[go: up one dir, main page]

RU228529U1 - LED module - Google Patents

LED module Download PDF

Info

Publication number
RU228529U1
RU228529U1 RU2024117454U RU2024117454U RU228529U1 RU 228529 U1 RU228529 U1 RU 228529U1 RU 2024117454 U RU2024117454 U RU 2024117454U RU 2024117454 U RU2024117454 U RU 2024117454U RU 228529 U1 RU228529 U1 RU 228529U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
dissipating substrate
leds
led module
led
Prior art date
Application number
RU2024117454U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Леонидович Кривенков
Иван Александрович Смирнов
Original Assignee
Акционерное общество "Краснознаменский завод полупроводниковых приборов "Арсенал"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Краснознаменский завод полупроводниковых приборов "Арсенал" filed Critical Акционерное общество "Краснознаменский завод полупроводниковых приборов "Арсенал"
Application granted granted Critical
Publication of RU228529U1 publication Critical patent/RU228529U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к светоизлучающим диодам, конкретно к модулям светосигнальных и осветительных систем. Технический результат - повышение эффективности теплоотвода от светодиодов и рассеивания отводимого тепла в окружающее пространство. Светодиодный модуль со светодиодами на теплоотводящей подложке покрытых полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой преимущественно прямоугольной формы из металла с низким термическим сопротивлением включающей электроизолирующий, но теплопроводящий материал с низким термическим сопротивлением, способствующий рассеиванию тепла через теплоотводящую подложку с низким термическим сопротивлением, полимерный слой с люминофорами, в теплоотводящей подложке выполнено, по меньшей мере, два отверстия, а площадь теплоотводящей подложки более чем в 10 раз больше площади, по меньшей мере, одного светодиода, расположенного на теплоотводящей подложке. The utility model relates to light-emitting diodes, specifically to modules of light-signaling and lighting systems. The technical result is an increase in the efficiency of heat removal from LEDs and dissipation of the removed heat into the surrounding space. A LED module with LEDs on a heat-dissipating substrate coated with a polymer layer, with a heat-dissipating substrate of predominantly rectangular shape made of metal with low thermal resistance including an electrically insulating but heat-conducting material with low thermal resistance, facilitating heat dissipation through the heat-dissipating substrate with low thermal resistance, a polymer layer with phosphors, at least two holes are made in the heat-dissipating substrate, and the area of the heat-dissipating substrate is more than 10 times greater than the area of at least one LED located on the heat-dissipating substrate.

Description

Область техникиField of technology

Техническое решение относится к светоизлучающим диодам, конкретно к модулям светосигнальных и осветительных систем.The technical solution relates to light-emitting diodes, specifically to modules of light-signaling and lighting systems.

Уровень техникиState of the art

Аналогом заявленного светодиодного модуля является «Световой прибор на светодиодах» патент РФ на изобретение 2367842, по МПК F21S 8/00, опубл. 20.09.2009 со светодиодами и пластинчатым теплоотводом.An analogue of the declared LED module is the “Lighting device on LEDs” Russian Federation patent for invention 2367842, according to IPC F21S 8/00, published 20.09.2009 with LEDs and a plate heat sink.

Недостатком такой конструкции является недостаточно высокая эффективность теплоотвода из-за соединения светодиодов, расположенных на плате, и пластины теплоотвода через основания корпусов светодиодов.The disadvantage of this design is the insufficiently high efficiency of heat dissipation due to the connection of the LEDs located on the board and the heat dissipation plate through the bases of the LED housings.

Наиболее близким аналогом заявленного светодиодного модуля является «Светоизлучающее устройство» по патенту США на изобретение 9000470, по МПК H01L 33/00, опубл. 07.04.2015 со светодиодами на теплоотводящей подложке, покрытых полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой преимущественно круглой формы из металла с низким термическим сопротивлением включающей диэлектрический электроизолирующий, но теплопроводящий материал с низким термическим сопротивлением, а полимерный слой выполнен с люминофорами разных цветов.The closest analogue of the claimed LED module is the "Light-emitting device" according to US patent for invention 9000470, according to IPC H01L 33/00, published 04/07/2015 with LEDs on a heat-dissipating substrate, covered with a polymer layer, with a heat-dissipating substrate of predominantly round shape made of metal with low thermal resistance including a dielectric electrically insulating, but heat-conducting material with low thermal resistance, and the polymer layer is made with phosphors of different colors.

