DE102008036020A1 - Opto-electronic module and lighting device - Google Patents
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Abstract
Ein optoelektronisches Modul umfasst insbesondere einen Anschlussträger (2), ein auf dem Anschlussträger (2) angeordnetes optoelektronisches Bauelement (3), ein Kühlelement (9), auf dem der Anschlussträger (2) angeordnet ist, eine Abdeckung (6), die sich über den Anschlussträger (2) erstreckt und ein elektrisches, insbesondere elektronisches, Steuerelement (8) zur Steuerung des optoelektronischen Bauelements (3). Eine Beleuchtungsvorrichtung umfasst insbesondere ein Modul (1) und einen Grundkörper (13), an dem das Modul (1) befestigt ist.An optoelectronic module comprises in particular a connection carrier (2), an optoelectronic component (3) arranged on the connection carrier (2), a cooling element (9) on which the connection carrier (2) is arranged, a cover (6) which extends over the connection carrier (2) and an electrical, in particular electronic, control element (8) for controlling the optoelectronic component (3). A lighting device comprises in particular a module (1) and a base body (13) to which the module (1) is attached.
Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Modul und eine Beleuchtungsvorrichtung.The The invention relates to an optoelectronic module and a lighting device.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein optoelektronisches Modul anzugeben, das variabel einsetzbar ist. Insbesondere soll ein optoelektronisches Modul angegeben werden, das in bereits vorhandenen Beleuchtungsvorrichtungen, die nicht auf das optoelektronische Modul abgestimmt werden müssen, eingesetzt werden kann. Weiterhin ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem optoelektronischen Modul anzugeben.It An object of the invention is to specify an optoelectronic module, which can be used variably. In particular, an optoelectronic module in existing lighting devices, which do not need to be tuned to the optoelectronic module used can be. Furthermore, an object of the invention is a lighting device specify with an opto-electronic module.
Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.These Tasks are solved by the subject matters of the independent claims. advantageous Embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
Mit besonderem Vorteil kann ein Modul geschaffen werden, bei dem eine oder eine Vielzahl von Funktionseinheiten bereits im Modul integriert ist. Damit muss eine Beleuchtungsvorrichtung nicht mehr in erheblichem Maße auf das Modul abgestimmt werden. Vielmehr kann ein optoelektronisches Modul einfach in eine bereits vorhandene Beleuchtungsvorrichtung eingebaut werden, ohne dass irgendwelche Umbaumaßnahmen an der Beleuchtungsvorrichtung erforderlich sind. Das Modul kann für die Allgemeinbeleuchtung, insbesondere für die Innen- oder Außenbeleuchtung, vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Modul in einer Straßenlaterne, einer Tunnel-Beleuchtung, einer Bushaltestellen-Beleuchtung oder in einer architektonischen Beleuchtungsvorrichtung, z. B. einer Dekorationsbeleuchtung, einer Gebäudebeleuchtung oder einer Gebäudeausleuchtung, eingesetzt werden.With particular advantage can be created a module in which a or a plurality of functional units already integrated in the module is. Thus, a lighting device no longer has a significant Dimensions on the module will be tuned. Rather, an optoelectronic Module easily into an existing lighting device be installed without any conversion measures to the lighting device required are. The module can be used for general lighting, in particular for indoor or outdoor lighting, be provided. For example, the module in a street lamp, a tunnel lighting, a bus stop lighting or in an architectural lighting device, e.g. B. one Decorative lighting, a building lighting or a building illumination, be used.
Die Funktionseinheiten können eines oder mehrere der nachfolgend genannten Elemente umfassen:
- – Eines oder eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen, bevorzugt Lumineszenzdioden, besonders bevorzugt LED-Bauelementen. Mit besonderem Vorteil ist das jeweilige Bauelement als oberflächenmontierbares Bauelement (SMD: Surface Mountable Device) ausgebildet. Das jeweilige Bauelement ist zweckmäßigerweise zur Strahlungserzeugung, bevorzugt zur Erzeugung sichtbaren Lichts, z. B. mischfarbigen Lichts, insbesondere weißen Lichts, ausgebildet. Bevorzugt ist das jeweilige Bauelement als Hochleistungsbauelement, z. B. mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von 1 W oder mehr, insbesondere von 2 W oder mehr, ausgebildet.
