專(zhuān)利名稱(chēng)：Led燈組的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED燈組的散熱裝置，尤其是一種利用LED燈組產(chǎn)生的熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片對(duì)LED進(jìn)行散熱的散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED是取自L(fǎng)ight Emitting Diode三個(gè)字的縮寫(xiě)，中文譯為“發(fā)光二極管”，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件，具有二極管的特性。目前不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出從紅外到藍(lán)間不同波長(zhǎng)的光線(xiàn)，目前發(fā)出紫色乃至紫外光的發(fā)光二極管也已經(jīng)誕生。除此之外還有在藍(lán)光LED上涂上熒光粉，將藍(lán)光轉(zhuǎn)化成白光的白光LED。發(fā)光二極管LED的工作原理是在外加電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別由n型導(dǎo)電層和P型導(dǎo)電層注入到多量子阱內(nèi)輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光。不過(guò)光電轉(zhuǎn)換效率只有20%飛0%，剩下的電能主要以俄歇復(fù)合的方式產(chǎn)生晶格震動(dòng)，以熱能的方式轉(zhuǎn)換出去。因此LED燈組尤其是功率型燈組通常在使用的過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，而這些熱量通常是由散熱片以被動(dòng)散熱的方式散發(fā)出去，散熱效率比較低，最終影響了 LED燈組的壽命。溫差電效應(yīng)，又稱(chēng)熱電效應(yīng)，在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)包括5個(gè)基本效應(yīng)，即賽貝克效應(yīng)、珀?duì)栙N效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)，焦耳效應(yīng)和傅里葉效應(yīng)。這5個(gè)效應(yīng)奠定了熱力學(xué)中熱電理論的基礎(chǔ)，也為熱電轉(zhuǎn)換材料的實(shí)際應(yīng)用展示了廣闊的前景。溫差電是利用材料的賽貝克效應(yīng)，通過(guò)載流子(電子和空穴)進(jìn)行能量的輸運(yùn)。該效應(yīng)于1821年由德國(guó)人賽貝克發(fā)現(xiàn)在兩種不同金屬(銻與銅)構(gòu)成的回路中，如果兩個(gè)接頭處存在溫度差，其周?chē)蜁?huì)出現(xiàn)磁場(chǎng)。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，賽貝克發(fā)現(xiàn)回路中存在電動(dòng)勢(shì)，賽貝克效應(yīng)是制作測(cè)溫?zé)犭娕肌夭畎l(fā)電和溫差電傳感器的基礎(chǔ)。溫差發(fā)電的原理如圖1所示將兩種不同類(lèi)型的熱電轉(zhuǎn)換材料N和P的一端結(jié)合并將其置于高溫狀態(tài)(熱板)，另一端開(kāi)路并給以低溫(冷板)。由于高溫端的熱激發(fā)作用較強(qiáng)，此端的空穴和電子濃度比低溫端高，在這種載流子濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子向低溫端擴(kuò)散，從而在低溫開(kāi)路端形成電勢(shì)差。將許多對(duì)P型和N型熱電轉(zhuǎn)換材料連接起來(lái)組成模塊，就可得到足夠高的電壓，形成一個(gè)溫差發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)在有微小溫差存在的條件下就能將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，且轉(zhuǎn)換過(guò)程中不需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，也無(wú)氣態(tài)或液態(tài)介質(zhì)存在，因此適應(yīng)范圍廣、體積小、重量輕、安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，是十分理想的電源。溫差發(fā)電的靈活、綠色、安靜和微小體積的特性，使其可在許多領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。半導(dǎo)體制冷片是一個(gè)熱傳遞的工具。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過(guò)時(shí)，兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。但是半導(dǎo)體自身存在電阻，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，從而會(huì)影響熱傳遞。而且兩個(gè)極板之間的熱量也會(huì)通過(guò)空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時(shí)，就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，正逆向熱傳遞相互抵消。此時(shí)冷熱端的溫度就不會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化。為了達(dá)到更低的溫度，可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種LED燈組的散熱裝置，可以充分利用LED燈組產(chǎn)生的熱量用來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片對(duì)LED進(jìn)行強(qiáng)制散熱。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述LED燈組的散熱裝置，包括安裝在上蓋內(nèi)側(cè)的LED燈組，其特征是在所述LED燈組的背面設(shè)有散熱片，散熱片與LED燈組之間設(shè)有溫差發(fā)電片，在溫差發(fā)電片和LED燈組之間設(shè)置熱沉，溫差發(fā)電片的熱面緊貼熱沉，冷面緊貼散熱片的下端，在散熱片的上端設(shè)置半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片與溫差發(fā)電片的兩極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接；所述散熱片下端的四周邊緣與熱沉相接觸。所述溫差發(fā)電片由f 50片溫差發(fā)電片串聯(lián)而成。