CN104136834A - 具有增强无线通讯的led灯 - Google Patents

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Abstract

一种LED照明设备包括一个发光组件和一个无线网络接口，该组件包括至少一个LED，该无线网络接口将该LED照明设备连接到一个网络。该无线网络接口包括一个RF收发器。一个天线与该RF收发器电联通。一个导热壳体接纳所述发光组件，该导热壳体与该至少一个LED热联通。在一个方面中，该导热壳体由一种导热且不导电的材料来形成。在另一个方面中，该导热壳体包括附接到一个第二部分上的一个第一部分，其中该第一部分由一种导热的第一材料形成并且限定接纳该无线网络接口的一个内腔。该第二部分由一种不导电的第二材料来形成并且限定一个孔口，从而允许该至少一个LED的光输出穿过该开口。

Description

具有增强无线通讯的LED灯
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年1月6日提交的美国临时申请号61/583,917的优先权。上述临时申请以其全部内容通过引用被结合在此。
背景
当今无线通信在日常生活中正在变得越来越普遍。无线通信开始确立的区域通常是灯具、例如LED灯具。LED灯具已经优于传统的白炽灯或紧凑型荧光灯灯具，因为它们不含水银、根据设计持续25,000至50,000小时、是更加有效的，相比于10流明/瓦的白炽灯和50流明/瓦的紧凑型荧光灯，其功效接近100流明/瓦。LED灯具是有利的，还因为LED设备提供更大的照明灵活性、是瞬间打开或关闭的、并且可以在其中具有更多的控制，例如与智能技术相关的那些。这些智能技术可以通过将无线通信引入这些灯和发光体中而得以增强。通过将无线技术引入到灯中，这些灯就可以直接联通网关和通信中心，这些通信中心具有监控例如实时耗电量的事项的能力、在一盏灯点亮时控制、基于日光水平和白天时间来调节体光输出、并且允许消费者远程控制这些灯，例如通过他们的手持设备(如智能电话)、PDA式便携计算设备(如包括iPhone/ipad、Android装置等的平板)、家用和商用个人计算机以及其他具有网络或因特网功能的设备。这些LED照明设备进而还可以通过将这类通信控制所必须的电子器件引入该设备本身来用作无线网络热点。
无线通信要求一个具有IP(互联网协议Internet Protocol)功能的设备来通信。多家公司正在开发可以与具有IP功能的设备通信并且控制/监视这些设备的网关和软件。Google Home是正在开发的在无线设备上运行的可以与具有IP功能的LED灯通信的软件的一个实例，因此人们可以控制这些灯并且与其通信。为了使具有IP功能的设备与网络或网关无线地通信，必须在其中安装一个射频网络接口以及一个天线以便使这些IP通信装置与该网络和这些计算机通信，从而使用射频(RF)信号来控制该设备。这些天线通常被要求用于到达多个设备的无线电通信以及这些设备之间的无线通信，并且根据所用的构架有若干个协议可供使用，例如Wi-Fi(IEEE802无线标准)、TCP/IP、紫蜂(ZigBee)、或者与一个路由器或网关设备通信的其它无线协议，该路由器或网关设备的进而与互联网通信。结合根据本披露的一个无线LED照明设备的一个示例性联网系统出现图7中。
高功率LED灯具通常要求散热器来用于热管理，可以由还用作LED外壳的一部分的铝的或金属的散热器来提供该热管理。这些金属散热器可能干扰并且导致与驱动电子器件和天线以及用于使IP与无线协议通信装置通信的无线电干扰。天线必须被放置在距离该金属散热器/外壳最小距离处，从而它们不会干扰这些无线信号。这种干扰可能导致不完整的信息传输，该不完整信息传输将产生错误的控制/监控响应以及减小的无线通信范围，这可能降低无线性能的有效性并且导致不完整的定向覆盖(不同于360度左右)以及缩短天线可以“听到”或“发送”信号的距离。
