CN111550742A - Led汽车大灯模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED汽车大灯模组，包括透镜、透镜支架、固定支架、反光杯、LED灯珠、热管以及散热片，还包括基板，所述基板具有第一固定面以及第二固定面，所述LED灯珠的底部与所述第一固定面相贴合且二者的相贴合处焊接固定；所述热管具有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段具有第一平面，所述基板的第二固定面与所述第一平面贴合且二者的贴合面焊接固定，所述冷凝段设有散热片，通过对散热装置的优化，使得LED与散热器间的热阻远低于现有的LED散热结构的热阻，即相同功率下，LED与环境温度间的温差更小，有效降低LED灯珠的光衰退，显著提高亮度。

Description

LED汽车大灯模组

技术领域

本发明属于汽车大灯模组技术领域，具体地说是涉及一种LED汽车大灯模组。

背景技术

如今大部分汽车和机车的前照大灯仍然采用卤素灯泡，相对于最新科技的LED灯泡，一方面亮度较低，可照亮距离和范围均非常有限，另一方面卤素灯泡功耗高，寿命短，越来越不适合现代汽车和机车道路照明的发展。随着半导体照明技术的发展，高亮度高功率LED产品质量与可靠性的进一步提高，应用LED灯泡制作车辆照明大灯的尝试越来越受市场欢迎，相比传统卤素灯泡大灯，不仅功耗低，而且亮度更高，照射范围更广，并且寿命特别长。但目前市场上推出的LED灯泡大灯，虽然使用了LED灯泡，但实际使用中亮度并未达到客户预期，照射范围也严重小于广告宣传，并且寿命远短于其宣称值。经过分析研究，发现这些有问题的LED灯泡大灯，都有一个共同的设计缺陷，即LED散热不足，长时间使用中LED内部芯片过热，电光转换效率过早衰退，甚至烧毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED汽车大灯模组，其意在解决现有的LED汽车大灯模组LED散热不足，长时间使用中LED内部芯片过热，电光转换效率过早衰退，甚至烧毁的问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种LED汽车大灯模组，包括透镜、透镜支架、固定支架、反光杯、LED灯珠、热管以及散热片，还包括基板，所述基板具有第一固定面以及第二固定面，所述LED灯珠的底部与所述第一固定面相贴合且二者的相贴合处焊接固定；所述热管具有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段具有第一平面，所述热管上的蒸发段在第一平面的相背面具有第二平面，所述基板的第二固定面与所述第一平面贴合且二者的贴合；

还包括下发光组件，所述下发光组件包括下LED灯珠以及下基板，所述下LED灯珠与所述下基板贴合并焊接，所述下基板背离所述下LED灯珠的一面与第二平面贴合；

所述第二固定面与第一平面焊接、所述下基板背离所述下LED灯珠的一面与第二平面焊接或者将所述基板与下基板使用紧固件压紧在所述热管的第一平面和第二平面上。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热管并排布设有至少两个，每个所述热管的第一平面均与所述基板的第二固定面相贴合且彼此的贴合面焊接固定。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述冷凝段设有散热片，每个所述热管的冷凝段分别设置有散热片或与同一散热片连接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述LED灯珠与基板以及基板与热管均使用锡焊的方式焊接，且所述LED灯珠与基板焊接采用焊锡熔点高于所述基板与热管焊接所采用的焊锡熔点。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述基板向外延伸有连接部，所述连接部固定连接于所述透镜支架。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括散热风扇，所述散热风扇固设于所述散热片上。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述透镜支架设有用于接纳所述基板和下基板的上容置腔和下容置腔，所述上容置腔的底面和下容置腔的底面开设有安装孔，所述基板和下基板分别接纳于所述上容置腔和下容置腔内，螺钉穿过基板、通孔以及下基板后通过另一紧固件紧固；所述上容置腔的底面和下容置腔的底面最大距离小于所述第一平面和第二平面的最小距离。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括上转接件和下转接件，所述上转接件接纳于所述上容置腔内，所述下转接件接纳于所述下容置腔内，螺钉穿过所述上转接件和通孔以及所述下转接件后紧固；所述上转接件开设有基板容置腔，所述下转接件开设有下基板容置腔，所述基板接纳于所述基板容置腔内，所述下基板接纳于所述下基板容置腔内。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述反光杯包括上反光杯和下反光杯，所述上反光杯和下反光杯分别位于所述固定支架的上方和下方，且扣设于所述固定支架上，所述透镜、透镜支架、上反光杯以及下反光杯将所述LED灯珠以及下发光组件遮罩，使所述LED灯珠的出光面朝向所述上反光杯，所述下发光组件的出光面朝向所述下反光杯。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述下发光组件还包括激光模组，所述激光模组的出射光线打在下LED灯珠的出光面上。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、通过对散热装置的优化，使得LED与散热器间的热阻远低于现有的LED散热结构的热阻，即相同功率下，LED与环境温度间的温差更小，有效降低LED灯珠的光衰退，显著提高亮度。

