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Die
Erfindung betrifft einen Kühlkörper für mindestens
ein Halbleiterleuchtelement, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode,
eine LED-Lampe mit einem solchen Kühlkörper und
ein Verfahren zum Herstellen einer Lampe.
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Bei
LED-Lampen mit Hochleistungs-Leuchtdioden wird neben der Kühlung
der Leuchtdiode(n) eine ausreichende Kühlung einer Ansteuerungselektronik
zum Betrieb der LED-Lampe bzw. deren Leuchtdiode(n) benötigt.
Eine Ansteuerungselektronik wird in konventionellen Lampen bisher
mit Teer umgossen. LED-Treiber von Niedrigleistungs-LEDs können über
Luftbrücken gekühlt werden.
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EP 1 047 903 B1 offenbart
eine LED-Lampe mit einer Säule, einem Lampensockel, der
mit einem Ende der Säule verbunden ist, und einem Substrat, das
mit dem anderen Ende der Säule verbunden ist und das mit
einer Anzahl LEDs versehen ist, wobei das Substrat einen regelmäßigen
Polyeder mit zumindest vier Flächen umfasst, wobei Flächen
des Polyeders mit zumindest einer LED versehen sind, die beim Betrieb
der Lampe einen Lichtstrom von zumindest 5 lm besitzt, und wobei
die Säule mit wärmeabführenden Mitteln
versehen ist, die das Substrat und den Lampensockel miteinander
verbinden.
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EP 1 503 139 A2 offenbart
eine kompakte LED-Lichtquelle, die eine LED-Positionierung zusammen
mit einer Wärmeableitung bereitstellt. Die LED-Lichtquelle
kann mit einer wärmeleitenden Platte hergestellt werden,
welche eine Vielzahl von auf der Platte angebrachten und mit der
Platte in thermischem Kontakt stehenden LEDs trägt. Die
Platte trägt ferner eine elektrische Schaltung, die eine
elektrische Verbindung zu den LEDs bereitstellt. Eine Wärmeumwandlungsschaltspindel
trägt die Platte mechanisch und mag einen Wärmeleitungspfad
von den LEDs weg bereitstellen. LEDs können dann in hoher Konzentration
leicht angebracht und für eine erhöhte optische
Systemintensität in der Nähe bereit gehalten werden,
während ein Wärmeableitungspfad für den
damit verbundenen Anstieg in der Wärmekonzentration bereitgestellt
wird.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders effektive,
kompakte und einfach herzustellende Möglichkeit zur Kühlung
einer Ansteuerungselektronik für eine mit Halbleiterleuchtelementen
arbeitende Lampe bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird mittels eines Kühlkörpers, einer
Lampe und eines Verfahrens nach dem jeweiligen unabhängigen
Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Der
Kühlkörper ist zur Kühlung mindestens eines
Halbleiterleuchtelements, insbesondere LED, vorgesehen und weist
eine Montageaussparung zur zumindest teilweisen Aufnahme einer Ansteuerungselektronik
zum Betrieb der Lampe auf. Der Kühlkörper der
Lampe wird somit gleichzeitig zur Kühlung der Leuchtdioden
und der Ansteuerungselektronik eingesetzt.
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Die
Ansteuerungselektronik kann somit gekühlt werden, ohne
ein weiteres Bauteil in die Lampe einzuführen. Hierdurch
können Platz und Kosten eingespart werden. Insbesondere
kann zur Erlangung eines kleineren Aufbauvolumens der Platz im Innern von
Kühlkörpern, der für die konvektive Kühlung
ohnehin nicht genutzt wird und für eine Wärmespreizung
nicht benötigt wird, effektiv genutzt werden. Darüber
hinaus kann die Ansteuerungselektronik, die im Hohlraum des Kühlkörpers
allseitig, und insbesondere auf beiden bestückten Seiten
im Fall einer beidseitig bestückten Platine, Kontakt zum
Kühlkörper bekommen kann, besser gekühlt
werden. Dadurch kann die Lebensdauer der elektronischen Bauteile der
Ansteuerungselektronik, insbesondere von Elektrolytkondensatoren,
deutlich erhöht werden.
