本發(fā)明涉及一種電子散熱裝置，尤其是涉及一種用于LED燈的散熱裝置。

背景技術：
LED由于使用較低的電量便可以進行發(fā)光，所以已經逐漸普及應用于生產和生活中的各個方面。然而，雖然LED具有低耗電量的優(yōu)點，但是LED在使用上存在著使用溫度過高的缺點。眾所周知，在LED照明中，受到現有芯片技術的制約，驅動LED的功率的85％都會轉化為熱能，只有15％的功率轉化為光能。LED對溫度極其敏感，LED的溫度直接影響LED的壽命及光學性能，溫度越高，LED的壽命越短，光輸出越小。因此，散熱結構的設計在LED燈的設計中至關重要。這種散熱結構被稱為散熱器，散熱器的散熱能力與其散熱面積成正比。在現有技術中，廣泛使用通過散熱片、散熱管來消散熱源產生的熱能的被動散熱技術。在這種被動散熱技術中，通過增加發(fā)熱源與空氣接觸的散熱面積來達到降低熱阻、提高散熱效率的目的。這種散熱方式的局限性在于散熱器的體積以及重量與熱源的功率成正比，因而在需要便攜式設備等的應用場合下會使得整個設備的體積過大、重量過重等。另一種傳統(tǒng)的散熱方式是使用轉動的風扇來吹動熱源周圍的空氣，通過空氣的對流來達到散熱的目的。這種散熱方式要求熱源本身具有足夠的散熱面積，并且要與風扇分離，以及熱源與風扇之間必須具有合適的風道以使得空氣能夠對流。這種散熱方式仍然具有使得散熱系統(tǒng)的體積比較大的缺陷。很顯然，現有的散熱方式不能夠適用于在尤其是狹小空間內對大功率的LED進行散熱的情況(例如便攜LED照明設備、手電筒、露營燈等)，或者對LED散熱裝置的重量有嚴格限制的情況，例如汽車照明(出于省油目的需要其重量越小越好)。

技術實現要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于LED燈的模塊裝置。該散熱裝置采用主動散熱和被動散熱的結構，特別適用于在狹小空間內對大功率的LED進行散熱的場合，例如便攜LED照明設備、手電筒、露營燈等，或者對LED散熱裝置的重量有嚴格限制的場合，例如汽車照明等。因此，本發(fā)明提供了一種散熱裝置，它同時采用主動散熱和被動散熱的方式。在這種散熱裝置中，LED燈直接設置在由熱傳導材料例如金屬、導熱陶瓷或導熱塑料制成的轉子部分上，這樣，就使得轉子部分本身起到增加散熱面積以進行傳導散熱的被動散熱器的作用，同時在轉子部分轉動時能夠利用流過轉子部分的氣流對LED燈進行對流散熱方式的主動散熱。由于熱源(LED燈)與轉子部分結合在一起，因此對于同等的熱源功率可以實現比現有技術體積更小和效率更高的散熱系統(tǒng)設計。具體地，根據本發(fā)明，提供了一種用于LED燈的散熱裝置，所述散熱裝置包括外殼、定子部分、以及轉子部分，所述定子部分和所述轉子部分容納在所述外殼中，所述轉子部分包括轉軸和葉片部件，其特征在于，LED燈設置在所述轉子部分上，使得所述LED燈能夠與所述轉子部分一起旋轉。在一個實施方式中，轉子部分的葉片部件由熱傳導材料形成，LED燈設置在所述葉片部件上，從而LED燈能夠與葉片部件一起旋轉。優(yōu)選地，所述熱傳導材料可以為導熱塑料、導熱陶瓷材料或金屬材料，所述導熱陶瓷材料為例如氧化物基金屬陶瓷或碳化物基金屬陶瓷，所述金屬材料優(yōu)選地是鋁或銅。優(yōu)選地，葉片部件與轉軸固定地連接在一起或一體地形成。