大功率LED信号灯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种ＬＥＤ灯，特别是一种用于铁路、交通信号指示的大功率ＬＥＤ信号灯，它包括有灯外壳、灯芯座、灯后盖及聚光镜，其特征是：设置于铝制的灯外壳内的铝制灯芯座左侧设置有线路板，灯芯座右侧紧贴固有铜片，与线路板连接的大功率ＬＥＤ发光片的底面紧贴固于铜片上，灯芯座上设置有遮盖大功率ＬＥＤ发光片的防护盖，防护盖上设置有与大功率ＬＥＤ发光片相对应的透镜，铜片与灯芯座的接触面之间设置有提高传热效率的梯度导热层。本实用新型专利技术具有结构简单、使用可靠及寿命长的优点，它单灯驱动电流较大、抗干扰能力强，可以在保证较低成本的前提下，提高ＬＥＤ灯的散热效率，适于用作铁路、交通信号的指示。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED灯，特别是一种用于铁路、交通信号指 示的大功率LED信号灯。技术背景LED灯因具有耗电量小、使用寿命长等优点，得到了极为广泛的 应用。目前，应用于交通信号上的LED灯，通常是采用微功率如(J)5LED 作成圆型或方型阵列式排布后所形成的平面发光体做光源，这种平面 光源LED串并联控制电路支路多，且每个支路都需要单独的控制IC， 每颗LED灯都需要独立的聚光镜。如一个平面光源LED所使用的微功 率4)5LED的个数为85个，做成2灯一串43并，则其所需的聚光镜的 个数为85个，所需的控制电路支路为43套，控制IC的个数亦为43 个，这就导致上述LED灯结构及电路极为复杂、成本高，且由于多个 4)5LED积聚在一起，蓄积的热量多，不易散发，而LED灯正常工作时 所要求的温度较低，易导致自身的温升过高而被损坏，使用起来不可 靠，寿命低。铁路信号灯， 一般使用AC12V25W灯泡，对功耗要求较高，属于 较大功率器件。微功率LED由于功率相对较小，且单灯驱动电流较小、 抗干扰能力低及亮度低，而使其在铁路上的应用受到限制。大功率LED发光片具有单灯驱动电流较大，抗干扰能力强的优点，将其制成大功 率LED灯并用于铁路信号灯时，急待解决的技术问题就是如何将大功 率LED发光片工作过程中产生的高热及时地的散发出去，大功率LED 发光片的正常工作温度是8(TC以下，当温度达到125'C时，容易损坏， 好的大功率LED发光片的底面一般为铜支架，表面镀有一层银。帮助 大功率LED发光片散热的金属材料最好是银或铜，因为银的热传导系 数是l，铜的热传导系数是0.92，但是由于银或铜的价格非常昂贵， 使得制造成本太高而无法大规模推广应用；有关技术人员试图用铝作为散热的材料，它虽然能够解决生产成本问题，但铝的热传导系数是0.54，太低，在一定的散热面积下，不能满足大功率LED发光片散热的要求。
技术实现思路
，本技术的目的就是提供一种结构简单、使用可靠及寿命长的 大功率LED信号灯，它可以在保证较低成本的前提下，明显提高LED 灯的散热效率。本技术的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有灯外 壳、灯芯座、灯后盖及聚光镜，其特征是设置于铝制的灯外壳内的铝制 灯芯座左侧设置有线路板，灯芯座右侧紧贴固有铜片，与线路板连接的大 功率LED发光片的底面紧贴固于铜片上，灯芯座上设置有遮盖大功率LED 发光片的防护盖，防护盖上设置有与大功率LED发光片相对应的透镜，铜 片与灯芯座的接触面之间设置有提高传热效率的梯度导热层。由于本技术采用大功率LED发光片做光源，因大功率LED发光片 具有单灯驱动电流较大、抗干扰能力强的特性，大功率LED发光片所发出的光亮度大，再经过透镜聚光成点光源后，由聚光镜汇聚射出，光亮强 度更大。其次，在大功率LED发光片与灯芯套之间设置有提高传热效率 的梯度导热层，梯度导热层的导热系数介于铜与铝的导热系数之间，它 加快了各部件之间的热传递速率，使得LED灯所产生的大量热，迅速经 银涂层、梯度导热层及灯芯座传递给灯外壳，向外界散发，有效避免了因 温升过高而带来LED的损坏。如将上述的提高传热效率的梯度导热层设置成铜铝合金层，铜铝合金 层的介入，与只有铝材做的灯体相比，本技术的整个灯体的导热系数 大于0.75，最高可达到0.79,明显得到提高；在环境温度为25t:时，大 功率LED信号灯的最高温度也不会超过40'C ，散热效果十分显著。由于采用了上述技术方案，本技术具有结构简单、使用可靠 及寿命长的优点，它单灯驱动电流较大、抗干扰能力强，可以在保证 较低成本的前提下，提高LED灯的散热效率，适于用作铁路、交通信 号的指示。