[发明专利]LED灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于照明的LED灯，特别是涉及一种LED灯泡。 

背景技术

LED发光二极管较之传统光源具有不含铅、汞，无频闪，节能环保、使用寿命长、响应速度快、耐震动、易维护、亮度高、能耗低、没有紫外辐射和环境污染、使用安全性高等诸多优点而被广泛地应用在电子装置或照明灯具上。 

LED光源的光衰和其寿命直接与其结温有关。LED灯，特别是大功率的LED光源，发光时热量集中，如果LED芯片产生的热量不及时散发出去，结温就非常高，寿命就短。依照阿雷斯法则，温度每降低10°C，寿命就会延长两倍。据研究表明，结温假如能控制在65°C，LED光源光衰至70%的寿命就可高达10万小时。由于LED属于电发光器件，其热量不能通过辐射方式散发出去。其光电转换过程中只有15一25％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED灯具的温度升高。而对于LED晶片集成封装式光源来说，由于晶片比较集中，发光源区热量高，这样就很容易导致LED芯片等器件温度过高。大量的热量如果不能及时散发出去会引发一系列问题：例如，会加速LED芯片等器件老化，缩短使用寿命，甚至会导致LED芯片烧毁；使蓝光LED的波长发生红移，并对白光LED的色度、色温产生重要影响，如果波长偏移过多，偏离了荧光粉的吸收峰，将导致荧光粉量子效率降低，影响出光效率；温度对荧光粉的辐射特性也有很大影响，随着温度上升，荧光粉量子效率降低，辐射波长也会发生变化，荧光粉辐射波长的改变也会引起白光LED色温、色度的变化，较高的温度还会加速荧光粉的老化。通常，LED晶片集成封装式光源的功率越大，照射的距离也越远，照射效果越好；但与此同时，散热问题越难解决。散热问题最终制约了LED晶片集成封装式光源功率的提高，目前在技术比较发达的美国单颗LED晶片集成封装式光源功率最大功率也只能达到25W,LED散热技术已成为大功率LED技术发展的瓶颈。 

现有的LED光源的散热通常采用以下几种方式：其一，将LED光源与金属散热部件（如金属散热基板、金属热沉）、散热片、散热孔结合，利用金属散热部件的热传导与热辐射作用，通过外界较低温度空气热交换达到降低金属散热部件温度效果，确保LED光源的寿命。这种散热方式，由于现有的散热孔一般设置在散热基板的侧面，并没用将LED光源隔开，LED光源产生的热量需先上升再通过散热孔散发出去，外界的冷空气也需通过设置在散热基板侧面的散热孔达到LED光源。这种散热方式，由于散热基板朝向灯盖的一侧被密封，因此不能形成对流的气体散热通道，散热孔仅水平方向布置，不 利于空气对流散热，散热效果不好。其二，采用风扇强制对流方式散热，利用风扇抽取灯壳外较低温度的空气与灯壳内较高温度的空气进行热交换，并经过灯壳外表面散热降低灯壳内空气温度，从而LED元件温度，确保LED光源的寿命。风扇散热方式结构复杂，成本高，本身耗能，更重要的是风扇的寿命比芯片还短，可靠性低，需要经常性的维护和维修。其三是热管和回路热管散热等，热管散热结构复杂，成本高；散热片散热，因表面积有限，效果同样不好。