其他问题是天线是否符合美国国家标准学会(ANSI)或其他标准设定的灯体尺寸的限制以及用于设计产品的总体行业成形指导。挑战在于将天线放置成与该金属壳体相距足够的距离以不干扰来自该灯的光照。许多当前的应用将该天线附接到或使其靠近镜片/透镜，这可能导致来自该天线的一个阴影以阻碍LED灯的光照，从而导致不希望的光覆盖范围。额外地，这使得该LED设备的组装和制造变得困难和有问题。
图1A、图1B和图4对应地描绘了两个替代性LED设备111和211，其中已经以一种与EMI干扰材料相一致的方式组装好了该无线天线。实现的方式为，天线107和207以距离LED壳体101和201大约10mm的间隔110和210正好伸入该镜片、金属芯电路板104和204、以及这些LED设备中的其它金属或EMI干扰材料的中间，而在一些情况下，取决于设计，该距离可以是小到3-5mm或更大。尤其是在较小的灯的情况下，例如GU10、A19式、烛台以及图4中出现的MR-16实施例211，可以发现无线天线107和207部分地阻挡了在图1A、图1B和图4中都示出的镜片区域106和206以及单个或多个LED 105和205。该无线天线经由一条同轴缆线112和212联接到一个RF无线电103和203上。该RF无线电被电连接到LED驱动器102和202。在这些绘画中，MCPCB被放置到带有热接口108和208的散热器上。现有技术中的MCPCB不是包覆模制的并且通过多个螺钉109和209来紧固到壳体101和201上。给定本现有技术水平的LED设备的设计和制造结合这些无线设备的无线电传输所包含的问题，我们的本披露、我们将示出改进的解决这些问题的LED设备设计和制造工艺。
概述
一种LED照明设备包括一个发光组件和一个无线网络接口，该组件包括至少一个LED，该无线网络接口被联接到该发光组件并且将该LED照明设备连接到一个网络。该无线网络接口包括一个射频收发器。一个天线与该射频收发器电联通。一个导热壳体接纳所述发光组件，该导热壳体与该至少一个LED热联通。在一个方面中，该导热壳体由一种导热的且不导电的材料来形成。在另一个方面中，该导热壳体包括附接到一个第二部分上的一个第一部分，其中该第一部分由一种导热的第一材料形成并且限定接纳该无线网络接口的一个内腔。该第二部分由一种不导电的第二材料来形成并且限定一个孔口，从而允许在运行过程中该至少一个LED的光输出穿过该开口。
附图的简要说明
图1A、图1B和图4描绘了两个现有技术的LED设备，其中已经以一种与EMI干扰材料相一致的方式组装好该无线天线。
图2A至图2B示出了根据在此的第一实施例的一个LED设备。
图3示出了根据在此的第二实施例的一个LED设备。
图5A至图5B示出了根据在此的第三实施例的一个LED设备。
图6A至图6C展示了该LED设备的若干个示例性替代实施例。
图7示出了结合根据本披露的一个无线LED照明设备的一个示例性联网系统。
优选实施方式的详细说明
本披露描述了一种改进的无线LED照明设备设计和该无线LED照明设备的制作方法。
通过用一种不导电的、具有最小EMI屏蔽的并且非金属基的材料制成用于LED照明设备的热管理的散热器壳体，我们创建了一个设计，其中可以最优地放置天线，大大增强了灯和天线组件的制造和设计自由度，关于无线电通信的任何干扰问题被减少或消除，并且我们显著提高了天线效率、通信范围以交付一种不受限于因特网协议、天线或无线电通信干扰问题的最新技术水平的灯。
本披露通过使得在制造过程中能够将天线直接安装在LED设备壳体之上或之中而提供了构造简化的LED设备。本披露进一步提供了用于LED照明设备壳体和热量散热器的、具有适合于补充用于LED设备通信的无线天线的信号的最佳EMI特性的多种材料。这不仅由于将该天线定位成远离传统的具有EMI干扰特性的金属/导电材料而允许该LED设备的更大设计自由度，因为现在可以将该无线天线放置在该LED设备上的不阻碍该LED设备的光输出的多个位置中，而且还由于EMI和频率干扰的减小而提高了该无线天线的范围。
