CN101240892A - 一种高散热性能的led路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高散热性能的LED路灯，包括LED光源及其驱动电路，所述LED光源及其驱动电路固定于铝基电路板上，其特征在于：所述铝基电路板直接固定于一金属质的灯壳上，集散热器与灯具为一体。本发明的LED路灯可以显著提高LED电路板的散热性能，降低LED光源节点的工作温度，提高LED光源的工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术，特别是涉及一种具有高散热性能的大功率LED路灯。
背景技术
LED照明技术作为新一代光源技术，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
LED光源采用自带恒流驱动模块式组合，直流驱动。具有超低功耗，与传统光源相比节能80％以上。
LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中，其光强会随时间逐渐衰减(即光衰)，即LED光源将电能转化为光能的效率将逐渐降低。
在LED光源应用中，特别是在大功率、高亮度LED光源应用中，LED光源的光衰与其节点工作温度有直接联系。当节点工作温度高于60℃时，光源的工作寿命将显著下降，实验证明：超过60℃时，LED工作温度每上升5℃，LED光衰增加10％，正常情况下，LED工作温度应该控制在60℃以下，才能保证5万小时以上的使用寿命。因此，如何降低节点温度就成为了保证LED光源可靠工作寿命的关键，但是，实际应用中，出于美观欣赏的角度，灯具往往不能做的太大，因此LED光源及其驱动电路芯片往往设置在一个空间有限的范围内，完全是靠自然散热的方式降低节点的工作温度，因而效果很差。
为了更好的控制、降低LED节点的工作温度，人们应用散热性能较强的金属基电路板(如铝基电路板)以提高LED节点的散热效果，但是，由于电路板往往需要密封在灯具壳体内部，铝基电路板利用灯具内的有限空气进行传导散热很难达到人们预期的效果。
目前，国内外LED路灯基本上采用常规路灯灯壳改装而成。其缺点在于：路灯灯壳体积形状的限制，用于LED散热器的体积不可能很大，故导热性能低，LED光源产生的热量不能快速由灯壳直接导出；光源热量集中，LED工作温度过高，LED功率不能制作太大。限制了大功率高亮度LED光源在路灯等城市照明和景观上的应用和推广。
发明内容
针对现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有高散热性能的LED路灯，以降低大功率LED路灯中因为节点温度过高导致LED光衰较大的问题。从而提高延长LED光源的使用寿命和效果。
本发明的技术方案如下：
一种高散热性能的LED路灯，包括LED光源及其驱动电路，所述LED光源及其驱动电路固定于铝基电路板上，其特征在于：所述铝基电路板直接固定于一金属质的灯壳上。
所述灯壳为槽型断面结构，该槽形结构包括一底板和位于该底板两侧的侧板，其中两侧板构成路灯壳体的侧部，底板作为壳体的底面或顶面，所述铝基电路板直接固定在底板的内侧面上。
所述底板的内侧面中部为平面，所述铝基电路板固定于该平面上；底板的外侧面中部沿底板纵向设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽适配有弧形压板，路灯灯杆可以插置于所述弧形凹槽中并由弧形压板紧固。
所述弧形凹槽两侧设置有利用螺栓紧固弧形压板的T形槽，弧形压板两侧对应设置有紧固孔。
所述底板的外侧面上还设置有散热通道，所述散热通道为设置于弧形凹槽两侧的沿纵向贯通底板的沟槽结构。
所述地板外侧面上两侧均对称设置有多条散热通道。
所述铝基电路板和灯壳之间涂敷有导热硅脂。
所述LED路灯采用模块化光源分布，即每个路灯可由一个或一组LED光源模块并联构成，每个LED光源模块均由一组发光单元均布于一个金属基电路板上，所述每一发光单元至少包括一个LED发光管及其驱动电路。
所述LED发光管具有大于或等于110°的光线扩散角。
本发明的技术效果如下：
目前LED路灯普遍采用灯壳内设置固定架体，以安装固定LED电路板，这种安装结构势必导致LED电路板和灯壳间具有很小的空间，其散热主要基于电路板通过空气介质传导给壳体，并再由壳体将热量传导到外界，由于空气的导热性能差，因此现有的LED路灯散热效能很低，从而导致LED光源节点温度高，使用寿命低的不利局面。
本发明的LED路灯由于将铝基电路板直接固定于金属质的灯壳上，完全克服了现有LED路灯存在的上述缺陷和不足，一方面，可以减小灯壳的外形尺寸，使其更为小巧美观；另一方面，可以利用金属质的灯壳将铝基电路板上积聚的LED光源产生的热能快速传导到外界空间中，从而有效降低LED节点的工作温度，可以大幅度的提高LED光源的工作寿命，相应的提高了路灯的使用寿命，相当于降低了路灯的应用成本，提高了LED光源的应用效果，在能源紧张的形势下，适应了节能降耗的发展趋势，具有巨大的推广价值。
其次，灯壳外侧面设置有弧形凹槽和弧形压板，安装时可以将路灯灯杆直接插入该弧形凹槽中并由弧形压板予以紧固，因此安装非常简便。
再者，灯壳外侧面设置有若干散热通道，可以增加灯壳的散热表面积，提高散热效率。
另外，本发明的LED路灯采用模块化光源分布，每个路灯可由一个或多个LED光源模块并联构成，每个LED光源模块均由一组发光单元均布于一个金属基电路板上，每一发光单元至少包括一个LED发光管及其驱动电路。这种模块化光源分布方式，第一，可以给予路灯管理者以很大的调整余地，其可以根据环境条件的变化自由增加或删减路灯中的LED光源模块，提高或降低LED路灯的功率，避免亮度不足或浪费电能；第二，这种模块化的LED光源，由于其均为并联构成，即使其中某一LED光源损毁，也不会影响整个路灯的使用，可以提高路灯的工作可靠性；第三，这种模块化的光源分布，可以使得LED光源分布更均匀，提高电路板的散热性，降低LED光源节点的工作温度。
