[发明专利]基于复合散热技术的LED灯

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种采用复合散热技术的LED灯。

背景技术

近几年来，LED作为新光源在各个领域得到广泛使用；但LED的发光需要电流驱动，输入LED的电能中，只有约15%-25%能有效转化为光能，意味着一个10W的LED灯只有2W转化为光，而其余8W将自动转化为热，所以LED发光过程中会产生热量。随着LED功率的升高，热的特性对LED的影响越来越显著，不但会使器件寿命急剧衰减，还会严重影响LED的波长，功率，光通量等参数；此外目前使用的大功率LED以及LED灯具基本都把LED管焊在铝基板上，铝基板再通过导热胶与铝散热器相粘接。由于铝基板与导热胶热阻大，许多热量不能及时散发，因此做得LED灯尤其是球泡灯功率不敢做得大，只能做到8W以下，就是因为散热不能解决。

发明内容

本发明的目的在于针对LED的散热问题，提供了一种基于复合散热技术的LED灯。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于复合散热技术的LED灯，它包括：外壳单元、灯组单元与电源单元三个部分；其中，灯组单元与电源单元均固定在外壳单元内，灯组单元与电源单元相连。

进一步地，所述外壳单元主要由金属灯头、塑料灯头、壳体和灯罩组成；其中，所述金属灯头和壳体分别通过螺纹旋接在塑料灯头的两端，灯罩通过螺纹旋接在壳体的另一端。

进一步地，所述壳体为中空的塑料壳、铝壳或铝合金壳，其外表面涂有黑色的纳米辐射涂料；壳体的四周刻有对流槽。

进一步地，所述灯组单元主要由多孔铜、铝板、陶瓷基板与LED管组成；其中，铝板的上下表面分别镀锡形成第一镀锡层与第二镀锡层，陶瓷基板的两个表面烧结形成第一银箔层与第二银箔层；多孔铜与铝板的第一镀锡层、铝板的第二镀锡层与陶瓷基板的第一银箔层、陶瓷基板的第二银箔层与LED管的金属底座均通过回流焊焊在一起，成为LED灯组单元。铝板固定在壳体上。

进一步地，所述电源单元一端通过交流输入线与金属灯头相连，另一端直流输出线与铝板的第二镀锡层相连。

本发明共有三个单元组成：外壳单元、灯组单元与电源单元。外壳单元以塑料灯头作为连接体，其上面与金属灯头连接，其下面与塑料或铝（铝合金）的灯壳连接，灯壳下面又与灯罩相连，塑料灯头与壳体均为中空，在中空的塑料灯头内部放置电源单元，在中空的灯壳内部固定灯组单元；灯组单元由多孔铜、铝板、陶瓷基板与LED管组成。陶瓷基板与铝板通过陶瓷基板的银箔与铝板的镀锡层紧密焊接，多孔铜焊接在铝板的另一面，而LED管焊在陶瓷基板另一面；交流电通过金属灯头的两端接入电源单元，经电源整流降压后的直流电，加在灯组单元的LED上使其发光。由于采用陶瓷基板、多孔铜与纳米涂料等复合技术散热，使LED灯功率做得较大，使LED球泡灯功率达到10W以上。

本发明的有益效果是：由于采用复合技术，LED灯组所产生的热量通过陶瓷基板良好的传导性能传送到铝板，又能通过多孔铜与涂有黑色纳米辐射涂料的外壳，进行有效地对流与辐射散热。目前极大部分LED灯组采用铝基板导热，由于铝基板与散热器通过导热胶粘结，热量散热途径有铝基板中的环氧树脂与导热胶的阻挡，它们的导热系数分别是0.2W/mK与1W/mK，散热效果差，而本发明使用的陶瓷基板与铝都是直接焊接，不仅热阻小，而且坚固，不易脱落，陶瓷基板与铝的导热系数分别是24W/mK与240W/mK，是铝基板的几百倍；所以目前普通的LED球泡灯只能做到8W以下，而本发明的基于复合散热技术的LED灯，其功率可以做到10W以上。

附图说明

图1是本发明LED灯的结构示意图；

图2是本发明LED灯的结构剖视图；

图3是多孔铜的结构示意图；

图4是多孔铜焊接示意图；

图5是是本发明LED灯的正视图；

图6是LED灯电路图；

图中，金属灯头1、塑料灯头2、电源单元3、壳体4、对流槽5、灯罩6、多孔铜7、铝板8、陶瓷基板9、LED管10、铝板的固定螺孔11、电源单元的交流输入线12、铝板的第一镀锡层13、铝板的第二镀锡层14、陶瓷基板的第一银箔层15、陶瓷基板的第二银箔层16、LED金属底座17、螺丝18、电源单元的直流输出线19。

具体实施方式