CN109386814A - 发光模块和前照灯 - Google Patents

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Abstract

公开一种具有壳体的发光模块，在所述壳体中设置有具有发光机构的电路板。除了热沉之外还设有附加电路板，在所述附加电路板上设有用于运行发光模块的至少一个电子器件。此外，本发明涉及一种具有这样的发光模块的前照灯。

Description

发光模块和前照灯
技术领域
本发明涉及一种发光模块，所述发光模块具有壳体，在所述壳体中设置有具有至少一个发光机构的电路板，其中所述壳体具有壳体开口，来自至少一个发光机构的辐射能够经由所述壳体开口发射，其中设有用于从所述电路板导出热量的热沉。此外，本发明涉及一种具有这种发光模块的前照灯。
背景技术
在目前的现有技术中，已知用于交通工具的前照灯，其中对于这种前照灯能够提供标准，即例如国际电工委员会(IEC)标准。其中例如能够对“可更换光源(XLS)”提供标准。这种光源例如能够用于交通工具中的附加照明功能，例如用于雾灯功能。例如，所述标准能够涉及前照灯中的光源的抗旋转保护和基准。
光源例如构成为具有呈发光二极管(LED)形式的半导体光源的发光模块。为了运行半导体光源，需要外围电器件。半导体光源和外围器件设置在电路板上。经由热沉导出热量。由外围器件产生的废热通常是不期望的并且引起附加地加热半导体光源，这会导致效率下降。为了克服热负荷，能够以成本密集的方式提出：使热沉变黑。替选地或附加地，能够使用具有低损耗功率的更昂贵的电子部件。
发明内容
本发明的目的是：实现一种光模块和一种前照灯，借助所述光模块和前照灯，尤其在至少结构空间保持不变的情况下，分别以在设备方面简单且低成本的方式使至少一个发光机构的热负荷相对低。
关于发光模块方面的目的根据一种具有壳体的发光模块来实现并且关于前照灯方面的目的根据具有这样的发光模块的前照灯来实现。一种具有壳体的发光模块，在所述壳体中设置有具有至少一个发光机构的电路板，其中所述壳体具有壳体开口，来自至少一个发光机构的辐射能够经由所述壳体开口发射，其中设有用于从所述电路板导出热量的热沉，其特征在于，为了降低所述电路板的热负荷，在所述壳体中设有附加电路板，所述附加电路板装配有用于运行所述发光模块的电器件，并且与所述电路板间隔开地设置。
特别有利的设计方案在实施例中找到。
根据本发明，设有发光模块或灯或光模块，所述发光模块或灯或光模块具有壳体。在所述壳体中能够设置具有至少一个发光机构的电路板。壳体优选具有壳体开口，来自发光装置的辐射能够经由所述壳体开口射出。为了冷却电路板和至少一个发光机构能够设有热沉。此外，有利地，为了降低电路板的热负荷，在壳体中设置有附加电路板或附加印刷电路板。所述附加电路板或附加印刷电路板随后优选装配有用于运行发光模块的电器件，并且例如能够与电路板间隔开地设置。
所述解决方案具有的优点是：通过至少一个电子器件或多个电子器件不设置在电路板上，而是设置在附加电路板上的方式，以在设备方面简单的方式实现降低具有至少一个发光机构的电路板的热负荷。至少一个能够与电路板电连接的附加电路板能够灵活地设置在壳体中，因为与电路板不同，在附加电路板上能够不设置发光机构，进而也不必考虑壳体开口。通过灵活设置附加电路板的可行性，结构空间需求极其低，由此例如发光模块的外部尺寸能够保持不变。这是有利的，因为通常尤其在发光模块使用在交通工具中的情况下仅提供极其受限的结构空间。因为至少一个电子器件现在不再设置在电路板上，所以至少一个发光机构不再或至少少量地受到至少一个电子器件的热负荷，由此提高发光机构的效率。通过降低至少一个发光机构的热负荷也提高运行安全性，因为由此降低发光机构的失效概率。换言之，现在有利地实现一种发光模块，其中通过在壳体中设置附加电路板，以极其小的结构空间需求实现降低至少一个发光机构的热负荷。此外，附加电路板的设置引起电路板上的更宽松的空间情况，由此例如能够在结构空间保持不变的情况下将设置在电路板上的电子器件进一步彼此间隔开，这同样降低和减轻至少一个发光机构的热负荷。因此，附加电路板的引入引起电路板上的热功率输入的降低。通过引入附加电路板也能够降低EMV负荷。
