[go: up one dir, main page]

NL1038164C2 - DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF. - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF. Download PDF

Info

Publication number
NL1038164C2
NL1038164C2 NL1038164A NL1038164A NL1038164C2 NL 1038164 C2 NL1038164 C2 NL 1038164C2 NL 1038164 A NL1038164 A NL 1038164A NL 1038164 A NL1038164 A NL 1038164A NL 1038164 C2 NL1038164 C2 NL 1038164C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
led
heat
leds
support body
conducting layer
Prior art date
Application number
NL1038164A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Albert Klok
Original Assignee
Led Internat B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Led Internat B V filed Critical Led Internat B V
Priority to NL1038164A priority Critical patent/NL1038164C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1038164C2 publication Critical patent/NL1038164C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

Inrichting en werkwijze voor het koelen van een led en een elektrisch geleidende band voor gebruik daarbijDevice and method for cooling an LED and an electrically conductive belt for use therewith

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het koelen van een led ("light emitting diode"). Tevens heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het koelen van een led en op een band voor toepassing in de inrichting en bij de werkwijze.The present invention relates to a device for cooling an LED ("light emitting diode"). The invention also relates to a method for cooling an LED and to a belt for use in the device and in the method.

5 In de techniek zijn led's algemeen bekend. Ze hebben ten op zichte van gebruikelijke lichtbronnen zoals gloeilampen, halogeenlampen en zelfs tl-lampen een zeer laag stroomverbruik bij een bepaalde lichtopbrengst. Vanwege de geringe afmeting van een led-lichtbron kunnen ze in kleine armaturen worden gebruikt. De toepassing in lange 10 armaturen, zoals die gebruikt worden voor tl-lampen, wordt nog weinig toegepast. Met de term "tl-armatuur" wordt hier bedoeld een armatuur met een langwerpige vorm waarin een rij led's kan worden toegepast.LEDs are generally known in the art. They have a very low power consumption with respect to conventional light sources such as incandescent lamps, halogen lamps and even fluorescent lamps. Due to the small size of an LED light source, they can be used in small luminaires. The use in long fixtures, such as those used for fluorescent lamps, is still little used. By the term "fluorescent fixture" is meant herein a fixture with an elongated shape in which a row of LEDs can be used.

Led's worden voor gebruik op een draaglichaam bevestigd. Een algemeen probleem van led's is de gevoeligheid voor warmte. Om de led 15 tijdens gebruik gekoeld te houden wordt als draaglichaam veelal een koellichaam (ook aangeduid als zogenoemde "heat sink", dat een warm-tebufferende en/of warmteafvoerende capaciteit bezit) voorzien, waarop de led met een achterzijde (dat is de zijde die van de licht uitstralende zijde is afgelegen) wordt bevestigd. Nadeel daarbij is het 20 relatief grote volume dat het koellichaam inneemt, waardoor het voordeel van het geringe volume van de led zelf ten minste gedeeltelijk teniet wordt gedaan. Met name bij de langere armaturen bestaat dit probleem, omdat daarin een groot aantal led's is opgenomen voor een goed licht-uitstralend vermogen. De warmteontwikkeling is zodanig dat 25 de koellichamen niet in staat zijn om de led's voldoende te koelen. De enige optie is om dit probleem weg te nemen is de led's ver onder hun maximaal vermogen te bedrijven waardoor de lichtopbrengst gering is. Dat vereist een verdere vergroting van het aantal led's waardoor de warmteontwikkeling nog verder toeneemt.LEDs are mounted on a support body for use. A general problem with LEDs is the sensitivity to heat. In order to keep the LED 15 cooled during use, a cooling body (also referred to as a "heat sink", which has a heat-buffering and / or heat-dissipating capacity) is often provided, on which the LED with a rear side (that is the side) remote from the light-emitting side). A disadvantage here is the relatively large volume that the cooling body occupies, whereby at least partially the advantage of the small volume of the LED itself is canceled out. This problem exists in particular with the longer luminaires, because it contains a large number of LEDs for good light-emitting power. The heat development is such that the heat sinks are unable to sufficiently cool the LEDs. The only option is to eliminate this problem by operating the LEDs well below their maximum power, so that the light output is low. This requires a further increase in the number of LEDs, which further increases heat development.

