一种具有防水功能和高匀光的户外大功率LED灯的制作方法

本发明涉及led灯具技术领域，尤其涉及一种具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯。

背景技术：

在led应用领域里，往往只强调led发光强度，而没有解决led使用寿命的问题。led发光是靠电子在能带间跃迁产生的，其光谱中不包含红外部分，led的热量不能靠热辐射散出，因此led是“冷”光源。目前，led的发光效率仅能达到10%-20%，也就是说，还有80%-90%的能量转换成了热能，如果led芯片的热量不能散出去，会加速芯片的老化，还可能导致焊锡的融化，使芯片失效。所以芯片的温度不能超过125摄氏度。但是在户外恶劣的自然环境下，除了散热问题存在着漏水问题，水体进入led内部会对其控制电路造成不同程度的损。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的大功率led灯防水以及散热问题技术问题，本发明提出一种具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯，通过设置的风机以及散热器对装置进行散热，而设置的透气防水膜保证气体通过的同时阻止水体进入，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出的一种具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯，包括散热器、底座、灯碗、连接件、led灯头与灯罩；

灯罩安装在灯碗上，灯碗的外周边缘处设置有用于固定灯罩的卡扣，卡扣与灯罩的缝隙处覆盖有防水胶；led灯头设置在灯碗的中部，led灯头通过连接件与散热器相连接；散热器设置在底座上，底座的底部还设置有便于固定的螺栓；散热器为空心圆管，底座的上安装有风机，风机朝向散热器内部吹风；散热器的外部设置有带有透气孔的外壳；外壳上安装有多个散热鳍片，相邻设置的散热鳍片之间设置有透气防水膜；散热器的顶部设置有便于安装连接件的开口；开口的外周覆盖有透气防水膜；

led灯头包括透镜与led芯片，led芯片的底部设置有基板，透镜呈半球形设置在基板上；基板两侧设置有供输电线通过的通孔；透镜的中轴线与led芯片的中轴线重合；基板的底部设置有铜柱，铜柱的顶部为一面积、形状与基板相同的平板，铜柱底部为一柱体，柱体中部设置有供通讯线路穿过的通槽；连接件呈圆管状，透镜密封设置在连接件的顶部开口处，铜柱顶部的平板密封设置在连接件下部的开口处；铜柱下部的柱体伸出连接件外。

优选的，防水透气膜包括位于中部的pe高分子透气膜以及设置在pe高分子透气膜两侧的pp纺粘无纺布，pp纺粘无纺布与pe高分子透气膜粘接连接。

优选的，基板为陶瓷散热基板。

优选的，灯碗的内壁设置成自由曲面反射面，灯碗的内壁涂有镀铬反射层。

优选的，led芯片与基板之间涂有导热硅脂。

优选的，基板与铜柱之间涂有导热硅脂。

优选的，连接件以及散热器均采用铝合金材料制成。

本发明中，基板的底部设置有铜柱，铜柱的顶部为一面积、形状与基板相同的平板，铜柱底部为一柱体，柱体中部设置有供通讯线路穿过的通槽；铜柱再此处作为热沉，对led芯片起到辅助散热的作用；

需要补充的是，热沉是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化，它可以是大气、大地等物体，相比led产生的热量来说，铜柱的吸收led芯片产生的热量后，其自身温度变化量较小；

灯罩安装在灯碗上，灯碗的外周边缘处设置有用于固定灯罩的卡扣，卡扣与灯罩的缝隙处覆盖有防水胶；防水胶能够防止雨水从灯罩处渗透进装置内部；散热器为空心圆管，底座的上安装有风机，风机朝向散热器内部吹风；散热器的外部设置有带有透气孔的外壳；外壳上安装有多个散热鳍片，相邻设置的散热鳍片之间设置有透气防水膜；散热器的顶部设置有便于安装连接件的开口；开口的外周覆盖有透气防水膜；透气防水膜能够阻止雨水进入装置内部同时不影响气体的正常流动；散热器工作时，位于底座上的风机向上吹风，加速散热；热气一部分能够从外壳的透气孔中流出，再穿过位于散热鳍片处的透气防水膜，排出装置外；另一部分从散热器顶部的透气防水膜处流出；保证散热的同时能够阻止雨水的侵入，适合户外使用。

