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CN111637428A - 一种集成大功率led热电分离支架 - Google Patents

一种集成大功率led热电分离支架 Download PDF

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CN111637428A CN202010315138.6A CN202010315138A CN111637428A CN 111637428 A CN111637428 A CN 111637428A CN 202010315138 A CN202010315138 A CN 202010315138A CN 111637428 A CN111637428 A CN 111637428A
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Abstract

本发明公开了一种集成大功率LED热电分离支架，包括陶瓷基板、导热片、隔热板及循环冷却水箱，陶瓷基板的顶部嵌装有封装座，封装座内封装有LED芯片，陶瓷基板的底部设置有若干导热片，导热片的中间位置且位于陶瓷基板的底端设置有隔热板，隔热板的底部设置有循环冷却水箱；循环冷却水箱与隔热板之间和隔热板与陶瓷基板之间均通过螺丝连接，陶瓷基板的两侧对称设置有第一卡块。有益效果：结构设计合理，散热效果好，使得LED芯片的光效更高，同时提高了产品的使用寿命，节约了成本，通过模块化设计，方便更换损坏的LED芯片，维护方便。

Description

一种集成大功率LED热电分离支架
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体来说，涉及一种集成大功率LED热电分离支架。
背景技术
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。
由于LED具有亮度高、颜色种类丰富、低功耗、寿命长的特点，LED被广泛应用于汽车照明领域。LED车灯越来越普及，目前LED芯片仅有20-30％的电能转化为光能，其余的电能则转化为热能，芯片温度高使光效降低，芯片寿命衰减，显色性等性能改变，另外汽车LED车灯一般功率大，照明时间长，尤其夜间在高速路上行驶时，大功率LED车灯，长时间工作散发大量的热能，散热效果不好或散热不及时均可导致，LED车灯照明效果不佳，而导致安全隐患的产生，且传统的LED车灯，LED芯片与灯组整体式结构，损坏后需要整体更换，增加了维护成本，汽车车灯传统的散热方式一般为辐射散热，自然冷却。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种集成大功率LED热电分离支架，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种集成大功率LED热电分离支架，包括陶瓷基板、导热片、隔热板及循环冷却水箱，陶瓷基板的顶部嵌装有封装座，封装座内封装有LED芯片，陶瓷基板的底部设置有若干导热片，导热片的中间位置且位于陶瓷基板的底端设置有隔热板，隔热板的底部设置有循环冷却水箱；循环冷却水箱与隔热板之间和隔热板与陶瓷基板之间均通过螺丝连接，陶瓷基板的两侧对称设置有第一卡块，陶瓷基板垂直于第一卡块所在侧面侧的侧面上对称设置有若干第二卡块；循环冷却水箱的底端一侧设置进水口，循环冷却水箱底端另一侧设置出水口。
进一步的，为了使陶瓷基板和循环冷却水箱可以通过螺丝与螺纹孔相配合，安装在隔热板上，进而方便拆卸与维护，隔热板包括横板，横板的两端对称设置有端板，端板的顶端与底端均开设有若干螺纹孔。
进一步的，为了使导热片可以贯穿矩形通孔安装在隔热板上用以吸收LED芯片工作时所散发的热量，起到降温散热的作用，进而实现大功率LED的热电分离，提高LED的光效，横板的顶端均匀开设有若干矩形通孔，且矩形通孔与导热片之间为过渡配合。
进一步的，为了提高散热的效率，导热片包括壳体，壳体的顶端与底端均密封焊接有端板，壳体的底部一侧设置有抽嘴，端板的内表面和壳体侧壁的顶部与底部均设置有吸液芯，壳体侧壁且位于两吸液芯之间设置若干毛细槽，吸液芯包括设置在端板内表面和壳体侧壁上的点状凹坑，点状凹坑的表面设置有金属网，导热片的内腔压力为1.3×10-1～1.3×10-4pa，且在导热片的内腔充入工作液。