30 In de onderhavige beschrijving wordt de term "koellichaam" ge bruikt voor alle draaglichamen en in het bijzonder, maar niet uitsluitend, voor materialen die een warmtebufferende en/of warmtegelei-dende capaciteit bezitten en die binnen de uitvinding geschikt zijn om warmte van een led af te voeren.In the present description, the term "heat sink" is used for all support bodies and in particular, but not exclusively, for materials which have a heat-buffering and / or heat-conducting capacity and which are suitable within the invention for heat from an LED to drain.

1 0 3 8 t 64 21 0 3 8 t 64 2

De uitvinding heeft tot doel een verbeterde koeling van led' s te verschaffen.The invention has for its object to provide an improved cooling of LEDs.

De uitvinding heeft in het bijzonder tot doel led's zodanig te koelen dat ze op relatief hoog vermogen alsmede in een zogenoemde tl-5 armatuur kunnen worden toegepast.The invention has the particular object of cooling LEDs in such a way that they can be used at relatively high power as well as in a so-called fluorescent fixture.

De uitvinding heeft daarom voorts tot doel een armatuur te verschaffen met ten minste één led die in hoofdzaak continu op maximaal of bijna-maximaal vermogen (d.w.z. ten minste 80% van het maximale vermogen) kan worden bedreven.It is therefore another object of the invention to provide a fixture with at least one LED that can be operated substantially continuously at maximum or near-maximum power (i.e. at least 80% of the maximum power).

10 Om ten minste een van de hiervoor genoemde doelen te bereiken verschaft de uitvinding een inrichting voor het koelen van een led, omvattende een metalen draaglichaam, een op het draaglichaam aangebrachte warmtegeleidende laag en een op de warmtegeleidende laag bevestigde led, waarbij de warmtegeleidbaarheid van de warmtegeleidende 15 laag groter is dan van aluminium (die 237 W/mK bedraagt), in het bijzonder groter is dan 250 W/mK. Het is gebleken dat de warmtegeleidende laag voor een zodanige verbetering van de warmteafvoer van de led naar het metalen draaglichaam zorg draagt, dat de led zelfs bij maximale aansturing voldoende gekoeld blijft.In order to achieve at least one of the aforementioned objectives, the invention provides a device for cooling an LED, comprising a metal support body, a heat-conducting layer applied to the support body and an LED mounted on the heat-conducting layer, wherein the heat conductivity of the thermally conductive layer is greater than that of aluminum (which is 237 W / mK), in particular is greater than 250 W / mK. It has been found that the heat-conducting layer provides such an improvement in the heat dissipation from the LED to the metal support body that the LED remains sufficiently cooled even with maximum control.

20 In het bijzonder is gebleken dat een warmtegeleidende laag met een dikte van 10 pm, bij voorkeur ten minste 30 pm, met meer voorkeur ten minste 50 pm, en een dikte van bij voorkeur maximaal 120 pm, met meer voorkeur maximaal 100 pm, bij voorbeeld maximaal 90 pm, in het bijzonder bij voorbeeld maximaal 80 pm, voldoende is voor het ver-25 schaffen van een zodanige verbetering van de warmteafvoer dat een 6W led op volledig vermogen kan worden aangestuurd; een 6W led die volgens de stand der techniek direct op een aluminium koellichaam is bevestigd, kan op maximaal 4W worden aangestuurd vanwege de opwarming van de led ten gevolge van de slechte warmteafvoer.In particular, it has been found that a heat-conducting layer with a thickness of 10 µm, preferably at least 30 µm, more preferably at least 50 µm, and a thickness of preferably at most 120 µm, more preferably at most 100 µm, at for example a maximum of 90 µm, in particular for example a maximum of 80 µm, is sufficient to provide such an improvement of the heat dissipation that a 6W LED can be controlled at full power; a 6W led that is directly mounted on an aluminum heat sink according to the state of the art, can be controlled to a maximum of 4W due to the heating of the led due to poor heat dissipation.