在另一實施方式中，轉子部分的轉軸由熱傳導材料形成，LED燈設置在所述轉軸上，葉片部件與轉軸固定地連接在一起或一體地形成，從而LED燈能夠與所述轉軸和葉片部件一起旋轉。所述轉軸的熱傳導材料優(yōu)選為導熱塑料、導熱陶瓷材料或金屬材料，所述導熱陶瓷材料為例如氧化物基金屬陶瓷或碳化物基金屬陶瓷，所述金屬材料優(yōu)選地是鋁或銅?？蛇x擇地，根據需要，LED燈可以分別設置在轉子部分的轉軸和葉片部件上。優(yōu)選地，轉子部分與定子部分通過導電電刷電氣連接，用于向LED燈提供電能。優(yōu)選地，所述導電電刷的一端與設置在定子部分上的導電盤進行觸點式接觸或任意合適的其它機電連接，另一端與設置在轉子部分上的整流橋堆電氣連接。優(yōu)選地，LED燈和相關的電子元件(例如整流橋堆等)通過柔性PCB(印刷電路板)(FPCB)固定到轉子部分的轉軸或葉片部件上。優(yōu)選地，在轉子部分的金屬材料上形成有金屬基材PCB(MCPCB)，LED燈和相關的電子元件(例如整流橋堆等)通過所述金屬基材PCB固定到所述轉子部分的轉軸或葉片部件上。在本發(fā)明的用于LED燈的散熱裝置中，轉子部分的旋轉頻率要求大于人眼的觀察頻率，即大于約50HZ，從而可以消除由于LED燈旋轉而產生的光點運動效應。與現有技術相比較，采用上述技術方案，本發(fā)明的散熱裝置特別適用于在狹小空間內對大功率的LED進行散熱的場合，例如便攜LED照明設備、手電筒、露營燈等，或者對LED散熱裝置的重量有嚴格限制的場合，例如汽車照明。附圖說明下面將結合具體的實施方式，并參照附圖，對本發(fā)明實施方式的上述和其它目的和優(yōu)點做進一步的描述。通過閱讀下面的說明，本發(fā)明將變得更加清楚。在附圖中，相同的或對應的技術特征或部件采用相同或對應的附圖標記來表示，在附圖中：圖1顯示了根據本發(fā)明的第一實施方式用于LED燈的散熱裝置，圖1(a)顯示了該散熱裝置的透視圖，圖1(b)顯示了該散熱裝置的俯視圖，其中，LED燈設置在轉子部分的葉片部件上；圖2是顯示了在本發(fā)明的散熱裝置中，定子部分、轉子部分和LED燈之間的連接結構的示意圖；圖3是顯示了LED燈設置在轉子部分上的方式的示意圖；圖4是顯示了LED燈設置在轉子部分上的另一方式的示意圖；圖5是顯示了本發(fā)明的散熱系統(tǒng)的電子框圖；圖6顯示了根據本發(fā)明的第二實施方式的用于LED燈的散熱裝置，圖6(a)顯示了該散熱裝置的透視圖，圖6(b)顯示了該散熱裝置的俯視圖，其中LED燈設置在轉子部分的轉軸上。具體實施方式以下給出本發(fā)明的各種具體實施方式，這些實施方式僅用于對本發(fā)明進行詳細說明，而不應理解為對本發(fā)明的限定。如圖1和圖2所示，示出了根據本發(fā)明的第一實施方式的用于LED燈的散熱裝置。在該散熱裝置中，其包括外殼1、定子部分4和轉子部分8，定子部分4和轉子部分8容納在外殼1中。轉子部分8包括轉軸7和葉片部件2。LED燈3設置在轉子部分8的葉片部件2上，從而LED燈3能夠與葉片部件2一起旋轉，如圖1(a)和圖1(b)中清楚地所示。轉子部分8的葉片部件2由熱傳導材料形成，所述熱傳導材料可以為導熱塑料、導熱陶瓷材料或金屬材料，所述導熱陶瓷材料例如為氧化物基金屬陶瓷或碳化物基金屬陶瓷，所述金屬材料優(yōu)選是鋁或銅。由于LED燈3與葉片部件2熱傳導地連接，因此，葉片部件2增加了散熱面積，起到散熱器的作用，由LED燈產生的熱可以通過熱傳導的方式由葉片部件2消散出去，從而產生了傳導散熱的被動散熱效果。