[发明专利]轻质热沉及采用该轻质热沉的LED灯

说明书

本申请公开了轻质热沉及采用该轻质热沉的LED灯。一种热沉，包括热沉本体，其在一些实施方式中为塑料热沉本体；及设置在所述热沉本体上的导热层。在一些实施方式中，所述导热层包括铜层。基于发光二极管(LED)的灯包括上述热沉及LED模块，所述LED模块包含一个或多个LED器件，其中所述LED模块与所述热沉紧固且热连通。一些这种基于LED的灯可具有A字形灯泡结构或MR或PAR结构。所公开的方法实施方式包括形成热沉本体并将导热层设置在所述热沉本体上。所述形成可包括模塑可为塑料的所述热沉本体。在一些方法实施方式中，所述热沉本体包含鳍片，且所述设置包含将所述导热层设置在所述鳍片上。

本申请是国际申请日2011年3月18日、国际申请号PCT/US2011/028970的国际申请于2012年11月30日进入国家阶段的申请号为201180027205.3、发明名称为“轻质热沉及采用该轻质热沉的LED灯”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

本申请要求于2010年4月2日提交的美国临时申请第61/320,417号的权益，通过引证将于2010年4月2日提交的第61/320,417号美国临时申请的全部内容结合于本文中。

技术领域

下文涉及照明领域、灯光领域、固态照明领域、热管理领域及相关领域。

背景技术

白炽灯、卤素灯及高强度放电(HID)光源具有相对高的操作温度，且因此，散热主要通过辐射及对流热传递路径来进行。例如，辐射放热随着温度升高至四次幂而进行，从而该辐射热传递路径随着操作温度升高而超线性地变得更为主导。因此，对于白炽灯、卤素灯及HID光源的热管理一般意味着在灯的附近提供足够的空气空间，以有效的辐射热传递及对流热传递。一般而言，在这些类型的光源中，无需增加或修改该灯的表面积来增强辐射热传递或对流热传递以达到灯的期望操作温度。

另一方面，出于器件性能及可靠性的原因，基于发光二极管(LED)的灯通常工作在实质上较低的温度下。例如，典型的LED器件的结温度应低于200℃，且在一些LED器件中，应低于100℃或甚至更低。在这些低操作温度下，至周围环境的辐射热传递路径较弱，使得至周围环境的对流及传导性热传递通常占主导。在LED光源中，可通过增设热沉而增强从灯或照明装置的外表面面积的对流热传递及辐射热传递。

热沉是提供用于使热量以辐射以及对流的方式而离开LED器件的大表面的组件。在典型设计中，热沉为表面面积设计得较大的相对大块金属元件，例如通过在该金属元件的外表面上设置鳍片或其他散热结构。大横截面积以及高导热率的热沉将热量从LED器件高效地传导至散热鳍片且大面积散热鳍片通过辐射及对流而提供了高效的散热。对于高功率的基于LED的灯，还已知的是，采用主动冷却，主动冷却使用风扇或合成射流或热管或热-电冷却器或经泵送冷却剂流体来增强排热。

发明内容

在本文公开为示意性示例的一些实施方式中，一种热沉，包括热沉本体及设置在该热沉本体上的导热层。在一些这种实施方式中，热沉本体为塑料热沉本体。在一些这种实施方式中，该导热层包括铜层。

在本文公开为示意性示例的一些实施方式中，一种基于发光二极管(LED)的灯包括：上一段落中所述的热沉；及包含一个或多个LED器件的LED模块，该LED模块与该热沉紧固且热连通。在一些这种实施方式中，该基于LED的灯具有A字形灯泡结构。在一些这种实施方式中，该基于LED的灯为MR或PAR结构。

在本文公开为示意性示例的一些实施方式中，一种方法包括：形成热沉本体；且在该热沉本体上设置导热层。在一些这种实施方式中，所述形成包括模塑热沉本体。在一些这种实施方式中，所述形成包括将所述热沉本体模塑为模塑的塑料热沉本体。在一些这种实施方式中，热沉本体包含鳍片，且所述设置包含将导热层设置在鳍片上。

附图说明

图1及图2示意性地示出了采用金属热沉组件的传统热沉的热模型(图1)及本文所公开的热沉的热模型(图2)。