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一种新型大功率LED铁路信号灯制造技术

技术编号:18445469 阅读:41 留言:0更新日期:2018-07-14 10:36
本实用新型专利技术涉及一种大功率LED铁路信号灯,包括:LED封装结构,PCB板,导热块,散热器,散热翅片,反射罩,遮檐,透镜系统,电路系统,采用一体化散热结构、热管技术、COB技术,解决了大功率LED信号灯的散热问题,保障了其各项指标的稳定,采用新型光学系统,增加了大功率LED信号灯的显示距离,由此得到一种光学性能优越、散热效果好、抗冲击、防雷击的大功率LED铁路信号灯。

A new type of high power LED railway signal lamp

The utility model relates to a high power LED railway signal lamp, including LED package structure, PCB board, heat conduction block, radiator, heat sink fin, reflection cover, eaves, lens system and circuit system. It adopts integrated heat dissipation structure, heat pipe technology and COB technology to solve the heat dissipation problem of high power LED signal lamp and guarantee the problem of heat dissipation. With the stability of various indexes, a new optical system is adopted to increase the display distance of the high power LED signal lamp, thus a high power LED railway signal lamp with superior optical performance, good heat dissipation effect, shock resistance and lightning protection is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种新型大功率LED铁路信号灯
本技术涉及一种铁路信号灯,尤其涉及一种大功率LED铁路信号灯。
技术介绍
在我国铁路线路两侧及站内架设有约20万台高柱或矮型色灯信号机构,70万个灯位,以不同颜色灯光信号传递接发车及调车作业命令,这种光信号与运行效率和行车安全有十分重要的直接关系,色灯信号机构是铁路行车的重要信号设备。我国铁路多年来一直采用以白炽灯泡为光源的色灯信号机,虽然白炽灯价格低廉,但其缺点是:光源的可靠性较差,易发热,寿命短(一般只有1000小时),消耗能量大,现在使用25W白炽灯泡,使用有效功率不足15%左右。固体发光材料的研究,给信号机中的光源带来了新的机遇,发光二极管(LED)就是其中一种。由于LED具有可靠性高、耗电量低、使用寿命长、高强度、低热量、环保安全、体积小等优点,可以有效解决白炽灯为光源的色灯信号机的性能问题。采用小功率LED阵列作为光源,铁道环境产生的感应电流或者线路串扰都可能使LED发光,造成危险。采用大功率LED作为点光源,由于LED在工作过程中会产生大量的热,如果热量无法及时散发出去,会使得PN结的温度迅速升高,温度过高会直接导致光源失效。因此,需要设计一种光学性能优越、散热效果好、抗冲击、防雷击的大功率LED铁路信号灯。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种发光强度大、发光效率高、显示距离远、抗冲击、防雷击的大功率LED铁路信号灯。为解决上述问题,本技术采用的一种技术方案是:一种大功率LED铁路信号灯,包括:LED封装结构,PCB板,导热块,散热器,散热翅片,反射罩,遮檐,透镜系统,电路系统,其特征在于:反射罩、导热块、散热器采用金属铜一体化形成,反射罩内表面为弧形面,采用真空镀铝技术蒸镀一层金属铝,散热器包括吸热组件、散热组件、工作介质,所述吸热组件、散热组件形成封闭回路,所述吸热组件,包括第一中空壳体,第一封头,第二封头,所述第一封头用于密封第一中空壳体的一端并与导热块上表面相接触,所述第二封头用于密封第一中空壳体的另一端即远离导热块上表面的一端,所述散热组件由多个第二中空壳体弯折而成,第二中空壳体的两端与第一中空壳体侧壁两端相连,使第一中空壳体与第二中空壳体彼此串通,吸热组件和散热组件的内壁为光滑表面或者具有一定形状的毛细结构,每个第二中空壳体直线部分连接有铝合金散热翅片。所述LED封装结构包括:LED晶片、支架杯、填充胶体,支架杯为正方体结构,其中间具有喇叭形的凹口,凹口的两端根据直径分别为小端口和大端口,LED晶片位于小端口的圆心,凹口的轴向剖面为抛物线形,凹口内表面镀有真空镀铝层,填充胶体为LED透镜填充硅胶。