30 Het is een verrassing dat een dergelijke dunne laag (bij voor keur in het traject van 50 tot 80 pm) van een warmtegeleidend materiaal met een warmtegeleidbaarheid van ten minste 250 W/mK, bij voorkeur ten minste 300 W/mK, met meer voorkeur ten minste 350 W/mK, en met nog meer voorkeur ten minste 400 W/mK, in het bijzonder koper dat 35 een warmtegeleidbaarheid van 401 W/mK heeft, zulk een verbetering van de warmteafvoer verschaft. Hoewel de geleidbaarheid van koper ietwat hoger is dan van aluminium, kon niet worden voorspeld dat met het aanbrengen van een laag materiaal met een hogere warmtegeleidbaarheid 3 op een zelfde aluminium ondergrond, een led op anderhalf keer hoger vermogen kan worden bedreven.It is a surprise that such a thin layer (preferably in the range of 50 to 80 µm) of a heat-conducting material with a heat conductivity of at least 250 W / mK, preferably at least 300 W / mK, more preferably at least 350 W / mK, and even more preferably at least 400 W / mK, in particular copper which has a thermal conductivity of 401 W / mK, provides such an improvement in heat dissipation. Although the conductivity of copper is slightly higher than that of aluminum, it could not be predicted that by applying a layer of material with a higher thermal conductivity 3 on the same aluminum substrate, an LED can be operated at one and a half times higher power.

Het heeft in het bijzonder de voorkeur dat de warmtegeleidende laag koper omvat, dat een warmtegeleidbaarheid van circa 401 W/mK 5 heeft. Wanneer alleen aluminium wordt gebruikt blijkt de warmteafvoer te gering te zijn. De toepassing van koper in de warmtegeleidende laag zorgt voor een significante afvoer van warmte, waardoor voldoende warmte van de led kan worden afgevoerd om de led op vol vermogen te bedrijven. De voorkeur gaat daarom uit naar materialen met een 10 warmtegeleidbaarheid groter dan aluminium, in het bijzonder groter dan 290 W/mK.It is particularly preferred that the heat-conducting layer comprises copper, which has a heat conductivity of approximately 401 W / mK. If only aluminum is used, the heat dissipation appears to be too low. The use of copper in the heat-conducting layer ensures a significant dissipation of heat, so that sufficient heat can be dissipated from the LED to operate the LED at full capacity. Preference is therefore given to materials with a thermal conductivity greater than aluminum, in particular greater than 290 W / mK.

In het bijzonder heeft het de voorkeur dat ter plaatse van de led de warmtegeleidende laag éen oppervlak heeft dat ten minste even groot is, bij voorkeur ten minste twee keer zo groot is, met meer 15 voorkeur ten minste drie keer zo groot is, als de afmeting van een bevestigingsoppervlak van de led. Dat verschaft een goede warmteafvoer van door de led geleverde warmte.In particular, it is preferable that at the location of the LED the heat-conducting layer has a surface that is at least as large, preferably at least twice as large, more preferably at least three times as large, as the size of a mounting surface of the LED. This provides good heat dissipation from the heat supplied by the LED.

Voorts heeft het de voorkeur dat het draaglichaam over in hoofdzaak het gehele oppervlak dat onder en tussen op het draagli-20 chaam aangebrachte led's is gelegen, is bekleed met de warmtegeleidende laag. Dat levert een verdere verbetering van de warmteafvoer.It is further preferred that the support body is coated with the heat-conducting layer over substantially the entire surface that is located below and between LEDs arranged on the support body. This provides a further improvement in heat dissipation.

Hierbij heeft het in het bijzonder de voorkeur dat een serie led's zijn bevestigd op een draaglichaam, en het oppervlak van het draaglichaam tussen de led's in is bekleed met een warmtegeleidend 25 materiaal in de vorm van een materiaalstrook, bij voorkeur met een breedte die ten minste overeenkomt met de breedte van de led's. De led's kunnen in een rij zijn bevestigd, bijvoorbeeld in een armatuur met de vorm van een tl-armatuur. IHere, it is particularly preferred that a series of LEDs are mounted on a support body, and the surface of the support body between the LEDs is coated with a heat-conducting material in the form of a strip of material, preferably with a width that is at least at least corresponds to the width of the LEDs. The LEDs can be mounted in a row, for example in a fixture with the shape of a fluorescent fixture. I

Wanneer hierna wordt gesproken over een koperlaag, wordt een | 30 warmtegeleidende laag in het algemeen bedoeld. Het gebruik van de j term koperlaag is slechts vanwege de eenvoud van de beschrijving en is niet bedoeld als beperking tot dat ene element. !When a copper layer is referred to below, a | 30 heat-conducting layer generally intended. The use of the term copper layer is only because of the simplicity of the description and is not intended as a limitation to that one element. !