Недостатком таких конструкций является недостаточно высокая эффективность теплоотвода из-за высокой плотности светодиодов.The disadvantage of such designs is the insufficiently high efficiency of heat dissipation due to the high density of LEDs.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Задача полезной модели - светодиодный модуль с повышенной эффективностью теплоотвода от светодиодов и рассеиванием отводимого тепла в окружающее пространство.The objective of the utility model is to create a LED module with increased efficiency of heat dissipation from LEDs and dissipation of the removed heat into the surrounding space.

Технический результат полезной модели - повышение эффективности теплоотвода от светодиодов и рассеивания отводимого тепла в окружающее пространство.The technical result of the utility model is an increase in the efficiency of heat removal from LEDs and the dissipation of the removed heat into the surrounding space.

Наиболее эффективным для решения поставленной задачи представляется изготовление в теплоотводящей подложке по меньшей мере, двух отверстий и соотношении площади теплоотводящей подложки и площади светодиодов более 10. Такое соотношение площадей элементов светодиодного модуля позволяет повысить площадь излучения теплоотводящей подложки вне зон передачи тепла от светодиодов и обеспечить квазистационарный режим теплоотвода от светодиодов и рассеивание отводимого тепла в окружающее пространство во всем диапазоне рабочих температур как отдельных светодиодов, так и светодиодного модуля в целом.The most effective way to solve the set task is to make at least two holes in the heat-dissipating substrate and a ratio of the area of the heat-dissipating substrate to the area of the LEDs of more than 10. Such a ratio of the areas of the LED module elements allows increasing the radiation area of the heat-dissipating substrate outside the zones of heat transfer from the LEDs and ensuring a quasi-stationary mode of heat removal from the LEDs and dissipation of the removed heat into the surrounding space in the entire range of operating temperatures of both individual LEDs and the LED module as a whole.

Технический результат достигается тем, что светодиодный модуль со светодиодами на теплоотводящей подложке покрытых полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой преимущественно прямоугольной формы из металла с низким термическим сопротивлением, включающей электроизолирующий, но теплопроводящий материал с низким термическим сопротивлением, способствующий рассеиванию тепла через теплоотводящую подложку с низким термическим сопротивлением, упомянутый полимерный слой с люминофорами, по меньшей мере одного цвета, в упомянутой теплоотводящей подложке выполнено, по меньшей мере, два отверстия, а площадь теплоотводящей подложки более чем в 10 раз больше площади, по меньшей мере, одного светодиода, расположенного на теплоотводящей подложке.The technical result is achieved in that the LED module with LEDs on a heat-dissipating substrate coated with a polymer layer, with a heat-dissipating substrate of predominantly rectangular shape made of metal with low thermal resistance, including an electrically insulating but heat-conducting material with low thermal resistance, facilitating heat dissipation through the heat-dissipating substrate with low thermal resistance, the said polymer layer with phosphors of at least one color, in the said heat-dissipating substrate at least two holes are made, and the area of the heat-dissipating substrate is more than 10 times greater than the area of at least one LED located on the heat-dissipating substrate.

Технический результат может достигаться также тем, что полимерный слой может быть выполнен в виде оптической системы отдельного светодиода.The technical result can also be achieved by the fact that the polymer layer can be made in the form of an optical system of a separate LED.

Технический результат может достигаться также тем, что полимерный слой может быть выполнен в виде оптической системы всех светодиодов светодиодного модуля.The technical result can also be achieved by the fact that the polymer layer can be made in the form of an optical system of all LEDs of the LED module.

Технический результат может достигаться также тем, что по меньшей мере одно отверстие выполнено с возможностью соединения с теплоотводящим устройством или теплопроводом.The technical result can also be achieved by the fact that at least one opening is designed with the possibility of connection to a heat-dissipating device or heat pipe.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

На фиг. 1 изображена схема светодиодного модуля с одним светодиодом.Fig. 1 shows a diagram of an LED module with one LED.

На фиг. 2 изображена схема светодиодного модуля с четырьмя светодиодами.Fig. 2 shows a diagram of an LED module with four LEDs.