所述PCB板采用铝基覆铜板,所述PCB板上采用COB技术安装主副灯,主副灯上下两行分布,其各由三个横向排列的LED封装结构串联组成,与点灯电路电连接,PCB板与主副灯对应行的右侧安装两个光敏电阻,与检测电路电连接。所述工作介质位于第一中空壳体内,其为甲烷、氨、氟利昂、丙酮、甲醇、乙醇、庚烷、水和导热姆A中的一种。所述透镜系统包括菲涅尔透镜和蝇眼透镜,菲涅尔透镜与反射罩相连接,形成一个封闭的腔体,其边缘部位采用内部全反射结构,蝇眼透镜位于LED封装结构与菲涅尔透镜之间,其边缘与反射罩内表面相连接。所述电路系统包括点灯电路和检测电路,点灯电路由变压器、电源器、控制器组成,与PCB板、检测电路电连接,检测电路与光敏电阻、点灯电路电连接。本技术采用以上技术方案与现有技术相比的有益效果是:采用一体化散热结构、热管技术、COB技术,解决了大功率LED信号灯的散热问题,保障了其各项指标的稳定,采用新型光学系统,增加了大功率LED信号灯的显示距离。附图说明图1是本技术实施例中大功率LED信号灯结构示意图;图2是本技术实施例中散热系统结构示意图;图3是本技术实施例中LED封装示意图;图4是本技术实施例中PCB板器件排列示意图。其中,1-LED封装结构、2-PCB板、3-导热块、4-散热系统、5-反射罩、6-遮檐、7-蝇眼透镜、8-菲涅尔透镜、9-电路系统、10-散热器、11-散热翅片、12-吸热组件、13-散热组件、14-工作介质、15-LED晶片、16-支架杯、17-填充胶体、18-光敏电阻。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果,以下结合附图详予说明。如图1所示,大功率LED铁路信号灯由LED封装结构1、PCB板2、导热块3、散热系统4、反射罩5、遮檐6、蝇眼透镜7、菲涅尔透镜8、电路系统9组成。反射罩5、导热块3、散热系统4的散热器采用金属铜一体化形成,反射罩5形成一个无底的碗状结构,其侧面为弧形面,表面采用真空镀铝技术蒸镀一层金属铝,既可以使其反射率达到95%左右,也可以有效的防止铜表面氧化腐蚀。导热块3主体结构呈弯管状,铜的导热系数是大约380至400W/m·K,因此导热块3具有优异的导热性能,可以将反射罩、PCB板上的热量高效传导至散热系统4。遮檐6一方面可以阻挡部分外界光照射LED信号灯,另一方面可以将LED反射外界的光散射或吸收,从而杜绝由于反光造成误认信号的现象。电路系统9包括点灯电路和检测电路,点灯电路由变压器、电源器、控制器组成,与PCB板、检测电路电连接,检测电路与光敏电阻、点灯电路电连接,点灯电路采用恒流源供电方式,电压采用门限控制电路,同时在灯丝变压器的次级输出与电流整流之间增设一级抗电磁干扰滤波器,达有效抑制电网噪声,提高电子设备抗干扰能力及系统的可靠性,同时也抑制了对其它电子设备的干扰,增设防雷单元,通过压敏电阻、放电管、瞬态抑制二极管组成的三级保护措施达到降低雷电和浪涌对设备冲击的目的。蝇眼透镜7和菲涅尔透镜8组成透镜系统,菲涅尔透镜8与反射罩相连接,形成一个封闭的腔体,其边缘部位采用内部全反射(TIR)结构,蝇眼透镜7位于LED封装结构1与菲涅尔透镜8之间,其边缘与反射罩内表面相连接。对于菲涅尔透镜,越靠近边缘,光线入射至透镜的角度越大,反射损失成分也越大,若采用TIR结构,可大大减少透镜边缘光的反射损失,有利于使透镜呈现均匀照亮的外观。如图2所示,散热系统4由散热器10和散热翅片11组成,散热器10包括吸热组件12、散热组件13、工作介质14,吸热组件12、散热组件13形成封闭回路,吸热组件12包括第一中空壳体,第一封头,第二封头,第一封头用于密封第一中空壳体的一端并与导热块上表面相接触,第二封头用于密封第一中空壳体的另一端即远离导热块上表面的一端,散热组件13由多个第二中空壳体弯折而成,第二中空壳体的两端与第一中空壳体侧壁两端相连,使第一中空壳体与第二中空壳体彼此串通,吸热组件和散热组件的内壁为光滑表面或者具有一定形状的毛细结构,每个第二中空壳体直线部分连接有铝合金散热翅片15,工作介质位于第一中空壳体内,其为甲烷、氨、氟利昂、丙酮、甲醇、乙醇、庚烷、水和导热姆A中的一种。该散热装置在工作时其吸热组件12内部靠近封头有一液池,该液池内工作介质14吸收来自导热块3的热量而相变成饱和蒸汽,进入到靠近第二封头附近的蒸汽汇集区,然后在蒸汽的浓度差和微小压差下进入的散热组件13,进入散热组件13时蒸汽会先通过一段管并开始与壳体外壁的散热翅片11本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种大功率LED铁路信号灯,包括:LED封装结构,PCB板,导热块,散热器,散热翅片,反射罩,遮檐,透镜系统,电路系统,其特征在于:反射罩、导热块、散热器采用金属铜一体化形成,反射罩内表面为弧形面,采用真空镀铝技术蒸镀一层金属铝,散热器包括吸热组件、散热组件、工作介质,所述吸热组件、散热组件形成封闭回路,所述吸热组件,包括第一中空壳体,第一封头,第二封头,所述第一封头用于密封第一中空壳体的一端并与导热块上表面相接触,所述第二封头用于密封第一中空壳体的另一端即远离导热块上表面的一端,所述散热组件由多个第二中空壳体弯折而成,第二中空壳体的两端与第一中空壳体侧壁两端相连,使第一中空壳体与第二中空壳体彼此串通,吸热组件和散热组件的内壁为光滑表面或者具有一定形状的毛细结构,每个第二中空壳体直线部分连接有铝合金散热翅片。

