CN108700284A - 供电模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供电模块，该供电模块包括：复合板，该复合板包括导电材料的阳极层和阴极层，该阳极层和阴极层由电绝缘材料的绝缘体分隔开，该阳极层和该阴极层各自具有从该复合板的连接表面延伸的沟槽；适配器，该适配器用于安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，该适配器包括承载电子部件的电路板，该电路板建立从该阳极层至该电子部件的阳极的电连接以及从该阴极层至该电子部件的阴极的电连接；电源，该电源能够在该阳极层与该阴极层之间提供恒定电压或恒定电流。该供电模块可以通过另外的适配器联接至复合板的扩展模块。在另一方面，本发明涉及一种包括该供电模块和该扩展模块的供电系统。该供电模块可以是照明器材。

Description

供电模块
技术领域
本发明涉及一种供电模块，该供电模块包括具有由绝缘体分隔开的两个导电材料层的复合板、用于安装在复合板中的适配器、以及能够向导电层提供电力的电源。供电模块提供了更大的灵活性，因为供电模块也可以基于复合板容易地联接至扩展模块。本发明还涉及一种供电系统和一种照明器材。
现有技术
复合板是众所周知的用于基于LED的灯的构造元件，其中两个由绝缘材料分隔开的导电板用于向安装在复合板中的LED供电和用于从安装在复合板中的LED供电。因此，WO2003/017435公开了一种用于安装在这种复合板中的孔口中的用于电力传输的适配器。适配器包括在将适配器安装在孔口中时与这些层中的一个层建立电连接的第一插脚、以及适于在将适配器安装在孔口中时与另一个层建立电连接的第二插脚。
WO 2009/076960公开了一种安装在复合板中的孔中的、具有LED的适配器，其中LED装配在金属物件上。利用金属物件的导热特性将LED产生的热量从适配器传导到板中，同时作为电导体进行操作。
在EP 2485342、DE 102008021014和WO 2013/117198中公开了其他这类系统。
WO 2015/104024公开了一种具有电路板的复合板，该电路板承载与第一导电层和第二导电层电连接的LED。复合板可以包括控制器，该控制器适于经由导电层中的一个将数据信号传递至LED。
然而，上述文件都没有提供很大的灵活性，因为器材不能在尺寸方面、特别是在LED的数量方面进行修改。
基于柔性LED的照明系统是已知的。例如，司朗公司(Osram GmbH)销售一种被称为LINEARlight POWER Protect G2-LF06P2-P的系统(比如2014年6月6日技术数据表、2012年8月9日的数据表以及技术应用指南LINEARlight Flex Protect LF06A-P/LF06P2-P中所述的)。LF06P2-P基于柔软的且可弯曲的条带，其可以切割成较短的长度。然而，通过切割来缩短条带只有在具体指定的部位才可能。在其他部位切割条带将会破坏照明系统。此外，条带是线性的，意味着灵活性将受限于单个维度，并且进一步地不可能在现有条带中添加额外的LED。
LED照明系统典型地采用串联连接的LED，但是已经公开了具有一定灵活性的照明系统，其中LED或串联连接的多个LED组是并联连接的。因此，例如EP 2194761提供了一种LED照明装置，用于使串联连接的多个LED进行照明，以构成并联连接的多个LED阵列。该装置包括与每个LED阵列串联连接的开关元件，从而允许关闭单独阵列。LED由恒定电流供电，以便在不管使用的环境如何都实现恒定的光输出。
Osram公司发布了应用指南(并联LED串中的电流分布，2011年6月)，其描述了并联连接LED的问题。在Osram公司的应用指南中，LED由单个恒流源供电；该应用指南解决了如何从LED提供均匀输出的问题但没有关注灵活性。
在WO 1999/039319中公开了并联联接的LED的另外一个实例。
本发明的一个目的是提供一种供电模块，该供电模块使得在添加或移除电子部件(例如LED)方面具有灵活性。另外一个目的是提供一种照明器材，该照明器材在尺寸的改变以及添加或移除LED方面比现有技术所能获得的更为灵活。
发明内容
本发明涉及一种供电模块，该供电模块包括：
复合板，该复合板包括导电材料的阳极层和阴极层，该阳极层和阴极层由电绝缘材料的绝缘体分隔开，该阳极层和该阴极层各自具有从该复合板的连接表面延伸的沟槽，
适配器，该适配器安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，该适配器包括承载电子部件的电路板，该电路板建立从该阳极层至该电子部件的阳极的电连接以及从该阴极层至该电子部件的阴极的电连接，
电源，该电源能够在该阳极层与该阴极层之间提供恒定电压或恒定电流。
在另一方面，本发明涉及一种供电系统，该供电系统包括本发明的供电模块、包括为该供电模块限定的复合板和适配器的扩展模块、以及用于该供电模块的每个沟槽的连接器插脚，每个连接器插脚具有用于接合该供电模块的复合板的沟槽的连接元件的第一互补连接元件、以及用于接合该扩展模块的复合板的沟槽的连接元件的第二互补连接元件。本发明的供电系统需要单个供电模块，即该供电模块的供电系统，并且其可以包含任何数量的扩展模块。多个扩展模块可以连接至带有适当的连接表面的单个供电模块，或者多个扩展模块可以彼此串联连接。扩展模块还可以具有多个连接表面。扩展模块也可以被称为辅助模块，并且这两个术语在本发明的上下文中可以互换使用。
在本发明的上下文中，“供电模块”是用于向适配器中的电路板上承载的电子部件供电的模块。在本发明的上下文中，“供电系统”是包括供电模块和扩展模块的系统，其中供电模块的阳极层与扩展模块的阳极层处于电连接，并且供电模块的阴极层与扩展模块的阴极层处于电连接。同样地，第一扩展模块的阳极层和阴极层可以与另外一个扩展模块的相应阳极层和阴极层处于电连接。通过具有导电材料的阳极层和阴极层以及通过电源在阳极层与阴极层之间提供恒定电压或恒定电流，具有如上定义的带有电子部件的多个适配器将并联连接。在供电模块中并联连接带有恒定电流或恒定电压的多个电子部件提供了可以用简单的方式将附加电子部件添加到系统或从系统中移除的灵活系统。例如，可以提供部分地或完全穿过复合板的孔并可以将具有附加电子部件的适配器安装在该孔中，或者附加电子部件可以是扩展模块的一部分，扩展模块可以连接至供电模块。同样地，由于恒定电流或恒定电压，可以例如通过切割来移除带有多个适配器的复合板的一部分，而对适配器及其保留在复合板中的相应电子部件没有不利影响。经由传导层供应电力消除了对每个电子部件单独布线的需要，由此提供了简单的系统。当导电材料是金属时，特别是铝或铜时，导电材料的电阻通常很低而使得供电模块或供电系统在尺寸方面不受限制。特别地，阳极层和阴极层的横截面积将会远大于通常在供电系统中采用的导线，并且由此金属导电层的电阻将会相应地更低。
优选的电子部件是发光二极管(LED)。本发明的供电模块可以具有任何数量的适配器，优选地是至少两个适配器。在某个实施例中，供电模块包括2到300个带有LED的适配器。当供电模块包括具有LED或一系列LED的多个适配器时，优选的是电源提供恒定电压。在另一个实施例中，供电模块包括最多达1000个带有电子部件的适配器，例如1到1000个适配器。适配器可以自由地定位在复合板的表面上，因为导电材料层向电子部件供电。特别地是当导电层是金属时，无论适配器之间的距离如何，适配器之间的电阻都是无关紧要的。因此，适配器在复合板上的定位与电路板上的电气布线或特定位置无关。特别地，在现有技术的线性条带系统中不能实现这种电子部件(例如带有LED的适配器)在二维表面上定位的自由度。因此，适配器可以自由地定位在由复合板限定的表面上。例如，适配器可以以规则的间隔进行定位，例如适配器之间的距离(例如LED之间的距离)在25mm至1000mm的范围内，例如，约100mm或200mm。当适配器被定位成彼此靠近时，例如，在25mm或更小的距离，可以获得非常高的发光强度。适配器之间的距离较大(例如500mm或更大)的供电模块也可以利用上述灵活性，特别是没有单独的布线对于适配器之间的距离为500mm或更大的供电模块是有利的。同样地，适配器之间的距离还可以更小，例如在100mm至300mm的范围内，比如约200mm。
