专利名称：用于大功率led灯、无极灯的自动控温散热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子照明灯具，特别涉及一种节能高效长寿大功率电子照明灯具。
背景技术：
LED (发光二极管)，是一种固体的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的 心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正 极，是整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片是由两部分组成，一部分是P型半导体， 在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接 起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线然后就会以光子的形式发出 能量，这就是LED发光的原理，而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。主要特点LED灯显示屏、交通讯号显示光源的应用LED灯具有抗震耐冲击、光响 应速度快、省电、可靠性高和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏。LED灯目前 直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。每 年可节约几千亿升原油的能源，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生。家用室内照的 的LED产品越来受人欢迎，LED筒灯，LED天花灯，LED日光灯，LED光纤灯已悄悄地进入家 庭！ LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯炮和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部 分，使得LED不易损坏。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，实现丰富多彩的动态变化效 果及各种图像。但随着LED灯的功率增大，现有LED灯技术的散热问题得不到解决，半导体 器件不能维持正常工作，从而限制了大功率LED灯的发展。高频无极灯是集最新电子节电技术与电光源技术于一体的高科技新型的光源，它 不用灯丝，采用磁场来激励气体放电、发光。高频无极灯是由激励电源、功率耦合器和灯泡 三部分组成，激励源产生一个2MHz以上的电频电流，它经馈线送至功率耦合器。当高频电 流通过泡内部放电空间的电子被电场加速，当能量达到一定值时，与容器内的气体分子发 生碰撞，灯泡内气体雪崩电离形成等离子体。等离子体受激原子返回基态时，自发射出紫外 光，它激发灯泡壁上的荧光粉发出可见光。主要特点无极灯内无电极，具有超长的寿命。节能效果好。发光效率高。无闪 烁，有利于视力健康。启动和再启动性能优越，可瞬时点亮。高显色性，可应用于各类场所。 尤其适合在照明可靠性要求较高，需要长期照明而维修、更换灯具困难的场所使用。由上可知道，高频无极灯需要一个高频电磁场来激发等离子体，而高频磁场是由 功率耦合器所产生，此外功率耦合器的功率转化效率也直接决定了高频无极灯的能效比， 因此功率耦合器的品质是高频无极灯的技术关键之一。功率耦合器本身是高频振荡回路的 电感器，既由导线绕在软磁铁氧体上所构成。由此可知，功率耦合器的功率转化效率主要受 到软磁铁氧体电磁特性的影响。当前，国外一般采用3F4功率锰锌铁氧体应用于制备高频无极灯中的功率耦合 器，其电阻率通常较低，而由于高频无极灯的工作频率通常为2. 5 3MHZ这导致铁氧体的 涡流损耗急剧上升，从而极大的降低了灯具的效率。此外，由丁锰锌铁氧体的涡流损耗很
3大，而涡流损耗主要转化为热量，这导致在工作过程中铁氧体的温度竟然能达到100" C以 上，从而使得功率锰锌铁氧体在组装功率耦合器中就必需要进行特殊的绝缘处理和骨架支 持，导致工艺较为复杂，增加了生产成本。同时自无极灯诞生以来，散热问题就一直伴随着它，高频无极灯随着功率越来越 大，现有技术存在散热问题越来越突出，功率耦合器产生的大量热量不能及时散发，导致磁 芯温度超过居里温度点而失效。目前典型的技术方案是耦合器磁芯和高温线产生高频磁 场，线圈产生的多余的热能通过中间的铜制导热棒或热管传导到铝制底座外面。底座有两 种功能一是保证灯泡和耦合器的连接；二是把多余的热传给散热片或灯具。