Een led die in een armatuur wordt opgenomen, bijvoorbeeld maar niet uitsluitend in de vorm van een langwerpige tl-armatuur, kan op 35 geschikte wijze elektrisch worden aangesloten middels elektrische aansluitingen die binnen een dunne elektrisch isolerende band (in de vorm van een "printed circuit board", PCB) zijn aangebracht en waar-aan de polen van de led elektrisch worden gekoppeld. De dunne band of ' 4 PCB kan zijn voorzien van uitsparingen, zodanig dat een achterzijde van de led, zoals hierboven gedefinieerd, ter plaatse van de uitsparing op het draaglichaam wordt bevestigd en de band om de led heen is gelegen of enigszins door de led tegen het draaglichaam wordt ge-5 drukt. De band (dat wil zeggen de PCB) is bij voorkeur van een enigszins buigzaam materiaal vervaardigd.A led incorporated in a fixture, for example, but not exclusively in the form of an elongated fluorescent fixture, can suitably be electrically connected by means of electrical connections arranged within a thin electrically insulating band (in the form of a printed circuit) board ", PCB) and to which the poles of the LED are electrically coupled. The thin band or 'PCB can be provided with recesses, such that a rear side of the led, as defined above, is fixed at the location of the recess on the support body and the band is located around the led or is slightly opposed by the led the support body is pressed. The belt (i.e. the PCB) is preferably made of a somewhat flexible material.

De uitvinding heeft derhalve ook betrekking op een band met een uitsparing voor het daarbinnen opnemen van een led van het SMD-type en met elektrisch geleidende banen binnen de band die enerzijds zijn 10 verbonden met een spanningsbron en nabij de uitsparing voor de led een koppelvlak omvatten voor het daaraan bevestigen van elektrische polen van de led.The invention therefore also relates to a belt with a recess for receiving an SMD-type LED therein and with electrically conductive paths within the belt which on the one hand are connected to a voltage source and comprise a coupling surface near the recess for the LED for attaching electrical poles to the LED.

Het draaglichaam omvat ten minste ter plaatse van de uitsparing een koperlaag of dergelijke laag met de genoemde warmtegeleidbaar-15 heid, bijvoorbeeld met een diameter die ten minste even groot is als de afmeting van de led, bij voorkeur met een diameter die ten minste twee keer zo groot is, met meer voorkeur ten minste drie keer zo groot is.The support body comprises at least at the location of the recess a copper layer or the like layer with the said thermal conductivity, for instance with a diameter which is at least as large as the size of the LED, preferably with a diameter which is at least twice is so large, more preferably at least three times as large.

Een zeer goede warmteafvoer wordt verkregen wanneer het draag-20 lichaam over in hoofdzaak het gehele oppervlak dat onder en tussen de led's is gelegen is bekleed met een koperlaag.A very good heat dissipation is obtained when the support body is covered with a copper layer over substantially the entire surface that is located below and between the LEDs.

Volgens een verdere voorkeur is het draaglichaam over het gehele oppervlak dat door de band is afgedekt bekleed met een koperlaag.According to a further preference, the support body is covered with a copper layer over the entire surface covered by the belt.

De materiaallaag met de genoemde warmtegeleidbaarheid kan in 25 het bijzonder geschikt middels elektrovorming ("electroforming") op het draaglichaam worden aangebracht. Hierbij wordt middels een elek-trolytische oplossing een laag van een metaal op het draaglichaam aangebracht.The material layer with the said thermal conductivity can in particular be applied to the support body by means of electroforming ("electroforming"). A layer of a metal is applied to the support body by means of an electrolytic solution.

Wanneer een serie led's in een rij zijn bevestigd op een draag-30 lichaam, kan het oppervlak tussen de led's in zijn bekleed met koper in de vorm van een baan of strook, bijvoorbeeld met een breedte die overeenkomt met de breedte van de led's. Wanneer de warmteafvoer dat mogelijk maakt, kan de breedte van die koperbaan op een positie tussen de led's in, minder breed zijn dan de breedte van de led's.When a series of LEDs are mounted in a row on a support body, the surface between the LEDs can be coated with copper in the form of a web or strip, for example with a width corresponding to the width of the LEDs. If the heat dissipation makes this possible, the width of that copper strip at a position between the LEDs may be less wide than the width of the LEDs.

