CN109654387A - 大功率led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大功率LED灯，包括基板、若干LED灯珠和散热器，基板包括铝板，铝板正面依次设有至少两层导热涂层，由该铝板至远离该铝板的方向：各导热涂层的导热系数依次增强；邻近铝板的导热涂层的导热系数大于铝板的导热系数。本发明通过在铝板正面上设置导热系数依次增强的至少两层导热涂层以形成基板，从而LED灯珠产生的热量可以良好的传导至邻近的导热涂层上，而通过导热系数依次减弱的导热涂层传导至铝板上，热量在向铝板传递过程中，沿垂直于铝板方向热量传递是逐渐递减，而热量在各导热涂层上可以更为均匀扩散，从而使更多的热量传递至铝板再至散热器散热出，以提高散热效率，实现高效散热。

Description

大功率LED灯
技术领域
本发明属于LED灯领域，更具体地说，是涉及一种大功率LED灯。
背景技术
大功率LED灯具有照射亮度高，可覆盖面积广等特点。在很多场合需要用到大功率的LED灯。然而由于LED灯珠在工作时会产生较大的热量，而大功率LED灯产生的热量更多，而影响LED灯珠的发光效率与使用寿命。当前对大功率LED灯具散热一般是在基板上设置散热器导热，再通过风扇对散热器散热，从而使LED灯珠产生的热量经基板传递到散热器散发。然而这种结构散热效率较差，无法达到高效散热的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大功率LED灯，以解决现有技术中存在的大功率LED灯散热效率较差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种大功率LED灯，包括基板、安装于所述基板上的若干LED灯珠和安装于所述基板上的散热器，所述散热器与各所述LED灯珠分别位于所述基板的两面，所述基板包括铝板，所述铝板正面依次设有至少两层导热涂层，由该铝板至远离该铝板的方向：各所述导热涂层的导热系数依次增强；各所述LED灯珠设于距离所述铝板最远的所述导热涂层上，邻近所述铝板的所述导热涂层的导热系数大于所述铝板的导热系数，所述散热器与所述铝板的背面贴合相连。
进一步地，相邻两层所述导热涂层之间设有第一缓冲层，且该第一缓冲层的热膨胀系数处于邻近两层所述导热涂层的热膨胀系数之间。
进一步地，所述铝板与邻近该铝板的所述导热涂层之间设有第二缓冲层，且该第二缓冲层的热膨胀系数处于邻近的所述导热涂层的热膨胀系数与所述铝板的热膨胀系数之间。
进一步地，所述导热涂层为两层，两层所述导热涂层分别为设于所述铝板正面的氮化铝涂层和设于所述氮化铝涂层上的铜涂层，各所述LED灯珠设于所述铜涂层上。
进一步地，所述基板上设有导热辐射层，所述导热辐射层包绕各所述LED灯珠的周侧。
进一步地，所述导热辐射层覆盖所述基板上于各所述LED灯珠之外的区域。
进一步地，所述大功率LED灯还包括灯罩，所述灯罩罩于所述基板上。
进一步地，所述散热器包括与所述铝板贴合的导热铝材板和设于所述导热铝材板上的若干散热翅片。
进一步地，所述大功率LED灯还包括贴合于所述导热铝材板上的半导体制冷器。
本发明提供的大功率LED灯的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在铝板正面上设置导热系数依次增强的至少两层导热涂层以形成基板，而将LED灯珠设置在基板上，并在铝板的背面贴合散热器，从而LED灯珠产生的热量可以良好的传导至邻近的导热涂层上，而通过导热系数依次减弱的导热涂层传导至铝板上，热量在向铝板传递过程中，沿垂直于铝板方向热量传递是逐渐递减，而热量在各导热涂层上可以更为均匀扩散，从而使更多的热量传递至铝板再至散热器散热出，以提高散热效率，实现高效散热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的大功率LED灯的结构示意图。
其中，图中各附图主要标记：
100-大功率LED灯；11-LED灯珠；12-导热辐射层；13-灯罩；15-散热器；151-导热铝材板；152-散热翅片；16-半导体制冷器；