同時，在葉片部件2旋轉時，產生空氣流動，因此通過對流的方式也可以將由LED燈產生的熱消散出去。這樣就實現了被動散熱和主動散熱的雙重效果。應該理解到，雖然在圖1中示出轉子部分8的葉片部件2與轉軸7是分離的部件，但是它們也可以形成為一體，如圖2中的結構所示。需要說明的是，圖2僅僅是用于示意性地說明本發(fā)明的構思，并不嚴格對應于圖1的結構，例如在圖2中，葉片部件2的數量、葉片部件2與轉軸7之間的結構關系等都是示意性地表示。實際上，在葉片部件2與轉軸7是分離的部件的情況下，轉軸7可以保持固定，而只有葉片部件2旋轉。而在葉片部件2與轉軸7是分離的部件但連接在一起，或者葉片部件2與轉軸7形成為一體的情況下，它們一起旋轉。圖6顯示了葉片部件2與轉軸7形成為一體，且LED燈3設置在轉軸7上的另一實施方式。如圖2所示，在定子部分4上設置有導電盤5，該導電盤5用于LED燈的正、負極的驅動輸出。該導電盤5的結構為圍繞定子部分4的兩個半圓形導電盤，它們分別對應于LED驅動電路的正、負極電壓端。這種半圓形的結構用于在電刷隨著轉子部分轉動時在它們之間形成機電連接。在定子部分4的上方具有定子磁芯6，用于驅動轉子部分8的轉動，另外在定子部分4上還設有用于LED燈的電子驅動電路，如圖5所示。轉子部分8與定子部分4通過導電電刷9電氣連接，用于向LED燈提供電能。導電電刷9的一端與定子部分4上的導電盤5進行觸點式接觸或任意其他種類的機電連接，另一端與轉子部分8上的整流橋堆10電氣連接。由于葉片部件2轉動時會使得通過導電電刷9傳導的電壓的方向不斷地改變，因此需要設置上述整流橋堆10，該整流橋堆10的作用是把不斷改變方向的雙向直流電流整流為適合于LED燈工作的單向直流電流。轉子部分8的轉軸7用于支承葉片部件2的旋轉。同時該轉軸7也支承轉子部分上的其它電子元件，例如整流橋堆10等。當然，在LED燈3熱傳導地設置在轉軸7上的情況下，轉軸7本身也可以起到充當LED燈3的散熱器的作用，如在圖6所示的實施方式那樣，這將在下文中進行詳細描述?，F在參考圖3，圖3示意性地顯示了一種把LED燈設置在轉子部分上的方式，其中，LED燈3以及相關的電子元件(例如整流橋堆等)通過柔性PCB(印刷電路板)(FPCB)設置在葉片部件2上。具體地，在圖3中，LED燈3通過焊接介質13、例如焊接錫膏附接到柔性PCB板11上，然后該柔性PCB板11通過導熱粘膠12附接到葉片部件2上，從而完成LED燈與轉子部分之間的設置。在LED燈3與葉片部件2之間可以進行熱傳導。圖4示意性地顯示了把LED燈設置在轉子部分上的另一種方式。該方式不同于圖3中采用柔性PCB附接的方式，而是直接把葉片部件2的金屬材料制成金屬基材PCB(MCPCB)的結構，如圖4中所示，該金屬基材PCB(MCPCB)結構包括導電層14、絕緣黏膠層15和葉片部件2，然后通過焊接介質13、例如焊接錫膏把LED燈3附接到該金屬基材PCB(MCPCB)結構上，從而完成LED燈與轉子部分之間的設置。在LED燈3與葉片部件2之間可以進行熱傳導。在應用中，葉片部件2的旋轉頻率只要求大于人眼觀察頻率，即大于約50HZ，就可以消除由于LED的旋轉而產生的光點運動效應。圖5顯示了本發(fā)明的散熱系統(tǒng)的電子框圖，該散熱系統(tǒng)包括用于驅動轉子部分的標準驅動電路、用于驅動LED燈的標準LED驅動電路、電刷連接器(導電盤以及導電電刷等)、以及整流橋堆等。