Светодиодный модуль (варианты)

Светодиодный модуль включает теплоотвод, который частично покрывается изоляционным слоем и имеет выемку в верхнем углублении и множество монтажных сквозных отверстий в верхней и нижней сторонах, светодиод, крепящийся в выемке теплоотвода, металлические проводящие пластины, крепящиеся в монтажных сквозных отверстиях и проходящие за теплоотвод, соединительные провода, соответственно соединяющие металлические проводящие пластины и положительный и отрицательный выводы светодиода, пропускающую свет смолу, сформированную в указанной выемке и покрывающую указанный светодиод, и держатель линзы, крепящийся к теплоотводу для удержания оптической линзы над пропускающей свет смолой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к светодиодам, и, более точно, к модулю со светодиодами, который быстро рассеивает тепло во время работы светодиода.

2. Описание уровня техники

В последние десятилетия человечество потребляет огромное количество энергии, что приводит к энергетическому кризису. В наши дни ученые разных стран прилагают большие усилия к разработке новых источников энергии и продуктов, сберегающих энергию. В результате были разработаны заменители бензина, расширилось использование солнечной энергии, были созданы различные виды двигателей на топливе и электрических моторов с низким потреблением энергии, а также экономящих энергию осветительных устройств. В наши дни в различных областях начали интенсивно использоваться светодиоды на замену обычных ламп накаливания и люминесцентных светильников в связи с их низким потреблением энергии.

Характеристики светодиодов, подтверждающие их низкое потребление энергии, хорошо известны. Вслед за быстрым развитием полупроводниковых технологий были созданы светодиоды высокой яркости, находящие применение во многих отраслях. Например,

светодиоды начали интенсивно применяться в автомобилях для индикаторов.

Однако светодиоды при использовании должны помещаться в прозрачную смолу. В связи с тем, что при работе светодиоды выделяют много тепла и при этом находятся внутри упаковки, тепло не может быстро рассеиваться во время работы.

Тайваньская полезная модель М302029, опубликованная 1 февраля 2007 г., описывает охлаждающий модуль светодиода, который включает в себя подложку с углублениями в ее верхней части, теплопроводные элементы, смонтированные в подложке, и теплоотводы, смонтированные на теплопроводных элементах. Каждый теплоотвод включает в себя радиаторные пластинки типа подвешенных на захватах пластин. Теплопроводные элементы выступают за пределы подложки. Теплоотводы крепятся за выступающие части теплопроводных элементов. Нижняя часть подложки монтируется с ламповым модулем светодиода. Во время работы лампового модуля светодиода теплопроводные элементы передают тепловую энергию от лампового модуля светодиода к радиаторным пластинкам теплоотводов для быстрого рассеивания до низкой температуры светодиодного модуля. Конструкция охлаждающего модуля светодиода не является удовлетворительной с точки зрения ее работы. Одним из недостатков охлаждающего модуля светодиода является большое количество его компонентов и большие размеры. Другим недостатком конструкции этого охлаждающего модуля светодиода является длинный путь рассеивания энергии. Во время работы лампового модуля светодиода

тепловая энергия передается от фронтальной панели лампового модуля светодиода до нижней стенки подложки и затем передается от нижней стенки подложки до теплопроводных элементов и затем передается от теплопроводных элементов до радиаторных пластинок теплоотводов для последующего рассеивания на воздухе. В связи с длинным путем передачи тепла для рассеивания такой тип охлаждающего модуля светодиода имеет низкую эффективность рассеивания тепловой энергии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Настоящая полезная модель была создана с учетом приведенных выше обстоятельств. В связи с этим главное назначение данной полезной модели является создание светодиодного модуля, который способен быстро рассеивать тепло при работе этого светодиода. В соответствии с одним из воплощений данной полезной модели светодиодный модуль содержит теплоотвод, который частично покрыт изолирующим слоем и имеет выемку в его верхнем углублении и множество сквозных монтажных отверстий, проходящих через верхнюю и нижнюю стороны. Светодиод монтируется в выемке теплоотвода, а металлические проводящие пластины крепятся к теплоотводу через сквозные монтажные отверстия и проходят за теплоотвод. Соединительные провода соединяются соответственно между металлическими проводящими пластинами и положительным и отрицательным выходами светодиода. Пропускающая свет смола формуется в выемке поверх светодиода, и к теплоотводу крепится держатель линзы, в котором удерживается оптическая линза поверх пропускающей свет смолы. В соответствии с другим воплощением

