CN206802776U - 发光模块和照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及发光模块和照明装置,该发光模块具有:至少一个半导体光源,其具有用于热接触散热片的光源冷却面;光源驱动器,其电连接至少一个半导体光源,以用于为至少一个半导体光源提供电能,并且该光源驱动器具有用于热接触散热片的驱动器冷却面,其中光源驱动器具有与驱动器冷却面热耦合的接触表面,其中,至少一个半导体光源的光源冷却面为了与接触表面热耦合而布置在接触表面上。此外,该照明装置具有这种发光模块。

Description

发光模块和照明装置
技术领域
本实用新型涉及一种发光模块,其具有至少一个半导体光源,该半导体光源具有用于热接触散热片的光源冷却面,发光模块还具有光源驱动器,其电连接至少一个半导体光源,以用于为至少一个半导体光源提供电能,并且该光源驱动器具有用于热接触散热片的驱动器冷却面。此外,本实用新型涉及一种具有散热片的照明装置。
背景技术
发光模块以及具有这样的发光模块的照明装置在现有技术中广泛公开,从而为此不需要特定的文献证明。尤其在用于机动车大灯的照明装置中,但是也在另外的照明装置中,例如用于建筑物照明、建筑物前场地照明、街道照明和/或类似情况中,当前常常设置半导体光源,其也被称为SSL(固态照明)光源,其包括多个发光二极管或者激光二极管以及相应的发光二极管驱动器以及激光驱动器,它们共同布置在电路板上。尤其在机动车应用中通常提出,发光二极管驱动器或者激光驱动器相应地设计用于加载机动车的车载网络(Bordnetz)的直流电压。要求的电压在这种车载网络中通常处于大约9至16V的范围中。
发光二极管或者激光二极管电连接相应的驱动器并且由其加载能预设电流的形式的电能,发光二极管或者激光二极管因此以能预设的方式由于加载电能而发射光。为此常常由驱动器提供恒定的电流,其值能够通过驱动器取决于用于驱动器的输入信号地进行调节。
不仅在机动车大灯领域中,但是尤其是在该领域被证明不利的是,由发光二极管或者激光二极管联合相应的驱动器形成的组件不能超过确定的几何尺寸。这此外通过如下方式得出,即尤其在具有相应的驱动器的多个半导体光源的情况中,除了要提供布置在电路板上的装置之外还要提供通过电路板的相应的电路连接。在多个半导体光源的情况中需要相应的多个印制导线,以便能够实现希望的电路连接。
此外要注意的是,不仅相应的光源驱动器而且还有半导体光源本身在光辐射的合乎规定的运行中产生热量,其要被排导出去。通常为此同样考虑到电路板。出于该原因,现有技术常常使用金属芯电路板(Metallkernleiterplatten),其然而仅仅适于受限地提供多个印制导线层。在多个印制导线的情况中,常常需要多个印制导线层,以便能够实现希望的电路连接。一旦提供多于仅仅一个唯一的印制导线层,那么金属芯电路板的热特性出于排导半导体光源和相应的光源驱动器的热量的目的而能够被明显地降低。这刚好在金属芯电路板中被证明是不利的,因为多于一个印制导线层导致明显提高的成本。基于前述的边界条件所给出的构造因此要求确定的体积,其此外导致在电磁兼容性方面的确定的敏感性。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的在于对发光模块以及具有这样的发光模块的照明装置进行如下的改进,即能够改善电磁兼容性。
通过本实用新型对于这种发光模块特别提出,光源驱动器具有与驱动器冷却面热耦合的接触表面,其中,至少一个半导体光源的光源冷却面为了与接触表面热耦合而布置在接触表面上。
在照明装置方面对于这种照明装置尤其提出,该照明装置具有根据本实用新型的发光模块,其中,发光模块的光源驱动器的驱动器冷却面与用于排导发光模块的热能的散热片热耦合。
本实用新型实现的是,在发光模块方面以及因此在照明装置方面达到高的集成度,这通过将至少一个半导体光源与光源驱动器根据模块化的三明治构造的方式进行组合来实现,以便因此能够减小尺寸。由于由此能实现的减小的尺寸,同时能够实现在电磁兼容性方面的有利的作用。已知的是,当相关的组件具有更小的机械尺寸时,也就是在电磁兼容性的领域中的相互作用此外更小。本实用新型对其进行利用。