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Das
mindestens eine Halbleiterleuchtelement kann eine Leuchtdiode oder
mehrere Leuchtdioden aufweisen. Dadurch können vergleichsweise preiswerte
und zuverlässige Lichtquellen zur Verfügung gestellt
werden. Insbesondere kann die mindestens eine Leuchtdiode eine Hochleistungsleuchtdiode
umfassen, beispielsweise mit einer Leistung von 2 Watt. Unter ”Leuchtdiode” wird
jede auf dem Kühlkörper montierbare LED-Einheit
verstanden, z. B. ein LED-Chip, eine eine vergossene Leuchtdiode, ein
LED-Package (mit einem oder mehreren LED-Chips mittels Bondens (Draht-Bondens, Flip-Chips-Bondens
usw.) verbundenes Gehäuse oder Substrat) oder ein LED-Modul
(mit einem oder mehreren LED-Chips oder LED-Packages über
herkömmliche Verbindungsmethoden (Löten usw.)
verbundenes Gehäuse oder Substrat), und zwar mit oder ohne
optische Elemente.
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Die
Ansteuerungselektronik, insbesondere für mindestens eine
LED, kann als Treiber oder als eine andere Steuervorrichtung ausgestaltet
sein, z. B. auf der Grundlage einer Spannungs- oder Leistungsregelung.
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Zur
besonders einfachen Montage der Ansteuerungselektronik kann die
Aussparung bzw. zumindest einer der Kühlkörperteile,
insbesondere jeder der Kühlkörperteile, ein Fixiermittel
zur Fixierung der Ansteuerungselektronik aufweisen, beispielsweise
einen Schlitz zur Fixierung einer Platine der Ansteuerungselektronik.
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Zur
besonders effektiven Kühlung, einer Erreichung einer kleinen
Bauform und einem Schutz vor äußeren Beanspruchungen
kann die Ansteuerungselektronik vollständig in der Montageaussparung
aufgenommen sein.
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Die
Montageaussparung kann so geformt sein, dass ein Materialverbrauch
und damit auch ein Gewicht gering sind. Insbesondere kann auch die Montageaussparung
eine Glühlampenform als Grundform aufweisen. Insbesondere
kann eine Wandstärke einer Kühlkörperkerns
(Kühlkörper ohne außenliegende Kühlrippen)
im Wesentlichen oder genau konstant ausgeführt sein. Alternativ
kann die Wandstärke so ausgestaltet sein, dass sie eine
Minimalstärke nicht unterschreitet. Zur Optimierung der Beziehung
zwischen Gewicht und Wärmeleitung kann es bevorzugt sein,
dass die Wandstärke mit größerer Entfernung
von der LED abnimmt.
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Insbesondere
können die Form der Montageaussparung und die Form der
Ansteuerungselektronik so aufeinander abgestimmt sein, dass sich
zwischen mindestens einem elektronischen Bauteil der Ansteuerungselektronik
und einer Wand der Montageaussparung ein vorbestimmter Abstand einstellt. Durch
eine an die Ansteuerungselektronik angepasste Form der Montageaussparung
und kleine Abstände können insbesondere kritische
elektronische Bauelemente aufgrund einer verbesserten Wärmeübertragung
auf den Kühlkörper stärker gekühlt
werden.
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Zur
Erreichung großflächiger konstanter Abstände
zwischen den elektronischen Bauelementen und der Wand der Montageaussparung
zur effektiven Kühlung der elektronischen Bauelemente kann
zumindest ein Wandbereich der Wand der Montageaussparung planparallel
zu einer gegenüberliegenden Oberfläche eines elektronischen
Bauteils ausgeformt sein.
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Zumindest
ein Wandbereich der Wand, welcher planparallel zu einer gegenüberliegenden
Oberfläche des elektronischen Bauteils ausgeformt ist, kann
dabei an einem Vorsprung oder Rücksprung der Montageaussparung
ausgeformt sein. Dadurch können auch unterschiedlich hohe
kritische Bauelemente effektiv gekühlt werden. So kann
die Wand der Montageaussparung zumindest einen Rücksprung zur
Aufnahme eines elektronischen Bauelements der Ansteuerungselektronik,
insbesondere eines Transformators, aufweisen.
