[实用新型]LED灯珠散热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED灯珠，具体指LED灯珠散热结构。

背景技术

LED灯珠照明与传统的白炽灯、日光灯等相比，具有不可比拟的优势：LED灯发光(可见光)效率高，非常节能；不包含对环境与人体健康有危害的物质，如水银等，也不会发出对人体有害的紫外光，因此环保无污染；工作温度低(被称为冷光源，工作温度要求低于100℃)，而且材料大部分可以回收利用，因此是以后推广的重点和趋势。基于上述优势，一些国家甚至提出了由LED灯取代传统白炽灯、日光灯的日程表。但LED灯对散热的要求也高，其散热量占LED总电能消耗的75～85％，由于工作温度低，使得散热温差变小，从而导致对散热器的材料及散热面积要求提高，成本增加。

实验表明，如果LED照明灯具要达到50000小时工作寿命，LED灯珠结温则不能超过70℃。而温度每升高10℃，使用寿命将缩短一半以上，因此LED灯珠结温控制和散热非常具有现实意义，也是目前研究的热点。如果仅仅依靠LED灯自身结构来散热，效果非常有限，远远不能满足实际使用目的。为了使其散热达到一个相对理想的水平，就必然要借助外部专设的散热器。现有的散热器3为了兼顾成本和散热效果，通常为铝材，在LED灯珠1底座上设有专用于传热的用于与散热器3结合的热扩散板2，热扩散板2为传热性能非常好的铜材。由于铝质的散热器和铜质的热扩散板不能直接焊接在一起，因此目前的做法是将两者通过螺钉6连接在一起，在两者的结合面设有导热硅胶4，通过导热硅胶4强化热传导效果，见图1，因此在热扩散板上加工有连接孔。这种散热结构存在以下不足：1、导热硅胶存在老化和干凝问题，越到后面，导热效果越差；2、对于一些体积很小的LED灯珠，在热扩散板上加工连接孔比较困难，只能先将LED灯珠通过热扩散板焊接在铝基板或硬式印刷电路板上，再将铝基板或硬式印刷电路板通过螺钉与散热器连接，但这样会增大热阻，不利于热量的迅速传递。

散热问题和相对较高的成本，目前仍是阻碍大功率LED照明应用迅速普及的两大难题。LED的每瓦流明已取得了很大改进，但LED的大多数电能均被转化为传导热。此外，对于一般照明，将需要数个或者大量的LED放在一个模组中以达到所需的亮度。多个LED集中在有限的空间中，将进一步造成散热困难。LED模块温度升高，导致LED的寿命降低，并加速LED的光衰(LED灯珠的工作温度需控制在80℃以下)。温度升高，还使LED输出的光波长发生变化，改变颜色特征。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种能大幅提高散热效果且工作可靠的LED灯珠散热结构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：LED灯珠散热结构，LED灯珠底座上的热扩散板与散热器结合在一起；在散热器的结合面上设有铜覆盖层，热扩散板通过与散热器上的铜覆盖层焊接(采用回流焊)固定的方式实现与散热器的结合。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1.实现了灯珠与散热器的直焊，消除压接方式界面材料和交界面热阻，铜覆盖层增强灯珠点热源热量向散热器翅片扩散，故散热效果大大得到改善。

2.因为不存在螺钉连接，故没有连接孔，不但减少了加工工序，同时还增大了散热面积，散热效果进一步得到改善。

3.由于为冶金结合，不使用导热硅胶，故工作温度不受使用时间的影响，可以一直保持较低的工作温度。

4.由于铝表面铜覆盖层不受异种材料热应力及电化学腐蚀的影响，因此工作可靠稳定。

总之，本结构能将LED灯珠正常工作温度从70多度降低到60来度，因此寿命可以延长到七万多小时，大大节约了资源和维护费用。

附图说明

图1-现有技术结构示意图。

图2-本实用新型结构示意图。

图中，1-LED灯珠；2-热扩散板；3-散热器；4-导热硅胶；5-铜覆盖层；6-螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图2，从图上可以看出，本实用新型LED灯珠散热结构，主要涉及LED灯珠1底座上的热扩散板2和散热器3的结合。现有热扩散板2为铜材，散热器3为铝材。本实用新型通过冶金结合方式在铝散热器3基板结合表面沉积一定厚度的铜覆盖层5，热扩散板2通过与散热器上的铜覆盖层5焊接的方式实现与散热器3的结合。

本实用新型实现了灯珠-散热器直焊，消除了压接方式界面材料和交界面的热阻，散热效果显著提高；且铝表面铜覆盖层不受异种材料热应力及电化学腐蚀的影响，工作稳定可靠。