进一步的，为了使导热片与卡槽一相配合，使若干导热片可以插在卡槽一上，增加导热片与散热片的接触面积，进而提高热交换的效率，陶瓷基板的顶端开设有若干沉孔，沉孔的侧壁设置有内螺纹，陶瓷基板的底端设置有若干散热片，且两两散热片之间形成卡槽一，陶瓷基板的顶端且位于沉孔的两侧设置有螺丝孔一。
进一步的，为了使外螺纹与内螺纹相配合，方便封装座的安装与拆卸，方便维修，同时增加LED芯片与陶瓷基板之间的接触面积，有利于散热，封装座为桶状结构，封装座的内部设置有铜环，且铜环与LED芯片电连接，封装座的圆周外侧底部设置有外螺纹。
进一步的，为了能够长时间有效的将汽车灯组长时间工作所产生的热量带走，保证汽车灯组可以长时间稳定的工作，循环冷却水箱的顶端设置有若干吸热片，且两两吸热片之间形成卡槽二，循环冷却水箱的顶端且位于吸热片的两侧开设有螺丝孔二。
本发明的有益效果为：
(1)、本发明结构设计合理，散热效果好，使得LED芯片的光效更高，同时提高了产品的使用寿命，节约了成本，通过模块化设计，方便更换损坏的LED芯片，维护方便。
(2)、通过设置导热片与卡槽一相配合，使若干导热片可以插在卡槽一上，以增加导热片与散热片的接触面积，进而提高热交换的效率。
(3)、通过设置循环冷却水箱，并使循环冷却水箱驳接在汽车的水箱上，从而能够长时间有效的将汽车灯组长时间工作所产生的热量带走，以保证汽车灯组可以长时间稳定的工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的俯视图；
图3是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的隔热板的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的导热片的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的导热片的剖视图；
图6是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的陶瓷基板的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的封装座的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的一种集成大功率LED热电分离支架的循环冷却水箱的结构示意图。
图中：
1、陶瓷基板；101、沉孔；102、内螺纹；103、散热片；104、卡槽一；105、螺丝孔一；2、导热片；201、壳体；202、端板；203、抽嘴；204、吸液芯；205、毛细槽；206、点状凹坑；207、金属网；3、隔热板；301、横板；302、端板；303、螺纹孔；304、矩形通孔；4、循环冷却水箱；401、吸热片；402、卡槽二；403、螺丝孔二；5、封装座；501、铜环；502、外螺纹；6、LED芯片；7、第一卡块；8、第二卡块；9、进水口；10、出水口。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种集成大功率LED热电分离支架。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-8所示，根据本发明实施例的集成大功率LED热电分离支架，包括陶瓷基板1、导热片2、隔热板3及循环冷却水箱4，陶瓷基板1的顶部嵌装有封装座5，封装座5内封装有LED芯片6，陶瓷基板1的底部设置有若干导热片2，导热片2的中间位置且位于陶瓷基板1的底端设置有隔热板3，隔热板3的底部设置有循环冷却水箱4；循环冷却水箱4与隔热板3之间和隔热板3与陶瓷基板1之间均通过螺丝连接，陶瓷基板1的两侧对称设置有第一卡块7，陶瓷基板1垂直于第一卡块7所在侧面侧的侧面上对称设置有若干第二卡块8；循环冷却水箱4的底端一侧设置进水口9，循环冷却水箱4底端另一侧设置出水口10。
借助于上述方案，从而使结构设计合理，散热效果好，使得LED芯片的光效更高，同时提高了产品的使用寿命，节约了成本，通过模块化设计，方便更换损坏的LED芯片，维护方便。
在一个实施例中，隔热板3包括横板301，横板301的两端对称设置有端板302，端板302的顶端与底端均开设有若干螺纹孔303，从而使陶瓷基板1和循环冷却水箱4可以通过螺丝与螺纹孔303相配合，安装在隔热板3上，进而方便拆卸与维护。