适配器还可以在复合板中以不同的图形定位，因为定位由于导电层为电子部件供电而独立于任何布线。此外，复合板的导电层允许供电模块电连接至如上文所定义的扩展模块。这允许在设计供电模块或供电系统时具有进一步自由度，特别是当电子部件包括LED时，这是现有技术的基于条带的LED器材所不能实现的。特别地，不需要附加布线，因为供电模块与扩展模块之间的电连接可以使用如下文所定义的连接器插脚或联接装置来获得。
电源可以根据需要连接至供电模块。例如，电源可以在复合板上的任何位置连接至阳极层和阴极层。在某些实施例中，电源提供标准值的恒定电压，例如12V或24V。
复合板可以根据需要具有任何形状，只要其包括由电绝缘材料分隔开的至少两个导电材料层(即阳极层和阴极层)即可。阳极层和阴极层由电绝缘材料的绝缘体分隔开。在本发明的上下文中，术语“分隔”及其衍生形式意味着防止阳极层与阴极层之间直接电接触，以便防止阳极层与阴极层之间短路。复合板可以根据需要包括附加元件以分隔阳极层和阴极层，或者电绝缘材料的绝缘体可以是分隔阳极层和阴极层的唯一元件。
可以自由选择复合板的尺寸。通常，复合板的厚度反映绝缘体(例如电绝缘层的形式)的厚度加上两个导电层。复合板的厚度通常在2mm至50mm的范围内。其他两种尺寸通常将会反映供电模块的预期用途，例如作为照明器材，并且在某个实施例中，复合板具有符合公认标准的尺寸。例如，复合板/照明器材的尺寸可以设定为装配在例如厨柜等下方。因此，照明器材可以具有约600mm的宽度。可以通过切掉一部分来调整长度，例如照明器材装配在厨柜下方的长度，以使得照明器材适应预期数量的橱柜。例如，长度可以对应于一个或两个厨柜，例如600mm或1200mm。类似的观察结果与不是照明器材形状的供电模块相关。在另一个实施例中，供电模块和相应的扩展模块被设计成代替用于向电子部件供电的铜线，并且其宽度在10至100mm的范围内，例如30mm至50mm，比如约40mm。在本实施例中，本发明的供电系统还可以称为“轨”；轨可以包含长度在100cm至200cm范围内的模块，即供电模块和扩展模块。在特定实施例中，供电系统可以包括没有任何适配器的扩展模块，这些扩展模块可以向具有带电子部件的适配器的另外的扩展模块供电。没有任何适配器的扩展模块在供电系统的任何实施例中都是相关的。
复合板的阳极层电连接至电子部件的阳极，并且复合板的阴极层电连接至电子部件的阴极，但阳极层和阴极层并不受限制。阳极层还可以称为“第一层”，并且阴极层还可以称为“第二层”。阳极层或阴极层中的任一个可以表示复合板的前层或背层，并且由此也表示供电模块或扩展模块的前层或背层。在本发明的上下文中，阳极层和阴极层可以统称为“导电层”或“传导层”。
复合板可以在两个维度上延伸，使得其可以被描述为“平面的”。平面复合板在厚度方面不受限制，并且通常厚度是由阳极层、阴极层和绝缘体的组合厚度限定。复合板还可以以三维定义，并且例如具有表示球体的一部分的形状，例如半球形或拱形。非平面复合板的厚度也将由阳极层、阴极层和绝缘体的组合厚度限定，并且非平面复合板也在厚度方面不受限制。
导电材料可以自由选择，并且传导层可以由任何传导材料制成。同样地，传导材料可以根据需要具有任何厚度。然而，优选的是导电材料包括金属或者是金属。优选的金属是选自由以下各项组成的列表的金属：铝、镁、铜、钛、钢、及其合金。可以对金属进行阳极氧化处理以在表面上为金属提供氧化物层，并且在实施例中，例如通过提供厚度为至少10μm的氧化物层来对金属进行阳极氧化处理。当对金属进行阳极氧化处理时，金属的外表面是电绝缘的，从而使得保护最终用户免受流过导电材料(即阳极层和阴极层)的电流的影响。阳极氧化进一步保护金属免受腐蚀。特别地，流过阳极层或阴极层的电流可能使金属更容易腐蚀，但是通过阳极氧化处理金属，可以防止这种腐蚀。当阳极层和/或阴极层由铝、镁或钛或基于这些金属的合金构造而成时，阳极氧化尤其重要。例如，可以对这些层进行阳极氧化处理以提供至少10μm厚的氧化物层，例如约20μm的Al2O3。阳极氧化铝、镁或钛具有防止短路和电击的保护绝缘层。
在特定实施例中，导电层可以用于使用直接电力线通信(PLC)提供与电子部件的数据通信。在另外的实施例中，供电模块包括例如在阳极层与阴极层之间的附加导电层。附加导电层可以用于提供与电子部件的通信。当需要数据通信时，复合板可以装配有适当的数据端口，例如，比如被称为USB、HDMI、显示端口等的标准化端口。当包括数据端口时，通常还会将合适的电子部件集成在复合板中。数据端口可以包括在供电模块中，并且还可以包括在扩展模块中。
在实施例中，阳极层和/或阴极层是厚度最大为5mm、例如在0.3mm至0.7mm的范围内、或在0.5mm至2.0mm的范围内的金属片。用于传导层的优选金属是铝，例如是厚度最大为5mm，例如在0.3mm至0.7mm的范围内，或在0.5mm至2.0mm的范围内的片材形式。同样地，镁片或钛片也是重要的，并且厚度可以最大到5mm，例如在0.3mm至0.7mm的范围内，或在0.5mm至2.0mm的范围内。在具体实施例中，阳极层和/或阴极层是铜片，可选地在和与绝缘体接触的表面相对的表面上涂覆有电绝缘材料，例如漆或涂料。
沟槽各自限定长度轴线，并且优选的是阳极层和阴极层的沟槽的长度轴线是平行的。沟槽的平行长度轴线允许用于将供电模块与如上文所定义的并且也具有带平行长度轴线的沟槽的扩展模块连接的标准化格式。连接表面中的沟槽的位置和它们之间的距离将对应于用于连接至供电模块的任何扩展模块的位置和距离。然而，在实施例中，供电模块具有第一连接表面和第二连接表面，该第一连接表面具有一组位置以及沟槽之间的距离，该第二连接表面具有另一组位置以及沟槽之间的距离。由此实现了扩展模块将会根据预定方向进行连接的定向系统。在另一个实施例中，供电模块和所有扩展模块的所有连接表面都具有相同的沟槽位置。
在实施例中，阳极层和/或阴极层已经由金属挤压而成，例如由铝、镁、铜、钛或钢挤压而成。在优选实施例中，在挤压过程中形成沟槽。例如，沟槽可以沿着相应层的纵向轴线在该层的整个长度上存在。阳极层和/或阴极层的挤压是有利的，因为其允许制造在挤压工艺中形成的带有沟槽的相应层，从而使得与提供金属片或类似物并在这些层中产生沟槽相比提供了更便宜的工艺。同样地，挤压允许制备具有不均匀厚度的阳极层和/或阴极层。在优选实施例中，阳极层和阴极层是例如由铝或镁挤压而成，在与相应层的纵向轴线垂直的平面中具有横截面，该横截面限定了容纳沟槽的连接区域以及与电绝缘材料的绝缘体接触的适配器区域。适配器区域通常比连接区域更薄，连接区域的尺寸适于包含沟槽。由此，提供了更坚固且灵活的模块，因为适配器区域的厚度可以小于连接区域的厚度，例如厚度在0.2mm至1mm范围内，例如连接区域的尺寸在1mm至10mm的范围内，例如2mm至5mm，为沟槽和任何连接元件留出更多空间。例如，复合板的总厚度可以对应于阳极层和阴极层的适配器区域的组合厚度以及绝缘体的厚度，例如组合厚度在1mm至10mm的范围内，例如3mm至5mm，使得沟槽可以具有例如2mm至4mm的横截面尺寸。在具体实施例中，阳极层和阴极层关于连接区域相对于法向平面旋转对称。阳极层和/或阴极层也可以通过挤压聚合物材料、例如热塑性聚合物来制造，该聚合物材料随后涂覆上金属层以使该层导电。特别地，金属涂层将位于挤压的聚合物与绝缘体之间，以便防止最终用户与导电层直接接触。
绝缘体可以具有任何所需的形式，并且电绝缘材料可以是任何电绝缘材料。优选的是绝缘材料包括阻燃剂。在实施例中，绝缘体具有在阳极层与阴极层之间的片材的形式，阳极层与阴极层也可以是片材的形式，或者可以被挤压成具有另一种形式。当绝缘体具有片材的形式时，其面积通常对应于阳极层和/或阴极层的面积的至少50％。绝缘体还可以限定蜂窝状结构或另一种不连续结构。例如，绝缘体可以采用阳极层与阴极层之间的多个柱等的形式。当导电层已经被挤压而成时，尤其优选的是多个柱。