- – Eines oder eine Mehrzahl von optischen Elementen, insbesondere eine oder mehrere Linsen und/oder einen oder mehrere Reflektoren, zur Strahlformung. Dabei kann das jeweilige Bauelement bereits ein optisches Element aufweisen oder mit einem solchen bestückt sein. Mit besonderem Vorteil kann auf eine zusätzliche Optik, die dem Modul nachgeordnet werden müsste, verzichtet werden. Eine gewünschte Abstrahlcharakteristik des Moduls kann damit alleine durch Strahlformung an dem jeweiligen optischen Element erzielt werden. Dabei können die Strahlungsaustrittsfläche der jeweiligen Linse und/oder die Strahlungsaustrittsöffnung des jeweiligen Reflektors länglich, insbesondere mit einer ausgezeichneten Längsrichtung, zum Beispiel oval oder rechteckig, ausgebildet sein. Beispielsweise kann einem oder einer Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen eine Linse im Strahlengang des oder der optoelektronischen Bauelemente nachgeordnet sein. Weiterhin können alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren Linsen, die einem oder mehreren optoelektronischen Bauelementen nachgeordnet sind, ein oder mehrere optoelektronische Bauelemente in einem Reflektor angeordnet sein. Der Reflektor kann dabei insbesondere als Hohlspiegel ausgeformt sein, der zumindest in Teilbereichen elliptisch, parabolisch und/oder hyperbolisch geformte reflektierende Flächen aufweist.
- – Einen Anschlussträger, bevorzugt eine Leiterplatte, insbesondere eine Metallkernleiterplatte, wie z. B. eine gedruckte Metallkernleiterplatte (MCPCB: Metal Core Printed Circuit Board). Das jeweilige optoelektronische Bauelement ist zweckmäßigerweise auf dem Anschlussträger angeordnet und insbesondere befestigt. Zweckmäßigerweise ist das jeweilige Bauelement mit einem oder einer Mehrzahl von Anschlussleitern, z. B. Leiterbahnen, des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden. Eine Metallkernleiterplatte eignet sich besonders für ein Hochleistungsbauelement. Im jeweiligen Bauelement anfallende Verlustwärme kann durch den Anschlussträger von dem Bauelement abgeleitet werden.
- – Einen Modulträger. Auf dem Modulträger ist bevorzugt der Anschlussträger angeordnet und insbesondere an diesem befestigt. Besonders bevorzugt ist der Anschlussträger elektrisch leitend mit dem Modulträger verbunden. Das jeweilige Bauelement kann auf der vom Modulträger abgewandten Seite des Anschlussträgers angeordnet sein. Der Modulträger ist vorzugsweise zur Wärmeableitung vorgesehen. Durch den Anschlussträger zum Modulträger geleitete Abwärme des jeweiligen Bauelements kann durch den Modulträger weiter von dem Bauelement weg geleitet werden. Hierzu enthält der Modulträger bevorzugt ein Metall, wie Aluminium und/oder Kupfer, oder besteht hieraus. Weiterhin können der Modulträger und der Anschlussträger auch als ein und derselbe Träger ausgeführt sein. Das kann insbesondere bedeuten, dass der Anschlussträger auch als Modulträger ausgeführt ist beziehungsweise dass der Modulträger auch als Anschlussträger ausgeführt ist. Dadurch kann der Träger eine oder mehrere Funktionen des Anschlussträgers, beispielsweise die elektrische Kontaktierung des oder der optoelektronischen Bauelemente, und eine oder mehrere Funktionen des Modulträgers, beispielsweise die Wärmeableitung von dem oder den optoelektronischen Bauelementen weg, erfüllen. Der Träger kann dabei eines oder mehrere Merkmale der vorab oder im Folgenden im Zusammenhang mit dem Anschlussträger und/oder mit dem Modulträger beschriebenen Merkmalen aufweisen.
- – Eines oder eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln. Das jeweilige Befestigungsmittel ist bevorzugt zur Befestigung, z. B. zur Verschraubung, des Moduls in der Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet. Das jeweilige Befestigungsmittel kann mit dem Modulträger verbunden und insbesondere an diesem befestigt sein.
- – Ein Kühlelement. Das Kühlelement ist zweckmäßigerweise zur Wärmeabgabe an die Umgebung des Moduls ausgebildet. Das Kühlelement kann mit dem Modulträger verbunden und insbesondere an diesem befestigt sein. Zweckmäßigerweise ist das Kühlelement auf der von dem Anschlussträger abgewandten Seite des Modulträgers angeordnet. Bevorzugt weist das Kühlelement ein Wärmeableitelement, z. B. ein Wärmerohr (Heatpipe), auf. Ein Wärmerohr kann beispielsweise ein im teilweise festen und teilweise flüssigen, teilweise festen und teilweise gasförmigen, nur flüssigem, nur gasförmigen, teilweise flüssigen und teilweise gasförmigen oder teilweise festen und teilweise flüssigen und teilweise gasförmigen Zustand vorliegendes Arbeitsmedium in einem abgeschlossenen