一种led灯导热结构的制作方法
【专利摘要】一种LED灯板导热结构，包括LED灯、灯板、散热器，所述灯板固定在散热器上，灯板中间有一长方形的中空结构，所述散热器上有一与灯板的中空结构相匹配的散热凸台，所述LED灯固定在灯板上，并直接与散热凸台接触，所述散热凸台的大小与LED灯底部的导热面大小相同。本发明使LED灯的底部直接与散热器接触，减少热传导环节，LED芯片产生的热量直接传导到散热器中，提高散热效果，延长了LED照明产品的寿命。
【专利说明】一种LED灯导热结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种导热结构，尤其涉及一种LED灯的导热结构。
【背景技术】
[0002]LED灯是冷光源，但是在光电转换过程中还是会产生热量，而散热问题是决定LED灯寿命的重要原因。现有的LED灯一般采用铝基板、陶瓷基板、FR4等材料制作灯板，灯板再紧密地固定在散热器上，从而把热量从LED芯片传导到灯板，再传导到散热器。但是由于不同材料介质之间或者同种相邻介质之间有间隙的热传导能力比较差，会使LED灯因散热差而减少寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种LED灯导热结构。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种LED灯板导热结构，其中，包括LED灯、灯板、散热器，所述灯板固定在散热器上，灯板中间有一长方形的中空结构，所述散热器上有一与灯板的中空结构相匹配的散热凸台，所述LED灯固定在灯板上，并直接与散热凸台接触，所述散热凸台的大小与LED灯底部的导热面大小相同。
[0005]上述的一种LED灯板导热结构，其中，在灯板的四角处平均分布四个螺丝孔，用螺丝将灯板固定到散热器上。
[0006]上述的一种LED灯板导热结构，其中，在灯板上设置有多个通孔，用于提高空气热对流散热作用，其中两个通孔用作焊盘孔。
[0007]上述的一种LED灯板导热结构，其中，散热凸台的高度和灯板的厚度相同。
[0008]上述的一种LED灯板导热结构，其中，所述LED灯底部采用铝或铝合金制成。
[0009]上述的一种LED灯板导热结构，其中，所述散热器采用铝合金制成。
[0010]用PCB基板制作灯板，中空结构的大小、形状是根据LED灯底部的导热面积设置的，中空结构的两边有焊盘，连接LED灯的正负电极。
[0011 ] 散热器上制作一个散热凸台，散热凸台的大小、形状与灯板的中空结构匹配，散热凸台作抛光处理，提高散热凸台与LED灯导热面接触的导热能力。
[0012]LED灯通过回流焊固定到灯板上，电线由灯板背部穿过灯板上的焊盘孔焊接到焊盘上，安装LED灯的灯板放置到散热器上的散热凸台的相应位置后，用螺丝固定到散热器上。
[0013]综上所述，由于采用了上述技术方案，使LED灯的底部直接与散热器接触，减少热传导环节，LED芯片产生的热量直接传导到散热器中，提高散热效果，延长了 LED照明产品的寿命。
【专利附图】
【附图说明】[0014]图1是本发明一种LED灯板导热结构的结构示意图。
[0015]图2是本发明一种LED灯板导热结构的安装后的状态示意图。
[0016]图3是本发明一种LED灯板导热结构的灯板的正面结构示意图。
[0017]图4是本发明一种LED灯板导热结构的散热器俯视图。
[0018]图5是本发明所测LED灯的电流与相对光通量之间的关系图。
[0019]图6是本发明所测LED灯的电流与Vf电压之间关系图。
[0020]图7是本发明所测LED灯的温度和相对光通量的关系图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细介绍。
[0022]请参见图1、图2、图3、图4，一种LED灯板导热结构，包括LED灯1、灯板2、散热器3，所述灯板2固定在散热器3上，灯板2中间有一长方形的中空结构4，所述散热器3上有一与灯板2的中空结构4相匹配的散热凸台5，所述LED灯I固定在灯板2上，并直接与散热凸台5接触，所述散热凸台5的大小与LED灯I底部的导热面大小相同，LED灯I底部采用铝或铝合金制成。
