LED投光燈對流散熱的設計與優化系統技術方案

本實用新型專利技術是一種LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，包括有：LED矩陣式發光板，主芯片組為經過熱設計優化排布的中心嵌套對稱式LED矩陣；正六邊形集簇式散熱片；對流罩；基于自然對流散熱原理，遵從最大散熱量以及優化設計的理念，設計出LED投光燈芯片組的最佳安放矩陣--中心嵌套對稱式排布和LED投光燈散熱片的最佳設計結構--正六邊形集簇式散熱片，添加對流罩，利用煙囪效應強化提高散熱熱量；采用自然對流散熱，無機械運動，可靠性高，成本低，在經久耐用的質量要求上又實現了節能環保的理念，可以廣泛應用于公共休閑場所晚間照明，也可以作為公路交通方面的探照燈使用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

隨著科技的創新與進步，人類對綠色環保的認知度愈加強烈，可持續發展成為全社會的永恒主題。與人們生活密切相關的綠色照明一發光二極管(light emitting diode,LED)，因其節能、環保等諸多優點，被認為是最有可能替代白熾燈的第四代照明光源，受到廣泛矚目。但散熱問題被認為是LED照明產業中的一大技術難題，是LED燈光衰的根源，散熱成本也占了 LED燈自身成本的相當部分，散熱成了 LED投光燈普及與發展道路上的攔路虎。迄今為止，國內外對LED投光燈的散熱設計問題已進行了大量研究，提出了多種優化與強化方法。本專利技術——LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，基于自然對流散熱原理，遵從最大散熱量以及優化設計的理念，設計出LED投光燈芯片組的最佳安放矩陣——中心嵌套對稱式排布和LED投光燈散熱片的最佳設計結構——正六邊形集簇式散熱片，添加對流罩，利用煙 效應強化提高散熱熱量。采用自然對流散熱，無機械運動，可靠性高，成本低，在經··久耐用的質量要求上又實現了節能環保的理念，可以廣泛應用于公共休閑場所晚間照明，也可以作為公路交通方面的探照燈使用。
技術介紹
傳統LED投光燈在工作過程中產生熱量，這些熱量如果不能迅速耗散而積聚起來，導致LED的溫度過高，必然會引起其電、光、色性能等發生變化，嚴重影響LED的工作性能。如何在達到高亮度的基礎上，對LED投光燈對流散熱系統進行優化設計，實現最大散熱量成為LED投光燈技術研究的一個重要課題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，在達到高亮度的基礎上，對LED投光燈對流散熱系統進行優化設計，實現最大散熱量，可靠性高，成本低，節能環保。本專利技術采用的技術方案是接入220V交流電，使LED投光燈達到高亮度照明、主芯片組為經過熱設計優化排布的LED矩陣式發光板。所產生的熱量經過導熱柱傳送到正六邊形集簇式散熱片，實現最大散熱。LED芯片發出的朝上的光線，經對流罩，由設置在對流罩中的反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角，實現不同方位的照明。LED矩陣式發光板是一個長為8cm，寬為6cm，厚度約為Icm的PCB板，上面布設14顆經過熱設計優化后的單顆功率約為IW的LED芯片。這種中心嵌套對稱式的排布方式，可以在保證足夠亮度的前提下，最大限度的減弱熱源耦合，從而保證熱量的最大發散，為對流散熱系統的優化設計奠定基礎。正六邊形集簇式散熱片，設計成上下貫通的結構，避免空氣彎曲流動，渦流出現。增大空氣在散熱片中的流通面積，既不會減小空氣流量，又能降低流速。將LED矩陣式發光板主芯片的中心嵌套對稱式LED矩陣集中在散熱片中心導熱柱截面上，不僅發熱源(LED主芯片組)離散熱肋片根的距離近，導熱柱內導熱熱阻小，而且LED芯片集中，所占的截面積小，即空氣的有效流通面積大，因而有利于減小流動阻力。對流罩采用透明材料制成，可以作為燈罩使用。對流罩內的LED矩陣式發光板主芯片向上放置，另外設置有反射鏡。從LED主芯片組發出的朝上的光線，經反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角。附圖說明圖I是本專利技術的整體結構圖；圖2是LED矩陣式發光板結構圖；圖3是正六邊形集簇式散熱片原理圖；圖4是對流罩的結構組圖； 具體實施方式下面結合實例和附圖對本專利技術一LED投光燈對流散熱的設計與優化系統作詳細說明。