CN107429892B - 具有散热片的led照明模块以及更换led模块的方法 - Google Patents

具有散热片的led照明模块以及更换led模块的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107429892B
CN107429892B CN201680020317.9A CN201680020317A CN107429892B CN 107429892 B CN107429892 B CN 107429892B CN 201680020317 A CN201680020317 A CN 201680020317A CN 107429892 B CN107429892 B CN 107429892B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat sink
led
led module
module
fin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680020317.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107429892A (zh
Inventor
J.G.默滕斯
A.马切夫卡
R.H.彼得斯
B.施平格
G.亨宁格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lumileds Holding BV
Original Assignee
Bright Sharp Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bright Sharp Holdings Ltd filed Critical Bright Sharp Holdings Ltd
Publication of CN107429892A publication Critical patent/CN107429892A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107429892B publication Critical patent/CN107429892B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/19—Attachment of light sources or lamp holders
    • F21S41/192—Details of lamp holders, terminals or connectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/49—Attachment of the cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/002—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages with provision for interchangeability, i.e. component parts being especially adapted to be replaced by another part with the same or a different function
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/04—Fastening of light sources or lamp holders with provision for changing light source, e.g. turret
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/71—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements
    • F21V29/713—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements in direct thermal and mechanical contact of each other to form a single system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/87—Organic material, e.g. filled polymer composites; Thermo-conductive additives or coatings therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/89—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

一种LED模块（1）把散热片部分（10）与LED装置（12）相组合。散热片部分（10）是至少具有第一（10）和第二（40）部件的多部件散热片的第一部件。散热片部分（10）不足以单独提供对于LED装置（12）的操作所需的冷却，因此可以较小并且具有低成本。用户可以简单地把LED模块（1）作为单一单元更换，而不会有丢弃整个散热片的显著浪费和成本。