[0023]用PCB基板制作灯板2，中空结构4的大小、形状是根据LED灯I底部的导热面设置的，中空结构4的两边有焊盘，连接LED灯I正负电极。在离LED灯I 一定距离的灯板位置上平均分布四个螺丝孔6，用螺丝8将灯板2固定到散热器3上。在LED灯I与四个螺丝孔6之间的灯板位置上分布多个通孔7，用于提高空气热对流作用，其中两个通孔7用作焊盘孔。
[0024]散热器3为铝合金材质，散热器3上制作一个散热凸台5，散热凸台5的大小、形状与灯板2的中空结构4匹配，散热凸台5作抛光处理，提高散热凸台5与LED灯I导热面接触的导热能力，散热凸台5的高度和灯板2的厚度相同。
[0025]LED灯I通过回流焊固定到灯板2上，电线由灯板2背部穿过灯板2上的焊盘孔焊接到焊盘上，安装LED灯I的灯板2放置到散热器3上的散热凸台5的相应位置后，用螺丝固定到散热器3上。
[0026]选择3000K的LED灯进行实验，选择的LED灯的光通量在结温85°C时最小值为5201m，实测平均值为5401m，所测电流与相对光通量之间的关系如图5所示，在185mA时相对光通量为100%，计算设定只200mA的相对光通量为108%，即电流为200mA时在85°C的光通量为 Φ=5401ι?*1.08=583.21m。
[0027]所测LED灯的电流与Vf电压之间关系如图6所示，设计额定电流为200mA，其Vf的平均值为33.5V，则整个光源的功率P0=I*Vf=200mA*33.5V=6.7W。
[0028]根据光源的功率和内阻计算散热器核心和光源核心温度的差，光源内部热阻为1.5°C /W，则本发明直接接触式的热阻，考虑到两平面间隙的影响，Trl=L 5+0.1=1.6°C /W ；
若无中空结构和散热凸台，用铝基板直接导热，则由于有绝缘层，对内阻影响较大，Tr2=l.5+1.8=3.3°C /ff ；
直接接触式光源I核心温度与散热器温度差Tjl=Trl*P0=l.6*6.7=10.72°C ；
铝基板焊接光源2核心温度与散热器温度差Tj2=Tr2*P0=3.3*6.7=22.11°C。[0029]在室温下LED灯点亮I小时后，测得散热器底部中心温度62°C，光源与散热体接触面温度 T0=62+2=64°C ；
直接接触式光源I核心温度Tjl+T0=10.72+64=74.72°C ；
铝基板焊接光源2核心温度Tj2+T0=22.11+64=86.11°C。
[0030]图7是所测LED灯温度和相对光通量的关系图，80°C时为100%，74.72°C时为104%，86.11 °C 时为 98%，即光源 I 光通 Φ1=Φ*1.04=606.51m，光源 2 光通 Φ2=Φ*0.98=571.51m。
[0031]两种方式直接亮度差=Φ1-Φ2=606.5-571.5=351m，LED灯的光效损失在41m/W以上，所以本发明使LED灯的底部直接与散热器接触，减少热传导环节，LED芯片产生的热量直接传导到散热器中，提高了散热效果，延长了 LED照明产品的寿命，在经济、性能和质量上都有相应的改进。
【权利要求】
1.一种LED灯板导热结构，包括LED灯、灯板、散热器，其特征在于，所述灯板固定在散热器上，灯板中间有一长方形的中空结构，所述散热器上有一与灯板的中空结构相匹配的散热凸台，所述LED灯固定在灯板上，并直接与散热凸台接触，所述散热凸台的大小与LED灯底部的导热面大小相同。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯板导热结构，其特征在于，在灯板的四角处平均分布四个螺丝孔。
3.根据权利要求2所述的一种LED灯板导热结构，其特征在于，在灯板上设置有多个通孔，其中两个通孔用作焊盘孔。
4.根据权利要求1所述的一种LED灯板导热结构，其特征在于，散热凸台的高度和灯板的厚度相同。
5.根据权利要求1所述的一种LED灯板导热结构，其特征在于，所述LED灯底部采用铝或铝合金制成。
6.根据权利要求1所述的一种LED灯板导热结构，其特征在于，所述散热器采用铝合金制成。
【文档编号】F21V17/12GK103742885SQ201310711271
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】李楠, 陈赟赟, 李海东, 杨勤忠 申请人:上海欣丰电子有限公司