專利名稱：一種汽車(chē)前照燈led光源結(jié)溫控制裝置及管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)前照燈領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置及
管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的汽車(chē)前照燈功率在150W左右，壽命僅數(shù)千小時(shí)。LED汽車(chē)前照燈的優(yōu)勢(shì)在于可以節(jié)能80% (與鹵燈相比)，壽命可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)。LED的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)半導(dǎo)體的P-N結(jié)，當(dāng)電流流過(guò)LED元件時(shí)，P-N結(jié)的溫度將上升，嚴(yán)格意義上說(shuō)，就把P-N結(jié)區(qū)的溫度定義為L(zhǎng)ED的結(jié)溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結(jié)溫。利用LED燈的難點(diǎn)在于LED的散熱，也就是要控制好LED的結(jié)溫。LED的結(jié)溫直接影響發(fā)光效率，光通量，主波長(zhǎng)以及LED燈的使用壽命?，F(xiàn)有LED汽車(chē)前照燈由于相關(guān)技術(shù)不成熟，很難實(shí)現(xiàn)LED燈的優(yōu)點(diǎn)，出現(xiàn)光衰比較大，主波長(zhǎng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)完整的LED汽車(chē)前照燈的LED結(jié)溫管理裝置，在國(guó)外，相關(guān)技術(shù)尚處于研究階段。

實(shí)用新型內(nèi)容為此，本實(shí)用新型提出了一種可以解決上述問(wèn)題的至少一部分的新的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置，該裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制LED工作電流，從而控制LED光源的最高結(jié)溫。所謂最高結(jié)溫是指確保一個(gè)LED器件在正常工作條件下，保證器件設(shè)計(jì)要求的壽命所能承受的最高溫度。本實(shí)用新型提供了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置，包括驅(qū)動(dòng)電源、電阻器、數(shù)字電壓表以及散熱器，所述散熱器固定在所述LED光源上，所述LED光源通過(guò)電線束與所述驅(qū)動(dòng)電源、電阻器相連，組成閉環(huán)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述電阻器用來(lái)限定LED光源工作的最高結(jié)電壓；所述LED光源還外接有數(shù)字電壓表，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED工作時(shí)的電壓。本實(shí)用新型的LED光源結(jié)溫控制裝置，可以控制輸入LED光源的電流，從而使LED光源在通過(guò)電阻器設(shè)置的最高結(jié)電壓和結(jié)溫范圍內(nèi)工作，以延長(zhǎng)LED光源的使用壽命?？蛇x地，所述散熱器是熱管均熱板散熱器。所述散熱器包括散熱基板、熱管以及散熱片，所述熱管在所述散熱基板第一面上，所述散熱片在所述散熱基板第二面上。所述熱管是銅管，其內(nèi)密封有純凈水。所述熱管與散熱基板壓合面平齊，所述散熱基板與所述散熱片是一體成型的，所述散熱基本經(jīng)過(guò)本色氧化處理。熱管均熱板散熱器在散熱基板上有多根熱管，散熱基板與散熱片同為一整體，具有導(dǎo)熱快，散熱結(jié)構(gòu)牢固等優(yōu)點(diǎn)。采用該種散熱器結(jié)構(gòu)，可以讓LED光源工作時(shí)產(chǎn)生的熱量更好更快地散發(fā)出去，滿足LED光源的散熱要求。本實(shí)用新型還提供了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)，包括LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置和如前所述的LED光源結(jié)溫控制裝置，所述LED光源結(jié)溫控制裝置接收所述LED光源檢測(cè)裝置測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果。[0009]所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置包括高溫烘箱、恒流電源以及數(shù)字電壓表，將所述LED光源與所述散熱器固定在一起后置于所述高溫烘箱內(nèi)，使LED光源處于恒溫環(huán)境中；所述恒流電源以及所述數(shù)字電壓表通過(guò)電線束與所示LED光源連接，所述恒流電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED光源通電后的電壓。本實(shí)用新型所述汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)將LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置與控制裝置結(jié)合起來(lái)，通過(guò)LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置測(cè)量LED光源在不同溫度下的工作電壓，所述LED光源結(jié)溫控制裝置接收LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，確定LED光源的工作溫度與工作電壓之間的關(guān)系。當(dāng)LED光源實(shí)際工作時(shí)，通過(guò)所述LED光源結(jié)溫控制裝置控制通過(guò)LED光源的電流，保證LED光源在設(shè)定的最高結(jié)溫和結(jié)電壓范圍內(nèi)工作。

