一种利用气流自然散热的模块化大功率LED灯具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种利用气流自然散热的模块化大功率LED灯具。由LED模组、驱动器和灯架组成。灯架上固定有LED模组与驱动器，灯架上有安装的接口。一个灯具可以由一个或多个LED模组组成，LED模组为内曲面配光的LED灯具模组，驱动器为多路恒流输出，每路输出通过防水接头与一个LED模组相连。灯架可以是仅具备固定LED模组与驱动器并可以与外部安装的框架结构，也可以在框架结构上具有外盖等。不论有无外盖，灯具内部都具有气流上升的通道以方便散热。本实用新型专利技术采用大功率白光LED作为光源，采用内曲面配光的LED灯具模组实现灯具的配光要求并满足IP防护等级的要求，大大降低了灯具的设计要求与安装难度。灯具内部的气流上升通道使得气流能够形成散热通道极大地提高了散热的效率，保证LED工作在合适的温度范围内。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体照明领域，涉及一种用LED作为光源，特别涉及一种利用 气流自然散热的模块化大功率LED灯具。
技术介绍
随着LED制造技术的不断进步，其光效不断提高，截止到目前，实验室大功率白光 LED的光效已经超过1901m/W，市场上成熟产品的光效也已经达到1001m/W以上。这一光效 值展现了 LED在道路照明、隧道照明、厂矿照明等大功率灯具中的潜力。与传统光源相比，LED又具有很多独特的优点，比如发光点小，易于进行光学设计， 并且灯具效率可以做得很高，因此与传统光源相比具有巨大的节能潜力。此外，LED寿命长， 抗震性好，显色指数高，这些特点都使得LED在道路照明、隧道照明、厂矿照明等大功率LED 应用中有着得天独厚的优势。然而现在市场上也有一些大功率LED灯具，它们设计时没有能充分了解LED的特 性以及灯具的使用环境，在散热设计方面存在很大的问题。如目前市场上的LED路灯，大多 是整体式的，所有的LED光源都密封在封闭的腔体内。路灯工作时通过路灯背部的散热片 散热，但是为了提高散热效率，散热片一般直接裸露在空气中，这就使得空气中的油污和灰 尘很容易在散热片上堆积，影响了路灯的散热效率，从而影响LED的工作性能与寿命。同时 由于防护等级的要求而采用密封胶等方式将LED等元件密封形成一个很难拆卸的整体，即 整体式LED路灯，这样现场维护是很困难的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结合热力学原理利用气流自然散热的模块化大 功率LED灯具。本技术提出利用气流自然散热的模块化大功率LED灯具，由灯架1、LED模组2、具有多路恒流输出的驱动器3组成，LED模组2通过防水接头与驱动器3相连，驱动器3,LED模组2分别固定于灯架1上，灯架1通过位于其上的机械连接部分与外部进行安装， 如安装于道路的灯杆上等。其中所述LED模组2采用内表面配光的LED灯具模组，该LED 模组2出光表面为平面或曲率较大的近似平面，且具有防水、防尘、散热及满足配光要求等 功能。本技术中，采用的LED模组2根据光通量的要求可以一条、也可以多条。本技术中，安装时，或者LED模组2与灯架1留有空隙、或者LED模组2之间 留有空隙、或者LED模组2与灯架1及LED模组2之间均留有空隙，以便点灯时形成热气流 上升通道，增加散热功能。本技术中，采用具有多路恒流输出的驱动器3，每路用防水接头输出，便于与 LED模组2连接。本技术中，灯架1可以是一种简单的框架结构，仅用于固定LED模组2和驱动器3及与外部的安装，也可以有起美观及一定的防护作用的其它机械结构，如上部可以有 上盖。但这种机械结构如在LED模组2的上部，则该结构必须或者在上边有通气孔、或者在 侧面有通气孔、或者在上面及侧面均有通气孔。该通气孔与所述空隙形成热气流上升通道， 增加散热功能。本技术各部分结构分述如下1.灯架用于放置并固定LED模组2与驱动器3，并与外部进行安装。因此，灯架1基本由 三部分组成，即用于固定驱动器3的部分、用于固定LED模组2的部分及与外部安装的机械 部分。