附图说明
附图1所示为本发明路灯灯壳的断面示意图；
附图2所示为本发明LED路灯的安装示意图；
附图3所示为本发明LED光源模块的分布示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1所示为本发明LED路灯的灯壳的结构示意图。
壳体1为一金属质U形槽型结构，底板2的两侧具有侧板3，其中部围成一空腔，空腔的内表面可以兼作发射面，底板2的内侧表面为平面结构，LED电路板模块固定于其上(见附图3)，本实施例中，壳体1内具有平行设置的两个底板2，当然，根据路灯的实际需要，该底板2可以设置为单列或3列，或者更多。
将LED电路板直接固定于金属质壳体1上，可以利用导热性能良好的金属外壳直接将LED电路板产生的热量传导出去，能够有效控制LED节点的工作温度，提高光源的使用寿命和保证光源亮度长期稳定。
考虑经济性和加工工艺性能，壳体1以采用铝合金材料制作为佳。
壳体1底板2外侧面中部沿纵向设置有半圆形凹槽6，本发明通过在半圆形凹槽6两侧纵向设置T形槽7，安装时，只需将灯杆9插置于半圆形凹槽6中，利用相匹配的半圆形压板8及紧固螺栓可以将灯杆9与壳体1牢固扣合，由于灯杆9安装位置可以移动，便于调整灯体在灯杆9上的固定位置。本发明的安装方式简单方便，不但可以降低加工和安装成本，还可以大大简化路灯的现场施工安装，降低施工人员在高空操作时因安装繁复所带来的安全隐患。
两侧板3的端部内侧相向设置有槽4，使用时可以将玻璃板等透光板面连同密封材料插置于该槽4中，以密封隔离路灯内腔。本实施例中，壳体1的侧板3内侧于不同位置出设置有多个槽，以便于选择不同的位置安装灯具透光板。
实际应用中，可以在壳体1两开口端套装上密封盖10(如图3所示)，以减少灰尘、蚊虫侵入提高光源透光率。
为了进一步提高壳体1的散热能力，在壳体1的底板2的外侧面还设置有若干散热通道5，散热通道5为沿壳体纵向设置的沟槽结构，通过大量设置散热通道5，可以有效增大壳体1的散热表面积，提高壳体1的散热效率。
实验证明，采用本发明的壳体1，可以显著提高电路板的散热效果，保证LED光源节点的工作温度在60℃以下，LED光源工作寿命在5万小时以上。
作为本发明的LED路灯的另外一个特点，本发明的LED路灯采用模块化光源分布。每个LED光源模块11均由一组发光单元均布于一个金属基电路板上，每一发光单元至少包括一个LED发光管及其驱动电路。这种模块化光源分布方式，第一，可以给予路灯管理者以很大的调整余地，其可以根据环境条件的变化自由增加或删减路灯中的LED光源模块，提高或降低LED路灯的功率，避免亮度不足或浪费电能；第二，这种模块化的LED光源，由于其电路构成均为并联连接，即使其中某一LED光源损毁，也不会影响整个路灯的使用，可以提高路灯的工作可靠性；第三，这种模块化的光源分布，可以使得LED光源分布更均匀，提高电路板的散热性，降低LED光源节点的工作温度。
本发明的LED光源的发光管采用大扩散角的LED发光管，其折射角度为110度以上，在不使用专门的光学透镜的条件下，可以提高路灯的照射面积，提高光通量15％。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员而言，基于本发明的精神和实质，还可以做出其它的变形和改进，但这些变形和改进均将落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高散热性能的LED路灯，包括LED光源及其驱动电路，所述LED光源及其驱动电路固定于铝基电路板上，其特征在于：所述铝基电路板直接固定于一金属质的灯壳上。
2.如权利要求1所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述灯壳为槽型断面结构，该槽形结构包括一底板和位于该底板两侧的侧板，其中两侧板构成路灯壳体的侧部，底板作为壳体的底面或顶面，所述铝基电路板直接固定在底板的内侧面上。
3.如权利要求2所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述底板的内侧面中部为平面，所述铝基电路板固定于该平面上；底板的外侧面中部沿底板纵向设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽适配有弧形压板，路灯灯杆可以插置于所述弧形凹槽中并由弧形压板紧固。
4.如权利要求3所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述弧形凹槽两侧设置有利用螺栓紧固弧形压板的T形槽，弧形压板两侧对应设置有紧固孔。
5.如权利要求4所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述底板的外侧面上还设置有散热通道，所述散热通道为设置于弧形凹槽两侧的沿纵向贯通底板的沟槽结构。
6.如权利要求6所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述地板外侧面上两侧均对称设置有多条散热通道。
7.如权利要求7所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述铝基电路板和灯壳之间涂敷有导热硅脂。
8.如权利要求1所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述LED路灯采用模块化光源分布，即每个路灯可由一个或一组LED光源模块并联构成，每个LED光源模块均由一组发光单元均布于一个金属基电路板上，所述每一发光单元至少包括一个LED发光管及其驱动电路。
9.如权利要求8所述的一种高散热性能的LED路灯，其特征在于：所述LED发光管具有大于或等于110°的光线扩散角。
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