此外,当然也可以节省成本,因为通过发光模块的更小的尺寸当然也能缩小另外的取决于发光模块的尺寸的部件。这尤其涉及用于发光模块的承载板,例如电路板、尤其是金属芯电路板。
通过根据本实用新型的构造此外实现的是,光源驱动器作为间接的散热片用于至少一个半导体光源,因为光源驱动器也就是在常规的运行中通过其接触面来吸收至少一个半导体光源的热能,并且借助于在驱动器冷却面上的热耦合来排导热能。由至少一个半导体光源输送的热能与由光源驱动器本身产生的热能一同通过驱动器冷却面进行排导。驱动器冷却面因此不仅仅排导光源驱动器本身通过其常规运行产生的热能,而且此外也排导由至少一个半导体光源输送的热能的至少一部分。
通过驱动器冷却面同时也提供整个发光模块的发光模块冷却面的方式,此外可以实现有利的热传递,因为与现有技术相比发光模块冷却面能够与驱动器冷却面一体地设计。这允许附加的热量通过至少一个半导体光源引入到光源驱动器中,优选地是不必显著地改变光源驱动器。可替换的是,根据该原因由此当然存在一种可能性,即设置单独的发光模块冷却面,其在其面上与驱动器冷却面热耦合。这例如可以是有利的,当发光模块应该布置在专有的、尤其是密封的壳体中时。
半导体光源例如通过发光二极管、激光二极管和/或类似物形成。优选的是,在此涉及基于固体的光源。当然也可以设置多于至少一个半导体光源、尤其是多个半导体光源,如其例如在尤其用于机动车的像素大灯中所设置的那样。刚好在此证明本实用新型是特别有利的,因为通过本实用新型尽管有多个半导体光源还是可以实现非常紧凑的构造。
光源驱动器优选通过电子电路形成,其能够以例如在电路板或者类似物上的组件的形式实现。特别有利的是,光源驱动器然而通过集成的电子电路形成,例如也被称为门阵列的ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、它们的组合,例如还具有能集成的模拟电路组件和/或类似物。刚好在集成电路的领域中可以实现本实用新型的特别有利的设计方案,因为也就是同时形成光源驱动器的半导体晶体也能够提供有利的热传导特性,从而能够可靠地排导通过至少一个半导体光源输送的热能。因此实现了一种三明治构造,其中至少一个半导体光源的热能被输送给光源驱动器,光源驱动器本身能够在常规的运行中补充地产生热能,并且将全部的热能然后通过驱动器冷却面传输给散热片。
光源驱动器用于半导体光源的常规的运行。为了半导体光源以能预设的方式发射光,其通过光源驱动器以能预设的方式加载电能。优选的是光源驱动器为此提供直流电流。直流电流的值可以能调节地设计,例如基于上级的控制器、尤其是机动车控制器的控制信号,光源驱动器接收和加工该信号。然后相应于该信号地调节至少一个半导体光源的直流电流。这同样可以例如在多个半导体光源通过光源驱动器调节时设置,尤其是在它们应该不取决于彼此地进行调节时。由此光源驱动器为半导体光源的常规的运行提供了完整的功能范围。仅仅要补充地注意的是,光源驱动器当然也可以包括特有的控制单元,该控制单元可以对至少一个又或者多个半导体光源进行控制。此外,光源驱动器当然也可以包括传感器、尤其是温度传感器,从而能够对发光模块在其常规的运行方面进行监控,并且能够避免危险的状态。此外还可以设置计算单元。
光源驱动器的驱动器冷却面例如可以通过光源驱动器的装配面、尤其是ASIC或者FPGA的装配面形成。由此能够以非常简单的方式提供驱动器冷却面,而无需附加的组件。根据该原因,其也适用于至少一个半导体光源,该半导体光源同样具有装配表面,该装备表面优选同时也是其光源冷却面。由此能够实现具有较少的组件的非常紧凑的构造形式。证明特别有利的是,半导体光源设计成芯片构造形式,尤其是由半导体晶体构造,并且具有两个基本上平行的大的表面,其中一个表面提供光发射表面并且相对置的表面提供光源冷却面。例如半导体光源可以具有方形的芯片构造形式。
