CN102486264A - 一种与散热器直触式led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种与散热器直触式LED光源，其持征在于：在电路板开有与LED主体出光口外台相匹配的通孔，将LED主体套入孔内，电路板通过螺丝压紧将LED主体热沉构件直接固紧在散热器上，由于LED主体与散热器之间无需再经过铝基板传热，从根本上取消了铝基板多级热阻障碍，有效提高了LED光效，减少光衰；同时本发明增大了热沉与散热器接触面积，使光源的温度得到快速传递，芯片温度接近散热器的温度，因此可承受更大功率的承载能力，单棵输出功率进一步提高，本发明与传统光源相比，以最简单的方法制造出低热阻、高光效、使用灵活的LED光源，大幅度降低了制做费用。
Description
技术领域
本发明涉及LED光源，尤其涉及一种与散热器直触式LED光源。
背景技术
大功率LED散热普遍被认为是LED一大技术难题，是导致LED光衰的根源，散热成本也占了LED灯具成本的相当部分，成了LED照明普及和发展的最大技术瓶颈。
实践发现，解决LED散热不仅是散热方式的选择，还要从降低LED内部热阻和减少传热路径、降低系统热阻综合设计和管理。目前所谓传统主流封装大功率LED发光管，(如图1所示封装结构)有如下缺点：其一是电极引脚外露影响美观，其二是热沉基座界面过小导致热量传导受阻，其三是它仅靠两个电极引脚焊接在铝基板上来支撑固定，缺少紧固压力结构，难以将两个导热界面贴紧，导致接触热阻过大；其四是它必须依赖铝基扳(MCPCB)做电路连接和对外散热器传热，这种结构不仅焊接困难，而更重要的是使用铝基板会增加多个散热通道的热阻：1，铝基板本身，2.覆铜板，3.绝缘薄膜，4.铝基板与散热器接触热阻；铝基扳与散热器之间涂抹的导热硅脂会产生热阻，目前最好导的导热硅脂的导热系数约为6W/m·K左右，与铜铝材料相比，其导热系数和只有1/100左右，且价格昂贵，导热硅脂在高温环境中使用一段时间后会出现“干枯”，进一步增大了系统热阻，加速了LED光衰老化，而大面积铝基板(如LED路灯)涂抹导热硅脂很难以将夹层内多余的导热硅脂压挤出来，实验表明：铝基板与散热器之间工作温差一般要超过3-5度。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单、低热阻、高光效、使用灵活的一种与散热器直触式LED光源。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：本发明涉及一种与散热器直触式LED光源，其持征在于：在电路板开有与LED主体出光台相匹配的通孔，将LED主体套入孔内，电路板通过螺丝压紧将LED主体热沉构件直接固紧在散热器上，由于LED主体与散热器之间无需再经过铝基板传热，从根本上取消了铝基板多级热阻障碍；同时本发明增大了热沉与散热器接触面积和结构压力，使光源的温度得到快速传递，提高了单棵输出功率。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明一种与散热器直触式LED光源属于通用器件，可广泛用于各种LED照明，由于取消了铝基板传热，从根本上消除了铝基板多级热阻障碍，使大功率LED稳态和瞬态光效比大幅度提高，有效地减少LED光衰。
2、本发明所设计了大于常规5倍的热沉构件，增大了与散热器接触面积，使光源的温度得到快速传递，芯片温度接近散热器的温度，因此可承受更大功率的承载能力，单棵光源可以增大使用大电流，输出功率进一步提高，大大降低了制做费用。
3、本发明设螺丝紧固结构，可将热沉下面多余硅胶挤出夹层，进一步减少了LED灯具的系统热阻。
4、本发明电极引脚可置于电路板低层，可向上、下任意弯翘，具有焊接或免焊接多功能结构，使用非常灵活，而且表面无外露引脚和导线，工艺美观整洁。
附图说明
图1是巳知传统大功率LED光源安装结构示意图。
图2是本发明一种与散热器直触式LED光源系统结构示意图。
图3是本发明一种与散热器直触式LED光源LED主体的结构示意图。。
图4是本发明一种与散热器直触式LED光源与电路板连接示意图。
图5是本发明一种与散热器直触式LED光源在LED灯具多个光连接示意图。
图中标号说明：
散热器1：螺丝孔10，
LED主体2：绝缘构件26、出光台261、豁口262、
热沉构件20、基板21、柱体22、反光杯23、沟槽24、
电极构件25、电极引线251和252，
电路板3：通孔32，触点3435，螺丝孔31、螺丝11，
透镜4、LED芯片40、电极导线401和402、硅胶垫41