Description

具有散热片的LED照明模块以及更换LED模块的方法
技术领域
本发明涉及一种包括散热片（heat sink）的LED模块。
背景技术
许多LED照明应用需要散热片以耗散来自LED的热量。为了确保LED模块的长使用寿命，很重要的是引走所生成的热量。
在把LED与散热片相组合的大多数应用中，一个或多个LED模块被安放在散热片上，或者被安放在本身固定到散热片的印刷电路板（PCB）上。LED模块或LED PCB通过在其接口处直接接触的中间材料连接到散热片。举例来说，焊料材料或热接口材料桥接所述接口从而避免任何空隙，以便促进从LED到散热片的热传递。所生成的热量通过该接口被引导到散热片，并且随后例如通过散热片的翅片（fin）转到周围环境。
LED并且特别是高功率LED的使用寿命有限。因此可能需要更换LED。对于直接安放到散热片的LED模块，这涉及到更换散热片。对于安放在PCB上的LED模块，这例如可能涉及从散热片上移除LED PCB，并且作为单一组件更换LED PCB。LED及其PCB于是可以被视为单一单元。
问题在于这一操作并不是直接明了的。具体来说，需要更换热接口材料。这例如可能包括凝胶材料。于是LED更换不应当由普通人实施，而是需要由专业人员实施。热接口材料对LED的污染将会对LED的光输出和可靠性造成不合期望的负面影响。把LED与散热片一起更换的替换方案对于顾客导致不可接受的高成本。
因此需要一种可以在没有更换散热片的开销的情况下很容易地更换的LED模块。通过对于散热片引入模块化概念在例如WO 2012048351A1、JP 2011181418A、WO2014083122A1、US 20120293652A1、WO 2010044011A1和US 20110019409A1的现有技术中部分地解决了这样的需求，也就是通过把LED安放在多部件散热片的第一部件上，所述第一部件通过可拆卸的方式被紧固到多部件散热片的其余部件。但是这样的多部件散热片的构造留下了进一步改进的空间。
发明内容
根据本发明的一个方面的实例，提供一种LED模块，包括：
散热片部分；以及
在LED安放表面处安放在散热片部分上的LED装置，
其中，散热片部分构成多部件散热片的第一部件，所述多部件散热片至少具有所述第一部件和第二部件，
其中，散热片部分包括用于容纳在第二散热片部件的相应容纳开口中的外表面，并且
其中，散热片部分包括嵌入在电绝缘并且导热的围绕物内的传导载体。
所述LED模块包括LED装置与散热片的一部分的组合。所述散热片部分例如不足以提供对于LED装置的操作所需的冷却。相反，所述散热片部分需要耦合到另一个散热片部分，以便提供总体冷却性能。
为了更换LED装置，所述模块作为一个单元被更换。这样就不需要把LED装置与散热片部分分开。LED装置与散热片部分之间的耦合例如可以包括热接口材料。相反，用户简单地断开两个散热片部件之间的机械耦合。这例如可以是简单的推入配合（push fit）耦合，并且可选地包括锁定螺钉。
优选的是，在两个散热片部件之间不需要提供任何材料，并且在两个散热片部件之间可以有表面接触或空隙。不需要任何热接口材料。
由于所述散热片部分仅充当去到主散热片（第二部件）的接口，因此具有相对较低的成本。所述散热片部分可以具有仅足以导电的较小金属含量。热传递功能只需要被设计成足以把热量传递到散热片的其余部分。
所述散热片部分包括嵌入在电绝缘并且导热的围绕物内的传导载体。所述围绕物促进从所述散热片部分到第二散热片部件的热传递。所述传导载体可以被用来把电信号路由到LED装置。
所述电绝缘并且导热的围绕物可以包括塑料，因此可以围绕传导载体被成型。
所述传导载体可以包括至少两个电气分开的部分，其中所述LED装置具有分别电连接到传导载体的对应部分的阳极和阴极。所述LED装置例如可以被安放在传导载体部分之间的结合部之上，其中（多个）阳极连接处于一侧并且（多个）阴极连接处于另一侧。
为了把电信号路由到LED装置，可以提供电连接到传导载体的其中一个或全部两个电气分开的部分的电连接器。该连接器提供去到LED装置的外部连接。如果另一个端子被接地则可以只有一个电连接，或者可以有去到全部两个电气分开的部分的电连接。
所述散热片部分可以包括在该处限定LED安放表面的底座和顶部，其中所述散热片部分从底座到顶部发生锥化。这就使得所述散热片部分到其第二散热片部件中的对准很容易作为推入配合而实现。所述锥化充当自我对准特征。