35 De uitvinding is met name geschikt toepasbaar bij led's van het zogenoemde SMD-type. Deze worden rechtstreeks op een ondergrond (dat is het draaglichaam) bevestigd, wat met een thermische pasta kan geschieden of middels solderen of dergelijke. De led wordt in een der 5 gelijk geval aan het draaglichaam bevestigd en de polen van de led worden op een elektrische voeding aangesloten.The invention is particularly suitable for use with LEDs of the so-called SMD type. These are attached directly to a surface (that is the supporting body), which can be done with a thermal paste or by soldering or the like. In one of the same cases the LED is attached to the support body and the poles of the LED are connected to an electrical supply.

De onderhavige uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 5 fig. 1 een dwarsdoorsnede van een draaglichaam toont, met een koperlaag op een onderzijde ervan aangebracht, fig. 2 een aanzicht van de onderzijde toont, fig. 3 een aanzicht van fig. 2 met een band erop aangebracht toont, 10 fig. 4 een aanzicht van fig. 3 met een led van het SMD-type er op aangebracht toont, fig. 5 een armatuur met een serie led's volgens de uitvinding toont, en fig. 6 een schematische dwarsdoorsnede van een inrichting vol-15 gens de uitvinding toont.The present invention will now be elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 1 shows a cross-section of a support body, with a copper layer applied on a bottom side thereof, Fig. 2 shows a view from below, Fig. 3 a Fig. 2 shows a view with a band mounted on it, Fig. 4 shows a view of Fig. 3 with an SMD-type LED mounted on it, Fig. 5 shows a luminaire with a series of LEDs according to the invention, and Fig. 6 shows a schematic cross-section of a device according to the invention.

De figuren tonen niet alle voor een praktische toepassing noodzakelijke onderdelen. Een elektrische spanningsbron met regelelektro-nica is niet getoond. Een deskundige in de techniek op het gebied van 20 verlichting en elektronica is eenvoudig in staat om de benodigde verdere elektronica te vinden die voor het toepassen van de uitvinding noodzakelijk zijn. Ook de soldeer- of pasta-aansluitingen zijn niet in de figuren getoond. In de figuren zijn dezelfde onderdelen middels dezelfde verwijzingcijfers aangeduid.The figures do not show all parts necessary for a practical application. An electrical voltage source with control electronics is not shown. A person skilled in the art in the field of lighting and electronics is easily able to find the further electronics required for applying the invention. The solder or paste connections are also not shown in the figures. In the figures, the same parts are indicated by the same reference numerals.

25 Fig. 1 toont een dwarsdoorsnede door een dragende basislaag 1, hierna aangeduid als koellichaam 1, dat geschikt is voor opname in een buisvormige armatuur (niet getoond). Het koellichaam 1 is vervaardigd van aluminium. Het heeft een vlakke zijde 2 waarop een koperlaag 3 is aangebracht. De koperlaag is door elektrolyse op het 30 aluminium aangebracht, maar elke andere werkwijze die geschikt is voor het aanbrengen van een koperlaag op aluminium kan worden toegepast .FIG. 1 shows a cross-section through a supporting base layer 1, hereinafter referred to as cooling body 1, which is suitable for incorporation in a tubular fixture (not shown). The heat sink 1 is made of aluminum. It has a flat side 2 on which a copper layer 3 is applied. The copper layer is applied to the aluminum by electrolysis, but any other method suitable for applying a copper layer to aluminum can be applied.

In de doorsnede volgens Fig. 1 is tevens de band 4 getoond. De band 4 is tegen de koperlaag aangelegen. De band 4 kan vast aan de 35 koperlaag worden bevestigd maar kan er ook los tegenaan geplaatst zijn.In the section according to FIG. 1, the tire 4 is also shown. The band 4 abuts the copper layer. The band 4 can be fixedly attached to the copper layer, but can also be placed loose against it.

66

Fig. 2 toont een aanzicht op de vlakke zijde 2 van het koelli-chaam 1 waarop de koperlaag 3 is aangebracht. De koperlaag 3 is over de gehele vlakke zijde 2 aangebracht.FIG. 2 shows a view of the flat side 2 of the cooling body 1 on which the copper layer 3 is applied. The copper layer 3 is applied over the entire flat side 2.

