CN102606936A - 线性荧光灯的发光二极管模块更换 - Google Patents

线性荧光灯的发光二极管模块更换 Download PDF

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Abstract

本发明涉及线性荧光灯的发光二极管模块更换。用于现有线性荧光灯具的照明组件包括支承、支承的相应侧面上配置成沿相反的基本方向引导光线的至少两个相对发光二极管(LED)、配置成覆盖支承和该至少两个相对LED的壳体，以及包括连接到现有线性荧光灯具的电连接的电连接器的端帽。

Description

线性荧光灯的发光二极管模块更换
技术领域
示范实施例涉及光照领域、照明领域和相关领域。它与采用基于发光二极管(LED)的光源来更换荧光灯系统相结合具有具体应用，并且具体参照这一点进行描述。但是要理解，示范实施例还满足其它相似应用。
背景技术
灯箱指示牌使用常规荧光灯和高电压荧光照明器材作为照明系统。常规荧光灯照亮灯箱指示牌的前和后面板。随着LED变得流行和普及，希望采用LED照明单元来更换灯箱指示牌中的常规荧光灯。
采用LED照明单元来更换荧光灯存在若干难题。例如，用于常规高电压荧光照明器材的典型更换LED照明单元利用大量发光二极管(LED)来产生预期光线。LED按照类似成串的配置设置在仅沿一个方向发光的单面半透明管中。为了更换LED发光单元正确照亮灯箱指示牌，要求面向相反方向的多串LED，以便照亮正和后面板，从而引起LED的高成本。另外，采用更换LED照明单元来更换常规荧光灯要求现有镇流器和灯架经过修改或更换，以便更换LED照明单元正确操作或者去除镇流器并且使用内置于LED灯的电子驱动器在干线电压上运行更换灯，因而进一步增加成本。
发明内容
下面概述本公开的各种细节，以便提供基本了解。概述不是本公开的广泛概括，也不是意在认定本公开的某些元件和限定其范围。而是，概述的主要目的是在下文呈现的更详细描述之前以简化形式来呈现本公开的某些概念。
按照本公开的一个方面，提供一种用于现有线性荧光灯具的照明组件。照明组件包括支承、支承的相应侧面上配置成沿相反的基本方向引导光线的至少两个相对发光二极管(LED)，以及配置成覆盖支承和该至少两个相对LED的壳体。还提供包括电连接器以连接到现有线性荧光灯具的电连接的端帽。
按照本公开的另一方面，提供一种照明组件。该照明组件包括多个支承以及多个支承的每个的外侧上的至少一个发光二极管(LED)。LED的至少两个沿相反的基本方向发光。还提供一种配置成覆盖多个支承和LED的壳体。还提供包括电连接器以连接到现有线性荧光灯具的电连接的端帽。
按照本公开的另一方面，提供一种用于照亮指示牌的照明组件。该组件包括：第一支承，具有用于沿第一基本方向发光的至少一个第一LED；第二支承，包括用于沿与第一基本方向基本相反的第二基本方向发光的至少一个第二LED。壳体配置成覆盖第一和第二支承以及该至少一个第一和第二LED。提供一种结构加固装置，用于便于第一和第二支承相对壳体的正确取向。结构加固装置限定第一与第二支承之间的开口。
附图说明
图1是按照本示范实施例的LED模块的透视图；
图2是图1所示LED模块的侧视图；
图3是图1和图2所示LED模块的端视图；
图4是按照本示范实施例的LED模块的一个备选实施例的透视图；
图5是图4所示LED模块的侧视图；
图6是图4和图5所示LED模块的端视图；
图7是按照本示范实施例的LED模块的另一个备选实施例的透视图；
图8是图7所示LED模块的侧视图；
图9是图7和图8所示LED模块的端视图；
图10是按照本示范实施例的LED模块的另一个备选实施例的透视图；
图11是图10所示LED模块的侧视图；
图12是图10和图11所示LED模块的端视图；
图13是按照本示范实施例的LED模块的另一个备选实施例的透视图；
图14是图13所示LED模块的侧视图；
图15是图13和图14所示LED模块的端视图；
图16A-16E是按照本示范实施例的LED模块的端视图；
图17是按照本示范实施例的LED模块的另一个备选实施例的透视图；
图18是图17所示LED模块的端视图。
具体实施方式
参照图1，示出LED模块10，LED模块10直接装入诸如办公灯光器具、高棚照明器材、标志灯具、冰箱灯具等的应用中的现有线性荧光灯具。当装入现有线性荧光灯具时，LED模块10照亮现有线性荧光灯具的相对侧。LED模块10还通过现有线性荧光灯具的双引脚、内凹式双引脚、R17D插座(内凹式双路双引脚)或者单引脚连接直接连接到电力干线或者现有线性荧光灯具的镇流器。