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中圖I示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置中熱管均熱板散熱器的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置中熱管均熱板散熱器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)中LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本實(shí)用新型提供了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置，包括驅(qū)動(dòng)電源、電阻器、數(shù)字電壓表以及散熱器，所述散熱器固定在所述LED光源上，所述LED光源通過(guò)電線束與所述驅(qū)動(dòng)電源、電阻器相連，組成閉環(huán)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述電阻器用來(lái)限定LED光源工作的最高結(jié)電壓；所述LED光源還外接有數(shù)字電壓表，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED工作時(shí)的電壓。圖I示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I中所示，所述LED光源結(jié)溫控制裝置包括散熱器2、電阻器3、驅(qū)動(dòng)電源4以及數(shù)字電壓表5，所述散熱器2通過(guò)高導(dǎo)熱絕緣膠固定在所述LED光源I上；所述LED光源I通過(guò)電線束與所述驅(qū)動(dòng)電源4以及電阻器3相連，組成閉環(huán)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)電源4用來(lái)為L(zhǎng)ED光源I供電，所述電阻器3用來(lái)限定LED光源I工作的最高結(jié)電壓；所述LED光源I還外接有數(shù)字電壓表5，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED工作時(shí)的電壓。所謂閉環(huán)系統(tǒng)是指輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，也叫反饋控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對(duì)輸出量進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量的結(jié)果反饋到輸入端與輸入量進(jìn)行相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除偏差，整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)。[0020]LED光源工作時(shí)，由LED光源I、散熱器2、驅(qū)動(dòng)電源4以及電阻器3組成閉環(huán)系統(tǒng)，產(chǎn)生不同的結(jié)溫以及與之對(duì)應(yīng)的結(jié)電壓，所述數(shù)字電壓表5檢測(cè)LED光源I工作時(shí)的電壓。依據(jù)LED光源在大電流(正常工作電流)下的結(jié)溫與結(jié)電壓的關(guān)系，就可以計(jì)算得到實(shí)際工作時(shí)的結(jié)溫。通過(guò)電阻器3設(shè)置LED光源工作的最高結(jié)電壓(或結(jié)溫)，輸入驅(qū)動(dòng)電源4的控制端口，以便驅(qū)動(dòng)電源4輸出受控的恒流電流，使得LED的工作電壓處于最高結(jié)電壓范圍內(nèi)。在正常情況下，LED光源工作電流和散熱器要保證光學(xué)指標(biāo)以及不超過(guò)設(shè)置的最高結(jié)電壓對(duì)應(yīng)的最高結(jié)溫，異常情況時(shí)，依據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的結(jié)電壓信號(hào)控制LED光源的驅(qū)動(dòng)電流，起到控制與保護(hù)的作用。所述汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置中，電線束包括電源線和檢測(cè)線，將電源供電與測(cè)量分開(kāi)，保證測(cè)量精度，根據(jù)監(jiān)測(cè)的LED光源正向電壓，結(jié)合電源驅(qū)動(dòng)電路可以準(zhǔn)確設(shè)定溫度保護(hù)功能，如當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間接近要求的結(jié)溫時(shí)，降低工作電流等。本實(shí)用新型中采用的散熱器是熱管均熱板散熱器。所述散熱器包括散熱基板、散熱片以及熱管，所述熱管在所述散熱基板第一面上，所述散熱片在所述散熱基板第二面上。圖2和圖3分別示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置中熱管均熱板散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖以及分解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2和圖3中所示，所示熱管均熱板散熱器包括散熱基板21、熱管22以及散熱片23，所述熱管22在所述散熱基板21第一面上，所述散熱片23在所述散熱基板21第二面上。