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Der
Kühlkörper kann mehrteilig, insbesondere zweiteilig,
ausgeführt sein, wobei mindestens zwei Teile des Kühlkörpers
je weils einen Teil einer Wand der Montageaussparung aufweisen. Die
Mehrteiligkeit des Kühlkörpers ermöglicht,
dass die Montageaussparung einfach herstellbar ist, räumlich
gut an die Ansteuerungselektronik angepasst werden kann und damit
eine bessere Kühlung ermöglicht wird. Darüber
hinaus können die Ansteuerungselektronik und ein thermisches Übergangsmaterial
auch leichter und örtlich gezielter eingebracht werden.
Die Mehrteiligkeit des Kühlkörpers ermöglicht
es auch, Kabeldurchführungen zwischen den einzelnen Teilen zu
schaffen, um Aufwand in der Fertigung (”Einfädeln” von
Kabeln durch Löcher) zu reduzieren.
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Der
Kühlkörper kann insbesondere entlang von Ebenen
getrennt sein, die parallel zu einer Symmetrieachse, insbesondere
Längsachse, des Kühlkörpers liegen. Dies
schließt eine Trennebene ein, welche die Symmetrieachse
aufnimmt. Zur einfachen Herstellung und Lagerhaltung kann der Kühlkörper zweiteilig
mit spiegelsymmetrischer Grundform der beiden Teile ausgestaltet
sein. Speziell kann der Kühlkörper spiegelsymmetrisch
entlang einer Vertikalen getrennt sein.
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Zur
Verbesserung einer Wärmeleitung von der Elektronik zum
Kühlkörper und somit zur Kühlung der
Elektronik kann der Kühlkörper ferner mindestens
ein thermisches Übergangsmaterial, TIM ('Thermal Interface
Material'), zwischen mindestens einem elektronischen Bauteil der
Ansteuerungselektronik und dem Kühlkörper aufweisen.
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Ein
sehr gutes Preis/Leistungs-Verhältnis kann durch einen
gleichzeitigen, gezielten Einsatz verschiedener TIM-Materialien
erreicht werden.
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Zur
besonders guten Wärmeleitung kann zwischen mindestens einem
elektronischen Bauteil der Ansteuerungselektronik und dem Kühlkörper
ein thermisches Übergangsmaterial mit einer Wärmeleitfähigkeit
von mindestens 5 W/(m·K) eingebracht sein, insbesondere
in Form einer Wärmeleitmatte.
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Die
Lampe ist mit einer oder mehreren Leuchtdioden und mit mindestens
einem solchen Kühlkörper ausgerüstet,
wobei die Ansteuerungselektronik zumindest teilweise in der Montageaussparung
aufgenommen ist.
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Die
Lampe ist insbesondere als Retrofit-Lampe ausgestaltet, d. h., dass
sie mit Hilfe von Standard-Fassungen (E12, E14, E26, E27, GU10...) als
Ersatz für z. B. Glühlampen eingesetzt werden kann.
Die äußere Form und das Erscheinungsbild sind
meist an Glühlampen angelehnt und genügen den
Normen, z. B. für die äußeren Abmessungen.
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Das
Verfahren zum Herstellen einer solchen Lampe weist mindestens die
folgenden Schritte auf:
- – zumindest
teilweises Einbringen der Ansteuerungselektronik in die Montageaussparung;
- – zumindest teilweises Ausfüllen der Montageaussparung
mit mindestens einem fließfähigen thermischen Übergangsmaterial;
- – Fixieren mindestens eines Halbleiterleuchtelements,
insbesondere mindestens einer Leuchtdiode, am Kühlkörper.
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Der
Schritt des Einbringens der Ansteuerungselektronik in die Montageaussparung
kann den Schritt eines Einbringens der Ansteuerungselektronik in
einen Montageaussparungsteil eines Kühlkörperteils
umfassen. Durch das Einbringen in diesen 'offenliegenden' Montageaussparungsteil
wird eine besonders einfache Herstellung und geometrisch flexible
Ausgestaltung ermöglicht. So braucht beispielsweise die
Ansteuerungselektronik nicht in die Montageaussparung eingeschoben
zu werden, sondern kann seitlich durch die offene Seite eingesetzt
werden.
