發(fā)光二極管燈具及其光引擎制造技術(shù)

一種發(fā)光二極管燈具及其所采用的光引擎，該發(fā)光二極體燈具包括一光學(xué)部、一電氣部及一散熱部。該光學(xué)部包括至少一發(fā)光二極管光源及一出光通道。該電氣部包括一護(hù)罩及一電路板。該散熱部包括一設(shè)于光學(xué)部與護(hù)罩之間的熱交換回路裝置。該熱交換回路裝置包括一散熱器、一吸熱板、一筒狀的管件、一第一蓋板及一環(huán)形的第二蓋板，散熱器包括一筒狀的散熱基座及呈放射狀分布于散熱基座的外周面的若干鰭片，由該散熱基座、吸熱板、管件、第一蓋板及第二蓋板合圍形成一密閉的第一腔體，并于管件內(nèi)形成一朝向護(hù)罩開(kāi)口的第二腔體，該第一腔體的內(nèi)側(cè)壁面設(shè)有多孔性的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有工作流體。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體照明裝置，特別是關(guān)于一種發(fā)光二極管燈具及其所采用的 光引擎。
技術(shù)介紹
人們由于長(zhǎng)期過(guò)度依賴石化燃料，除造成能源短缺及石油價(jià)格高漲而牽絆經(jīng)濟(jì)發(fā) 展，更使全球二氧化碳與有害氣體的排放濃度日益增加，導(dǎo)致地球暖化所引起的氣候反常、 生態(tài)環(huán)境的破壞、以及對(duì)人類生存的危害日益顯現(xiàn)，為永續(xù)經(jīng)營(yíng)人類賴以生存的地球生態(tài) 環(huán)境，必須同時(shí)解決能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新能源及再生能源是推動(dòng)節(jié)約能源及 高效率使用能源最重要的策略，而傳統(tǒng)照明所消耗的能源極為可觀，發(fā)展照明節(jié)能將是最 重要的新能源科技，而半導(dǎo)體照明采用高功率高亮度的發(fā)光二極管(LED)為光源，該新光 源以其高發(fā)光效率、節(jié)能、長(zhǎng)壽、環(huán)保(不含汞)、啟動(dòng)快、抗震、指向性等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛取 代傳統(tǒng)照明光源的潛力。LED由于將輸入電能的80% 90%轉(zhuǎn)變成為熱量，只有10% 20%轉(zhuǎn)化為光 能，且由于LED芯片面積小發(fā)熱密度高，因此發(fā)展LED照明的關(guān)鍵必須先解決散熱問(wèn)題；優(yōu) 良的LED燈散熱系統(tǒng)可在同等輸入功率下得到較低的工作溫度，延長(zhǎng)LED的使用壽命，或 在同樣的溫度限制范圍內(nèi)，增加輸入功率或芯片密度，從而增加LED燈的亮度；結(jié)點(diǎn)溫度 (Junction temperature)是衡量LED燈散熱性能的重要技術(shù)指標(biāo)，由于散熱不良導(dǎo)致的結(jié) 點(diǎn)溫度升高，將嚴(yán)重影響到發(fā)光波長(zhǎng)、光強(qiáng)、光效和使用壽命。應(yīng)用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必須配合高效率的散熱機(jī)構(gòu)以盡量降 低LED的結(jié)點(diǎn)溫度，才能發(fā)揮上述諸多優(yōu)點(diǎn)，否則照明裝置的發(fā)光亮度、使用壽命將大打折 扣，影響所及將使該照明裝置的節(jié)能效果不彰，并直接沖擊該照明裝置的可靠度，引發(fā)嚴(yán)重 的光衰甚至使照明裝置失效。現(xiàn)有半導(dǎo)體照明裝置嘗試將光源發(fā)光時(shí)釋出的熱量通過(guò)增加散熱面積來(lái)達(dá)成，然 而，在有限的照明裝置容許空間內(nèi)，如何將該熱量快速而均勻的傳輸?shù)剿錾崦娣e上，以 及如何將傳輸?shù)剿錾崦娣e上的該熱量快速移除，成為降低LED光源結(jié)點(diǎn)溫度的重要指 標(biāo)；因此，提供一種輕巧、符合長(zhǎng)期穩(wěn)定、無(wú)須外加動(dòng)力，且可隨光源的發(fā)熱溫度變化自動(dòng)調(diào) 節(jié)移熱能力，并可在任何方位使用時(shí)均能將光源的熱量快速散發(fā)的自發(fā)式移熱裝置，成為 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，有必要提供一種具有高散熱效率的全方位發(fā)光二極管燈具，并提供一 種該發(fā)光二極管燈具所采用的光引擎。