由于该原因,其对于半导体光源来说也同样适用于光源驱动器,并进而在驱动器冷却面和接触表面的方面也是适用的。它们也优选地在光源驱动器的相对置的侧面上彼此平行地指向。尤其当光源驱动器同样具有尤其由半导体晶体形成的芯片构造形式时,两个大的表面中的一个可以提供驱动器冷却面,并且相对置的大的表面可以提供接触表面,该接触表面优选用于接触散热片。
一个有力的改进方案提出,接触表面具有至少一个电的驱动器触头,并且光源冷却面相应地具有至少一个电的光源触头,其中,至少一个驱动器触头与至少一个相应的光源触头电接触。该接触优选自动地与用于热耦合的接触同时获得。由此能够避免单独的工作步骤。接触表面和光源冷却面为此目的不仅仅良好导热地设计而且也良好导电地设计。
证明特别有利的是,光源冷却面和/或接触表面具有金属喷涂(Metallisierung)。金属喷涂例如可以通过金属合金形成,该金属合金可以沉淀在相应的表面上。此外当然也可以提出,设置结合材料的形式的相应的材料,其在接触的情况中将两个表面不仅机械地而且也在热和/或电方面彼此耦合。例如为此目的可以提出能导电和能导热的粘合材料。此外,当然也存在这样的可能性,即例如设置焊膏并且在焊接方法或者熔焊的范畴中形成相应的连接。
驱动器触头和光源触头彼此对应,从而能够实现预设的电路连接。当然也可以提出,接触表面同样如光源冷却面那样包括两个或者多个触头,它们彼此电绝缘,从而能够实现完全的电路连接或完全的电连接。优选地,用于至少一个半导体光源中的每一个的接触表面包括一对驱动器触头,其相应地对应于一对光源触头。通过这种方式能够完全地省去在光源驱动器与至少一个半导体光源之间的单独的印制导线和电连接。由此获得特别紧凑的并且在电磁兼容性方面有利的构造。
此外提出,发光模块具有多个半导体光源,其中,接触表面为多个半导体光源中的每一个提供至少一个特有的驱动器触头,其与另外的驱动器触头电绝缘。这允许的是,各个半导体光源能够彼此不依赖地通过光源驱动器进行驱动。例如可以提出,补充地为全部半导体光源设置共同的驱动器触头,其与相应的半导体光源的光源触头中的一个相应地电耦合。相应的半导体光源的另外的光源触头然后可以与独立的驱动器触头耦合,其与相应的半导体光源对应。这可以实现在电路连接和机械实现方面的简单的构造。此外当然也可以提出,可以实现另外的电路结构,例如通过与机动车的车载网络的电压相匹配的发射极电路连接,尤其是由预设数量的半导体光源、半导体光源的矩阵驱动或者类似物构成的串联电路。驱动器触头相对于彼此的电绝缘例如可以通过相应的蚀刻或者通过设置氧化层和/或类似物来实现,如其例如也在ASIC的制造领域中常见的那样。
可以替换地或者补充地提出的是,光源驱动器具有与接触表面分离地布置的电的驱动器触头,并且至少一个半导体光源具有与光源冷却面分离地布置的电的光源触头,其中,该驱动器触头与该光源触头借助于接合线(Bonddraht)彼此电耦合。该设计方案被证明尤其有利的是,对于半导体光源的常规的运行来说必要的光源触头仅仅能够技术性地在两个大的表面的相对置的表面上实现。在这种情况中,光源触头中的一个布置在半导体光源的光发射面的区域中。为了能够接触该光源触头,接合线的使用是必要的。为了使相应的驱动器触头不被半导体光源在接触面上的装配遮盖,该驱动器触头被分离地布置,从而使其能够借助于接合线获得。接合线例如可以是金线、铝线、银线和/或类似物。尤其是其也可以由金属合金构成。驱动器触头和/或光源触头为此目的特别具有合适的金属喷涂,其允许接合线的可靠的接合。
证明尤其有利的是,至少一个半导体光源的光源冷却面与光源驱动器的接触表面机械地连接。由此能够节省单独的连接件并且同时能够实现接触表面与光源冷却面的可靠连接,从而确保在常规的运行中的良好冷却。该连接能通过合适的粘合材料、例如能导电和能导热的粘合材料实现,但是也可以通过材料配合的连接、例如熔焊、焊料焊接和/或类似物实现。该连接优选是抗拉的和/或防推的。
有利的是,发光模块具有发光模块壳体,在其中布置光源驱动器和至少一个半导体光源,其中,该壳体具有用于由至少一个半导体光源发射的光的光出射面并且提供壳体冷却面,其与驱动器冷却面热耦合。壳体冷却面在这种情况中可以是单独的冷却面,其与驱动器冷却面热耦合或者连接。特别有利的是,壳体冷却面然而通过驱动器冷却面自身形成,从而其不再需要单独的部件。该壳体能够例如通过电木壳体形成,其在两个彼此相对置的平行的大的表面上一方面提供光出射面并且另一方面提供壳体冷却面。
