DE102015220512A1

DE102015220512A1 - Lichtemissionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015220512A1
Application number: DE102015220512.6A
Authority: DE
Inventors: Hyun Jung Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: CN105546363A; US20160109102A1; DE102015220512B4; KR20160047082A; CN105546363B; US9845939B2; KR102227773B1

Abstract

Eine Lichtemissionsvorrichtung umfasst: eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, die jeweils mit einer Leiterplatte und auf der Leiterplatte angeordneten ersten bis n-ten Lichtquellengruppen versehen sind, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist und wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen jeweils wenigstens eine Lichtemissionsdiode (LED) enthalten; ein Treibermodul, das eine Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen zuführt und eine in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmt; und eine Modulverbindungseinheit, die erste bis n-te Lichtquellengruppen in einer aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen jeweils mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem anderen Lichtemissionsmodul parallel und lösbar verbindet.

Description

HINTERGRUND
Vorrichtungen und Verfahren gemäß beispielhaften Ausführungsformen betreffen eine Lichtemissionsvorrichtung.
Der Bedarf für Lichtemissionsdioden (LEDs) nimmt stetig zu, weil diese verschiedene Vorteile wie etwa eine lange Lebensdauer, einen geringen Stromverbrauch, eine hervorragende anfängliche Betriebsperformanz und eine hohe Vibrationsbeständigkeit im Vergleich zu Lichtemissionsvorrichtungen mit Glühfäden bieten. Und weil LEDs mit einer Gleichstromleistung betrieben werden, sind LEDs verwendende Lichtemissionsvorrichtungen mit Gleichrichtungsschaltungen versehen. Die Gleichrichtungsschaltungen können jedoch die Konfiguration von Lichtemissionsvorrichtungen verkomplizieren oder mechanische Probleme mit denselben verursachen oder die Lebensdauer derselben verkürzen.
ZUSAMMENFASSUNG
Um diese Probleme zu beseitigen, besteht ein Bedarf für die Entwicklung eines Wechselstrom-Direktbetriebsschemas, das als eine Betriebsleistung eine Gleichstromleistung in der Form einer Sinuswelle verwendet, die ohne eine Konstantstromschaltung gleichgerichtet wird.
Beispielhafte Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts sehen eine Lichtemissionsvorrichtung vor, die den ausgegebenen Leuchtfluss einfach unter Verwendung eines Wechselstrom-Direktbetriebsschemas ändern kann.
Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Lichtemissionsvorrichtung vorgesehen, die umfassen kann: eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, die jeweils mit einer Leiterplatte und auf der Leiterplatte angeordneten ersten bis n-ten Lichtquellengruppen versehen sind, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist und wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen jeweils wenigstens eine Lichtemissionsdiode (LED) enthalten; ein Treibermodul, das eine Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen zuführt und eine in jeder der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmt; und eine Modulverbindungseinheit, die erste bis n-te Lichtquellengruppen in einer aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen jeweils mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem anderen Lichtemissionsmodul parallel und lösbar verbindet.
Die Leiterplatten in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen können jeweils physikalisch voneinander getrennt sein.
Die Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen kann ein Verdrahtungsmuster enthalten, wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jeder aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen durch das Verdrahtungsmuster elektrisch miteinander verbunden sind.
Die Modulverbindungseinheit kann einen Steckverbinder enthalten, der an der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet ist und elektrisch mit dem auf der Leiterplatte vorgesehenen Verdrahtungsmuster verbunden ist.
Der Steckverbinder kann eine Vielzahl von Steckverbindern enthalten, die an der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet sind.
Der Steckverbinder kann in Nachbarschaft zu einem Rand der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet sein.
Die Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen kann eine Fläche aufweisen, auf der Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet sind, wobei die Fläche eine polygonale Form aufweist.
Die Fläche kann eine regelmäßige polygonale Form aufweisen.
Die Leiterplatten in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen können im Wesentlichen identische Formen aufweisen.
Die Leiterplatten in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen können in einer Honigwabenanordnung angeordnet sein.
Das Treibermodul kann eine Steuereinheit enthalten, die einen Pfad von an der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angelegten und zu einer Erde fließenden Strömen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung steuert.