电绝缘材料优选地是聚合材料。电绝缘材料可以是低密度的。例如，电绝缘材料可以包括比如发泡聚苯乙烯等发泡或泡沫材料(开孔的和/或闭孔的)和/或比如玻璃纤维材料等增强材料。电绝缘层可以由比如非晶塑料材料(例如聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯)或晶体塑料材料(例如尼龙、聚乙烯和聚丙烯)的聚合物材料、或木材制成。在某个实施例中，电绝缘材料是聚乙烯等，并且具有至少0.2mm的厚度，例如在1mm至6mm的范围内，例如3mm或5mm。具体的复合板是以板销售的。当电绝缘层由木材制成时，电绝缘层通常会更厚，例如在10mm至20mm的范围内。在某个实施例中，绝缘体包括几种不同的材料。重要的是，绝缘体将阳极层与阴极层分隔开以便防止短路，并且绝缘体可以包括导电材料，只要阳极层与阴极层分隔开即可。例如，绝缘体可以包括不同材料的芯，甚至金属，从而提供了强度和刚性。在另外一实施例中，绝缘体包括具有不同热膨胀系数的材料，使得绝缘体在高温下的组装可以提供比单独材料预期的刚度更大的材料。对于供电模块和/或扩展模块的组装，当其包括作为绝缘体的热塑性聚合物时，可以观察到相同的情况。
在实施例中，阳极层和阴极层(可以是挤压金属)用不导电的胶水胶合在一起，使得胶水是绝缘体。这允许更薄的绝缘体层，例如在0.2mm至0.5mm的范围内，因为绝缘体可以例如在环境温度下以液体形式施加，使得供电模块的总厚度比将固体材料用作绝缘体可以实现的总厚度更薄。当绝缘体是胶水时，优选的是，在将导电层胶合在一起之前，根据需要在阳极层或阴极层中制作用于适配器的孔。
复合板具有连接表面。连接表面允许供电模块与如上文所定义的扩展模块电接触。具体地，使供电模块的复合板的阳极层与扩展模块的阳极层电连接，并且使供电模块的复合板的阴极层与扩展模块的阴极层电连接。通常，扩展模块可以包括供电模块的任何实施例的任何特征，但是扩展模块不具有电源。在具体实施例中，复合板具有两个连接表面，在复合板的每个端部具有一个连接表面。然而，还可以设想更复杂的复合板设计，其中复合板具有多个连接表面，例如在复合板的端部有一个或两个连接表面，在复合板的一侧具有附加连接表面。
连接表面可以具有相对于复合板的任何角度，这允许与扩展模块电连接。因此，相应的供电模块和扩展模块的复合板的连接表面通常具有允许连接表面之间接触的角度。例如，可以通过使相应层的导电材料直接接触来提供电连接。在某个实施例中，连接表面限定了与相应复合板的纵向轴线垂直的平面。在另一个实施例中，连接表面限定了某一角度，该角度用于连接至具有匹配角度的连接表面的扩展模块，以便在供电模块与扩展模块之间提供所需的角度。例如，供电模块可以具有45°角的连接表面，例如在任何平面中与纵向轴线成45°，用于连接至也具有45°角连接表面的扩展模块，以便以90°角连接供电模块和扩展模块。
阳极层和阴极层各自具有从连接表面延伸的沟槽。沟槽允许供电模块和扩展模块的复合板之间的连接，例如牢固连接。沟槽可以根据需要具有任何形状。例如，沟槽可以具有矩形横截面，或者横截面可以具有完整圆形的形式或圆的任何部分(例如半圆)的形式。一个或多个沟槽可以适当地具有面向阳极层或阴极层的表面的开口侧，或者沟槽可以从连接表面延伸，例如钻入阳极层或阴极层中，使得沟槽适当地被围在阳极层或阴极层的导电材料中。
优选的是，每个沟槽包括用于与连接器插脚的互补连接元件接合的连接元件。在本发明的上下文中，术语“接合”及其衍生形式意味着连接元件紧固至其互补连接元件上；紧固可以是永久性的，例如使得连接元件与其互补连接元件的分离将会导致连接元件和/或互补连接元件的破坏，或者接合可以是可释放式紧固，例如使得连接元件与其互补连接元件的分离不会影响连接元件及其互补连接元件的将来的使用。同样地，在本发明的上下文中，“连接器插脚”可以将本发明的供电模块与扩展模块连接，例如在本发明的供电系统中，以便将供电模块永久地或可释放式紧固至扩展模块上。
连接器插脚具有互补连接元件，用于接合相应模块的沟槽的对应连接元件，并且其可以自由设计。然而，优选的是，连接器插脚是刚性的，以便牢固地连接供电模块和扩展模块。连接器插脚的长度将通常在5mm至50mm的范围内，例如10mm至25mm，并且沟槽的长度将完全容纳连接插脚。连接器插脚的横截面可以是圆形的或方形的，并且横截面尺寸在1mm至10mm的范围内，例如2mm至5mm。连接器插脚可以具有线性形状，或者其可以在线性部分之间包括角度。无论连接器插脚的形状如何，连接器插脚在第一互补连接元件与第二互补连接元件之间可以包括柔性连杆，例如，使得具有第一互补连接元件的部分柔性地连接至具有第二互补连接元件的部分。与使用刚性(例如刚性线性或刚性有角度的)连杆所获得的容差相比，第一互补连接元件与第二互补连接元件之间的柔性连杆通常允许以改进的容差将供电模块与扩展模块装配在一起。柔性连杆可以是弹性的，或者其可以是柔软的，具有低弹性。当柔性连杆具有低弹性或者是柔软的时，优选的是，供电系统包括联接装置。
通常，供电模块与扩展模块之间的每个连接表面采用两个连接器插脚，并且用于同一连接表面的两个连接器插脚通常是相同的。然而，连接表面可以包括另外的沟槽以及对应数量的连接插脚。当连接器插脚具有角度时，可以以连接器插脚的角度连接供电模块和扩展模块。沟槽可以沿着导电层的纵向方向，使得连接器插脚的角度将对应于供电模块与扩展模块之间的角度。在实施例中，连接器插脚的互补连接元件包括一个或多个纵向弹簧，纵向弹簧从连接器插脚向外凸出并压靠在沟槽的壁(可选地装配有脊)上，或者压靠在用作连接元件的中空金属圆筒的内表面上，由此改善电接触、并且防止连接器插脚脱落并确保供电模块与扩展模块之间的连接。具有一个或多个纵向弹簧的连接器插脚也可以称为“香蕉连接器(banana connector)”，并且在本发明中可以采用本领域技术人员已知的任何香蕉连接器设计。在替代性实施例中，沟槽装配有一个或多个纵向弹簧，纵向弹簧从沟槽壁向外凸出以提供连接元件。在本实施例中，优选的是，连接器插脚包括脊，例如横向于连接器插脚的长度轴线的脊，用于沟槽与连接器插脚之间的牢固连接。当连接元件包括纵向弹簧时，互补连接元件上的脊可以与弹簧的凸起部或多个凸起部的纵向定位匹配，并且当在沟槽中采用纵向弹簧时也是同样情况。
优选的是，连接器插脚包括导电材料、或由导电材料组成，并且经由连接器插脚提供供电模块和扩展模块的层之间的电连接。特别优选的是，连接器插脚由金属(例如黄铜)制成，并且具有从连接器插脚向外凸出的一个或多个例如也是由黄铜制成的纵向弹簧。
在实施例中，连接元件被设置为沟槽的相对壁，具有多边形的(例如矩形的或圆形的)横截面，并且连接器插脚的互补连接元件可以是弹簧或弹性部分，从而在连接器插脚与沟槽(例如沟槽的壁)之间提供压配合。扩展模块的复合板的沟槽还可以具有连接元件，用于与具有互补连接元件的连接器插脚接合。因此，供电模块或供电系统可以包括用于供电模块的每个沟槽的连接器插脚，每个连接器插脚具有用于接合供电模块的复合板的沟槽的连接元件的第一互补连接元件、以及用于接合扩展模块的复合板的沟槽的连接元件的第二互补连接元件。由此，扩展模块牢固地连接至供电模块。
在实施例中，该沟槽或每个沟槽包括沿着沟槽的壁延伸的脊。脊可以沿着沟槽的长度轴线，或者脊可以具有另一取向。例如，当通过挤压制造阳极层或阴极层时，可以在挤压过程中形成脊。脊可以具有任何认为适当的形状和尺寸。例如，脊可以具有相对于沟槽的长度轴线的三角形横截面。脊通常将具有在0.1mm至1mm范围内的从沟槽壁的“高度”或突起。脊可以构成连接元件，以便与连接器插脚的互补连接元件接合。例如，脊可以与沟槽的长度轴线成角度，例如成直角，由此形成用于与连接器插脚的互补连接元件接合的倒钩，该互补连接元件可以包括弹簧或弹性部分。在某个实施例中，沟槽具有相对于沟槽的长度轴线的多边形横截面，并且沟槽在每个沟槽壁上都具有由该多边形形状限定的脊，该脊或这些脊沿着沟槽的长度轴线。例如，沟槽可以是对于相应层的任一表面的开口并且具有矩形(例如正方形)横截面，在沟槽的每个壁上具有沿着沟槽的长度轴线的脊，使得沟槽具有相对的脊。同样地，沟槽可以是对于相应层的任一表面的开口，并且具有对应于圆的一部分的横截面，在沟槽壁上具有两个或三个沿着沟槽的长度轴线的脊。