所述LED模块可以包括车灯模块，例如前灯模块。需要周期性地更换车灯，并且该模块使得更容易由顾客实施更换。
本发明还提供一种LED系统，包括：
如前面所定义的LED模块；以及
第二散热片部件，其中第二散热片部件包括用于容纳LED模块的散热片部分的开口。
该LED系统可以是发光源（luminaire）的一部分，例如车辆照明发光源。
第二散热片部件的所述开口可以包括锥化通道。这对应于LED模块的锥化散热片部分，以便实施自我对准推入耦合。
优选的是，当所述散热片部分被容纳在开口中时，LED模块的散热片部件和第二散热片部件彼此发生物理接触或者仅通过空隙分开。这意味着在更换模块时不需要用户施加热接口材料或者任何其他填充材料。
还可以提供用于对输出自LED装置的光进行光束成形的光学组件。这例如可以被用来把朗伯LED输出转换成例如用于汽车前灯的所期望的光束形状。
所述LED模块可以包括第一连接特征并且所述光学组件可以包括第二连接特征，其中第一和第二连接特征适于与箝夹在其间的第二散热片部件连接在一起。
这意味着所述连接特征限定LED装置与光学组件之间的直接耦合，从而使得光学功能被优化并且可以忽略与第二散热片部件有关的任何制造容差，这是因为所述制造容差不会影响LED装置与光学组件的相对定位。
所述LED模块和第二散热片部件可以分别包括一个翅片和气流通道的集合，其中当LED模块的散热片部分被容纳在第二散热片部件的开口中时，所述模块与第二散热片部件的翅片和气流通道对准。因此所述两个部件协作限定一同起作用的散热片翅片和通道。
本发明还提供一种包括前面定义的LED系统的发光源，其中可以通过从第二散热片部件中的开口移除LED模块并且把新的LED模块插入到该开口中来更换LED模块。这样就为用户提供了很容易的更换操作。第二散热片部件中的开口可以处于散热片的背面（与光输出正面相对），但是所述开口可以替换地处于侧面（也就是垂直于光输出正面）。实际上所述开口可以与光输出正面成任何角度。
本发明还提供一种更换前面所定义的LED系统的LED模块的方法，包括：
把具有其散热片部分的LED模块与第二散热片部件的容纳开口分开；以及
通过把新的LED模块的散热片部分插入到第二散热片部件的容纳开口中而提供新的LED模块。
这种方法对于用户来说易于实施，因为不需要把LED与其散热片部分分开，而且也不浪费，因为第一散热片部件仅仅是一个接口部分而不是整个散热片。
附图说明
现在将参照附图详细描述本发明的实施例，其中：
图1示出了LED模块的第一视图；
图2示出了LED模块的第二视图；
图3示出了包括图1和2的LED模块连同第二散热片部件和光束成形组件的LED系统的透视图；
图4示出了图3的系统的另一个视图；以及
图5示出了图3的系统的另一个剖视图。
具体实施方式
本发明提供一种组合部分散热片与LED装置的LED模块。所述部分散热片是至少具有第一和第二部件的多部件散热片的第一部件。所述部分散热片不足以单独提供对于LED装置的操作所需的冷却，因此可以较小并且具有低成本。用户可以简单地把所述模块作为单一单元更换，而不会有丢弃整个散热片的显著浪费和成本。
图1示出了包括散热片部分10以及在LED安放表面14处被安放在散热片部分10上的LED装置12的LED模块1。散热片部分10仅实施对于LED装置12所需的散热功能的一部分。
LED装置12包括一个或多个LED，并且所述LED在安放表面14上被安放在散热片部分10的顶部。
图2示出了图1的LED模块1的剖视图。如图所示，散热片部分10具有形成3D形状的成形薄片金属载体16，所述3D形状在所示出的实例中基本上是金字塔形。所述金字塔形具有较大的底座18，从而使得所述形状朝向顶部的安放表面14锥化，所述安放表面14由载体16的平坦区段20限定。因此总体形状是具有平坦顶部的截断金字塔形。
比如圆锥、圆柱、立方体等其他几何结构同样是可能的。但是对于锥化结构特别感兴趣，这是因为锥化结构允许简单的连接和自我对准（将在后面描述）。于是顶部区域小于底座18，并且当垂直投影到底座上时还位于底座内。
对于载体16可以使用其他导电材料。
所述载体被形成为至少两个电隔离的部分，从而可以限定用于连接到LED装置12的两个电气端子。所述两个部分之间的结合部被示出为22。LED装置12于是可以被安放在结合部22之上，其中（多个）阳极连接处于一侧并且（多个）阴极连接处于另一侧。
LED装置12可以作为一个或多个裸管芯（bare die）被安放在安放表面14上，或者LED可以被安放在PCB上并且PCB随后被附着到安放表面14。这一附着可以利用热接口材料。
