專利名稱：大功率led防爆燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED照明設(shè)備，具體說是一種具有高散熱性能的大功率LED 防爆燈。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體材料和封裝工藝的提高，給高亮度LED尤其是照明用W級(jí)白光的發(fā)展 提供了很好的技術(shù)背景。LED的光通量和出光效率逐漸提高，制作成本逐漸降低，再加上節(jié) 能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，使其越來越受到社會(huì)的青睞，特別是近年來，發(fā)展異常迅速。LED燈的結(jié)構(gòu) 一般由燈殼、光源、透鏡、驅(qū)動(dòng)電源等構(gòu)成，LED芯片的節(jié)點(diǎn)溫度是影響燈具使用壽命的最主 要因素之一，因此，LED燈一般會(huì)設(shè)計(jì)有散熱部件來將芯片的溫度導(dǎo)出并散發(fā)，對(duì)于大功率 LED燈，特別是那些需要連續(xù)長時(shí)間照明的大功率LED燈來說，散熱部件尤其重要。因此，如 何提高散熱效果，降低芯片節(jié)點(diǎn)溫度，提高燈具使用壽命，是目前大功率LED燈最需要突破 的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)有散熱部件的設(shè)置方法及其結(jié)構(gòu)，一般是在燈炮外圍設(shè)置散熱片、在殼體壁 上開設(shè)散熱孔或增設(shè)專門用于散熱的裝置，以便及時(shí)將節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的熱量散去，確保燈的正 常工作。中國專利號(hào)2007201826014的“大功率LED防爆燈”在散熱結(jié)構(gòu)上做了很好的設(shè) 計(jì)。其結(jié)構(gòu)包括外殼、發(fā)光組件、散熱片，發(fā)光組件包括反光碗、LED光源和透鏡。其技術(shù)特 征是散熱片呈輻射狀設(shè)置在外殼通道內(nèi)，每片散熱片的外端與外殼的內(nèi)壁對(duì)接，內(nèi)端與一 環(huán)狀銅體外壁相聯(lián)，所有散熱片的前端面形成一個(gè)錐形內(nèi)凹的環(huán)面，反光碗設(shè)置在該環(huán)面 上；環(huán)狀筒體的前端面呈平面狀，LED光源和透鏡安裝在該平面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在外 殼中設(shè)置前后相通、輻射欄柵狀的散熱片，更有利于空氣圍繞散熱片作前后左右流動(dòng)以及 熱量的傳遞和散發(fā)。但該散熱結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中還是存在有不足，由于LED芯片與散熱片之間有接觸 面的客觀原因，使得該接觸面成為傳遞熱量的瓶頸，LED芯片的熱量不能快速及時(shí)傳導(dǎo)到散 熱片上，而LED芯片本身封裝尺寸有限，熱容就有限，長時(shí)間工作就會(huì)導(dǎo)致芯片溫度緩慢上 升，使得燈具殼體在結(jié)構(gòu)上空有一身優(yōu)良的散熱本領(lǐng)而不能快速及時(shí)的獲取芯片熱量來散 發(fā)出去。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是LED防爆燈光源與外殼之間無法快速、充分傳 熱，導(dǎo)致燈具整體散熱效果不好的難題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用如下實(shí)施方式—種大功率LED防爆燈，所述大功率LED防爆燈包括前殼、發(fā)光組件和電源，所述 發(fā)光組件安裝在外殼內(nèi)，所述電源與發(fā)光組件電連接，所述發(fā)光組件包括LED光源和透鏡， 所述電源設(shè)置在電源盒內(nèi)，其特征在于所述LED光源的底部緊密連接著一塊具有高導(dǎo)熱 性能的金屬基板，所述光源與外殼之間增加了一塊光源墊板，所述光源墊板固定安裝在外殼的端面上，所述光源墊板為具有高導(dǎo)熱性能的金屬板，所述光源墊板的厚度為1-lOmm，其 直徑為60-100mm。所述光源墊板材料為紫銅，所述光源墊板上開有多個(gè)小孔，供LED光源連接電源 的引線穿過，供固定螺釘通過使該墊板固定在前殼上，以及供LED光源固定在光源墊板上。所述LED光源底部的金屬基板為一塊薄紫銅片，所述薄紫銅片的厚度為1-lOmm， 所述薄紫銅片上設(shè)有小孔，供螺釘通過使光源固定在光源墊板上。所述光源墊板的厚度為l-5mm，所述薄紫銅片的厚度為l_3mm。