[发明专利]一种LED灯具散热结构

说明书

技术领域

本发明属于LED灯的散热领域，特别涉及一种LED灯具散热结构。

背景技术

LED很早就被应用在仪器和计算机上作为操作状态指示器，主要是由于它的高可靠性、低功耗。但最近几年LED作为照明设备的趋势，因此LED的功耗也迅速地增加，LED颗粒的热流密度甚至可与CPU竞争。

LED是个光电器件，工作过程中只有大概10％-40％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的结温升高。LED的结温升高使LED灯发光效率降低、可靠性变差、使用寿命降低，因此散热是当前LED照明技术发展的瓶颈。

由于室内LED灯的空间限制不能使用主动冷却散热，目前大部分室内LED灯的散热采用散热器的被动散热方式，即LED颗粒上的热量传导到PCB板上，经过界面材料传到散热器(LED灯壳体作为散热器)底板，再从底板传到散热器鳍片上，最后通过自然对流和热辐射把热量散到环境中。

采用散热器散热的室内LED灯的不足：LED灯结温较高，发光效率不是很高，使用寿命不足够长。

鉴于此，有必要设计一种LED灯具散热结构以解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种LED灯具散热结构，对于长时间工作的LED灯，可以延迟LED的温度上升。对于短时间工作的LED灯，可以保证LED结温在要求的温度内，提高LED灯的发光效率，并提高LED灯的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种LED灯具散热结构，其包括LED灯壳体和透镜围成的空腔，收容于该空腔内的驱动电源；所述空腔内设有储能腔体、与储能腔体配合形成密封腔的壳体底板、与储能腔体连接的PCB板以及位于PCB板上的LED颗粒。

优选地，所述储能腔体包括基板、位于基板上的鳍片阵列以及收容于鳍片阵列内的相变材料层。

优选地，所述鳍片阵列与壳体底板形成收容相变材料层的空腔。

优选地，所述相变材料为锗锑碲合金。

本发明通过把一定质量的相变材料嵌入到储能腔体内，当LED灯工作时，LED颗粒发出的热量传导到PCB板，然后通过储能腔体的基板传到相变材料层，其相变材料被加热到熔化点温度时，相变材料开始大量吸收LED颗粒发出的热量，直到全部相变材料相变完成的过程中，使LED温度基本维持不变。提高LED灯的可靠性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明的LED灯具散热结构示意图。

图2为根据对某一LED灯采用散热器和嵌入相变材料的散热器作瞬态热模拟比较结果曲线。

图3是本发明中储能腔体的一个结构示意图(未填充相变材料)。

图4是本发明中储能腔体的另一个实施例的横截面示意图(未填充相变材料)。

具体实施方式

实施例一

请参阅图2所示的一种LED灯具散热结构，其包括LED灯壳体1和透镜2围成的空腔以及收容于该空腔内的驱动电源6；所述空腔内设有储能腔体3、与储能腔体形成密封腔的壳体底板4、与储能腔体3连接的PCB板7以及位于PCB板7上的LED颗粒5。所述储能腔体3和壳体底板4配合形成若干个密封腔，该密封腔内用于填充相变材料33，从而形成相变材料层。

请继续参照图3所示，所述储能腔体3包括基板31、位于基板31上的鳍片阵列32以及收容于鳍片阵列32内的相变材料层33。所述鳍片阵列32与壳体底板4形成收容相变材料层的密封腔。所述鳍片阵列32垂直于基板31，形成间隔的开槽8，壳体底板4也包括底板和垂直于底板，并分布于底板周围的侧壁；所述壳体底板4包围在鳍片阵列32之外，从而形成若干个密封腔。所述储能腔体的材质主要为金属，例如铝等等。

储能腔体主要由一定厚度的基板，由于相变材料的导热系数很低，一般小于1W/m.K。为了提高整个储能腔体的导热能力，在基板31上挤出一定数量的鳍片(一体成型)，并形成阵列。在鳍片的间隔空间中填充相变材料。因为相变材料在LED灯工作时有固态/液态状态的转变，必须保证储能腔体在安装到壳体的底板后是密封的。

所述相变材料可以选择锗锑碲合金中的一种或几种。根据不同LED灯的功率、体积大小、使用环境要求，选择合适的相变材料包括相变材料的潜热、熔点温度、质量大小。

实施例二