DE102015011992A1

DE102015011992A1 - LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Wärmeabstrahlungseigenschaft

Info

Publication number: DE102015011992A1
Application number: DE102015011992.3A
Authority: DE
Inventors: Yong Geun Kim; Sang Young Lee; Eun Ji Jo; Yun Hee Ra; Ki Chul An
Original assignee: Silicon Works Co Ltd
Current assignee: LX Semicon Co Ltd
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2016-03-17
Also published as: CN105423139A; KR102323418B1; US9587818B2; KR20160032304A; US20160076753A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft, welche in der Lage ist, die in ihr erzeugte Wärme effektiv abzustrahlen. Die LED-Beleuchtungsvorrichtung kann aufweisen: eine Lichtquelleneinheit, die eine Vielzahl von LED-Gruppen umfasst, wobei jede eine oder mehrere LEDs aufweist; und eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist, um einen Strompfad bereitzustellen, der mit der Lichtemission der Lichtquelleneinheiten korrespondiert. Die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit können auf demselben Substrat so angeordnet sein, dass sie voneinander getrennt sind. Unter der Vielzahl von LED-Gruppen kann diejenige LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, am weitesten von der Antriebseinheit entfernt angeordnet sein, im Vergleich mit den anderen LED-Gruppen. Durch die obenstehend beschriebene Anordnung kann die Wärmeabstrahlungseigenschaft der LED-Beleuchtungsvorrichtung verbessert werden.

Description

Hintergrund
1. Technisches Feld
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, und insbesondere eine LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft, welche geeignet ist, in effektiver Art und Weise die Wärme, die in ihr entsteht, abzustrahlen.
2. Stand der Technik
Um Energie zu sparen ist eine Beleuchtungsvorrichtung so konstruiert, dass sie eine Lichtquelle verwendet, die eine hohe Lichtemissionseffizienz ausgehend von einer geringen Menge an Energie aufweist. In letzter Zeit wurde eine LED als eine typische Lichtquelle der Beleuchtungsvorrichtung verwendet. Die LED unterscheidet sich von anderen Lichtquellen aufgrund verschiedener Aspekte, wie zum Beispiel dem Energieverbrauch, der Lebenszeit, und der Lichtqualität.
Da die LED durch einen Strom angetrieben wird, benötigt eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED als Lichtquelle verwendet, eine große Anzahl von zusätzlichen Schaltkreisen für den Antriebsstrom.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, wurde eine Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus entwickelt, um eine Wechselspannung für die LED bereitzustellen.
Die Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus ist eingerichtet, um eine Wechselspannung in eine gleichgerichtete Spannung umzuwandeln, und die LED zu steuern, so dass sie Licht mittels eines Stromantriebsbetriebs unter Verwendung der gleichgerichteten Spannung emittiert. Da die LED-Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus eine gleichgerichtete Spannung ohne die Verwendung einer Spule oder einer Kapazität verwendet, weist die LED-Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus einen zufriedenstellenden Leistungsfaktor auf. Die gleichgerichtete Spannung bezeichnet eine Spannung, die durch eine Vollwellengleichrichtung einer Wechselspannung erhalten wurde.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine Lichtquelleneinheit, ein Netzteil und eine Antriebseinheit aufweisen. Die Lichtquelleneinheit kann eine Vielzahl von LED-Gruppen aufweisen, das Netzteil kann eine gleichgerichtete Spannung unter Verwendung einer Wechselspannung bereitstellen und die Antriebseinheit kann die Lichtquelleneinheit antreiben.
Unter den Einheiten der Beleuchtungsvorrichtung generieren die LED-Gruppen der Lichtquelleneinheit Wärme bei einer beträchtlich hohen Temperatur, wenn sie Licht emittieren, und die Antriebseinheit generiert auch Wärme bei einer hohen Temperatur aufgrund eines Antriebsstroms, der mit der Lichtemission korrespondiert.
Wenn die Wärme der LED-Gruppen und der Antriebseinheit nicht effektiv abgeführt wird, kann sich eine Leiterstruktur aufgrund einer Differenz in dem thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der Leiterstruktur und der Leiterplatte (PCB) lösen oder die Lebensdauer der LEDs, die die LED-Gruppe aufweist, kann durch eine angesammelte thermische Materialmüdigkeit reduziert werden.