20-基板；21-铝板；22-导热涂层；221-铜涂层；222-氮化铝涂层；23-第一缓冲层；24-第二缓冲层。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，现对本发明提供的大功率LED灯100进行说明。所述大功率LED灯100，包括基板20、若干LED灯珠11和散热器15，散热器15与各LED灯珠11分别位于基板20的两面，各LED灯珠11安装在基板20上，通过基板20来支撑各LED灯珠11，并且通过散热器15对基板20散热，进而对基板20上各LED灯珠11散热。基板20包括铝板21，使用铝板21，相对于铜等材料，不仅具有良好的柔韧性，以更好的与LED灯珠11进行贴合，进而良好支撑LED灯珠11，而且更易塑形，同时材料成本更低。铝板21正面依次设有至少两层导热涂层22；由该铝板21至远离该铝板21的方向：各导热涂层22的导热系数依次增强，即靠近铝板21的导热涂层22的导热系数低于远离铝板21的导热涂层22的导热系数；邻近铝板21的导热涂层22的导热系数大于铝板21的导热系数；各LED灯珠11设于距离铝板21最远的导热涂层22上，散热器15与铝板21的背面贴合相连。从而在LED灯珠11至散热器15的方向，各介质层的导热系数呈逐渐降低，而邻近LED灯珠11的导热涂层22的导热系数最高，而LED灯珠11产生的热量可以更快地传递给邻近的导热涂层22，而热量在向铝板21传递过程中，各导热涂层22及铝板21会吸收部分热量，沿垂直于铝板21方向热量传递是逐渐递减；相邻两层导热涂层22的导热系数递减，而各导热涂层22的导热系数均高于铝板21的导热系数，则沿垂直于铝板21方向，热量也能快速良好的传导；并且相邻两层导热涂层22的导热系数递减，则热量在导热系数高的涂层上可以更快的进行扩展，使得热量在各导热涂层22上可以更为均匀快速扩散，从而在更大面积上传递给下一导热涂层22再传递到铝板21上，其相当于增大的热传导面积；进而使更多的热量快速传递至铝板21再至散热器15散热出，以提高散热效率，实现高效散热。
本发明提供的大功率LED灯100，与现有技术相比，本发明通过在铝板21正面上设置导热系数依次增强的至少两层导热涂层22以形成基板20，而将LED灯珠11设置在基板20上，并在铝板21的背面贴合散热器15，从而LED灯珠11产生的热量可以良好的传导至邻近的导热涂层22上，而通过导热系数依次减弱的导热涂层22传导至铝板21上，热量在向铝板21传递过程中，沿垂直于铝板21方向热量传递是逐渐递减，而热量在各导热涂层22上可以更为均匀扩散，从而使更多的热量传递至铝板21再至散热器15散热出，以提高散热效率，实现高效散热。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，各导热涂层22可以通过蒸镀、电镀、涂覆等方式制作，因而各导热涂层22的厚度较小，基板20的形状是随铝板21的形状而定，以更好的支撑LED灯珠11。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，相邻两层导热涂层22之间设有第一缓冲层23，且该第一缓冲层23的热膨胀系数处于邻近两层导热涂层22的热膨胀系数之间。在LED灯珠11工作时，会产生大量热量，这些热量在传递过程中，各导热涂层22会发生膨胀；而在相邻两层导热涂层22之间设置第一缓冲层23，第一缓冲层23的热膨胀系数处于邻近两层导热涂层22的热膨胀系数之间，则第一缓冲层23可以起到缓冲作用，而减小热应力，使相邻两层导热涂层22可以更好的结合，而使相邻两层导热涂层22间更好的进行热传导，提高热传导效率。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，铝板21与邻近该铝板21的导热涂层22之间设有第二缓冲层24，且该第二缓冲层24的热膨胀系数处于邻近的导热涂层22的热膨胀系数与铝板21的热膨胀系数之间。热量在传递过程中，铝板21及邻近导热涂层22会发生膨胀；而设置第一缓冲层23，第二缓冲层24的热膨胀系数处于邻近的导热涂层22的热膨胀系数与铝板21的热膨胀系数之间，则第二缓冲层24可以起到缓冲作用，而减小热应力，使铝板21与该铝板21相邻的导热涂层22可以更好的结合，而使铝板21与该铝板21相邻的导热涂层22间更好的进行热传导，提高热传导效率。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，导热涂层22为两层，两层导热涂层22分别为设于铝板21正面的氮化铝涂层222和设于氮化铝涂层222上的铜涂层221，各LED灯珠11设于铜涂层221上。在铝板21上设置氮化铝涂层222，不仅可以起到良好绝缘作用，而且具有良好的导热性；而在氮化铝涂层222上设置铜涂层221，可以更好的传导LED灯珠11产生的热量，提高散热效率。在其它一些实施例中，导热涂层22也可以为三层、四层等等，如在铜涂层221上设置银涂层以形成三层导热涂层22。还有一些实施例中，可以在铝层与氮化铝层间设置金层，以实现四层导热涂层22。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，基板20上设有导热辐射层12，导热辐射层12包绕各LED灯珠11的周侧。在基板20上设置导热辐射层12，当LED灯珠11产生热量时，不仅可以朝向散热器15的方向传导，而且可以经导热辐射层12，通过热辐射的方式向LED灯珠11前方辐射散出，以提高散热效率，实现快速散热。而将导热辐射层12包绕各LED灯珠11的周侧，当LED灯珠11产生热量时，可以更好的通过热辐射方式散出。
