CN105899871A - 插件和采用所述插件的led固持座组件 - Google Patents

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Abstract

一种固持座包括一插座。一插件可位于所述插座且包括设置成接合一LED阵列上的多个垫的两个端子。所述插件和固持座结构可设置成提供用于一COB LED阵列的电隔离，从而使电源供给选择上的另外的灵活性成为可能。

Description

插件和采用所述插件的LED固持座组件
相关申请
本申请主张于2014年1月10日提交的美国临时申请US61/926015的优先权，其通过援引整体并入本文。
技术领域
本申请涉及固态照明领域，更具体涉及使用发光二极管阵列的应用。
背景技术
使用一发光二极管(LED)提供一般照明是已知的。LED设计的一重要问题在于，相比于白炽灯，在使用LED时有更大的灵活性。这种卓越的性能和灵活性使得一设计难于呈现明显优于其它设计。LED以多种形状系数(form factor)存在，诸如发射器和板上芯片(COB)。各形状系数能用于类似的和不同的应用中但是一般需要使用不同的方法以将其固定就位。随着LED变得更加有效，一LED封装所必需的尺寸(针对给定的流明输出)缩小，这进一步使得使用LED的上述问题复杂化。
例如，LED固持座因为能够作为系统中的其余部分用于固定作为一COB形状系数设置的LED阵列，但LED阵列的形状和尺寸能够差异很大。这使得难于提供灯具设计师能够计划的用于LED的一标准形状系数，且导致成本增加。甚至在一些很常见的尺寸中，对于一特殊的固持座的需求差异很大。一些固持座有助解决一个问题(诸如封装)但是不能解决其它问题(诸如易用性或爬电距离和电气间隙问题)。结果，一些人群会赏识LED固持座设计的进一步改进。
发明内容
提供具有一阵列用凹部和一插座的一种固持座。一插件位于所述插座且设置成对接位于所述阵列用凹部的一发光二极管(LED)阵列。所述插件能对接于一固持座以提供一固持座组件，所述固持座组件有助将所述LED阵列固定就位同时提供与所述LED阵列的电连接。所述固持座结合所述插件能设置成解决各种问题。在一实例中，所述插件可包括收容另一连接器的一对接穴部。在另一实例中，所述插件可包括连接于多个接触部的多条导线且允许所述多条导线与一对应的LED阵列之间的一预先(premade)连接。所述插件可包括位于一保持部件(retention feature)两侧的两个凸部，且所述两个凸部能有助所述固持座组件满足爬电距离/电气间隙的要求。
附图说明
本申请借助实例示出但不限制于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
图1示出一LED固持座组件的一实施例的一立体图。
图2示出图1所示实施例沿图1的线2-2剖开的一立体图。
图3示出图1所示实施例沿图1的线3-3剖开的一立体图。
图4示出图1所示实施例沿图1的线4-4剖开的一立体图。
图5示出图1所示实施例沿图1的线5-5剖开的一立体图。
图6示出图1所示实施例的另一立体图。
图7示出图1所示实施例的一部分分解立体图。
图8示出接合一LED阵列的一插件的一实施例的一立体图。
图9示出一插件的一实施例的一立体图。
图10示出图9所示插件的另一立体图。
图11示出图9所示插件的另一立体图。
图12示出插件沿图11的线12-12剖开的一立体图。
图13示出图9所示插件的一部分分解立体图。
图14示出一对端子的一实施例的一立体图。
图15示出一端子的一实施例的一侧视图。
图16示出一端子的一实施例的一前视图。
图17示出一LED固持座组件的一实施例的一立体图。
图18示出图17所示实施例的另一立体图。
图19示出图17所示实施例的一部分分解立体图。
图20示出图19所示实施例的另一立体图。
图21示出一固持座的一实施例的一立体图。
图22示出图21所示实施例的一侧视图。
图23a示出一固持座组件的一实施例的一立体图。
图23B示出图23A所示固持座组件沿线23B-23B剖开的一立体图。
图24A示出一固持座的一实施例的一立体图。
图24B示出图24A所示固持座沿线24B-24B剖开的一立体图。
具体实施方式
下面详细的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。