Die Antriebseinheit ist auf der PCB ohne Berücksichtigung des Einflusses der Wärme, die von den LED-Gruppen abgestrahlt wird, angeordnet. Somit kann es passieren, dass die Antriebseinheit in einer Umgebung angeordnet ist, welche nicht geeignet ist für Wärmeabstrahlung. Wenn die Wärmeabstrahlung aufgrund einer solchen Umgebung nicht problemlos stattfindet, ist es möglich, dass die Antriebsleistung und Zuverlässigkeit der Antriebseinheit sich verringert.
Aus diesen Gründen können sich die Lichtemissionseigenschaften und die Helligkeit der LEDs verschlechtern und die gesamte Antriebsleistung und Zuverlässigkeit der Beleuchtungsvorrichtung kann sich verschlechtern.
Somit muss eine Beleuchtungsvorrichtung konstruiert werden, die eine verbesserte Wärmeabstrahlungseigenschaft aufweist.
Zusammenfassung
Verschiedene Ausführungsbeispiele sind auf eine LED-Beleuchtungsvorrichtung gerichtet, die in der Lage ist, die Wärmeabstrahlungseigenschaften dieser zu verbessern, indem sie die Anordnung von LED-Gruppen und einer Antriebseinheit verbessern, die Lichtemissionscharakteristik und Helligkeit von LEDs verbessern, und die Antriebsleistung und Verlässlichkeit dieser verbessern.
Ebenso sind verschiedene Ausführungsbeispiele auf eine LED-Beleuchtungsvorrichtung gerichtet, in welcher die LED-Gruppe, die den größten Wärmewert unter der Vielzahl von LED-Gruppen aufweist, am weitesten entfernt von den anderen LED-Gruppen angeordnet ist, wodurch die Antriebsumgebung einer Antriebseinheit verbessert wird.
Ebenso sind verschiedene Ausführungsbeispiele auf LED-Beleuchtungsvorrichtungen gerichtet, welche die Positionen, an welchen die Vielzahl von LED-Gruppen angeordnet sind, unter Berücksichtigung von Wärmewerten bestimmen, wodurch die Wärmeabstrahlungseigenschaft dieser verbessert wird.
In einem Ausführungsbeispiel kann eine LED-Beleuchtungsvorrichtung umfassen: eine Lichtquelleneinheit, umfassend eine Vielzahl von LED-Gruppen, wobei jede eine oder mehrere LEDs aufweist; und eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist, um einen Strompfad korrespondierend zur Lichtemission der Lichtquelleneinheit bereitzustellen. Die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit können auf demselben Substrat so angeordnet sein, dass sie voneinander getrennt sind. Unter der Vielzahl v LED-Gruppen kann die LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, am weitesten entfernt von der Antriebseinheit angeordnet sein, verglichen mit den anderen LED-Gruppen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein Diagramm, welches schematisch eine LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Wärmeabstrahlungseigenschaft in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 zeigt ein Diagramm, welches die Anordnungsstruktur eines Substrats darstellt, welches die LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbildet.
3 zeigt ein Diagramm, welches die Anordnungsstruktur einer LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 zeigt ein Diagramm, welches die Anordnungsstruktur einer LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Die Begriffe, die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, sind nicht einschränkend hinsichtlich typischer Lexikondefinitionen, sondern müssen im Sinne der Bedeutung und des Konzepts interpretiert werden, welches mit der technischen Idee der vorliegenden Erfindung übereinstimmt.
Die Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden und die Konfigurationen, die in den Zeichnungen dargestellt werden, sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und stellen nicht die gesamttechnische Idee der vorliegenden Erfindung dar. Folglich können verschiedene Äquivalente und Modifikationen, die geeignet sind, die Ausführungsbeispiele und Konfigurationen zu ersetzen, zu dem Zeitpunkt bereitgestellt werden, an dem die vorliegende Anmeldung eingereicht wird.
1 zeigt ein Diagramm, das schematisch eine LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Netzteil 10, eine Lichtquelleneinheit 20 und eine Antriebseinheit 30 aufweisen. Die Lichtquelleneinheit 20 kann eine Vielzahl von LED-Gruppen aufweisen.