настоящей полезной модели светодиодный модуль содержит теплоотвод, причем этот теплоотвод имеет верхнюю сторону, верхнюю выемку в верхней стороне, изолирующий слой, нанесенный на верхнюю поверхность в стороне от выемки. Тонкая металлическая пленка покрывает верхнюю выемку; по меньшей мере, один светодиод соответственно фиксируется на тонкой металлической пленке; множество металлических проводящих пластин укрепляется на теплоотводе; множество соединяющих проводов соответственно соединяется с металлическими проводящими пластинами и положительным и отрицательным выводами, по меньшей мере, одного светодиода; и проводящая свет смола формуется на выемке теплоотвода, покрывая светодиод.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

На ФИГ.1 показан светодиодный модуль в соответствии с первым воплощением настоящей полезной модели в разобранном виде.

На ФИГ.2 показан в разрезе собранный светодиодный модуль в соответствии с первым воплощением настоящей полезной модели.

ФИГ.2А аналогично ФИГ.2, но на ней показан светодиод, смонтированный на тонкой металлической пленке в выемке верхнего углубления теплоотвода.

На ФИГ.3 представлен вид в перспективе светодиодного модуля в сборе в соответствии с первым воплощением настоящей полезной модели.

На ФИГ.4 показан светодиодный модуль в соответствии со вторым воплощением настоящей полезной модели в разобранном виде.

На ФИГ.5 показан в разрезе собранный светодиодный модуль в соответствии со вторым воплощением настоящей полезной модели.

На ФИГ.6 представлен вид в перспективе светодиодного модуля в сборе в соответствии со вторым воплощением настоящей полезной модели.

На ФИГ.7 показан светодиодный модуль в соответствии с третьим воплощением настоящей полезной модели в разобранном виде.

На ФИГ.8 показан в разрезе собранный светодиодный модуль в соответствии с третьим воплощением настоящей полезной модели.

На ФИГ.9 представлен вид в перспективе светодиодного модуля в сборе в соответствии с третьим воплощением настоящей полезной модели.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕИМУЩЕСТВЕННОГО ВОПЛОЩЕНИЯ

Как показано на ФИГ.1-3, светодиодный модуль в соответствии с первым воплощением настоящей полезной модели содержит теплоотвод 1, светодиод 2, смонтированный в теплоотводе 1, и держатель 3 линзы, укрепленный на теплоотводе 1 и удерживающий оптическую линзу 33, соответствующую светодиоду 2. Теплоотвод 1 имеет верхнее углубление 11, выемку 12, сформированную в углублении 11, для установки сзетодиода 2, и множество сквозных

монтажных отверстий 13, выполненных в верхней и нижней сторонах. Далее, верхняя поверхность теплоотвода 1 покрывается изоляционным слоем А. Множество металлических проводящих пластин 131 крепится соответственно к теплоотводу 1. Каждая металлическая проводящая пластина 131 имеет направленную вверх стойку 132, которая вcтaвляется с нижней стороны теплоотвода 1 в соответствующее сквозное монтажное отверстие 13. После установки направленных вверх стоек 132 в сквозные монтажные отверстия 13 верхние концы 133 направленных вверх стоек 132 осаживаются для жесткого закрепления направленных вверх стоек 132 в теплоотводе 1. Подводящие провода 2 соответственно соединяются с положительным и отрицательным выводами светодиода 2 и направленными вверх стойками 132 металлических проводящих пластин 131. Пропускающая свет смола 4 формуется на верху углубления 11 поверх светодиода 2, и светодиод 2 полностью покрывается пропускающая свет смолой 4. Держатель 3 линзы имеет множество расположенных внизу захватов 31, зацепляющихся за нижний край теплоотвода 1, центральное отверстие 32. Оптическая линза 33 укрепляется в центральном отверстии 32 держателя 3 линзы. Теплоотвод 1 делается из металлического материала, например, из золота, серебра, меди, железа, алюминия или их сплавов, которые эффективно проводят тепло. Кроме того, тонкая металлическая пленка 121 может быть непосредственно связана с выемкой 12, которая не покрыта изоляционным слоем А, и светодиод 2 может непосредственно крепиться к тонкой металлической пленке 121. Во время работы тепло быстро вводится от светодиода 2 к теплоотводу 1 через тонкую металлическую пленку 121 (см. Фигуру 2А). Тонкая