本披露提供了一种无线LED照明设备，其中该天线可以被放置成紧挨该LED设备壳体或散热器或座圈或者在其之上、被嵌入到该壳体或散热器或座圈之内、被印刷到该壳体或散热器或座圈上或蚀刻到其之中，或者以其他方式来定位，以便使天线保持在该LED设备的光学区域(在此该天线可能阻挡该LED的光发射或者以一种不符合ANSI LED设备灯泡形状因子标准的形式伸出)以外，而同时不受限于来自任何方向(大约360度)的信号阻碍使无线效率维持大于20％、优选大于35％、更优选大于50％。除此之外，由于在不干扰该设备的光学输出的情况下可以提供任何数目的天线，还想到的是具有包含两个或更多个天线的天线阵列的LED设备。在无线通信中使用的天线的范围从例如面板状(Panel)天线、八木(Yagi)天线或格状(Grid)天线的指向性天线(用于直接的和点对点的通信)到例如偶极(DIPole)天线或玻璃纤维(Fiberglass)的全向性天线(用于从一个中央节点或接入点到一个环绕该设备周边的散射面积的通信)。本发明中描述的实施例不意在限制所想到的天线类型，因为每种类型用于一种针对应用的目的。例如，在室内使用的LED灯具大多被居中地放置以便以一种更全向的方式来分散光、并且因此通常还具有一个全向性天线。
根据本披露的LED散热器壳体材料是由一种导热的并且不导电的材料制成的。如在此使用的，术语“不导电”是指体积电阻率大于大约103欧姆-厘米(ohm-cm)。在多个优选的实施例中，该不导电材料具有大于大约107欧姆-厘米(ohm-cm)的体积电阻率。在多个更进一步优选的实施例中，该不导电材料具有大于大约1010欧姆-厘米(ohm-cm)的体积电阻率。示例性材料包括不同种类的陶瓷、但在多个优选实施例中是可注塑模制的塑料、并且在多个尤为优选的实施例中是在其中具有赋予导热性和电绝缘性的填料的不导电的导热型可注塑模制的塑料。
在某些实例中，整个壳体/散热器都是由这种材料制成的。在另外的实例中，只有该壳体/散热器的前座圈部分是由这些材料制成的。该前座圈是围绕LED透镜的区域并且是该天线被容纳用于无线电所在的区域。通过使该座圈部分由一种不导电材料制成，该本体的其与部分和零件可以由导电材料或复合物、例如导热和导电的塑料或金属来制成。例如在于2011年四月28日公开的专利申请公开号2011/0095690中描述了多种示例性的导热塑料，该申请的全部内容通过引用被结合在此。
在某些实施例中，一个装饰性装饰件被添加到该LED设备，该装饰件被安装到该前座圈上，并且该座圈也可以作为一个装饰性件，由此该座圈被设计成有吸引力或者没有吸引力的。这样的话，可以提供多个装饰件(例如，多种不同的颜色、设计等等)，这些装饰件可以被可移除地附接到该LED设备上并且可以根据环境中的装饰和其他强调因素来改变。例如，人们可以基于房间颜色或房间已有的其他装饰品而将一个紫色座圈装饰件改变成一个蓝色装饰件。由于该装饰件由一种具有高体积电阻率(例如，优选是108ohm-cm或者更高)的材料形成并且将用于装饰性能力，所以该装饰件不干扰光输出功能或LED设备性能。
在一个实施例中，整个散热器是由一种导热塑料来模制，该导热材料具有大于103ohm-cm、优选是大于107ohm-cm的体积电阻率、并且更优选的大于1010ohm-cm的体积电阻率。
在本披露的一个优选实施例中，该无线天线与附有元件的LED印刷电路板(PCB)一起在该LED设备的散热器壳体的制造/模制过程中被插入模制到该散热器壳体中。在此，该散热器壳体可以与例如根据上述共同拥有的、其全部内容通过引用被结合在此的美国专利申请公开号2011/0095690的PCB包覆模制。所使用的材料应当具有至少1瓦特每米开尔文(W/mK)的最小导热率并且优选是具有至少4W/mK的导热率。该材料应当还具有大约103ohm-cm、优选是大于107ohm-cm的体积电阻率，并且更优选的是大于1010ohm-cm的体积电阻率。这将消除对于该天线的任何组装要求，同时还允许以不干扰该LED设备的光学部件或其它部件。与用常规EMI或干扰无线信号的散热器材料安装的传统天线相比，这还将给无线天线提供更长的范围。