证明特别有利的是,该壳体具有固定表面,该固定表面包括壳体冷却面。通过这种方式,在与壳体固定的同时也能够通过壳体冷却面实现常规的冷却。
此外可以提出,固定表面具有用于通过光源驱动器电接触电源的电的接触接口。接触接口例如可以设置在壳体边缘处。此外,接触接口当然也可以布置在固定表面上,尤其是相邻于冷却模块表面地布置。该设计方案允许使用来自电子领域的已知的制造方法,从而能够将发光模块加工为电子组件。除了用于电接触电源的电的接触接口之外当然也可以设置如下的接触接口,其用于输送一个或者多个控制信号,从而能够以预设的方式来控制光源驱动器。例如因此可以提供一个接口。此外,当然也可以提出提供光源驱动器的信号,尤其还有控制信号。因此例如可行的是,通过接触接口也能够提供通信接口,其允许与上级的控制器、尤其是机动车控制器交换相应的控制信号。
在照明装置方面尤其提出,照明装置具有散热片。该散热片例如可以是冷却体、热交换器和/或类似物。热交换器例如可以由冷却流体穿流,通过冷却流体能够将由发光模块输送的热量排导出去。优选的是,散热片具有散热片接触面,其接触驱动器冷却面或者壳体冷却面。为此目的可以提出,驱动器冷却面或者壳体冷却面同样与散热片接触面连接。该连接例如可以材料配合地或者通过连接件实现,例如通过将发光模块向着散热片挤压的弹性件、螺栓连接和/或类似物实现。此外,通过本实用新型的照明装置当然也可以实现优点,其在之前在根据本实用新型的发光模块方面已经阐述了。
根据一个改进方案提出,散热片具有能导热的电路板,在其上机械地固定发光模块,以便将由发光模块产生的热能经由驱动器冷却面或者壳体冷却面排导至散热片,并且其以预设的方式电接触发光模块。由此,该电路板在发光模块侧提供散热片,其吸收热能,该热能通过驱动器冷却面输出。同时该电路板允许提供发光模块的电连接,从而能够以较少的成本实现作用良好的照明装置。通过紧凑的、在电磁兼容性方面非常良好地设计的发光模块,即使在不利的电磁环境下也能够实现可靠的功能。
有利的是,电路板设计为金属芯电路板。金属芯电路板的特性在于,其由于金属芯的原因能够提供特别良好的导热能力,并且因此能够提供驱动器冷却面或者壳体冷却面在散热片的接触表面上的良好的热耦合。
此外提出,至少在驱动器冷却面或者壳体冷却面的区域中,金属芯电路板设计成使得驱动器冷却面或者壳体冷却面接触金属芯电路板的金属芯。该设计方案提出,优选地能够实现驱动器冷却面或者壳体冷却面至金属芯的直接接触。由此可以实现金属芯在驱动器冷却面或者壳体冷却面上的特别良好的热连接。这可以通过如下方式实现,即例如在驱动器冷却面或者壳体冷却面的区域中的电绝缘层被去除或者去掉。由此能够进一步改善热连接。
此外提出,发光模块至少在光发射的区域中由透明的保护材料覆盖。这被证明是特别有利的,当发光模块无壳体地布置在照明装置中时。因此,发光模块例如能够在无壳体的情况中直接结合在电路板上。通过该保护材料能够实现一种保护覆盖,该保护覆盖能够保护发光模块以防止外部的机械和/或大气影响。该保护材料能够至少在光发射的区域中、有利地然而还在整个发光模块上、特别有利的超过发光模块地延伸。保护材料能够由透明的硅树脂、透明的树脂、漆和/或类似物形成。有利的是,保护材料也可以密封发光模块。
附图说明
另外的优点和特征根据参考附图对实施例的描述获得。在实施例的附图中,相同的参考标号表示相同的特征和功能。
图中示出:
图1示出发光二极管驱动器的示意性的原理电路图的一个部段,在该驱动器上连接有发光二极管,
图2以示意图示出在照明装置的电路板上的俯视图,该照明装置具有发光二极管驱动器和发光二极管矩阵,该发光二极管矩阵通过电路板的印制导线与发光二极管驱动器连接,
图3以示意图示出具有根据本实用新型的发光模块的照明装置的电路板上的俯视图,
图4示意性地示出根据本实用新型的发光模块的第一设计方案的侧视图,
图5示意性地示出根据本实用新型的发光模块的第二设计方案的侧视图,
图6示意性地示出两个分别在壳体中的根据本实用新型的发光模块的透视图,
