CN105659022A - Led模块 - Google Patents

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CN105659022A CN201480040238.5A CN201480040238A CN105659022A CN 105659022 A CN105659022 A CN 105659022A CN 201480040238 A CN201480040238 A CN 201480040238A CN 105659022 A CN105659022 A CN 105659022A
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Abstract

本发明涉及一种供插入到灯具中的LED模块。该LED模块包括多个LED，并具有可被插入到灯具的插槽中的端子，以代替传统的发光装置。具体地，该LED模块的特征在于具有至少两个端子，这些端子中的每一者均可被插入灯具的针对发光装置的插槽中。

Description

LED模块
本发明涉及一种供插入到灯具中的LED模块(发光二极管模块)，其中该LED模块包括多个LED(发光二极管)且具有可插入到该灯具的插槽中的端子，以代替传统发光装置。
这种种类的LED模块例如从DE29900320U1中获知，其中公开了一种外部几何形状与日光灯实质上一致的LED灯。该LED灯在其纵向方向中的每一端侧上都具有一电气端子，其中这些端子可被插入日光灯的惯用插入式插槽中。多个LED作为光源按行的方式被布置在印刷电路板上，且该印刷电路板还具有二极管形式的反向电压保护，以防止电流按错误的方向流经这些LED。由于日光灯的电力供应与LED的电力供应基本上不同，因此还提供电缆附件，为日光灯提供的镇流器可通过该电缆附件桥接，使得日光灯可被直接连接到车辆的车载电压源，该车载电压源指直流源。
从DE102004044166B4获知一种用LED作为光源的防爆灯具，其中多个LED被永久布置在发光装置载体条上，且多个发光装置载体条被平行地安装在一发光装置载体上。然而，该设备不适于与日光灯一起运行。
因此，本发明的目的在于提供一种供插入灯具的LED模块，以代替传统发光装置，通过该LED模块，可改善光输出。
这是通过以下LED模块来实现的，该LED模块具有至少两个端子，其中这两个端子可被同时插入发光装置的灯具中的两个不同的插槽中。有利地，可能有可能这两个端子中的一个端子被插入该灯具的针对一发光装置的插槽中，而有可能这两个端子中的另一端子同时被插入该灯的针对附加发光装置的另一插槽中，使得该LED模块代替两个两个分开的发光装置。因此，该LED模块具有至少两个端子，这两个端子中的每一个端子可同时被插入该灯具的至少两个不同的插槽中作为至少两个分开的发光装置的替换。鉴于该LED模块不只代替单一发光装置的事实，有可能使用该至少两个被替换的发光装置的空间以及通常提供在传统发光装置之间的间隙两者作为针对该LED模块设计的空间。在众多传统灯具中提供有多个传统发光装置，其中在这些发光装置之间存在间隙，这些间隙主要允许从各个体发光装置散热。然而，LED是非常小的点状光源，出于该原因，必须提供众多这种LED。因此，借助本发明的示教，可实现改善的光产额，因为该LED模块的框架内的各LED于是也可被提供在被代替的传统发光装置之间的区域中。
如果这样的LED模块代替诸如日光灯之类的发光装置，则有可能用于代替该发光装置的LED模块可按以下方式来支撑：该LED模块可相对于各插槽在释放位置与锁定位置之间旋转。亦即，LED模块通过其接触件被插入这些插槽之间或之内，随后通过旋拧LED模块或至少其接触件(即其端子)来在释放位置与锁定位置之间旋拧。在释放位置上，LED模块可被从基本体移除或被插入基本体中。在锁定位置上，LED模块被局限在基本体上。
在一LED模块代替两个发光装置(具体地，这两个发光装置原本相对于彼此平行地布置在基本体中)的情况下，照例来说，不存在该LED模块的旋拧。然而，相反，则有可能旋拧基本体上的插槽或固定器，以通过这种方式来释放或安装LED模块。因此，该灯具的相应插槽有可能具有用于插入端子或接触件(视情况为LED模块的端子或接触件)的插入通道。在此情况下，每一插槽尤其是该插入通道被分配一闩锁或锁定机构。如已经解释的，除了闩锁或锁定机构以外或作为其替换，也可发生插槽的旋拧以便安装LED模块或允许经由插入通道来移除。