如圖2中所示，所述熱管22與散熱基板21壓合面平齊，無(wú)斷差。所述散熱基板21與所述散熱片23是一體成型的。所述散熱基板21優(yōu)選為經(jīng)過(guò)本色氧化處理。所謂本色氧化處理是指采用陽(yáng)極氧化工藝，在被處理的金屬材料表面形成一層絕緣氧化層，該絕緣氧化層的顏色與原材料顏色一致。所述熱管22優(yōu)選是將銅管抽真空然后加純凈水密封制成的。LED汽車(chē)前照燈中的LED光源的工作環(huán)境是震動(dòng)和高溫，很多的散熱結(jié)構(gòu)和方式均不能滿足要求，也是LED汽車(chē)前照燈目前的難點(diǎn)之一。本實(shí)用新型的散熱器采用熱管均熱板的方式快速將LED光源產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，再經(jīng)過(guò)具有抗震性能的散熱片散熱。熱管均熱板散熱器在傳熱基板上有多根熱管，傳熱基板與散熱片同為一整體，這種結(jié)構(gòu)與普通的熱管散熱器結(jié)構(gòu)明顯不同，普通熱管散熱器的傳熱基板與散熱片之間是用熱管連接，因此在結(jié)構(gòu)牢固性及傳熱方面存在性能上的差異。熱管均熱板散熱器具有導(dǎo)熱快，散熱結(jié)構(gòu)牢固等特點(diǎn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該散熱結(jié)構(gòu)完全滿足汽車(chē)LED光源的散熱要求。本實(shí)用新型還提供了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)，包括LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置和如前所述的LED光源結(jié)溫控制裝置，所述LED光源結(jié)溫控制裝置接收所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果。圖4示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4中所示，本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)包括LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置6和如前所述的LED光源結(jié)溫控制裝置7，通過(guò)所述的LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置6測(cè)量LED光源I在不同溫度下的電壓，確定LED光源I在大電流(正常工作電流)下的結(jié)溫與結(jié)電壓的關(guān)系。所述LED光源結(jié)溫控制裝置7接收所述LED光源檢測(cè)裝置6測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果。當(dāng)LED光源I工作時(shí)，所述LED光源結(jié)溫控制裝置7根據(jù)所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置6測(cè)量得到的LED光源I工作溫度與電壓的關(guān)系，確定LED光源I實(shí)際工作時(shí)的結(jié)溫。通過(guò)設(shè)定LED光源I工作的最高結(jié)電壓(或結(jié)溫)，輸入驅(qū)動(dòng)電源4的控制端口，以便驅(qū)動(dòng)電源4輸出受控的恒流電流，使得LED的工作電壓處于最高結(jié)電壓范圍內(nèi)。本實(shí)用新型光源結(jié)溫管理系統(tǒng)將LED光源，LED光源結(jié)溫測(cè)量以及LED光源結(jié)溫控制形成系統(tǒng)管理，具有LED大電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制的功能。該LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)應(yīng)用在客車(chē)前照燈及轎車(chē)前照燈上，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能80%，功率只有25W，壽命2萬(wàn)小時(shí)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置包括高溫烘箱、恒流電源以及數(shù)字電壓表，將所述LED光源與所述散熱器固定在一起后置于所述高溫烘箱內(nèi)，使LED光源處于恒溫環(huán)境中；所述恒流電源以及所述數(shù)字電壓表通過(guò)電線束與所示LED光源連接，所述恒流電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED光源通電后的電壓。圖5示出了本實(shí)用新型的汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)中LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5中所示，所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置包括高溫烘箱9、恒流電源8以及數(shù)字電壓表5，所述LED光源I和所述散熱器2固定在一起后置于所述高溫烘箱9內(nèi)，使LED光源I處于恒溫環(huán)境；所述恒流電源8以及所述數(shù)字電壓表5通過(guò)電線束與所述LED光源I連接，所述恒流電源8用來(lái)為L(zhǎng)ED光源I供電，所述數(shù)字電壓表5用來(lái)檢測(cè)LED光源I通電后的電壓。