一种led照明设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED照明设备，包括LED芯片，LED芯片外周的外罩体和固定LED芯片用的铝基板，外罩体上连接有被动散热装置，铝基板上连接有主动散热装置；主动散热装置包括微型斯特林机和散热用的风扇，微型斯特林机的上端与铝基板连接，微型斯特林机的下端与风扇连接，且微型斯特林机驱动风扇旋转实现主动风冷散热，巧妙地利用了大功率的LED灯芯散发的废热通过微型斯特林机带动风扇旋转，实现主动散热，以热散热实现了能量的充分利用。本实用新型构思巧妙，结构紧凑，安装方便快捷，降低了LED芯片工作环境的温度，减少了内部构件的损耗，延长其使用寿命。
【专利说明】
一种LED照明设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及照明设备技术领域，尤其涉及一种维持低温工作环境、使用寿命长的LED照明设备。
【背景技术】
[0002]LED具有发光效率高、使用寿命长、低电压工作、环保无污染等突出优势，被视为未来照明的积极发展方向。受制作工艺制约，目前市场上的LED灯的输入功率仅有15%左右，其余85%则以热量形式散失。一般通过良好的散热，大功率LED灯才能维持正常工作，所需要的低温环境通常要求结温在110°C以下，温度过高会对LED照明设备内部构件造成不可逆损坏。目前，无论是采用热管、翅片还是微槽道冷板散热，冷端都采用被动散热方式，被动散热的冷端效率低致使整体散热效率低，因此在换热量大或外界温度较高时，被动散热无法维持LED灯的低温工作环境。
[0003]综上所述，当LED功率与集合程度不断增大的情况下，如何开发一种更加高效的散热方式以维持LED工作时的最佳低温环境，减少构件损耗、延长其使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种LED照明设备，解决现有技术被动散热效率低，LED功率与集合程度不断增大的情况下无法维持低温环境，导致LED照明设备内部构件损耗、寿命降低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]本实用新型一种LED照明设备，包括LED芯片，所述LED芯片外周的外罩体和固定所述LED芯片用的铝基板，所述外罩体上连接有被动散热装置，所述铝基板上连接有主动散热装置;所述主动散热装置包括微型斯特林机和散热用的风扇，所述微型斯特林机的上端与所述铝基板连接，所述微型斯特林机的下端与所述风扇连接，且所述微型斯特林机驱动所述风扇旋转实现主动风冷散热。
[0007]进一步的，所述微型斯特林机包括气缸，所述气缸安装在所述铝基板的下方，所述气缸内设置有配气活塞，所述配气活塞的末端连接有飞轮，所述飞轮与所述风扇连接;其中，所述气缸的顶面靠近所述铝基板成为微型斯特林机的热端，气缸的底面远离所述铝基板成为微型斯特林机的冷端。
[0008]再进一步的，所述LED芯片的热量被所述铝基板传导至所述微型斯特林机的热端上，所述气缸内的气体膨胀向上顶推所述配气活塞，所述配气活塞带动所述飞轮转动；同时，所述飞轮转动驱动配气活塞向下运动，压迫气体进入所述微型斯特林机的冷端进行冷却，气体冷却收缩时配气活塞向下运动，实现一个循环。
[0009]再进一步的，所述飞轮转动时带动所述风扇转动进行主动风冷散热。
[0010]再进一步的，所述LED芯片具体为大功率的LED灯芯。
[0011]再进一步的，所述被动散热装置以翅片结构为主，所述翅片结构在温度较低时承担全部散热任务，散热方式为自然对流散热。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果:
[0013]本实用新型照明设备包括被动散热装置和主动散热装置，其中，主动散热装置包括微型斯特林机和散热用的风扇，巧妙地利用了大功率的LED灯芯散发的废热通过微型斯特林机带动风扇旋转，实现主动散热，以热散热实现了能量的充分利用。此外，被动散热装置采用翅片结构，利用自然风对流散热，当LED芯片温度过高时触发微型斯特林机工作，气缸内的气体升温膨胀带动配气活塞上下移动，遂通过风轮带动风扇旋转，风流动吹向翅片结构提高散热效率，有效避免翅片结构结温过高导致LED芯片的损坏。本实用新型构思巧妙，结构紧凑，安装方便快捷，降低了LED芯片工作环境的温度，减少了内部构件的损耗，延长其使用寿命。
【附图说明】
[0014]下面结合【附图说明】对本实用新型作进一步说明。
[0015]图1为本实用新型LED照明设备主视图；