通过这种连接，可能可构想，该LED模块具有分配给其端子或接触件的锁定机构，通过该锁定结构，该模块可在端子被插入基本体上的插槽中或基本体上的固定器中后被安装在基本体上。
整体而言，将LED模块插入基本体中并且具体地将端子安装到固定器以实现电连接可按简单的方式来实施，其中LED模块可通过该插入而被同时安装在基本体上。
这样的LED模块到灯具中的装配更容易，因为不必插入多个LED模块，而是相反多个常规发光装置可被仅一个LED模块所代替。这不仅加速了LED模块对传统发光装置的替换，而且还加速了灯具中的LED模块的替换。
在本发明的示教的上下文中，传统发光装置主要指荧光灯，但此外还包括白炽灯、卤素灯及日光灯。术语“端子”指端子的整体，因此为例如在荧光灯的一侧上的两个插头触点，或白炽灯的安装插槽。
有利地，这些端子可被插入日光灯的插槽中。出于该目的，该端子以与在日光灯的一侧上的端子一致的方式形成，即主要为彼此分隔开的两个插头触点。该LED模块主要用作具有18W至58W的输出的标准日光灯的替换。
在一优选实施例中，至少两个端子被提供在LED模块的一侧上，且每种情况下，至少两个相应的端子被提供在LED模块的相对侧上。相应的端子主要被提供在LED模块的特定相对侧的相应位置上。这意味着这些相应的端子被布置在LED模块中，使得其与平行于相对侧的中央对称平面之一对称。
该LED模块主要具有比其高度与宽度大的长度，其中该端子被提供在纵向端侧。因此，多个平行的荧光灯(主要是两个平行的荧光灯)可被LED模块替代。此外，该LED模块的宽度优选为其高度的至少两倍。
在一有利实施例中，这些端子用于将该LED模块安装在该灯具中。因此，这些端子不仅确保供电，这些端子还将LED模块定位并保持于其在灯具中的位置。
附加安装装置可被替换地或另选地提供在该LED模块和/或相应的灯具上，以便LED模块可被附加地或排他地安装在该灯具中。
在一实施例中，仅这些端子中的一些端子被设计为是载流的。由于该LED模块取代多个发光装置，因此不必依赖于每一发光装置的电力供应。因此，仅在一个端子上供应电力是足够的。替换地，一个端子还可构成直流电压的正极，且另一端子可构成直流电压的负极。
在一实施例中，每一端子皆具有两个插头触点，这两个插头触点被插入该灯具的相应插槽中。这使得常规的荧光灯有可能被该LED模块取代。
有利地，这些端子被布置在该LED模块的纵向方向上的两个相对末端，每一末端处于相同的水平高度并与LED模块的纵向方向中的中心相距相同的距离。
在一实施例中，这些端子可相对于该LED模块被旋拧，以便允许这些端子被安装在灯具的插槽中。这些意味着在LED模块已被插入灯具之后，可旋拧端子被自动地或通过人工动作来旋拧，结果使得LED模块被安装。
为了以简单方式避免LED模块的错误插入，或者允许在两个方向中将LED模块布置在灯具内，向该LED模块的至少一端子分配具体具有所分配的安全电路的整流器机构。由于该整流器机构，保证LED模块的错误插入是不可能的，因为通过该整流，两个插入方向都是有可能的。
通过这种连接，安全电路可例如防止过高电压峰值等。
有利地，整流器机构和安全电路可被封装。
为了能够以简单方式将相应的端子或者还有插头触点分配给LED模块，可在LED模块的末端布置用于提供端子且尤其是插头触点的引脚外壳。
在一实施例中，具有其端子的LED模块被设计成被通过这种方式按序插入总共四个插槽中，以通过这种方式代替平行布置且两侧配插槽的两个日光灯。在许多灯具中两个平行日光灯的布置是惯常的，结果这种种类的LED模块可按多种方式使用。此外，这种种类的LED模块插入起来很简单，因为仅将四个端子同时插入相应的插槽是必须的，这允许简单的装配。
有利地，该LED模块的特征在于它可按正确的定向被插入灯具的方式。这可例如通过用箭头或标记指示正确的定向来实现。然而，另一方面，可提供防止LED模块的错误插入的例如突出形状的几何限制元件。
该LED模块可包括电子镇流器以便为各LED供电。常规的发光装置通常以交流电压操作，该交流电压要么由供电网络直接提供(诸如例如对于白炽灯的情况)，要么由镇流器提供(诸如例如对于荧光灯的情况)。然而，为LED供电需要相对恒定的直流电压。因此，可在LED模块中提供电子镇流器，该电子镇流器按使得各LED可被操作的方式来适配所提供的电力供应。因此，该LED模块可被直接插入实际上为各LED元件提供不合适的电压的灯具中。具体地，该电子镇流器可将电子镇流器的用于日光灯的供电电压转换成适于该LED模块的直流供电。
