本发明专利技术是一种LED投光灯对流散热的设计与优化系统，包括有：LED投光灯发光板(2)，主芯片组为经过热设计优化排布的中心嵌套对称式LED矩阵；正六边形集簇式散热片(3)；对流罩(4)；基于自然对流散热原理，遵从最大散热量以及优化设计的理念，设计出LED投光灯芯片组的最佳安放矩阵——中心嵌套对称式排布和LED投光灯散热片的最佳设计结构——正六边形集簇式散热片，添加对流罩，利用烟囱效应强化提高散热热量；采用自然对流散热，无机械运动，可靠性高，成本低，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。
【技术实现步骤摘要】
随着科技的创新与进步，人类对绿色环保的认知度愈加强烈，可持续发展成为全社会的永恒主题。与人们生活密切相关的绿色照明一发光二极管(light emitting diode, LED)，因其节能、环保等诸多优点，被认为是最有可能替代白炽灯的第四代照明光源，受到广泛瞩目。但散热问题被认为是LED照明产业中的一大技术难题，是LED灯光衰的根源，散热成本也占了 LED灯自身成本的相当部分，散热成了 LED投光灯普及与发展道路上的拦路虎。迄今为止，国内外对LED投光灯的散热设计问题已进行了大量研究，提出了多种优化与强化方法。本专利技术——LED投光灯对流散热的设计与优化系统，基于自然对流散热原理，遵从最大散热量以及优化设计的理念，设计出LED投光灯芯片组的最佳安放矩阵——中心嵌套对称式排布和LED投光灯散热片的最佳设计结构——正六边形集簇式散热片，添加对流罩， 利用烟 效应强化提高散热热量。采用自然对流散热，无机械运动，可靠性高，成本低，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于公共休闲场所晚间照明， 也可以作为公路交通方面的探照灯使用。
技术介绍
传统LED投光灯在工作过程中产生热量，这些热量如果不能迅速耗散而积聚起来，导致LED的温度过高，必然会引起其电、光、色性能等发生变化，严重影响LED的工作性能。如何在达到高亮度的基础上，对LED投光灯对流散热系统进行优化设计，实现最大散热量成为LED投光灯技术研究的一个重要课题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，在达到高亮度的基础上，对LED投光灯对流散热系统进行优化设计，实现最大散热量，可靠性高，成本低，节能环保。本专利技术采用的技术方案是LED投光灯发光板(2)(主芯片组为经过热设计优化排布的中心嵌套对称式LED矩阵)，正六边形集簇式散热片(3)、对流罩(4)。LED投光灯发光板⑵是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为Icm的PCB板，上面布设14颗经过热设计优化后的单颗功率约为IW的LED芯片。这种中心嵌套对称式的排布方式，可以在保证足够亮度的前提下，最大限度的减弱热源耦合，从而保证热量的最大发散， 为对流散热系统的优化设计奠定基础。正六边形集簇式散热片(3)，设计成上下贯通的结构，避免空气弯曲流动，涡流出现。增大空气在散热片中的流通面积，既不会减小空气流量，又能降低流速。将LED投光灯发光板(2)主芯片的中心嵌套对称式LED矩阵集中在散热片中心导热柱截面上，不仅发热源(LED主芯片组)离散热肋片根的距离近，导热柱内导热热阻小，而且LED芯片集中，所占的截面积小，即空气的有效流通面积大，因而有利于减小流动阻力。对流罩(4)采用透明材料制成，可以作为灯罩使用。对流罩内的LED投光灯发光板(2)主芯片向上放置，另外设置有反射镜。从LED主芯片发出的朝上的光线，经反射镜反射成平射光，如果反射镜的反射角可调，就可调节光线的平射角。附图说明图I是本专利技术的整体结构图；图2是LED投光灯发光板结构图；图3是正六边形集簇式散热片原理图；图4是对流罩的结构组图；下面结合实例和附图对本专利技术一LED投光灯对流散热的设计与优化系统作详细说明。如图I所示，将220V交流电接入电源导线，供给LED投光灯发光板(2)，使LED投光灯达到高亮度照明。所产生的热量经过导热柱传送到正六边形集簇式散热片(3)，实现最大散热。LED芯片发出的朝上的光线，经设置在对流罩(4)中的反射镜反射成平射光，如果反射镜的反射角可调，就可调节光线的平射角，实现不同方位的照明。如图2所示，是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为Icm的PCB板，上面布设14颗经过热设计优化后的单颗功率约为IW的LED主芯片组发光板。如图3所示，是设计成上下贯通结构，中部有导热柱，可以在其截面排布LED主芯片组的正六边形集簇式散热片。如图4所示，是采用透明材料制成，作为灯罩使用，内置有反射镜，可以将从LED主芯片发出的朝上的光线，经反射镜反射成平射光，如果反射镜的反射角可调，就可调节光线的平射角，实现不同方位的照明的对流罩。权利要求1.LED投光灯对流散热的设计与优化系统，其特征在于还设置有LED投光灯发光板(2)，主芯片组为经过热设计优化排布的中心嵌套对称式LED矩阵；正六边形集簇式散热片(3);对流罩(4)。2.根据权利要求I所述的LED投光灯对流散热的设计与优化系统，其特征还在于，所述的LED投光灯发光板(2)是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为Icm的PCB板，上面布设14 颗经过热设计优化后的单颗功率约为IW的LED芯片；这种中心嵌套对称式的排布方式，可以在保证足够亮度的前提下，最大限度的减弱热源耦合，从而保证热量的最大发散，为对流散热系统的优化设计奠定基础。3.根据权利要求I所述的LED投光灯对流散热的设计与优化系统，其特征还在于，所述的正六边形集簇式散热片(3)，设计成上下贯通的结构，避免空气弯曲流动，涡流出现；增大空气在散热片中的流通面积，既不会减小空气流量，又能降低流速；将LED投光灯发光板(2)主芯片的中心嵌套对称式LED矩阵集中在散热片中心导热柱截面上，不仅发热源(LED 主芯片组)离散热肋片根的距离近，导热柱内导热热阻小，而且LED芯片集中，所占的截面积小，即空气的有效流通面积大，因而有利于减小流动阻力。4.根据权利要求I所述的LED投光灯对流散热的设计与优化系统，其特征还在于，所述的对流罩(4)采用透明材料制成，可以作为灯罩使用；对流罩内的LED投光灯发光板(2) 主芯片向上放置，另外设置有反射镜；从LED主芯片发出的朝上的光线，经反射镜反射成平射光，如果反射镜的反射角可调，就可调节光线的平射角。全文摘要本专利技术是一种LED投光灯对流散热的设计与优化系统，包括有LED投光灯发光板(2)，主芯片组为经过热设计优化排布的中心嵌套对称式LED矩阵；正六边形集簇式散热片(3)；对流罩(4)；基于自然对流散热原理，遵从最大散热量以及优化设计的理念，设计出LED投光灯芯片组的最佳安放矩阵——中心嵌套对称式排布和LED投光灯散热片的最佳设计结构——正六边形集簇式散热片，添加对流罩，利用烟囱效应强化提高散热热量；采用自然对流散热，无机械运动，可靠性高，成本低，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。文档编号F21Y101/02GK102588923SQ20121005245公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日专利技术者张献, 李劲松, 李阳, 杨庆新, 金亮 申请人:天津工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李劲松，张献，金亮，杨庆新，李阳，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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