[发明专利]一种LED液冷散热系统及大功率LED聚光灯

说明书

技术领域

本发明涉及液冷散热技术领域，特别是涉及一种LED液冷散热系统及大功率LED聚光灯。

背景技术

LED是新一代固体光源，由于它寿命长，发光效率高，能耗低，单色性好，使得它在照明领域得到普及和广泛应用。但是目前大功率LED灯的散热问题一直是困扰其发展的一个重要因素，温度过高，会使其发光强度降低，影响发光效率及照明质量，并且严重影响其使用寿命。目前液冷散热技术已经发展的比较成熟，而且很多液冷介质具有比热大、换热性能良好等特性，能够在LED领域得到很好的应用。

发明内容

本发明提供一种LED液冷散热系统以及采用所述液冷散热系统的大功率LED聚光灯，能够使大功率LED聚光灯的温度得到很好的控制，确保良好的散热效果以及低噪声工作，有利于LED灯具的稳定工作，延长LED灯具寿命。

本发明的技术方案是：

一种LED液冷散热系统，其特征在于，包括散热底板以及与散热底板连接的密闭型的循环冷却系统，所述冷却系统包括冷液箱、循环泵、管道和冷却液，所述散热底板、冷液箱和循环泵通过管道相互连接；所述散热底板具有中空的内腔和与内腔相连通的冷却液进口和冷却液出口，所述散热底板冷却液进口连接冷液箱的出口，冷液箱的进口连接循环泵的出口，循环泵的进口连接散热底板冷却液出口；所述散热底板用于将LED光源产生的热量与冷却系统的冷却液进行充分热交换，所述散热底板的最大允许热阻为：

θ＝(Tmax-Tout)*(A/Q)

其中，Tmax：散热器表面允许的最高温度

Tout：冷却液出口温度

A：被冷却区域的面积

Q：发热器件的总热耗散功率。

所述冷却液体出口温度Tout由以下公式确定：Tout＝Tin+Q/ρ*V*Cp；其中，Tin：冷却液进口温度，ρ：冷却液体的密度，V：冷却液体流速，CP：冷却液体的比热。

所述冷液箱上设置有散热风扇和散热片，用于直接吸收冷液箱的热量向外散出。

所述循环泵采用DDC直流水泵。

所述冷却液选用油性冷却液。

所述管道采用聚氨酯管，所述管道的直径由以下公式确定：d＝18.8√Qv/V(mm)；其中，Qv为水流量(m3/h)；V为水流速(m/s)。

一种采用所述LED液冷散热系统的大功率LED聚光灯，其特征在于，包括大功率LED光源，所述大功率LED光源的功率是200-500W，大功率LED光源贴装在所述散热底板上，散热底板与LED光源之间涂有导热硅脂。

所述散热底板选用铜材料制作。

所述LED聚光灯的外壳内壁贴装散热片，所述冷液箱固定在散热片上，外壳将散热片直接吸收的冷液箱的热量向外散出。

本发明的技术效果：

本发明提供的一种LED液冷散热系统以及采用所述液冷散热系统的大功率LED聚光灯，能够使大功率LED聚光灯的温度得到很好的控制，确保良好的散热效果以及低噪声工作，有利于LED灯具的稳定工作，延长LED灯具寿命。

本发明提供的LED液冷散热系统具有的最大的特点有两个：均衡LED光源的热量和低噪声工作。由于采用本发明的液冷散热系统，能够吸收大量的热量而保持温度不会发生明显的变化，因此液冷系统中LED的温度得到了很好的控制，突发的操作都不会引起LED温度瞬间大幅度的变化，因此更有利于LED灯具稳定的工作。液冷系统再搭配超静音风扇，对其散热也能起到很好的效果。水泵的工作噪声很低，几乎听不见声音。这样，整个散热系统就会非常安静。冷却液选用油性冷却液，绝缘性能非常好，即使漏出，不会对LED整体性能产生影响。且具有挥发性，溅出的液体会在3天内完全挥发不会留下痕迹。

因此，采用本发明提供的LED液冷散热系统，自主研发的200-500WLED聚光灯，能使LED光源温度控制在45度左右，确保良好的散热效果，延长了大功率LED聚光灯具的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的LED液冷散热系统的原理图。

图2是本发明的采用LED液冷散热系统的大功率LED聚光灯结构图。

附图标记列示如下：1-LED光源，2-散热底板，3-冷液箱，4-循环泵，5-管道，6-外壳，7-散热片，8-超静音风扇，9-驱动电源，10-遮光罩。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。