本實(shí)用新型涉及LED燈技術(shù)領(lǐng)域，具體是基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具散熱裝置及燈具。

背景技術(shù)：

LED作為一種新型的節(jié)能照明光源，由于工作時(shí)芯片發(fā)熱量大，散熱效率低嚴(yán)重影響著LED燈具的使用壽命，因此尋求合適的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為研究者關(guān)注的重點(diǎn)。目前常見的結(jié)構(gòu)主要有硅基倒裝芯片（FCLED）結(jié)構(gòu)、金屬線路板結(jié)構(gòu)、微泵浦結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體制冷結(jié)構(gòu)。硅基倒裝芯片結(jié)構(gòu)中LED芯片通過凸點(diǎn)倒裝連接到硅基上，產(chǎn)生的熱量傳遞到更高的導(dǎo)熱系數(shù)的硅或陶瓷襯底，再傳到金屬底座。金屬線路板結(jié)構(gòu)利用鋁極佳的熱傳導(dǎo)性質(zhì)將芯片封裝到覆有幾毫米厚的銅電極的PCB板上。這兩種結(jié)構(gòu)在一定程度上能降低器件的內(nèi)部熱沉熱阻，但對(duì)工藝提出更高的要求。微泵浦結(jié)構(gòu)利用水在封閉系統(tǒng)微泵浦的作用下進(jìn)入LED的底板小槽吸熱，循環(huán)回到盛水容器中，再通過風(fēng)扇吸熱。相比硅基倒裝芯片結(jié)構(gòu)和金屬線路板結(jié)構(gòu)，微泵浦結(jié)構(gòu)的制冷性較好，但若內(nèi)部接口熱阻較大時(shí)該結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)性能將嚴(yán)重下降，而且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。半導(dǎo)體制冷結(jié)構(gòu)基于帕爾貼原理，該制冷器體積尺寸小、重量輕、無機(jī)械傳動(dòng)無噪音，但元件吸熱和放熱的能力由通電電流大小和半導(dǎo)體材料N-P元件對(duì)數(shù)決定。隨著技術(shù)的發(fā)展，一種超輕的新型材料石墨烯走進(jìn)人們的視線。它是目前人類已知重量最輕、強(qiáng)度最高、韌性最好、透光率最高、導(dǎo)電性最佳的材料，并且它具有高熱導(dǎo)率。單層石墨烯熱導(dǎo)率值高達(dá)3080 W/mK ~5150W/mK，它出色的傳熱特性對(duì)半導(dǎo)體器件的發(fā)展很重要，能有效的解決在半導(dǎo)體技術(shù)中散熱方面的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具散熱裝置及燈具。這種燈具散熱裝置散熱能力強(qiáng)、成本低；這種燈具質(zhì)量輕、使用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的批量生產(chǎn)，同時(shí)具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是：

一種基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具散熱裝置，包括散熱腔，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，所述散熱腔的內(nèi)壁設(shè)有細(xì)管，所述細(xì)管的外壁附有石墨烯熱整流材料層。細(xì)管可增大散熱面的面積。

所述石墨烯熱整流材料層表面設(shè)有保護(hù)膜層，該保護(hù)膜層為電子業(yè)用保護(hù)膜，如干膜。

一種基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具，包括LED芯片、驅(qū)動(dòng)電源、燈口、散熱腔、PCB板和燈罩，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，所述散熱腔的內(nèi)壁設(shè)有細(xì)管，所述細(xì)管的外壁附有石墨烯熱整流材料層；PCB板和燈罩設(shè)置在散熱腔的一端，散熱腔的另一端與燈口套接；LED芯片設(shè)置在PCB板上。PCB板為金屬PCB板，金屬PCB不僅是供電載體，而且是散熱載體。

所述石墨烯熱整流材料層表面設(shè)有保護(hù)膜層。

包括粘結(jié)層，所述LED芯片通過粘結(jié)層與PCB板連接。所述的粘結(jié)層不含固體顆粒，可以是硅膠或環(huán)氧樹脂膠。

所述驅(qū)動(dòng)電源設(shè)置在散熱腔內(nèi)靠近燈口處。

所述 LED芯片為 GaN芯片。

所述LED芯片為至少為1個(gè)，LED芯片均勻分布于PCB板上。

這種散熱裝置通過在散熱腔增設(shè)細(xì)管，在不增加散熱面尺寸的情況下，增大了散熱面的表面積；同時(shí)細(xì)管上面附有高導(dǎo)熱系數(shù)的石墨烯熱整流材料，近一步增大了燈具的散熱能力；細(xì)管的最外層為一層保護(hù)膜，保證了石墨烯熱整流材料的不脫落。這種燈具散熱裝置散熱能力強(qiáng)、成本低。

這種燈具利用了石墨烯在一個(gè)方向上表現(xiàn)出很高的熱導(dǎo)率，從而讓產(chǎn)生熱量的元器件將熱量快速有效地轉(zhuǎn)移掉；同時(shí)在另一個(gè)方向上，石墨烯表現(xiàn)出很低的熱導(dǎo)率，從而隔離對(duì)溫度和熱流敏感的元器件。這種燈具質(zhì)量輕、使用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的批量生產(chǎn)，同時(shí)具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1、圖2-2為實(shí)施例1中細(xì)管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例2中燈具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.燈罩 2. LED芯片 3.粘結(jié)層 4.PCB板 5.散熱腔 6.細(xì)管 7.內(nèi)壁 8.燈口 9.驅(qū)動(dòng)電源 10.石墨烯熱整流材料層 11.保護(hù)膜層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容作進(jìn)一步闡述，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1、圖2-1、圖2-2，一種基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具散熱裝置，包括散熱腔5，所述散熱腔5的內(nèi)壁7設(shè)有細(xì)管6，所述細(xì)管6的外壁附有石墨烯熱整流材料層10。細(xì)管6增大了散熱面的面積。

所述石墨烯熱整流材料層10表面設(shè)有保護(hù)膜層11，該保護(hù)膜為電子業(yè)用保護(hù)膜，如干膜。

實(shí)施例2：

參照?qǐng)D1、圖2-1、圖2-2、圖3，一種基于石墨烯熱整流材料的大功率LED燈具，包括LED芯片2、驅(qū)動(dòng)電源9、燈口8、散熱腔5、PCB板4和燈罩1，所述散熱腔5的內(nèi)壁7設(shè)有細(xì)管6，所述細(xì)管6的外壁附有石墨烯熱整流材料層10；PCB板4和燈罩1設(shè)置在散熱腔5的一端，散熱腔5的另一端與燈口8套接；LED芯片2設(shè)置在PCB板4上。PCB板4為金屬PCB板，金屬PCB板不僅是供電載體，而且是散熱載體。

所述石墨烯熱整流材料層10表面設(shè)有保護(hù)膜層11。

包括粘結(jié)層3，所述LED芯片2通過粘結(jié)層3與PCB板4連接，粘結(jié)層3不含固體顆粒，可以是環(huán)氧樹脂膠、Au-Si合金或納米銀漿，本例為納米銀漿。

所述驅(qū)動(dòng)電源9設(shè)置在散熱腔5內(nèi)靠近燈口8處。

所述 LED芯片2為 GaN芯片。

所述LED芯片2為至少為1個(gè)，LED芯片2均勻分布于PCB板4上，本例為10個(gè)GaN芯片均勻分布于PCB板4上。

所述燈口8類型為E27或E26。

所述燈罩1為聚碳酸酯材料制成。