本发明中，透气防水膜包括位于中部的pe高分子透气膜以及设置在pe高分子透气膜两侧的pp纺粘无纺布，pp纺粘无纺布与pe高分子透气膜粘接连接；在工作中，在水汽的状态下，水颗粒非常细小，根据毛细运动的原理，可以顺利渗透到毛细管到另一侧，从而发生透汽现象。当水汽冷凝变成水珠后，颗粒变大，由于水珠表面张力的作用（水分子之间互相“拉扯抗衡”），水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧，也就是防止了水的渗透发生；pp纺粘无纺布的作用主要是增强拉力和静水压从而起到一定的防水的作用，以及对pe高分子透气膜起到保护作用，真正透气主要是靠中间层pe高分子透气膜。

本发明中，基板为陶瓷散热基板；在工作中，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，散热性能较好。

本发明中，灯碗的内壁设置成自由曲面反射面，灯碗的内壁涂有镀铬反射层；在工作中，自由曲面可通过微积分几何的基本理论以及lightfools光学软件进行光线追踪，通过建立一阶线性偏微分方程来精确描述光源出射光、目标面上入射点以及自由曲面反射器上对应点的斜率，从而使的led灯头发出的光线经过自由曲面进行反射，反射出来的光更加均匀。

本发明中，led芯片与基板之间涂有导热硅脂；在工作中，导热硅脂能够将减少led芯片与基板之间的缝隙，提高散热效果；基板与铜柱之间涂有导热硅脂；在工作中，导热硅脂能够将减少基板与铜柱之间的缝隙，提高散热效果；连接件以及散热器均采用铝合金材料制成；在工作中，铝合金材料导热性能良好，便于进行散热。

附图说明

图1为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯的整体结构示意图。

图2为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的连接件结构示意图。

图3为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的led灯头内部结构示意图。

图4为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的散热器的俯视图。

图5为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的透气防水膜的结构示意图。

图中：1、卡扣；2、灯罩；3、led灯头；4、灯碗；5、连接件；6、散热器；7、底座；8、铜柱；9、led芯片；10、基板；11、透气防水膜；12、散热鳍片；13、透气孔；14、风机；15、pp纺粘无纺布；16、pe高分子透气膜；17、外壳；18、透镜。

具体实施方式

如图1-5所示，图1为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯的整体结构示意图。

图2为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的连接件结构示意图。

图3为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的led灯头内部结构示意图。

图4为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的散热器的俯视图。

图5为本发明提出的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯中的透气防水膜的结构示意图。

参照图1-5，本发明提出的一种具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯，包括散热器6、底座7、灯碗4、连接件5、led灯头3与灯罩2；

灯罩2安装在灯碗4上，灯碗4的外周边缘处设置有用于固定灯罩2的卡扣1，卡扣1与灯罩2的缝隙处覆盖有防水胶；led灯头3设置在灯碗4的中部，led灯头3通过连接件5与散热器6相连接；散热器6设置在底座7上，底座7的底部还设置有便于固定的螺栓；散热器6为空心圆管，底座7的上安装有风机14，风机14朝向散热器6内部吹风；散热器6的外部设置有带有透气孔13的外壳17；外壳17上安装有多个散热鳍片12，相邻设置的散热鳍片12之间设置有透气防水膜11；散热器6的顶部设置有便于安装连接件5的开口；开口的外周覆盖有透气防水膜11；

led灯头3包括透镜18与led芯片9，led芯片9的底部设置有基板10，透镜18呈半球形设置在基板10上；基板10两侧设置有供输电线通过的通孔；透镜18的中轴线与led芯片9的中轴线重合；基板10的底部设置有铜柱8，铜柱8的顶部为一面积、形状与基板10相同的平板，铜柱8底部为一柱体，柱体中部设置有供通讯线路穿过的通槽；连接件5呈圆管状，透镜18密封设置在连接件5的顶部开口处，铜柱8顶部的平板密封设置在连接件5下部的开口处；铜柱8下部的柱体伸出连接件5外。