有利地，该电子镇流器被设计成为这些LED提供具有正确极性的供电电压，而不管该LED模块被插入灯具的定向如何。这对其中供电电压已被转换成直流电压且LED模块中的电子镇流器仅确保进一步调整电流或为LED保护处于正确方向的电流的应用而言是必要的。具体地，这可通过提供二极管来实现。
本发明还涉及一种根据本发明的并在先前描述的具有LED模块的灯具，其中该灯具和/或该LED模块为防爆型。具体地，防爆型LED模块可借助合适地封装发光二极管及可能提供的任何电子镇流器来获得，使得既不会产生点燃火花，也不会达到将点燃可能包围LED模块的爆炸性气体的点燃温度。替换地或另选地，该灯具可能其本身内也是防爆型的。具体地，这个可在以下情况下被实现：该灯具具有盖体和基本体，其二者都用于以使得爆炸性气体无法渗透到LED模块中的方式包封LED模块，并目该灯具的电力供应与电气端子同样被实施为诸如是防爆型的。
具体地，该灯具和/或该LED模块可采用点燃保护类型Ex-e、Ex-d或Ex-m来形成。
在一实施例中，该灯具包括基本体以及透明或半透明的盖体，该基本具有针对传统发光装置的插槽，其中LED模块被插入这些插槽，该盖体被放置在基本体之上并覆盖该LED模块。优选地，该盖体允许光被分布成与基本体的反射镜或LED模块的反射镜相互作用。此外，该盖体还提供用于用另一LED模块或用传统发光装置(诸如荧光灯)来替换该LED模块的入口。
有利地，多个LED沿该LED模块的纵向方向被成行地布置。因此，在LED模块的纵向方向可提供至少两行平行的LED，其中当该LED模块的宽度增大时，还可提供两行以上平行的LED，具体为三行以上、五行以上或十行以上平行的LED。
多个LED可以纵向方向中被布置在该LED模块中的印刷电路板上。这允许对多个LED的更简单的提供和更简单的激活。
有利地，这些LED至少以某种程度沿反射镜的方向散布在LED模块中，该反射镜反射并散射这些LED的光，从而使该灯具的光场被均匀地形成。该反射镜可作为该灯具的一部分或作为该LED模块的一部分。
该创新任务定义还可通过以下来解决：提供一种灯具，该灯具一方面具有针对传统发光装置(诸如例如荧光灯或白炽灯)的插槽，另一方面具有至少一个针对被插入为替换传统发光装置的LED模块的插槽。
具体地，针对传统发光装置的插槽可不配备镇流器，或者可配备镇流器，只是该镇流器被提供来用于操作该LED模块。
在另一实施例中，该LED模块可具有电子镇流器，使得传统发光装置的插槽和LED模块的插槽可以用相同的供电操作。
具体地，针对多个传统发光装置的插槽及针对LED模块的至少一个插槽是按以下方式布置的：使得用该LED模块替换传统发光装置后，LED模块被至少部分地布置在每一经替换传统发光装置的区域内。为能将该LED模块牢固地保持在该灯具中，该灯具的相应插槽可具有用于锁定已插入插槽的端子或接头的锁定机构。例如，扭锁、或闩锁机构等是这样的锁定机构。
下面，使用附图中表示的各图来更详细地解释本发明的各有益实施例。
附图中：
图1根据现有技术的具有两个荧光灯且盖体被移除的灯具的等距示意图；
图2具有根据本发明的LED模块且盖体被移除的灯具的等距示意图；
图3一灯具以及与传统荧光灯相比的为该灯具提供并且根据本发明的LED模块的等距示意图；及
图4具有整流器机构的LED模块的示意图。
图1示出传统防爆型灯具1，该灯具1具有基本体2，该灯具在操作期间提供有透明或半透明的盖体(图未示)。基本体2具有防爆型供电端子3、4，这些防爆型供电端子3、4可连接到相应的供电线。基本体2中提供有初步电子控制器(其没有被单独示出)，该初步电子控制器提供至少适合于操作荧光灯5的供电电压。
两个荧光灯5在基本体2的纵向方向L中被平行布置。为了安装和定位荧光灯5，在基本体2的两个纵向末端的区域内均提供向下突出的安装法兰6、7。在安装法兰6、7中的每一者上皆提供有两个插槽，这两个插槽中的每一者在灯具1的纵向方向中的中心方向上对齐。因此，术语“插槽”并非以任何方式仅指代用以保持荧光灯5的各末端的突出元件，而且还同样指代荧光灯5的端子8(见图3)可被插入的凹陷区域。
灯具1具有纵向方向L的长度，该长度大于高度方向H的高度及横向方向B的宽度。
图2示出具有构造上相同的基本体2的没有盖体的防爆型灯具1，但该灯具1提供有LED模块9，而非荧光灯5。LED模块9具有的长度大体对应于荧光灯5的长度，其中具体地，端子10、13及11、12具有与荧光灯的各端子8相同的间距。有利地，LED模块9具有略高度荧光灯5的直径的高度并具有一宽度，使得至少端子10、11可在LED模块的一个端侧被插入基本体2的安装法兰6、7中针对荧光灯的端子的插槽中。