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Dem
Schritt des Einbringen der Ansteuerungselektronik kann ein Schritt
eines Anbringens eines nicht-fließfähigen (festen)
thermischen Übergangsmaterials, insbesondere einer TIM-Matte,
an mindestens einem Bauelement der Ansteuerungselek tronik vorangehen,
insbesondere an einem Bereich des Bauelements, das zur Positionierung
gegenüber einer dazu planparallelen Fläche der
Montageaussparung vorgesehen ist, also vorzugsweise einen schmalen
Spalt zwischen der Ansteuerungselektronik und dem Kühlkörperteil
thermisch überbrücken soll. Das Anbringen kann
beispielsweise mittels Auflegens oder Klebens des festen TIM-Materials
durchgeführt werden.
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In
einem folgenden Schritt können die einzelnen Kühlkörperteile
zum gesamten Kühlkörper zusammengefügt
werden.
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Die
Montageaussparung des gesamten (einstückigen oder zusammengefügten)
Kühlkörpers kann mit mindestens einem oder einem
weiteren thermischen Übergangsmaterial ausgefüllt
werden, insbesondere einem fließfähigen TIM-Material.
Unter einem ”fließfähigen Material” wird
sowohl ein alleine fließfähiges Material verstanden,
als auch ein nur unter einem äußeren Einfluss
fließfähiges Material. Zu den fließfähigen
Materialien zählen unter anderem Gele, Schäume
und Pasten.
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Mittels
Durchführungen im Kühlkörperkern zwischen
der Montageaussparung und der Außenseite, z. B. der Kabeldurchführung 10,
lässt sich bei nicht-teilbarem Kühlkörper
eine verbesserte Luftverdrängung während eines
Einbringens des fließfähigen TIM-Materials bzw.
der TIM-Materialien durch die untere Öffnung realisieren,
da in der Montageaussparung gefangene Luft durch die Durchführungen entweichen
kann.
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In
den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit
gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen sein.
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1 zeigt
als Schnittdarstellung in Querschnittsansicht eine Prinzipskizze
einer LED-Lampe mit einem Kühlkörper, welcher
eine Montageaussparung zur Aufnahme einer Ansteuerungselektronik aufweist;
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2 zeigt
in Schrägansicht ein Kühlkörperteil eines
Kühlkörpers einer LED-Lampe aus 1;
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3 zeigt
als Schnittdarstellung in Querschnittsansicht die LED-Lampe aus 1 in
höherer Detaillierung mit in der Aufnahme aufgenommener Ansteuerungselektronik;
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4 zeigt
den Kühlkörper in Ansicht von schräg
hinten;
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5 zeigt
in Schrägansicht als Explosionszeichnung eine konstruktive
Ausführung einer LED-Lampe mit einem Kühlkörper
nach 2 bis 4.
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1 zeigt
den Grundaufbau einer LED-Lampe 1 mit einem Kühlkörper 2,
welcher eine Montageaussparung 3 zur Aufnahme einer Ansteuerungselektronik 4 aufweist.
Der Kühlkörper 2 ist aus einem vollvolumigen
Kühlkörperkern 5 aufgebaut, in den an
einer Unterseite 6 die Montageaussparung 3 eingebracht
ist, während seine Oberseite 7 mit einer Hochleistungsleuchtdiode 8 mit
einer Leistung von zwei Watt oder mehr versehen ist. Seitlich (lateral) des
Kühlkörperkerns 5 schließen
sich integral Kühlelemente in Form von vertikal (in z-Ausrichtung)
ausgerichteten Kühlrippen 9 an. Die Leuchtdiode 8 ist
mit der Montageaussparung 3 über eine durch den
Kühlkörperkern 5 laufende Kabeldurchführung 10,
verbunden, um einen Installationskanal für mindestens eine
elektrische Verbindungsleitung zwischen der LED 8 und der
Ansteuerungselektronik 4 zu schaffen. Der Kühlkörper 1 ist
aus zwei im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Kühlkörperteilen
zusammengesetzt, wie genauer in 2 beschrieben.
Die in 1 gezeigte Schnittdarstellung kann dann – ohne
die LED 8 und die Ansteuerungselektronik – auch
einer Seitenansicht auf eine offene Seite eines der Kühlkörperteile
entsprechen.