附图说明本技术的附图说明如下图1为本技术的结构示意图；图2为图1中A部分的放大示意图。图3为图1中A部分的第二种放大示意图。图4为图1中A部分的第三种放大示意图。图中l.灯外壳；2.灯芯座；3.灯后盖；4.聚光镜；5.线路板；6.铜片；7.大功率LED发光片；8.防护盖；9.透镜；IO.梯度导热层； ll.铜铝合金层；12.铝铜合金层；13.铜铝合金层；14.铝金合金层；15.金 铝合金层；16.金层；17.散热片；18.螺孔；19.安装孔；20.锁紧螺栓。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明如图l、 2、 3和4所示，本技术包括有灯外壳l、灯芯座2、灯后 盖3及聚光镜4，其特征是设置于铝制的灯外壳l内的铝制灯芯座2左侧 设置有线路板5，灯芯座2右侧紧贴固有铜片6，与线路板5连接的大功率 LED发光片7的底面紧贴固于铜片6上，灯芯座2上设置有遮盖大功率LED 发光片7的防护盖8，防护盖8上设置有与大功率LED发光片7相对应的透 镜9，铜片6与灯芯座2的接触面之间设置有提高传热效率的梯度导热层 10。如图2所示，所述的梯度导热层10为是铜铝合金层11。如图3所示，所述的铜铝合金层11为二层结构，左侧为含铝比例较多 的铝铜合金层12，右侧为含铜比例较多的铜铝合金层13。如图4所示，梯度导热层10为热传递系数从左至右依次增大的三层结 构，其分别是铝金合金层14、金铝合金层15和金层16。当然所述的梯度导热层IO还可以是热传异系数介于铜和铝之间的任意 一种合金。由于本技术采用大功率LED发光片做光源，因大功率LED发光片7 具有单灯驱动电流较大、抗干扰能力强的特性，大功率LED发光片7所 发出的光亮度大，再由透镜9聚光成点光源后，经过聚光镜4汇聚射出，光亮强度更大。其次，在大功率LED发光片与灯芯套之间设置有提高传 热效率的梯度导热层IO，梯度导热层10的导热系数介于银与铜的导热系 数之间，它加快了各部件之间的热传递速率，使得LED灯所产生的大 量热，迅速经银涂层、梯度导热层10及灯芯座2传递给灯外壳1，向外界 散发，有效避免了因温升过高而带来的损坏。如将上述的提高传热效率的梯度导热层10设置成铜铝合金层11，铜铝 合金层ll的介入，与只有铝材做的灯体相比，本技术的整个灯体的导 热系数大于0.75，最高可达到0.79，明显得到提高；在环境温度为25'C 时，大功率LED信号灯的最高温度也不会超过4(TC，散热效果十分显 著。如图1所示，灯芯座2与灯外壳1之间呈螺纹连接，灯芯座2相对于 灯外壳1左右可调，以便于调节大功率LED发光片位于聚光镜4的焦距位 置处，使LED灯发射出亮度高的平行光，同时虚光少。如图1所示，灯外壳1上设置有散热片17，散热片17进一步加强灯体 的散热效果，保持LED灯的正常使用及延长寿命。如图1所示，所述的灯后盖3扣合在灯外壳1上，灯芯座2的左侧设 置有螺孔18，灯后盖3上对应螺孔18的位置处设置有安装孔19，位于螺 孔18和安装孔19内的锁紧螺栓20将灯后盖3与灯芯座2彼此固接成一体。 所述的锁紧螺栓19的作用是 一方面将灯后盖3固定有灯外壳1上，另一 方面是拉紧灯芯座2，促使灯芯座2与灯外壳1内壁紧密接触，以便于大功 率LED发光片产生的热量更好、更快的传递到灯外壳l，向外散发。权利要求1.一种大功率LED信号灯，包括有灯外壳(1)、灯芯座(2)、灯后盖(3)及聚光镜(4)，其特征是设置于铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率ＬＥＤ信号灯，包括有灯外壳（１）、灯芯座（２）、灯后盖（３）及聚光镜（４），其特征是：设置于铝制的灯外壳（１）内的铝制灯芯座（２）左侧设置有线路板（５），灯芯座（２）右侧紧贴固有铜片（６），与线路板（５）连接的大功率ＬＥＤ发光片（７）的底面紧贴固于铜片（６）上，灯芯座（２）上设置有保护大功率ＬＥＤ发光片（７）的防护盖（８），防护盖（８）上设置有与大功率ＬＥＤ发光片（７）相对应的透镜（９），铜片（６）与灯芯座（２）的接触面之间设置有提高传热效率的梯度导热层（１０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐德瑜，
申请(专利权)人：唐德瑜，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]