Das Netzteil 10 kann eine gleichgerichtete Spannung V_REC ausgeben, die durch Umwandlung einer Wechselspannung erhalten wurde, und eine Wechselspannungsquelle V_AC und einen Gleichrichtungsschaltkreis 12 aufweisen. Die Wechselspannungsquelle V_AC kann die Wechselspannung bereitstellen und der Gleichrichterschaltkreis 12 kann die Wechselspannung gleichrichten und die gleichgerichtete Spannung V_REC ausgeben. Die Wechselspannungsquelle V_AC kann eine kommerzielle Wechselspannungsquelle aufweisen.
Der Gleichrichterschaltkreis 12 kann eine sinusförmige Wechselspannung der Wechselspannungsquelle vollwellengleichrichten und die gleichgerichtete Spannung V_REC ausgeben. Somit kann die gleichgerichtete Spannung V_REC eine Restwelligkeit aufweisen, in welcher das Spannungslevel dieser ansteigt oder fällt, basierend auf der halben Periode der kommerziellen Wechselspannung.
Die Lichtquelleneinheit 20 kann eine Vielzahl von LED-Gruppen aufweisen, die in Reihe geschaltet sind. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die vier LED-Gruppen aufweist, als ein Beispiel für die Beschreibung herangezogen. Jedoch kann die Anzahl an LED-Gruppen frei angepasst werden, entsprechend der Kapazität der Beleuchtungsvorrichtung.
Jede der LED-Gruppen LED1 bis LED4 kann eine oder mehrere LEDs aufweisen, die in Reihe oder parallel geschaltet sind. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass jede der LED-Gruppen LED1 bis LED4 eine Vielzahl von LEDs, die in Reihe geschaltet sind, aufweist. In 1 werden jeweils nur die erste und die letzte LED aus der Vielzahl der LEDs, die in Reihe geschaltet sind, dargestellt und die Verbindungsbeziehung der LEDs in der Mitte ist ausgelassen und als gepunktete Linie dargestellt.
Die LED-Gruppen LED1 bis LED4 der Lichtquelleneinheit 20 können sequentiell an- oder ausgeschaltet werden in Reaktion auf Veränderungen in der gleichgerichteten Spannung V_REC.
Die Antriebseinheit 30 kann einen Strompfad in Reaktion auf die Lichtemission der LED-Gruppen LED1 bis LED4 bereitstellen. Dabei kann die Antriebseinheit 30 verschiedene Strompfade zu den jeweiligen LED-Gruppen LED1 bis LED4 bereitstellen.
Die Antriebseinheit 30 kann einen Antriebsstrom wahrnehmen, der durch die Strompfade fließt, und den Antriebsstrom durch die Strompfade zum sequentiellen An- oder Ausschalten der LED-Gruppen LED1 bis LED4 regulieren.
2 zeigt ein Diagramm, das die Anordnungsstruktur eines Substrats darstellt, das die LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf 2 kann die LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Netzteil 10, eine Lichtquelleneinheit 20 und eine Antriebseinheit 30 aufweisen, welche auf derselben Oberfläche des Substrates 100 angeordnet sind. Das Netzteil 10 und die Antriebseinheit 30 können als ein Chip implementiert sein und auf dem Substrat 100 befestigt sein.
Das Substrat 100 kann in einer Schaltkreisform ausgebildet sein. Das Netzteil 10 kann im Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein. Die Lichtquelleneinheit 20 kann auf dem Substrat um das Netzteil 10 herum angeordnet sein, und die Antriebseinheit 30 kann an der Kante des Substrates 100 angeordnet sein. Das Substrat 100 kann eine Leiterstruktur aufweisen, die darauf gebildet ist, und das Netzteil 10, die Lichtquelleneinheit 20 und die Antriebseinheit können elektrisch über die Leiterstruktur verbunden sein. Die Leiterstruktur kann einen Leiter zum Anlegen der gleichgerichteten Spannung V_REC vom Netzteil 10 an die Lichtquelleneinheit 20 aufweisen, Leitungen zum Verbinden der LED-Gruppen LED1 bis LED4 der Lichtquelleneinheit 20 zu den jeweiligen Anschlüssen der Antriebseinheit 30 aufweisen, einen Massenspannungsleiter GLD zum Erden, und einen Leiter, der mit dem Massenspannungsleiter GLD verbunden ist, um die Antriebseinheit 30 zu erden.