所述前殼除兩端外，中間周圍鏤空成均勻分布的欄柵形散熱片的散熱通道，所述 散熱片分兩種，包括單一片狀型和片狀內(nèi)端分叉型，兩種散熱片間隔呈網(wǎng)狀排列，兩種散 熱片的兩頭分別連接前殼的前端面內(nèi)壁和后端面燈座外壁，所述兩種散熱片分別為一整體 件。與現(xiàn)有的散熱技術(shù)相比，本實(shí)用新型的LED光源的芯片封裝底部緊密黏結(jié)著一塊 紫銅片作為導(dǎo)熱基板，且該紫銅片與前殼的散熱片之間增加一塊在導(dǎo)熱方面起關(guān)鍵作用的 紫銅板，利用此方法來傳導(dǎo)熱量，等于在芯片與散熱片之間鋪設(shè)了一條高速公路，能將芯片 溫度沿此路徑高效快速地傳遞到散熱片上并散發(fā)。在前殼結(jié)構(gòu)上，采用高導(dǎo)熱鋁整體壓鑄 而成，另外結(jié)合空氣對(duì)流原理，前殼周圍鏤空成呈輻射欄柵狀的散熱片，散熱片一端連接前 殼的前端面內(nèi)壁，另一端連接前殼后端面的燈座外壁，在提高散面積的同時(shí)，通過熱空氣上 升，燈具下方冷空氣補(bǔ)充，形成對(duì)流，確保從芯片導(dǎo)出的熱量能迅速散發(fā)。通過簡單的增加兩塊紫銅板，便使得內(nèi)部熱量傳遞的更暢通無阻和高效及時(shí)，也 使得外部散熱系統(tǒng)的優(yōu)勢得到更充分的利用。相對(duì)于大功率LED防爆燈的總成本而言，本 實(shí)用新型用增加極小的成本為代價(jià)換取了更有效的散熱效果，大大的提高了燈具壽命。

圖1為防爆燈前殼部分分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為防爆燈電源盒部分分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為LED光源示意圖；圖4為光源墊板平面圖。圖中序號(hào)分別表示裝飾圈01，透鏡膠圈02，透鏡03，透鏡防水圈04，LED光源05， 紫銅片05a，光源墊板06，螺絲07，前殼08，散熱片08a，彈簧華司09，螺絲10，電源接線防水 圈11，電源盒12，螺絲13，彈簧華司14，電源15 (電源輸入端帶一段3芯導(dǎo)線，輸出端帶一段 2芯導(dǎo)線，圖中未畫出)，螺絲16，2P接線端子17，螺絲18，電源防水圈19，電源蓋20，3P接 線端子21，電源盒頂蓋防水圈22，電源盒頂蓋23，螺絲24，螺絲防水圈25，彈力膠墊26，支 架27，彈簧華司28，螺絲29，圓齒介子30，電纜線31，電源線32，黃蠟管33，彈簧華司34。
具體實(shí)施方式
參見圖1，光源墊板06由四顆螺絲07和彈簧華司34固定在前殼08的燈座上， LED光源05底部的金屬基板為一塊薄紫銅片05a，薄紫銅片05a的厚度為1-lOmm，最佳選 擇為l_3mm，其上設(shè)有光源安裝槽，LED光源05和紫銅片05a為一整體件，薄紫銅片05a由 四顆螺絲07和彈簧華司34固定在已安裝好的光源墊板06上，且要求各接觸面涂上高性能 散熱膏以保證緊密連接無空隙，光源墊板06的厚度為1-lOmm，最佳選擇為l_5mm，直徑為
460-100mm，其上設(shè)有若干小孔。這是本實(shí)用新型最主要的創(chuàng)新點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)雖然多用了兩 塊紫銅薄板，但是提高了熱能的流動(dòng)速度和單向傳導(dǎo)能力，更有利于LED光源05的芯片節(jié) 點(diǎn)溫度快速被吸收、導(dǎo)出并散發(fā)。參見圖1，透鏡防水圈04、透鏡03、透鏡膠圈02依次安裝在前殼08的燈座上并通 過裝飾圈01壓緊實(shí)現(xiàn)密封，裝飾圈01由彈簧華司09和螺絲10固定在前殼08上。參見圖1，LED光源05帶有電源線32，電源線32從光源墊板06及前殼08的小孔、 黃蠟管33及圖3中電源盒12的兩個(gè)通孔中呈密封式引出。參見圖1，前殼08采用高導(dǎo)熱鋁整體壓鑄而成，減少了接觸面，降低熱阻，導(dǎo)熱更 順暢。中間部分鏤空為呈輻射欄柵網(wǎng)狀排列的散熱片08a，外端連接前殼08內(nèi)壁，內(nèi)端連接 前殼08的燈座外壁，通過熱空氣上升，燈具下方冷空氣補(bǔ)充，形成對(duì)流，使導(dǎo)出的熱量能迅 速散發(fā)。參見圖2，電源盒12由電源接線防水圈11、螺絲13和彈簧華司14固定在前殼08 的后端面，電源15由螺絲16固定在電源盒內(nèi)12，2P接線端子17由螺絲18固定在電源盒 12內(nèi)的凸臺(tái)上，將電源線32以及電源15未畫出的2芯導(dǎo)線分別接入2P接線端子17內(nèi)兩 側(cè)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。