图7示意性地示出在图6中示出的发光模块的壳体冷却面的透视图,以及
图8示意性地示出照明装置的另外的实施例的透视图,该照明装置具有直接在电路板上接合的根据本实用新型的发光模块。
具体实施方式
图1以示意性的电路图示出发光二极管驱动器26的一个区段10,该发光二极管驱动器作为用于与发光二极管驱动器26连接的发光二极管16的光源驱动器。发光二极管16当前是由多个发光二极管组成的发光二极管,其组成发光二极管矩阵24(图2)。发光二极管16因此表现为半导体光源,并且表现为其中的像素。
图2在示意性的俯视图中示出照明装置22,其包括金属芯电路板28,在其上布置有具有发光二极管16的发光二极管矩阵24。在此相邻地布置发光二极管驱动器26,其用于发光二极管矩阵24的各个发光二极管16的常规运行的电路技术上的区段10在图1中示出。发光二极管驱动器26同样布置在金属芯电路板28上。发光二极管矩阵24的各个发光二极管16通过印制导线32连接至发光二极管驱动器26。为了供应能量的目的,发光二极管驱动器26此外连接在插接连接器30上,通过该插接连接器,照明装置22能够连接在没有进一步示出的电源上。
照明装置22是没有进一步示出的机动车大灯的组成部分,并且通过插接连接器30提供来自作为电源的、机动车车载网络的电能。当前,在插接连接器30上的电压是直流电压,其当前为大约12V。没有示出的是,发光二极管驱动器26此外具有通信接口,发光二极管驱动器26经由该通信接口同样通过插接连接器30连接在上级的机动车控制器上。由此,机动车大灯能够不仅仅被接通或者关闭,而且此外也能通过发光二极管矩阵24提供预设的照明图案。这可以用于在能照明的区域中通过机动车大灯产生预设的照明背景。
图1示出了具有各个发光二极管16的发光二极管驱动器26的区段10。当前设置有第一晶体管12,其当前设计为具有漏极接口18的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),该漏极接口通过发光二极管驱动器26连接至通过插接连接器30供应的直流电压的正电位上。在MOSFET 12的源极接口34上连接有另外的MOSFET 14的漏极接口36。MOSFET 14的源极接口38形成接口20。在MOSFET 12的源极接口34上此外通过金属芯电路板28的印制导线32连接发光二极管矩阵24的发光二极管16的阳极。发光二极管16的阴极通过另外的印制导线32连接至接口20,从而使发光二极管16并联连接至MOSFET 14、也就是其漏极源极路径。通过MOSFET12、14的没有进一步示出的栅极接口,MOSFET 12、14的运行由发光二极管驱动器26的没有示出的控制单元相应地控制。控制单元此外连接至通信接口。
MOSFET 12如下地调节,即其为了发光二极管16的常规的运行,也就是为了通过发光二极管16发射光而提供合适的直流电流,其当前恒定地调节。MOSFET 12因此作为电流源工作。
MOSFET 14现在用于取决于开关状态地短路发光二极管16。为此目的,该MOSFET14在开关运行中运行。如果MOSFET 14短路发光二极管16,那么通过MOSFET 12提供的直流电流通过MOSFET 14流至接口20。发光二极管16基本上不由电流穿流,从而不发射光。如果相反断开MOSFET 14,那么通过MOSFET 12提供的电流就穿过发光二极管16流至接口20,从而使得发光二极管16以常规的方式发射光。
在接口20上可以连接有由相应的MOSFET 14和发光二极管16构成的另外的并联电路,从而能够尽可能优化地使用通过机动车侧的车载网络提供的直流电压。接口20由此能间接地或者直接地与车载网络的直流电压的负电位连接。
此外证明该电路有利的是,当各个发光二极管16或者全部的发光二极管16切换时在车载网络侧不出现电流跳动,其会导致不希望的电磁干扰,因为基于该电路结构,电流能够基本上保持恒定。此外该电路允许的是,通过借助于MOSFET 12对电流的调节,连接在其上的全部发光二极管16基本上在相同的运行状态中以接通的运行状态来运行。就此而言,通过发光二极管驱动器26的该支路转换的功率基本上是恒定的,并且不取决于发光二极管16是否发射光或者不发射。