在实施例中，连接元件是具有外螺旋螺纹的中空金属圆筒。外螺旋螺纹可以拧入沟槽中，使得在中空金属圆筒与具有沟槽的阳极层或阴极层的导电材料之间建立紧密的电接触。当导电材料是金属时，中空金属圆筒是特别合适的。中空金属圆筒的外径将对应于、例如等于或略大于或小于沟槽的横截面尺寸。中空金属圆筒的内径对应于、例如等于或略大于连接器插脚的横截面尺寸。在特别优选的实施例中，导电材料是经阳极氧化的铝、镁或钛，并且沟槽具有脊，例如可通过阳极层或阴极层的挤压获得的脊，并且连接元件是具有外螺旋螺纹的中空金属圆筒。特别优选的是，沟槽(例如是对于相应层的任一表面的开口)沿着沟槽的长度轴线具有至少三个脊，脊的脊尖放置在与沟槽的长度轴线垂直的平面中所限定的圆的周边上，例如均匀地分布在该周边上。当具有外螺旋螺纹的中空金属圆筒(例如直径略大于由沟槽限定的直径)拧入经阳极氧化的金属(例如具有至少10μm的氧化物层)中，氧化物层更容易被中空金属圆筒的金属穿透，因为与穿透沟槽壁的较大表面相比，外螺旋螺纹仅需要在(多个)脊(例如三个脊)的小得多的表面处穿透氧化物层。因此，当阳极层或阴极层是经阳极氧化的铝、镁或钛并且沟槽具有沿着沟槽的长度轴线的脊时，中空金属圆筒与作为连接元件的外螺旋螺纹一起提供与连接器插脚的更好的电接触。用于中空金属圆筒的优选金属是黄铜、或涂覆有镍、黄铜、钢或铜(可选地涂覆有金或银)的钢。特别是中空圆筒的内表面可以涂覆有金或银。
供电系统可以包括任何数量的如上文所定义的扩展模块。除了连接器插脚之外，供电系统还可以包括一个或多个联接装置。联接装置可以为供电系统提供进一步的稳定性。供电系统的联接装置可以采用允许系统各部分之间(例如在供电模块与扩展模块之间)的适当连接的任何形式。通常，联接装置连接供电系统和扩展模块，并且该连接还可以包括电连接，使得第一部分的第一导电层与第二部分的第一导电层连接，并且第一部分的第二导电层与第二部分的第二导电层连接。
联接装置可以由任何材料制成，并且可以包括用于在适当的层之间建立电连接的导电材料。例如，联接装置可以由聚合材料制成并且具有用于建立电连接的金属涂层或层，或者联接装置可以是金属的。在本发明的实施例中，联接装置由聚合物材料制成，在聚合物材料与本发明的照明器材之间具有金属弹性层。金属弹性层在供电模块与相邻的扩展模块之间提供电连接，并且还提供了弹性将三个部件(即供电模块、扩展模块以及联接装置)保持在适当位置的结构功能。联接装置也可以被设计成在两个部分的导电层之间形成直接电连接。通常，联接装置被设计成以特定角度连接两个部分，角度可以自由选择。在某些实施例中，照明器材系统或照明器材套件基于平面复合板，并且联接装置可以是例如用于以比如90°等特定角度连接两个部分的角支架、用于以直线连接两个部分的直支架、或用于将第一复合板连接至第二复合板的中间部分的T形支架。联接装置还可以连接除平面(例如第一部分的平面)之外的其他维度的部分。例如，不同的部分(例如平面部分)可以以不同的平面或维度进行连接。
还设想到的是，供电模块设置有不限于提供恒定电流或恒定电压的电源。例如，当设计中包括扩展模块时，可以设计在复合板中或在若干复合板中具有一组指定电子部件的完整系统。然而，本实施例不具有允许将附加电子部件自由地添加到系统中或移除电子部件的优选实施例的灵活性。
优选的是，供电模块、还有所采用的任何扩展模块包括多个如上文所定义的适配器。可以自由选择电子部件，并且例如电子部件选自由以下各项组成的列表：发光二极管(LED)、一系列LED、电阻器、晶体管、控制器、板上芯片(COB)、驱动器、麦克风、相机、传感器、无线电发射器、无线电接收器、天线、用于无线通信的接入点，例如WiFi、LiFi、蓝牙等。无论电子部件的性质如何，容纳电子部件的适配器在供电模块中以及在与供电模块连接的任何扩展模块中处于并联电连接。
适配器可以是能够安装在如上文所定义的复合板中的孔中的任何适配器并由此如上所述在导电层与阳极和阴极之间建立电连接。适配器可以包括对应于孔的周边的一部分或孔的整个周边的保持元件。当孔设置在预组装的复合板(例如以dibond板的形式)中时，保持元件是尤其适合的。然而，也可以在对这些层组装之前，在每层中、例如在阳极层和绝缘体中建立孔。当在这些层组装之前已经建立了孔时，通常不需要保持元件。特别地，阳极层(或阴极层，根据需要)中的孔和绝缘体中的孔的尺寸可以设置为使得绝缘体中的孔大于阳极层或阴极层中的孔，从而提供保持功能。例如，保持元件可以被设计成使得适配器可以压配合到孔中，或者孔和保持元件可以包括互补接合装置。互补接合装置可以是保持元件上的外螺纹以及孔中的对应的内螺纹。在实施例中，孔(例如圆形的、方形的或矩形的)根据需要设置在阳极层或阴极层中，并且导电层与绝缘体对齐，该绝缘体具有的孔比在相应传导层中设置的孔更大。这允许在组装供电模块之前对尺寸比传导层中的孔更大的电路板进行定位，使得电路板通过比孔更大而被保持。例如，电路板可以胶合至背层。底层(阴极层或阳极层，视情况而定)还可以包括尺寸和形状与绝缘体中的孔对应的孔，但是该孔没有完全穿透底层。这允许比绝缘体更厚的适配器。
适配器还可以焊接或胶合至复合板上。保持元件可以由聚合物或金属或聚合物与金属的组合制成。适配器可以适当地包括任何其他部件或元件。在某个实施例中，适配器可以可拆卸地装配在孔中。在另一个实施例中，适配器永久地装配在孔中，这意味着其移除将会破坏适配器。
孔优选地具有圆形周边，但是它还可以具有正方形的或矩形的周边、或者另一形状的周边。孔可以具有任何合适的尺寸，但是在某个实施例中，孔具有在5mm至50mm的范围内的第一尺寸以及在5mm至50mm的范围内的第二尺寸。例如，孔可以是圆形的，并且直径在5mm至50mm的范围内。孔还可以更大，例如具有最高达到或等于100mm的直径。
在最简单的形式中，适配器包括电路板，例如印刷电路板(PCB)、以及建立电连接所需的任何元件。例如，复合板中的孔可以穿过前层(无论是阳极层还是阴极层)以及绝缘体(但不是背层)，使得背层形成用于电路板的支撑件，该电路板胶合至背层。优选的是，胶水(例如在厚度在50μm至100μm的范围内的层中)既导电又导热，使得胶合建立了从电子部件到背层的电连接并进一步导致多余的热量离开电子部件。当电子部件是LED并且背层是铝时，这是尤其有利的。可以使用导电元件(例如被压在前层与电路板之间的弹性元件)建立从前层到电路板的电连接。电路板可以是能够承载电子部件并建立从第一层到电子部件的阳极的电连接以及从第二层到电子部件的阴极的电连接的任何部件。电路板不限于“板”形，而仅限定于上文概述的功能。在最简单的形式中，电路板的“电路”分别在电子部件的阳极和阴极与两个导电层之间提供电接触。电路板可以是设置有用于传输电力的电路的任何种类的材料，例如塑料、金属等。电路可以以任何方式(例如通过印刷、焊接、胶合等)连接至电路板。在某个实施例中，电路板是PCB。
特别优选的是，电子部件是LED或一系列LED。当供电模块包括多个LED或多个系列LED时，供电模块还可以被称为照明器材。在另一方面，本发明涉及一种照明器材，该照明器材包括：
复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
多个适配器，适配器用于安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，每个适配器包括建立从该第一层至电子部件的阳极的电连接以及从该第二层至该电子部件的阴极的电连接的电路板，该电子部件是该电路板上承载的LED或一系列LED，以及
单个电源，该电源能够在该第一层与该第二层之间提供恒定电压。
通过在复合板中并联连接LED并经由传导层以恒定电压供电，为照明器材提供了灵活性以允许移除或添加LED以及根据需要对照明器材的尺寸进行物理调节。例如，包含例如20个LED的照明器材可以根据需要(例如装配在厨柜等下方)例如通过切割来调整尺寸。当例如通过切断包含一个或多个LED的照明器材的一部分来从照明器材中移除一个或多个LED时，传导层将确保向剩余的LED供电，并且恒定电压将会确保每个LED接收到驱动LED所需的电流。经由传导层供电消除了对每个LED进行单独布线的需要，从而提供了简单的系统。还有利的是，可以将附加LED添加到照明器材中。例如，可以在照明器材中建立孔，并且可以将如上文所定义的适配器插入孔中。将经由传导层向插入的LED供电，并且恒定电压将确保复合板中的原来的LED和插入的LED接收到适当的电流以驱动LED。