本实施例的具有防水功能和高匀光的户外大功率led灯的具体工作过程中，基板10的底部设置有铜柱8，铜柱8的顶部为一面积、形状与基板10相同的平板，铜柱8底部为一柱体，柱体中部设置有供通讯线路穿过的通槽；铜柱8再此处作为热沉，对led芯片9起到辅助散热的作用；

需要补充的是，热沉是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化，它可以是大气、大地等物体，相比led产生的热量来说，铜柱8的吸收led芯片9产生的热量后，其自身温度变化量较小；

灯罩2安装在灯碗4上，灯碗4的外周边缘处设置有用于固定灯罩2的卡扣1，卡扣1与灯罩2的缝隙处覆盖有防水胶；防水胶能够防止雨水从灯罩2处渗透进装置内部；散热器6为空心圆管，底座7的上安装有风机14，风机14朝向散热器6内部吹风；散热器6的外部设置有带有透气孔13的外壳17；外壳17上安装有多个散热鳍片12，相邻设置的散热鳍片12之间设置有透气防水膜11；散热器6的顶部设置有便于安装连接件5的开口；开口的外周覆盖有透气防水膜11；透气防水膜11能够阻止雨水进入装置内部同时不影响气体的正常流动；散热器6工作时，位于底座7上的风机14向上吹风，加速散热；热气一部分能够从外壳17的透气孔13中流出，再穿过位于散热鳍片12处的透气防水膜11，排出装置外；另一部分从散热器6顶部的透气防水膜11处流出；保证散热的同时能够阻止雨水的侵入，适合户外使用。

在具体实施方式中，透气防水膜11包括位于中部的pe高分子透气膜16以及设置在pe高分子透气膜16两侧的pp纺粘无纺布15，pp纺粘无纺布15与pe高分子透气膜16粘接连接；在工作中，在水汽的状态下，水颗粒非常细小，根据毛细运动的原理，可以顺利渗透到毛细管到另一侧，从而发生透汽现象。当水汽冷凝变成水珠后，颗粒变大，由于水珠表面张力的作用（水分子之间互相“拉扯抗衡”），水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧，也就是防止了水的渗透发生；pp纺粘无纺布15的作用主要是增强拉力和静水压从而起到一定的防水的作用，以及对pe高分子透气膜16起到保护作用，真正透气主要是靠中间层pe高分子透气膜16。

进一步的，基板10为陶瓷散热基板；在工作中，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，散热性能较好。

进一步的，灯碗4的内壁设置成自由曲面反射面，灯碗4的内壁涂有镀铬反射层；在工作中，自由曲面可通过微积分几何的基本理论以及lightfools光学软件进行光线追踪，通过建立一阶线性偏微分方程来精确描述光源出射光、目标面上入射点以及自由曲面反射器上对应点的斜率，从而使的led灯头3发出的光线经过自由曲面进行反射，反射出来的光更加均匀。

进一步的，led芯片9与基板10之间涂有导热硅脂；在工作中，导热硅脂能够将减少led芯片9与基板10之间的缝隙，提高散热效果。

进一步的，基板10与铜柱8之间涂有导热硅脂；在工作中，导热硅脂能够将减少基板10与铜柱8之间的缝隙，提高散热效果。

进一步的，连接件5以及散热器6均采用铝合金材料制成；在工作中，铝合金材料导热性能良好，便于进行散热。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。