一種采用半導體制冷片及相變材料的led散熱裝置的制造方法
【技術領域】
:
[0001]本發明涉及一種LED散熱裝置，特別是涉及了一種采用半導體制冷片及相變材料的LED散熱裝置。
【背景技術】
:
[0002]LED是以半導體技術制成的固態照明光源，與傳統的照明光源相比，具有高光效、長壽命、綠色和節能等明顯的優點，正符合了資源節約型和環境友好型社會的需求，其大規模的推廣應用將帶來巨大的經濟效益和社會效益。
[0003]然而，隨著LED技術的不斷發展，尤其是在大功率LED廣泛應用的今天，LED已從以前的mW級上升至W級甚至100W級。由于LED工作時接近75%的能量會轉化為熱量，其產生的熱量已成為嚴重影響LED性能及壽命的最主要因素之一，因此能否對LED器件進行有效散熱及熱控已經成為影響LED大規模運用的關鍵問題。
[0004]針對小功率的LED，通常將LED模組直接安裝于型材散熱器上，依靠環境中的空氣進行自然對流散熱。但是隨著LED應用范圍的增大，逐步應用于廣場、體育場、會展和工礦等場合，工作功率不斷提高，對其發光光品亦有更高的要求，因此對其散熱性能提出更高的要求。
【發明內容】
:
[0005]本發明針對LED光源應用中面臨的散熱問題，提出了一種采用半導體制冷片及相變材料的LED散熱裝置，通過結合利用半導體制冷片強大的制冷能力及相變材料具有極大的相變潛熱這兩種優點，并引入閉環反饋控制電路，實現對LED器件進行高效的散熱及可靠的熱控。
[0006]本發明通過以下技術方案來實現:
[0007]一種采用半導體制冷片及相變材料的LED散熱裝置，包括LED器件、導熱基板、散熱翅片，還包括半導體制冷片、相變材料和散熱風扇，所述LED器件封裝于導熱基板表面，所述半導體制冷片被夾緊設置于導熱基板和散熱翅片之間，所述散熱翅片內設置有若干個空腔，空腔內填充有相變材料，所述散熱風扇安裝于散熱翅片上方。
[0008]進一步地，所述半導體制冷片的冷端緊貼于導熱基板，熱端緊貼于散熱翅片，半導體制冷片與導熱基板之間涂有導熱硅膠，半導體制冷片與散熱翅片之間涂有導熱介質，所述導熱介質包括導熱硅膠或石墨，起到強化導入、減少熱阻的目的。
[0009]進一步地，所述半導體制冷片與導熱基板和散熱翅片的連接方式為螺釘夾緊固定、樹脂膠黏結或焊接。
[0010]進一步地，所述導熱基板的材料為銅或鋁。
[0011 ] 進一步地，所述相變材料為具有一個熔點的單一相變材料或具有多個熔點的多種相變材料，熔點范圍為30?90°C，且相變材料的熔點與半導體制冷片熱端溫度相匹配，半導體制冷片熱端溫度在變化過程中，所述不同熔點的多種相變材料可依次吸熱相變。
[0012]進一步地，所述半導體制冷片連接有用于感應所述導熱基板中心溫度的閉環控制電路，該閉環溫控電路通過PID控制并根據所感應的溫度來調節半導體制冷片的工作電流，確保采用最合適的工作電流使LED器件工作溫度不超過上限值，即通過所感應的導熱基板溫度自動調整半導體制冷片制冷效果來控制LED器件工作溫度。
[0013]進一步地，所述散熱風扇連接所述用于感應所述導熱基板中心溫度的閉環控制電路，該閉環溫控電路通過溫控開關控制，當感應到導熱基板中心溫度超過上限值時，開啟散熱風扇，增加裝置的散熱能力，當導熱基板中心溫度又減低到上限值以下時，關閉散熱風扇，既增加了裝置的散熱能力，又能在溫度合適時自動關閉，節能、環保。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0015](1)由于半導體制冷片結構簡單、體積緊湊，無移動部件，使得整個散熱裝置體積不大，結構緊湊。制冷片冷端溫度可控，可以準確控制LED的工作溫度，保證LED工作時的溫度始終不高于設定值，
[0016](2)由于在散熱翅片中填充具有超強儲熱能力的相變材料，提高了整個散熱翅片的蓄熱能力，再結合散熱風扇的運用，不僅可以保證LED的正常工作，延長散熱時間，而且有效地減少了散熱器的體積。
【附圖說明】
:
[0017]圖1為本發明實施例的示意原理圖。
[0018]圖2為本發明實施例的閉環控制電路原理示意圖。
[0019]圖中所示為:1_LED器件；2_導熱基板；3_半導體制冷片；4_相變材料；5_散熱翅片；6_散熱風扇。
【具體實施方式】
:
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0021]如圖1和圖2所示，一種采用半導體制冷片及相變材料的LED散熱裝置，包括LED器件1、導熱基板2、散熱翅片5、半導體制冷片3、相變材料4和散熱風扇6，所述LED器件1封裝于導熱基板2表面，所述導熱基板2的材料為銅或鋁，所述半導體制冷片3被夾緊設置于導熱基板2和散熱翅片5之間，所述散熱翅片5內設置有若干個空腔，空腔內填充有相變材料4，所述散熱風扇6安裝于散熱翅片5上方。
[0022]具體來說，所述半導體制冷片3的冷端緊貼于導熱基板2，熱端緊貼于散熱翅片5，半導體制冷片3與導熱基板2之間涂有導熱硅膠，半導體制冷片3與散熱翅片5之間涂有導熱介質，所述導熱介質包括導熱硅膠或石墨，起到強化導入、減少熱阻的目的。
[0023]所述半導體制冷片3與導熱基板2和散熱翅片5的連接方式為螺釘夾緊固定、樹脂膠黏結或焊接。
[0024]所述相變材料4為具有一個熔點的單一相變材料或具有多個熔點的多種相變材料，熔點范圍為30?90°C，且相變材料的熔點與半導體制冷片3熱端溫度相匹配，半導體制冷片3熱端溫度在變化過程中，所述不同熔點的多種相變材料可依次吸熱相變。