相应地，还可以将本发明的照明器材与承载LED的其他复合板或扩展模块联接，并且在另一方面本发明涉及照明器材系统，该照明器材系统包括：
本发明的照明器材以及辅助模块，包括：
复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
一个或多个适配器，该一个或多个适配器用于安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，每个适配器包括建立从该第一层至电子部件的阳极的电连接以及从该第二层至该电子部件的阴极的电连接的电路板，该电子部件是该电路板上承载的LED或一系列LED，以及
联接装置，该联接装置用于在照明器材的第一层与辅助模块的第一层之间以及在照明器材的第二层与辅助模块的第二层之间提供连接，例如电连接。当照明器材与辅助模块经由联接装置电连接时，如上文针对照明器材观察到的优点也是相关的。联接装置可以采用允许照明器材和辅助模块的传导层之间的电连接的任何形式。
在又另外一方面，本发明涉及一种照明器材套件，包括：
复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
一个或多个适配器，每个适配器包括承载电子部件的电路板，该电子部件是LED或一系列LED，
每个适配器都被设计成装配在完全或部分延伸穿过复合板的孔中，并且通过装配在该孔中，建立从第一层到电子部件的阳极的电连接以及从第二层到电子部件的阴极的电连接，以及
电源，该电源能够在第一层与第二层之间提供恒定电压。
照明器材套件还可以包括用于在复合板中建立孔并将适配器装配在孔中的说明书。同样地，说明书还可以描述如何在导电层中建立如上所述的沟槽。连接器插脚也可以包含在套件中。照明器材套件还可以包括如上文所定义的联接装置和辅助模块。
当照明器材的带有LED或一系列LED的适配器装配在复合板中并且复合板电连接至电源时，上文中针对照明器材观察到的优点也是相关的。照明器材套件允许最终用户完全自由地将带有LED或多个LED的适配器定位在复合板中。
在又另外一方面，本发明涉及一种制造供电模块(例如照明器材)的方法，该方法包括：提供本发明的供电模块，该供电模块具有多个适配器；并且移除复合板的一部分，该部分包含适配器中的一个或多个，该移除留下与电源处于电连接的至少一个适配器的电路板。根据该方法生产的供电模块与最初的照明器材相比将具有较少的带有电子部件(例如LED或一系列LED)的适配器，但是由于经由传导层供应恒定电压或恒定电流，剩余的每个电子部件都被供应适当的电流或电压，并且所生产的供电模块获得了该供电模块的所有优点。当供电模块是照明器材时，特别是本发明的照明器材方面时，该方法尤其相关。在又另外一方面，本发明涉及一种生产供电模块(例如照明器材)的方法，该方法包括提供本发明的供电模块；提供一个或多个适配器，每个适配器包括承载电子部件(例如LED或一系列LED)的电路板，该适配器被设计成装配在完全或部分地延伸穿过复合板的孔中并且通过装配在孔中来建立从第一层到电子部件的阳极的电连接以及从第二层到电子部件的阴极的电连接；建立完全或部分地延伸穿过复合板的孔，将适配器装配在该孔中。
在又另外一个实施例中，本发明涉及一种生产照明器材的方法，该方法包括提供复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
提供一个或多个适配器，每个适配器包括承载电子部件(LED或一系列LED)的电路板，该适配器被设计成装配在完全或部分地延伸穿过复合板的孔中并且通过装配在孔中来建立从第一层到电子部件的阳极的电连接以及从第二层到电子部件的阴极的电连接，
提供能够在第一层与第二层之间提供恒定电压的电源，
建立完全或部分地延伸穿过复合板的孔，
将适配器装配在孔中，并且
将电源的阳极电连接至第一传导层、并将电源的阴极电连接至第二传导层。在本发明的方法中，优选的是这些孔装配适配器。
电路板承载电子部件，该电子部件可以包括或者可以是LED或一系列LED。LED优选地具有表面贴装器件(SMD)的形式。在一系列LED中，LED在电路板上电串联连接。LED可以根据需要是任何LED。例如，LED可以提供特定颜色的光，或者LED可以提供例如色温在1,500K至8,000K范围内的白光。带有白光LED的适配器通常将会提供在50流明至500流明的范围内的发光强度，但是本发明的照明器材并不限于提供此范围内的发光强度的适配器。“电子部件”不限于一个部件，并且进一步地其不限于LED。例如，电子部件还可以包括电阻器、晶体管、控制器、板上芯片(COB)、驱动器、麦克风、相机、传感器(例如用于温度或湿度的传感器)等。其他部件优选地也是表面贴装形式。当电子部件包括除LED之外的其他实体时，这些实体可以根据需要例如与LED或多个LED串联或并联连接。LED将具有为LED供电并将其打开所需的正向电压(Vf)。在本发明的上下文中，认为电子部件具有用于一个电路板上的所有部件的组合正向电压(Vf)。本发明的照明器材中的每个适配器通常具有标称正向电压(Vf)相同的电子部件。正向电压(Vf)也可以称为阈值电压。
LED将具有标称正向电压(Vf)，但实际正向电压(Vf)可能在标称正向电压(Vf)相同的LED之间变化。如果许多LED并联连接并且实际正向电压(Vf)在LED之间变化，则每个LED将不会被供应最佳电流，从而引起每个LED产生不同的流明量，尽管LED在标称上相同。通过在每个电子部件中连接一系列LED，由此在统计上使变化均等，可以使这个问题最小化。因此，优选的是，电子部件包括一系列2到10个LED。类似的观察也与其他电子部件相关。实际正向电压(Vf)的变化问题对于高功率二极管(例如额定功率大于1W)尤其显著。当LED的额定功率在0.1W至1.0W的范围内时，实际正向电压(Vf)不匹配的问题将是最小的。在优选实施例中，每个电子部件包括一系列2到10个串联连接的LED，其额定功率在0.1W至1.0W的范围内。在特别优选的实施例中，每个电子部件包括2到6个(例如4个)串联连接的LED，其额定功率在0.2W至0.4W的范围内。在这个额定功率范围内，串联连接的LED将避免实际正向电压(Vf)不匹配的问题，并且实现了每个系列LED的发光强度相同。然而，LED还可以具有高于1W的额定功率，例如在3W到10W的范围内，甚至高于10W。
可以通过在电路板上包括与LED或一系列LED串联的电阻器、特别是可调电阻器来提供实际正向电压(Vf)不匹配的另一种解决方案。
本发明的照明器材包括能够在第一层与第二层之间提供恒定电压(即直流)的单个电源。恒定电压通常高于适配器的电子部件的正向电压(Vf)。由此确保电源可以为电子部件供电。可以根据电子部件的正向电压(Vf)来自由选择恒定电压。优选的是采用标准化恒定电压，例如12V或24V。进一步优选的是，电路板的电子部件的正向电压(Vf)处于电源的恒定电压的60％至100％的范围内。例如，电子部件可以是标称Vf约为3V的一系列4个LED，使得电子部件的组合Vf约为12V。
本发明的照明器材还可以被设置成具有第一适配器，该第一适配器具有电路板，该电路板进一步包括晶体管和可选地电阻器，该第一适配器表示参考点，并且其中，其余适配器的每个电路板都包括晶体管，这些适配器基于该参考点来定义电流镜。电流镜是本领域技术人员公知的。
本发明的照明器材可以具有任何数量的适配器，只要存在最少两个适配器即可。
当在复合板中使用金属导电层时，LED可以与导电层处于导热连接，并且由于金属通常是高效的热导体，导电层将为LED提供散热器。当LED或一系列LED的额定功率或组合额定功率分别为1W或更高时，散热器尤为相关。因此，可以将适配器定位得非常靠近(例如在20mm内)而没有热损坏LED的风险。在具体实施例中，LED(特别是作为SMD)安装在热导体部件上，该热导体部件进而安装在电路板上。热导体部件还可以被称为散热器。热导体部件用于将热量从LED传导出去并最终传导至复合板的导电层。当LED安装在热导体部件上时，进一步优选的是，电路板也是金属的，由此有助于将热量从LED传导出去。热导体部件可以是任何适当的材料，例如金属、碳化硅或其他导热材料或这些材料的组合。热导体部件的表面积通常等于或大于LED(例如SMD LED)的表面积，并且热导体部件的厚度可以在0.1mm至2mm、例如0.5mm至2mm的范围内。通过使用热导体部件，提供了一种照明器材，其中将LED产生的热量高效地从LED中移除。这样改善了LED的使用寿命，并且还提供将LED定位在复合板中的更大自由度，因为可以定位适配器而无需担心紧密定位的LED的区域过热，尤其是在LED的组合额定功率为1W或更大时。