На фиг. 3 изображено распределение температуры по поверхности светодиодного модуля с одним светодиодом на экране тепловизора.Fig. 3 shows the temperature distribution over the surface of an LED module with one LED on the thermal imager screen.

На фиг. 4 изображено распределение температуры по поверхности светодиодного модуля с четырьмя светодиодами на экране тепловизора.Fig. 4 shows the temperature distribution over the surface of an LED module with four LEDs on the thermal imager screen.

При изготовлении светодиодного модуля могут быть использованы различные технологии монтажа кристалла светодиода «кристалл на плате» (chip on board) непосредственно на плату модуля.When manufacturing an LED module, various technologies for mounting the LED crystal “chip on board” directly onto the module board can be used.

Светодиодный модуль 1 со светодиодами 2 на теплоотводящей подложке 3 преимущественно прямоугольной формы с отверстиями 4.LED module 1 with LEDs 2 on a heat-dissipating substrate 3, predominantly rectangular in shape with holes 4.

Светодиодный модуль работает, как и все светодиодные приборы - излучая в твердотельном полупроводнике на определенной длине волны. Размещение светодиодов 2 на теплоотводящей подложке 3 при том, что площадь теплоотводящей подложки более чем в 10 раз больше площади, одного светодиода или нескольких светодиодов 2 расположенного или расположенных на теплоотводящей подложке позволяет повысить эффективность теплоотвода от светодиодов и рассеивание отводимого тепла в окружающее пространство. Возможно также повысить эффективность теплоотвода соединив теплоотводящую подложку 3 через центральное отверстие 4 с теплоотводящим устройством или теплопроводом.The LED module operates like all LED devices - emitting in a solid-state semiconductor at a certain wavelength. Placing LEDs 2 on a heat-dissipating substrate 3, given that the area of the heat-dissipating substrate is more than 10 times larger than the area of one LED or several LEDs 2 located or located on the heat-dissipating substrate, allows increasing the efficiency of heat removal from the LEDs and dissipation of the removed heat into the surrounding space. It is also possible to increase the efficiency of heat removal by connecting the heat-dissipating substrate 3 through the central hole 4 with a heat-dissipating device or heat conductor.

В примере реализации светодиодного модуля с одним светодиодом значения распределения температуры по поверхности светодиодного модуля на экране тепловизора (фиг. 3) при размерах подложки 15×10 мм, толщине подложки 1,5 мм, размерами светодиода в плане 1,5×1,5 мм, отверстиях диаметром 2 мм разница температур светодиода (51,4°С), и большей части подложки (44,5°С) составляет около 13% при температуре окружающей среды 20°С, площадь подложки в 12 раз больше площади светодиода, обеспечивая баланс выделяемого светодиодом тепла и отводимого теплоотводящей подложкой.In the example of the implementation of a LED module with one LED, the values of the temperature distribution over the surface of the LED module on the thermal imager screen (Fig. 3) with substrate dimensions of 15×10 mm, substrate thickness of 1.5 mm, LED dimensions in plan of 1.5×1.5 mm, holes of 2 mm diameter, the difference in temperature of the LED (51.4°C) and most of the substrate (44.5°C) is about 13% at an ambient temperature of 20°C, the area of the substrate is 12 times larger than the area of the LED, ensuring a balance of the heat emitted by the LED and the heat removed by the heat-dissipating substrate.

В примере реализации светодиодного модуля с четырьмя светодиодами значения распределения температуры по поверхности светодиодного модуля на экране тепловизора (фиг. 4) при размерах подложки 21×9 мм, толщине подложки 1,5 мм, размерами светодиодов в плане 1,5×1,5 мм, отверстиях диаметром 2 мм разница температур светодиодов (99,4°С), и большей части подложки (84,6°С) составляет около 15% при температуре окружающей среды 20°С, площадь подложки в 31,5 раза больше площади светодиода, обеспечивая баланс выделяемого светодиодом тепла и отводимого теплоотводящей подложкой.In the example of the implementation of a LED module with four LEDs, the values of the temperature distribution over the surface of the LED module on the thermal imager screen (Fig. 4) with substrate dimensions of 21×9 mm, a substrate thickness of 1.5 mm, LED dimensions in plan of 1.5×1.5 mm, holes of 2 mm in diameter, the difference in the temperatures of the LEDs (99.4°C) and most of the substrate (84.6°C) is about 15% at an ambient temperature of 20°C, the area of the substrate is 31.5 times larger than the area of the LED, ensuring a balance of the heat emitted by the LED and the heat removed by the heat-dissipating substrate.