多个LED14被布置在LED模块9内处于纵向方向的的印刷电路板15上。在本实施例中，仅印刷电路板上的LED在图2中可见，其中其他LED在横向方向B中的另一侧上与这些LED对称地布置。此外，附加的LED行可被布置在先前描述的两行LED之间。
为LED14提供直流电压，该直流电压有利地由提供在LED模块9中的电子镇流器产生。通过这种方式，可将LED模块9插入利用电子镇流器为荧光灯提供供电电压的传统灯具1的基本体2中。
这些LED14绝大部分在上方及在侧面被一个反射镜16或多个反射镜16包围，反射镜沿基本体2的开口的方向向下引导光并且还散射由LED14以点状方式产生的光。通过这种方式，可用LED模块9实现与传统的荧光灯5所实现的相似的光分布。
图3仍示出具有基本体2的灯具1，其中该基本体2上布置有一盖体17。当将盖体17从基本体2处移除后，所示的LED模块9或荧光灯5可在盖体17被再次闭合之前被插入该基本体2中。藉此灯具1的发光装置的类型可在任何时间被改变，而不必修改灯具1的基本体2。这对于在防爆型灯具1中的使用尤为有利，因为在这种情况下对基本体2中的镇流器等的替换将要求进行再认证或新的安全验收测试，而在要将灯具1用于工业环境的情况下，这种在认证和新的安全验收测试将非常昂贵和复杂。此外，LED模块9可按使得适合于替换已经存在的灯具1中的荧光灯5的方式来形成。已经被安装在工业领域中的灯具1可由此被升级成使其具有LED而非荧光灯作为发光装置。
此外，在重新设计基本体2的情况下，可提供安装机构，该安装机构还将LED模块9安装到基本体2中的端子10、11、12、13中。此外，可为经重新设计的本体2提供初步控制设备，该初步控制设备适用于操作荧光灯和LED两者，使得不必在LED模块9中提供附加的初步电子控制器。
端子10、11被提供在LED模块9的纵向方向中的端侧18上，且端子12、13被提供在纵向方向的相对端侧19上。端子10、11、12、13中的每一者都具有两个插头触点20、20，如针对端子10所示出的，该端子10具有的几何形状和间距与荧光灯5的插头触点21、21的几何形状和间距基本上一致。该LED模块的插头触点20、20仅在某种程度上用于LED的电源，且其它插头触点也可仅被提供用于安装LED模块9。
图4示出LED模块9的示意图，其中具有LED14的两个印刷电路板(另见图2)基本上被彼此平行地布置。正极在每一印刷电路板的一端上，而负极在另一端上。引脚外壳22、23被布置在LED模块的两端上，引脚外壳22、23使相应的端子10、11、12、13或相关联的插头触点保持就绪。整流器机构24和25被布置在LED模块9的至少一端上的端子与相应的印刷电路板之间。这些整流器机构优选地包含安全电路。
由于该整流器机构，将LED模块反向插入灯具的相应插槽中(参见图2)也有可能不会因错误的电压极性而导致损坏LED。亦即，由于整流器机构24、25，确保具有LED的相应印刷电路板的对应正极中的每一者接收正电压，而相应的负极接收负电压。
因此，根据本发明提出了一种LED模块，该LED模块可完全代替已经存在的日光灯解决方案，而不必改变相应灯具的布线或机械系统(例如参见插槽和保持件)。灯具的电气或电子镇流器由此被用于激活相应的LED。通过LED模块的附加机构，还可有可能该模块被旋拧180°后被插入灯具，并且该模块还可以该位置操作。亦即，在电气和机械方面均存在独立于方向的操作。
作为结果，LED模块替换两个普通日光灯。
例如，也有可能多个具有LED的印刷电路板一个接一个地布置同时还处于相应的附加平行布置中，使得例如在每一情况下两个具有LED的印刷电路板都可在一个LED模块中一个接一个地并且彼此平行地布置。这也类似地适用于两个以上的印刷电路板。

Claims (21)

1.供插入灯具(1)中的LED模块(9)，其中所述LED模块(9)包括多个LED(14)且具有可被插入到所述灯具(1)的插槽中的端子(10，11，12，13)，以代替至少一个传统发光装置(5)，其特征在于，
所述LED模块(9)具有至少两个端子(10，11，12，13)，其中在每一情况下，所述两个端子(10，11，12，13)中的一个端子都可被插入到所述灯具(1)的针对发光装置(5)的插槽中。
2.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于，所述两个端子(10，11，12，13)中的一个端子可被插入到所述灯具(1)的针对发光装置(5)的插槽中，并且所述两个端子(10，11，12，13)中的另一端子可被同时插入到所述灯具(1)的针对附加发光装置(5)的另一插槽中，使得所述LED模块(9)替换两个单独的发光装置(5)。