LED模块10包括支承12(图3所示)、支承上的电路以及支承的相应侧面上并且电连接到支承12(图3所示)的电路的至少两个相对LED 14和16。LED模块10还包括便于支承12相对壳体20的正确取向的结构加固装置18。壳体20配置在支承12上，用于覆盖LED 14和16以及电路。端帽22在LED模块1的各端与支承12电连接，并且配置用于与壳体20连接。还考虑端帽22只在LED模块10的一端与支承12电连接。
参照图3，支承12是双面印刷电路板(PCB)。还考虑支承12是两个相互背对背的单面PCB。还考虑支承12是一个单面PCB。所示支承12是具有相互平行的第一表面和第二表面的双面PCB。PCB能够包括在第一和第二表面上形成的电(例如铜)迹线，以便充当耗散由LED 14和16所生成的热量的散热器。PCB还能够是金属芯印刷电路板(MCPCB)，以便帮助耗散LED 14和16所生成的热量。结构加固装置18能够是刚性泡沫基体，它也帮助耗散从支承12以及LED 14和16所生成的热量。适当泡沫材料是聚氨酯泡沫体。还考虑结构加固装置18可以是铝挤压型材(aluminum extrusion)，它也帮助耗散从支承12以及LED 14和16所生成的热量。
LED 14安装在支承12的第一表面，并且沿第一基本方向发光。LED 16安装在支承12的第二表面，并且沿与第一基本方向基本相反的第二基本方向发光。例如，当LED模块10装入现有线性荧光灯具时，LED 14和16照亮线性荧光灯具的相对侧面。如图1和图2所示，三个LED安装在支承12的第一和第二表面的每个上。考虑支承12能够包括许多小LED(例如0.1至0.5瓦特LED)或者少数较大LED(例如1瓦特LED)。如图1和图2所示，LED 14与16之间的距离是均匀的，但是考虑LED 14与16之间的距离也能够是非均匀的。
图1-3所示的壳体20是保护支承12上的电路以及LED 14和16的包胶模壳体(over-molded housing)20。包胶模壳体20能够由导热塑料(例如尼龙、ABS塑料、聚苯乙烯或者任何其它适当塑料)来制成，这帮助耗散LED 14和16所生成的热量。包胶模壳体20还能够是结构泡沫(例如聚氨酯泡沫等)包胶模。优选地，壳体材料是不透明的，使得从LED 14和16所发出的光线不能通过壳体主体看到。包胶模壳体20比常规注模树脂要轻大约70％。
壳体20的截面示为一般管状，但是壳体能够采取另外配置，包括正方形、矩形、不规则形状等等。壳体20还包括多个透镜26。各透镜26对准对应LED，使得来自LED 14和16的每个的光线从壳体20发出。为了促进光线从壳体18逸出，壳体20包括沿壳体20的长度所形成的平坦压痕或凹陷24。为了进一步促进光线从壳体20逸出，压痕或凹陷24包括图3所示的在透镜的每个附近所形成的锥形斜面27，以便进一步增加来自LED 14和16的光路。透镜26包括允许来自LED 14和16的直射光从壳体发出的透明段。此外，透镜26的透明段能够发散从相应LED 14和16所发出的光线。还考虑透镜26由允许从支承12以及LED 14和16所生成的热量通过透镜逸出的材料来制成。
端帽22包括电连接器28，电连接器28将LED模块10的支承12电连接到现有线性荧光灯具的电连接。如图1所示，电连接器28是双引脚连接器，但是考虑电连接器28可能是双引脚连接器、内凹式双引脚连接器、R17D连接器(内凹式双路双引脚连接器)、单引脚连接器、从灯延伸并且仅使用支承结构的底座一段裸电线等等。还考虑电连接器直接从现有线性荧光灯具连接到电力干线。电连接器28附连到壳体，并且电连接到LED 14和16。为了使LED模块10通过现有线性荧光灯具的连接进行操作，LED模块10包括电力调节和调整电子器件和电路、变压器、电源等，以便将荧光线性灯具和电力干线中使用的标准电压转换成适当LED电压以对LED 14和16供电。例如，电力调整电路能够调整电流，以便允许LED模块10动态适应诸如附加LED之类的增加负载。电力调节电路可将交流电压转换成直流电压。例如，电力调节电路可将120或240伏交流电压转换成直流电压。作为补充或替代，电力调节电路可校正输入电力的极性，以使得连接到LED模块10的电源线能够被连接，而无需担心哪根电线连接到电力调节电路的哪一个元件。如图2所示，壳体20还包括壳体中的电子器件封装或开口29，用于定位或存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块10所需的各种电子器件和电路。