由图1可见,对于每个发光二极管16来说需要至少两个电接口。在金属芯电路板的情况中然而通常仅仅设置唯一的印制导线层。在发光二极管矩阵24的各个发光二极管16之间通常不可以在金属芯电路板28上设置印制导线,因为由此可能会产生没有照亮的中间空间,这对于预设的运行来说尤其是作为机动车大灯来说是不希望的。这导致设置有印制导线形式的大量电连接,其由于其延伸此外导致在电磁兼容性方面的不利特性。这种构造在图2中示出。发光二极管驱动器26当前设计为ASIC。
图3现在示出了根据本实用新型的照明装置74的第一设计方案,该照明装置具有作为散热片的金属芯电路板42,在其上布置有根据本实用新型的发光模块40。金属芯电路板42与属于散热片的冷却体热接触和/或也由冷却介质环流。通过两个印制导线32,发光模块40连接至插接连接器48。插接连接器48基本上对应于如其之前在图2中描述的那样。在此也可以设置有补充的印制导线,从而提供通信接口,通过该通信接口能够控制发光模块40。
发光模块40当前具有多个组合成发光二极管矩阵44的发光二极管16。此外,发光模块40包括作为光源驱动器的发光二极管驱动器46,其为了给作为半导体光源的发光二极管16提供电能而电连接至发光二极管16。发光二极管驱动器46具有如其根据图1所描述的那样的电路结构。在可替换的实施例中,也可以使用另外的电路结构。发光模块40此外包括用于热接触金属芯电路板42的发光二极管驱动器46的驱动器冷却面50(图4和5)。发光二极管16和发光二极管驱动器46布置成通过驱动器冷却面50将热能排导至金属芯电路板42。
发光二极管驱动器46具有驱动器冷却面50。此外,发光二极管驱动器46包括与驱动器冷却面50热耦合的接触表面52(图4,5)。接触表面52当前平行于驱动器冷却面50地设计,从而使表面50、52形成发光二极管驱动器46的彼此相对置的表面。发光二极管驱动器46当前通过ASIC形成。发光二极管16具有发光二极管冷却面54并且相对于发光二极管驱动器46如下地布置,即其发光二极管冷却面54接触接触表面52,从而热耦合接触表面52。该事实在图4和5中示出。
此外由图4和5可知,发光二极管16相对于其发光二极管冷却面54具有光出射面,在该光出射面上布置有转换层78。当前,转换层78用于将由发光二极管16产生的光转换成转换光,优选是白光。
此外由图4和5可知,发光二极管驱动器46的接触表面52具有用于发光二极管16的驱动器触头56,并且发光二极管冷却面54具有相应的发光二极管触头58,其中,驱动器触头56电接触相应的发光二极管触头58。由此,除了冷却功能之外还能同时提供电连接,从而可以在很大程度上节省单独的接触件。这还根据图3示出,其中发光二极管16完全地布置在发光二极管驱动器46的接触表面52上。发光二极管驱动器46优选地因此具有比发光二极管16的矩阵更大的尺寸。由此,除了良好的冷却之外也能够确保电连接,其基于紧凑的布置而在电磁兼容性方面是特别有利的。驱动器触头56彼此电绝缘地布置(图4)。
在图5中示出基本上以发光模块40的第一设计方案为基础的、发光模块76的另一设计方案。与根据图4的设计方案的区别在于,在根据图5的设计方案中提出,发光二极管驱动器46具有与接触表面52分离地布置的电的驱动器触头60。相应地,发光二极管16具有与发光二极管冷却面54分离地布置的电的发光二极管触头62。发光二极管触头62当前直接地相邻于转换层78地布置。驱动器触头60和相应的发光二极管触头62通过接合线64彼此电耦合。由此可以实现大的发光二极管冷却面,其可以基本上完全与接触表面52相同。热传导因此能够被改善。
为了接触的目的,发光二极管冷却面54和接触表面52具有金属喷涂56、58。通过没有进一步示出的能导热和能导电的粘合材料,发光二极管16与发光二极管驱动器46机械地固定连接。