这样的结构 接触热阻大，空间狭小，热通量小，结构复杂，目前市场上做得最大的功率泡形185w，环形 210w，从而限制了 LED灯高频无极灯的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带自动控温半导体制冷器的大功率LED灯。本发明的目的是通过如下途径实现的一种用于大功率LED灯、无极灯的自动控 温散热装置，它由温控电路连接制冷器构成。更进一步的，温控电路通过管帽插入安装在制冷器的储冷器金属块上。更进一步的，制冷器通过导热金属棒与LED灯/无极灯连接。更进一步的，导热金属棒为内部分布有纵向毛细管的热管。更进一步的，温控电路型号为AD590。本发明带自动控温半导体制冷器的大功率LED灯具有如下特点(1)高效节能。在同等照度下，比白炽灯节能80%左右，比高压钠灯、金卤灯节能 60%以上，比普通节能灯节能50%左右。(2)超长寿命。灯具使用寿命超过10万小时以上，大大降低了用户更换和维护光
源等费用。(3)绿色环保。优良的光性能，高亮度，无热度、无闪频、无眩光，对视力无危害，高 显色性，被照物体呈自然光彩，视觉效果好。(4)光衰小。使用3-5年亮度没有明显变化。(5)适用范围广。它汇集了众多不同类型电光源的优点，由于可制造大功率灯，因 此可以广泛用于城市道路照明，室内大范围用光，太阳能供电负载灯，特别适用于高危的换 灯困难用维护费用昂贵的重要场所。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明图1为本发明结构示意图；图2为本发明电路示意图。图中LED灯/无极灯1、导热金属棒2、制冷器3、温控电路4。
具体实施例方式如图1所示，本发明带自动控温半导体制冷器的大功率LED灯，它由温控电路4连接制冷器3构成，制冷器3通过导热金属棒2与LED灯/无极灯1连接，温控电路4通过管 帽插入安装在制冷器3的储冷器金属块上。导热金属棒2为内部分布有纵向毛细管的热 管，热管的导热能力超过任何已有金属棒的导热能力，故热管也被比喻为热的超导体，且其 质轻、无消耗能源的可动件，又具较高的等温特性，故可为传热的优良构件。
本发明的温控电路采用的是温度传感元件即线性度极好的AD590。AD590是热的 线电流源两端集成电路。由于芯片内部采用温敏三极管作感温器件，并辅以差分对管等线 性化技术，因而其输出电流大小与温度成线性比例关系，基本特性为温度每升高rc，输出 电流就增大1策安。温控器电路如图2所示，因温度变化引起AD590的电流变化，该电流流 以Rl、RP2与R2的产生的电压降也随之变化，即NE555的2，6脚电位V2，V6的大小与温度 有关。RPl为温度调节电位器，其滑臂电位V5决定了 NE555的触发电位。RP2不温差调节 电位器。通过调节RPl与RP2，使NE555的V5，V6，V2之间满足一定关系(NE555的工作特 性，无须赘述)，V3输出电平即可按设计要求发生改变，使继电器JQX-4得以吸合或释放，从 而启闭制冷器工作电源，使温度保持在预定范围内实现自动温控。按图中各元件数值，制冷 器温度可在0-5°C内调整，温差值可为2-rC (RPl向上调温度升高，RP2向上调温差增大)。 AD590 一般为T0-52型封装，其外形与管脚排列如同常见的3DG6，三只脚依次为正极，负极， 接地或悬空，如图2所示。安装时，先在制冷器的储冷器金属块上钻一直径5mm，深6mm的小 孔，并灌入少量导热脂，再将AD590管帽塞入并固定即可。固体致冷剂可采用四氯化碳、氯 苯、氯仿等。
权利要求
1.一种用于大功率LED灯、无极灯的自动控温散热装置，其特征在于它由温控电路连 接制冷器构成。
2.如权利要求1所述的用于大功率LED灯、无极灯的自动控温散热装置，其特征在于 温控电路通过管帽插入安装在制冷器的储冷器金属块上。
3.如权利要求1所述的用于大功率LED灯、无极灯的自动控温散热装置，其特征在于 制冷器通过导热金属棒与LED灯/无极灯连接。
4.如权利要求3所述的用于大功率LED灯、无极灯的自动控温散热装置，其特征在于 导热金属棒为内部分布有纵向毛细管的热管。
5.如权利要求1或2所述的用于大功率LED灯、无极灯的自动控温散热装置，其特征在 于温控电路型号为AD590。
全文摘要
本发明涉及电子照明灯具，特别涉及一种节能、高效、长寿、大功率电子照明灯具。它由温控电路连接制冷器构成，温控电路通过管帽插入安装在制冷器的储冷器金属块上。本发明带自动控温半导体制冷器的大功率LED灯具有如下特点高效节能、超长寿命、绿色环保、光衰小、适用范围广。
文档编号H01J61/52GK102062378SQ20101053237
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者谢国建, 谢锷 申请人:刘卫东