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图2和图3所示，一种与散热器直触式LED光源，其持征在于：在电路板3开与LED主体2出光台261相匹配的通孔32，将LED主体2套入通孔32内，电路板3通过螺丝11将LED主体2热沉构件20直接固紧在散热器1上，由于LED主体2与散热器1之间无需再经过铝基板传热，从根本上免除了使用铝基板多级热阻障碍；
由于采用螺丝11紧固，热沉构件20与散热器1结构压力加强，将多余导热硅脂强力挤出夹层，大大减小了接触热阻，同时本发明设计了大于传统光源5倍的热沉面积，使光源的温度得到快速传递，提高了单棵光源输出功率，使用中可加大工作电流，单棵1w光源可用于单棵2w的场合，大大节约制造成本。
如图3所示，LED主体2含有引出脚251和252，通过绝缘构件25注塑成一体，LED芯片40封装在沉构件20柱体22顶端反光杯23中，其正负电极经导线401和402分別连在电极构件电极引线251和252上，光从出光台261经透镜40射出。
在3和4中，热沉构件20含有基板21和与之垂直的柱体22，基板21开有沟槽24，绝缘构件26将电极引线251和252，包裹其中，外露部分向上弯翘与线电路板3底层触点34、35通过焊接连通电路板3；由于电极引线251和252上翘的弹力紧触，构成了与电路板3免焊接结构，为了更加紧触还可在绝缘构件26的豁口262内垫一个硅胶垫41以强化支脚弹力，该硅胶垫41形状与和豁口262相对应，它除了加强电极引脚的结构压力之外，还有防水防潮和防止引出脚与散热器短路之功效。
图5是本发明一种与散热器直触式LED光源在LED灯具多个光连接示意图。上述各图所示的热沉构件20和电极构件25的材料为铜质，表面镀金或银，热沉构件基板20材料厚度为0.5-1.5mm。
上述各图所示的绝缘构件26和热沉构件20形状大小，不论为方形、长方形、圓形、多边形或其中任一种形状，均不防碍本发明实施，其电极构件25的形状大小与之相应匹配。
基于上述特征，本发明一种与散热器直触式LED光源仅为优选实施例而已，实际应用还可以延伸到其它需要的大功率LED应用领域，凡在本发明权利要求范围之内任何修改、等同、替换或改进均应落入在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种与散热器直触式LED光源含有散热器(1)，其特征在于：所述电路板(3)开有与LED主体(2)出光台(261)相匹配的通孔(32)，将LED主体(2)套入通孔内，电路板(3)通过螺丝(11)压紧将LED主体(2)热沉构件(20)直接固紧在散热器(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种与散热器直触式LED光源，其特征在于：所述的LED主体(2)含有电极构件(25)、电极引线(251、252)和热沉构件(20)，通过绝缘构件(26)注塑成一体，LED芯片(40)装在沉构件(20)柱体(22)顶端反光杯(23)内，其正负电极经导线(401)和(402)分別连在电极构件(25)电极引线(251)和(252)上，光从出光台(261)经透镜(4)射出。
3.根据权利要求1或2所述的一种与散热器直触式LED光源，其特征在于：所述热沉构件(20)含有基板(21)和与之垂直的柱体(22)，在基板(21)上开有沟槽(24)，绝缘构件(26)将电极引线(251)和(252)包裹其中，外露部分向上弯翘与线电路板(3)底层的电路触点(34、35)，通过焊接连通电路板(3)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的一种与散热器直触式LED光源其特征在于：所述的电极引线(251)和(252)外露部分上弯翘至线电路板(3)底层触点(34、35)，由于电极引线(251)和(252)的弹力紧触，构成了与电路(3)板免焊接结构，同时在绝缘构件(26)的豁口(262)内垫有硅胶垫(41、42)该硅胶垫形状与和豁口(262)相对应。
5.根据权利要求1或2所述的一种与散热器直触式LED光源其特征在于：所述热沉构件(20)和电极构件(25)的材料为铜质，表面镀金或银。
6.根据权利要求1或2所述的一种与散热器直触式LED光源其特征在于：所述热沉构件基板(20)材料厚度为0.5-1.5mm。
7.根据权利要求1或2所述的一种与散热器直触式LED光源其特征在于：所述的绝缘构件(26)和热沉构件(20)形状大小，不论为方形、长方形、圓形、多边形或其中任一种形状，均不防碍本发明实施，其电极构件(25)的形状大小与之相应匹配。
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