【技术特征摘要】
1.一种大功率LED铁路信号灯,包括:LED封装结构,PCB板,导热块,散热器,散热翅片,反射罩,遮檐,透镜系统,电路系统,其特征在于:反射罩、导热块、散热器采用金属铜一体化形成,反射罩内表面为弧形面,采用真空镀铝技术蒸镀一层金属铝,散热器包括吸热组件、散热组件、工作介质,所述吸热组件、散热组件形成封闭回路,所述吸热组件,包括第一中空壳体,第一封头,第二封头,所述第一封头用于密封第一中空壳体的一端并与导热块上表面相接触,所述第二封头用于密封第一中空壳体的另一端即远离导热块上表面的一端,所述散热组件由多个第二中空壳体弯折而成,第二中空壳体的两端与第一中空壳体侧壁两端相连,使第一中空壳体与第二中空壳体彼此串通,吸热组件和散热组件的内壁为光滑表面或者具有一定形状的毛细结构,每个第二中空壳体直线部分连接有铝合金散热翅片。2.根据权利要求1所述的一种大功率LED铁路信号灯,其特征在于,所述LED封装结构包括:LED晶片、支架杯、填充胶体,支架杯为正方体结构,其中间具有喇叭形的凹口,凹口的两端根据直径分别为小端口和大端口,LED晶片位于小端口的圆心,凹口的轴向剖...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐玮梁航
申请(专利权)人:徐玮
类型:新型
国别省市:湖北,42

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