一种相变热管式大功率LED灯焊接结构的制作方法

本实用新型属于LED灯具技术领域，具体涉及一种相变热管式大功率LED灯焊接结构。

背景技术：

目前，具有寿命长、节能、安全、绿色环保等优点的半导体LED照明光源能否广泛应用的技术关键在于散热封装。大功率LED照明设备以不同于普通灯丝灯泡设备的导热路径散热。具体地说，这些大功率LED照明设备经由阴极(负向端)引线或通过固定在正向模设备上的模来散发大部分热量。所以，传统的散热方式不能充分减小大功率LED设备中的热量。致使大功率LED设备不得不在较高的工作温度下运行。试验可知在室温(25℃)下LED的使用寿命实际上可以达到10万个小时，而在大约90℃下工作的话，LED的使用寿命可能减小到小于7000个小时。由此可见散热对于功率型LED器件是至关重要的。如果不能将电流产生的热量及时的散出，保持LED芯片的结温在允许范围内，将无法获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命。

相变热管式大功率LED灯的工作原理一般为：LED光源工作中产生的高热流热量，首先在LED基板、中间填充层及散热器热沉之间进行热传导；之后，传递给散热器腔体内的换热工质(蒸发管)，工质吸热发生相变并迅速汽化，气相工质受重力影响开始上升至散热器冷凝管，与温度较低的散热器本体内表面接触，放热后凝结，并沿内表面回流至蒸发管进行换热循环；热量最终通过散热翅片结构与环境进行自然对流散热。通过换热工质在热管真空腔内往复相变进行传热，充分利用相变过程中工质的汽化潜热，并利用翅片结构强化散热，最终实现LED光源高热流热量的高效传导与散热，有效控制LED芯片结温。

而换热工质在整个相变过程中，必须保持散热器腔体内的高真空度，工作过程中一旦真空度变低，不凝气将会形成严重热阻，同时换热工质相变温度会上升相变困难，最终导致LED芯片、基本及热沉处热量堆积升温，工质换热效能降低甚至失效。因此怎样保证大功率LED灯在长期使用过程中始终保持腔内的高真空度就变得尤为重要。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种高效散热的相变热管式大功率LED灯焊接结构，通过高密封的焊接结构，保证散热器空腔内的压力稳定，并可以通过吸气结构，保证大功率LED灯在长期使用过程中始终保持腔内的高真空度，从而延长大功率LED灯的使用寿命。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种相变热管式大功率LED灯焊接结构，包括：LED芯片、LED基板、热沉、散热器蒸发管、散热器冷凝管和端盖，所述LED芯片焊接在LED基板上，LED基板焊接在热沉上，热沉焊接在散热器蒸发管底部，散热器蒸发管顶部焊接在散热器冷凝管底部，端盖焊接在散热器冷凝管顶部。

在上述技术方案中，通过层层焊接结构，尽可能的减少热沉与散热器蒸发管之间、散热器蒸发管和散热器冷凝管之间以及散热器冷凝管与端盖之间衔接的缝隙，这样一来，在热沉、散热器蒸发管、散热器冷凝管及端盖之间形成一个密封性很高的空腔，可以隔绝空腔与外界的气压平衡，保证LED工作过程中换热工质相变温度稳定、不凝气热阻最低，从而稳定并确保综合传散热效率。

优选的，所述散热器冷凝管内壁上安装有间隔交替分布的吸气剂固定板，吸气剂固定在吸气剂固定板上。放置吸气剂的目的是为了防止换热工质在长期的汽化冷凝过程中产生的不凝气对空腔的真空度造成负面影响(不凝气会变为严重影响传热的热阻并占用有效散热面积)，通过吸气剂可以消除这部分不凝气，从而可以保证大功率LED灯在长期使用过程中始终保持腔内的高真空度。

优选的，所述吸气剂固定板包括固定板本体，所述固定板本体前端的上表面开设有凹槽，吸气剂固定在所述凹槽内，固定板本体与散热器冷凝管内壁接触端设置有安装腔，固定板本体通过安装在安装腔内的螺栓紧固在散热器冷凝管内壁上。

优选的，所述散热器冷凝管外壁安装有强化换热的散热翅片。散热翅片在腔体基础上成倍增加了可与环境自然对流的有效换热面积，进一步加速散热器冷凝管散热速率。

本实用新型提供的一种相变热管式大功率LED灯焊接结构及其散热方法的有益效果在于：本相变热管式大功率LED灯焊接结构，结构简单、装配容易，密封性能好，通过安装在散热器冷凝腔内固定在吸气剂固定板上的吸气剂可以消除换热工质在长期的汽化冷凝过程中产生的不凝气，保证大功率LED灯在长期使用过程中始终保持腔内的高真空度，确保换热工质相变温度稳定、保障传热效率，从而延长大功率LED灯的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中LED基板、热沉和散热器蒸发管的焊接示意图。

图3为本实用新型中吸气剂固定板的安装示意图。

图中：100、LED芯片；200、LED基板；300、热沉；410、散热器蒸发管；420、散热器冷凝管；500、端盖；600、散热翅片；700、吸气剂固定板；710、固定板本体；720、凹槽；730、安装腔；740、螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种相变热管式大功率LED灯焊接结构。

参照图1至图3所示，一种相变热管式大功率LED灯焊接结构，包括：LED芯片100、LED基板200、热沉300、散热器蒸发管410、散热器冷凝管420和端盖500，所述LED芯片100焊接在LED基板200上，LED基板200焊接在热沉300上，热沉300焊接在散热器蒸发管410底部，散热器蒸发管410顶部焊接在散热器冷凝管420底部，端盖500焊接在散热器冷凝管420顶部。

在上述技术方案中，通过层层焊接结构，尽可能的减少热沉300与散热器蒸发管410之间、散热器蒸发管410和散热器冷凝管420之间以及散热器冷凝管420与端盖500之间衔接的缝隙，这样一来，在热沉300、散热器蒸发管410、散热器冷凝管420及端盖500之间形成一个密封性很高的空腔，可以隔绝空腔与外界的气压平衡，保证LED工作过程中换热工质在空腔内的相变温度不会发生较大的波动，从而稳定传热效率。

参照图1所示，所述散热器冷凝管420内壁上安装有间隔交替分布的吸气剂固定板700，吸气剂固定在吸气剂固定板700上。放置吸气剂的目的是为了防止换热工质在长期的汽化冷凝过程中产生的不凝气会对散热器冷凝管420内的真空度造成负面影响，通过吸气剂可以消除这部分不凝气，从而可以保证大功率LED灯在长期使用过程中始终保持腔内的高真空度。

参照图3所示，所述吸气剂固定板700包括固定板本体710，所述固定板本体710前端的上表面开设有凹槽720，吸气剂固定在所述凹槽720内，固定板本体710与散热器冷凝管420内壁接触端设置有安装腔730，固定板本体710通过安装在安装腔730内的螺栓740紧固在散热器冷凝管420内壁上。

参照图1所示，所述散热器冷凝管420外壁安装有散热翅片600。散热翅片600在散热器冷凝管腔体表面积基础上成倍增加了与环境自然对流的有效换热面积，提高散热器冷凝管420散热效率。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。