Fig. 3 toont de toestand dat de band 4 op de koperlaag 3 is ge-5 plaatst. Middels tekstuele aanduidingen is aangegeven waar de led's meten worden geplaatst. Slechts de positieaanduidingen van 4 led's zijn in fig. 3 getoond. De band omvat uitsparingen 5, 6, 7, 8 voor de led's. De led's worden daardoor rechtstreeks op de koperlaag 2 bevestigd. De bevestiging kan middels solderen plaatsvinden, zoals is ge-10 toond voor een led 9 in uitsparing 5, zoals getoond in Fig. 4.FIG. 3 shows the condition that the band 4 is placed on the copper layer 3. Textual indications indicate where the LEDs measure are placed. Only the position indications of 4 LEDs are shown in FIG. The belt comprises recesses 5, 6, 7, 8 for the LEDs. The LEDs are thereby directly attached to the copper layer 2. The mounting can be done by soldering, as shown for an LED 9 in recess 5, as shown in FIG. 4.

De band 4 omvat voorts voedingsaansluitingen 10, 11, voor het daarop aansluiten van een elektrische voeding (niet getoond). De voeding is hier gevormd door een AC voeding. De elektrische geleidingen voor het voeden van de led's lopen inwendig door de band 4, en zijn 15 in fig. 3 middels stippellijnen schematisch getoond. De band omvat oppervlakkige uitsparingen 12, 13; 12', 13'; 12", 13"; et cetera waardoor de elektrische geleidingen plaatselijk bloot komen te liggen waardoor de polen 14, 15 van de led's daarop kunnen worden aangeslo ten. Dit is getoond met led 9 in Fig. 4 en als schematische dwars-20 doorsnede in Fig. 6.The belt 4 further comprises power supply connections 10, 11 for connecting an electrical power supply (not shown) thereto. The power supply here is formed by an AC power supply. The electrical conductors for feeding the LEDs run internally through the band 4, and are shown schematically in dotted lines in FIG. The tire includes superficial recesses 12, 13; 12 ', 13'; 12 ", 13"; et cetera whereby the electrical conductors are locally exposed so that the poles 14, 15 of the LEDs can be connected thereto. This is shown with LED 9 in FIG. 4 and as a schematic cross-section in FIG. 6.

Fig. 5 toont ten slotte een aanzicht van een verlichtingsarma-tuur waarin een lichaam met led's is opgenomen. De elektrische aansluiting aan de voedingsaansluitingen 10, 11 is aangebracht en de led's 9, 9', 9" et cetera zijn op de elektrische geleidingen in de 25 band 4 aangesloten, waardoor de verlichting gereed voor gebruik is.FIG. 5 finally shows a view of a lighting fixture in which a body with LEDs is included. The electrical connection to the power supply connections 10, 11 is provided and the LEDs 9, 9 ', 9 "etc. are connected to the electrical conductors in the band 4, so that the lighting is ready for use.

Fig. 6 toont tenslotte een schematische dwarsdoorsnede (niet op schaal) door een inrichting volgens de uitvinding. De band 4 omvat elektrisch geleidende banen 16, 17 waar de polen 14, 15 van de led op aan zijn gesloten. De elektrisch geleidende banen 16, 17 zijn in de 30 band 4 opgenomen; de band 4 functioneert in wezen als een printed circuit board. De banen 16, 17 zijn verbonden met een elektrische voeding (niet getoond in Fig. 6). Door de led 9 geproduceerde warmte wordt via de warmtegeleidende laag 3 verdeeld over een groter oppervlak dan het bevestigingsoppervlak 18 van de led 9, Vanuit dat grote-35 re oppervlak van de warmtegeleidende laag 3 wordt de warmte naar de als koellichaam werkende basislaag 1 getransporteerd.FIG. 6 finally shows a schematic cross section (not to scale) through a device according to the invention. The belt 4 comprises electrically conductive paths 16, 17 on which the poles 14, 15 of the LED are connected. The electrically conductive tracks 16, 17 are included in the belt 4; the band 4 functions essentially as a printed circuit board. The tracks 16, 17 are connected to an electrical supply (not shown in Fig. 6). Heat produced by the LED 9 is distributed via the heat-conducting layer 3 over a larger surface than the fastening surface 18 of the LED 9. From that larger surface of the heat-conducting layer 3, the heat is transported to the base layer 1 acting as a cooling body.