如果使用金属核心PCB，则PCB与安放表面之间的机械连接还可以提供所需的电连接。或者，还可以提供从PCB的顶表面向下到安放表面的丝焊。
如果使用裸LED管芯，则所述管芯可以在其底座处具有直接连接到安放表面的隔离部分的电接触件。
LED可以替换地被安放在充当散热器的金属座上。LED及其金属座与载体16之间的连接于是显然需要避免散热金属座将载体的不同隔离部分短路。
用以把金属座上的LED管芯或LED PCB或LED连接到安放表面的各种方式将是本领域技术人员已知的。
载体16被电绝缘热传递材料围绕物24围绕，所述围绕物采取例如导热塑料之类的一层的形式，或者采取多层的形式。所期望的热导率例如可以处于0.2W/mK到50W/mK的范围内。
电隔离并且导热的围绕物24可以由主要是电隔离的第一材料制成，比如导电载体16上的薄或厚的涂层。该电隔离材料于是可以与导电载体16一起被嵌入在主要是导热的第二材料中。这样，通过两种分开的材料实现所述围绕物的两种功能，也就是电隔离和热传导。
可选的是，所述导热材料（或多层结构）可以被另一种导热材料围绕，所述另一种导热材料于是可以是导电的，比如金属层。这可以被用来改进模块1到第二散热片部件（将在后面描述）的热耦合。所述另一导热层于是还可以实施电屏蔽功能。所述另一种导热材料例如可以只被提供在将向第二散热片部件传导热量的模块表面处。
将会看到，围绕物24可以是单层、一对层（为了分开热需求和电需求）或者甚至三或四层。所有这些可能性都落在本发明的范围内。
热传递围绕物24覆盖载体16，从而例如保持底部平面没有金属。所述一个或多个材料层优选地被围绕载体成型。
为了把电信号路由到LED装置，提供与载体16的多个部分电接触的电连接器26。连接器26的各个导电部件可以是载体16的一部分，从而使得载体16及其成型覆盖物24限定连接器26。或者，所述连接器可以是单独的组件，并且通过连线或其他接触件电连接到载体16的各个部分。连接器26提供去到LED装置12的可拆卸外部电连接。
连接器16被示出为位于模块1的外部包层内，从而使其限定凹陷在散热片部分10内的连接器26。这样就提供了空间节省改进。
散热片部分10的底座18具有散热翅片28，并且在所示出的实例中还有延伸穿过散热片部分10的气流通道30。这些气流通道可以穿过薄片金属载体16中的孔洞，或者甚至模块1的完整侧面可以在没有薄片金属载体16的情况下制成。
图3示出了包括前面所描述的LED模块1和第二散热片部件40的LED系统。第二散热片部件40具有用于容纳LED模块1的散热片部分10的开口42。这充当把模块1容纳到其中的负片（negative）。
第二散热片部件40具有翅片和通道。两个散热片部件10和40的翅片和通道协作形成通过烟囱效应带走来自LED的热量的通风系统。
因此开口42包括其形状对应于LED模块1的散热片部分10的形状的锥化通道。模块1被推入配合到开口42中，并且所述锥化实施自我对准功能。
开口42延伸穿过第二散热片部件40，从而使得当插入模块1时，安放表面14被暴露出来并且LED装置12提供光输出。光束成形光学组件44被用于对输出自LED装置12的光进行光束成形。这例如可以被用来把朗伯LED输出转换成例如用于汽车前灯的所期望的光束形状。
为了把模块1固定到第二散热片部件40，模块1具有采取导杆形式的连接特征46，并且光学组件44具有采取螺纹孔形式的相应的第二连接特征48。第一和第二连接特征通过把螺钉插入到导杆中而连接在一起，所述导杆随后与螺纹孔接合。这些可以允许相对位置调节，或者可以简单地按照一种固定位置关系把各个部件箝夹在一起。模块1和光学组件44随后与夹在其间的第二散热片部件40箝夹在一起。
可以替换地使用卡扣配合连接，从而不再需要螺钉或其他单独的连接部件。
这意味着所述连接处于LED装置12与光学组件44之间，从而使得光学功能被优化并且可以忽略由第二散热片部件40引起的任何制造容差。
模块1的散热片部分10仅充当去到主散热片（第二部件40）的接口。因此可以通过较低成本制成。
模块1被从外部插入到总体灯系统中并且从总体灯系统中移除，其方式类似于传统的灯泡。
虽然未示出，但是可以在插入模块1的位置处在系统外侧安放可移除的防水覆盖物。
第二散热片部件40在开口42处的厚度可以小于模块高度，从而使得LED装置12伸出第二散热片部件40并且进入到光学组件44的空腔形成部件中。第二散热片部件40于是不会切除光输出的任何部分。或者，第二散热片部件40可以被设计成实施所期望的总体光学功能的一部分。