Das Netzteil 10 kann im Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein und die gleichgerichtete Spannung V_REC, die durch Gleichrichten der Wechselspannung erhalten wurde, der Lichtquelleneinheit 20 und der Antriebseinheit 30 über die Leiter, die auf dem Substrat 100 ausgebildet sind, bereitstellen.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Netzteil 10 zum Bereitstellen der gleichgerichteten Spannung V_REC im Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein und der Massenspannungsleiter GND kann an der Kante des Substrates 100 ausgebildet sein.
Wenn der Massenspannungsleiter GND an der Kante des Substrats ausgebildet ist, kann die Struktur der Leiter der LED-Gruppen leicht implementiert werden. In Gebieten, in denen die Leistung unstabil ist, kann eine große Menge von Leckstrom auftreten. Jedoch kann der Massespannungsleiter GND die interne Vorrichtung von Rauschen, wie zum Beispiel Leckströmen schützen, wenn der Massenspannungsleiter GND an der Kante des Substrates 100 ausgebildet ist. Somit kann die Beleuchtungsvorrichtung stabil betrieben werden.
Die Lichtquelleneinheit 20 kann eine Vielzahl von LED-Gruppen aufweisen, die jeweils eine Vielzahl von LEDs aufweisen.
Unter der Vielzahl von LED-Gruppen kann die LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert in Reaktion auf Lichtemission aufweist, im Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein, verglichen mit den anderen LED-Gruppen. Weiterhin kann die LED-Gruppe, die den kleinsten Wärmewert abstrahlt, an der Kante des Substrates 100 angeordnet sein.
Wenn die LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert aufweist, in der Nähe des Zentrums des Substrates angeordnet ist, kann die LED-Gruppe 1 am weitesten entfernt von der Antriebseinheit 30, die an der Kante positioniert ist, angeordnet sein. Dadurch kann der Einfluss der Wärme, die von der LED-Gruppe LED1 erzeugt wird, auf die Antriebseinheit 30, die als ein integrierter Schaltkreischip implementiert ist, minimiert werden.
Die Antriebseinheit 30 kann am weitesten entfernt vom Zentrum des Substrates 100 oder an der Kante des Substrates 100 angeordnet sein. Wenn die Antriebseinheit 30 an der Kante des Substrates 100 angeordnet ist, kann die Hitze, die von der Antriebseinheit 30 erzeugt wird, leichter abgeführt werden an die Außenseite des Substrates 100, als wenn die Antriebseinheit 30 in der Nähe des Zentrums des Substrates 100 angeordnet ist.
Wenn die Temperatur des integrierten Schaltkreischips ansteigt, kann ein Problem in der Zuverlässigkeit seines Betriebs auftreten. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Antriebseinheit 30 am weitesten entfernt von der LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert aufweist, angeordnet sein, da die Antriebseinheit 30 an der Kante des Substrates 100 angeordnet ist. Somit kann die Antriebseinheit 30 die Wärme, die sie erzeugt, effektiv an die Außenseite abführen, ohne von der Wärme, die von der LED-Gruppe LED1, die den höchsten Wärmewert aufweist, erzeugt wird, beeinflusst zu werden. Somit kann die Antriebseinheit 30 in einer stabilen Temperaturumgebung betrieben werden, in welcher sich thermische Materialermüdungen nicht ansammeln.
Nur die Antriebseinheit 30 und die Lichtquelleneinheit 20 können auf dem Substrat 100 angeordnet sein und das Netzteil 10 kann auf einem anderen Substrat angeordnet sein.
Die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit können jeweils auf einer Vielzahl von Einheitsbereichen 101 bis 105 befestigt sein, die ein Substrat aufweist.