照明器材可以进一步包括在带有LED的导电层顶部上的光处理层。光处理层可以是比如乳白色丙烯酸板/膜、透明丙烯酸板/膜、丙烯酸棱镜板/膜、透明或半透明彩色板/膜、透镜和/或丙烯酸透镜板等聚合物板或膜。板或膜保护电子部件免受例如水和/或从电子部件发出的散射和/或漫射和/或聚焦光的影响。这在以下情况时是有利的：照明器材在户外使用或者是天花板，其中比如办公室工作用照明、走廊照明、手术室照明等对于不同应用需要的特定种类的光。在具体的实施例中，适配器包括使得照明器材不透水的密封部，尤其是在照明器材还包括光处理层时。密封部还可以用在本发明的供电模块中，并且其可以用在扩展模块中。
应当理解，还可以设想不同实施例和方面中的特征的组合，并且不同特征、细节以及实施例可以自由地组合到其他实施例中。特别地，设想的是，关于照明器材、照明器材系统、照明器材套件、供电模块、扩展模块以及生产照明器材的方法的所有定义、特征、细节和实施例同样彼此适用。特别地，在照明器材的上下文中提到的任何特征对于供电模块和扩展模块同样相关，尤其是在相应的模块包括多个LED或多个系列LED时。
对附图的参考用于解释本发明，而不应被理解为将特征限制于所描绘的具体实施例。
附图说明
在下文中，将借助于实例并参考示意图更详细地解释本发明，在附图中
图1示出了在本发明的供电模块中使用的适配器的截面视图；
图2示出了在本发明的供电模块中使用的适配器的分解视图；
图3示出了本发明的照明器材的实施例的仰视图；
图4示出了本发明的照明器材的实施例的俯视图；
图5示出了本发明的供电模块的立体图；
图6示出了本发明的供电模块的端视图。
具体实施方式
本发明涉及一种供电模块和一种供电系统，并且涉及一种照明器材、照明器材系统、照明器材套件、以及生产供电模块或照明器材的方法。
在具体实施例中，供电模块是照明器材，其采用发光二极管(LED)并且可以用于一般照明。通过按需要调整照明器材的尺寸，照明器材提供了装配在空间受限位置的灵活性。除非另有指出，否则在本发明的上下文中，术语“LED”可以指单个或几个LED，例如2到10个串联连接的LED。LED是“电子部件”的实例，并且这些术语可以互换使用。然而，电子部件还可以是除LED之外的另一部件。LED将具有为LED供电并使其照明所需的正向电压(Vf)。LED优选地是提供白光的白光LED，其色温在1,500K至8,000K的范围内，例如在2,500K至3,000K、或2,700K至3,200K、或3,000K至3,500K、或3,500K至4,500K、或4,500K至6,000K、或6,000K至8,000K的范围内。通常向LED供应例如3V的标称正向电压(Vf)，但是LED的实际Vf可能与标称Vf不同。例如，对于标称Vf为3V的LED，当LED的额定功率在1W至5W的范围内或更高时(“高功率LED”)，实际Vf可能会有±0.1V的变化，而当LED的额定功率小于1W、例如额定功率在0.2W至0.4W的范围内时(“中等功率LED”)，标称Vf为3V的LED可能会有±0.05V的变化。因此特别有利的是，本发明的照明器材中的每个适配器都包括一系列中等功率LED，例如额定功率在0.2W至0.4W范围内的2到6个LED，因为与标称Vf相比，实际Vf的较小变化可以减少当LED处于并联电连接时实际Vf值不匹配的问题。
现在参考图，在图1中以截面视图描绘了根据本发明的供电模块1(例如照明器材)的适配器的实施例，并且在图2中以分解视图描绘了根据本发明的照明器材的适配器的实施例。LED可以容易地由适配器中的其他电子部件代替。
图1示出了供电模块1的一部分，例如照明器材。本实施例中的复合板包括位于两个导电层12、13之间的、电绝缘层形式(例如聚乙烯)的绝缘体11。导电阳极层12显示为“导电前层”，而阴极层13显示为“导电背层”。前层也可以是阴极层，并且背层可以是阳极层。导电层12、13例如由铝制成，但是可以通过使用其他传导材料而制成导电的导电层。当使用铝时，优选的是铝被阳极氧化为例如具有约20μm厚的氧化物层。复合板设有穿过导电层12和绝缘体11的孔15，在这种情况下为圆柱形孔。孔15包括由导电背层13构成的底部16以及由绝缘体11和导电层12构成的(多个)壁。孔15还可以具有其他形状的周边，例如表面形状，比如正方形、矩形、三角形周边等。在孔内部设有电路板2，例如印刷电路板(PCB)。电路板2的形状和尺寸与孔15的底部的形状和尺寸相同或尺寸略小。该电路板甚至可以更小、更大或是不同的形状。将作为表面贴装器件(SMD)的LED 3附接至电路板2。可替代地，可以使用另一种LED。SMD LED 3包括分别作为阴极和阳极运行的第一电端子和第二电端子(未示出)。
在所示的实施例中，第一电端子与导电前层12处于第一电连接，并且第二电端子与导电背层13处于第二电连接。
经由在电路板2上形成的导体(优选地是印刷导体)以及适当的另外的导体而形成了导电前层12与第一电端子之间的第一电连接。在所示的实施例中，第一电端子与沿着孔15的周界定位的导电元件4(例如以波形弹簧、垫圈、弹簧垫片、盘簧或线圈等形式的弹性导电元件)电连接，其进一步与沿着孔的周界延伸并在导电前层12与导电元件4之间延伸的导电保持元件5电连接。当在预制复合板(例如dibond板)上制作孔15时，导电保持元件5是特别合适的。当在组装复合板之前在复合板的一个层或两个层、特别是“前层”中建立孔时，通常不使用导电保持元件。在具体实施例中，导电元件41是具有提供回弹性的一个或多个腿(例如4个腿)的金属环。导电保持元件5可以是位于电路板2的周界上的金属环，例如铜环或铝环。导电元件4优选地由合适的金属制成，例如弹簧金属、铜、铝合金等。将导电元件4压在电路板2与导电保持元件5之间，该导电保持元件是例如金属导电保持环的形式，沿着该孔的周界并在导电前层12与导电元件4之间延伸。导电元件4(例如波形弹簧的形式)沿着边缘是波浪形的，使得波形弹簧的边缘与导电保持元件5和电路板2交替接触。因此，导电保持元件5与导电前层12建立电接触。导电元件4和导电保持环5进一步将电路板2保持在适当位置。可以认为电路板2、导电元件4和导电保持元件5构成了适配器。在具体实施例中，电路板2、导电元件4和导电固位元件5连接在一起，以便容易地将适配器整个插入。在另一个实施例中，电路板2和可选地导电元件4以及导电保持元件5容纳在支架或类似物中，该支架可以插入孔中。
可替代地，可以省去导电元件4，使得导电固位元件5与电路板2上的供电电路直接接触。作为另外一个替代方案，导电前层12可以在导电保持元件5上方延伸，使得导电前层12将导电保持元件5保持在适当位置，例如当已经通过挤压制备了导电前层12而用于随后组装到复合板中时。
经由电路板2上的优选地印刷导体由第二电端子形成了连接至导电后层13的第二电连接，该印刷导体延伸至安装在电路板2上、电路板中或穿过电路板的导体。在所示的实施例中，导体穿过电路板2中的孔延伸到导电后层13。导体可以采用导电管、电缆或杆等形式。
适配器还设置有例如碳化硅的热导体部件6，该热导体部件上安装有LED 3，进一步包括通过电路板2在热导体部件6与导电背层13之间延伸的铜线形式的热导体7。也可以使用其他导热材料。
此外，由于孔中的所有部件/元件可以与导电前层12的表面齐平，即没有延伸超出导电前层12的表面的突出部分，所以在导电前层12的顶部上设置了丙烯酸板或膜的形式的附加光处理层10。光处理层10可以仅覆盖孔，例如如果该光处理层是隐藏式(recessed)透镜的形式，或者也可以省去该光处理层。光处理层可以用于例如与密封件(未示出)一起保护电子部件免受水的影响、和/或免受紫外(UV)光和/或发光二极管发出的散射和/或漫射和/或聚焦光。