进一步地，导热辐射层12可以是石墨烯层，以良好的进行热辐射散热。当然，导热辐射层12也可以使用其它热辐射材料制作。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，导热辐射层12覆盖基板20上于各LED灯珠11之外的区域，从而使导热辐射层12不仅可以将LED灯珠11上的热量直接通过热辐射散出，而且当LED灯珠11的热量传导至基板20的导热涂层22上时，导热辐射层12也可以将导热涂层22上的热量通过热辐射散出，提高热辐射散热的效率。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，该大功率LED灯100还包括灯罩13，灯罩13罩于基板20上。设置灯罩13，不仅可以保护基板20及基板20上各LED灯珠11，而且可以通过灯罩13进行调光。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，散热器15包括导热铝材板151和设于导热铝材板151上的若干散热翅片152，导热铝材板151与铝板21贴合，以使铝板21的热量传导到导热铝材板151，再传导至散热翅片152上，以良好进行散热。另外，使用铝材制作导热铝材板151，成本低，散热性好。更进一步地，各散热翅片152与导热铝材板151可以是一体成型，以保证良好的强度与散热效率。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的大功率LED灯100的一种具体实施方式，该大功率LED灯100还包括贴合于导热铝材板151上的半导体制冷器16。设置半导体制冷器16，可以主动对导热铝材板151进行降温，以提高散热效率。当然，还有一些实施例中，可以将半导体制冷器16贴合在铝板21上，以直接对铝板21进行降温。
进一步地，该大功率LED灯100还包括用于对半导体制冷器16散热的风扇(图未示)，以通过风扇对半导体制冷器16散热，保证半导体制冷器16良好工作。
进一步地，风扇也可以对散热器15进行散热，提高散热效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.大功率LED灯，包括基板、安装于所述基板上的若干LED灯珠和安装于所述基板上的散热器，所述散热器与各所述LED灯珠分别位于所述基板的两面，其特征在于：所述基板包括铝板，所述铝板正面依次设有至少两层导热涂层，由该铝板至远离该铝板的方向：各所述导热涂层的导热系数依次增强；各所述LED灯珠设于距离所述铝板最远的所述导热涂层上，邻近所述铝板的所述导热涂层的导热系数大于所述铝板的导热系数，所述散热器与所述铝板的背面贴合相连。
2.如权利要求1所述的大功率LED灯，其特征在于：相邻两层所述导热涂层之间设有第一缓冲层，且该第一缓冲层的热膨胀系数处于邻近两层所述导热涂层的热膨胀系数之间。
3.如权利要求1所述的大功率LED灯，其特征在于：所述铝板与邻近该铝板的所述导热涂层之间设有第二缓冲层，且该第二缓冲层的热膨胀系数处于邻近的所述导热涂层的热膨胀系数与所述铝板的热膨胀系数之间。
4.如权利要求1所述的大功率LED灯，其特征在于：所述导热涂层为两层，两层所述导热涂层分别为设于所述铝板正面的氮化铝涂层和设于所述氮化铝涂层上的铜涂层，各所述LED灯珠设于所述铜涂层上。
5.如权利要求1-4任一项所述的大功率LED灯，其特征在于：所述基板上设有导热辐射层，所述导热辐射层包绕各所述LED灯珠的周侧。
6.如权利要求5所述的大功率LED灯，其特征在于：所述导热辐射层覆盖所述基板上于各所述LED灯珠之外的区域。
7.如权利要求1-4任一项所述的大功率LED灯，其特征在于：所述大功率LED灯还包括灯罩，所述灯罩罩于所述基板上。
8.如权利要求1-4任一项所述的大功率LED灯，其特征在于：所述散热器包括与所述铝板贴合的导热铝材板和设于所述导热铝材板上的若干散热翅片。
9.如权利要求8所述的大功率LED灯，其特征在于：所述大功率LED灯还包括贴合于所述导热铝材板上的半导体制冷器。
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