在本发明的一个优选的实施方式中，热沉设置在附加电路板和电路板之间。因此，电路板在空间上经由热沉分开，因此例如将附加电路板的废热基本上引导至热沉。
有利地，壳体在设备方面简单地构成为塑料注塑件。附加电路板于是能够在设备方面简单地由壳体注塑包封，尤其完全地注塑包封。这由此实现：因为在附加电路板上优选不设有发光机构。因此，附加电路板能够低成本地并且在设备方面简单地设置在发光模块中。
能够考虑的是：电路板低成本地并且在设备方面简单地由壳体注塑包封，和/或借助至少一个固定机构与热沉连接。
壳体能够插座状地构成并且具有轴向的插座开口作为壳体开口，于是发光机构能够经由所述壳体开口发射辐射。电路板于是能够大致横向于插座状的壳体的纵轴线延伸，由此至少一个发光机构能够以简单的方式朝壳体开口的方向放射。优选的是，电路板在插座状的壳体的端部区域中设置在壳体开口附近。
电路板能够具有固定侧，在所述固定侧上随后固定和电接触至少一个发光机构。能够考虑的是：除了至少一个发光机构之外，在电路板上，尤其在固定侧上固定和电接触至少一个电器件。
在壳体上例如以在设备方面简单的方式构成插接连接部的一部分，以便电接触发光机构。插接连接部的该部分因此例如同样能够经由塑料注塑法一起构成。插接连接部优选设置在电路板的远离固定侧指向的后侧上。尤其，热沉能够设置在插接连接部的该部分和电路板之间。至少能够考虑：将附加电路板在设备方面简单地设置在插接连接部的该部分的侧部上。因此，附加电路板例如能够简单地结合在从插接连接部的该部分至电路板的现有的电流输送路径中。插接连接部的该部分例如为插座，能够将插头引入到所述插座中。
以在设备方面简单的方式，同样能够由壳体至少部分地注塑包封热沉。热沉于是例如能够在塑料注塑法中设置作为底模的插入件。电路板和/或附加电路板同样能够设置为插入件。
热沉能够具有插座状的热沉部段，所述热沉部段于是能够至少部段式地在壳体中延伸，尤其与壳体大致同轴地延伸。插座状的热沉的底部部段于是优选沿着电路板的背离固定侧的后侧延伸，以便将热量从电路板中大面积地导出。底部部段能够尤其大致抵靠电路板，和/或经由导热机构或固定机构与电路板连接。
附加电路板优选设置在插座状的热沉部段之内。因此，能够以在设备方面简单的方式保持发光模块的外部尺寸不变。此外，附加电路板能够优选沿着插座状的热沉部段延伸。因此，能够以在设备方面简单的方式将热量大面积地引导至热沉。于是，尤其，附加电路板与热沉热连接，其中例如能够设有导热机构。
在本发明的另一设计方案中，具有导热结构的、尤其具有冷却肋片的热沉从壳体中伸出。优选地，热沉具有尤其在端侧径向远离其侧表面部段延伸的且从壳体中伸出的、径向突缘或径向凸缘。随后，从所述径向突缘或径向凸缘起，径向外部冷却肋片朝远离电路板的方向，尤其轴向地延伸。因此，热沉能够沿其纵轴线方向观察在一侧上具有底部部段并且在另一侧上具有径向突缘，所述径向突缘具有冷却肋片。冷却肋片和径向突缘大致罐形地设置。此外，冷却肋片能够环绕接合插接连接部的构成在壳体上的部分，其中该部分能够被保护免受经由热沉产生的机械力影响。能够考虑的是：冷却肋片中的至少一个构成为热泵(热管)，这确保更好地散热。
优选地，电路板和附加电路板经由热沉的接触开口电地经由一个或多个电接触件电连接。优选地，至少一个电接触件构成为接触销，所述接触销从附加电路板尤其轴向地经由所述接触开口延伸。接触销于是例如能够沉入到电路板的接触件容纳部中。此外能够提出：至少一个接触销作为插接连接部的一部分从附加电路板尤其沿轴向方向延伸。因此能够考虑：附加电路板在设备方面简单地设置在与电路板连接的接触销和为插接连接部的一部分的接触销之间。优选的是，设有两个为插接连接部的一部分的接触销，所述接触销于是尤其能够大致彼此以平行间距延伸。此外，也能够设有两个尤其以平行间距延伸的接触销，所述接触销用于将附加电路板与电路板连接。
在壳体的径向方向上观察，附加电路板能够设置在插接连接部的该部分和热沉之间。
优选的是，发光机构设有至少一个发光二极管(LED)。对于所述发光二极管而言，降低电路板的热负荷是尤其有利的，因为其效率随热负荷下降而提高。