Wenn eine Beleuchtungsvorrichtung mit großer Kapazität eine Lichtquelleneinheit und eine Antriebseinheit auf einem Substrat aufweist und wenn ein Problem in einer oder mehr der Lichtquelleneinheit und der Antriebseinheit auftritt, kann die Gesamtheit der Funktionen der Beleuchtungsvorrichtung nicht normal ausgeführt werden oder manche Funktionen, so wie die Helligkeitskontrolle, können nicht gesteuert werden.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Struktur, in welcher das Substrat 100 aufgeteilt ist in eine Vielzahl von Einheitsbereichen 101 bis 105. Die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit können in jedem der Einheitsbereiche 101 bis 105 angeordnet sein und unabhängig voneinander betrieben werden. Somit können die Lichtquelleneinheiten und die Antriebseinheiten in den anderen Einheitsbereichen 102 bis 105 normal betrieben werden, obwohl ein Problem in dem Einheitsbereich 101 auftritt. Somit ist es möglich, das oben beschriebene Problem zu verhindern, dass die Gesamtheit der Funktionen der Beleuchtungsvorrichtung nicht normal ausgeführt werden kann oder dass manche Funktionen, so wie die Helligkeitskontrolle, nicht mehr gesteuert werden können.
In 2 können die Einheitsbereiche 102 bis 105 in der gleichen Art wie der Einheitsbereich 101 eingerichtet sein. Aus diesem Grund ist die Darstellung der LED-Gruppen LED1 bis LED4 in den Einheitsbereichen 102 bis 105 unterlassen worden.
3 zeigt ein Diagramm, das die Anordnungsstruktur einer LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaft in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf 3 kann die LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Netzteil 10, das im Zentrum eines Substrates 100, das darin ausgebildet ist, angeordnet ist, eine Antriebseinheit, die um das Netzteil 10 herum angeordnet ist, und eine Lichtquelleneinheit 20, die an den Kanten des Substrates 100 angeordnet ist, aufweisen.
Die LED-Beleuchtungsvorrichtung nach 3 unterscheidet sich von der LED-Beleuchtungsvorrichtung, die in 2 dargestellt ist, dadurch, dass die Antriebseinheit 30 im Zentrum des Substrates 100 angeordnet ist und die Lichtquelleneinheit 20 an der Kante des Substrates 100 angeordnet ist.
Im Fall einer allgemeinen LED-Beleuchtungsvorrichtung erzeugt die Antriebseinheit eine größere Menge an Wärme als die Lichtquelleneinheit. In diesem Fall, wie in 2 dargestellt, können die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit so angeordnet sein, dass sie voneinander getrennt sind, und die Antriebseinheit kann an der Kante des Substrates angeordnet sein.
Jedoch, in dem Fall einer LED-Beleuchtungseinrichtung, in welcher die Lichtquelleneinheit eine größere Menge von Wärme erzeugt als die Antriebseinheit, kann die Antriebseinheit näher zum Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein und die Lichtquelleneinheit, die einen großen Wärmewert aufweist, kann an der Kante des Substrates 100 angeordnet sein, wie in 3 dargestellt. In diesem Fall kann die Wärme des Substrates 100 effizienter abgeführt werden.
Dabei kann die LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert aufweist, an der Kante des Substrates 100 angeordnet sein, und die LED-Gruppe, die den kleinsten Wärmewert aufweist, kann nahe zum Zentrum des Substrates 100 angeordnet sein.
Dies bedeutet, da die LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert aufweist, an der Kante des Substrates 100 angeordnet ist, dass die Wärme, die von der Lichtquelleneinheit 20 erzeugt wird, leicht zu der Außenseite des Substrates 100 abgeführt werden kann. Des Weiteren kann die LED-Gruppe LED1, die den größten Wärmewert aufweist, am weitesten entfernt von der Antriebseinheit 30 angeordnet werden, wodurch der Einfluss der Hitze, der von der LED-Gruppe 1 erzeugt wird, auf integriertem Schaltkreischip der Antriebseinheit 30 minimiert wird.
4 zeigt ein Diagramm, das eine Anordnungsstruktur einer LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einer verbesserten Wärmeableitungseigenschaft in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 können das Netzteil, die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit auf einem Substrat 100 angeordnet sein. In dem Ausführungsbeispiel der 4, jedoch, können das Netzteil, die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit auf jedem von zwei Substraten 110 und 120 angeordnet sein und unabhängig voneinander betrieben werden.
