专利名称：带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明装置，特别是一种利用风扇制冷的二极管照明装置。
二背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode，简写为LED)是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件，属于新型固态光源，符合绿色照明的要求，是一种光效高、寿命长、安全、微型化、色彩丰富、种类繁多、不怕闪烁、调控方便和性能稳定的照明电器元件，在实际应用中有着巨大的综合成本优势。现在，已开始在大功率照明方面获得应用。正在和将要取代含汞和废弃灯管会造成环境污染的荧光灯、汞灯等光源。LED没有污染问题，是一种“清洁”的光源。然而LED在20世纪60年代初问世以来，多以红色为主，发光效率低，光通量小的LED只能作指示灯和仪表显示器使用。随着管芯材料、结构和封装技术的不断进步，高光效、高亮度的白光LED的开发成功，使得LED在照明领域的应用成为可能。
进几年来，国内风起云涌地研制发光二极管照明装置，初步进入实用阶段，然而在性能和价格上还存在许多问题，如广泛采用的φ10mm或φ10mm以上的大管径LED价格高，工作时热量集中，散热慢，排列受到限制，温升过高会使大管径LED光效大幅度下降，寿命缩短，难能发挥其综合优势，尤其是光效超过20cad的超高亮度发光二极管对温度的敏感性很强，随着温度的上升其光效会大为降低，寿命缩短，哪怕是瞬间的高温冲击也会导致不可逆的后果。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型提供了一种带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，其目的是解决现在的发光二极管照明装置没有制冷部件并采用大管径的发光二极管作为光源，工作时热量集中、散热慢、二极管的排列受到限制，受温升的影响大而导致发光二极管光效降低和寿命变短等方面存在的问题。
2、技术方案本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，它包括输出恒定电流的开关驱动电源及设置在散热基板上的发光二极管阵列，发光二极管阵列与开关驱动电源的输出端电路连接，其特征在于该照明装置上设有温控器、继电器和风扇；温控器的测温探头与散热基板相接触，温控器的控制端与继电器电路连接，继电器的输出端与风扇电路连接，风扇固定在发光二极管阵列及其设置的散热基板相对应的位置。
发光二极管阵列中的发光二极管采用直径为5mm的小管径二极管，发光二极管阵列采用多点矩阵方式排列。
发光二极管阵列及设置它的散热基板设在散热灯罩一端内，散热灯罩由透明面罩和散热后板构成，散热后板上设有长条状排风孔，散热基板与散热后板紧密接触，散热基板与散热后板接触处涂敷导热硅脂层，风扇设置在散热灯罩内另一端，风扇的出风口与发光二极管阵列及其设置的散热基板和散热后板的位置相对应，与风扇的入风口端的对应的透明面罩上设有进风孔。
3、优点及效果通过本实用新型技术方案的实施，能够很好地解决现在的发光二极管照明装置没有制冷部件并采用大管径的发光二极管作为光源，工作时热量集中、散热慢、二极管的排列受到限制，受温升的影响大而导致发光二极管光效降低和寿命变短等方面存在的问题。本实用新型优点及效果如下(1)当温升达到设定值时，由温控器的温控开关启动风扇，对LED及与其连接的散热基板进行强制风冷；(2)显著的节能效果如果采用发光效率超过100流明大功率白光发光二极管后，其照明的节能优势会更加明显；(3)采用小功率超高亮度发光二极管作多点矩阵方式排列，使热量分散，便于热传导，限制温升，在同等条件下比大功率单管LED组成的灯具，提高了光效和光强，降低了成本，改善了散热条件，更易改变灯饰的形状，便于灯饰的设计布局，制做不同系列的灯具，取得了综合的技术和价格优势；(4)在导热体连接部分采用导热硅脂，以加强热传导；(5)显著的提高了使用寿命；(6)便于灯饰的复杂控制，易于优化其控制电路；(7)采用开关电源和均流措施，使发光二极管保持恒定的电流，避免过载发热，损坏发光二极管；(8)达到了良好的散热效果，较热量集中的大管径、大功率LED更易做到迅速散热，采用恒定电流的开关电源，体积小、重量轻、利于直流电源小型化，限制过流，降低温升，应用灵活性提高、适应范围广，可应用于路灯、矿灯等使用场合。本发明产品现在已经进入生产阶段，完全能够产业化实施，快速的产生社会效益。
四
附图1为本实用新型结构示意图；附图2为本实用新型的散热灯罩内结构示意图；附图3为本实用新型的散热灯罩后视图；附图4为本实用新型的散热灯罩侧视图。
五具体实施方式
本实用新型是一种带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，它主要由输出恒定的电流的开关驱动电源、φ5mm的小管径发光二极管组成的发光二极管阵列、设置发光二极管阵列的散热基板、温控探头与散热基板连接的温控器、继电器和与散热基板对应设置的风扇构成。本实用新型工作时，开关驱动电源为发光二极管阵列中的发光二极管提供恒定电流，避免了它因为电流波动产生温升，降低光效，当设置二极管阵列的散热基板温度升高后，由测温探头传给温控器，温控器通过继电器控制风扇工作，对散热基板及其上设置的发光二极管强制进行风冷，保证发光二极管在很好的温度条件下工作，达到最大光效和最长的使用寿命，经发明人反复对比实验证明，传统没有采用强制风冷并使用直径在10mm或以上的发光二极管的照明装置，灯内热量集中，温升快、温度高，大管径发光二极管的使用寿命大为缩短，而采用本实用新型的强制风冷和使用φ5mm小管径的发光二极管的照明装置，灯内的温度集中度低，有利于在风扇的作用下将热量带走，使小管径的发光二极管的使用寿命达到5年以上，比传统照明装置大大降低了成本，它可应用于路灯、矿灯、景观、广告和多种公共照明场合，随着成本的降低，安全好、可靠高，并可在不久的将来进入家庭照明。
