一种LED灯散热结构的制作方法

本实用新型涉及一种led设备，具体为一种led灯散热结构。

背景技术：

由于目前技术的限制，输入的电功率只有约15-25％的电光转换效率，其余的输入电功率则都转换为了热量，与传统的光源不同，led光源不包括红外部分，所以不能依靠红外辐射释放。热量集中在led芯片上，芯片的面积一般在1mm×1mm-2.15mm×2.15mm范围内，热流密度可以高达100w/cm³以上，致使led结温升高，led发光的效率与其工作的温度成反比，结点温度每升高10℃，光衰就会减半，寿命也减半，同时也会导致芯片发射波长漂移，降低发光的效率。

热管技术利用液态工质在其内部的汽化与冷凝过程的相变进行传热，传热效率高，温差小、温度分布均勾，被誉为传热的超导体。经过近60年的发展，该技术在工程的应用己经比较成熟，目前热管技术广泛应用于空间技术、电子、化工、冶金、动力等领域屮。该技术在大功率散热的应用引起学者的广泛研究，并研发出各种各样的热管，分析热管的直径、倾角、热负荷等因素对热管换热效率的影响；研究表明应用热管技术可以有效降低热量传递的热阻，提高换热效率，满足大功率散热耍求，因此热管技术在未来大功率散热应用中具有很好的应用前景。

本实用新型针对大功率路灯进行散热设计，设计一种具有烟囱效应的散热器模型，对其性能进行数值模拟分析，分析散热器的结构参数对散热器散热性能的影响，针对大功率路灯设计了一种具有热管的散热器结构。

技术实现要素：

正因为如此，本实用新型的目的在于提供一种led灯散热结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种led灯散热结构，其特征在于，所述散热器基板呈圆盘状，散热器的高度小于所述散热器基板的直径，散热器设有若干个翅片，所述翅片分为中间翅片和边缘翅片，所述散热顶部设计有一个顶盖，其主耍起到防尘与增加散热面积的作用。

作为优选地，所述散热器的高度为35mm。

作为优选地，所述散热器均有5个翅片。

作为优选地，所述中间翅片厚度为2mm。

作为优选地，所述边缘翅片的材质为铝。

作为优选地，所述散热器基板的基本尺寸是76mm。

本实用新型的优点：

本实用新型设计了呈翅片状的散热片，所设计的散热器在环境温度为30.53℃，输入功率为5w，自然对流情况下，led芯片的最高温度为52.61℃，远低于所设计的要求，多次测试时，温度相差在1℃内，说明led芯片的温度具有良好的均一性。

附图说明

图1为led灯散热结构的立体图；

图2为led灯散热结构的剖视图；

图3为本实用新型散热器的一侧测温点；

图4为本实用新型散热器的另一侧测温点。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型对5w室内led照明传热过程进行分析。根据led安全工作的芯片温度要求、工作环境温度因素以及散热器的经济综合考虑，设计了一款带顶盖的翅片式散热器，如图1和图2所示。该照明散热设计要求在环境温度为30℃条件下，不采取任何的强迫冷却方式，利用自然对流换热的方法将芯片的温度控制60℃以下；

图2中散热器的基本尺寸分别为：d1＝76mm；d2＝65mm；h1＝14mm；h2＝35mm；l1＝65mm；l2＝64mm；h1＝3mm；h2＝26mm；t1＝2mm；t2＝1.2mm。

5wled室内照明散热器结构如图1和图2所示，散热器基板的基本尺寸是76mm，散热器的高度为35mm。散热器均有5个翅片，中间翅片厚度为2mm，其余翅片厚度为1.2mm，散热器的质量为84.96g、散热器面积为370.80cm²。散热顶部设计有一个顶盖，其主耍起到防尘与增加散热面积的作用。

本试验测试用到的测试设主要有：安捷伦数据采集仪、j型号热电偶若干根、计算机一台、直流电源一台、电压范围0-30v、电流范围0-5a，导热硅脂，导热系数为1.2w/k·m；电烙焊枪一支，焊锡。

测温点分布为：第一测温点1、第二测温点2、第三测温点3、第四测温点4、第五测温点5、第六测温点6、第七测温点7以及第八测温点8。

安捷伦数据采集仪(agilent34970a)是一种高性能的数据采集设备，主要适用于数据采集与记录。它可以与热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻等连接，进行温度的采集以及记聚。设於采集的数据速度快、准确度。

试验的系统示意图如图3所示。将试验设备按照图3所示的试验示意图连接起来。试验系统色括两个部分：测试部分与照明部分。测试部分主要包括安捷伦数据采集仪、计算机、j型号热电偶数根。热电偶釆集的温度信号通过安捷伦数据采集仪通道进行信号转化，在计算机显示器上显示出来，跟踪测试点温度随时间变化的过程。照明部分主要包括：1wled灯珠5颗，通过燥接的方式燥接在pcb板上；试验设计的散热器；pcb板与散热器主要用导热硅脂来减少面与面之间的接触热阻；直流供给电源一个，导线若干；试验过程中主要调节直流电源的电压与电流的值来改变电源对led芯片的输入功率。

试验系统中热电偶测试温度点如图4所示。试验利用煌锡将热电偶挥接在led芯片引脚上，翅片的测温度主要利用导热胶布将热电偶粘在翅片的表面上，并且用夹子夹住。

试验系统中热电偶测试温度点如图4所示。试验利用焊锡将热电偶焊接在led芯片引脚上，翅片的测温度主要利用导热胶布将热电偶粘在翅片的表面上，并且用夹子夹住。

测试结果表明，所设计的散热器在环境温鹿为30.53℃，输入功率为5w，自然对流情况下，led芯片的最高温度为52.61℃，远低于所设计的要求，多次测试时，温度相差在1℃内，说明led芯片的温度具有良好的均一性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种led灯散热结构，其特征在于，散热器基板呈圆盘状，散热器的高度小于所述散热器基板的直径，散热器设有若干个翅片，所述翅片分为中间翅片和边缘翅片，所述散热器顶部设计有一个顶盖。

2.根据权利要求1所述的一种led灯散热结构，其特征在于：所述散热器的高度为35mm。

3.根据权利要求1所述的一种led灯散热结构，其特征在于：所述散热器均有5个翅片。

4.根据权利要求1所述的一种led灯散热结构，其特征在于：所述中间翅片厚度为2mm。

5.根据权利要求4所述的一种led灯散热结构，其特征在于：所述边缘翅片的材质为铝。

6.根据权利要求1所述的一种led灯散热结构，其特征在于：所述散热器基板的基本尺寸是76mm。

技术总结
本实用新型公开了一种LED灯散热结构，所述散热器基板呈圆盘状，散热器的高度略小于所述散热器基板的直径，散热器设有若干个翅片，所述翅片分为中间翅片和边缘翅片，所述散热顶部设计有一个顶盖，其主耍起到防尘与增加散热面积的作用，所设计的散热器远低于常规的设计温度标准。

技术研发人员：单伟;陈浩;万重阳
受保护的技术使用者：辽宁金碳碳管理有限责任公司
技术研发日：2019.10.23
技术公布日：2020.10.16