Wenn das Netzteil 10, die Lichtquelleneinheit 20 und die Antriebseinheit 30 auf jedem der zwei Substrate 110 und 120 angeordnet sind, wie in 4 dargestellt, kann ein Substrat 120 unabhängig betrieben werden, auch wenn das andere Substrat 110 aufgrund eines Problems nicht betrieben wird. Dies bedeutet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Beleuchtungsoperation durchführen kann durch die Lichtemission der LED-Gruppen, die auf dem Substrat 120 befestigt sind. Somit kann der gesamte Beleuchtungsbetrieb der LED-Beleuchtungsvorrichtung durchgeführt werden ohne ein Problem.
Die Vielzahl der Substrate 110 und 120 kann in eine Vielzahl von Einheitsbereichen 111 bis 113 beziehungsweise eine Vielzahl von Einheitsbereichen 121 bis 123 geteilt werden und die Lichtquelleneinheit 20 und die Antriebseinheit 30 kann in jedem der Einheitsbereiche angeordnet sein.
Da die Vielzahl von Substraten voneinander 1 mm oder mehr getrennt ist, kann der Einfluss zwischen den jeweiligen Substraten minimiert werden. Dies bedeutet, dass ein Randbereich, in welchem sich die Substrate hin ausdehnen können aufgrund der Wärmeerzeugung, sichergestellt werden kann, und dass der Wärmeaustausch dazwischen reduziert werden kann.
Weiterhin können die Lichtquelleneinheiten 20 und die Antriebseinheiten 30, die in den entsprechenden Einheitsbereichen 111 bis 113 des Substrates 110 angeordnet sind, und die Lichtquelleneinheiten 20 und die Antriebseinheiten 30, die in den entsprechenden Einheitsbereichen 121 bis 123 des Substrates 120 angeordnet sind, symmetrisch angeordnet sein.
4 zeigt zwei Substrate. Abhängig von den Ausführungsbeispielen jedoch können das Netzteil, die Lichtquelleneinheit, und die Antriebseinheit auf jedem von drei oder mehr Substraten angeordnet sein.
4 stellt dar, dass die Lichtquelleneinheit 20 in der Nähe zum Zentrum des Substrates und die Antriebseinheit 30 an der Kante des Substrates angeordnet sind. Jedoch kann die Antriebseinheit 30 in der Nähe des Zentrums des Substrates und die Lichtquelleneinheit 20 an der Kante des Substrates angeordnet sein.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde eine Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus als ein Beispiel für die Beschreibung herangezogen. Jedoch kann die LED-Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine generelle LED-Beleuchtungsvorrichtung genauso angewendet werden wie auf eine Beleuchtungsvorrichtung des AC-Direkttypus.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit, die die LED-Gruppen antreibt, so angeordnet sein, dass sie voneinander getrennt sind. Somit kann, da die Wärme, die von der Antriebseinheit und der Lichtquelleneinheit erzeugt wird, effektiv abgeführt wird, der Schaden der LED-Gruppen und der Antriebseinheiten verhindert werden und die Lebensdauer der LED-Beleuchtungsvorrichtung kann erhöht werden. Dadurch kann die insgesamte Leistungsfähigkeit der LED-Beleuchtungsvorrichtung verbessert werden.
Des Weiteren ist die Antriebseinheit und die Lichtquelleneinheit so angeordnet, dass sie voneinander getrennt sind, und die LED-Gruppe, die den größten Wärmewert unter der Vielzahl von LED-Gruppen aufweist, kann am weitesten entfernt von der Antriebseinheit angeordnet werden, wodurch der Einfluss der Hitze, die von der LED-Gruppe erzeugt wird, auf die Antriebseinheit minimiert wird.
In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anordnung der Antriebseinheit und der LED-Gruppen der lichtemittierenden Einheit unter Berücksichtigung der Wärmeabstrahlungseigenschaft bestimmt werden. Somit kann die Wärmeabstrahlungseigenschaft der LED-Beleuchtungsvorrichtung verbessert werden, die Lichtemissionseigenschaft und die Helligkeit der LEDs kann verbessert werden und die Betriebsleistung und Zuverlässigkeit der LED-Beleuchtungsvorrichtung kann verbessert werden.