图4-6示出LED模块30的一个备选实施例。图4-6所示的部件与图1-3所示的部件的相似之处在于，LED模块30包括支承32、支承32上的电路、支承的相应侧面上并且电连接到支承32的电路的至少两个相对LED 34和36以及支承之上用于覆盖LED 34、36和电路的壳体40。LED模块30还包括便于支承32相对壳体40的正确取向的结构加固装置38。壳体40包括在对应LED附近对准的锥形斜面47，以便促进来自LED 34和36的每个的光线从壳体40逸出。锥形斜面47在沿壳体18的长度所形成的平坦凹痕或凹陷44中形成。。
LED模块10还包括端帽42，端帽42在LED模块10的各端与支承32电连接，并且配置用于与壳体40连接。端帽42包括电连接器48，电连接器48将LED模块10的支承32电连接到现有线性荧光灯具的电连接。壳体40还包括壳体中的电子器件封装或开口49，用于定位或存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块10所需的各种电子器件。
参照图7-9，示出LED模块50的另一个备选实施例。图7-9中示出的部件与图1-3中示出的部件相似。LED模块50包括两个支承52和54、支承52和54上的电路、支承52和54的外侧上并且电连接到支承52和54的电路的至少一个LED 56和58以及支承之上的覆盖LED 56、58和电路的壳体60。支承52和54定位在壳体的相应侧，使得开口57在壳体中形成。壳体中的开口57能够存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块50所需的各种电子器件。例如，开口57存放电力调节和调整电子器件和电路、变压器、电源等，以便将荧光线性灯具和电力干线中使用的标准电压转换成适当LED电压以对LED56和58供电。LED模块50还可包括便于支承52和54相对壳体60的正确取向的结构加固装置。
LED 56安装在支承52的外表面，并且沿第一基本方向发光。LED58安装在支承54的外表面，并且沿与第一基本方向相反的第二基本方向发光。壳体60还包括多个透镜66。各透镜66对准对应LED，使得来自LED 56和58的每个的光线从壳体60发出。为了促进光线从壳体18逸出，壳体18包括在LED 56和58的每个的附近所形成的斜面或凹陷64。透镜66包括允许来自LED 56和58的直射光从壳体发出的透明段。
LED模块50还包括端帽62，端帽62在LED模块50的各端与支承52和54电连接，并且配置用于与壳体60连接。端帽62包括电连接器68，电连接器68将LED模块50的支承52和54电连接到现有线性荧光灯具的电连接。电连接器58包括双引脚连接器、内凹式双引脚连接器、R17D连接器(内凹式双路双引脚连接器)、单引脚连接器等。还考虑电连接器直接从现有线性荧光灯具连接到电力干线。
图10-12示出LED模块的一个备选实施例。图10-12所示的部件与图1-3所示的部件的相似之处在于，LED模块70包括两个支承72和74、支承72和74上的电路、支承的外侧面上并且电连接到支承72和74的电路的至少一个LED 76和78，以及支承之上用于覆盖LED76、78和电路的壳体80。支承72和74定位在壳体80的相应侧面。LED模块70还包括便于支承72和74相对壳体80的正确取向的结构加固装置79。结构加固装置82是铝挤压型材。结构加固装置82包括热传递通道84，热传递通道84沿LED模块70的长度延伸，以便耗散从支承和LED 76、78所生成的热量。结构加固装置包括在挤压型材中的冷却肋条(cooling rib)，以便限定热传递通道84。
LED 76安装在支承72的外表面，并且沿第一基本方向发光。LED78安装在支承74的外表面，并且沿与第一基本方向相反的第二基本方向发光。壳体80是保护支承72和74上的电路以及LED 76和78的透明包胶模壳体或透镜86。透镜86沿壳体的长度对准，并且使来自LED 72和74的光线能够从壳体80发出。透镜86保持壳体的圆柱形式，但是还考虑透镜能够帮助保持另外的壳体配置。