可以使用另外的诸如可以导电的粘合剂或糊剂等附接装置将适配器保持在适当的位置。光学透镜也可以作为光处理层10附接或结合在其中。
在图2所描绘的实施例中，导电元件具有底座41并设置有在底座41与导电保持元件5之间延伸的四个传导弹性腿42。可替代地，导电元件41可以设置有任意数量的腿，比如三个到六个腿。图2还示出了电路板上的印刷电路21，例如是具有印刷电路的铝板形式。铝确保与LED的热导体部件6的良好热接触。电路板2的背侧涂覆有薄金层，以便以导电后层13的形式提供与凹部底部的良好热接触和电接触。可以省去金涂层。照明器材还可以包括例如在电路板2与导电背层13之间的热胶，以提供更好的热接触，从而将热量从LED引出并进一步防止导电背层13的腐蚀，例如在导电背层13由铝制成时。当照明器材包括热胶时，照明器材还可以包括在电路板2与导电背层13之间的薄带齿垫圈，以便避免来自热胶的电阻。
图3和图4示出了经由联接装置，“角支架”连接至辅助模块的照明器材的实施例。图3和图4还示出了可以以直线方式联接两个部分的“直支架”形式的联接装置，并且进一步示出了“T形支架”。在本发明的实施例中，经由T形支架提供对照明器材供电，但角支架或直支架也可以用于供电。图3和图4的照明器材安装在厨柜下方，并且其具有对应于厨柜宽度的3mm厚且600mm宽的复合板。照明器材和任何辅助模块的长度可以符合公认标准。例如，对于橱柜，可以具有600mm的标准宽度，使得照明器材和/或辅助模块的长度也将是600mm。长度还可以是标准值的倍数，例如1200mm或1800mm。每个适配器包括4个串联连接的LED，其组合标称Vf约为11.6V。适配器被定位成彼此相距200mm的距离。照明器材已经被切割成45°角并连接至同样以45°角切割的辅助模块，使得经由角支架的连接在照明器材与辅助模块之间提供90°角。经由单个12V恒压电源为照明器材供电。
在图5中展示了本发明的供电模块1的立体图，并且图6中示出了供电模块1的连接表面。供电模块1的复合板包括阳极氧化铝的阳极层12和阴极层13。已经通过挤压制备了导电层12、13，使得导电层12、13各自包括沿着导电层12、13的纵向轴线在相应层的整个长度上的沟槽8。导电层12、13已经与聚乙烯绝缘体11组装在一起。图5中所示的供电模块1包括多个适配器30；在图5的实施例中，适配器包括LED的适配器。适配器在供电模块1中并联电连接，该供电模块装配有提供12V恒定电压的电源(未示出)。在另一个实施例中，恒定电压为24V。导电层12、13各自具有沟槽8，该沟槽沿沟槽8的长度轴线具有三个脊81。图5和图6中的沟槽是对于供电模块1的表面，例如背面的开口。在图5中，沟槽8具有圆形横截面，其中脊81在横截面的平面中限定了一个圆。在图6中，沟槽8具有矩形(例如正方形)横截面，在每个壁上具有脊81，使得在这种情况下三个脊81也在横截面的平面中限定了一个圆。连接表面A在与导电层12、13的纵向轴线垂直的平面中，并且沟槽8的角度与同一平面垂直。图6展示了从连接表面A看到的供电模块1；图6中描绘的实施例及其特征未按比例绘制。每个沟槽8具有连接元件82，该连接元件是具有外螺旋螺纹(未示出)的中空黄铜圆筒的形式。黄铜圆筒的直径略大于由三个脊81的脊尖限定的圆，使得黄铜圆筒可以拧入脊81中并穿透氧化物层，由此形成从相应导电层12或13到黄铜圆筒的中空部分的电连接。
供电模块1与具有第一互补连接元件和第二互补连接元件的连接器插脚(未示出)一起使用，允许供电模块1与本发明的扩展模块(未示出)连接。优选的是，供电模块1和扩展模块具有带有沟槽的复合板，这些沟槽具有的连接元件相同，使得这些连接元件可以与具有两个相同的互补连接元件的连接器插脚(例如黄铜连接器插脚)连接。互补连接元件可以例如是香蕉连接器，其可以插入到黄铜圆筒的中空部分中。然而，在另一个实施例中，供电模块1的沟槽具有与扩展模块的复合板的沟槽不同的连接元件，并且连接器插脚具有相应不同的互补连接元件。在又另外一个实施例中，阳极层12采用一种类型的连接元件和互补连接元件，而阴极层13采用不同类型的连接元件和互补连接元件。在特别优选的实施例中，阳极层12和阴极层13不能使用相同类型的连接器插脚进行连接，使得确保了供电模块1与扩展模块之间的正确连接。
在供电模块1的端部描绘了连接表面A。然而，连接表面、或另外的连接表面可以沿着复合板的侧面定位。在实施例中，导电层12、13由铝挤压而成，各自具有沿着导电层12、13的长度的沟槽，并且可以在复合板中的任何位置设置另外的沟槽，以便提供例如与导电层12、13的纵向轴线成直角的另外的连接表面。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种供电模块，包括：
复合板，该复合板包括导电材料的阳极层和阴极层，该阳极层和阴极层由电绝缘材料的绝缘体分隔开，该阳极层和该阴极层各自具有从该复合板的连接表面延伸的沟槽，
适配器，该适配器安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，该适配器包括承载电子部件的电路板，该电路板建立从该阳极层至该电子部件的阳极的电连接以及从该阴极层至该电子部件的阴极的电连接，
电源，该电源能够在该阳极层与该阴极层之间提供恒定电压或恒定电流。
2.根据权利要求1所述的供电模块，其中，每个沟槽包括用于与连接器插脚的互补连接元件接合的连接元件。
3.根据权利要求2所述的供电模块，其中，该连接元件是带有外螺旋螺纹的中空金属圆筒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电模块，其中，每个沟槽包括沿着该沟槽的壁延伸的脊。
5.根据权利要求4所述的供电模块，其中，该沟槽具有至少三个沿着该沟槽的长度轴线延伸的脊，这些脊的脊尖被放置在与该沟槽的长度轴线垂直的平面中限定的圆的周界上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的供电模块，其中，该导电材料是选自由以下各项组成的列表的金属：铝、镁、铜、钛、钢、及其合金。
7.根据权利要求6所述的供电模块，其中，该金属已经经过阳极氧化处理。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的供电模块，其中，该阳极层和/或该阴极层是由该金属挤压而成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的供电模块，其中，该供电模块包括多个适配器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的供电模块，其中，该电子部件选自由以下各项组成的列表：发光二极管(LED)、一系列LED、电阻器、晶体管、控制器、板上芯片(COB)、驱动器、麦克风、相机、传感器、无线电发射器、无线电接收器、天线以及用于无线通信的接入点。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的供电模块，其中，该供电模块包括多个适配器，每个适配器包括LED或一系列LED，并且该电源能够提供恒定电压。
12.一种供电系统，包括：
根据权利要求2至11中任一项所述的供电模块，
扩展模块，该扩展模块包括如权利要求2至11中任一项所限定的复合板，以及
用于该供电模块的每个沟槽的连接器插脚，每个连接器插脚具有用于接合该供电模块的复合板的沟槽的连接元件的第一互补连接元件、以及用于接合该扩展模块的复合板的沟槽的连接元件的第二互补连接元件。
13.根据权利要求12所述的供电系统，其中，扩展模块包括如权利要求1至11中任一项所限定的适配器。
14.根据权利要求13所述的供电系统，其中，该连接器插脚的互补连接元件包括弹簧或弹性部分。
15.根据权利要求13或14所述的供电系统，其中，该连接器插脚包括在该第一互补连接元件与该第二互补连接元件之间的柔性连杆。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的供电系统，其中，该连接器插脚包括用于在该供电模块和该扩展模块的阳极层之间或在该供电模块和该扩展模块的阴极层之间提供电连接的导电材料。