由于上文已經進行了描述，此處不再重復。采用上述的結構，在本發(fā)明的散熱裝置中，轉子部分的導熱性葉片部件擴大了LED燈的散熱面積(本身用作散熱器)，同時在轉動時由于空氣的對流作用使得散熱效果進一步提高，因而具有主動散熱和被動散熱的雙重散熱效果。同時，導電電刷與定子部分上的導電盤相結合的結構解決了LED燈與轉子部分一起旋轉時從驅動電路處獲取電能的問題，并且結構上緊湊。因此，本發(fā)明的這種散熱裝置結構滿足對大功率LED燈的高效散熱要求和對有限空間使用的要求。圖6顯示了根據本發(fā)明的第二實施方式的用于LED燈的散熱裝置，其中，圖6(a)顯示了該散熱裝置的透視圖，圖6(b)顯示了該散熱裝置的俯視圖。在該第二實施方式中，與第一實施方式不同之處主要在于：LED燈3設置在轉子部分8的轉軸7上，而不是設置在葉片部件2上。在該第二實施方式中，轉子部分8的轉軸7由熱傳導材料形成，LED燈3設置在轉軸7上，葉片部件2與轉軸7固定地連接在一起或一體地形成(如圖2所示)，從而LED燈3能夠與轉軸7和葉片部件2一起旋轉。所述轉軸7的熱傳導材料可以為導熱塑料、導熱陶瓷材料或金屬材料，所述導熱陶瓷材料例如為氧化物基金屬陶瓷或碳化物基金屬陶瓷，所述金屬材料優(yōu)選是鋁或銅。在該第二實施方式中，另一個與第一實施方式的不同之處在于：LED燈3以及相關的電子元件(例如整流橋堆等)通過柔性PCB(FPCB)設置到轉軸7上，而不是設置在葉片部件2上，設置方式類似于圖3中的方式，此處不再重復描述。相應地，類似于圖4，在該第二實施方式中，可以不采用柔性PCB的方式，而是直接把轉軸7的金屬材料制造成金屬基材PCB(MCPCB)的結構，然后把LED燈3通過焊接介質13(例如焊接錫膏)附接到該金屬基材PCB(MCPCB)結構上，從而完成LED燈與轉子部分之間的設置，其中該金屬基材PCB(MCPCB)結構包括導電層14、絕緣黏膠層15和轉軸7。采用第二種實施方式的散熱裝置，由于葉片部件2與轉軸7固定地連接在一起或一體地形成，因此，轉軸7與葉片部件2一起旋轉，LED燈3與轉軸7一起旋轉。從而導熱性轉軸擴大了LED燈的散熱面積(本身用作散熱器)，同時在轉動時由于空氣的對流作用使得散熱效果進一步提高，因而具有主動散熱和被動散熱的雙重散熱效果。也就是說，這種散熱裝置具有與第一實施方式中的散熱裝置的相同的效果。在應用中，轉軸7(以及與其相連接的或者一體的葉片部件2)的旋轉頻率只要求大于人眼觀察頻率，即大于約50HZ，就可以消除由于LED的旋轉而產生的光點運動效應。在本發(fā)明的第三實施方式中，根據需要，LED燈3可以分別設置在轉子部分8的轉軸7和葉片部件2上。其它的結構和附接方式與上面描述的第一實施方式和第二實施方式相同，不再重復。應該理解到，在本發(fā)明的發(fā)明構思中，尤其是在上述第一、第二、第三實施方式中，轉子部分8的轉軸7和葉片部件2可以由相同的材料形成，并且可以形成為一體，或者形成為分離的部件，或者結合在一起，并且LED燈可以單獨地設置在轉軸7、葉片部件2或者二者上?？梢栽谏鲜鲞@些技術要素之間進行任何的組合與變化，所獲得的技術方案都能夠實現本發(fā)明的目的，產生有益的技術效果。盡管已經示出和描述了本發(fā)明的上述優(yōu)選實施方式，但是本領域的技術人員應該理解到，根據設計要求和其他因素，可以對本發(fā)明進行各種修改、變型以及組合，而不脫離本發(fā)明的權利要求的精神和保護范圍。