在图4和5中示出的发光模块40、76能够作为在制造中能操作的组件来处理。发光模块40、76然而也能够布置在壳体中,如其在图6和7中所示的那样。图6示出了发光模块壳体66,在其中布置有发光二极管驱动器46和发光二极管16。壳体66具有用于由发光二极管16发射的光的光出射面68并且提供壳体冷却面50(图7)。壳体冷却面50当前布置在壳体66的固定表面70上,通过该固定表面,壳体66以能预设的方式例如布置在如金属芯电路板42那样的电路板上。由图6可知,光出射面68通过窗户密封地封闭。发光模块40因此基本上被保护地布置以防止外部影响。
在壳体66的固定表面70上此外设置有用于通过发光二极管驱动器46电接触例如电源的电的接触接口72。此外,电的接触接口72也能够用于提供通信接口。
图8示出了用于根据本实用新型的照明装置80的另外的设计方案,其中,发光模块40或者76直接地结合在金属芯电路板42上。图8示出了在发光模块40、76的区域中的电路板42的相应的透视图。此外,当前提出发光模块40或者76在结合的状态中利用透明的硅树脂82进行覆盖,从而能够保护发光模块40、76以防止外部的影响。
当前,表现为能导热的电路板的金属芯电路板42作为散热片使用。金属芯电路板42此外也能够接触冷却体或者热交换器,从而能够排导通过发光模块40、76输送的热能。
如果使用如在根据图1所描述的电路技术,那么基本上得出恒定的损失功率作为损失功率,其不取决于发光二极管16的相应的开关状态以及也不取决于可能发生的部分负荷状态,例如在调光模式(Dimmmodus)或者类似的范畴中。调光模式能够通过如下方式调节,即MOSFET 12在节拍运行中根据PWM(脉宽调制)的类型来运行。根据本实用新型的设计方案此外实现了发光二极管16基本上具有相同的温度。此外,该温度仅仅很少地取决于相应的发光二极管在环境空气上的单独的热连接。总体上,利用本实用新型可以实现发光模块还有照明装置的极为紧凑的构造形式,由此不仅能够节省成本,而且还能实现在电磁兼容性方面的改善。此外,能够通过借助于MOSFET 12调节的直流电流来预设损失功率,从而能够减小由于不同的环境温度对发光二极管16的光发射的影响。为此目的,发光二极管驱动器46包括温度传感器,其温度信号被相应地评估以用于调节直流电流。
实施例仅仅用于说明本实用新型并且不对其产生限制。因此,功能、发光模块以及照明装置的构造以及还有材料的选择当然可以任意地设计,而不脱离本实用新型的范畴。
此外,本实用新型当然不能视为仅仅受限于机动车大灯中的应用,而是其当然能够等同地也用于建筑照明。尤其是其也能够用于如下的照明,其在外部区域中尤其能够用于对人行道、街道、工作区域和/或类似地点进行照明。
参考标号列表
10 区段
12 MOSFET
14 MOSFET
16 发光二极管
18 漏极接口
20 接口
22 照明装置
24 发光二极管矩阵
26 发光二极管驱动器
28 金属芯电路板
30 插接连接器
32 印制导线
34 源极接口
36 漏极接口
38 源极接口
40 发光模块
42 金属芯电路板
44 发光二极管矩阵
46 发光二极管驱动器
48 插接连接器
50 驱动器冷却面
52 接触表面
54 发光二极管冷却面
56 驱动器触头
58 发光二极管触头
60 驱动器触头
62 发光二极管触头
64 接合线
66 发光模块壳体
68 光出射面
70 固定表面
72 接触接口
74 照明装置
76 发光模块
78 转换层
80 照明装置
82 硅树脂

Claims (19)

1.一种发光模块(40,76),所述发光模块具有:
至少一个半导体光源,所述半导体光源具有用于热接触散热片的光源冷却面;
光源驱动器,所述光源驱动器与至少一个所述半导体光源电连接,以用于为至少一个所述半导体光源提供电能,并且所述光源驱动器具有用于热接触所述散热片的驱动器冷却面(50),
其特征在于,
所述光源驱动器具有与所述驱动器冷却面(50)热耦合的接触表面(52),其中,至少一个所述半导体光源的所述光源冷却面为了与所述接触表面(52)热耦合而布置在所述接触表面(52)上。
2.根据权利要求1所述的发光模块,其特征在于,所述接触表面(52)具有至少一个电的驱动器触头(56),并且所述光源冷却面相应地具有至少一个电的光源触头,其中,至少一个所述驱动器触头(56)与至少一个相应的所述光源触头电接触。