將固定在一起的LED光源I和所述散熱器2放置于高溫烘箱9中，溫度設(shè)定為25 °C，溫度恒定60分鐘，恒流電源8及數(shù)字電壓表5連接上LED光源I，將數(shù)字電壓表5置于捕捉按鈕，同時(shí)打開(kāi)恒流電源8開(kāi)關(guān)及數(shù)字電壓表5捕捉按鈕，記錄電壓值，然后關(guān)閉；再將溫度分別設(shè)定為25°C，40 V ,60°C, 80 V，100°C，110°C以及120°C，按相同的方法測(cè)試相應(yīng)溫度下的電壓值，并擬合LED光源在大電流(正常工作電流)下的結(jié)溫與結(jié)電壓的關(guān)系曲線，即大電流k線。LED結(jié)溫測(cè)量方法有多種，如紅外熱像儀法，電學(xué)參數(shù)法、光譜法、光熱阻掃描法及光功率型法等。但要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)及控制，只有采用電學(xué)參數(shù)法比較適合，標(biāo)準(zhǔn)的電學(xué)參數(shù)法，為了獲得較高的精度，通常采用正常工作電流的1%來(lái)進(jìn)行測(cè)試，也就是小電流K值的方法，而本實(shí)用新型要對(duì)正常工作的LED光源的結(jié)溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)LED光源結(jié)溫進(jìn)行控制和保護(hù)，因此采用了 LED光源正常工作的電流來(lái)進(jìn)行結(jié)溫測(cè)試。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該種裝置測(cè)試精度可達(dá)3°C，可以滿足LED結(jié)溫管理的總要求。應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)電源、電阻器、數(shù)字電壓表以及散熱器，所述散熱器固定在所述LED光源上，所述LED光源通過(guò)電線束與所述驅(qū)動(dòng)電源、電阻器相連，組成閉環(huán)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述電阻器用來(lái)限定LED光源工作的最高結(jié)電壓；所述LED光源還外接有數(shù)字電壓表，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED工作時(shí)的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述散熱器是熱管均熱板散熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述散熱器包括散熱基板、熱管以及散熱片，所述熱管在所述散熱基板第一面上，所述散熱片在所述散熱基板第二面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述熱管是銅管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述熱管中密封有純凈水。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述熱管與散熱基板壓合面平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述散熱基板與所述散熱片是一體成型的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述散熱基板是經(jīng)過(guò)本色氧化處理的。
9.一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)，其特征在于包括LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置和權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述LED光源結(jié)溫控制裝置，所述LED光源結(jié)溫控制裝置接收所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述LED光源結(jié)溫檢測(cè)裝置包括高溫烘箱、恒流電源以及數(shù)字電壓表，將所述LED光源與所述散熱器固定在一起后置于所述高溫烘箱內(nèi)，使LED光源處于恒溫環(huán)境中；所述恒流電源以及所述數(shù)字電壓表通過(guò)電線束與所示LED光源連接，所述恒流電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED光源通電后的電壓。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫控制裝置及管理系統(tǒng)，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)電源、電阻器、數(shù)字電壓表以及散熱器，所述散熱器固定在所述LED光源上，所述LED光源通過(guò)電線束與所述驅(qū)動(dòng)電源、電阻器相連，組成閉環(huán)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)電源用來(lái)為L(zhǎng)ED光源供電，所述電阻器用來(lái)限定LED光源工作的最高結(jié)電壓；所述LED光源還外接有數(shù)字電壓表，所述數(shù)字電壓表用來(lái)檢測(cè)LED工作時(shí)的電壓。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種汽車(chē)前照燈LED光源結(jié)溫管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型的LED光源結(jié)溫控制與保護(hù)裝置可以控制LED的驅(qū)動(dòng)電流，對(duì)LED光源起到保護(hù)與控制的作用。
文檔編號(hào)F21V29/00GK202818698SQ20122041642
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者黃開(kāi)軍, 謝遠(yuǎn)波, 周光華 申請(qǐng)人:重慶雷本光電科技有限公司