CN102086994A - 采用半导体致冷装置的led路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采用半导体致冷装置的LED路灯，包括多个LED发光管、LED基板、金属集热平板、金属鳍片式散热器，所述LED发光管安装于LED基板上，金属集热平板与LED基板紧密相贴；金属集热平板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，半导体致冷器的致冷面与金属集热平板相贴，金属鳍片式散热器安装在半导体致冷器的发热面的上方。上述LED路灯的LED发光管也可直接装于导热陶瓷基电路板上，在导热陶瓷基电路板及金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器。上述采用半导体致冷装置的LED路灯使得发光管降温和散热效果良好，整体安装简便，工作寿命长。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种LED路灯，尤其涉及一种采用半导体致冷装置的LED路灯。
【背景技术】
LED具有发光效率高，寿命长，易于智能化管理，节能环保等特点，随着LED稳定性，大功率等性能的提升和成本的不断降低，目前已制成路灯，应用在城市道路等照明领域。
众所周知，LED在发光的同时，由于焦耳热的存在，将有大量热能产生，该热能将使得LED发光体发热，如果不采取有效措施进行散热，必将导致LED发光体发光效率急剧下降，工作可靠性降低，当温度上升到一定程度时，LED发光体将自行损毁，LED路灯一般功率较高，散热问题则显得尤为突出。
目前LED路灯的散热方式主要有：自然对流散热，加装风扇强制散热，采用热管和回路热管散热等，其中加装风扇散热系统工艺复杂且系统本身工作可靠性低，热管和回路热管成本高，安装复杂，而自然对流散热处于被动式状况，其效果完全取决于金属散热器的形状和体积，随着LED路灯功率的增大，其金属散热器的体积和重量将不断增加，严重影响路灯灯具的安全性能和制造成本。
当前LED路灯之所以无法大面积实际推广应用的重要原因之一就是LED的散热问题仍未得到有效解决。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用半导体致冷装置的LED路灯，其散热好，安装简便，结构紧凑，重量轻，工作寿命长。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种采用半导体致冷装置的LED路灯，包括多个LED发光管、LED基板、金属集热平板、金属鳍片式散热器，所述LED发光管安装于LED基板上，金属集热平板与LED基板紧密相贴；所述金属集热平板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，半导体致冷器的致冷面与金属集热平板相贴，金属鳍片式散热器则安装在半导体致冷器的发热面的上方。
与现有技术相比较，上述采用半导体致冷装置的LED路灯通过在金属集热平板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，使得LED发光管降温和散热从被动式改变为主动式且效果良好，工作可靠性高，整体安装简便，结构紧凑，重量轻，工作寿命长。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种采用半导体致冷装置的LED路灯，其散热好，安装简便，结构紧凑，重量轻，工作寿命长。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种采用半导体致冷装置的LED路灯，包括多个LED发光管、导热陶瓷基电路板、金属鳍片式散热器，所述LED发光管直接装于导热陶瓷基电路板上；所述导热陶瓷基电路板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，半导体致冷器的致冷面与导热陶瓷基电路板相贴，金属鳍片式散热器则安装在半导体致冷器的发热面的上方。
与现有技术相比较，上述采用半导体致冷装置的LED路灯通过在导热陶瓷基电路板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，使得发光管降温和散热从被动式改变为主动式且效果良好，工作可靠性高，整体安装简便，结构紧凑，重量轻，工作寿命长。
【附图说明】
图1是本发明采用半导体致冷装置的LED路灯的一种实施例的截面示意图。
图2是本发明采用半导体致冷装置的LED路灯的另一种实施例的截面示意图。
图3是图1和图2所示实施例的电原理方框图。
【具体实施方式】
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，是本发明采用半导体致冷装置的LED路灯的一种较佳实施例，所述LED路灯包括多个LED发光管1、LED基板2、金属集热平板3、金属鳍片式散热器7、外壳8及透明塑料板9，所述LED发光管1安装于LED基板2上，金属集热平板3与LED基板2紧密相贴，金属集热平板3及金属鳍片式散热器7为LED路灯内部的散热器。
所述金属集热平板3与金属鳍片式散热器7之间安装有石棉隔热层4及半导体致冷器6，安装时半导体致冷器6的致冷面涂敷导热硅胶后与金属集热平板3紧密相贴，金属鳍片式散热器7则安装在半导体致冷器6的发热面的上方。
所述石棉隔热层4使得半导体致冷器6的致冷面与发热面不产生热交换，石棉隔热层4也可以为其他的绝热材料层。