在一个实施例中，横板301的顶端均匀开设有若干矩形通孔304，且矩形通孔304与导热片2之间为过渡配合，从而使导热片2可以贯穿矩形通孔304安装在隔热板3上用以吸收LED芯片6工作时所散发的热量，起到降温散热的作用，进而实现大功率LED的热电分离，提高LED的光效。
在一个实施例中，导热片2包括壳体201，壳体201的顶端与底端均密封焊接有端板202，壳体201的底部一侧设置有抽嘴203，端板202的内表面和壳体201侧壁的顶部与底部均设置有吸液芯204，壳体201侧壁且位于两吸液芯204之间设置若干毛细槽205，吸液芯204包括设置在端板202内表面和壳体201侧壁上的点状凹坑206，点状凹坑206的表面设置有金属网207，导热片2的内腔压力为1.3×10-1～1.3×10-4pa，且在导热片2的内腔充入工作液，从而在负压环境下，导热片2的一端为蒸发段吸收由LED芯片6散发并经陶瓷基板1传递的热量，另一端为冷凝段，当导热片2的一端受热时吸液芯204中的工作液蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿毛细槽205靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环，将热量由导热片2的一端传至另一端，再由若干吸热片401将热量带走，进而提高了散热的效率。
在一个实施例中，陶瓷基板1的顶端开设有若干沉孔101，沉孔101的侧壁设置有内螺纹102，陶瓷基板1的底端设置有若干散热片103，且两两散热片103之间形成卡槽一104，陶瓷基板1的顶端且位于沉孔101的两侧设置有螺丝孔一105，从而使导热片2与卡槽一104相配合，使若干导热片2可以插在卡槽一104上，以增加导热片2与散热片103的接触面积，进而提高热交换的效率。
在一个实施例中，封装座5为桶状结构，封装座5的内部设置有铜环501，且铜环501与LED芯片6电连接，封装座5的圆周外侧底部设置有外螺纹502，从而使外螺纹502与内螺纹102相配合，方便封装座5的安装与拆卸，方便维修，同时增加了LED芯片6与陶瓷基板1之间的接触面积，有利于散热。
在一个实施例中，循环冷却水箱4的顶端设置有若干吸热片401，且两两吸热片401之间形成卡槽二402，循环冷却水箱4的顶端且位于吸热片401的两侧开设有螺丝孔二403，循环冷却水箱4可以驳接在汽车的水箱上，从而能够长时间有效的将汽车灯组长时间工作所产生的热量带走，以保证汽车灯组可以长时间稳定的工作。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，首先将若干将导热片2内部腔体抽成1.3×10-1～1.3×10-4pa的负压环境，然后注入工作液，并将导热片2安装在陶瓷基板1底部的卡槽一104内，人后将隔热板3安装在导热片2上，此时导热片2贯穿矩形通孔304，端板302与陶瓷基板1的底端接触，通过螺丝与螺丝孔一105及螺纹孔303相配合，使隔热板3与陶瓷基板1固定，然后将循环冷却水箱4安装在隔热板3的底端，此时导热片2的底部位于卡槽二402内，端板302的底端与循环冷却水箱4的顶端接触，通过螺丝与螺丝孔二403及螺纹孔303相配合，使隔热板3与循环冷却水箱4固定，然后将封装后的封装座5安装通过外螺纹502与内螺纹102相配合，安装在沉孔101内，并使LED芯片6的电极与铜环501电连接，铜环501与汽车灯组的电极电连接，然后通过第一卡块7或第二卡块8将该热电分离支架安装在汽车灯组上，并使循环冷却水箱4通过进水口9与出水口10驳接在汽车的水箱上，当汽车灯组工作时，LED芯片6所散发的热量经陶瓷基板1传递给导热片2，当导热片2的一端受热时吸液芯204中的工作液蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿毛细槽205靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环，将热量由导热片2的一端传至另一端，再由若干吸热片401将热量带走，进而提高了散热的效率。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置导热片2与卡槽一104相配合，使若干导热片2可以插在卡槽一104上，以增加导热片2与散热片103的接触面积，进而提高热交换的效率。通过设置循环冷却水箱4，并使循环冷却水箱4驳接在汽车的水箱上，从而能够长时间有效的将汽车灯组长时间工作所产生的热量带走，以保证汽车灯组可以长时间稳定的工作。