LED模块70还包括端帽88，端帽88在LED模块70的各端与支承72和74电连接，并且配置用于与壳体80连接。端帽88包括电连接器90，电连接器90将LED模块70的支承72和74电连接到现有线性荧光灯具的电连接。壳体80还包括壳体中的电子器件封装或开口92，用于定位或存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块70所需的各种电子器件。端帽88包括配套凸起部，使得LED模块70采用结构加固装置82的肋条来密封。
图13-15示出LED模块的一个备选实施例。图13-15所示的部件与图1-3所示的部件的相似之处在于，LED模块100包括两个支承102和104、支承102和104上的电路、支承102和104的外侧面上并且电连接到支承102和104的电路的至少一个LED 106和108以及支承之上用于覆盖LED 106、108和电路的壳体110。支承102和104定位在壳体的相应侧，使得开口112在壳体中形成。壳体中的开口112能够存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块100所需的各种电子器件。例如，开口存放电力调节和调整电子器件和电路、变压器、电源等，以便将荧光线性灯具和电力干线中使用的标准电压转换成适当LED电压以对LED 106和108供电。LED模块100还包括便于支承102和104相对壳体110的正确取向的结构加固装置114。结构加固装置114是铝挤压型材。铝挤压型材包括冷却肋条，以便耗散从支承102、104和LED 106、108所生成的热量。
LED 106安装在支承102的外表面，并且沿第一基本方向发光。LED 108安装在支承104的外表面，并且沿与第一基本方向相反的第二基本方向发光。壳体110是保护支承102和104上的电路以及LED106和108的透明包胶模壳体或透镜118。透镜118沿壳体的长度对准，并且使来自LED 106和108的光线能够从壳体110发出。透镜118保持壳体的圆柱形式，但是还考虑透镜能够帮助保持另外壳体配置。
LED模块100还包括端帽120，端帽120在LED模块100的各端与支承102和104电连接，并且配置用于与壳体110连接。端帽120包括电连接器122，电连接器122将LED模块100的支承102和104电连接到现有线性荧光灯具的电连接。
图16a-16e示出LED模块的结构加固装置的各种配置。图16a示出用于两个支承LED模块的结构加固装置配置。该配置包括壳体中心的冷却肋条。LED模块的电子部件存放在包胶模电子封装中。图16b示出包括壳体的中心周围的冷却肋条的用于双支承LED模块的结构加固装置配置。LED模块的电子部件存放在包胶模电子器件封装中。图16c示出包括位于双支承LED模块中的两个中心冷却通道的结构加固装置配置。电子封装存放LED模块的电子部件。图16d示出没有包括冷却肋条的结构加固装置配置，这使电子部件能够存放在LED模块的壳体中。图16e示出包括直接在支承处的密排冷却肋条的结构加固装置配置，这使电子部件能够存放在LED模块的壳体中。
图17和图18示出LED模块200的一个备选实施例。图17和图18中示出的部件与图1-3中示出的部件相似。示出LED模块200，LED模块200替换现有线性荧光灯具中的两个常规荧光灯。LED模块200包括四个支承202、204、206和208、支承上的电路以及支承的相应侧面上并且电连接到支承202、204、206和208的电路的至少一个LED 210、212、214和216。LED模块200还包括便于支承202、204、206和208相对壳体220的正确取向的结构加固装置218。壳体220配置在支承202、204、206和208之上，用于覆盖LED 210、212、214和216以及电路。结构加固装置218是铝挤压型材，它包括冷却肋条，以便耗散从支承和LED 210、212、214、216所生成的热量。还考虑结构加固装置218限定热传递通道。
LED 210和214安装在相应支承202和206的外表面，并且沿第一基本方向发光。LED 212和216安装在相应支承204和208的外表面，并且沿与第一基本方向相反的第二基本方向发光。壳体220是保护支承202、204、206、208上的电路和LED 210、212、214、216的透明包胶模壳体或透镜224。透镜224沿壳体的长度对准，并且使来自LED 210、212、214和216的光线能够从壳体220发出。透镜224保持壳体的管状形式，但是还考虑透镜能够帮助保持另外壳体配置。