Claims (3)

1. Светодиодный модуль со светодиодами, покрытыми полимерным слоем, включающий теплоотводящую подложку прямоугольной формы для размещения светодиодов, подложка выполнена из металла с низким термическим сопротивлением и электроизолирующего теплопроводящего материала с низким термическим сопротивлением, полимерный слой выполнен с люминофорами по меньшей мере одного цвета, отличающийся тем, что в упомянутой теплоотводящей подложке выполнены по меньшей мере два отверстия, при этом площадь теплоотводящей подложки более чем в 10 раз превышает площадь по меньшей мере одного светодиода, расположенного на теплоотводящей подложке.1. A LED module with LEDs coated with a polymer layer, including a rectangular heat-dissipating substrate for accommodating the LEDs, the substrate is made of a metal with low thermal resistance and an electrically insulating heat-conducting material with low thermal resistance, the polymer layer is made with phosphors of at least one color, characterized in that at least two openings are made in the said heat-dissipating substrate, wherein the area of the heat-dissipating substrate is more than 10 times greater than the area of at least one LED located on the heat-dissipating substrate. 2. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что полимерный слой выполнен в виде оптической системы отдельного светодиода.2. A LED module according to item 1, characterized in that the polymer layer is made in the form of an optical system of a separate LED. 3. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что полимерный слой выполнен в виде оптической системы всех светодиодов светодиодного модуля.3. The LED module according to item 1, characterized in that the polymer layer is made in the form of an optical system of all LEDs of the LED module.
RU2024117454U 2024-06-24 LED module RU228529U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU228529U1 true RU228529U1 (en) 2024-09-02

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367842C1 (en) * 2008-03-26 2009-09-20 Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" Illuminator built around leds
US9000470B2 (en) * 2010-11-22 2015-04-07 Cree, Inc. Light emitter devices
RU172194U1 (en) * 2016-12-29 2017-06-30 Закрытое акционерное общество "Инновационная фирма "ИРСЭТ-Центр" LIGHT-RADIATING MODULE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367842C1 (en) * 2008-03-26 2009-09-20 Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" Illuminator built around leds
US9000470B2 (en) * 2010-11-22 2015-04-07 Cree, Inc. Light emitter devices
RU172194U1 (en) * 2016-12-29 2017-06-30 Закрытое акционерное общество "Инновационная фирма "ИРСЭТ-Центр" LIGHT-RADIATING MODULE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8220956B2 (en) LED lamp
KR101709362B1 (en) Lighting assemblies and systems
KR100972975B1 (en) LED lighting device
US7897980B2 (en) Expandable LED array interconnect
US7932532B2 (en) Solid state lighting device with improved heatsink
US6920046B2 (en) Dissipating heat in an array of circuit components
US20050116235A1 (en) Illumination assembly
US7982225B2 (en) Heat dissipation device for LED chips
KR101472403B1 (en) Lighting device module
US20090095448A1 (en) Heat dissipation device for led chips
KR101134671B1 (en) LED lamp module with the cooling structure
JP2007234571A (en) Illumination apparatus having heat dissipating function
US20170321873A1 (en) Thermal management for light-emitting diodes
RU2008130087A (en) COOLING SYSTEMS BASED ON PELTIE ELEMENTS WITH EFFECTIVE RELATIONSHIP OF GEOMETRIC DIMENSIONS
KR20110040324A (en) High efficiency power LED light with cooling
KR101866835B1 (en) LED light and PCB making method therefor
TW201209340A (en) Illustrator with light emitting diode
RU228529U1 (en) LED module
RU228977U1 (en) LED module
RU229692U1 (en) LED module
KR101875499B1 (en) Metal printed circuit board enhancing radiation of heat for outdoor led lighting
US20160356481A1 (en) Led lighting device
TWI385343B (en) Light source and passive thermal heat dissipation apparatus thereof
KR101472400B1 (en) Lighting module array
KR101014338B1 (en) Heat Sink for Light-Emitting Device Package