LED或发光二极管能够以至少一个单独封装的LED形式或以至少一个LED芯片形式或以微型LED形式存在，所述LED芯片具有一个或多个发光二极管。能够将多个LED芯片安装在共同的基板(“Submount”)上，并且形成LED，或者个别地或全部例如固定在印刷电路板(例如FR4，金属芯印刷电路板等)上(“CoB”＝Chip on board板上芯片)。至少一个LED能够配备有至少一个自身的和/或共同的用于引导射束的光学装置，例如配设有至少一个菲涅尔透镜或准直仪。代替或除了无机LED之外，例如基于AlInGaN或InGaN或AlInGaP的无机LED，通常也能够使用有机LED(OLED，例如聚合物OLED)。LED芯片能够是直接发射的或者具有上游的发光材料。替选地，发光部件能够是激光二极管或激光二极管装置。也能够考虑设有一个OLED发光层或多个OLED发光层或OLED发光区域。发光部件的发射波长能够处于紫外、可见或红外光谱范围中。发光部件能够附加地配备有自身的转换器。优选地，LED芯片发射汽车工业中的标准ECE白场中的白光，例如通过蓝色发射器和黄色/绿色转换器实现。
在电路板上和/或在附加电路板上能够设有至少一个电器件，所述电器件用于调节恒定的光通量，尤其在汽车领域中-40℃至+125℃的相关温度范围内进行调节，和/或用于保护发光模块和/或至少一个发光机构。
在壳体上优选构成卡口式封闭件的一部分，以便发光模块以简单的方式固定在灯头中，例如反射器中。卡口式封闭件的该部分优选在电路板的高度上构成在壳体上。此外，能够设有密封环，所述密封环包围壳体并且沿轴向方向观察设置在卡口式封闭件的该部分和热沉的径向突缘之间。
电路板和/或附加电路板优选为由阻燃复合材料构成的电路板。所述电路板例如由环氧树脂和/或玻璃纤维织物形成。例如，电路板是FR4电路板。
根据本发明提出一种前照灯，特别是用于交通工具的前照灯，其具有根据前述方面中的一个或多个的照明模块。所述前照灯能够具有反射器，发光模块能够与所述反射器连接。前照灯优选用作雾灯。其他的使用可行性设置为用于转向灯功能和/或制动灯功能和/或尾灯功能和/或日间行车灯功能和/或位置灯功能和/或已提及的以及其他功能的组合的光源。在这种前照灯中，结构空间通常非常小，因此根据本发明的发光模块特别适用于这种前照灯。
交通工具能够是航空交通工具或水上交通工具或陆上交通工具。陆上交通工具能够是机动车或轨道车辆或自行车。尤其优选的是，交通工具是载重车或私人轿车或摩托车。交通工具还能够构成为非自动或半自动或自动车辆。
术语“大致”例如能够表示：能够存在于专业领域中常见的公差中的或直至5％的偏差。
附图说明
下面，将根据实施例详细阐述本发明。唯一的附图示出发光模块的立体纵剖面图。
具体实施方式
根据唯一的视图示出前照灯1，所述前照灯简化地用虚线示出，所述前照灯具有发光模块2。所述发光模块具有由塑料制成的壳体4，所述壳体构成为大致插座状或大致空心圆柱形。大致圆形的电路板6插入壳体4中。在电路板6的固定侧8上设置有多个相对扁平的LED 10和另外的电器件12。为了简单，仅一个LED和一个电器件设有附图标记。电路板6设置在壳体4的端侧并且大致横向于壳体4的纵轴线延伸。在此，固定侧8指向壳体开口14的方向，于是LED 10能够经由所述壳体开口发射光。在壳体4径向外部，在电路板6的高度上构成卡口式封闭件16的一部分。
此外，由壳体4注塑包封热沉18。所述热沉具有罐形的热沉部段20，所述热沉部段具有平行于电路板6延伸的底部部段22。热沉部段20于是从底部端部段22朝远离电路板6的方向延伸，即与LED 10的放射方向相反的方向延伸。在热沉部段20上在其远离电路板6的端部部段处构成有径向突缘24，所述径向突缘径向向外远离地延伸。热沉18经由径向突缘24从壳体4中伸出。那么，冷却肋片26指状地构成在径向突缘24的径向外部并且彼此大致以平行间距延伸并且沿远离电路板6的方向延伸。径向突缘24沿轴向方向观察在壳体4的两侧经由壳体突缘28环绕接合。那么，密封环30支撑在壳体突缘28的指向电路板6的一侧上。