Volumen aufweisen. Das Wärmerohr kann dabei beispielsweise im Falle eines im flüssigen und gasförmigen Zustand vorliegenden Arbeitsmediums, wie etwa Wasser und/oder Alkohol, durch Verdampfen des Arbeitsmediums an einem ersten Ende des Wärmerohrs Wärme beziehungsweise thermische Energie aus der Umgebung, zum Beispiel vom optoelektronischen Bauelement herrührende Abwärme, aufnehmen. Dies kann zu einem Phasenübergang oder einer Phasenumwandlung eines Teils des Arbeitsmediums führen, zum Beispiel von flüssig zu gasförmig. Der umgewandelte, zum Beispiel verdampfte, Anteil des Arbeitsmediums kann sich innerhalb des Wärmerohrs in einem dafür vorgesehenen Volumen beziehungsweise Hohlraum, beispielsweise aufgrund von Konvektion, zu einem zweiten Ende des Wärmerohrs bewegen (migrieren), wenn das zweite Ende eine niedrigere Temperatur als das erste Ende aufweist. Am zweiten Ende kann das Arbeitsmedium unter Abgabe von Wärme an die Umgebung des Wärmerohrs wieder in die ursprüngliche Phase überführt werden, also zum Beispiel kondensieren und in den flüssigen Zustand zurückkehren. Aufgrund einer rücktreibenden Kraft, wie etwa der Gravitationskraft und/oder einer Kapillarkraft oder -kräften, beispielsweise hervorgerufen durch einen Docht oder ein Netz im Wärmerohr kann sich das flüssige Arbeitsmedium zum ersten Ende zurück bewegen. Das Wärmeableitelement kann zur Ableitung der Abwärme des jeweiligen Bauelements von dem Anschlussträger bzw. dem Modulträger ausgebildet sein. Das Kühlelement kann, insbesondere zusätzlich zum Wärmeableitelement, eines oder eine Mehrzahl von Kühlteilen, z. B. Kühlrippen, Kühlfinnen und/oder Lamellen, aufweisen. Das Kühlteil ist bevorzugt zur Wärmeabgabe an die Umgebung des Moduls ausgebildet. Dem Kühlteil kann über das Wärmeableitelement die Abwärme des oder der Bauelemente, insbesondere vom Modulträger ausgehend, zur Abgabe an die Umgebung zugeführt werden. Mit Vorteil ist es dann bei dem Modul nicht erforderlich für einen zuverlässigen Betrieb in der Beleuchtungsvorrichtung eine externe Kühlvorrichtung vorzusehen. Dies ist bei Hochleistungsbauelementen, welche eine erhebliche Abwärme aber eben auch einen für Beleuchtungsvorrichtungen vorteilhaft hohen Lichtstrom erzeugen können, von besonderem Vorteil.
- – Eine Abdeckung, z. B. eine Kappe. Die Abdeckung kann an dem Modulträger und/oder an dem Anschlussträger befestigt sein. Die Abdeckung schützt das optoelektronische Bauelement oder die optoelektronischen Bauelemente bevorzugt vor schädlichen äußeren Einflüssen wie etwa mechanischen oder chemischen schädigenden Einflüssen.
- – Ein Dichtungsmittel. Dieses Dichtungsmittel kann zwischen der Abdeckung und dem Modulträger angeordnet sein. Das Dichtungsmittel, z. B. ein Dichtungsgummi oder ein Dichtungsgummiring, kann einen mittels der Abdeckung gebildeten Innenraum weitergehend abdichten. Weiterhin kann das Dichtungsmittel auch einen Klebstoff und/oder ein Harz, beispielsweise mit Silikon und/oder Epoxid, aufweisen. Dabei kann das Dichtungsmittel den Anschlussträger lateral umlaufen. Insbesondere kann der Innenraum staub- und/oder spritzwasserdicht ausgebildet sein. und/oder
- – Ein elektronisches Steuerelement. Das Steuerelement, das z. B. eine Treiberschaltung aufweist, ist zweckmäßigerweise zur Steuerung des oder der optoelektronischen Bauelemente ausgebildet. Das Steuerelement kann als Steuerchip, z. B. als IC-Chip, ausgebildet sein. Das Steuerelement kann innerhalb oder außerhalb des Innenraums der Abdeckung angeordnet sein. Eine Anordnung innerhalb bietet einen vorteilhaft hohen Schutz für das Steuerelement vor schädigenden Einflüssen wie etwa Staub, Feuchtigkeit und/oder mechanischen Belastungen. Eine Anordnung außerhalb erleichtert die Zugänglichkeit zum Steuerelement. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn das oder die optoelektronischen Bauelemente, wie z. B. bei einer Kühlung der Bauelemente, eine höhere Lebensdauer als das Steuerelement aufweisen. Der Austausch des Steuerelements kann dann ohne Öffnen der Abdeckung erfolgen.
- - One or a plurality of optoelectronic components, preferably light-emitting diodes, particularly preferably LED components. With particular advantage, the respective component is designed as a surface-mountable component (SMD: Surface Mountable Device). The respective component is expediently for generating radiation, preferably for generating visible light, for. As mixed-colored light, in particular white light formed. Preferably, the respective component is a high-performance component, for. B. with an electrical power consumption of 1 W or more, in particular 2 W or more formed.