图1-16示出可被包括在一发光二极管(LED)固持座组件的一第一实施例中的多个特征。应注意的是，尽管所示出的组件具有形状为环状的一固持座，但是可提供任何所需的形状(诸如矩形、正方形、三角形、椭圆形或其它合适的形状)。所述固持座提供用于将一LED阵列固定就位，而没有对从LED阵列设置的LED发射的光产生所不希望的干扰(当使用时)的一机械结构。因此，另外的特征能不受限制地加到所述固持座，诸如一透镜(lens)或反射器(reflector)。另外，多个特征能加到所述固持座以提供用于其它部件的多个安装点。因此，所述固持座的一般设计并非旨在限制，除非另有说明。可进一步认识到的是，尽管所示出的固持座具有一很低高度(这适于一对应的照明设备的其它特征将用于提供光整形功能的应用中)，但是所述固持座还可包括许多其它特征(其能与所述固持座成为一体或安装于所述固持座)且能做地更厚。
所示出的LED固持座组件10包括一固持座20。固持座20包括一顶侧21a和一底侧21b。固持座20具有一框架22，框架22可选择性地包括用于将固持座20安装就位的多个紧固孔24。框架22包括设置成收容一插件50的一插座28。当插件50插入插座28时，插件50和框架22在顶侧21a形成一连接接合部(connection joint)59。在使用时，插件50能位于插座28，且之后具有位于一绝缘面18上的多个接触垫17的一LED阵列15能位于固持座20的一阵列用凹部23中。可包括一锥形面34的一透光孔30设置于所述固持座，从而从LED阵列15发射的光穿过固持座20。
如上所述，插座28设置成收容插件50。插件50包括设置成接合一LED阵列的一表面上的多个垫的两个端子70。因此，固持座20不需要包括其它端子，而是能由一绝缘材料整体形成。这允许制造容易(例如，因为不需要考虑将端子埋入模制(insert molding)于固持座)且由于无支撑端子的需求，所以可考虑另外类型的树脂且如果需要，也使得盖部(cover)非常适于提供更多的装饰面层(decorative finish)。另外，如上所述，所述固持座可为任何所需的形状且省略端子的能力给所述固持座在形状上提供另外的灵活性。
端子70能与接触垫17建立电连接且给芯片阵列19提供电源，芯片阵列19包括由一保护涂层覆盖的多个LED芯片且还可包括一磷层以帮助将发射的光(其可为一窄范围的蓝光或甚至可能为UV光)转化为一更理想范围的波长。一LED阵列15常见具有由一导电材料(诸如一铝合金)制成的一基板(substrate)16(出于热能传递目的)且绝缘面18通过将一涂层设置于所述基座而形成。然而，所述LED结构能具有若干变化。可认识到的是，接触垫17位于一基板16且距绝缘面18的一缘部18a有一距离。换而言之，基板16的一导电面16a将距接触垫17有一距离D1，且在一实施例中(如所示出)导电面16a将位于接触垫17的相同侧。这个距离D1能容易设置成确保足够的爬电距离，从而允许所述LED阵列用于在导电区域之间需要一特殊的空气间隙的系统中。
已确认存在的一问题是与LED阵列15的接触垫17建立电连接的任何低高度系统，除非所述端子直接下来(这将大体增加所述系统的高度)，所述端子从基板16的缘部延伸且因此行进到更靠近导电面16a和所述接触垫，且可因此使得更难于提供所需的爬电/电气距离。如果当所述端子接合接触垫17时所述端子将弯曲，这尤其如此，因为这样一种设计将需要所述端子具有当所述端子接合接触垫17时允许端子接触部挠曲的一些悬臂的部分。
插件50包括设置成与接触垫17建立电连接的多个端子70。端子70包括与LED阵列15上的接触部17建立接触的一第一接触部72和包括位于穴部80的一第二接触部74。一本体部73连接第一接触部和第二接触部且由插件50的一基座52支撑。可认识到的是，基座52包括两个凸部54a、54b。一肩部58位于所述插件的底侧且肩部58帮助包封端子70，从而提供电隔离。
从LED固持座组件10的多个剖开图可认识到的是，凸部54a、54b设置成延伸经过导电面16a。所述凸部包括表面56、57。沿表面57从端子70到凸部54a的缘部的距离为一第二距离D2，而从所述缘部到导电面16a的距离为一第三距离D3。通常距离D2加上距离D3将设置成提供一总距离，该一总距离提供一可接受的爬电距离但一般将小于距离D1。
所示出的插座28提供一已对接的插件和位于所述固持座下面的支撑表面之间的电隔离。插座28包括一支架25(从图7可看到)和坐落在支架25上的一台部26，台部25设置成在LED阵列的上表面上方延伸。基座52和凸部54a、54b以及端子70由台部26支撑，且第一接触部72在LED阵列15上方延伸超过台部26。如图所示，所述凸部具有位于两个端子70之间的一凹口60，且一旦插件50插入插座28，凹口60给插座28内的一保持指部35提供一位置，以接合和保持插件50。