17.一种生产供电模块的方法，该方法包括：提供根据权利要求9至11中任一项所述的供电模块；并且移除该复合板的一部分，该部分包含适配器中的一个或多个，该移除留下与该电源处于电连接的至少一个适配器的电路板。
18.一种照明器材，包括：
复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
多个适配器，这些适配器用于安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，每个适配器包括建立从该第一层至电子部件的阳极的电连接以及从该第二层至该电子部件的阴极的电连接的电路板，该电子部件是该电路板上承载的LED或一系列LED，以及
单个电源，该电源能够在该第一层与该第二层之间提供恒定电压。
19.根据权利要求18所述的照明器材，其中，每个电路板的电子部件具有的正向电压(Vf)在该电源的恒定电压的60％至100％的范围内。
20.根据权利要求18或19所述的照明器材，进一步包括在该电源与该第一层或该第二层之间电连接的可调电阻器。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的照明器材，其中，对于每个适配器，该LED或每个LED具有的额定功率在0.1W至1.0W的范围内。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的照明器材，其中，该电子部件是一系列2到10个LED。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的照明器材，其中，该照明器材包括2到300个适配器。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的照明器材，其中，该电路板包括与该电子部件的阳极或阴极处于电连接的电阻器。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的照明器材，其中，具有进一步包括晶体管和可选地电阻器的电路板的第一适配器表示参考点，并且其中，其余的适配器中的每个电路板都包括晶体管，这些适配器基于该参考点来定义电流镜。

Claims (24)

1.一种供电模块，包括：
复合板，该复合板包括导电材料的阳极层和阴极层，该阳极层和阴极层由电绝缘材料的绝缘体分隔开，该阳极层和该阴极层各自具有从该复合板的连接表面延伸的沟槽，
适配器，该适配器安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，该适配器包括承载电子部件的电路板，该电路板建立从该阳极层至该电子部件的阳极的电连接以及从该阴极层至该电子部件的阴极的电连接，
电源，该电源能够在该阳极层与该阴极层之间提供恒定电压或恒定电流。
2.根据权利要求1所述的供电模块，其中，每个沟槽包括用于与连接器插脚的互补连接元件接合的连接元件。
3.根据权利要求2所述的供电模块，其中，该连接元件是带有外螺旋螺纹的中空金属圆筒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电模块，其中，每个沟槽包括沿着该沟槽的壁延伸的脊。
5.根据权利要求4所述的供电模块，其中，该沟槽具有至少三个沿着该沟槽的长度轴线延伸的脊，这些脊的脊尖被放置在与该沟槽的长度轴线垂直的平面中限定的圆的周界上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的供电模块，其中，该导电材料是选自由以下各项组成的列表的金属：铝、镁、铜、钛、钢、及其合金。
7.根据权利要求6所述的供电模块，其中，该金属已经经过阳极氧化处理。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的供电模块，其中，该阳极层和/或该阴极层是由该金属挤压而成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的供电模块，其中，该供电模块包括多个适配器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的供电模块，其中，该电子部件选自由以下各项组成的列表：发光二极管(LED)、一系列LED、电阻器、晶体管、控制器、板上芯片(COB)、驱动器、麦克风、相机、传感器、无线电发射器、无线电接收器、天线以及用于无线通信的接入点。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的供电模块，其中，该供电模块包括多个适配器，每个适配器包括LED或一系列LED，并且该电源能够提供恒定电压。
12.一种供电系统，包括：
根据权利要求2至11中任一项所述的供电模块，
扩展模块，该扩展模块包括如权利要求2至11中任一项所限定的复合板以及如权利要求1至11中任一项所限定的适配器，以及
用于该供电模块的每个沟槽的连接器插脚，每个连接器插脚具有用于接合该供电模块的复合板的沟槽的连接元件的第一互补连接元件、以及用于接合该扩展模块的复合板的沟槽的连接元件的第二互补连接元件。
13.根据权利要求12所述的供电系统，其中，该连接器插脚的互补连接元件包括弹簧或弹性部分。
14.根据权利要求12或13所述的供电系统，其中，该连接器插脚包括在该第一互补连接元件与该第二互补连接元件之间的柔性连杆。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的供电系统，其中，该连接器插脚包括用于在该供电模块和该扩展模块的阳极层之间或在该供电模块和该扩展模块的阴极层之间提供电连接的导电材料。
16.一种生产供电模块的方法，该方法包括：提供根据权利要求9至11中任一项所述的供电模块；并且移除该复合板的一部分，该部分包含适配器中的一个或多个，该移除留下与该电源处于电连接的至少一个适配器的电路板。
17.一种照明器材，包括：
复合板，该复合板包括至少两个导电材料层，导电材料层包括由至少一个电绝缘材料的绝缘体分隔开的第一层和第二层，
多个适配器，这些适配器用于安装在完全或部分地延伸穿过该复合板的孔中，每个适配器包括建立从该第一层至电子部件的阳极的电连接以及从该第二层至该电子部件的阴极的电连接的电路板，该电子部件是该电路板上承载的LED或一系列LED，以及
单个电源，该电源能够在该第一层与该第二层之间提供恒定电压。
18.根据权利要求17所述的照明器材，其中，每个电路板的电子部件具有的正向电压(Vf)在该电源的恒定电压的60％至100％的范围内。
19.根据权利要求17或18所述的照明器材，进一步包括在该电源与该第一层或该第二层之间电连接的可调电阻器。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的照明器材，其中，对于每个适配器，该LED或每个LED具有的额定功率在0.1W至1.0W的范围内。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的照明器材，其中，该电子部件是一系列2到10个LED。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的照明器材，其中，该照明器材包括2到300个适配器。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的照明器材，其中，该电路板包括与该电子部件的阳极或阴极处于电连接的电阻器。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的照明器材，其中，具有进一步包括晶体管和可选地电阻器的电路板的第一适配器表示参考点，并且其中，其余的适配器中的每个电路板都包括晶体管，这些适配器基于该参考点来定义电流镜。
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