- - One or a plurality of optical elements, in particular one or more lenses and / or one or more reflectors, for beam shaping. In this case, the respective component may already have an optical element or be equipped with such. With particular advantage can be dispensed with an additional optics, which would have to be subordinated to the module. A desired radiation characteristic of the module can thus be achieved solely by beam shaping at the respective optical element. In this case, the radiation exit surface of the respective lens and / or the radiation exit opening of the respective reflector may be elongated, in particular with an excellent longitudinal direction, for example oval or rectangular. For example, one or a plurality of optoelectronic components may be followed by a lens in the beam path of the optoelectronic component (s). Furthermore, as an alternative or in addition to one or more lenses which are arranged downstream of one or more optoelectronic components, one or more optoelectronic components may be arranged in a reflector. The reflector can be formed in particular as a concave mirror, which has elliptical, parabolic and / or hyperbolic shaped reflecting surfaces at least in some areas.
- - A connection carrier, preferably a printed circuit board, in particular a metal core circuit board, such. B. a printed metal core circuit board (MCPCB: Metal Core Printed Circuit Board). The respective optoelectronic component is expediently arranged on the connection carrier and in particular fixed. Conveniently, the respective component with one or a plurality of connecting conductors, for. B. traces, the connection carrier electrically connected. A metal core board is particularly suitable for a high performance device. Loss of heat generated in the respective component can be derived from the component by the connection carrier.
- - One module carrier. On the module carrier of the connection carrier is preferably arranged and in particular attached to this. Particularly preferably, the connection carrier is electrically conductively connected to the module carrier. The respective component can be arranged on the side facing away from the module carrier side of the connection carrier. The module carrier is preferably provided for heat dissipation. Waste heat conducted by the connection carrier to the module carrier of the respective component can be conducted further away from the component by the module carrier. For this purpose, the module carrier preferably contains or consists of a metal, such as aluminum and / or copper. Furthermore, the module carrier and the connection carrier can also be designed as one and the same carrier. This can be especially important th, that the connection carrier is also designed as a module carrier or that the module carrier is also designed as a connection carrier. As a result, the carrier can fulfill one or more functions of the connection carrier, for example the electrical contacting of the optoelectronic component (s), and one or more functions of the module carrier, for example the heat dissipation away from the optoelectronic component (s). The carrier may have one or more features of the features described in advance or hereinafter in connection with the connection carrier and / or with the module carrier.
- - One or a plurality of fasteners. The respective fastening means is preferably for attachment, for. B. for screwing, the module is formed in the lighting device. The respective fastening means may be connected to the module carrier and in particular attached thereto.
- - A cooling element. The cooling element is expediently designed for dissipating heat to the surroundings of the module. The cooling element can be connected to the module carrier and in particular attached to this. Conveniently, the cooling element is arranged on the side facing away from the connection carrier side of the module carrier. Preferably, the cooling element has a heat dissipation element, for. B. a heat pipe (heat pipe), on. For example, a heat pipe may have a partially solid and partially liquid, partially solid and partially gaseous, liquid only, gaseous only, partially liquid and partially gaseous or partially solid and partially liquid and partially gaseous state working fluid in a sealed volume. The heat pipe may, for example, in the case of a present in the liquid and gaseous state working medium, such as water and / or alcohol, by evaporation of the working fluid at a first end of the heat pipe heat or thermal energy from the environment, for example, from the optoelectronic device derived waste heat, take up. This can lead to a phase transition or phase transformation of part of the working medium, for example from liquid to gaseous. The converted, for example vaporized, fraction of the working medium may move (migrate) within the heat pipe in a dedicated volume or cavity, for example due to convection, to a second end of the heat pipe when the second end is at a lower temperature than the first end having. At the second end, the working medium can be transferred to the environment of the heat pipe back to the original phase with the release of heat, that is, for example, condense and return to the liquid state. Due to a restoring force, such as gravitational force and / or capillary force or forces, for example, caused by a wick or web in the heat pipe, the liquid working fluid may move back to the first end. The heat dissipation element can be designed to dissipate the waste heat of the respective component from the connection carrier or the module carrier. The cooling element may, in particular in addition to the heat dissipation element, one or a plurality of cooling parts, for. As cooling fins, cooling fins and / or fins have. The cooling part is preferably designed for dissipating heat to the surroundings of the module. The cooling part can be supplied via the Wärmeableitelement the waste heat of the component or components, in particular from the module carrier, for delivery to the environment. Advantageously, it is then not necessary for the module to provide an external cooling device for reliable operation in the lighting device. This is particularly advantageous in the case of high-performance components which can generate a considerable waste heat but also a luminous flux which is advantageously high for lighting devices.
- - A cover, z. B. a cap. The cover may be attached to the module carrier and / or to the connection carrier. The cover protects the optoelectronic component or the optoelectronic components preferably from harmful external influences such as mechanical or chemical damaging influences.
