本發(fā)明涉及一種單顆功率在2W或2W以上且具水下防水性好、散熱性好的大功率LED戶外防水模塊燈，屬戶大功率點(diǎn)光源制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CN 203258608U、名稱“大功率LED驅(qū)動(dòng)模塊”，圖1 中，驅(qū)動(dòng)電路板與散熱器之間設(shè)置有空隙，或與散熱器之間設(shè)置有隔熱層，隔熱層與散熱器之間設(shè)置有空隙，基板和驅(qū)動(dòng)電路板由螺釘固定在垂直穿過(guò)散熱器支柱3 的下端和上端，支柱的內(nèi)側(cè)旁與散熱器之間設(shè)置導(dǎo)線孔，驅(qū)動(dòng)電路板由導(dǎo)線通過(guò)導(dǎo)線孔與基板連接；驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置在密封殼體內(nèi)，殼體底部與支柱固定連接，或殼體底部與支柱的上端為一體結(jié)構(gòu)，殼體的側(cè)面設(shè)置有進(jìn)線口?；蝌?qū)動(dòng)電路板用導(dǎo)熱膠灌封在殼體內(nèi)，殼體的端口設(shè)置有散熱板，散熱板為鋁合金密封蓋，并與導(dǎo)熱膠充分接觸散去驅(qū)動(dòng)電路元件所產(chǎn)生的熱量。上述兩款驅(qū)動(dòng)模塊在使用時(shí)，由螺釘通過(guò)安裝孔與光學(xué)元件連接固定即可。
圖2 中，基板上面設(shè)置有LED、驅(qū)動(dòng)電路和元器件，LED上面設(shè)置有導(dǎo)熱柱和散熱器，面接觸導(dǎo)熱連接，面接觸處涂以導(dǎo)熱系數(shù)大于1.8 的導(dǎo)熱硅脂，基板和散熱器固定在支柱的下端和上端。該模塊適合帶有殼體的LED 照明燈；基板上面圍繞導(dǎo)熱柱至基板的邊緣部設(shè)置殼體。殼體與導(dǎo)熱柱周圍構(gòu)成縫隙，與散熱器之間構(gòu)成隔熱層，隔熱層與散熱器之間構(gòu)成空隙，隔熱層和空隙是防止基板和散熱器之間的熱烘烤，減小熱堆積。殼體是保護(hù)基板和元器件，殼體與導(dǎo)熱柱之間縫隙用硅膠密封，與基板涂硅膠再用螺釘固定?；迳厦娴碾娐泛驮骷咳榔岜Ｗo(hù)層，嚴(yán)防雨水潮濕，確保驅(qū)動(dòng)振蕩電路的安全可靠。使用時(shí)將支撐環(huán)嵌入光學(xué)元件外底部上面的U 型槽內(nèi)，必要時(shí)涂上硅膠更可靠。圖2 中驅(qū)動(dòng)模塊不包含散熱器，只有在使用時(shí)配上合適的散熱器與驅(qū)動(dòng)模塊一同固定在光學(xué)元件上。驅(qū)動(dòng)模塊由螺釘通過(guò)安裝孔與光學(xué)元件連接固定即可。
圖3 中，光學(xué)元件外底部設(shè)置有支柱、中心孔和支撐平臺(tái)，將圖中的基板放入光學(xué)元件的外底部使LED置入中心孔內(nèi)，再裝入散熱器，散熱器固定在支柱上面，驅(qū)動(dòng)電路板固定在散熱器上面。將圖2 中的基板放入光學(xué)元件的外底部使LED置入中心孔內(nèi)，正負(fù)電極片附于中心孔的外部，支撐平臺(tái)與基板由硅膠固定連接，再順序裝入導(dǎo)熱柱和散熱器，散熱器固定在支柱上。該兩款是在光學(xué)元件上設(shè)置模塊的驅(qū)動(dòng)組件，不具有防水性，適用于帶有殼體的照明燈。圖3 中，包括在光學(xué)元件的外底部圍繞基板至散熱器之間設(shè)置有殼體，殼體與散熱器之間涂硅膠密封。
其不足之處：一是只能防潮，無(wú)法防水，更無(wú)法進(jìn)入水下工作；二是無(wú)法解決2W或2W上以大功率LED的散熱問(wèn)題，且極易發(fā)生過(guò)熱導(dǎo)致大功率LED驅(qū)動(dòng)模塊燒毀現(xiàn)象的發(fā)生；二是無(wú)法解決LED點(diǎn)光源的仿形密封，只能采用殼體、密封墊圈密封。
設(shè)計(jì)目的：避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種既能在水下工作，又能確保LED結(jié)溫溫度處于其設(shè)定的工作范圍內(nèi)，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)防形全密封散熱的LED大功率LED戶外防水模塊燈。