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Die
Ansteuerungselektronik 4 kann somit gekühlt werden,
ohne ein weiteres Bauteil in die LED-Lampe 1 einführen
zu müssen. Es wird nicht mehr Platz verbraucht als für
einen herkömmlichen Kühlkörper 2 ohne
Montageaussparung. Außerdem kann die Lebensdauer der Ansteuerungselektronik 4 deutlich
höher ausfallen, da die Ansteuerungselektronik 4 lateral
allseitig Kontakt zum Kühlkörper 2 bekommen
kann und somit besser gekühlt werden kann. Ferner stellt
der Kühlkörper 2 eine Schutzumhüllung
zum Schutz der Ansteuerungselektronik 4 vor einer mechanischen
Belastung und – bei geeignetem elektrisch isolierendem
Material des Kühlkörpers oder des thermischen Übergangsmaterials – zur elektrischen
Isolation der Elektronik von der Umgebung dar.
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Beim
Betrieb der LED-Lampe 2 wird sowohl Wärme, die
von der LED 8 erzeugt wird, als auch Wärme, die
von der Ansteuerungselektronik 4 erzeugt wird, vom Kühlkörperkern 5 aufgenommen
und zu den Kühlrippen 9 verteilt. An den Kühlrippen 9 kann
die Wärme auf bekannte Art mittels (freier oder forcierter)
Wärmekonvektion an die Umgebung abgeführt werden.
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2 zeigt
in Schrägansicht eine mögliche konstruktive Ausführung
des Kühlkörpers 2 der LED-Lampe 1 aus 1 anhand
eines Kühlkörperteils 11, der im Wesentlichen
eine Hälfte des Kühlkörpers 2 bei
einem Schnitt durch die vertikale x-z-Ebene aus 1 darstellt.
Sowohl der Kühlkörperkern 5 als auch
die Montageaussparung 3 sind nicht in z-Richtung geradlinig
ausgeführt (z. B. zylinder- oder zylinderrohrförmig),
sondern weiten sich von der Unterseite 6 zur Oberseite 7 hin
auf. Eine solche Form der Montageaussparung 3 ist mit einem
Kühlkörperteil 11, das einen Teil der
Wand 12 der Montageaussparung 3 aufweist, d. h.,
bei dem die Montageaussparung 3 offenliegt, besonders einfach
und vielgestaltig erreichbar. Insbesondere ergeben sich im Vergleich
zu einer nur von unten zugänglich Montageaussparung keine
Beschränkungen beim Zugang und der Bearbeitung. Der gezeigte
Kühlkörperteil 11 wird zur Vervollständigung
des Kühlkörpers 2 mit einem anderen,
im We sentlichen spiegelsymmetrischen Kühlkörperteil,
an der offenen Fläche zusammengefügt. An ihrer
unteren Öffnung bzw. Rand weist die Montageaussparung 3 eine
Erweiterung 24 zum Einsatz eines Isolationskörpers
auf, wie weiter unten mit Bezug auf 5 erläutert
wird.
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3 zeigt
als Schnittdarstellung in Querschnittsansicht die LED-Lampe 1 aus 1 in
höherer Detaillierung mit einer in der Aufnahme 3 aufgenommenen
beidseitig bestückten Ansteuerungselektronik 4.
Die Wand 12 weist plane Oberflächenbereiche 15 auf,
die zu einer eng benachbarten planen Oberfläche 16 eines
elektronischen Bauelements 17 der Ansteuerungselektronik 4 passen.
Genauer gesagt liegt ein Oberflächebereich 15 der
Wand 12 planparallel zu der zugeordneten Oberfläche 16 des eng
benachbarten elektronischen Bauelements 17. Dadurch kann
ein sehr geringer, konstanter Abstand d zwischen der Ansteuerungselektronik 4 bzw.
einem elektronischen Bauelement 17 und dem Kühlkörper 2 erreicht
werden. Jedoch brauchen nicht alle elektronischen Bauelemente nahe
am Kühlkörper 2 positioniert zu sein,
sondern es mögen nur die kritischen, z. B. die besonders überhitzungsgefährdeten,
Bauteile 17 so angeordnet zu sein. Für andere
(insbesondere nicht-kritische) Bauelemente 18, wie z. B.
temperaturunempfindliche Widerstände, mögen dagegen
größere Abstände vorgesehen sein. Zur
Realisierung des kleinen Abstands d für alle kritischen
Bauelemente 17 weist die Montageaussparung 3 nun
nicht mehr rein glatte Wänden 12 auf, sondern
weist auch nach innen reichende Vorsprünge 14 auf,
welche mit einer jeweiligen planen Oberfläche 15 in
Richtung einer zugeordneten planen Oberfläche 16 eines
elektronischen Bauelements 17 ragen und so einen geringen
Abstand d auch bei unterschiedlich hohen Bauelementen 17 erreichen.