- - A sealant. This sealing means can be arranged between the cover and the module carrier. The sealant, z. As a rubber seal or a rubber seal, can further seal a formed by the cover interior. Furthermore, the sealant may also comprise an adhesive and / or a resin, for example with silicone and / or epoxy. In this case, the sealing means can laterally rotate the connection carrier. In particular, the interior may be dustproof and / or splash-proof. and or
- - An electronic control. The control that z. B. has a driver circuit is suitably designed to control the optoelectronic components or. The control can be used as a control chip, z. B. as an IC chip may be formed. The control element can be arranged inside or outside the interior of the cover. An arrangement within offers advantageously high protection for the control from damaging influences such as dust, moisture and / or mechani loads. An arrangement outside facilitates accessibility to the control. This can be particularly advantageous if the or the optoelectronic components, such. B. at a cooling of the components, have a longer life than the control. The replacement of the control can then be done without opening the cover.
Die oben beschriebenen Funktionselemente können alle in einem einzelnen Modul integriert sein.The The above-described functional elements may all be in a single Be integrated module.
Es kann also ein Modul geschaffen werden, das eine oder eine Mehrzahl von Komponenten für das thermische Management, eine Optik für die Strahlformung und/oder ein elektronisches Steuerelement für die Ansteuerung oder Stromversorgung der jeweiligen Bauelemente, insbesondere der Hochleistungsbauelemente, aufweist. In der Beleuchtungsvorrichtung muss demnach lediglich noch ein elektrischer Anschluss für die elektrische Versorgung des Moduls oder der Mehrzahl von Modulen, die in dieser verbaut werden, bereitgestellt werden. Eine elektrische Leistungsquelle ist aber gerade routinemäßiger Bestandteil einer herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung.It So a module can be created, the one or a plurality of components for that thermal management, an optics for beam forming and / or an electronic control for controlling or powering the respective components, in particular the high-performance components, having. In the lighting device must therefore only another electrical connection for the electrical supply of the Module or the plurality of modules that are installed in this to be provided. But an electrical power source is just routine ingredient a conventional one Lighting device.
Insbesondere kann das Modul einen Anschlussträger, zumindest ein auf dem Anschlussträger angeordnetes optoelektronisches Bauelement, das beispielsweise als Lumineszenzdiode ausgeführt ist, ein Kühlelement, auf dem der Anschlussträger angeordnet ist, eine Abdeckung, die sich über den Anschlussträger erstreckt, und ein elektrisches, insbesondere elektronisches, Steuerelement zur Steuerung des optoelektronischen Bauelements, umfassen. Dadurch kann ein Modul bereitgestellt werden, dass in seiner optischen Funktionalität, beispielsweise durch eine geeignete Wahl der Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Bauelements, in seiner elektrischen und/oder elektronischen Funktionalität durch Bereitstellung des Steuerelements und in seiner thermischen Funktionalität durch Bereitstellung des Kühlelements bereits an die Vorgaben und Spezifikationen einer Beleuchtungsvorrichtung angepasst sein kann. Durch die Abdeckung kann ein mechanischer Schutz sowie ein Schutz vor Degradation, beispielsweise durch Staub oder Feuchtigkeit, erreicht werden, so dass in Kombination mit den vorab genannten Funktionalitäten eine hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit für das Modul und auch für eine Beleuchtungsvorrichtung mit dem Modul gewährleistet werden kann.Especially the module can be a connection carrier, at least one arranged on the connection carrier optoelectronic Component which is designed, for example, as a light-emitting diode a cooling element, arranged on the connection carrier is a cover that is over the connection carrier extends, and an electrical, in particular electronic, control for controlling the optoelectronic component. Thereby For example, a module can be provided that in its optical functionality, for example by a suitable choice of the radiation characteristic of the optoelectronic Component, in its electrical and / or electronic functionality Providing the control and in its thermal functionality through Provision of the cooling element already to the specifications and specifications of a lighting device can be adjusted. Through the cover can be a mechanical protection as well as a protection against degradation, for example by dust or Moisture, can be achieved, so in combination with the aforementioned functionalities a long life and reliability for the Module and also for a lighting device can be ensured with the module.
Besonders eine Anordnung des Steuerelements außerhalb der Abdeckung kann wie oben erwähnt vorteilhaft sein, insbesondere dann wenn davon ausgegangen werden kann, dass das zumindest eine optoelektronische Bauelement eine höhere Lebensdauer als das Steuerelement aufweist. Das Auswechseln des Steuerelements kann somit ohne Öffnen der Abdeckung erfolgen, so dass das zumindest eine optoelektronische Bauelement auch in diesem Fall ununterbrochen durch die Abdeckung vor schädigenden Einflüssen geschützt werden kann.Especially an arrangement of the control outside the cover can as mentioned above be advantageous, especially if it is assumed can, that the at least one optoelectronic component a higher Life as the control has. Changing the Control can thus without opening the cover, so that the at least one optoelectronic Component also in this case uninterrupted by the cover from damaging influences protected can be.