設(shè)計(jì)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、基板正面焊有貼面大功率LED發(fā)光芯片，基板背面與LED芯片散熱面通過(guò)導(dǎo)熱焊接介質(zhì)直接連接的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣設(shè)計(jì)的目的在于：由于基板背面采用導(dǎo)熱介質(zhì)（如錫攤鋁）直接與LED芯片散熱焊接，既消除了芯片導(dǎo)熱面與基板面之間的氣隙，使芯片導(dǎo)熱面直接通過(guò)基板與導(dǎo)熱底座之形成無(wú)任何隔熱氣隙的整體結(jié)構(gòu)，使芯片導(dǎo)熱面熱量直接無(wú)氣隙傳遞至導(dǎo)熱底座，提高了熱傳導(dǎo)效率。2、除導(dǎo)熱底座背面中部局部外，導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED發(fā)光芯片被透光封裝殼密封封裝的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣設(shè)計(jì)的目的在于：由于透光封裝殼所采用的材料既具有良好的耐高溫、耐酸堿性，又具有良好的導(dǎo)熱性能，本申請(qǐng)將其注塑包覆在導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED發(fā)光芯片，使被包覆的導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED發(fā)光芯片與透光封裝殼內(nèi)壁之間沒(méi)有空氣存，避免了空氣對(duì)熱傳導(dǎo)的影響，使導(dǎo)熱底座接收的熱量能夠通過(guò)透光封裝殼快速散發(fā)，從而確保了LED發(fā)光芯片的結(jié)溫處于工作的范圍內(nèi)。3、所述透光封裝殼在密封導(dǎo)熱底座后，在導(dǎo)熱底座背面中部局部形成凹槽且凹槽內(nèi)置有高導(dǎo)熱耐溫膠的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之三。這樣設(shè)計(jì)的目的在于：該凹槽既能滿足密封封裝時(shí)對(duì)導(dǎo)熱底座的定位，又能通過(guò)高導(dǎo)熱耐溫膠二次實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱底座與透光封裝殼沿之間的二次密封，確保透光封裝殼體在雨中、在水下不進(jìn)水；其次，由高導(dǎo)熱耐溫膠具有良好的熱傳導(dǎo)系數(shù)，它能夠與密封覆蓋在其上的導(dǎo)熱密封板形成良好的熱傳導(dǎo)，確保導(dǎo)熱底座上的熱量通過(guò)高導(dǎo)熱耐溫膠傳遞至導(dǎo)熱密封板，而導(dǎo)熱密封板的設(shè)置使透光封裝殼的開口部處于三道密封結(jié)構(gòu)，從而萬(wàn)無(wú)一失地確保了功率LED戶外防水模塊戶外、水下的可靠防水性。4、既使在50℃～60℃極限工作環(huán)境溫度下，導(dǎo)熱底座散熱量使大功率LED光源的結(jié)溫的溫度在結(jié)溫溫度范圍波動(dòng)的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之四。這樣設(shè)計(jì)的目的在于：由于LED存在發(fā)熱現(xiàn)象，隨著LED的工作時(shí)間和工作電流的增加，其發(fā)光強(qiáng)度和光通量會(huì)下降，壽命降低，并且還會(huì)導(dǎo)致激發(fā)效率的下降，以及PN結(jié)結(jié)溫溫度超出其設(shè)定的范圍時(shí)，則導(dǎo)致LED燒毀。人們?yōu)榱私鉀Q這一技術(shù)難題，通常通過(guò)增大散熱器的散熱面積來(lái)降低PN結(jié)的結(jié)溫溫度，這種辦法雖然行之有效，但是體積大、不適用于戶外及水下LED燈的制作，并且制作成本高。為此本發(fā)明通過(guò)設(shè)定LED燈在極限工作環(huán)境的條件下，通過(guò)控制導(dǎo)熱底座的體積大小，來(lái)確保LED燈的PN結(jié)結(jié)溫處于所設(shè)定的工作范圍，從而使導(dǎo)熱底座的體積大為減小。5、透鏡位于透鏡支架內(nèi)且透鏡支架與點(diǎn)光源主體殼體之間卡接配合的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之五。這樣設(shè)計(jì)的目的在于：由于透鏡的選配是根據(jù)大功率點(diǎn)光源光線發(fā)射角度的不同和客戶的需求而設(shè)定的，本申請(qǐng)將透鏡與點(diǎn)光源模塊主體之間設(shè)計(jì)成分體結(jié)構(gòu)，既能夠根據(jù)客戶的需求及時(shí)調(diào)整透鏡的技術(shù)參數(shù)（配光），又能夠根據(jù)LED大功率點(diǎn)光源的技術(shù)參數(shù)調(diào)整透鏡的技術(shù)參數(shù)（配合）。