LED模块200还包括端帽222，端帽222在LED模块200的各端与支承202、204、206和208电连接，并且配置用于与壳体220连接。端帽222包括电连接器226，电连接器226将LED模块200的支承202、204、206和208电连接到现有线性荧光灯具的电连接。壳体200还包括壳体中的电子器件封装或开口228，用于定位或存放在现有线性荧光灯具中操作LED模块200所需的各种电子器件。
参照优选实施例描述了示范实施例。显而易见，通过阅读和理解前面的详细描述，修改和变更将是本领域的技术人员会想到的。预期示范实施例被理解为包括所有这类修改和变更，只要它们落入所附权利要求书或其等效物的范围之内即可。

Claims (20)

1.一种用于线性灯具的照明组件，包括：
支承；
在所述支承的相对侧上的至少两个发光二极管(LED)，配置用于沿相反的基本方向引导光线；
壳体，配置成覆盖所述支承；以及
电连接器，连接到所述线性灯具的电连接器。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述电连接器包括双引脚连接器、内凹式双引脚连接器、R17D连接器和单引脚连接器中的至少一个。
3.如权利要求1所述的组件，其中，所述壳体包括多个透镜，各透镜对准对应LED。
4.如权利要求3所述的组件，其中，所述壳体是不透明的。
5.如权利要求3所述的组件，其中，所述壳体包括沿所述壳体的长度所形成的凹陷，所述凹陷包括在所述透镜的每个的附近所形成的多个斜面，以便增加来自所述LED的光路。
6.如权利要求3所述的组件，其中，所述壳体包括在所述透镜的每个的附近所形成的多个斜面，以便增加来自所述LED的光路。
7.如权利要求1所述的组件，还包括：
结构加固装置，配置成便于所述支承相对所述壳体的正确取向，所述结构加固装置包括热传递通道和多个冷却肋条的至少一个。
8.如权利要求1所述的组件，其中，所述壳体包括电子模块，所述电子模块配置成存放电子器件和电路，以便将AC电流转换成DC电流。
9.一种照明组件，包括：
多个支承；
所述多个支承的每个的外侧面上的至少一个发光二极管LED，所述LED的至少两个沿相反的基本方向发光；
壳体，配置成覆盖所述多个支承和所述LED；以及
电连接器，连接到电灯具。
10.如权利要求9所述的组件，其中，所述壳体是不透明的，包括多个透镜，各透镜对准对应LED。
11.如权利要求9所述的组件，还包括：
结构加固装置，配置成便于所述多个支承相对所述壳体的正确取向，所述结构加固装置限定面向相反的基本方向的所述支承中的至少两个之间的开口。
12.如权利要求10所述的组件，其中，所述结构加固装置限定热传递通道和多个冷却肋条的至少一个。
13.如权利要求10所述的组件，其中，所述开口配置成存放将线性荧光灯具中使用的标准电压转换为适当LED电压的电子器件和电路。
14.如权利要求9所述的组件，其中，所述电连接器包括双引脚连接器、内凹式双引脚连接器、R17D连接器和单引脚连接器中的至少一个。
15.一种用于照亮指示牌的照明组件，所述组件包括：
第一支承表面，包括用于沿第一基本方向发光的至少一个第一LED；
第二支承表面，包括用于沿与所述第一基本方向相反的第二基本方向发光的至少一个第二LED；
壳体，配置成覆盖所述第一和第二支承表面以及所述至少一个第一和第二LED；以及
结构加固装置，用于便于所述第一和第二支承表面相对所述壳体的正确取向，所述结构加固装置接触所述第一和第二支承表面。
16.如权利要求14所述的照明组件，还包括：
端帽，包括双引脚连接器、内凹式双引脚连接器、R17D连接器和单引脚连接器中的至少一个。
17.如权利要求15所述的照明组件，其中，所述壳体是不透明的且包括多个透镜，各透镜对准对应LED。
18.如权利要求17所述的照明组件，其中，所述壳体包括沿所述壳体的长度所形成的凹陷，所述凹陷包括在所述透镜的每个的附近所形成的多个斜面，以便增加来自所述LED的光路。
19.如权利要求17所述的组件，其中，所述壳体包括所述透镜的每个的附近所形成的多个斜面，以便增加来自所述LED的光路。
20.如权利要求15所述的照明组件，其中，所述结构加固装置限定热传递通道和多个冷却肋条的至少一个。
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