2、LED灯珠的散热情况得到大幅改善，其使用寿命更长。

3、下发光模组的加入使得汽车LED汽车大灯的照路宽度加大，亮度增加。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体示意图；

图2是本发明的整体结构主视图；

图3是固定支架与基板连接结构立体示意图；

图4是LED灯珠散热结构主视图；

图5是LED灯珠散热结构俯视图；

图6是下发光组件结构示意图；

图7是LED灯珠散热结构仰视图；

图8是LED灯珠散热结构立体视图；

图9是实施例二基板和下基板装配结构示意图；

图10是实施例二基板、下基板、热管以及散热片结构示意图；

图11是实施例三基板和下基板装配结构示意图。

LED灯珠1、基板2、第一固定面21、第二固定面22、热管3、蒸发段31、冷凝段32、第一平面311、散热片4、灯具支架5、水平支架51、定位槽511、螺丝孔52、定位销53、竖直支架54、风扇6、风扇保护罩61、反光杯7、上反光杯71、下反光杯72、透镜8、透镜支架9、挡光组件10、下发光组件11、下LED灯珠111、下基板112、激光模组113

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。

实施例一

一种LED汽车大灯模组，包括透镜8、透镜支架9、固定支架5、反光杯7、LED灯珠1、热管3以及散热片4，固定支架5包括水平支架51和竖直支架52，竖直支架52用于与汽车灯壳内的其他连接件连接，从而实现LED汽车大灯模组的固定；先将透镜8(可以使用卡扣)固定在透镜支架9上，然后通过螺钉将透镜支架9与竖直支架52固定连接。还包括基板2，所述基板2具有第一固定面21以及第二固定面22，所述LED灯珠1的底部与所述第一固定面21相贴合且二者的相贴合处焊接固定；具体的，所述LED灯珠1与基板2使用锡焊的方式焊接，焊接可以优选采用回流焊的焊接方式进行焊接，需要注意的是控制焊接区域基本没有气泡，从而增加导热面积，提升散热效果。

所述热管3具有蒸发段31和冷凝段32，所述蒸发段31具有第一平面311，所述基板2的第二固定面22与所述第一平面311贴合且二者的贴合面焊接固定；具体的，基板2与热管3使用锡焊的方式焊接，焊接可以优选采用回流焊的焊接方式进行焊接，需要注意的是控制焊接区域基本没有气泡，从而增加导热面积，提升散热效果。

为了将热管冷凝段32的热量及时散出，本实施方式优选在所述冷凝段32设有散热片4，散热片4与水平支架51固定连接。

进一步的，由于LED灯珠1与基板2的焊接操作在基板2与热管3焊接操作之前，那么就很有可能出现在基板2与热管3焊接的时候导致LED灯珠1与基板2的焊锡融化，从而极易导致LED灯珠1与基本2原有的焊接位置发生偏移，由此本实施方式中优选，所述LED灯珠1与基板2焊接采用焊锡熔点T1高于所述基板2与热管3焊接所采用的焊锡熔点T2，那么T2的上限低于T1的下限，这样就可以确保早基板2与热管3焊接的过程中过程中LED与基板间的焊接不会软化，不会产生气泡，不会发生移位，不会发生旋转等不可控结果，提高产品的质量。

出于增大散热片散热面积，进一步改善散热效果热管冷凝段32的散热性能，本实施方式优选所述散热片4为翅片式散热；具体的，本实施方式中翅片式散热片的每一个散热翅片上开设有固定孔，所述热管的冷凝段32穿过每片散热翅片并且每片散热翅片采用锡焊的方式与冷凝段32直接焊接。

