[发明专利]一种用于矩阵式LED车灯的散热装置

说明书

本发明公开了一种用于矩阵式LED车灯的散热装置，包括半导体散热片、半导体散热片固定外壳、针柱式散热器、散热器外壳、风扇等。本装置使用半导体制冷片加强散热效果，半导体制冷片的冷端与热端均为陶瓷板，冷端陶瓷板内覆有电路层，LED光源直接焊接于冷端陶瓷板，避免了使用PCB，陶瓷的热导率高，方便将LED产生的热量经半导体散热片转移至散热器，同时避免了PCB与半导体散热片之间的接触热阻。固定外壳将半导体制冷片牢牢的固定在散热器基板，使其在汽车运行中不会移动。本装置使用针柱式散热器，同时针柱交出排列，这种方式在强制对流条件下散热性能良好。本装置可以满足使用多颗LED的矩阵式车灯的散热要求。

技术领域

本发明涉及一种用于矩阵式LED车灯的散热装置，属于车灯散热技术领域。

背景技术

LED具有高光效、高可靠性、长寿命、小体积等优点，因此，被广泛的应用于汽车照明中。使用LED作为光源的车灯具有更高的亮度，更远的照射距离和更宽的照射范围，可以为驾驶员在夜间行驶中提供良好的照明效果。LED由PN结组成， PN区的电子与空穴复合，LED就可发射出光线，LED的发光区域主要在PN结区，发光面积非常小。LED在工作时仅仅将20-30％的电能转换为光能，剩下的70-80％的电能会被转换为热能，大量的热量集中于体积非常小的PN结区，如不能有效的将热量排出，LED的结温将会急剧升高。LED的结温对其性能有很大的影响：结温升高，LED的效率下降，色温变化，颜色均匀性变差，寿命变短，甚至会直接损坏PN结，造成LED的失效。因此就LED在车灯上的应用来讲，良好的热管理是不可或缺的先提条件。

随着车灯技术的发展，现在的汽车前照灯不仅要提供足够的照明效果，还要考虑到其他道路参与者的感受。使用多颗LED组成的矩阵式前照灯可以通过单独控制每颗LED的亮灭来产生不同的出光形状，当汽车前方出现车辆及行人，车灯会形成对应的暗区，防止其他道路参与者炫目。矩阵式LED车灯可以兼顾照明效果与安全，将会被广泛研究与使用。但是，在应用前散热问题不得不解决。相对于传统的LED车灯，矩阵式LED车灯使用更多颗数的LED，动辄就使用几十到上百颗的LED，因此矩阵式车灯的散热任务更加艰巨。

在车灯中，LED光源焊接在PCB上，带有光源的PCB与散热器分离。在散热过程中，PCB与散热器之间会产生接触热阻，影响散热。矩阵式车灯的热源多，热量集中，传统的散热装置难以在体积小巧的基础上满足矩阵式车灯散热要求。

公开号为CN102102868B的发明专利公布了一种车用大功率LED的主动散热装置，该装置使用了半导体制冷片，证明了半导体制冷片在车灯散热上的应用。但是，该装置需由多块板固定LED的位置，结构冗余，且限制了半导体制冷片的体积不能继续增加。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术不足，提供一种性能优异的散热装置，以满足大发热量的矩阵式LED车灯散热要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种用于矩阵式LED车灯的散热装置，其特征在于：所述装置包括半导体散热片、半导体散热片固定外壳、针柱式散热器、散热器外壳以及风扇；所述半导体制冷片固定外壳与半导体制冷片过盈配合，所述半导体制冷片包括冷端陶瓷板与热端陶瓷板，冷端陶瓷板内覆有LED光源的电路层，该电路层可根据LED灯珠的控制需求自由设置。所述针柱式散热器包括散热器基板以及针柱，LED光源与接插件均焊接于半导体制冷片的冷端陶瓷板，半导体制冷片的热端陶瓷片贴合于散热器基板，二者之间涂有导热胶；针柱由散热器外壳以及散热器基板包围，所述散热器外壳设有入风口与出风口，入风口处固定一个风扇。

上述半导体制冷片固定外壳的底端开有通孔，所述散热器基板上开设与通孔相对应的螺纹孔一，通过螺钉一将半导体制冷片固定外壳固定在散热器基板上。

上述半导体制冷片固定外壳的上端的内表面在靠近半导体制冷片固定外壳四周的位置处均设置内凹斜面，远离半导体制冷片固定外壳四周的半导体制冷片固定外壳的上端的内表面为平面，与内凹斜面相连。