In diesem Fall kann die Abdeckung dauerhaft auf dem Modulträger und/oder auf dem Anschlussträger angeordnet sein. Eine dauerhafte Anordnung kann dabei insbesondere bedeuten, dass die Abdeckung nicht dafür vorgesehen ist, nach der Fertigstellung und Montage des optoelektronischen Moduls wieder geöffnet zu werden. Dabei kann die Abdeckung vorzugsweise unlösbar, das bedeutet nicht mehr lösbar ohne eine Beschädigung beispielsweise der Abdeckung oder gegebenenfalls des Dichtungsmittels, auf dem Modulträger und/oder auf dem Anschlussträger angeordnet und befestigt sein.In In this case, the cover can permanently on the module carrier and / or on the connection carrier be arranged. A permanent arrangement can in particular mean that the cover is not intended after the Completion and assembly of the optoelectronic module again open to become. In this case, the cover preferably insoluble, the does not mean solvable anymore without damage for example, the cover or optionally the sealant, on the module carrier and / or on the connection carrier be arranged and attached.
Weiterhin kann eine dauerhafte Anordnung der Abdeckung mittels eines Dichtungsmittels ermöglicht werden, das einen Klebstoff und/oder ein Harz, beispielsweise mit Silikon und/oder Epoxid, aufweist.Farther may be a permanent arrangement of the cover by means of a sealant allows be with an adhesive and / or a resin, for example, with Silicone and / or epoxy.
Das Steuerelement kann dabei elektrisch leitend mit dem zumindest einen optoelektronischen Bauelement elektrisch leitend verbunden sein. Dazu kann beispielsweise der Anschlussträger Leiterbahnen aufweisen, die die elektrische Kontaktierung des Steuerelements mit dem zumindest einen optoelektronischen Bauelement ermöglichen.The Control can be electrically conductive with the at least one Optoelectronic device be electrically connected. For this purpose, for example, the connection carrier may have conductor tracks, the electrical contacting of the control with the at least allow an optoelectronic device.
Es kann insbesondere ein optoelektronisches Modul in Form eines Hochleistungsmoduls mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von 10 W oder mehr, bevorzugt von 15 W oder mehr, besonders bevorzugt von 18 W oder mehr, bereitgestellt werden, das vorteilhaft hochintegriert ausgeführt ist.It in particular, an optoelectronic module in the form of a high-performance module with an electrical power consumption of 10 W or more, preferred of 15 W or more, more preferably 18 W or more be carried out, which is advantageous highly integrated.
Besonders vorteilhaft kann hinsichtlich der obigen Ausführungen sein, wenn das Kühlelement ein Wärmerohr aufweist. Weiterhin kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Kühlelement eine Mehrzahl von Kühlteilen, insbesondere Kühlrippen, aufweist und sich das Wärmerohr durch die Kühlteile erstreckt. Dabei kann das Wärmerohr mit den Kühlteilen, insbesondere mechanisch und/oder thermisch, verbunden sein. Dadurch kann das Wärmerohr vereinfacht derart angeordnet und ausgebildet sein, dass es die Abwärme von den optoelektronischen Bauelementen in vorteilhafter Weise zu den Kühlteilen leitet.Especially may be advantageous in terms of the above embodiments, when the cooling element a heat pipe having. Furthermore, it may be particularly advantageous if the cooling element a plurality of cooling parts, in particular cooling ribs and the heat pipe extends through the cooling parts. This can be the heat pipe with the cooling parts, in particular mechanically and / or thermally, be connected. Thereby can the heat pipe simplified arranged and designed so that it waste heat from the optoelectronic devices in an advantageous manner the cooling parts passes.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Anschlussträger auf einem Modulträger angeordnet ist, wobei bevorzugt die von den optoelektronischen Bauelementen abgewandte Seite des Anschlussträgers dem Modulträger zugewandt ist. Dabei kann das Kühlelement auf der von dem Anschlussträger abgewandten Seite des Modulträgers angeordnet sein, wobei das Kühlelement bevorzugt thermisch leitend mit dem Modulträger verbunden ist.Furthermore, it can be advantageous if the connection carrier is arranged on a module carrier, wherein the side of the connection carrier facing away from the optoelectronic components preferably faces the module carrier. It can do that Cooling element may be arranged on the remote from the connection carrier side of the module carrier, wherein the cooling element is preferably thermally conductively connected to the module carrier.
Insbesondere kann sich ein Befestigungsmittel weiter vom Anschlussträger bzw. dem Modulträger weg erstrecken als das Kühlelement, so dass ein Befestigungsmittel auf der vom Anschlussträger abgewandten Seite des Modulträgers das Kühlelement, insbesondere in einer Richtung senkrecht zum Modulträger, überragt. Dabei kann sich das Befestigungsmittel auf seiner von dem Anschlussträger bzw. von dem Modulträger entfernten Seite parallel oder im wesentlichen parallel zum Anschlussträger bzw. dem Modulträger erstrecken und insbesondere lateral über den Anschlussträger bzw. den Modulträger hinausragen.Especially a fastener can continue from the connection carrier or the module carrier extend away as the cooling element, so that a fastening means facing away from the connection carrier Side of the module carrier the cooling element, in particular in a direction perpendicular to the module carrier, surmounted. This can be the Fastening means on its from the connection carrier or of the module carrier remote side parallel or substantially parallel to the connection carrier or the module carrier extend and in particular laterally beyond the connection carrier or protrude the module carrier.