从而使结构设计合理，散热效果好，使得LED芯片的光效更高，同时提高了产品的使用寿命，节约了成本，通过模块化设计，方便更换损坏的LED芯片，维护方便。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定，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。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，包括陶瓷基板(1)、导热片(2)、隔热板(3)及循环冷却水箱(4)，所述陶瓷基板(1)的顶部嵌装有封装座(5)，所述封装座(5)内封装有LED芯片(6)，所述陶瓷基板(1)的底部设置有若干所述导热片(2)，所述导热片(2)的中间位置且位于所述陶瓷基板(1)的底端设置有所述隔热板(3)，所述隔热板(3)的底部设置有所述循环冷却水箱(4)；
所述循环冷却水箱(4)与所述隔热板(3)之间和所述隔热板(3)与所述陶瓷基板(1)之间均通过螺丝连接，所述陶瓷基板(1)的两侧对称设置有第一卡块(7)，所述陶瓷基板(1)垂直于所述第一卡块(7)所在侧面侧的侧面上对称设置有若干第二卡块(8)；
所述循环冷却水箱(4)的底端一侧设置进水口(9)，所述循环冷却水箱(4)底端另一侧设置出水口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述隔热板(3)包括横板(301)，所述横板(301)的两端对称设置有端板(302)，所述端板(302)的顶端与底端均开设有若干螺纹孔(303)。
3.根据权利要求2所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述横板(301)的顶端均匀开设有若干矩形通孔(304)，且所述矩形通孔(304)与所述导热片(2)之间为过渡配合。
4.根据权利要求1所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述导热片(2)包括壳体(201)，所述壳体(201)的顶端与底端均密封焊接有端板(202)，所述壳体(201)的底部一侧设置有抽嘴(203)。
5.根据权利要求4所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述端板(202)的内表面和所述壳体(201)侧壁的顶部与底部均设置有吸液芯(204)，所述壳体(201)侧壁且位于两所述吸液芯(204)之间设置若干毛细槽(205)。
6.根据权利要求5所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述吸液芯(204)包括设置在所述端板(202)内表面和所述壳体(201)侧壁上的点状凹坑(206)，所述点状凹坑(206)的表面设置有金属网(207)。
7.根据权利要求1或4所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述导热片(2)的内腔压力为1.3×10-1～1.3×10-4pa，且在所述导热片(2)的内腔充入工作液。
8.根据权利要求1所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述陶瓷基板(1)的顶端开设有若干沉孔(101)，所述沉孔(101)的侧壁设置有内螺纹(102)，所述陶瓷基板(1)的底端设置有若干散热片(103)，且两两散热片(103)之间形成卡槽一(104)，所述陶瓷基板(1)的顶端且位于所述沉孔(101)的两侧设置有螺丝孔一(105)。
9.根据权利要求1所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述封装座(5)为桶状结构，所述封装座(5)的内部设置有铜环(501)，且所述铜环(501)与所述LED芯片(6)电连接，所述封装座(5)的圆周外侧底部设置有外螺纹(502)。
10.根据权利要求1所述的一种集成大功率LED热电分离支架，其特征在于，所述循环冷却水箱(4)的顶端设置有若干吸热片(401)，且两两所述吸热片(401)之间形成卡槽二(402)，所述循环冷却水箱(4)的顶端且位于所述吸热片(401)的两侧开设有螺丝孔二(403)。
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