如上所述，基板16可由一铝合金形成且可由一绝缘材料覆盖，从而围绕所述垫的区域为绝缘的。由此，从图3-5可认识到的是，为了提供爬电距离和电气间隙，凸部54a、54b设置成沿所述台部的周边从端子到所述绝缘材料的缘部的距离提供理想的电隔离所必需的距离。优选沿所述周边的距离将至少为1.3mm，但是也可提供一些其它距离(诸如2.0mm)，这取决于所需的电压隔离。应注意的是，所述周边沿所述台部的两侧(例如沿所述台部的一顶侧和一底侧)可设置成提供为提供所需的爬电距离/电气间隙所必需的距离。因此，从所述端子到连接接合部59的距离可等于或大于距离D2和距离D3的总和。因此，在使用时，由于具有提供理想的电隔离的能力，所述台部为一固持座提供成能与1级电源设备和2级电源设备使用。这在小于2mm高的设备中尤其有用。
可认识到的是，所述固持座包括帮助保持所述LED阵列于所述固持座直到其安装就位的多个特征。例如，所述固持座示出的实施例包括在框架22的底面下方延伸的两个臂部29且帮助保持所述LED阵列于阵列用凹部23。可替代地，所述固持座能通过其它传统紧固技术热熔接(一凸部能接合所述LED阵列中的一开口)或粘附于LED阵列15。应注意的是，在所示出的实施例中，固持座20和LED阵列15不需要过度牢固地保持在一起，因为固持座将被安装于一支撑表面(其也可作为一散热器)且将所述固持座安装于所述支撑表面(未示出)将确保所述端子和所述LED阵列上的垫之间以及所述LED阵列和所述支撑表面之间有一良好的电连接(从而有理想的热性能)。
可认识到的是，端子70包括设置成延伸到阵列用凹部23中以接合一垫(诸如接触垫17)的第一接触部72和设置成接合一对接端子的一端子接触部74。第一接触部72设置成接合与一第一平面对准的一垫，而端子接触部74设置成接合来自一对接连接器的一对接端子。因为插件50包括设置成收容一对接连接器的一对接穴部80，所述对接连接器通过沿大体垂直于所述第一平面的一方向插入而接合对接穴部80，第二接触部74具有一矩形形状。这样一结构允许一很低高度固持座组件。如果不需要一低高度(取决于所述固持座的应用)，则可能使用其它的端子结构。从图16认识到的是，第二接触部74在所述第一接触部的下方延伸。
图17-24B示出一固持座组件110的另一实施例，如图所示，固持座组件110包括一固持座120，固持座120具有带有多个紧固孔124的一框架122和包括一倾斜表面134的一开孔133。固持座120包括一顶面121a和一底面121b以及一插座128。所述固持座包括具有多个挤压肋142(尽管示出两个挤压肋，但是也可采用一个或多个挤压肋)的一阵列用凹部123和包括一缺口146的一固持块(retention block)144。端子槽138a、138b延伸至阵列用凹部123，一块状体139分隔开两个端子槽138a、138b。所述两个端子槽138a、138b为端子提供电气间隙且帮助确保固持座120具有一低高度。
一插座128由一上壁部141和一支架125限定。插座128设置成收容一插件150且包括接合一凹口160的一指部135。插件150包括两个凸部154a、154b且由支架125支撑且所述两个凸部分别支撑两个端子170。
应注意的是，就像图1-16所示的实施例一样，阵列用凹部123与插座128连通，从而两个端子170能从所述插件延伸到阵列用凹部123中。阵列用凹部也与开孔133连通，从而由一相应LED阵列发出的光能穿过固持座120。
可认识到的是，固持座组件110的所述设计与固持座组件10类似，但不提供一集成的连接器，而是插件150具有从插件150延伸的多个导体155(通过一绝缘材料包覆)。在一实施例中，导体155可通过夹接或焊接或其它合适的连接方式固定于端子170，且随后埋入模制于基座152，以提供插件150。所述埋入模制也可提供用于导体155和端子170之间的应变消除。因此，一单固持座可收容具有所述集成连接器的插件或具有所述多个导体的插件。可认识到的是，这大体增强了所述设计的灵活性。然而，如果需要，所述插件也能设置从而所述插件不能互换。
应注意的是，图1-16的固持座具有保持LED阵列15就位的多个臂部29。图17-24B示出的固持座120使用多个挤压肋141来提供一干涉配合(interference fit)以将一LED阵列固定就位。然而，所述固持座不意欲限制，能使用其它结构将LED阵列保持就位。自然，插件所需的结构能用于一固持座，且针对所述固持座如何将一LED阵列保持就位无限制。
应注意的是，所说明的实施例示出了两个凸部。在一替代实施例中，两个凸部会调整成一单个凸部，且由此这些特征不意欲是限制，除非另有说明。
本文给出的申请以其优选实施例及示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人员在阅读本申请后将作出处于随附权利要求的范围和精神内的许多其它的实施例、修改以及变形。