优选，所述基板2为铜制，铜制的基板导热效率更高，并且便于焊接。

结合说明书附图3-6，为了满足汽车的照明需求，汽车LED大灯中的LED灯珠的功率往往较大，那么其产生的热量也非常大，如果不能够及时带走LED灯珠所产生的热量，就非常容易导致LED灯珠温升过高从而导致其急剧的光衰退，降低亮度和寿命甚至烧毁。本实施方式与实施例一的区别在于：为了增加导热量，本实施方式优选热管3并排布设有至少两个，每个所述热管3的第一平面311均与所述基板2的第二固定面32相贴合且彼此的贴合面焊接固定，每个所述热管3的冷凝段32分别设置有散热片4，如此设置之后LED灯珠产生的热量就会通过基板以及热管3迅速的传导至散热片4，通过散热片4进行快速的散出，很好的控制LED灯珠的温升在稳定的范围内，解决了大功率LED灯珠产生的热量无法及时散出，导致LED灯珠温升过高从而导致其急剧的光衰退，降低亮度和寿命甚至烧毁的问题。

进一步的，每一个热管3如果都设有一个散热片其散热效果虽然很好，但是其存在体积较大的问题，那么对于一些内部空间较为紧凑的汽车大灯，就需要对体积的要求较为严格，过大就导致无法配套安装，由此，本实施方式优选每个热管的冷凝段共用同一散热片4；具体的，本实施方式中翅片式散热片的每一个散热翅片上开设有与每个热管3的冷凝段相适配固定孔，每个所述热管的冷凝段32穿过每片散热翅片并且每片散热翅片采用锡焊的方式与冷凝段直接焊接，可以通过调节散热片的尺寸、片数以及结构使其满足实际的散热面积的需求，保证足够的散热量，从而有效的控制LED灯珠的温升。

结合图5，现有的LED灯珠以及基板往往是悬空的方式设置在汽车大灯内，往往基板以及LED灯珠位于热管的远端，那么就出现一种悬臂梁的状态，这样在汽车振动的时候这种结构就会使得传递到基本以及LED灯珠的振动被放大，那么振动将会导致LED灯珠与基板或者基本与热管的连接处出现裂缝甚至脱焊，从而导致灯具故障；基于这一问题，本实施方式与实施例一和二的区别在于优选所述基板2向外延伸有连接部23，通过连接部23可以与灯具支架5进行连接，从而向基板以及LED灯珠提供支撑和固定，从而避免了LED灯珠以及基板的振动，避免出现裂缝甚至脱焊的问题。

作为其中一种实施方式的优选方式，本实施方式优选连接部23上开设有安装孔231，在水平支架51上开设有定位槽511，定位槽511内设有与安装孔231相适配的螺丝孔，这样将连接部23嵌入到定位槽511后使用螺钉将连接部23与灯具支架5固定连接。

需要说明的是，采用基板延伸出连接部23，并将连接部23固定连接在灯具支架5上，不但可以使基板2获得支撑，而且基板2上的一部分热量还可以传导到灯具支架5上，那么就可以使基板2上的部分热量分流到灯具支架5上，进一步改善了LED灯珠的散热效果；优选灯具支架5的材质为铝合金材质，其导热效果更好，有利于热量的导出。

由于LED灯珠安装在空间较小的环境中，那么很容易导致散热片的热对流循环不畅，影响散热效果，本实施方式进一步优选的，散热片4上设有风扇，通过风扇强制散热片周围的空气进行快速流动循环，从而快速的带走散热片4上的热量，明显提升散热的效果，更有利于LED灯珠温升的控制。

优选的，为了对6风扇进行保护，同时提高大灯的整体性，在风扇6的外部设有风扇保护罩61，风扇保护罩61固定连接在散热片外部。

实施例二

结合图9-10，本实施方式与实施例一的区别在于提供了另一种基板与下基板的装配结构。具体的，基板2与下基板112使用紧固件压紧在热管的第一平面311和第二平面312上；具体的，透镜支架5设有用于接纳基板2和下基板112的上容置腔511和下容置腔512，上容置腔511的底面5111和下容置腔512的底面5121开设有安装孔5112，基板2和下基板112分别接纳于上容置腔511和下容置腔512内，螺钉13穿过基板2、通孔5112以及下基板112后通过另一螺母131螺母紧固；上容置腔的底面5111和下容置腔的底面5112最大距离小于第一平面311和第二平面312的最小距离，这样就可以在螺钉将基板2以及下基板112压紧的过程中能够保证使得第二固定面22与第一平面311充分贴合、下基板112背离下LED灯珠111的一面与第二平面312充分贴合，从而保证足够的导热面积。优选在第二固定面22与第一平面311之间以及下基板112背离下LED灯珠111的一面与第二平面312之间设有导热材料12，导热材料可以为石墨烯、导热硅脂以及导热硅胶片，当然，还可以是现有技术中其他的可以实现热传导的材料。