Weiterhin kann, unter der Vielzahl von LED-Gruppen, die LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, am weitesten entfernt von der Antriebseinheit angeordnet werden, verglichen mit den anderen LED-Gruppen. Somit kann die Betriebsleistung und die Zuverlässigkeit verbessert werden, da die Antriebsumgebung der Antriebseinheit, welche relativ anfällig für Hitze ist, verbessert wird.
Weiterhin können die Positionen, an denen die Vielzahl von LED-Gruppen angeordnet sind, unter Berücksichtigung von Wärmewerten bestimmt werden. Somit kann die Wärmeabstrahlungseigenschaft der LED-Beleuchtungsvorrichtung verbessert werden.
Während verschiedene Ausführungsbeispiele obenstehend beschrieben wurden, versteht der Fachmann, dass die Ausführungsbeispiele nur exemplarisch der Beschreibung dienen. Dementsprechend soll die hierin beschriebene Offenbarung nicht als einschränkend verstanden werden, basierend auf den beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Claims

Eine LED-Beleuchtungsvorrichtung umfassend: eine Lichtquelleneinheit umfassend eine Vielzahl von LED-Gruppen, wobei jede eine oder mehrere LEDs aufweist; und eine Antriebseinheit, eingerichtet, um einen Strompfad bereitzustellen, der mit der Lichtemission der Lichtquelleneinheiten korrespondiert, wobei die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit auf demselben Substrat so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, und unter der Vielzahl von LED-Gruppen diejenige LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, am weitesten von der Antriebseinheit entfernt angeordnet ist, im Vergleich mit den anderen LED-Gruppen.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit im Zentrum des Substrats angeordnet ist, verglichen mit der Vielzahl von LED-Gruppen.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Netzteil, das eingerichtet ist, um eine gleichgerichtete Spannung unter Verwendung einer Wechselspannung bereitzustellen, wobei das Netzteil im Zentrum des Substrats angeordnet ist und die Antriebseinheit benachbart zum Netzteil angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei unter der Vielzahl von LED-Gruppen diejenige LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, im Zentrum des Substrats angeordnet ist, verglichen mit den anderen LED-Gruppen.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Massespannungsleiter an der Kante des Substrats ausgebildet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei unter der Vielzahl von LED-Gruppen diejenige LED-Gruppe, die den größten Wärmewert aufweist, im Zentrum des Substrats angeordnet ist, verglichen mit den anderen LED-Gruppen, und wobei die Antriebseinheit benachbart zu dem Masseleiter angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei unter der Vielzahl von LED-Gruppen eine LED, die einen relativ großen Wärmewert aufweist, weit entfernt von der Antriebseinheit angeordnet ist, und eine LED, die einen relativ kleinen Wärmewert aufweist, nahe zur Antriebseinheit angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von LED-Gruppen sequentiell Licht emittieren von der LED-Gruppe, die am weitesten entfernt von der Antriebseinheit angeordnet ist, zu der LED-Gruppe, die am nächsten zu der Antriebseinheit angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Substrat in eine Vielzahl von Einheitsbereichen aufgeteilt ist, wobei jeder die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit aufweist, und die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit in jedem der Einheitsbereiche unabhängig betrieben werden.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Netzteil, das eingerichtet ist, um eine Gleichspannung unter Verwendung einer Wechselspannung bereitzustellen, wobei dies Netzteil im Zentrum des Substrats angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Substrat eine Vielzahl von Substraten aufweist, wobei jedes der Substrate die Lichtquelleneinheit und die Antriebseinheit aufweist, und wobei in jedem der Substrate die LED-Gruppe mit dem größten Wärmewert unter der Vielzahl von LED-Gruppen am weitesten entfernt von der Antriebseinheit angeordnet ist.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Substraten zwei Substrate aufweist, und die Vielzahl von Einheitsbereichen, die die jeweiligen Substrate aufweisen, symmetrisch angeordnet sind.
LED-Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vielzahl von Substraten voneinander 1 mm oder mehr getrennt sind.