实施例1如附图1所示，本实用新型带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，该照明装置可作为路灯用照明装置，它包括输出恒定电流的开关驱动电源、发光二极管阵列、温控器、继电器和风扇5；发光二极管阵列中的发光二极管3的直径为5mm，它们均选用光效超过20cad的超高亮度发光二极管，它们采用多点矩阵方式排列焊接在电路板上，制作成发光二极管阵列模块，散热基板2是用2毫米厚铝板打孔制成，将发光二极管阵列模块嵌入散热基板2上，如图2所示，散热基板设置在散热灯罩1内，如图3、4所示，散热灯罩1由透明面罩8和散热后板6构成，散热后板6上设有长条状排风孔7，散热基板2与散热后板6紧密接触，散热基板2与散热灯罩1接触部分在高倍显微镜下为多点接触，其接触面仅为面接触的数十分之一或更少，使热阻增大，导热效果下降，在散热基板2与散热后板6接触处涂敷导热硅脂层4后便形成了真正的面接触，达到更好的散热效果，风扇5设置在散热灯罩1内另一端，风扇5的出风口与发光二极管阵列及其设置的散热基板2和散热后板6的位置相对应，与风扇5的入风口端的对应的透明面罩8上设有进风孔，将发光二极管阵列按正负极接入开关驱动电源，开关驱动电源一次侧由时序控制器出口控制，由时序控制器按整定的时间顺序，对开关型驱动电源进行开启和关断的控制，温控器的测温探头与散热基板2相接触，温控器的控制端与继电器电路连接，继电器的输出端与散热灯罩1一端内的风扇5电路连接，温控器通过继电器控制风扇5，对发光二极管3所在的散热基板2和另一端的散热反板6实现风冷。本实用新型的各技术指标为(1)输入电压交流220伏；(2)输出电压直流n×(3～3.5伏)；(3)正向工作电流≥15mA左右(单支路)；(4)工作环境温度-20度～+40度；(5)发光效率＞25～50LM；实施例2当本实用新型用于矿灯时，将散热灯罩的大小设计为与安装矿灯的安全帽相适应即可，也可以将其设置为圆形结构，其它部分同实施例1。
本实用新型工作过程如下在开关驱动电源的驱动下发光二极管阵列发光，当温度升高时，温控器的测温探头将与之相连的散热基板的温度变为电信号传给温控器，温控器发出控制信号使继电器动作，继电器控制风扇工作，对与风扇对应位置的散热基板及其散热灯罩强制风冷，当温度下降到设定的发光二极管正常工作的情况时，温控器通过继电器使风扇停止工作，如此反复，达到很好的保证发光二极管光效和寿命目的。
权利要求1.一种带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，它包括输出恒定电流的开关驱动电源及设置在散热基板上的发光二极管阵列，发光二极管阵列与开关驱动电源的输出端电路连接，其特征在于该照明装置上设有温控器、继电器和风扇；温控器的测温探头与散热基板相接触，温控器的控制端与继电器电路连接，继电器的输出端与风扇电路连接，风扇固定在发光二极管阵列及其设置的散热基板相对应的位置。
2.根据权利要求1中所述的带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，其特征在于发光二极管阵列中的发光二极管采用直径为5mm的小管径二极管，发光二极管阵列采用多点矩阵方式排列。
3.根据权利要求1中所述的带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，其特征在于发光二极管阵列及设置它的散热基板(2)设在散热灯罩(1)一端内，散热灯罩(1)由透明面罩(8)和散热后板(6)构成，散热后板(6)上设有长条状排风孔(7)，散热基板(2)与散热后板(6)紧密接触，散热基板(2)与散热后板(6)接触处涂敷导热硅脂层(4)，风扇(5)设置在散热灯罩(1)内另一端，风扇(5)的出风口与发光二极管阵列及其设置的散热基板(2)和散热后板(6)的位置相对应，与风扇(5)的入风口端的对应的透明面罩(8)上设有进风孔。
专利摘要本实用新型涉及一种带有强制风冷的超高亮度发光二极管照明装置，它包括输出恒定电流的开关驱动电源，该照明装置包括发光二极管阵列、温控器、继电器和风扇；发光二极管阵列设置在散热基板上，发光二极管阵列与开关驱动电源的输出端电路连接，温控器的测温探头与散热基板连接，温控器的控制端与继电器电路连接，继电器的输出端与散热基板对应设置的风扇电路连接。本实用新型采取了风扇强制风冷，采用小管径LED进行合理的矩阵排列，使热量分散，便于热传导，限制温升。在导热体连接部分采用导热硅脂，以加强热传导。合理地采用开关电源驱动超高亮度发光二极管，以限制过流，降低温升。使之稳定工作，减少温升的波动。经试验取得了显著的效果。
文档编号G05D23/185GK2886341SQ20062009005
公开日2007年4月4日 申请日期2006年3月28日 优先权日2006年3月28日
发明者阎九龙, 乔燕来, 张友贤 申请人:辽宁九通电力电子有限公司