Claims (15)

1.一种插件，包括：
一基座，具有一对接穴部以及一第一凸部和一第二凸部；
一第一端子，埋入模制于所述基座且由所述一第一凸部支撑，所述第一端子提供从所述所述第一凸部延伸的一第一接触部和延伸到所述对接穴部中的一第二接触部，所述第一端子包括在所述第一接触部和所述第二接触部之间延伸的一第一本体部，所述第一本体部由所述基座固定；以及
一第二端子，埋入模制于所述基座，所述第二端子提供从所述第二凸部延伸的一第三接触部和位于所述对接穴部中的一第四接触部，所述第二端子包括在所述第三接触部和所述第四接触部之间延伸的一第二本体部，所述第二本体部由所述基座固定。
2.如权利要求1所述的插件，其中，所述插件设置成沿一第一方向插入一插座，且所述第一接触部和所述第三接触部设置成接合在大体平行于第一方向的一第一平面上布置的多个接触垫。
3.如权利要求2所述的插件，其中，所述第二接触部和所述第四接触部均包括大体矩形形状的一横截面，且设置成所述矩形形状的一较长侧大体垂直于所述第一平面。
4.如权利要求2或3所述的插件，其中，所述第二接触部及所述第四接触部和所述穴部提供设置成与一对接连接器兼容的一对接界面，其中在使用时，所述对接连接器沿大体垂直于所述第一平面的一方向对接于所述穴部。
5.一种LED固持座组件，包括：
一固持座，具有一框架，所述框架包括设置成收容和固定就位一LED阵列的一阵列用凹部，所述框架包括均与所述阵列用凹部连通的一开孔和一插座；以及
一插件，具有设置成安装于所述插座的一基座，所述插件包括一对接穴部和由所述基座支撑的一第一端子，所述第一端子提供延伸到所述阵列用凹部中的一第一接触部和延伸到所述对接穴部中的一第二接触部，所述第一端子包括在所述第一端子接触部和所述第二接触部之间延伸的一第一本体部，所述插件还包括由所述基座支撑的一第二端子，所述第二端子提供延伸到所述阵列用凹部中的一第三接触部和延伸到所述对接穴部中的一第四接触部，所述第二端子包括在所述第二接触部和所述第四接触部之间延伸的一第二本体部。
6.如权利要求5所述的LED固持座组件，其中，所述插件包括设置成在使用时位于一LED阵列的顶部的一凸部，所述凸部使所述第一端子从所述凸部延伸且设置成沿所述凸部的周边从一个第一端子到所述LED阵列的一导电面之间的一距离提供一预定的电压隔离。
7.如权利要求5所述的LED固持座组件，其中，所述插件包括均设置成在使用时位于一LED阵列的顶部的一第一及第二凸部，所述两个凸部分别使所述第一及第二端子从所述两个凸部延伸且均设置成沿所述凸部的周边从其中一个端子到所述LED阵列的一导电面之间的一距离提供一预定的电压隔离。
8.如权利要求6或7所述的LED固持座组件，其中，所述距离至少为2.0mm。
9.如权利要求5-8中任一项所述的LED固持座组件，其中，所述框架包括延伸到所述阵列用凹部中的一端子槽，所述端子槽与所述第一接触部对准。
10.一种LED固持座组件，包括：
一框架，具有设置成收容和固定就位一LED阵列的一阵列用凹部，所述框架包括一插座；
一插件，具有设置成安装于所述插座的一基座，所述插件包括一由所述基座支撑且与一第一导体电连接的一第一端子，所述第一导体从所述插件延伸，所述第一端子提供延伸到所述阵列用凹部中的一第一接触部，所述第一端子包括在所述第一接触部和所述第一导体之间延伸的一第一本体部，且所述插件还包括由所述基座支撑且与一第二导体电连接的一第二端子，所述第二端子提供延伸到所述阵列用凹部中的一第二接触部，所述第二端子包括在所述第二接触部和所述第二导体之间延伸的一第二本体部。
11.如权利要求10所述的LED固持座组件，其中，所述第一导体和所述第二导体均由一绝缘层覆盖。
12.如权利要求10或11所述的LED固持座组件，其中，所述框架包括延伸到所述阵列用凹部中并与所述第一接触部对准的一第一端子槽，且所述框架还包括延伸到所述阵列用凹部中并与所述第二接触部对准的一第二端子槽。
13.如权利要求10-12中任一项所述的LED固持座组件，其中，所述阵列用凹部包括至少一个挤压肋。
14.如权利要求10-13中任一项所述的LED固持座组件，其中，所述框架包括：一固持块，设置成在使用时来支撑一LED阵列的一个缘。
15.如权利要求10-14中任一项所述的LED固持座组件，其中，所述插件包括均设置成在使用时位于一LED阵列的顶部的一第一及第二凸部，所述两个凸部分别使所述第一及第二端子从所述两个凸部延伸且均设置成沿所述凸部的周边从其中一个端子到所述LED阵列的一导电面之间的一距离提供一预定的电压隔离。
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