De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren getoonde uitvoeringsvorm. Deze tonen een mogelijke voor keursuitvoeringsvorm aan. De uitvinding wordt slechts beperkt door de hiernavolgende conclusies.The invention is not limited to the embodiment described above and shown in the figures. These demonstrate a possible preferred embodiment. The invention is only limited by the following claims.

1 0 3 8 1 6 41 0 3 8 1 6 4

Claims (15)

1. Inrichting voor het koelen van een led, omvattende een metalen draaglichaam, een op het draaglichaam aangebrachte warmtegeleidende laag en een op de warmtegeleidende laag bevestigde led, waarbij de warmtegeleidbaarheid van de warmtegeleidende laag groter is dan 250A device for cooling an LED, comprising a metal support body, a heat-conducting layer applied to the support body and an LED mounted on the heat-conducting layer, wherein the heat conductivity of the heat-conducting layer is greater than 250 2. Inrichting volgens conclusie 1, omvattende een warmtegeleidende laag met een dikte van ten minste 10 pm, bij voorkeur ten minste 30 pm, met meer voorkeur ten minste 50 pm . 10Device as claimed in claim 1, comprising a heat-conducting layer with a thickness of at least 10 µm, preferably at least 30 µm, more preferably at least 50 µm. 10 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de warmtegeleidbaarheid van de warmtegeleidende laag bij voorkeur ten minste 300 W/mK, met meer voorkeur ten minste 350 W/mK en met nog meer voorkeur groter is dan 400 W/mK bedraagt, en met de meeste voorkeur koper omvat. 15Device as claimed in claim 1 or 2, wherein the heat conductivity of the heat-conducting layer is preferably at least 300 W / mK, more preferably at least 350 W / mK and even more preferably greater than 400 W / mK, and with most preferred is copper. 15 4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ter plaatse van de led de warmtegeleidende laag een oppervlak heeft dat ten minste even groot is als, bij voorkeur groter is dan, met meer voorkeur ten minste twee keer zo groot is als, met nog meer voorkeur 20 ten minste drie keer zo groot is als, de afmeting van een bevesti-gingsoppervlak van de led.Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein at the location of the led the heat-conducting layer has a surface which is at least as large as, preferably greater than, more preferably at least twice as large as, with even more preferably is at least three times as large as the size of a mounting surface of the LED. 5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het draaglichaam over in hoofdzaak het gehele oppervlak dat onder en tus- 25 sen op het draaglichaam aangebrachte led's is gelegen, is bekleed met de warmtegeleidende laag.5. Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the carrier body is covered with the heat-conducting layer over substantially the entire surface that is under and between LEDs arranged on the carrier body. 5 W/mK.5 W / mK. 6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een serie led's in een rij zijn bevestigd op een draaglichaam, en het op- 30 pervlak van het draaglichaam onder de led's en tussen de led's in is bekleed met een warmtegeleidend materiaal in de vorm van een materiaalstrook als warmtegeleidende laag, bij voorkeur met een breedte die ten minste overeenkomt met de breedte van de led's. 10381646. Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein a series of LEDs are mounted in a row on a support body, and the surface of the support body under the LEDs and between the LEDs is coated with a heat-conducting material in the form of a strip of material as a heat-conducting layer, preferably with a width that at least corresponds to the width of the LEDs. 1038164 7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de breedte van de warmte-geleidende materiaalstrook op een positie tussen de led's in, minder breed is dan de breedte van de led's.Device as claimed in claim 6, wherein the width of the heat-conducting material strip at a position between the LEDs is less than the width of the LEDs. 8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een led van het SMD-type.Device as claimed in any of the foregoing claims, comprising an SMD-type LED. 9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een warmtegeleidende laag met een dikte van maximaal 200 pm, bij voorkeur 10 maximaal 120 pm, met meer voorkeur maximaal 100 pm, bij voorbeeld maximaal 90 pm, in het bijzonder bij voorbeeld maximaal 80 pm.9. Device as claimed in any of the foregoing claims, comprising a heat-conducting layer with a thickness of at most 200 µm, preferably at most 120 µm, more preferably at most 100 µm, for example at most 90 µm, in particular for example at most 80 µm. 10. Band van een elektrisch isolerend materiaal, met een uitsparing voor opname van een led, omvattende aansluitingen voor koppeling met 15 een elektrische voeding, verder omvattende met de aansluitingen verbonden elektrisch geleidende banen met een koppelvlak voor aansluiting van elektrische polen van een led.10. Tape of an electrically insulating material, with a recess for receiving an LED, comprising connections for coupling to an electric power supply, further comprising electrically conductive paths connected to the connections with a coupling surface for connecting electric poles of an LED. 11. Inrichting volgens een der conclusies 1-9, voorzien van een band 20 volgens conclusie 10.Device as claimed in any of the claims 1-9, provided with a belt 20 as claimed in claim 10. 12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij een achterzijde van de led ter plaatse van de uitsparing op het draaglichaam is bevestigd en de band om de led heen is gelegen of enigszins door de led tegen het 25 draaglichaam wordt gedrukt.12. Device as claimed in claim 11, wherein a rear side of the LED is fixed on the support body at the location of the recess and the band is situated around the LED or is pressed somewhat against the support body by the LED. 13. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, waarbij het draaglichaam over het gehele oppervlak dat door de band is afgedekt, is bekleed met een warmtegeleidende laag. 30Device as claimed in claim 11 or 12, wherein the supporting body is covered with a heat-conducting layer over the entire surface covered by the belt. 30 14. Werkwijze voor het bevestigen van een led op een draaglichaam, omvattende de stappen van: - het op het draaglichaam aanbrengen van een materiaallaag met een geleidbaarheid die groter is dan van aluminium; en 35 - het bevestigen van de led op de materiaallaag.A method for attaching an LED to a support body, comprising the steps of: - applying to the support body a layer of material with a conductivity that is greater than that of aluminum; and - attaching the LED to the material layer. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, voorts omvattende de stappen van: - het over de materiaallaag plaatsen van een band met voedingsaan-sluitingen voor de led en met uitsparingen voor het in de uitsparingen op de materiaallaag bevestigen van de led; - het binnen de uitsparingen bevestigen van de led op de materiaal-5 laag; en - het koppelen van de elektrische polen van de led met de voedings-aansluitingen. 103816415. Method as claimed in claim 14, further comprising the steps of: - placing a strip over the material layer with supply connections for the LED and with recesses for fixing the LED in the recesses on the material layer; - fixing the LED on the material layer within the recesses; and - coupling the electrical poles of the LED with the power connections. 1038164
NL1038164A 2010-08-12 2010-08-12 DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF. NL1038164C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038164A NL1038164C2 (en) 2010-08-12 2010-08-12 DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1038164A NL1038164C2 (en) 2010-08-12 2010-08-12 DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF.
NL1038164 2010-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1038164C2 true NL1038164C2 (en) 2012-02-14