Vorzugsweise beträgt der Abstand weniger als 1 mm, insbesondere
weniger als 0,5 mm.
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Zur
besseren Wärmeübertragung von der Ansteuerungselektronik 4 zum
Kühlkörper 2 ist der Raum dazwischen
möglichst voll ständig mit mindestens einem wärmeleitfähigen
Material 19, 20 ausgefüllt. Alternativ
mögen beispielsweise nur die kritischen Bauteile 17 thermisch über
ein wärmeleitfähiges Material 19 an den
Kühlkörper 2 angelenkt sein. Hier wird
der jeweilige Abstand d zwischen den kritischen Bauelementen 17 und
der Wand 12 mittels Einfügens einer Wärmeleitmatte 19 mit
einer Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 5 W/(m·K)
thermisch überbrückt, z. B. mittels Fujipoly-Wärmeleitmatten Sarcon
Typ GR-m oder XR-e mit 6 bzw. 11 W/(m·K) oder Berquist
Gap Pad 5000S35 mit 5 W/(m·K). Hingegen kann für
den restlichen Raum eine einfach einfüllbare, insbesondere
fließfähige Vergussmasse 20 mit einem
geringeren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten verwendet
werden, z. B. eine Vergussmasse Berquist Gap Filler 3500S3 von pastig/geliger
Konsistenz mit 3,6 W/(m·K).
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Bei
Kenntnis des Bestückungslayouts der Ansteuerungselektronik 4 kann
somit der Kühlkörper 2 auf einfache Weise
an die Lage und Geometrie der besonders zu kühlenden elektronischen
Bauelemente 17 angepasst werden. Dadurch kann eine optimale Kühlung
der Ansteuerungselektronik 4 bei gleichzeitig kompakter
Bauweise und einfacher Herstellbarkeit erreicht werden. Alternativ
oder zusätzlich kann beim Platinendesign der Ansteuerungselektronik 4 soweit
möglich die Anordnung der kritischen elektronischen Bauteile 17 auf
die realisierbare Montageaussparung 3 abgestimmt werden.
Beim Design von Montageaussparung 3 und Ansteuerungselektronik 4 braucht
bei dem in dieser Ausführungsform verwendeten geteilten
Kühlkörper 2 nicht darauf geachtet zu
werden, ob sich die Ansteuerungselektronik 4 in die Montageaussparung 3 einschieben
lässt.
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Zum
Herstellen einer LED-Lampe 1 werden bei Vorliegen mehrerer
(hier: zweier) Kühlkörperteile 11 mit
entsprechenden Anteilen der Montageaussparung 3 die Ansteuerungselektronik 4 zunächst
kritische Bauelemente 17 mit der Wärmeleitmatte 19 belegt
und die Ansteuerungselektronik 4 dann in einen Monta geaussparungsteil 3 eines
der Kühlkörperteile 11 eingebracht. Dies
ist bei offenliegendem Montageaussparungsteil 3 besonders
einfach, da es leicht zugänglich ist. Zur Positionierung
und Fixierung der Ansteuerungselektronik 4 können
hier nicht dargestellte Fixiermittel verwendet werden, wie Nuten,
Stege, Rastelemente usw. Danach wird das Montageaussparungsteil 3 mit
mindestens einem fließfähigen thermischen Übergangsmaterial
ausgefüllt; auch hier ist die Ausfüllung besonders
einfach durchführbar. Im Folgenden werden die Kühlkörperteile 11 zusammengeführt,
um den vollständigen Kühlkörper 2 zu
bilden. Danach wird die Leuchtdiode 8 am Kühlkörper 2 fixiert,
und zwar an einem LED-Befestigungsbereich 13. Im nicht-zusammengebauten
Zustand ist auch der LED-Befestigungsbereich 13 auf die
Kühlkörperteile 11 aufgeteilt.
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4 zeigt
den Kühlkörper 2 in Ansicht von schräg
hinten auf seine Rückseite bzw. Unterseite 6. Der
Kühlkörper 2 ist entlang seiner Längsachse
L im Wesentlichen winkelsymmetrisch.
