RU228977U1 - Светодиодный модуль - Google Patents

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, покрытыми полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой преимущественно круглой 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 центральное отверстие, а светодиоды расположены ближе к внешней части теплоотводящей подложки, чем к центральному отверстию теплоотводящей подложки.

Description

Полезная модель относится к светоизлучающим диодам, конкретно к модулям светосигнальных и осветительных систем.

Уровень техники

Аналогом заявленного светодиодного модуля является «Световой прибор на светодиодах» патент РФ на изобретение 2367842, по МПК F21S 8/00, оп. 20.09.2009 со светодиодами и пластинчатым теплоотводом.

Недостатком такой конструкции является недостаточно высокая эффективность теплоотвода из-за соединения светодиодов расположенных на плате и пластины теплоотвода через основания корпусов светодиодов.

Наиболее близким аналогом заявленного светодиодного модуля является «Светоизлучающее устройство» по патенту США на изобретение 9000470, по МПК H01L 33/00, оп. 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.

Недостатком таких конструкции является недостаточно высокая эффективность теплоотвода из-за высокой плотности светодиодов.

Сущность полезной модели

Задача полезной модели - светодиодный модуль с повышенной эффективностью теплоотвода от светодиодов и рассеиванием отводимого тепла в окружающее пространство.

Технический результат полезной модели - повышение эффективности теплоотвода от светодиодов и рассеивания отводимого тепла в окружающее пространство.

Наиболее эффективным для решения поставленной задачи представляется изготовление в теплоотводящей подложке центрального отверстия и расположение светодиодов ближе к внешней части теплоотводящей подложки, чем к центральному отверстию теплоотводящей подложки. Такое расположение конструктивных 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.

Технический результат достигается тем, что светодиодный модуль со светодиодами на теплоотводящей подложке покрытых полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой преимущественно круглой 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 центральное отверстие, а светодиоды расположены ближе к внешней части теплоотводящей подложки, чем к центральному отверстию теплоотводящей подложки.

Технический результат может достигаться также тем, что полимерный слой может быть выполнен в виде оптической системы отдельного светодиода.

Технический результат может достигаться также тем, что полимерный слой может быть выполнен в виде оптической системы всех светодиодов светодиодного модуля.

Технический результат может достигаться также тем, что центральное отверстие может быть выполнено с возможностью соединения с теплоотводящим устройством или теплопроводом.

Осуществление полезной модели

На фиг.1 изображена схема светодиодного модуля.

На фиг.2 изображено распределение температуры по поверхности светодиодного модуля на экране тепловизора.

При изготовлении светодиодного модуля могут быть использованы различные технологии монтажа кристалла светодиода «кристалл на плате» (chip on board) непосредственно на плату модуля.

Светодиодный модуль 1 со светодиодами 2 на теплоотводящей подложке 3 с центральным отверстием 4 и расположением светодиодов 2 ближе к внешней части теплоотводящей подложки 3, чем к центральному отверстию 4.

Светодиодный модуль работает, как и все светодиодные приборы - излучая в твердотельном полупроводнике на определенной длине волны. Размещение светодиодов 2 на теплоотводящей подложке 3 с центральным отверстием 4 и расположением светодиодов 2 ближе к внешней части теплоотводящей подложки 3, чем к центральному отверстию 4 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.

В примере реализации светодиодного модуля значения распределения температуры по поверхности светодиодного модуля на экране тепловизора (фиг.2) при основном диаметре подложки 46 мм, толщине подложки 1,5 мм, размерами 24 светодиодов в плане 1х1 мм, центральном отверстии диаметром 5,5 мм разница температур по диаметру светодиодов (96,2°С), наружному основному диаметру (94,5°С) и диаметру центрального отверстия (94,6°С) составляет около 2% при температуре окружающей среды 20°С, обеспечивая баланс выделяемого светодиодами тепла и отводимого теплоотводящей подложкой.

Claims (4)

1. Светодиодный модуль со светодиодами на теплоотводящей подложке, покрытыми полимерным слоем, с теплоотводящей подложкой круглой 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, отличающийся тем, что в упомянутой теплоотводящей подложке выполнено центральное отверстие, а светодиоды расположены ближе к внешней части теплоотводящей подложки, чем к центральному отверстию теплоотводящей подложки.

2. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что полимерный слой выполнен в виде оптической системы отдельного светодиода.

3. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что полимерный слой выполнен в виде оптической системы всех светодиодов светодиодного модуля.

4. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что центральное отверстие выполнено с возможностью соединения с теплоотводящим устройством или теплопроводом.