Family

ID=52023010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1038164A NL1038164C2 (en) 2010-08-12 2010-08-12 DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1038164C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6920046B2 (en) Dissipating heat in an array of circuit components
US8143631B2 (en) Layered structure for use with high power light emitting diode systems
Choi et al. Thermal investigation of LED lighting module
Jeong et al. Effective heat dissipation and geometric optimization in an LED module with aluminum nitride (AlN) insulation plate
US20080055915A1 (en) Lighting apparatus
Yung et al. Heat transfer analysis of a high-brightness LED array on PCB under different placement configurations
TW201228054A (en) Distributed LED-based light source
US10334735B2 (en) LED lighting systems and methods
Zhou et al. Thermal distribution of multiple LED module
WO2008052330A1 (en) Light-emitting element light source and temperature management system therefor
KR101134671B1 (en) LED lamp module with the cooling structure
TW200805716A (en) Thermal surface mounting of multiple LEDs onto a heatsink
JP2007317701A (en) Substrate for light source, and illuminator employing it
Lin et al. High power LED package with vertical structure
KR101337225B1 (en) Apparatus and method for assessing heat dissipation performance by using peltier thermoelectric device
CN1766406A (en) LED light set
NL1038164C2 (en) DEVICE AND METHOD FOR COOLING A LED AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE BAND FOR USE THEREOF.
Mohamad et al. Experimental study on the cooling performance of high power LED arrays under natural convection
CZ2014761A3 (en) Light source
KR200457085Y1 (en) LED lighting assembly
CN103972379A (en) Light-emitting device with light-emitting diodes
CN202905786U (en) Light emitting assembly
CN201884987U (en) High-heat-conducting integrated light-emitting diode (LED) structure
KR100963070B1 (en) LED lighting unit
KR101123241B1 (en) Led module having high heat radiation property and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140301