实施例三

与实施例一、二的区别在于实施例三提供了另一种基板、下基板的安装方式，结合图11，具体的，还包括上转接件14和下转接件16，上转接件14接纳于上容置腔511内，下转接件16接纳于下容置腔512内，螺钉13穿过上转接件14、通孔5112以及下转接件16后通过螺母131紧固；上转接件14开设有基板容置腔141，下转接件16开设有下基板容置腔161，基板2接纳于基板容置腔141内，下基板112接纳于下基板容置腔161内，并且基板2通过螺丝15旋入上转接件16内从而实现将基板2固定在基板容置腔141内，下基板112通过螺丝15旋入下转接件16内从而实现将下基板112固定在下基板容置腔161内；优选在基板2与基板容置腔141的底部之间设置导热材料，在下基板112与下基板容置腔161的底部之间设置导热材料；当然在在第二固定面22与第一平面311之间以及下基板112背离下LED灯珠111的一面与第二平面312之间设有导热材料12，导热材料可以为石墨烯、导热硅脂以及导热硅胶片，当然，还可以是现有技术中其他的可以实现热传导的材料。

实施例四

结合图6-7，汽车行驶的路况较为复杂，那么对于汽车大灯的照明宽度以及亮度也就提出了较高的要求，但是现有的汽车灯具照明的铺路宽度以及亮度不是非常理想，基于这点本实施方式在实施例一、二、三的基础上还包括下发光组件11，所述反光杯7包括上反光杯71和下反光杯72，所述上反光杯71和下反光杯72分别位于所述水平支架51的上方和下方，且扣设于所述固定支架5上，通过定位销53和螺丝孔52进行反光杯的定位和固定，所述透镜8、透镜支架9、上反光杯71以及下反光杯2将所述LED灯珠1以及下发光组件11遮罩，使所述LED灯珠1的出光面朝向所述上反光杯71，所述下发光组件11的出光面朝向所述下反光杯72。如此设置之后，通过下发光组件11可以明显的增强LED汽车大灯的亮度，并且上下两个反光杯的作用使得汽车大灯照射范围更大，即铺路宽度更宽；此外，需要说明的是，如果可以实现LED灯珠1和下LED灯珠分别进行控制，可以方便的实现灯光的亮度和照射范围的调节。

具体的，本实施方式中所述下发光组件11包括下LED灯珠111以及下基板112，所述下LED灯珠111与所述下基板112贴合并焊接，所述热管3上的蒸发段31在第一平面311的相背面具有第二平面312，所述下基板112背离所述下LED灯珠111的一面与第二平面312贴合并焊接。具体的，下LED灯珠111与下基板112以及下基板112与热管3使用锡焊的方式焊接，焊接可以优选采用回流焊的焊接方式进行焊接，需要注意的是控制焊接区域基本没有气泡，从而增加导热面积，提升散热效果。与实施例一中同理的，优选下LED灯珠111与下基板112焊接采用焊锡熔点T1高于下基板112与热管3焊接所采用的焊锡熔点T2，那么T2的上限低于T1的下限，这样就可以确保下基板112与热管3焊接的过程中过程中下LED灯珠111与下基板112间的焊接不会软化，不会产生气泡，不会发生移位，不会发生旋转等不可控结果，提高产品的质量。

实施例五

结合图2和图6，随着车辆的普及消费者自驾出行的需求增加，对于汽车LED灯具的亮度以及照射范围提出了更高的要求，由此，本实施方式进一步优选所述下发光组件11还包括激光模组113，所述激光模组113的出射光线打在下LED灯珠111的出光面上；由于LED灯珠内具有荧光粉层，那么激光模组113射出的激光光线会将其所覆盖到的荧光粉层激发发光，激光光线如图6中的虚线a所示，此外，激光的光线也会被下LED灯珠的出光面表面漫反射，然后再通过下反光杯进行多次反射，从而最大程度的激发下LED灯珠的荧光粉层，从而大幅提升下LED灯珠的亮度，进而提升汽车LED大灯的亮度和照射范围。具体的，在所述下反光杯72上开设有一激光进光孔722以及用于固定激光模组的支架721，激光模组固定安装于支架721，使激光模组的出光面正对所述激光进光孔722，优选所述激光进光孔722位于所述下LED灯珠的正下方，以使激光模组的出射光可以直接击打在下LED灯珠上。