模块1的散热片部分10可以是进入到开口42中的接触配合（contact fit），或者可以在二者之间限定空隙。空隙例如允许进行一些调节以便对准连接特征46、48，以及补偿所有涉及到的部件的定位和制造容差。LED模块1与第二散热片部件40之间的空隙还通过热对流而允许围绕所述模块的一定空气流通。这一经过加热的空气例如可以被传送来对照明系统的外部覆盖物进行除霜。
图4从正面示出了图3的系统，并且更加清楚地示出了光学组件44和第二连接特征48。
图5示出了图3的系统的剖视图，并且更加清楚地示出了模块1的散热片部分的翅片和通道如何与第二散热片部件40的翅片和通道对准，从而使其一同形成具有所需的热属性的散热片。
前面仅仅给出了散热片部分10与光学装置44之间的连接装置的一个实例。可以提供替换的对准特征，比如在LED装置12的旁边被合并在安放表面14处的孔洞或销钉，光学装置可以与之接合。
模块1的内部可以包括用于控制LED的光输出的附加驱动器电子装置，或者所有驱动器电子装置可以远离所述单元。
前面的实例具有安放在平面上的LED装置12，并且在法向方向（垂直于散热片的总平面，也就是底座18的平面）上投射光。LED装置12可以替换地被安放在偏离底座18的平面的表面上。举例来说，通过垂直于底座安放LED装置12（例如安放在突出的翅片上）可以实现LED的侧向发光。LED装置12可以被安放在任何所期望的角度，以便允许任何预定义角度的发光。
前面的实例具有安放在模块1的顶部上的LED，特别是平坦的顶部。LED可以替换地被安放在其中一个或多个锥化侧壁上。所述锥化的目的是允许容易的装配。LED可以处于任何位置，只要当散热片部分10被装配到第二散热片部件40时能够按照要求输出LED光即可。在散热片部分10上的多个位置处可以有LED，例如在顶部以及在锥化侧面上。
为了保护LED，可以在模块1的顶部提供保护性覆盖物，从而使得不会在模块1的顶部暴露出LED装置12。LED装置12可以替换地被替换地嵌入在例如树脂之类的保护性覆盖物中。所述保护性覆盖物可以被定形成充当用于LED装置12的前置光学装置。
LED装置12的侧面可以被反射性侧面涂层覆盖，以防止从LED装置12的侧面发光。或者，导热材料24可以被成形到LED的侧面以充当反射性材料。LED模块1顶部的薄片金属载体16可以被导热材料几乎完全覆盖。
为了更换LED模块1，把模块1简单地与第二散热片部件40的容纳开口42分开（例如通过释放卡扣配合连接或者松开螺钉），并且通过把新的LED模块1的散热片部分10插入到第二散热片部件40的容纳开口42中而提供新的LED模块1。可以存在用以使得这一插入操作尽可能容易并且确保所述两个部件的正确指向的锁结（keying）特征。
这种方法对于用户来说易于实施，因为不需要把LED与散热片部分10分开，而且也不浪费，因为散热片部分10仅仅是一个接口部分而不是整个散热片。
所述LED模块可以包括车灯模块，例如前灯模块。需要周期性地更换车灯，并且该模块使得更容易由顾客实施更换。
模块1将具有被选择成允许容易由用户进行操纵的尺寸。其尺寸将取决于由所述模块携带的光源的光学功率。所述模块将具有允许对LED所产生的热量进行适当的热量管理的尺寸，从而可以把该热量传递到主散热片部件。这样就强加了最小尺寸。所述尺寸还应当被保持得较小以避免浪费，因为当LED装置发生故障时会丢弃模块1。
作为举例，对于如图所示的具有正方形底座的金字塔形状的模块1，所述正方形底座对于相对低功率的LED装置12可以是35mmx35mm，并且对于相对高功率的LED装置12可以是50mmx50mm。因此所述底座的面积可以处于400mm2到4000mm2的范围内。第二散热片部件40将具有更大的底座面积，例如至少是所述模块的底座面积的2倍或者甚至是至少5倍。
通过研究附图、本公开内容以及所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解并实施所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他单元或步骤，并且“一个”或“一项”不排除复数。在互不相同的从属权利要求中引述特定措施并不表明无法使用这些措施的组合来获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释成限制其范围。