在热沉部段20的径向内部设置有附加电路板32并且由壳体4注塑包封。在所述附加电路板上能够在一侧或在两侧上设置有电器件34。与附加电路板32相邻地，在壳体4上构成插接插座36。所述插接插座沿轴向方向远离电路板6延伸。接触销38自壳体4起伸入到插接插座36中，在附图中仅示出所述接触销中的一个。接触销38与附加电路板32电连接和机械连接。此外，两个另外的接触销40从附加电路板32延伸，在根据附图的剖面图中仅示出所述另外的接触销中的一个。于是，接触销40插入电路板6的相应的接触容纳部中并且与所述电路板电连接和机械连接。为了将接触销40从附加电路板32朝向电路板6引导，在热沉18的底部部段22中构成接触开口。附加电路板32因此节约空间地并且紧凑地在发光模块2中设置在接触销38和40之间。
公开了一种具有壳体的发光模块，其中设置有具有发光机构的电路板。除了热沉之外还设有附加电路板，在所述附加电路板上设有用于运行发光模块的至少一个电器件。
附图标记列表
前照灯 1
发光模块 2
壳体 4
电路板 6
发光机构(LED) 10
电器件 12
壳体开口 14
卡口式封闭件 16
热沉 18
热沉部段 20
底部部段 22
径向突缘 24
冷却肋片 26
壳体突缘 28
密封环 30
附加电路板 32
电器件 34
接触销 38
接触销 40

Claims (11)

1.一种具有壳体(4)的发光模块，在所述壳体中设置有具有至少一个发光机构(10)的电路板(6)，其中所述壳体(4)具有壳体开口(14)，来自至少一个发光机构(10)的辐射能够经由所述壳体开口发射，其中设有用于从所述电路板(6)导出热量的热沉(18)，其特征在于，为了降低所述电路板(6)的热负荷，在所述壳体(4)中设有附加电路板(32)，所述附加电路板装配有用于运行所述发光模块(2)的电器件(34)，并且与所述电路板(6)间隔开地设置。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其中所述热沉(18)设置在所述附加电路板(32)和所述电路板(6)之间。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块，其中所述附加电路板(32)作为在接触销(38，40)之间的桥接件设置在所述壳体(4)中，以用于电接触所述电路板(6)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块，其中所述壳体(4)构成为塑料注塑件，并且所述附加电路板(32)由所述壳体(4)注塑包封。
5.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中所述壳体(4)是插座状的，并且轴向的插座开口形成所述壳体开口(14)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中所述电路板(6)具有固定侧(8)，在所述固定侧上固定和电接触至少一个所述发光机构(10)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中所述热沉(18)由所述壳体(4)注塑包封。
8.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中所述热沉(18)具有插座状的热沉部段(20)，所述热沉部段至少部段式地在所述壳体(4)中延伸，其中所述附加电路板(32)设置在插座状的所述热沉部段(20)之内。
9.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中设有至少一个发光二极管(LED)作为发光机构。
10.根据上述权利要求中任一项所述的发光模块，其中在所述电路板(6)上和/或在所述附加电路板(32)上设有用于调节恒定光通量和/或用于保护所述发光模块(2)的至少一个电器件(12，32)。
11.一种前照灯，其具有根据上述权利要求中任一项所述的发光模块。
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