參見圖2，電源15未畫出的3芯導(dǎo)線穿過電源蓋20的通孔，電源防水圈19安裝 在電源盒12端面上，并由螺絲13和彈簧華司14將電源蓋20固定在該端面上實(shí)現(xiàn)密封，3P 接線端子21由螺絲13和彈簧華司14固定在電源蓋20上，電源15未畫出的3芯導(dǎo)線穿過 電源蓋20的通孔接在3P接線端子21的一側(cè)，電源盒頂蓋防水圈22安裝在電源蓋20圓形 凹臺(tái)內(nèi)，外接電源線通過電源盒頂蓋23的通孔進(jìn)入，并接在3P接線端子21的另一側(cè)，實(shí)現(xiàn) 外接電源線與電源15導(dǎo)通，電源盒頂蓋23由螺絲13和彈簧華司14固定在電源蓋20上并 實(shí)現(xiàn)密封。參見圖2，圓齒介子30安裝在殼體側(cè)面的兩個(gè)孔內(nèi)，支架27由由彈簧華司28和螺 絲29實(shí)現(xiàn)與前殼08的連接。圖3為LED光源示意圖，LED光源的芯片封裝底部的金屬基板為一塊薄紫銅片， 紫銅片的尺寸可根據(jù)封裝尺寸的變化做改動(dòng)，紫銅片與光源墊板緊密接觸。上述這種芯片 封裝底部連接紫銅片或其它高導(dǎo)熱金屬片成為一整體結(jié)構(gòu)的技術(shù)也應(yīng)該納入本專利保護(hù) 范圍。圖4為光源墊板平面圖，光源墊板為圓形，直徑為68mm，厚度為2mm，材質(zhì)為紫銅， 它固定在前殼的位置如圖2所示，光源墊板的一面與前殼緊密接觸，另一面與LED光源的紫 銅片緊密接觸。本實(shí)用新型關(guān)鍵的創(chuàng)新點(diǎn)是芯片本身帶有一塊紫銅片，它與散熱片之間同時(shí)也增 加一塊紫銅板，利用紫銅高吸熱和高導(dǎo)熱的特點(diǎn)，快速吸收芯片溫度并將溫度傳遞到散熱 片上，同時(shí)利用殼體優(yōu)良的散熱結(jié)構(gòu)，將熱量快速散發(fā)出去。類似于本實(shí)用新型的隧道燈、 泛光燈及路燈等大功率LED燈均可采用上述技術(shù)進(jìn)行散熱優(yōu)化，但是，各種利用增加紫銅 材料或其它高導(dǎo)熱金屬材料在LED光源與外殼之間的方法來將芯片熱量傳遞到散熱片的 技術(shù)來制作的大功率LED燈都應(yīng)該納入本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種大功率LED防爆燈，所述大功率LED防爆燈包括前殼、發(fā)光組件和電源，所述發(fā)光組件安裝在前殼內(nèi)，所述電源與發(fā)光組件電連接，所述發(fā)光組件包括LED光源和透鏡，所述電源設(shè)置在電源盒內(nèi)，其特征在于所述LED光源的后部安裝有光源墊板，所述光源墊板固定安裝在外殼的后蓋上，所述光源墊板安裝在光源與前殼之間，所述光源墊板的厚度為1 10mm，其直徑為60 100mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED防爆燈，其特征在于所述光源墊板材料為 紫銅，所述光源墊板上開有多個(gè)小孔，所述多個(gè)小孔分布于光源墊板的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED防爆燈，其特征在于所述LED光源的芯片 封裝底部的金屬基板為一塊薄紫銅片，所述薄紫銅片的厚度為1-lOmm，所述薄紫銅片上設(shè) 有光源安裝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率LED防爆燈，其特征在于所述光源墊板的厚度 為l_5mm，所述薄紫銅片的厚度為l-3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED防爆燈，其特征在于所述前殼除兩端外，中 間周圍鏤空成均勻分布的欄柵形散熱片的散熱通道，所述散熱片分兩種，包括單一片狀型 和片狀內(nèi)端分叉型，兩種散熱片間隔呈網(wǎng)狀排列，兩種散熱片的兩頭分別連接前殼的前端 面內(nèi)壁和后端面燈座外壁，所述兩種散熱片為整體件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率LED防爆燈，所述大功率LED防爆燈包括前殼、發(fā)光組件和電源，所述發(fā)光組件安裝在外殼內(nèi)，所述電源與發(fā)光組件電連接，所述發(fā)光組件包括LED光源和透鏡，所述電源設(shè)置在電源盒內(nèi)，所述LED光源的后部安裝有光源墊板，所述光源墊板固定安裝在外殼的后蓋上，所述光源墊板安裝在光源與前殼之間，所述光源墊板的厚度為1-10mm，其直徑為60-100mm。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201661912SQ201020153619
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
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