在一个第二实施例中，该散热器的一个上部部分是由一种导热塑料模制的，该导热塑料具有小于大约105ohm-cm的体积电阻率并且具有至少1W/mK的最小导热率并且优选是具有至少4W/mK的导热率。该散热器上部部分是模制的并且附接了多个LED。优选地，如上述美国专利申请公开号2011/0095690所描述的，该散热器上部部分被包覆模制到该LED PCB上。该散热器仅仅被模制到这些LED的PCB上并且不包括该LED设备的下部前散热器/座圈部分。这个模制的上部壳体部分(优选地包含LED电路板)然后被插入到另一个模具中，并且用一种导热塑料以一种双射模制工艺/方式来模制该下部散热器壳体/座圈部分，该导热塑料具有大于103ohm-cm、优选是大于107ohm-cm的体积电阻率、并且更优选的大于1010ohm-cm的体积电阻率以及大约0.2W/mK或更大的导热率。
在更进一步优选的实施例中，该组装操作可以被调换，由此首先模制该下部散热器壳体并且其次模制该上部散热器壳体。
在又一个实施例中，这些上部和下部散热器壳体部件是装配在一起形成一个集成件的两个分开模制的部分。
在一个进一步的实施例中，用一种具有小于大约105ohm-cm的体积电阻率的并包含导电的非金属填料的材料来制成该LED设备的上部部分创造了驱动器和无线电被容纳在其中的一个上部LED设备壳体，该上部壳体屏蔽掉由该LED设备的驱动器或无线电中的电子器件导致的EMI/RFI。典型地，与屏蔽EMI/RFI频率以符合FCC电子排放标准相关联的电子驱动器存在显著的成本和设计限制。
在又一个实施例中，该LED设备还包括容纳在内部的将该LED设备转换成一个Wi-Fi中枢(hub)的电子器件，由此该中枢可以被用于提供到达这些具有无限功能的LED灯所位于的具有Wi-Fi功能的设备的连接。例如，该LED设备可以包括一个Wi-Fi中继器或扩展器，该中继器或扩展器检测一个现有的无线网络并扩展该网络的范围并且减少基于现有的无线路由器范围的连接问题或由建筑物的墙壁和地板造成的连接问题。这将允许具有Wi-Fi功能的计算机和设备具有更广泛的连接能力和数据传输来发送和接收数据传输。这将在另外其他可能超出Wi-Fi范围的地区提供连接。通过将本披露中制造的LED设备由一种优选是具有大于大约103ohm-cm、更优选是大于107ohm-cm的体积电阻率、并且理想是大于1010ohm-cm的体积电阻率的导热材料来制成，Wi-Fi通信可以被显著增强并且成为可能。
在此，图2B示出了根据一个示例性实施例的一个LED设备11，该设备包括由一种材料模制的一个散热器壳体1，该材料具有103ohm-cm或更高的体积电阻率以及大于1W/mK的导热率。如上述公开号2011/0095690所描述的，一个金属芯印刷电路板(MCPCB)4在该制造过程中被插入模制到壳体1中。2表示LED设备电源，3是与该电源紧密连接并且非常接近于该电源的无线电。一个镜片6被放置在壳体1中的开口中并且在该LED设备中的LED 5上以便如在该LED设备设计中所希望地或者针对特定照明应用地使光聚焦。无线天线7被放置成以零或接近零英寸的距离10抵靠(或者机器接近)壳体1的表面。这防止天线7由于其在镜片6内的位置而阻挡来自LED 5的光线。这还使得更易于组装，因为天线7可以被附接和以更多种的形状和构形来生产，并且例如可以针对特定的LED设备11或其所使用的制造工艺来优化。无线天线7由一个例如共轴或其他类型的天线连接件12连接到无线电3。在某些情况下，电源2可以被连接到使LED设备11与一个灯具固定器相连的一个连接器13上。可替代地，用于连接到一个灯固定器的连接器13可以是一个分开的模块。在所描绘出的实施例中，连接器13被示出为一个爱迪生(Edison)型连接器。可以认识到的是，可以采用使该LED设备装置与一个灯固定器相连的任何其他连接器。例如，图6A展示了具有一个双针(Bi-Pin)GU5.3低压连接器13a的一个第二实施例LED装置1a。图6B展示了具有一个爱迪生基座13b的一个第三实施例LED装置1b。图6C展示了具有用于110或更高电压的线电压连接的一个GU10的一个第四实施例LED照明装置1c。