—種發(fā)光二極管燈具，包括一光學(xué)部、一電氣部及一散熱部。該光學(xué)部包括至少 一發(fā)光二極管光源及一出光通道，用以提供所需的照明亮度與發(fā)光特性及對(duì)發(fā)光二極管光 源保護(hù)；該電氣部包括一護(hù)罩及一電路板，用以提供發(fā)光二極管光源所需要的驅(qū)動(dòng)電源、控制電路及電源管理；該散熱部包括一設(shè)于電氣部的護(hù)罩與光學(xué)部之間的熱交換回路裝置。 該熱交換回路裝置包括一散熱器、一吸熱板、一筒狀的管件、一第一蓋板及一環(huán)形的第二蓋 板，該散熱器包括一筒狀的散熱基座及呈放射狀分布于該散熱基座的外周面的若干鰭片， 該吸熱板密封地設(shè)于散熱基座靠近光學(xué)部的一端部，所述發(fā)光二極管光源設(shè)于吸熱板朝向 光學(xué)部的一外表面上，該管件設(shè)于散熱基座內(nèi)并與散熱基座的內(nèi)周面間隔一距離，該第一 蓋板密封地設(shè)于管件靠近光學(xué)部的一端部并與吸熱板間隔一距離，該環(huán)形的第二蓋板設(shè)于 散熱基座及管件靠近護(hù)罩的一端部并與該散熱基座及管件密封接合，由所述散熱基座、吸 熱板、管件、第一蓋板及第二蓋板合圍形成一密閉的第一腔體，并于管件內(nèi)形成一朝向護(hù)罩 開(kāi)口的第二腔體，該第一腔體的內(nèi)側(cè)壁面設(shè)有多孔性的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有 工作流體。一種光引擎，包括至少一發(fā)光二極管光源及熱交換回路裝置。該熱交換回路裝置 包括一散熱器、一吸熱板、一筒狀的管件、一第一蓋板及一環(huán)形的第二蓋板，該散熱器包括 一筒狀的散熱基座及呈放射狀分布于該散熱基座的外周面的若干鰭片，該吸熱板密封地設(shè) 于散熱基座的底端，所述發(fā)光二極管光源設(shè)于吸熱板的一外表面上，該管件設(shè)于散熱基座 內(nèi)并與散熱基座的內(nèi)周面間隔一距離，該第一蓋板密封地設(shè)于管件的頂端并與吸熱板間隔 一距離，該環(huán)形的第二蓋板設(shè)于散熱基座及管件的頂端并與該散熱基座及管件密封接合， 由所述散熱基座、吸熱板、管件、第一蓋板及第二蓋板合圍形成一密閉的第一腔體，并于管 件內(nèi)形成一朝向護(hù)罩開(kāi)口的第二腔體，該第一腔體的內(nèi)側(cè)壁面設(shè)有多孔性的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所 述毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有工作流體。本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)提供一種長(zhǎng)期穩(wěn)定、無(wú)須外加動(dòng)力，且可隨發(fā)光二極管光源的溫度變化而自發(fā)調(diào) 整散熱能力的高效率發(fā)光二極管燈具，通過(guò)回流到蒸發(fā)部的高次冷度冷凝液，將發(fā)光二極 管光源的熱量快速導(dǎo)離，確保發(fā)光二極管燈具發(fā)揮高光效、長(zhǎng)壽命、穩(wěn)定出光的功效。提供一種高散熱效率的發(fā)光二極管燈具，通過(guò)持續(xù)在熱交換回路裝置中以相變化 的潛熱交換及液相的顯熱交換，進(jìn)行自發(fā)式的高效率散熱循環(huán)，并能隨著輸入發(fā)光二極管 光源的高、低功率變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)第一腔體中的相變化程度，確保光引擎發(fā)揮全方位的解 熱功能。提供一種適用于不同方位使用的回路冷卻發(fā)光二極管燈具，通過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大 毛細(xì)力、散熱器及管件的大吸熱與大散熱面積，確保該發(fā)光二極管燈具在任何使用方位下 均能提供足夠的冷凝液回流至蒸發(fā)部，有效防止干化現(xiàn)象，使該發(fā)光二極管燈具在啟用中 恒常維持在高效率的穩(wěn)定出光狀態(tài)。