技術(shù)方案：一種大功率LED戶外防水模塊燈，基板正面焊有大功率LED芯片，基板背面與LED芯片散熱面通過(guò)導(dǎo)熱焊接介質(zhì)連接，除導(dǎo)熱底座背面中部局部外，導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED芯片被透光封裝殼密封封裝，透鏡位于透鏡支架內(nèi)且透鏡支架與透光封裝殼卡接配合。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是根據(jù)大功率LED發(fā)光源PN結(jié)結(jié)溫波動(dòng)范圍，設(shè)計(jì)LED芯片PN散熱器的體積，不僅確保了LED芯片結(jié)溫工作在其設(shè)定范圍內(nèi)，避免了結(jié)溫過(guò)高所導(dǎo)致的LED燈發(fā)光強(qiáng)度、光通量下降，以及壽命降低、燒毀的缺陷，而且大大地減小了散熱器的體積，實(shí)現(xiàn)大功率LED戶外防水模塊燈的小型化、微型化；二是導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED發(fā)光芯片與透光封裝殼之間無(wú)空氣間隙的設(shè)計(jì)，確保了導(dǎo)熱底座所接受的熱量直接傳遞至透光封裝殼，使熱傳導(dǎo)率的效率大大提高，為確保LED芯片PN的結(jié)溫降低起到了至關(guān)重要的技術(shù)效果；三是導(dǎo)熱底座、基板和大功率LED發(fā)光芯片與透光封裝殼之間無(wú)空氣間隙密封注塑成型且透光封裝殼注塑定位口間采用三道密封技術(shù)的設(shè)計(jì)，使透光封裝殼能夠長(zhǎng)期在露天、雨中、水下工作，防水性能安全可靠；四是采用透鏡支架支撐透鏡的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了按客戶需求及大功率LED技術(shù)參數(shù)及時(shí)調(diào)整透鏡技術(shù)參數(shù)的目的。
附圖說(shuō)明
圖1是大功率LED戶外防水模塊燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：參照附圖1。一種大功率LED戶外防水模塊燈，基板3正面焊有大功率LED芯片4，基板3背面與LED芯片4散熱面通過(guò)導(dǎo)熱焊接介質(zhì)連接，除導(dǎo)熱底座8背面中部局部外，導(dǎo)熱底座8、基板3和大功率LED芯片4被透光封裝殼4密封封裝，透鏡6位于透鏡支架9內(nèi)且透鏡支架9與透光封裝殼4卡接配合。既使在極限50℃～60℃下，導(dǎo)熱底座6散熱量使大功率LED光源的結(jié)溫的溫度在結(jié)溫溫度的范圍波動(dòng)。
所述透光封裝殼4在密封導(dǎo)熱底座8后，在導(dǎo)熱底座8背面中部局部形成凹槽且凹槽內(nèi)置有高導(dǎo)熱耐溫膠7。高導(dǎo)熱耐溫膠7系現(xiàn)有技術(shù)，類似的膠雖然名稱不一，但性質(zhì)相同，故在此不作詳細(xì)敘述。所述高導(dǎo)熱耐溫膠7上置有導(dǎo)熱密封板2。
所述導(dǎo)熱底座8、基板3和大功率LED芯片4與透光封裝殼4之間為無(wú)空氣隙密封封裝。
所述透光封裝殼4采用高導(dǎo)熱耐溫高分子樹脂注塑成型。所述高導(dǎo)熱耐溫高分子樹脂是由耐高溫耐酸堿樹脂構(gòu)成。該材料系現(xiàn)有技術(shù)，類似的材料雖然名稱不一，但性質(zhì)相同，故在此不作詳細(xì)敘述。
實(shí)施例2：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述透光封裝殼4的直徑小于30毫米。
實(shí)施例3：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，既使在50℃～60℃的極限工作環(huán)境溫度下，當(dāng)LED芯片功率為2～3W時(shí)，導(dǎo)熱底座2的直徑大于20毫米、厚度大于5毫米。
需要理解到的是：上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。