一种LED汽车头灯的制作方法

本实用新型涉及一种汽车头灯，尤其是涉及一种LED汽车头灯。

背景技术：

现有的汽车头灯分为卤素灯、氙气灯和LED灯。卤素灯是白炽灯的改进，亮度低、色温偏低，发光效率低、寿命短；氙气灯(HID)是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝，通过高压击穿氙气从而导致氙气在两个电极之间形成电弧并发光。氙气灯可以提供更高色温、更聚集的照明，亮度相对于卤素灯提高两倍，耗能减少50％，但是氙气灯价格较高，对于电压要求高，装配复杂且聚光性较差。LED(Lighe Emitting Diodes)集成芯片是一种可以直接把电能转换为光能的固态半导体器件，具有寿命长(5～10万小时)、光效高、功耗低、体积小的优点。

LED车灯作为新一代汽车照明车灯，发展势头迅猛，市场份额逐步提高，正在掀起汽车照明行业的变革。但是，对于大功率LED芯片而言，持续的高结温会导致发光波长发生偏移，使得发光效率下降，造成工作寿命缩短，一般规定，为保证芯片正常工作，LED结温不能超过120℃。

现有的LED光源散热措施是：依靠导热系数较好的材料将LED光源发出的热量尽快地导向基板再导向散热外壳。至于外壳散热部分，一方面采用导热系数好的材料制造形状各异的散热灯壳，通过其周边空气对流实现散热；另一方面，除了传统技术手段，采用特种涂料或薄膜，增强受热外壳的热辐射能力，实现加快降温的目的。但是，以上散热手段的效率较低，不能全天侯的保证LED光源的散热效果。

另外，为保证光型要求，通常是将LED光源设置在一块绝缘板上，以对其供电并保证厚度上的对焦要求。但是，绝缘板的导电能力十分有限，散热效果极差。如若将绝缘板换成金属散热板，首先需要在金属板的表面做绝缘处理，同时，金属板需要有一定的厚度才能够保证散热传热效果，如此，LED光源与金属板的厚度会较大，无法准确对焦，使光线发散，影响整个大灯的光型，从而影响大灯的正常使用。

因此，由于目前LED车灯热流量巨大，传统散热措施无法应用于高功率汽车LED大灯。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、制造成本低、散热效果好、工作寿命长、可正常使用的LED汽车头灯，可作为LED车灯热流量巨大的高功率汽车LED大灯。

本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现：一种LED汽车头灯，其特征在于：它包括三维均温板、LED光源、光源固定外壳和散热鳍片，所述三维均温板的内部是一填充有冷却液的真空腔室，在所述真空腔室的内壁上铺设有毛细芯层，所述三维均温板主要由依次相连通的长形中空板状体、中空盘状体和两根以上的导热管组成，所述中空板状体的内部是蒸发腔，所述中空板状体竖向设于所述中空盘状体的一表面上，所述导热管的内部是冷凝腔，各导热管的一端封闭，另一端连接在所述中空盘状体的另一表面上，即所述中空板状体、中空盘状体以及导热管的内部构成所述真空腔室，所述LED光源贴设在中空板状体的外表面上并与之共同固定在所述光源固定外壳中，所述散热鳍片为至少一片，在所述散热鳍片上开设有通孔，所述导热管穿入所述散热鳍片的通孔中并与散热鳍片紧密接触，所述散热鳍片为两片以上且沿着导热管的长度方向间隔排布，即相邻的散热鳍片之间具有间隙，蒸发腔受热，冷却液吸热气化，从毛细芯层中溢出，并顺着蒸发腔流动到冷凝腔放热冷凝，液化后被吸入冷凝腔的毛细芯层，再通过毛细作用输送到蒸发腔的毛细芯层，从而完成一个散热循环。

本实用新型采用三维均温板作为热传导核心部件，本实用新型集成了多种散热手段，散热效率高，散热效果好，彻底解决了在狭小空间实现LED车灯大热流散热的问题；本实用新型在110℃环境下工作，灯泡温度和环境温度相差在10℃以内，将发光二极管温度控制在结温以下，有效地保证了大功率LED汽车头灯的发光效率和工作寿命。另外，本实用新型结构简单、制造成本低，可实现以低成本制造大功率汽车LED大灯的目的。本实用新型具有140lm/W的高光效，良好的散热能力可保证LED光源稳定运行在40W的高功率下，头灯整体光通量达到4800lm，远高于一般的卤素大灯和氙气大灯；LED光源平均寿命长达2万小时，汽车头灯整体结构紧凑，抗震性强，具有很好的耐用性；兼容性强，安装方便，可以适用于大部分车型。

作为本实用新型的一种改进，所述LED汽车头灯还包括风扇和风扇安装壳，风扇安装壳上设有导线接口，所述风扇为至少一个，所述风扇安装壳主要由罩体和底座组成，所述底座为开有至少一个散热孔的板体，所述底座固定在散热鳍片的侧面上，所述罩体具有内凹腔并扣合在底座上构成安装腔室，所述风扇设置在所述安装腔室中且每个风扇正对于一个散热孔，通过风扇向散热鳍片吹风以加快散热鳍片的冷却。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述散热鳍片为球缺状的片状体，两个以上的散热鳍片的直边整体构成用于安装所述底座的侧面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述LED光源为两组，分设于所述中空板状体的两个表面上。