1、驱动器3的固定比较简单，可以在灯架1结构上留有一定的位置安放，但不影响 灯具的外部美观及有一定的散热通道；2、固定LED模组2的部分是灯架1的核心，这部分 可以是a简单的框架结构，如一个在平面结构或近似平面结构上有一个中空或者多个中 空的框架，框架上放置LED模组2，模组2的出光部分正好对着框架的中空部分，点亮时光 线由框架的中空部分射出，或者b具备a所述简单框架结构功能的结构基础上外加一定装 饰与防护功能的其它机械结构；3、外部安装的机械部分，这部分根据灯具的应用场合而不 同，如a道路照明用途，则为一能够与路灯灯杆连接并固定的结构，b隧道照明与厂矿照明 等，则为一个能调节灯具发光体位置与方向并将灯具整体固定于隧道或墙上或其它安装位 置的机械结构；4、可选部分，除以上三部分必须有外，灯架上还可以有用于使灯具外观美观 或具有一定防护功能的其它部分，如可以有灯具上盖，也可以有边上的弧形、流线型等美观 装饰。灯具上盖可以仅罩于LED模组2上，也可以仅罩于驱动器3上，也可以由一个上盖同 时罩于LED模组2与驱动器3或2个上盖分别罩于LED模组2与驱动器3上。无论哪种情 况，在LED模组2上边的外盖必须有向上边或者侧面的气流通道，这样与LED模组2之间空 隙或LED模组2与灯架1之间的空隙可以在灯具点灯时形成上升的热气流通道，加强散热。 鉴于驱动器3的散热问题较小，因此罩于驱动器3上的外盖可以有或者无较大通气孔，但该 外盖不能让驱动器3完全密封。以上四部分可以是单独设计并制造但牢固连接的机械结构，也可以是通过模具压 铸或者拉伸等工艺制造的包括其中任意两个部分或者三个部分或者四个部分的整体件。2.驱动器驱动器3采用具有多路恒流输出的电源，固定于灯架1上。考虑到电源本身有一 定的自身功耗，因此，如前所述，灯架1设计时须考虑一定的散热通道以减少电源本身的温 升。电源的每路恒流输出与一个LED模组2通过防水接头相连。驱动器3本身必须具有良 好的防尘防水与散热功能。驱动器3安装于灯架1上，可以采用容易拆卸的机械安装方法。3. LED 模组一个灯具可以由一个或多个LED模组2组成，LED模组2为内表面配光的LED灯 具模组见《内表面配光的LED灯具模组》，申请号为2010206831059，该模组具有防尘、防水、 散热等功能，并根据要求设计其中的内曲面透镜实现要求的配光。由于LED模组2已经具 有防水、防尘的功能，因此，灯具中无须在模组之外再加上一个整体的防尘防水玻璃，也就 没有了这个外罩玻璃造成的光学损失。同时，由于模组的向下出光表面为平面，灯具维护时 可以很方便的用水枪冲洗。LED模组2安装于灯架1上，灯架1上有多个中空部分，LED模组2安装于灯架1上使LED模组2的光线从中空部分射出到灯具外边。灯架1上的每个中空部分可以对应一 个LED模组2，也可以对应多个LED模组2。每个LED模组2与相邻的灯架结构留有空隙， LED模组2与LED模组2之间留有空隙。这个空隙使灯具点亮时形成上升的热气流通道，帮 助散热。本技术根据LED工作需要严格控制器件温度的特点，并结合气流运动的特征 以及大功率LED灯具在使用中一些常见的注意事项，创造性的构思出模块化与利用气流循 环通路散热的相结合的方法设计大功率LED灯具。该方法可用于设计大功率LED路灯、隧 道灯、厂矿灯、投射灯等。与目前普遍采用的整体式LED灯具相比，具有以下优点1、充分利用灯具工作时温度变化形成垂直气流，提高散热效率。LED灯具在使用时产生大量的热量，热量由热沉带到灯具的表面，特别是散热器 上。这样散热器温度就会比较高，其周围的空气也会被加热，密度降低，形成热气球效应。 在散热器周围的空气由于低密度而上升，低温区的冷空气进行补充。常态下由于空气有扰 动，没有形成一定的散热通道，散热的效率并不高。本技术采用模块化的LED光源模 组，使LED模组2之间人为留有一定空隙，LED模组2与相邻的灯架1的机械间也留有间隙， 如有上盖则上盖上也留有通气孔，使整个灯具在工作时形成一定的空气流动通道。灯具的 外壳的低密度的热空气上升本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用气流自然散热的模块化大功率ＬＥＤ灯具，由灯架（１）、ＬＥＤ模组（２）、具有多路恒流输出的驱动器（３）组成，其特征在于ＬＥＤ模组（２）通过防水接头与驱动器（３）相连，驱动器（３）、ＬＥＤ模组（２）分别固定于灯架（１）上，灯架（１）通过位于其上的机械连接部分与外部进行安装；其中：所述ＬＥＤ模组（２）采用内表面配光的ＬＥＤ灯具模组，该ＬＥＤ模组（２）出光表面为平面或近似平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘木清，江程，张万路，
申请(专利权)人：刘木清，
类型：实用新型
国别省市：31