在所述半導(dǎo)體制冷片的上端設(shè)置燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭，燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與LED燈組連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是利用LED燈組產(chǎn)生的熱量，達(dá)到對(duì)芯片散熱的效果，提高電能的利用率以及LED燈組的發(fā)光質(zhì)量和使用壽命，技術(shù)原理清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，在大功率LED領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1為利用熱電模塊進(jìn)行溫差發(fā)電的原理圖。圖2為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方 式下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖疒圖3所示所述LED燈組的散熱裝置包括上蓋1、LED燈組2、熱沉3、溫差發(fā)電片4、散熱片5、半導(dǎo)體制冷片6、燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭7等。如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括安裝在上蓋I內(nèi)側(cè)的LED燈組2，在LED燈組2的背面設(shè)有散熱片5，散熱片5與LED燈組2之間設(shè)有溫差發(fā)電片4，在溫差發(fā)電片4和LED燈組2之間設(shè)置熱沉3，溫差發(fā)電片4的熱面緊貼熱沉3，冷面緊貼散熱片5的下端，在散熱片5的上端或側(cè)部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷片6，半導(dǎo)體制冷片6與溫差發(fā)電片4的兩極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接；所述溫差發(fā)電片4由f 50片溫差發(fā)電片串聯(lián)而成；所述LED燈組2和溫差發(fā)電片4之間的熱沉3可以增加LED燈組2的傳熱面積，增大與溫差發(fā)電片4的接觸面積，提聞散熱效率；所述熱沉3是LED封裝的基板，其特點(diǎn)是具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，材質(zhì)可以是陶瓷、銀、招或者合金；所述溫差發(fā)電片4可以選用型號(hào)為T(mén)EC1-03130T125、TEC1-03140T125的溫差發(fā)電片，熱面和冷面的溫差能達(dá)到攝氏60度，則發(fā)電電壓可達(dá)到3. 5V，電流可達(dá)到:T5A ;當(dāng)熱面和冷面的溫差為3(T200攝氏度時(shí)，產(chǎn)生1. 5^15V的電壓，所產(chǎn)生的電能用來(lái)驅(qū)動(dòng)小型半導(dǎo)體制冷片；所述散熱片5為由若干個(gè)散熱片圍繞成的圓錐臺(tái)狀、圓柱狀或多邊柱形，散熱片5下端的四周邊緣與熱沉3相連，可以降低LED燈組2的溫度，起到散熱效果； 在所述半導(dǎo)體制冷片6的上端設(shè)置燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭7，燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭7通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與LED燈組2連接。本實(shí)用新型所適用的LED燈組包括球泡燈、筒燈、射燈、條形燈或路燈等各種功率的LED燈組，或者單顆大功率LED芯片、高壓LED芯片等。當(dāng)LED燈組2通電工作后，LED燈組2會(huì)產(chǎn)生大量熱量，溫度快速升高，通過(guò)熱沉3將熱量傳導(dǎo)至溫差發(fā)電片4處，此時(shí)溫差發(fā)電片4工作，利用LED燈組2通電工作時(shí)產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片6轉(zhuǎn)動(dòng)，加速散熱片5處的空氣流動(dòng)，降低LED燈組2的溫度，達(dá)到散熱效果。
權(quán)利要求1.一種LED燈組的散熱裝置，包括安裝在上蓋(I)內(nèi)側(cè)的LED燈組(2)，其特征是在所述LED燈組(2 )的背面設(shè)有散熱片(5 )，散熱片(5 )與LED燈組(2 )之間設(shè)有溫差發(fā)電片(4)，在溫差發(fā)電片(4)和LED燈組(2)之間設(shè)置熱沉(3)，溫差發(fā)電片(4)的熱面緊貼熱沉(3)，冷面緊貼散熱片(5)的下端，在散熱片(5)的上端設(shè)置半導(dǎo)體制冷片(6)，半導(dǎo)體制冷片(6)與溫差發(fā)電片(4)的兩極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接；所述散熱片(5)下端的四周邊緣與熱沉(3)相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈組的散熱裝置，其特征是所述溫差發(fā)電片(4)由廣50片溫差發(fā)電片串聯(lián)而成。
3.如權(quán)利要求1所述的LED燈組的散熱裝置，其特征是在所述半導(dǎo)體制冷片(6)的上端設(shè)置燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭(7)，燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭(7)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與LED燈組(2)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種LED燈組的散熱裝置，包括安裝在上蓋內(nèi)側(cè)的LED燈組，其特征是在所述LED燈組的背面設(shè)有散熱片，散熱片與LED燈組之間設(shè)有溫差發(fā)電片，在溫差發(fā)電片和LED燈組之間設(shè)置熱沉，溫差發(fā)電片的熱面緊貼熱沉，冷面緊貼散熱片的下端，在散熱片的上端設(shè)置半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片與溫差發(fā)電片的兩極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接；所述散熱片下端的四周邊緣與熱沉相接觸。所述溫差發(fā)電片由1~50片溫差發(fā)電片串聯(lián)而成。在所述半導(dǎo)體制冷片的上端設(shè)置燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭，燈具接線(xiàn)旋轉(zhuǎn)頭通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與LED燈組連接。本實(shí)用新型利用LED燈組產(chǎn)生的熱量，達(dá)到對(duì)芯片散熱的效果，提高電能的利用率以及LED燈組的發(fā)光質(zhì)量和使用壽命，技術(shù)原理清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。
文檔編號(hào)F21V29/00GK202868631SQ20122051228
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者王東盛, 毛珍生 申請(qǐng)人:江蘇新廣聯(lián)科技股份有限公司