实施例六

在汽车行驶过程以及会车过程中，常常需要快速的进行远近光的切换，那么就需要一个可以实现远近光切换的组件实现LED汽车灯具的灯光切换，于是本实施例中还包括挡光组件10，包括挡光片本体，所述挡光片本体为一中间具有平直结构的圆弧形片，在挡光片本体两侧均设有一个挡光片座，并在两个挡光片座之间设有两端分别与一个挡光片座固定连接的转轴，在其中一个挡光片座外侧设有连接耳用于将挡光片本体安装在双光透镜上；本发明专利充分考虑了远近光切换挡光片的变动幅度、变动速度，及光学设计难度和光学部件的制造难度，全新设计了挡光片的结构，利用中间一小段平直结构，有效降低了光学部件的设计难度，也能获得清晰的近光切割线，并抑制切割线以上部分的亮。具体的结构详见申请号为CN201920021573.0的一种用于车辆照明双光透镜的挡光片的专利文献，其详细的记载了实现LED汽车灯具灯光切换所需的挡光组件结构，这里不再详述。

本申请通过对散热装置的优化，使得LED与散热器间的热阻远低于现有的LED散热结构的热阻，即相同功率下，LED与环境温度间的温差更小，有效降低LED灯珠的光衰退，显著提高亮度，其工作状态更加稳定，寿命长并且照射宽度大。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED汽车大灯模组，包括透镜、透镜支架、固定支架、反光杯、LED灯珠、热管以及散热片，其特征在于：还包括基板，所述基板具有第一固定面以及第二固定面，所述LED灯珠的底部与所述第一固定面相贴合且二者的相贴合处焊接固定；所述热管具有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段具有第一平面，所述热管上的蒸发段在第一平面的相背面具有第二平面，所述基板的第二固定面与所述第一平面贴合且二者的贴合；

还包括下发光组件，所述下发光组件包括下LED灯珠以及下基板，所述下LED灯珠与所述下基板贴合并焊接，所述下基板背离所述下LED灯珠的一面与第二平面贴合；

所述第二固定面与第一平面焊接、所述下基板背离所述下LED灯珠的一面与第二平面焊接或者将所述基板与下基板使用紧固件压紧在所述热管的第一平面和第二平面上。

2.根据权利要求1所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述热管并排布设有至少两个，每个所述热管的第一平面均与所述基板的第二固定面相贴合且彼此的贴合面焊接固定。

3.根据权利要求2所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述冷凝段设有散热片，每个所述热管的冷凝段分别设置有散热片或与同一散热片连接。

4.根据权利要求1所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述LED灯珠与基板以及基板与热管均使用锡焊的方式焊接，且所述LED灯珠与基板焊接采用焊锡熔点高于所述基板与热管焊接所采用的焊锡熔点。

5.根据权利要求1所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述基板向外延伸有连接部，所述连接部固定连接于所述透镜支架。

6.根据权利要求1所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述第二固定面与第一平面之间以及所述下基板背离所述下LED灯珠的一面与第二平面之间设有导热材料。

7.根据权利要求6所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述透镜支架设有用于接纳所述基板和下基板的上容置腔和下容置腔，所述上容置腔的底面和下容置腔的底面开设有安装孔，所述基板和下基板分别接纳于所述上容置腔和下容置腔内，螺钉穿过基板、通孔以及下基板后通过另一紧固件紧固；所述上容置腔的底面和下容置腔的底面最大距离小于所述第一平面和第二平面的最小距离。

8.根据权利要求7所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：还包括上转接件和下转接件，所述上转接件接纳于所述上容置腔内，所述下转接件接纳于所述下容置腔内，螺钉穿过所述上转接件和通孔以及所述下转接件后紧固；所述上转接件开设有基板容置腔，所述下转接件开设有下基板容置腔，所述基板接纳于所述基板容置腔内，所述下基板接纳于所述下基板容置腔内。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述反光杯包括上反光杯和下反光杯，所述上反光杯和下反光杯分别位于所述固定支架的上方和下方，且扣设于所述固定支架上，所述透镜、透镜支架、上反光杯以及下反光杯将所述LED灯珠以及下发光组件遮罩，使所述LED灯珠的出光面朝向所述上反光杯，所述下发光组件的出光面朝向所述下反光杯。

10.根据权利要求9所述的一种LED汽车大灯模组，其特征在于：所述下发光组件还包括激光模组，所述激光模组的出射光线打在下LED灯珠的出光面上。

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