Claims (14)

1.一种LED模块（1），包括：
散热片部分（10）；以及
LED装置（12），安放在散热片部分（10）上的LED安放表面（14）处，
其中，散热片部分（10）被设计成构成多部件散热片的第一部件，所述多部件散热片至少具有所述第一部件和第二散热片部件（40），
其中，散热片部分（10）包括被设计成用于容纳在第二散热片部件（40）的相应容纳开口（42）中的外表面，并且
其中，散热片部分（10）包括嵌入在电绝缘并且导热的围绕物（24）内的导电载体（16）。
2.根据权利要求1所述的LED模块（1），其中，所述电绝缘并且导热的围绕物（24）包括塑料。
3.根据权利要求1或2所述的LED模块（1），其中，所述导电载体（16）包括至少两个电气分开的部分，其中LED装置（12）具有分别电连接到导电载体（16）的对应部分的阳极和阴极。
4.根据权利要求3所述的LED模块（1），其中，所述LED装置（12）被安放在所述至少两个电气分开的部分之间的结合部（22）之上。
5.根据权利要求3所述的LED模块（1），包括电连接到导电载体（16）的所述至少两个电气分开的部分的其中之一或全部二者的电连接器（26）。
6.根据权利要求1或2所述的LED模块（1），其中，所述散热片部分（10）包括底座（18）和顶部，在该顶部处限定LED安放表面（14），其中所述散热片部分（10）从底座（18）到顶部发生锥化。
7.根据权利要求1或2所述的LED模块（1），包括车辆照明模块。
8.一种LED系统，包括：
根据权利要求1或2所述的LED模块（1）；以及
所述多部件散热片的第二散热片部件（40），所述多部件散热片的散热片部分（10）构成第一部件。
9.根据权利要求8所述的LED系统，其中，所述第二散热片部件（40）的开口（42）包括锥化通道。
10.根据权利要求8所述的LED系统，其中，当LED模块（1）的散热片部分（10）被容纳在开口（42）中时，所述散热片部分（10）与第二散热片部件（40）彼此发生物理接触或者仅通过空隙分开。
11.根据权利要求8所述的LED系统，还包括光学组件（44），其中LED模块（1）包括第一连接特征（46）并且光学组件（44）包括第二连接特征（48），其中第一连接特征（46）和第二连接特征（48）适于被连接在一起。
12.根据权利要求8所述的LED系统，其中，所述LED模块（1）和第二散热片部件（40）分别包括翅片（28）和气流通道（30）的集合，其中当LED模块（1）的散热片部分（10）被容纳在第二散热片部件（40）的开口（42）中时，LED模块（1）与第二散热片部件（40）的翅片（28）和气流通道（30）对准。
13.一种包括根据权利要求8所述的LED系统的发光源，其中，所述LED模块（1）是可更换的。
14.一种更换根据权利要求8所述的LED系统的LED模块（1）的方法，包括：
把具有其散热片部分（10）的LED模块（1）与第二散热片部件（40）的容纳开口（42）分开；以及
通过把新的LED模块（1）的散热片部分（10）插入到第二散热片部件（40）的容纳开口（42）中而提供新的LED模块（1）。
CN201680020317.9A 2015-03-31 2016-03-31 具有散热片的led照明模块以及更换led模块的方法 Active CN107429892B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15161967 2015-03-31
EP15161967.3 2015-03-31
PCT/EP2016/057018 WO2016156463A1 (en) 2015-03-31 2016-03-31 Led lighting module with heat sink and a method of replacing an led module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107429892A CN107429892A (zh) 2017-12-01
CN107429892B true CN107429892B (zh) 2020-09-01