图3示出了一个替代性实施例LED设备211a，其中一个上部散热器壳体部分201a被模制到一个附有元件的MCPCB 204a上(例如，通过如公开号2011/0095690中所描述的一种包覆模制工艺来生产)。LED 205a被安装在MCPCB 204a上并且产生透过镜片206a并且由其聚焦的光。在这个实施例中，无线天线207a被模制到一个下部第二散热器壳体部分220a中，该第二散热器壳体部分则被模制到部分201a上。可替代地，可以在一个分开的过程中来制成该下部部分或座圈部分220a，并且这些部段201a和220a可以被胶合在一起。可替代地，下部部分220a可以被模制到附有元件的MCPCB 204a上并且上部部分200a可以被模制到下部部分220a上。202a表示LED设备电源，203a是与该电源紧密连接并且非常接近于该电源的无线电。无线电203a由一个连接件212a连接到无线天线207a上。想到的是，可以获得其他变化或组件组合，并且在此仅仅是通过举例的方式示出了一些。本领域技术人员了解这些并且因此认识到并未示出所有的组合。
图5A至图5B示出了一个替代性实施例LED设备211b，其中用多个螺钉209b和一个热接口208b将一个金属上部散热器壳体部分201b附接到一个附有元件的MCPCB 204b上。LED 205b被安装在MCPCB 204b上并且产生透过镜片206b并且由其聚焦的光。在这个实施例中，无线天线207b被模制到一个下部座圈部分220b中，该下部座圈部分则通过卡扣配合219b来附接到部分201b上。可替代地，可以用一个分开的过程来制成该下部座圈部分220b，并且这些部段201b和220b可以被胶合在一起。可替代地，下部部分220b可以被模制到附有元件的MCPCB 204b上并且上部部分201b可以被附接到下部部分220b上。202b表示LED设备电源，203b是与该电源紧密连接并且非常接近于该电源的无线电。想到的是，可以获得其他变化或组件组合，并且在此仅仅是通过举例的方式示出了一些。
在此可用于注塑模制导热型电绝缘塑料LED散热器壳体或座圈的示例性的导热和电绝缘材料包括：
1)按重量计20％-80％的聚合物基体；以及
2)按重量计20％-80％的电绝缘型导热填料。
该聚合物组合物可以进一步由5％-50％的加强材料构成，该加强材料还可以用作导热填料以及阻燃剂、润滑剂或其它材料相容剂(例如硅酮或其他)。该聚合物基体可以是一种热塑性塑料、环氧树脂或热固化性树脂材料。例如，该聚合物基体可以选自于聚碳酸酯或液晶聚合物(LCP)或尼龙。
该导热的且电绝缘的填料可以是任何此类材料。例如，该材料可以是氧化铝、氧化钙、氮化铝、氮化硼、氧化锌、结构玻璃、粘土或它们的任意混合物。这些加强材料可以是玻璃、粘土、无机材料或其他。示例性组合物可以为如下：树脂：聚苯硫醚(PPS)、尼龙、聚碳酸酯(PC)、LCP、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)等。
填料：氮化硼、氧化铝、氮化铝、无碱玻璃、纳米陶瓷、碳片和陶瓷涂覆的碳片、碳片，等等。
填充物水平实例：40％的氮化硼、10％的无碱玻璃、59％的PPS、1％的其他成分。
填充物水平实例：40％的无碱玻璃、10％的矿物质、10％的粘土、40％的PPS。优选的填料填充物：低至5％的填料赋予优选是30％和高达80％的导热性。
合适的注塑模制的导热型电绝缘材料还可以由导电的和电绝缘的填料的组合来制成，只要结果的基体特性是足够电绝缘的即可，以便不会导致干扰无线电天线，并且该材料总体上可以由以下各项构成：
1)按重量计20％-80％的聚合物基体；
2)按重量计20％-80％的电绝缘型导热填料；以及
3)按重量计5％-50％的导电型导热填料；以及
该聚合物组合物可以进一步由5％-50％的加强材料构成，该加强材料还可以用作导热填料以及阻燃剂、润滑剂或其它材料相容剂(例如硅酮或其他)。
该聚合物基体可以是一种热塑性塑料、环氧树脂或热固化性树脂。例如，该聚合物基体可以选自于聚碳酸酯或液晶聚合物或尼龙。
该导热的且电绝缘的填料可以是任何此类材料。例如，该材料可以是氧化铝、氧化钙、氮化铝、氮化硼、氧化锌、结构玻璃、粘土或它们的任意混合物。这些加强材料可以是玻璃、粘土、无机材料或其他。
该导热型导电填料可以是任何此类材料。例如，该材料可以是碳纤维、石墨片、炭黑、碳纳米管、铝片、铜片、或它们的任何其它混合物。示例性组合物可以为如下：
树脂：PPS、尼龙、PC、LCP、PC/ABS等。
填料：氮化硼、氧化铝、氮化铝、无碱玻璃、纳米陶瓷、碳片和陶瓷涂覆的碳片、碳片，等等。