提供一種高散熱效率的發(fā)光二極管燈具，通過(guò)持續(xù)在熱交換回路裝置中以相變化 的潛熱交換及液相的顯熱交換，將發(fā)光二極管光源的熱量快速而均勻的傳輸?shù)缴崞骷肮?件上，以及通過(guò)直接接觸冷凝機(jī)制及高次冷度冷卻液(highly subcooled coolant)的高效 率熱傳機(jī)制將傳輸?shù)剿錾崦娣e上的熱量快速移除。附圖說(shuō)明下面參照附圖，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步描述。圖1是本專利技術(shù)發(fā)光二極管燈具第一實(shí)施例的組裝剖面示意圖。圖2是圖1所示發(fā)光二極管燈具中光引擎的放大圖。圖3是圖2所示光引擎的立體分解圖。圖4是本專利技術(shù)發(fā)光二極管燈具中光引擎另一實(shí)施例的組裝剖面示意圖。圖5是本專利技術(shù)發(fā)光二極管燈具第二實(shí)施例的組裝剖面示意圖。圖6是本專利技術(shù)發(fā)光二極管燈具第三實(shí)施例的組裝剖面示意圖。具體實(shí)施例方式圖1是本專利技術(shù)發(fā)光二極管燈具100第一實(shí)施例的組裝剖面示意圖，圖2是圖1所示 發(fā)光二極管燈具100中光引擎21的放大圖，圖3是圖2所示光引擎21的立體分解圖。該 發(fā)光二極管燈具100主要包括一光學(xué)部10、一散熱部20及一電氣部30。光學(xué)部10設(shè)置于散熱部20前方，包括一發(fā)光二極管光源11及一出光通道12。該 發(fā)光二極管光源11為一體成型件，包括一導(dǎo)熱基板111以及設(shè)于該導(dǎo)熱基板111上的至少 一發(fā)光體112與若干電極(圖未示)，其中所述發(fā)光體112由至少一發(fā)光二極管芯片經(jīng)透明 封裝所形成。該發(fā)光二極管光源11與散熱部20中一吸熱板24的一吸熱面241之間的緊 密熱接觸，可先在發(fā)光二極管光源11與吸熱面之間涂抹一層熱界面材料(TIM)，再將已套 裝電絕緣墊片的若干螺絲(圖未示)分別穿過(guò)發(fā)光二極管光源11上的若干固定孔(圖未 示)，以便鎖固于該吸熱板24的吸熱面241上所設(shè)對(duì)應(yīng)螺孔(圖未示)達(dá)成，也可通過(guò)回焊 方式將發(fā)光二極管光源11直接黏貼(SMT)于該吸熱板24的吸熱面241上達(dá)成，以使發(fā)光 二極管光源11的發(fā)熱面與散熱部20的吸熱板24的吸熱面241緊本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光二極管燈具，包括：一光學(xué)部，包括至少一發(fā)光二極管光源及一出光通道，用以提供所需的照明亮度與發(fā)光特性及對(duì)發(fā)光二極管光源保護(hù)；一電氣部，包括一護(hù)罩及一電路板，用以提供發(fā)光二極管光源所需要的驅(qū)動(dòng)電源、控制電路及電源管理；以及一散熱部，包括一設(shè)于電氣部的護(hù)罩與光學(xué)部之間的熱交換回路裝置，該熱交換回路裝置包括一散熱器、一吸熱板、一筒狀的管件、一第一蓋板及一環(huán)形的第二蓋板，該散熱器包括一筒狀的散熱基座及呈放射狀分布于該散熱基座的外周面的若干鰭片，該吸熱板密封地設(shè)于散熱基座靠近光學(xué)部的一端部，所述發(fā)光二極管光源設(shè)于吸熱板朝向光學(xué)部的一外表面上，該管件設(shè)于散熱基座內(nèi)并與散熱基座的內(nèi)周面間隔一距離，該第一蓋板密封地設(shè)于管件靠近光學(xué)部的一端部并與吸熱板間隔一距離，該環(huán)形的第二蓋板設(shè)于散熱基座及管件靠近護(hù)罩的一端部并與該散熱基座及管件密封接合，由所述散熱基座、吸熱板、管件、第一蓋板及第二蓋板合圍形成一密閉的第一腔體，并于管件內(nèi)形成一朝向護(hù)罩開(kāi)口的第二腔體，該第一腔體的內(nèi)側(cè)壁面設(shè)有多孔性的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有工作流體。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉泰健，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：富準(zhǔn)精密工業(yè)深圳有限公司，鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：94[中國(guó)|深圳]