Family

ID=52824057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680020317.9A Active CN107429892B (zh) 2015-03-31 2016-03-31 具有散热片的led照明模块以及更换led模块的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10260705B2 (zh)
EP (1) EP3278018B1 (zh)
JP (1) JP6688808B2 (zh)
KR (1) KR102517727B1 (zh)
CN (1) CN107429892B (zh)
WO (1) WO2016156463A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017121676A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 Lumileds Holding B.V. Lighting arrangement with exact positioning of an optical element
JP6770347B2 (ja) * 2016-06-27 2020-10-14 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
CN107917362B (zh) * 2016-10-10 2023-06-30 广州市浩洋电子股份有限公司 新型散热系统及具有其的舞台灯灯头主体和防水舞台灯
JP7041133B2 (ja) * 2016-10-11 2022-03-23 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ｌｅｄ照明ユニット
JP6837216B2 (ja) * 2016-12-19 2021-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置および放熱部材
DE102017115001A1 (de) * 2017-07-05 2019-01-10 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Justierbares Scheinwerfersystem
CN107747718A (zh) * 2017-09-25 2018-03-02 上海小糸车灯有限公司 汽车灯具散热结构
WO2019243245A1 (en) 2018-06-19 2019-12-26 Lumileds Holding B.V. Lighting module with inclined led mounting surface
JP6880328B2 (ja) * 2018-09-07 2021-06-02 ルミレッズ ホールディング ベーフェー 発光素子及び照明装置のための支持体
KR20220032083A (ko) 2019-07-08 2022-03-15 루미리즈 홀딩 비.브이. 발광 엘리먼트들을 위한 지지체 및 라이팅 디바이스
EP3819533A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-12 Lumileds Holding B.V. Carrier for lighting modules and lighting device
EP3875838B1 (en) 2020-03-06 2023-09-20 Lumileds Holding B.V. Lighting device with light guide
WO2024081222A1 (en) 2022-10-10 2024-04-18 Lumileds Llc Over moulded led module with integrated heatsink and optic
WO2024081008A1 (en) 2022-10-10 2024-04-18 Lumileds Llc Over moulded led module with integrated heatsink and optic

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100572906C (zh) * 2004-12-22 2009-12-23 电灯专利信托有限公司 具有至少一个发光二极管的照明装置和汽车灯
JP2011181418A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Stanley Electric Co Ltd 車両用前照灯
WO2012048351A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-fahrzeugscheinwerfer
CN203115749U (zh) * 2013-02-27 2013-08-07 龙岩市上杭县逸龙光电科技有限公司 一种模组化led筒灯
CN203215435U (zh) * 2013-03-29 2013-09-25 合隆防爆电气有限公司 一种防爆高效节能led灯
CN103982822A (zh) * 2014-05-28 2014-08-13 昆山生态屋建筑技术有限公司 一种导热柱上设置有风扇的射灯

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005029185A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Led lighting source and led lighting apparatus
JP3121916U (ja) * 2006-03-08 2006-06-01 超▲家▼科技股▲扮▼有限公司 Ｌｅｄランプおよびその熱放散構造
KR101633615B1 (ko) 2008-10-14 2016-06-27 코닌클리케 필립스 엔.브이. 두개의 연결가능한 부재 사이에서의 열 전도를 위한 시스템
PL2443387T3 (pl) * 2009-06-17 2016-07-29 Philips Lighting Holding Bv Złącze do łączenia radiatora z modułem oświetleniowym lub innym radiatorem
WO2011011323A1 (en) 2009-07-21 2011-01-27 Cooper Technologies Company Interfacing a light emitting diode (led) module to a heat sink assembly, a light reflector and electrical circuits
KR20110128373A (ko) * 2010-05-22 2011-11-30 티티엠주식회사 자동차용 엘이디전조등
US9035346B2 (en) * 2011-03-07 2015-05-19 Koito Manufacturing Co., Ltd. Light source module
GB2488982B (en) * 2011-03-08 2014-10-08 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Heat sink assembly for opto-electronic components and a method for producing the same LED heatsink
US9217555B2 (en) 2011-05-17 2015-12-22 Bridgelux Incorporated LED module with integrated thermal spreader
JP2013243092A (ja) 2012-05-22 2013-12-05 Stanley Electric Co Ltd Ｌｅｄモジュール及びこれを備えた車両用灯具
KR101350371B1 (ko) * 2012-06-14 2014-01-13 정연택 차량용 풀컬러 광원장치
KR20140103459A (ko) * 2013-02-18 2014-08-27 엘지전자 주식회사 조명장치
FR2998943B1 (fr) * 2012-11-30 2018-07-13 Valeo Illuminacion Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule automobile
JP6205830B2 (ja) 2013-05-09 2017-10-04 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置及び灯具
JP2015011976A (ja) 2013-07-02 2015-01-19 東芝ライテック株式会社 発光装置および照明装置
US20150260390A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Eric Colin Bretschneider Composite Heat Sink For Electrical Components
FR3041080B1 (fr) * 2015-09-14 2020-05-29 Valeo Vision Dispositif de dissipation thermique pour un module lumineux de vehicule automobile