Ein Beleuchtungsvorrichtung kann einen Grundkörper aufweisen und vorzugsweise frei von außerhalb des oder der Module vorgesehenen Kühlvorrichtungen sein. Insbesondere kann eine Mehrzahl von Modulen vorgesehen sein, wobei zumindest zwei der Mehrzahl der Module gleichartige Module und/oder zumindest zwei der Mehrzahl der Module verschienartige Module sind. Der Grundkörper kann eine oder mehrere Ausnehmung für eines oder mehrere Module aufweisen, in die jeweils ein Modul oder eine Mehrzahl von Modulen eingesetzt ist.One Lighting device may have a base body and preferably free from outside be the one or the module provided cooling devices. Especially a plurality of modules may be provided, wherein at least two the majority of modules similar modules and / or at least two the majority of the modules are rail-like modules. The main body can be a or more recess for have one or more modules, in each of which a module or a Plurality of modules is used.
Weiterhin kann sich der Grundkörper zwischen einer ersten Endseite und einer zweiten Endseite erstrecken, wobei eines oder eine Mehrzahl von Modulen zwischen der ersten Endseite und der zweiten Endseite angeordnet ist, wobei der Grundkörper vorzugsweise endseitig geöffnet ist, so dass Kühlgas, z. B. Luft, innerhalb des Grundkörpers von der ersten Endseite zur zweiten Endseite strömen kann. Besonders vorteilhaft kann der Grundkörper im Bereich einer der ersten und zweiten Endseite von dem Modul weg geknickt oder weg gebogen ausgeführt sein, wodurch die Strömung von Kühlgas erleichtert werden kann. Insbesondere kann ein Modul derart im Grundkörper gehalten und angeordnet sein, dass das Kühlgas entlang der Kühlteile des Moduls strömen kann. Weiterhin kann der Grundkörper im Bereich zwischen zwei Modulen geöffnet sein, so dass Kühlgas zwischen zwei Modulen in den Grundkörper eintreten kann.Farther can the basic body extend between a first end side and a second end side, wherein one or a plurality of modules between the first end side and the second end side, wherein the base body is preferably open at the end is, so that cooling gas, z. As air, within the body from the first end side to the second end side can flow. Especially advantageous can the basic body in the region of one of the first and second end sides away from the module Kinked or bent away be, reducing the flow of cooling gas can be relieved. In particular, a module can be held in the base body in this way and be arranged that the cooling gas along the cooling parts of the module can. Furthermore, the main body be open in the area between two modules, allowing cooling gas between two modules in the main body can occur.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.Further Features, benefits and benefits result from the following description of the embodiments in conjunction with the figures.
Gleiche, gleichartige und gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Same, similar and equivalent elements are in the figures with provided the same reference numerals.
Das
optoelektronische Modul
Eine
Metallkernleiterplatte eignet sich als Anschlussträger
Weiterhin
weist das Modul
Der
Anschlussträger
Weiterhin
weist das Modul
Mittels
der Abdeckung
Zur
weitergehenden Abdichtung des Innenraums der Abdeckung
Für eine elektrische
Kontaktbildung zu den Bauelementen
Das
optoelektronisches Modul
Das
Steuerelement
Das
Steuerelement
Weiterhin
weist das Modul
Über den
Modulträger
Insbesondere
kann das Wärmeableitelement
Das
Kühlelement
Die
Kühlteile
Beispielsweise
sind zur Kühlung
zwei gesonderte, insbesondere gleichartige, Kühlelemente
Mittels
derartiger Kühlung
ist eine ausreichende Wärmeabfuhr
von den optoelektronischen Bauelementen
Ist
ein Kühlelement
Weiterhin
weist das Modul
Die
Befestigungsmittel
Die
vom Modulträger
Zur
Montage an der Beleuchtungsvorrichtung kann das Befestigungsmittel
Weiterhin
weisen die optoelektronischen Bauelemente
Das
optische Element
Das
Modul
Der
Grundkörper
Beispielsweise
kann durch die Anordnung eines oder mehrerer optoelektronischen
Bauelementen
Im
Unterschied zu
Zwischen
jeweils zwei Modulen
Im
Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel
weist die Beleuchtungsvorrichtung
In
einer wie in den
Das
Modul
Das
optoelektronische Modul
Ein
wie in
Insbesondere
kann das Modul
Das
vorgeschlagene Modul
In
den
Wie
in
Da
im Vergleich zu herkömmlichen
Straßenbeleuchtungssystemen
mit Leuchtstoffröhren
oder Glühlampen
für die
hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung
In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind auf einem Anschlussträger
Ferner
ist auf dem Anschlussträger
Insbesondere
können
auch die in den vorherigen Ausführungsbeispielen
gezeigten Module einen oder mehrere derartige Reflektoren aufweisen.