填充物水平实例：40％的氮化硼、10％的无碱玻璃、59％的PPS、1％的其他成分。
填充物水平实例：40％的无碱玻璃、10％的矿物质、10％的粘土、40％的PPS。填充物水平实例：10％的无碱玻璃、20％的石墨片、20％的氮化硼、50％的PC。优选的填料填充物：低至5％的填料赋予优选是30％和高达80％的导热性。
图3和图5示出了带有一个爱迪生基座的具有PAR 30形状因子的LED照明设备。然而应当认识到的是，本发明可以被适配用于所有形式的灯泡形状因子(例如，MR16、MR11、PAR38、以及其他)和所有形式的基座(包括在图7A至图7C中通过举例的方式示出的其他螺旋基座、双针和其他针型连接器、卡口插座、等等)。
在某些实施例中，鉴于该壳体或座圈的电绝缘特性，该天线被直接印刷到该灯壳体或座圈上。这免除了对于一个分开的天线导线的需求并且简化了制造。这个印刷上的天线被电连接到该无线电板上，例如通过简单的钎焊或连接器连接。该天线可以被印刷在多个位置中的任意位置。例如，在一些实施例中，该天线被印刷在该LED设备壳体的前座圈部分的一个内部侧壁上。可替代地，该天线可以被印刷在模制到该壳体中的一个凸缘上。在其他实施例中，该天线被印刷在该壳体的顶部外表面上。在再其他的实施例中，该天线可以被印刷在和放置在本领域技术人员想到的对于一个特定LED照明设备设计而言是最有效位置的任何地方。
在某些实施例中，外部天线被完全消除，并且天线通过印刷电路设计被直接嵌入无线电网络接口PCB上。在这样的实施例中，不再需要将天线安装或放置在LED设备壳体或前座圈部段上。由于该LED设备壳体(图1A)和/或前座圈(图2B)的电绝缘性质，导热的外壳或座圈将产生很少至没有干扰，并且该天线能够在不需要额外的副天线或伸出该壳体的延伸物的情况下通信。网络接口无线电印刷电路可以被定位在和LED相同的PCB上，放置成紧挨该LED。该网络接口无线电印刷电路优选地被定位在该壳体内、紧挨驱动器电路板。
在某些实施例中，鉴于该壳体或座圈的电绝缘特性，该天线部件被直接插入模制到该灯壳体或座圈上。这免除了对于一个分开的组装操作的需求并且简化了制造。该天线然后通过简单的钎焊或连接器连接被电连接到该无线电板上。在一些实施例中，该天线被模制在该LED设备壳体的前座圈部分的一个内部侧壁上。在其他实施例中，该天线被模制在一个凸缘上，该凸缘被模制到该壳体中。在又另外的实施例中，该天线被模制在该壳体的顶部外表面上。因为本导热壳体消除或减少了EMI/屏蔽，该天线可以被模制和放置在本领域技术人员想到的对于一个特定LED设计而言是最有效位置的任何地方。在多个实施例中，其中该天线被嵌入在该散热器壳体内或被定位在该散热器壳体的一个外表面上，可以提供一个导电体通过延伸穿过该散热器壳体以便将该天线与RF收发器电耦合。
该散热器/壳体/座圈的电绝缘材料特性允许针对更高的性能、范围和操作来优化该天线的形状。由于缺少来自LED设备的散热器/壳体/座圈的干扰，本开发提供了更多的自由度和灵活性来定位天线。因此，可以针对范围、通信频率并且更重要地针对其制造来优化该天线的形状。在现有技术的设备中，许多天线由于需要使它们保持远离金属/导电壳体而在形状或类型方面受到约束或限制。本发明允许多种优化的形状而对光输出干扰而言不会产生屏蔽或干扰。示例性天线的形状包括椭圆形、圆形、图8、蝴蝶结形状、直线以及其它形状。
在某些实施例中，该壳体组件包括具有以上优化、用于感测占用房间或区域的一个集成的运动传感器H(参见图7)。这可以是例如一个附加的触发器以帮助开启/关闭并且控制该LED设备。由于该LED设备壳体/座圈所用的材料，就该传感器的位置和功能而言的灵活性被增强。在此，由于该壳体/座圈中使用的电绝缘材料，可以将通过电活动来感测运动或活动的传感器用于这些照明设备。
在某些实施例中，该壳体组件包括具有以上优化、用于感测占用房间或区域的一个集成的氧传感器J(参见图7)。这可以是例如一个附加的触发器以帮助开启/关闭并且控制该LED设备。由于该LED设备壳体/座圈所用的材料，就该传感器的位置和功能而言的灵活性被增强。在此，由于该壳体/座圈中使用的电绝缘材料，可以将通过电活动来感测运动或活动的传感器用于这些照明设备。
