置成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、安裝方便的大功率LED車燈散熱裝置，本發(fā)明同時(shí)提供該散熱裝置的節(jié)能、智能和高效散熱的散熱方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種大功率LED車燈散熱裝置采用的技術(shù)方案是:正對著汽車進(jìn)氣柵處設(shè)有一級過濾器和進(jìn)氣過濾管，一級過濾器設(shè)在進(jìn)氣過濾管的最前端，在一級過濾器的后方且位于進(jìn)氣過濾管內(nèi)部設(shè)有二級過濾器；進(jìn)氣過濾管的外壁四周緊貼有制冷片，進(jìn)氣過濾管的最后端通過第一導(dǎo)氣管伸入燈罩內(nèi)并連接左前照燈的密封罩進(jìn)氣口，在第一導(dǎo)氣管上裝有電磁閥；左前照燈的密封罩出氣口和右前照燈的密封罩進(jìn)氣口之間連接第二導(dǎo)氣管；在左前照燈的密封罩和右前照燈的密封罩內(nèi)各裝有一個(gè)溫度傳感器；右前照燈的密封罩出氣口連接排氣管一端，排氣管另一端分成兩支排氣管路，第一支排氣管路上裝有單向閥且通向汽車的排氣柵，第二支排氣管路連接抽氣泵；所述溫度傳感器、電磁閥、抽氣泵、制冷片分別連接汽車的控制單元E⑶。
[0007]本發(fā)明一種大功率LED車燈散熱方法采用的技術(shù)方案是有以下步驟:
1)車燈開啟后，溫度傳感器檢測大功率LED周圍的溫度并將溫度值送入控制單元ECU；當(dāng)溫度值大于或等于50°C且小于80°C時(shí)，控制單元E⑶開啟電磁閥，車燈外的空氣經(jīng)一級過濾器、進(jìn)氣過濾管、二級過濾器、第一導(dǎo)氣管進(jìn)入左前照燈的密封罩內(nèi)，再經(jīng)第二導(dǎo)氣管進(jìn)入右前照燈的密封罩內(nèi)；此時(shí)當(dāng)車速大于或等于30km/h時(shí)，抽氣泵處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)車速小于30km/h時(shí)，開啟抽氣泵抽氣；
2)當(dāng)溫度值大于或等于80°C時(shí)，控制單元E⑶控制制冷片開始工作，直至溫度值小于55 °C時(shí)制冷片停止工作。
[0008]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有的有益效果是:
1、本發(fā)明借助汽車在行進(jìn)過程中產(chǎn)生的較大風(fēng)速，在這種風(fēng)的作用下把燈外空氣通過過濾后引入到車燈內(nèi)，對大功率LED進(jìn)行密封、降溫，然后排出車燈外。
[0009]2、本發(fā)明為了解決汽車在行進(jìn)速度較慢或完全停止時(shí)的LED車燈散熱問題，引入了抽氣泵和半導(dǎo)體制冷片，以保證整個(gè)散熱的效果。
[0010]3、本發(fā)明為了達(dá)到節(jié)能的目的，引入了溫度傳感器，可對密封的LED的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)LED溫度高于預(yù)設(shè)值時(shí)可啟動抽氣泵或制冷片加大散熱量，溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，關(guān)閉半導(dǎo)體制冷片和抽氣泵，利用汽車行進(jìn)產(chǎn)生的風(fēng)速降溫，達(dá)到智能、節(jié)能的目的。
[0011]3、本發(fā)明安裝方便，對現(xiàn)有車燈結(jié)構(gòu)改動較小，由于散熱的主題結(jié)構(gòu)都設(shè)在車燈外面，進(jìn)入車燈的只有導(dǎo)氣管和密封罩，能更好地適應(yīng)車燈內(nèi)的有限空間，適用于市面上已成型車燈的改進(jìn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種大功率LED車燈散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中的A-A剖視結(jié)構(gòu)放大圖；
圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
[0013]圖中:1.基座；2.燈罩；7.出氣口 ；10.出氣口 ；101.—級過濾器；102.進(jìn)氣過濾管；103.二級過濾器；104.半導(dǎo)體制冷片；105.進(jìn)氣管；106.電磁閥；201.密封罩；202.大功率LED ；203.溫度傳感器；204.導(dǎo)氣管；205.密封罩；206.大功率LED ；207.溫度傳感器；300.排氣裝置；301.排氣管；302.單向閥；303.抽氣泵。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見圖1，車用大功率LED前照燈包括基座I和燈罩2，基座I固定在車身上，燈罩2連接在基座I的前方，與基座I形成密封的容腔，在容腔內(nèi)安裝大功率LED，大功率LED燈由多個(gè)大功率LED燈珠組成。
[0015]本發(fā)明大功率LED車燈散熱裝置包括前端的進(jìn)氣過濾裝置、中間的導(dǎo)氣密封裝置和末端的排氣裝置。
[0016]進(jìn)氣過濾裝置位于基座I和燈罩2外部，包括一級過濾器101、進(jìn)氣過濾管102、二級過濾器103、制冷片104、進(jìn)氣管105和電磁閥106，實(shí)現(xiàn)外部氣體的過濾和送入車燈。進(jìn)氣過濾管102起到主體和骨架的作用，一級過濾器101安裝在進(jìn)氣過濾管102的最前端即進(jìn)口處，一級過濾器101和進(jìn)氣過濾管102正對著汽車發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣柵的位置，一級過濾器101實(shí)現(xiàn)空氣的粗過濾；二級過濾器103安裝在一級過濾器101的后方，并且位于進(jìn)氣過濾管的102內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)空氣的精過濾。這樣通過二次過濾送入的氣體可以達(dá)到清潔度的要求。如圖2所示，在二級過濾器103的后方，在進(jìn)氣過濾管102的外壁四周緊貼制冷片104，可以實(shí)現(xiàn)必要時(shí)刻的制冷工作，加大散熱量。進(jìn)氣過濾管102的最后端是出口處，出口處連接導(dǎo)氣管105，導(dǎo)氣管105伸入燈罩2內(nèi)部，并且連接和連通導(dǎo)氣密封裝置中的左前照燈的密封罩201，連接于密封罩201的進(jìn)氣口處，把空氣送入密封的大功率LED燈處。在導(dǎo)氣管105上安裝電磁閥106，電磁閥106控制著整個(gè)氣路的通斷，車燈開啟，溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)電磁閥106打開，氣路暢通，開始散熱；車燈關(guān)閉，電磁閥106也關(guān)閉，整個(gè)散熱系統(tǒng)關(guān)閉，對散熱系統(tǒng)也起到一定的保護(hù)作用。整個(gè)進(jìn)氣過濾裝置正對著汽車發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣柵的位置，可以充分利用汽車行進(jìn)過程中產(chǎn)生的風(fēng)速實(shí)現(xiàn)LED的降溫，進(jìn)氣過濾裝置還具有對空氣過濾和必要時(shí)候冷卻的功能。
[0017]導(dǎo)氣密封裝置包括密封罩201、密封罩205、溫度傳感器203、溫度傳感器207和導(dǎo)氣管204。密封罩201和密封罩205分別對左、右兩個(gè)大功率LED進(jìn)行密封，如在左前照燈的大功率LED 202外部用密封罩201密封，在右前照燈的大功率LED 206外部用密封罩205密封，以實(shí)現(xiàn)LED周圍環(huán)境跟整個(gè)車燈環(huán)境的隔離，以集中對其散熱，使散熱更加集中高效，同時(shí)防止送入的燈外空氣對燈內(nèi)其他部件的影響。在密封罩201內(nèi)安裝溫度傳感器203，在密封罩205內(nèi)安裝溫度傳感器207，溫度傳感器203最好安裝在密封罩201的出氣口7附近，溫度傳感器207最好安裝在密封罩205的出氣口 10附