[0016]图2为本实用新型LED照明设备侧视图；
[0017]附图标记说明:1、发光芯片；2、外罩体;3、铝基板;4、被动散热装置;5、热端;6、配气活塞;7、气缸;8、冷端;9、飞轮;10、风扇。
【具体实施方式】
[0018]如图1?2所示，一种LED照明设备，包括LED芯片I，所述LED芯片I外周的外罩体2和固定所述LED芯片I用的铝基板3，所述外罩体2上连接有被动散热装置4，所述铝基板3上连接有主动散热装置;所述主动散热装置包括微型斯特林机和散热用的风扇10，所述微型斯特林机的上端与所述铝基板3连接，所述微型斯特林机的下端与所述风扇10连接，且所述微型斯特林机驱动所述风扇10旋转实现主动风冷散热。
[0019]所述微型斯特林机包括气缸7，所述气缸7安装在所述铝基板3的下方，所述气缸7内设置有配气活塞6，所述配气活塞6的末端连接有飞轮9，所述飞轮9与所述风扇10连接;其中，所述气缸7的顶面靠近所述铝基板3成为微型斯特林机的热端5，气缸7的底面远离所述铝基板3成为微型斯特林机的冷端8。
[0020]具体来说，工作时，所述LED芯片I的热量被所述铝基板3传导至所述微型斯特林机的热端5上，所述气缸7内的气体膨胀向上顶推所述配气活塞6，所述配气活塞6带动所述飞轮9转动；同时，所述飞轮9转动驱动配气活塞6向下运动，压迫气体进入所述微型斯特林机的冷端8进行冷却，气体冷却收缩时配气活塞6向下运动，实现一个循环。
[0021 ]所述飞轮9转动时带动所述风扇10转动进行主动风冷散热。
[0022]所述LED芯片I具体为大功率的LED灯芯。
[0023]所述被动散热装置4以翅片结构为主，所述翅片结构在温度较低时承担全部散热任务，散热方式为自然对流散热；当LED芯片I温度过高时触发微型斯特林机工作，气缸7内的气体升温膨胀带动配气活塞6上下移动，遂通过风轮9带动风扇10旋转，风流动吹向翅片结构提高散热效率，有效避免翅片结构结温过高导致LED芯片的损坏，降低了 LED芯片工作环境的温度，减少了内部构件的损耗，延长其使用寿命。
[0024]以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种LED照明设备，包括LED芯片(I)，所述LED芯片(I)外周的外罩体(2 )和固定所述LED芯片(I)用的铝基板(3)，其特征在于:所述外罩体(2)上连接有被动散热装置(4)，所述铝基板(3)上连接有主动散热装置;所述主动散热装置包括微型斯特林机和散热用的风扇(10)，所述微型斯特林机的上端与所述铝基板(3)连接，所述微型斯特林机的下端与所述风扇(10)连接，且所述微型斯特林机驱动所述风扇(10)旋转实现主动风冷散热。2.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于:所述微型斯特林机包括气缸(7)，所述气缸(7)安装在所述铝基板(3)的下方，所述气缸(7)内设置有配气活塞(6)，所述配气活塞(6)的末端连接有飞轮(9)，所述飞轮(9)与所述风扇(10)连接;其中，所述气缸(7)的顶面靠近所述铝基板(3)成为微型斯特林机的热端(5)，气缸(7)的底面远离所述铝基板(3)成为微型斯特林机的冷端(8)。3.根据权利要求2所述的LED照明设备，其特征在于:所述LED芯片(I)的热量被所述铝基板(3)传导至所述微型斯特林机的热端(5)上，所述气缸(7)内的气体膨胀向上顶推所述配气活塞(6)，所述配气活塞(6)带动所述飞轮(9)转动；同时，所述飞轮(9)转动驱动配气活塞(6)向下运动，压迫气体进入所述微型斯特林机的冷端(8)进行冷却，气体冷却收缩时配气活塞(6)向下运动，实现一个循环。4.根据权利要求3所述的LED照明设备，其特征在于:所述飞轮(9)转动时带动所述风扇(1 )转动进行主动风冷散热。5.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于:所述LED芯片(I)具体为大功率的LED灯芯。6.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于:所述被动散热装置(4)以翅片结构为主，所述翅片结构在温度较低时承担全部散热任务，散热方式为自然对流散热。
【文档编号】F21S8/00GK205579332SQ201620369999
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】朱霄珣, 陈家熠, 杨晓华, 杜寒, 李恒凡
【申请人】华北电力大学（保定）