作为本实用新型的一种实施方式，所述LED光源与所述中空板状体的总厚度小于或等于3mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述LED汽车头灯还包括卡座，所述卡座的中部具有用于三维均温板的中空板状体穿过的孔道，所述卡座的上端嵌套在所述光源固定外壳的底端并通过固定结构固定，所述卡座的上部是台阶面，所述卡座的下部是圆盘面，所述圆盘面和台阶面之间具有环形间隙，所述台阶面主要由上台阶面和下台阶面组成，所述下台阶面的周缘上设有卡口，所述中空盘状体为圆盘形，所述圆盘面贴设在所述中空盘状体的表面上。

作为本实用新型的一种实施方式，所述固定结构包括螺纹孔和螺钉，所述光源固定外壳的底端和所述卡座的上端分别设有一对对称的螺纹孔，所述螺钉分别穿过螺纹孔固定将卡座与光源固定外壳固定在一起。

本实用新型所述冷却液采用水或乙二醇。

本实用新型所述毛细芯层是铜粉或铜网或铜纤维。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

⑴本实用新型集成了包括相变散热、金属散热片热传导散热、强制对流散热及辐射散热等多种散热方式，散热效率高，散热效果好，彻底解决了在狭小空间实现LED车灯大热流散热的问题。

⑵本实用新型在110℃环境下工作，灯泡温度和环境温度相差在10℃以内，将发光二极管温度控制在结温以下，有效地保证了大功率LED汽车头灯的发光效率和工作寿命。

⑶本实用新型具有140lm/W的高光效，良好的散热能力可保证LED光源稳定运行在40W的高功率下，头灯整体光通量达到4800lm，远高于一般的卤素大灯和氙气大灯；LED光源平均寿命长达2万小时，汽车头灯整体结构紧凑，抗震性强，具有很好的耐用性；兼容性强，安装方便，可以适用于大部分车型。

⑷本实用新型结构简单、制造成本低，可实现以低成本制造大功率汽车LED大灯的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的结构爆炸图；

图3是本实用新型三维均温板的轴向剖视图。

具体实施方式

如图1～3所示，是本实用新型一种LED汽车头灯，它包括三维均温板1、LED光源2、光源固定外壳3、散热鳍片4、卡座10、风扇7和风扇安装壳8，三维均温板1采用红铜制成，三维均温板1的内部是一填充有冷却液的真空腔室5，冷却液采用水或乙二醇。在真空腔室5的内壁上铺设有毛细芯层6，毛细芯层6可以是铜粉或铜网或铜纤维。三维均温板1主要由依次相连通的长形中空板状体11、中空盘状体12和三根导热管13组成，中空板状体11的内部是蒸发腔，中空板状体12竖向设于中空盘状体12的一表面上，导热管13的内部是冷凝腔，各导热管13的一端封闭，另一端连接在中空盘状体12的另一表面上，即中空板状体11、中空盘状体12以及导热管13的内部构成真空腔室5，LED光源2采用锡银铜环保锡膏高温焊接在中空板状体11的外表面上并与之共同固定在光源固定外壳3中，在本实施例中，LED光源2为两组，分设于中空板状体11的两个表面上，每组LED光源2包括LED芯片、导线和导热板。LED光源2与中空板状体11的总厚度小于或等于3mm。

三维均温板的工作原理是：蒸发腔受热，冷却液吸热气化，从毛细芯层中溢出，并顺着蒸发腔流动到冷凝腔放热冷凝，液化后被吸入冷凝腔的毛细芯层，再通过毛细作用输送到蒸发腔的毛细芯层，从而完成一个散热循环。

散热鳍片4为至少一片，采用红铜制成，在散热鳍片4上开设有三个通孔41，导热管13穿入散热鳍片4的通孔41中并与散热鳍片4紧密接触，散热鳍片4为数片且沿着导热管13的长度方向间隔排布，即相邻的散热鳍片4之间具有间隙。

风扇安装壳8上设有导线接口，风扇7为两个，风扇安装壳8主要由罩体81和底座82组成，底座82为开有一个散热孔9的板体，底座82固定在散热鳍片4的侧面上，罩体81具有内凹腔并扣合在底座82上构成安装腔室，风扇7设置在安装腔室中且风扇7正对于散热孔9，通过风扇7向散热鳍片4的间隙中吹风以加快散热鳍片4的冷却，在本实施例中，散热鳍片4为球缺状的片状体，数个散热鳍片4的直边整体构成用于安装底座82的侧面，风扇7及散热鳍片4均通过螺钉与风扇安装壳8连接。

卡座10的中部具有用于三维均温板1的中空板状体11穿过的孔道，卡座10的上端嵌套在光源固定外壳3的底端并通过固定结构固定，卡座10的上部是台阶面，卡座10的下部是圆盘面15，圆盘面15和台阶面之间具有环形间隙16，台阶面主要由上台阶面14和下台阶面18组成，下台阶面18的周缘上设有卡口17，用于与各种类型的车灯总成外壳连接。中空盘状体12为圆盘形，圆盘面15采用锡银铜环保锡膏高温焊接在中空盘状体12的表面上。固定结构包括螺纹孔和螺钉，光源固定外壳3的底端和卡座10的上端分别设有一对对称的螺纹孔，螺钉分别穿过螺纹孔固定将卡座10与光源固定外壳3固定在一起。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型的散热鳍片的数量、风扇的数量、导热管的数量以及散热鳍片的形状均可以根据实际情况来确定；卡座与光源固定外壳之间的固定结构还具有其它实施方式；冷却液除了采用水或乙二醇，也可以采用其它的冷却液；而毛细芯层除了采用铜粉或铜网或铜纤维，也还具有其它的实施方式。因此，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。