在某些实施例中，该壳体组件包括具有以上优化的用于感测占用房间或区域、例如插入或故意破坏或其他安全要求的安全性的一个集成的相机K(参见图7)。这可以是例如一个附加的触发器以帮助开启/关闭并且在一定时间的运行过程中控制该LED设备。在此，由于该壳体/座圈中使用的电绝缘材料，可以将通过电活动来感测运动或活动的相机用于这些照明设备。
在此，可以被包含在LED设备中的或与其相关联的其他传感器元件包括：一个温度传感器，用于检测邻近LED照明设备的一个检测区域内的环境温度以便测量和传送温度值；一个Wi-Fi中枢，以便将范围或无线连接延伸至其他无线设备以用于监测和控制以及通信作用；一个RFID传感器，用于检测RFID标签以用于定位和跟踪个人和材料；一个GPS传感器，用于检测和跟踪LED照明设备的位置以用于服务、维修和更换；以及一个CO2传感器，出于监测和控制目的而用于检测在检测区域中的CO2量并且如果在检测区域中未检测到人的CO2水平的话可操作来调暗或关闭该LED照明设备。
该壳体组件可以具有带以上优化的、用于感测白天时间或环境照明的一个集成的日光传感器I(参见图7)，例如根据环境光的水平来帮助开启/关闭或者调暗光。这可以是一个附加的触发器以帮助开启/关闭并且控制该LED设备。由于该LED设备壳体/座圈所用的材料，就该传感器的位置和功能而言的灵活性被增强。在此，由于该壳体/座圈中使用的电绝缘材料，可以使用通过电活动来感测环境光/日光的传感器。
图7描绘了可操作来实施具有无线驱动器的本照明设备的一个示例性系统。电源A可以是AC或DC，并且可以是例如这些照明设备在此所安装到其中的结构的AC市电。这个LED或这些LED的驱动器B将该电源转换成这些LED所需的DC电压并且给这个LED或这些LED提供恒定电流C。一个2.4GHz至5.8GHz的无线电网络接口D设定并且接收关于这个LED或这些LED的驱动器B的参数。该天线E接受来自一个无线遥控F3或网关设备F1(其也是到达互联网的接口)的无线信号。远程无线计算机G通过一个无线网关F2发送和接收到互联网的数据。
虽然在此描述的这些实施例是当前的优选实施例，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行不同的修改。

Claims (20)

1.一种LED照明设备，包括：
一个发光组件，该组件包括至少一个LED；
一个无线网络接口，该无线网络接口被联接到该发光组件上并且将该LED照明设备连接到一个网络，该无线网络接口包括一个射频收发器；
一个天线，该天线与该射频收发器电联通；以及
一个导热壳体，该导热壳体接纳所述发光组件，该导热壳体与所述至少一个LED热联通，其中所述导热壳体由一种导热且不导电的材料来形成。
2.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热壳体由一种非金属基的材料来形成。
3.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热壳体由一种导热型不导电的塑料来形成。
4.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该天线被直接附接到该导热壳体上。
5.根据权利要求1所述的LED照明设备，进一步包括：
一个印刷电路板，该印刷电路板被接纳在所述导热壳体内并且使所述至少一个LED安装到其上，其中该天线被定位在该印刷电路板上。
6.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该天线在运行过程中不阻挡该LED照明设备的光输出。
7.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该天线与该导热壳体的一个内表面直接接触。
8.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该天线选自于以下各项：
模制到该导热壳体中的一个天线；以及
印刷到该导热壳体的一个表面上的一个天线。
9.根据权利要求1所述的LED照明设备，进一步包括：