如圖I所示，將220V交流電接入電源導線，供給LED矩陣式發光板，使LED投光燈達到高亮度照明。所產生的熱量經過導熱柱傳送到正六邊形集簇式散熱片，實現最大散熱。LED芯片發出的朝上的光線，經設置在對流罩中的反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角，實現不同方位的照明。如圖2所示，是一個長為8cm，寬為6cm，厚度約為Icm的PCB板，上面布設14顆經過熱設計優化后的單顆功率約為IW的LED主芯片組矩陣式發光板。如圖3所示，是設計成上下貫通結構，中部有導熱柱，可以在其截面排布LED主芯片組的正六邊形集簇式散熱片。如圖4所示，是采用透明材料制成，作為燈罩使用，內置有反射鏡，可以將從LED主芯片發出的朝上的光線，經反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角，實現不同方位的照明的對流罩。權利要求1.LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，其特征在于還設置有接入220V交流電，使LED投光燈達到高亮度照明、主芯片組為經過熱設計優化排布的LED矩陣式發光板；所產生的熱量經過導熱柱傳送到正六邊形集簇式散熱片，實現最大散熱；LED芯片發出的朝上的光線，經對流罩，由設置在對流罩中的反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角，實現不同方位的照明。2.根據權利要求I所述的LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，其特征還在于，所述的LED矩陣式發光板是一個長為8cm，寬為6cm，厚度約為Icm的PCB板，上面布設14顆經過熱設計優化后的單顆功率約為IW的中心嵌套對稱式LED芯片。3.根據權利要求I所述的LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，其特征還在于，所述的正六邊形集簇式散熱片，設計成上下貫通的結構，快速散熱。4.根據權利要求I所述的LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，其特征還在于，所述的對流罩采用透明材料制成，可以作為燈罩使用；對流罩內的LED矩陣式發光板主芯片向上放置，另外設置有反射鏡。專利摘要本技術是一種LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，包括有LED矩陣式發光板，主芯片組為經過熱設計優化排布的中心嵌套對稱式LED矩陣；正六邊形集簇式散熱片；對流罩；基于自然對流散熱原理，遵從最大散熱量以及優化設計的理念，設計出LED投光燈芯片組的最佳安放矩陣--中心嵌套對稱式排布和LED投光燈散熱片的最佳設計結構--正六邊形集簇式散熱片，添加對流罩，利用煙囪效應強化提高散熱熱量；采用自然對流散熱，無機械運動，可靠性高，成本低，在經久耐用的質量要求上又實現了節能環保的理念，可以廣泛應用于公共休閑場所晚間照明，也可以作為公路交通方面的探照燈使用。文檔編號F21Y101/02GK202719566SQ20122007477公開日2013年2月6日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日專利技術者李勁松, 張獻, 金亮, 楊慶新, 李陽 申請人:天津工業大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
LED投光燈對流散熱的設計與優化系統，其特征在于還設置有：接入220V交流電，使LED投光燈達到高亮度照明、主芯片組為經過熱設計優化排布的LED矩陣式發光板；所產生的熱量經過導熱柱傳送到正六邊形集簇式散熱片，實現最大散熱；LED芯片發出的朝上的光線，經對流罩，由設置在對流罩中的反射鏡反射成平射光，如果反射鏡的反射角可調，就可調節光線的平射角，實現不同方位的照明。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勁松，張獻，金亮，楊慶新，李陽，
申請(專利權)人：天津工業大學，
類型：實用新型
國別省市：