металлическая пленка 121 может быть из сплава никеля и золота, сплава никеля и серебра или сплава никеля и меди.

На Фигурах 4-6 показан светодиодный модуль в соответствии со вторым воплощением настоящей полезной модели. В основном это воплощение соответствует рассмотренному выше первому воплощению за исключением того, что теплоотвод 1 имеет множество периферийных вырезов 14 для нижних крепежных захватов 31 держателя 3 линзы. Кроме того, теплоотвод 1 имеет только два сквозных отверстия 13 для монтажа двух металлических проводящих пластин 131.

На Фигурах 7-9 показан светодиодный модуль в соответствии с третьим воплощением настоящей полезной модели. В соответствии с этим воплощением светодиодный модуль содержит теплоотвод 5, светодиод 2, смонтированный на теплоотводе 5, и держатель 3 линзы, закрепляющийся на теплоотводе 5 и удерживающий оптическую линзу 33 соответствующего ветодиода 2. Теплоотвод 5 имеет верхнее центральное углубление 52 для установки светодиода 2, множество краевых углублений 51, расположенных вокруг верхнего центрального углубления 52, в каждом краевое углублении 51 имеется направленный вверх стержень 511, и множество периферийных нижних вырезов 53. Кроме того, верхняя поверхность теплоотвода 5 покрывается изоляционным слоем А. Множество металлических проводящих пластин 51 соответственно крепятся в краевых углублениях 51 теплоотвода 5. Каждая металлическая проводящая пластина 512 имеет сквозное отверстие для установки на соответствующие направленные вверх стержни 511. Подводящие проводники 21 соединяются соответственно между положительным и

отрицательным электродами светодиода 2 и металлическими проводящими пластинами 512. Пропускающая свет смола 4 формуется на верхней стороне теплоотвода 5 поверх светодиода 2, и светодиод 2 оказывается помещенным в пропускающую свет смолу 4. Держатель 3 линзы имеет множество нижних захватов 31, зацепляющихся за периферийный нижние вырезы 53 теплоотвода 5, и центральное отверстие 32. Оптическая линза 33 закрепляется в центральном отверстии 32 держателя 3 линзы. Установочная рамка 6 вставляется между теплоотводом 5 и держателем 3 линзы. Установочная рамка 6 имеет центральное отверстие 61, соответствующее центральному отверстию 32 держателя 3 линзы, и множество внутренних отверстий 62 под направленные вверх стержни 511.

В рассмотренных выше воплощениях держатель 3 линзы и оптическая линза 33 является двумя независимыми элементами. В другом варианте оптическая линза 33 может быть интегральной частью держатель 3 линзы. В случае необходимости держатель 3 линзы и оптическая линза 33 могут исключаться из светодиодного модуля. Кроме того, модуль может включать два и более светодиодов 2.

Не смотря на то, что частные воплощения были описаны в качестве примеров заявленной полезной модели в деталях, могут создаваться другие модификации и усовершенствования в рамках сущности и объема данной полезной модели.

1. Светодиодный модуль, характеризующийся тем, что содержит теплоотвод, имеющий верхнее углубление на верхней стороне, выемку в указанном верхнем углублении и множество монтажных сквозных отверстий, проходящих через верхнюю и нижнюю стороны теплоотвода и расположенных вокруг указанной выемки; по меньшей мере, один светодиод, укрепленный в указанной выемке в указанном углублении указанного теплоотвода; множество металлических проводящих пластин, крепящихся к указанному теплоотводу с нижней стороны, причем каждая металлическая проводящая пластина имеет направленную вверх стойку, соответственно фиксирующуюся в монтажном сквозном отверстии указанного теплоотвода; множество соединительных проводов, соответственно соединяющих указанные металлические проводящие пластины и положительный и отрицательный выводы указанного, по меньшей мере, одного светодиода; и пропускающую свет смолу, сформированную в указанной выемке и покрывающую указанный светодиод.

2. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит изоляционный слой, нанесенный, по меньшей мере, на одну часть указанного теплоотвода.

3. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что указанная выемка теплоотвода имеет смонтированный в ней, по меньшей мере, один светодиод.

4. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что указанный теплоотвод изготавливается из металлического материала, имеющего высокий коэффициент теплопроводности.

5. Светодиодный модуль по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит держатель линзы, крепящийся к указанному теплоотводу и удерживающий оптическую линзу сверху пропускающей свет смолы, причем указанный держатель линзы имеет множество нижних захватов, крепящихся за нижний край указанного теплоотвода.

6. Светодиодный модуль по п.5, отличающийся тем, что указанная оптическая линза составляет единую часть с держателем линзы.

7. Светодиодной модуль, характеризующийся тем, что содержит теплоотвод, имеющий верхнюю сторону, выемку в указанной верхней стороне и изоляционный слой, покрывающий наружную поверхность за пределами указанной выемки; тонкую металлическую пленку, покрывающую верхнюю выемку; светодиод, соответственно укрепленный на указанной выемке указанного теплоотвода; множество металлических проводящих пластин, крепящихся к нижней части указанного теплоотвода, указанные металлические проводящие пластины имеют каждая смонтированный стержень, направленный вверх через отверстия указанного теплоотвода; множество соединительных проводов, соответственно соединяющих указанные металлические проводящие пластины и положительный и отрицательней выводы указанного светодиода; и пропускающую свет смолу, сформированную в указанной выемке указанного теплоотвода и покрывающую указанный светодиод.

8. Светодиодный модуль, характеризующийся тем, что содержит теплоотвод, указанный теплоотвод содержит центральную верхнюю выемку, множество верхних краевых углублений указанной центральной верхней выемки и множество направленных вверх стержней, соответственно проходящих вверх от указанной верхней стороны в указанных краевых углублениях; светодиод, соответственно укрепленный в указанной верхней центральной выемке указанного светодиода; множество металлических проводящих пластин, крепящихся в нижней части указанного теплоотвода, причем каждая металлическая проводящая пластина имеет вертикальное сквозное отверстие, соответственно направленное на указанные стержни; множество соединительных проводов, соответственно соединяющих указанные металлические проводящие пластины и положительный и отрицательный выводы указанного светодиода; и пропускающую свет смолу, сформированную в указанной выемке указанного теплоотвода и покрывающую указанный светодиод.

9. Светодиодный модуль по п.8, отличающийся тем, что указанный теплоотвод изготавливается из металлического материала, имеющего высокий коэффициент теплопроводности.

10. Светодиодный модуль по п.8, отличающийся тем, что центральная верхняя выемка указанного теплоотвода имеет смонтированный в ней, по крайней мере, один светодиод.

11. Светодиодный модуль по п.8, отличающийся тем, что направленные вверх стержни указанных краевых углублений имеют каждый смонтированную на нем одну металлическую проводную пластину.

12. Светодиодный модуль по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит изоляционный слой, нанесенный, по меньшей мере, на одну часть указанного теплоотвода.

13. Светодиодный модуль по п.8, отличающийся тем, что имеет держатель линзы, крепящийся к указанному теплоотводу и удерживающий оптическую линзу сверху пропускающей свет смолы.

14. Светодиодный модуль по п.13, отличающийся тем, что дополнительно содержащий установочную рамку, которая вставляется между указанным держателем линзы и указанным теплоотводом, причем указанная установочная рамка имеет центральное отверстие, соответствующее указанной пропускающей свет смоле, и множество внутренних отверстий для соответствующих направленные вверх стержней указанного теплоотвода.

15. Светодиодный модуль по п.13, отличающийся тем, что указанная оптическая линза составляет единую часть с держателем линзы.