3.根据权利要求2所述的发光模块,其特征在于多个所述半导体光源,其中,所述接触表面(52)为多个所述半导体光源中的每一个提供至少一个特有的所述驱动器触头(56),所述驱动器触头与另外的驱动器触头电绝缘。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块,其特征在于,所述光源驱动器具有与所述接触表面(52)分离地布置的电的驱动器触头(60),并且至少一个所述半导体光源具有与所述光源冷却面分离地布置的电的光源触头,其中,该驱动器触头与该光源触头借助于接合线(64)彼此电耦合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块,其特征在于,所述光源冷却面和/或所述接触表面(52)具有金属喷涂。
6.根据权利要求4所述的发光模块,其特征在于,所述光源冷却面和/或所述接触表面(52)具有金属喷涂。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块,其特征在于,至少一个所述半导体光源的所述光源冷却面与所述光源驱动器的所述接触表面(52)机械地连接。
8.根据权利要求6所述的发光模块,其特征在于,至少一个所述半导体光源的所述光源冷却面与所述光源驱动器的所述接触表面(52)机械地连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块,其特征在于发光模块壳体(66),在所述发光模块壳体中布置所述光源驱动器和至少一个所述半导体光源,其中,所述发光模块壳体(66)具有用于由至少一个所述半导体光源发射的光的光出射面(68)并且提供壳体冷却面,所述壳体冷却面与所述驱动器冷却面热耦合。
10.根据权利要求8所述的发光模块,其特征在于发光模块壳体(66),在所述发光模块壳体中布置所述光源驱动器和至少一个所述半导体光源,其中,所述发光模块壳体(66)具有用于由至少一个所述半导体光源发射的光的光出射面(68)并且提供壳体冷却面,所述壳体冷却面与所述驱动器冷却面热耦合。
11.根据权利要求9所述的发光模块,其特征在于,所述发光模块壳体(66)具有固定表面(70),所述固定表面包括所述壳体冷却面。
12.根据权利要求10所述的发光模块,其特征在于,所述发光模块壳体(66)具有固定表面(70),所述固定表面包括所述壳体冷却面。
13.根据权利要求11所述的发光模块,其特征在于,所述固定表面(70)具有用于通过所述光源驱动器电接触电源的电的接触接口(72)。
14.根据权利要求12所述的发光模块,其特征在于,所述固定表面(70)具有用于通过所述光源驱动器电接触电源的电的接触接口(72)。
15.一种照明装置(74),所述照明装置具有散热片,其特征在于根据权利要求1至14中任一项所述的发光模块(40,76),其中,所述发光模块(40,76)的光源驱动器的驱动器冷却面(50)与用于排导所述发光模块(40,76)的热能的所述散热片热耦合。
16.根据权利要求15所述的照明装置,其特征在于,所述散热片具有能导热的电路板,在所述电路板上机械地固定所述发光模块(40,76),以便将由所述发光模块(40,76)产生的热能经由所述驱动器冷却面(50)排导至所述散热片,并且所述电路板以预设的方式电接触所述发光模块(40,76)。
17.根据权利要求16所述的照明装置,其特征在于,所述电路板设计为金属芯电路板。
18.根据权利要求17所述的照明装置,其特征在于,至少在所述驱动器冷却面(50)的区域中,所述金属芯电路板设计成使得所述驱动器冷却面(50)接触所述金属芯电路板的金属芯。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的照明装置,其特征在于,至少在光发射的区域中,所述发光模块(40,76)由透明的保护材料覆盖。
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