Dabei können
jeweils einzelne optoelektronische Bauelemente
Im
Ausführungsbeispiel
der
Durch die beliebige Kombination von Modulen mit gleichen und verschiedenen Abstrahlcharakteristiken ergibt sich eine Art Baukastensystem. Das kann bedeuten, dass Module mit verschiedenen Abstrahlcharakteristiken bereitgestellt werden können, so dass durch verschiedene Kombinationen dieser verschiedenen Module je nach Anforderung der Beleuchtungsvorrichtung gewünschte Abstrahlcharakteristiken und Helligkeitsverteilungen ergeben können. Das bedeutet, dass die Module wie vorab gezeigt entsprechend der Anforderungen an die Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung mit jeweils gleichen oder verschiedenen Abstrahlcharakteristiken der Module auf einfache Weise relativ zueinander angeordnet werden können.By any combination of modules with the same and different Radiation characteristics results in a kind of modular system. That can mean that modules with different radiation characteristics can be provided, so that through different combinations of these different modules depending on the requirement of the lighting device desired radiation characteristics and brightness distributions may result. That means the Modules as previously shown according to the requirements for use the lighting device, each with the same or different Abstrahlcharakteristiken the modules in a simple manner relative to each other can be arranged.
In
den
In
Durch
Veränderung
der relativen Anordnungen der optoelektronischen Bauelemente
Durch
die zusätzliche
Verwendung eines weiteren optischen Elements
Durch
Veränderung
der optischen Elemente
Durch
Mischung von Modulen
Durch
die Einstellbarkeit und Variabilität der Module
In
den
Die
Anordnung der Beleuchtungsvorrichtungen
Wie
in
In
Durch die hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen und Module können Nachteile bekannter Beleuchtungseinrichtungen wie etwa Blendungseffekte, Lichtverschmutzung sowie die Beeinträchtigung von nachtaktiven Insekten erheblich reduziert oder gar ganz verhindert werden. durch die wähl- und einstellbare Abstrahlcharakteristik und die damit verbundene Gerichtetheit des abgestrahlten Lichts kann durch Verringerung oder Verhinderung von Blendungseffekten beispielsweise die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden. Durch die bessere Effizienz können Kosten reduziert und die Lichtverschmutzung verringert werden. Durch die in den Modulen integrierten optischen Elemente und optoelektronischen Elemente können die Effizienz der Lichtquellen und deren Lebensdauer vergrößert werden. Die folgen davon können eine erhöhte Sicherheit, Homogenität und Effizienz sowie auch reduzierte Kosten und Wartungsintervalle im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen sein. Weiterhin können die hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtungen und Module durch die Integration von optoelektronischen Bauelementen wie etwa LEDs dimmbar und/oder schnell schaltbar sein, so dass sich intelligente Beleuchtungslösungen realisieren lassen, in denen Helligkeit und/oder Farbwidergabeindex anpassen lassen, was wiederum zur Sicherheit beispielsweise im Straßenverkehr beitragen kann. Durch den modularen Aufbau in Form des oben beschriebene Baukastensystems ergeben sich hinsichtlich der Abmessungen und Dimension der Module und Beleuchtungsvorrichtungen flexible Designmöglichkeiten und eine hohe Skalierbarkeit. Durch das mit LEDs als optoelektronischen Bauelementen erreichbare Strahlungsspektrum kann die Erscheinungsform der Beleuchtungsvorrichtungen und Module einstellbar sein, wodurch sich eine große Flexibilität sowie die oben erwähnte Verringerung der Beeinträchtigung durch nachtaktive Insekten ergeben kann.By The lighting devices and modules described herein may have disadvantages known lighting devices such as glare, light pollution as well as the impairment significantly reduced or even completely prevented by nocturnal insects become. through the selectable and adjustable Radiation characteristic and the associated directionality of the emitted light can be reduced or prevented by Glare effects such as road safety increase. By the better efficiency can Reduced costs and reduced light pollution. By the integrated in the modules optical elements and optoelectronic Elements can the efficiency of the light sources and their lifetime are increased. The consequences of this can be an increased Safety, homogeneity and efficiency as well as reduced costs and maintenance intervals compared to conventional Be lighting devices. Furthermore, the ones described here Lighting equipment and modules through the integration of optoelectronic Components such as LEDs are dimmable and / or fast switching, so that intelligent lighting solutions can be realized in which can adjust brightness and / or color rendering index in turn can contribute to safety, for example in road traffic. By the modular structure in the form of the modular system described above arise with regard to the dimensions and dimensions of the modules and lighting devices flexible design options and high scalability. By the achievable with LEDs as optoelectronic devices Radiation spectrum can change the appearance of the lighting devices and modules can be adjustable, which gives great flexibility as well the above mentioned Reduction of impairment can result from nocturnal insects.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention is not by the description based on the embodiments limited. Much more For example, the invention includes every novel feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the claims includes, even if this feature or this combination itself not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments is.
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