所述LED基板2、金属集热平板3、石棉隔热层4、半导体致冷器6及金属鳍片式散热器7通过两个或多个酚醛塑料连接柱5连接为基体，所述酚醛塑料连接柱5也可为其他传热系数较小的塑料连接柱，酚醛塑料连接柱5也可使得半导体致冷器6的致冷面与发热面之间不导热。所述基体通过多个金属螺丝与LED路灯金属外壳8连接为一个整体，在LED路灯金属外壳8上还装有透明塑料板9，共同组成采用半导体致冷装置的LED路灯。
请参阅图2，是本发明采用半导体致冷装置的LED路灯的另一种较佳实施例，其与图1所示的实施例的区别在于：图1所示实施例的LED发光管1安装于LED基板2上，通过金属集热平板3与LED基板2紧密相贴，而图2所示实施例的LED发光管1直接装于导热陶瓷基电路板10上，而且无需金属集热平板3。
所述LED路灯的LED发光管1直接装于导热陶瓷基电路板10上，导热陶瓷基电路板10与半导体致冷器6的致冷面紧密相贴，金属鳍片式散热器7则安装在半导体致冷器6的发热面的上方，金属鳍片式散热器7为LED路灯内部的散热器。
请参阅图3，在采用半导体致冷装置的LED路灯的灯体内装置有电源电路11，与电源电路11直接相连的装置有LED驱动器12和半导体致冷器6的直流供电电源14，它们分别连接LED发光管群13和半导体致冷器6的电源接头15，其中半导体致冷器6所消耗的电能约占LED发光管群13总功率的20％左右，与目前的LED路灯风扇散热系统所消耗的电能相当。电源电路10通过“L”和“N”导线与供电电网连接，从而保证LED路灯有效工作。
当LED路灯通电后，多个LED发光管1经过LED基板2和金属集热平板3或导热陶瓷基电路板10由半导体致冷器6的致冷面进行降温和热传导，而半导体致冷器6的发热面则通过金属鳍片式散热器7和LED路灯金属外壳8与LED路灯的外空间进行自然对流和辐射散热，从而实现LED发光管1主动式散热。
上述采用半导体致冷装置的LED路灯安装有石棉隔热层4及半导体致冷器6，使得发光管1降温和散热效果良好，工作可靠性高，且整体安装简便，结构紧凑，重量轻，工作寿命长，从而使得LED路灯照明更具实用性，可靠性，便利性和普及性。
本发明采用半导体致冷装置的LED路灯使用的散热方式也适用于其他大功率LED设施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种采用半导体致冷装置的LED路灯，包括多个LED发光管、LED基板、金属集热平板、金属鳍片式散热器，所述LED发光管安装于LED基板上，金属集热平板与LED基板紧密相贴；其特征在于：所述金属集热平板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，半导体致冷器的致冷面与金属集热平板相贴，金属鳍片式散热器安装在半导体致冷器的发热面的上方。
2.如权利要求1所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述绝热材料层为石棉隔热层。
3.如权利要求2所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述半导体致冷器的致冷面涂敷导热硅胶后与金属集热平板相贴，半导体致冷器的发热面涂敷导热硅胶后与金属鳍片式散热器相贴。
4.如权利要求3所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述LED基板、金属集热平板、石棉隔热层、半导体致冷器及金属鳍片式散热器通过传热系数小的塑料连接柱连接为基体。
5.如权利要求4所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述塑料连接柱为酚醛塑料连接柱。
6.如权利要求5所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述LED路灯还包括外壳，所述基体与外壳连接在一起。
7.一种采用半导体致冷装置的LED路灯，包括多个LED发光管、导热陶瓷基电路板、金属鳍片式散热器，所述LED发光管直接装于导热陶瓷基电路板上；其特征在于：所述导热陶瓷基电路板与金属鳍片式散热器之间安装有绝热材料层及半导体致冷器，半导体致冷器的致冷面与导热陶瓷基电路板相贴，金属鳍片式散热器则安装在半导体致冷器的发热面的上方。
8.如权利要求7所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述绝热材料层为石棉隔热层。
9.如权利要求8所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述半导体致冷器的致冷面涂敷导热硅胶后与导热陶瓷基电路板相贴。
10.如权利要求9所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述LED基板、导热陶瓷基电路板、石棉隔热层、半导体致冷器及金属鳍片式散热器通过传热系数小的塑料连接柱连接为基体。
11.如权利要求10所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述塑料连接柱为酚醛塑料连接柱。
12.如权利要求11所述的采用半导体致冷装置的LED路灯，其特征在于：所述LED路灯还包括外壳，所述基体与外壳连接在一起。
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