一个电子电路板，该电子电路板具有一个周边部分和一个中央部分，该中央部分是所述周边部分的径向内部，所述至少一个LED被安装在该电子电路板中央部分的一个外侧上，并且所述导热壳体被包覆模制到所述周边部分上。
10.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热壳体由一种具有大于1,000ohm-cm的体积电阻率的材料来形成。
11.根据权利要求10所述的LED照明设备，其中该导热壳体由一种具有大于1W/mK的导热率的材料来形成。
12.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热壳体具有围绕该导热壳体设置的多个鳍片。
13.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热且不导电的材料是一种复合物材料，包括按重量计占20％-80％的一种聚合物基体和按重量计占20％-80％的一种电绝缘型导热填料。
14.根据权利要求1所述的LED照明设备，其中该导热且不导电的材料是一种复合物材料，包括按重量计占20％-80％的一种聚合物基体、按重量计占20％-80％的一种电绝缘型导热填料以及按重量计占5％-50％的一种导电型导热填料。
15.根据权利要求1所述的LED照明设备，进一步包括选自以下各项中至少一项的一个或多个传感器模块：
一个运动传感器，用于在邻近该LED照明设备的一个检测区域内检测运动并且如果在该检测区域没有检测到运动的话可操作来关闭该LED照明设备；
一个环境光传感器，用于感测该检测区域中的光强并且可操作成响应于该检测区域中的光强来调节所述至少一个LED的光照强度以便实现一个希望的亮度水平；
一个温度传感器，用于在邻近该LED照明设备的一个检测区域内检测环境温度以测量和发送温度值；
一个Wi-Fi中枢，以便将范围或无线连接延伸至其他无线设备以用于监测和控制以及通信作用；
一个RFID传感器，用于检测RFID标签以用于定位和跟踪个人和材料；
一个GPS传感器，用于检测和跟踪LED灯具的位置以用于操作、服务、维修和更换；
一个CO2传感器，出于监测和控制目的用于检测该检测区域中的CO2量并且如果在该检测区域中未检测到人的CO2水平的话可操作来调暗或关闭该LED照明设备；以及
一个IP相机传感器和/或用于图像捕获、监控以及传输的接口以用于安全性和识别。
16.一种LED照明设备，包括：
一个发光组件，该组件包括至少一个LED；
一个无线网络接口，该无线网络接口被联接到该发光组件并且将该LED照明设备连接到一个网络，该无线网络接口包括一个射频收发器；
一个导热壳体，该导热壳体接纳所述发光组件、与所述至少一个LED热联通；
所述导热壳体具有附接到一个第二部分上的一个第一部分；
该第一部分由一种第一材料形成并且限定接纳该无线网络接口的一个内腔，并且该第二部分由一种第二材料形成，该第一材料是一种导热材料；
由一种第二材料形成的该第二部分限定一个孔口，从而允许该至少一个LED的光输出在运行过程中从该开口穿过，该第二材料是一种不导电材料；以及
一个天线，该天线与该射频收发器电联通。
17.根据权利要求16所述的LED照明设备，其中该天线被接纳在所述孔口中。
18.根据权利要求16所述的LED照明设备，其中该第一材料选自于以下各项：一种金属、一种金属合金、以及一种导热型导电塑料；并且该第二材料选自于以下各项并且由其来形成：一个不导电塑料和一种导热型不导电塑料。
19.根据权利要求16所述的LED照明设备，进一步包括：
一个电子电路板，该电子电路板具有一个周边部分和一个中央部分，该中央部分是所述周边部分的径向内部，所述至少一个LED被安装在该电子电路板中央部分的一个外侧上，并且所述第一部分被包覆模制到所述周边部分上。
20.根据权利要求16所述的LED照明设备，进一步包括：
一个装饰性装饰件，该装饰件被可移除地附接到该下部部分上以用于给该LED照明设备提供一种希望的成品外观，该装饰性装饰件由一种不导电的材料形成。
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