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5 zeigt
in Schrägansicht als Explosionszeichnung eine konstruktive
Ausführung einer LED-Lampe 1 mit einem Kühlkörper 2 nach 2 bis 4 ohne
Ansteuerungselektronik 4. Diese LED-Lampe 1 weist
ferner die LED 8 auf einer zugehörigen Platine
auf sowie eine lichtdurchlässige Schutzabdeckung 21 für
die LED 8. Die Schutzabdeckung 21 wird an der
Oberseite 7 des Kühlkörpers 2 befestigt.
An der Unterseite 6 des Kühlkörpers 2 wird ein
breiterer Abschnitt 25 eines Isolationsteils 22 aus Kunststoff
in die Erweiterung 24 der Montageaussparung eingeschoben.
Ein Lampensockel 23 zur Stromversorgung wird einem schmaleren
Abschnitt 26 des Isolationsteils 22 übergezogen.
Der Lampensockel 23 ist als Standardsockel (z. B. E12,
E14, E26, E27, GU10 usw.) ausgeführt, so dass die LED-Lampe
als Ersatz für z. B. Glühlampen direkt eingesetzt
werden kann (auch „Retrofit” genannt). Die äußere
Form (z. B. eine Rotationssymmetrie um die Längsachse)
und das Erschei nungsbild sind meist an Glühlampen angelehnt
und genügen den Anforderungen.
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Selbstverständlich
ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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So
ist die Erfindung auch auf Lampen mit einer oder mehreren Niedrigleistungs-LEDs
anwendbar, oder auch auf Lampen mit anderen Arten von Lichtquellen,
wie Laserdioden oder Kompaktleuchtstoffröhren.
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Die
Lampe kann eine oder mehrere Leuchtdioden aufweisen. Diese können
als Einzeldiode(n) und/oder als LED-Modul(e) vorliegen, wobei ein LED-Modul(e)
mit mehreren LED-Chips auf einem gemeinsamen Submount bestückt
ist. Die Leuchtdioden können einfarbig oder verschiedenfarbig
leuchten. Die Leuchtdioden können insbesondere jeweils weiß leuchten
oder verschiedenfarbig leuchten und ein weißes Mischlicht
ergeben. Verschiedenfarbig leuchtende Leuchtdioden können
insbesondere als RGB-, RGBA-, RGBW-, RGBAW- usw. Kombination vorliegen,
wobei eine Leuchtstärke einer Farbe auch durch ein Vorsehen
einer bestimmten Zahl an Leuchtdioden dieser Farbe eingestellt werden
kann. Die Einzel-Leuchtdioden und/oder die Module können
mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet
sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kollimatoren, und so weiter. Statt oder
zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis
von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs) einsetzbar.
Auch können z. B. Diodenlaser verwendet werden.
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Statt
Vorsprüngen auch Montageaussparungen in der Wand für
Steuerkomponenten können auch Rücksprünge
in der Wand der Montageaussparung vorgesehen sein.
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- 1
- LED-Lampe
- 2
- Kühlkörper
- 3
- Montageaussparung
- 4
- Ansteuerungselektronik
- 5
- Kühlkörperkern
- 6
- Unterseite
- 7
- Oberseite
- 8
- Hochleistungsleuchtdiode
- 9
- Kühlrippen
- 10
- Kabeldurchführung
- 11
- Kühlkörperteil
- 12
- Wand
der Montageaussparung
- 13
- LED-Befestigungsbereich
- 14
- Vorsprung
der Wand der Montageaussparung
- 15
- Ebener
Wandbereich
- 16
- Oberfläche
eines elektronischen Bauelements
- 17
- kritisches
elektronisches Bauelement
- 18
- nicht-kritisches
elektronisches Bauelement
- 19
- wärmeleitfähiges
Material
- 20
- wärmeleitfähiges
Material
- 21
- lichtdurchlässige
Schutzabdeckung
- 22
- Isolationsteil
- 23
- Lampensockel
- 24
- Erweiterung
der Montageaussparung
- 25
- breiterer
Abschnitt des Isolationsteils
- 26
- schmalerer
Abschnitt des Isolationsteils
- d
Abstand
-
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1047903
B1 [0003]
- - EP 1503139 A2 [0004]