3.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述端于可被插入到针对日光灯(5)的插槽中。
4.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，至少两个端子(10，11)被提供在所述LED模块(9)的一侧上，且在每一情况下，至少两个相应的端子(12，13)被提供在所述LED模块(9)的相对侧上。
5.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述LED模块(9)具有大于高度与宽度的长度，并且其中所述端子(10，11，12，13)被提供在纵向方向上的端侧(18，19)上。
6.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述端子(10，11，12，13)被用于将所述LED模块(9)安装在所述灯具(1)中。
7.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，仅所述端子(10，11，12，13)中的一些端子被设计为是载流的。
8.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，每一端子(10，11，12，13)皆具有两个可被插入所述灯具(1)的相应插槽中的插头触点。
9.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述端子(10，11，12，13)被布置在所述LED模块的纵向方向中的两个相对端侧上，每一端子均处于相同的高度并与所述LED模块(9)的横向方向中的中心相距相同的距离。
10.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述端子(10，11，12，13)可相对于所述LED模块(9)被旋拧，以便允许将所述端子(10，11，12，13)安装在所述灯具的插槽中。
11.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述LED模块(9)被设计成被插入到总共四个插槽中，以便通过这种方式代替平行布置且两侧配插槽的两个日光灯(5)。
12.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述LED模块(9)的特征在于所述LED模块(9)能以正确的定向被插入所述灯具(1)中。
13.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述LED模块(9)包括电子镇流器以便为所述LED(14)供电。
14.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，所述电子镇流器被设计成以正确的极性为所述LED(14)提供供电电压，而不管所述LED模块(9)被插入到所述灯具中的定向如何。
15.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，具体具有安全电路的整流器机构(24，25)被分配给至少一个端子(10，11，12，13)。
16.根据前述权利要求之一所述的LED模块，其特征在于，具有端子(10，11，12，13)并且具有具有插头触点(20)的引脚壳体(22，23)被布置在所述LED模块的各端。
17.具有根据前述权利要求之一所述的LED模块(9)的灯具(1)，其中所述灯具(1)和/或所述LED模块(9)是以防爆形式形成的。
18.根据权利要求16所述的灯具，其特征在于，每一插槽均具有用于锁定被插入在所述插槽中的端子(10，11，12，13)并且具体为用于所述所述插头触点的锁定机构。
19.根据前述权利要求之一所述的灯具，其特征在于，用于替换发光装置的LED模块(9)被支撑为使得所述LED模块(9)可相对于所述插槽在释放位置与锁定位置之间旋转。
20.根据前述权利要求之一所述的灯具，其特征在于，所述LED模块(9)具有被分配给其端子(10，11，12，13)的锁定机制。
21.根据前述权利要求之一所述的灯具，其特征在于，供在所述LED模块的端子中滑动时使用的插入通道或者闩锁或锁定机构被分配给每一插槽或每一保持件。
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