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100572906C (zh) * 2004-12-22 2009-12-23 电灯专利信托有限公司 具有至少一个发光二极管的照明装置和汽车灯
JP2011181418A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Stanley Electric Co Ltd 車両用前照灯
WO2012048351A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-fahrzeugscheinwerfer
CN203115749U (zh) * 2013-02-27 2013-08-07 龙岩市上杭县逸龙光电科技有限公司 一种模组化led筒灯
CN203215435U (zh) * 2013-03-29 2013-09-25 合隆防爆电气有限公司 一种防爆高效节能led灯
CN103982822A (zh) * 2014-05-28 2014-08-13 昆山生态屋建筑技术有限公司 一种导热柱上设置有风扇的射灯

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170132297A (ko) 2017-12-01
US10260705B2 (en) 2019-04-16
US20180283644A1 (en) 2018-10-04
EP3278018B1 (en) 2021-09-22
KR102517727B1 (ko) 2023-04-05
WO2016156463A1 (en) 2016-10-06
JP6688808B2 (ja) 2020-04-28
EP3278018A1 (en) 2018-02-07
CN107429892A (zh) 2017-12-01
JP2018513529A (ja) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107429892B (zh) 具有散热片的led照明模块以及更换led模块的方法
US8471443B2 (en) Lighting device
US8342734B2 (en) Vehicular light source unit
CN101165396B (zh) 半导体灯
KR101464896B1 (ko) 커넥터 및 조명 장치
KR101294657B1 (ko) 반도체 발광소자 부착용 모듈, 반도체 발광소자 모듈, 반도체 발광소자 조명기구 및 반도체 발광소자 부착용 모듈의 제조방법
CN103415738B (zh) 光源模块
JP4552897B2 (ja) Ｌｅｄ点灯ユニット及びそれを用いた照明器具
KR20110063833A (ko) 발광 장치
US20150292724A1 (en) Lens for lighting devices, corresponding lighting device and method
CN103968279A (zh) 灯装置、发光装置以及照明装置
JP2013093192A (ja) 半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具
EP2672177A1 (en) LED lighting device and LED lighting arrangement
JP4812828B2 (ja) Ｌｅｄ照明装置
US20110115373A1 (en) Modular led lighting device
CN103874884A (zh) 具有集成热沉的led照明设备
JP2014127560A (ja) 半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、照明器具、及び半導体発光素子用ホルダの製造方法
US20190032887A1 (en) Lighting device with lens and method for production thereof
JP5882525B2 (ja) 半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュール
JP2013243313A (ja) Ｌｅｄモジュール
US10670256B2 (en) Lighting module with inclined LED mounting surface
KR101744114B1 (ko) 엘이디 조명기기
JP2019106263A (ja) 車両用照明装置、および車両用灯具
JP5894310B2 (ja) 半導体発光素子用ホルダの製造方法
JP6110528B2 (ja) 半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180412

Address after: Holland Schiphol

Applicant after: LUMILEDS HOLDING B.V.

Address before: Holland Ian Deho Finn

Applicant before: Koninkl Philips Electronics NV

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant