[发明专利]大功率LED光源系统热管理结构

说明书

本发明公开一种大功率LED光源系统热管理结构，包括散热结构，散热结构包括均热件和散热件，均热件包括蒸发段、冷凝段、设置在均热件内部的冷凝工质以及设置在均热件内部的不凝性气体，冷凝段与散热件热交换，贮气室，为可变容积腔体结构，设置在冷凝段的端部并与冷凝段的内部连通，容积控制组件，用于使贮气室容积随着大功率LED光源系统的热负载增大而扩大，使贮气室容积随着大功率LED光源系统的热负载减小而缩小。本发明能够根据大功率LED光源系统的热负载的变化，而精准地自动调节散热结构的散热量，从而能够使大功率LED光源系统的温度保持恒定，不会随着热负载的变化而变化，使光源系统具有较高的照度稳定性。

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种大功率LED光源系统热管理结构。

背景技术

大功率多通道LED光源系统：由多枚不同波长的灯珠组成，如包括R——红光、UV——紫外光、G——绿光、B——蓝光。通过不同的灯珠开合和关闭组合，以及光路布局，整个光路系统能够实现多种波长光线的输出。也就是说，如果用户仅需要G——绿光输出，其它灯珠尽可关闭；如果用户需要白光输出，所有灯珠须全部开合，即根据用户的需要，整个光源系统的工作功率会发生变化。当通道灯路增加或减少时，某一仍处于工作状态下的灯路将会受到周边热流量的增大或减小，继而导致该路光源结温的变化，即影响整个光路系统的稳定性。

现有技术中，对于大功率LED光源系统一般采用以下两类热管理方案：

1、将所有灯珠开合并且工作功率达最大功率时的情况作为热管理设计的目标值，以满足最极端的需求。这种设计方案固然安全，但是使用了最大的冷排容积，不利于系统的小型化。

2、对于采用传统风冷的热管理方案，可根据热源处的温度传感器采集到的灯珠温度，通过控制风扇风速来控制热源的温度；对于采用传统液冷的热管理方案，可根据热源处的温度传感器采集到的灯珠温度，通过控制液泵流速来控制热源的温度。然而，上述两种对热源温度的控制方式，一方面对热源温度的控制方式均需要附加电力消耗，另一方面均无法实现精确控制，即灯珠的温度稳定性无法实现高精度，灯珠温差影响整个光源系统输出光线的照度均匀度和照度稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种大功率LED光源系统热管理结构。其能够根据大功率LED光源系统的热负载的变化，而精准地自动调节散热结构的散热量，从而能够使LED光源系统的温度保持恒定，不会随着热负载的变化而变化，使光源系统具有较高的照度稳定性。

该大功率LED光源系统热管理结构，包括

散热结构，包括具有蒸发段、冷凝段以及用于进行热循环的冷凝工质的均热件和用于与冷凝段中的冷凝工质进行热交换的散热件；

具有可变容积腔体结构的贮气室，其设置在冷凝段的端部并与冷凝段的内部连通；

用于调节贮气室的可变容积腔体结构的容积大小的容积控制组件，其通过利用大功率LED光源系统的热负载变化来控制贮气室的可变容积腔体结构的容积大小；和

随贮气室的可变容积腔体结构的容积大小变化在冷凝段上的占用空间在贮气室和冷凝段之间被调节的不凝性气体，其中，不凝性气体在冷凝段上的占用空间被调节使得冷凝段的有效工作长度的变化与大功率LED光源系统的热负载的变化呈正相关。

本发明的大功率LED光源系统热管理结构，通过不凝性气体和随着大功率LED光源系统的热负载变化而容积发生变化的贮气室，使得均热件的冷凝段的有效工作长度随着大功率LED光源系统的热负载的增大而增大，随着大功率LED光源系统的热负载的减小而减小，从而调节散热结构的散热量，使LED光源系统的温度保持恒定，不会随着热负载的变化而变化，使光源系统具有较高的照度稳定性。

在一些实施方式中，容积控制组件可以包括一端与大功率LED光源系统热交换，另一端与贮气室连接的连接管路，连接管路内设有热膨胀工质。