Das Treibermodul kann weiterhin eine Gleichrichtungseinheit enthalten, die eine extern angelegte Wechselstromleistung gleichrichtet.
Das Treibermodul kann eine Gleichstromleistung in der Form einer Sinuswelle vorsehen.
Die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen können miteinander in Reihe in einer Abfolge der ersten bis n-ten Lichtquellengruppen verbunden sein.
Wenigstens eines aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen kann weiterhin eine Widerstandseinheit enthalten, die mit den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in Reihe verbunden ist.
Die Widerstandseinheit kann einen variablen Widerstand enthalten.
Der ausgegebene Leuchtfluss kann proportional zu der durch die Modulverbindungseinheit elektrisch miteinander verbundenen Anzahl von Lichtemissionsmodulen vergrößert werden.
Das Treibermodul kann auf der Leiterplatte in einer aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet sein.
Gemäß einem Aspekt einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist eine Lichtemissionsvorrichtung vorgesehen, die umfassen kann: ein Hauptmodul einschließlich einer Hauptleiterplatte, einer Lichtquelleneinheit mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist, und einer Treibereinheit, die eine Betriebsleistung zu der Lichtquelleneinheit zuführt; ein Nebenmodul einschließlich einer Nebenleiterplatte, die physikalisch von der Hauptleiterplatte getrennt ist, und ersten bis n-ten Lichtquellengruppen, die auf der Nebeleiterplatte angeordnet sind und durch die von der Treibereinheit zugeführte Betriebsleistung betrieben werden; und eine Modulverbindungseinheit, die die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in der Lichtquelleneinheit des Hauptmoduls mit den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in dem Nebenmodul parallel und lösbar miteinander verbindet, wobei die Treibereinheit eine in den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen des Hauptmoduls betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen und eine in den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen des Nebenmoduls betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist eine Lichtemissionsvorrichtung vorgesehen, die enthalten kann: eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, die jeweils erste bis n-te Lichtquellengruppen enthalten, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist, und physikalisch voneinander getrennt sind; ein Treibermodul, das eine Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen zuführt und eine in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmt; und eine Modulverbindungseinheit, die die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem benachbarten Lichtemissionsmodul parallel und lösbar verbindet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist eine Lichtemissionsvorrichtung vorgesehen, die umfassen kann: wenigstens ein Lichtemissionsmodul einschließlich einer Vielzahl von Lichtquellengruppen, die jeweils wenigstens eine Lichtquelle enthalten; und ein Treibermodul, das konfiguriert ist, um das Einschalten und Ausschalten der Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der zu dem Treibermodul eingegebenen Leistung zu steuern. Dabei kann das Treibermodul konfiguriert sein, um eine andere Anzahl von Lichtquellengruppen einzuschalten, wenn sich der Pegel der eingegebenen Leistung ändert. Das wenigstens eine Lichtemissionsmodul kann eine Vielzahl von miteinander verbundenen Lichtemissionsmodulen umfassen, die jeweils eine Vielzahl von Lichtquellengruppen enthalten, wobei das Treibermodul, wenn sich der Pegel der eingegebenen Leistung ändert, die andere Anzahl von Lichtquellengruppen in jedem der Lichtemissionsmodule einschalten kann. Und wenn sich der Pegel der eingegebenen Leistung in einem ausgewählten Bereich befindet, kann das Treibermodul jeweils die gleiche Anzahl von Lichtquellengruppen in den Lichtemissionsmodulen einschalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten sowie andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
2A und 2B sind perspektivische Ansichten, die schematisch Lichtemissionsmodule einer Lichtemissionsvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen zeigen.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung mit dem Lichtemissionsmodul gemäß der beispielhaften Ausführungsform von 2A und 2B zeigt.
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das einen Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
5A bis 5C sind Spannungswellenformkurven, die den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigen.
6A bis 6D sind Schaltungsdiagramme eines Strompfads, die den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigen.
7 bis 8 sind perspektivische Explosionsansichten, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen zeigen.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Treibermodul einer Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen an dem Treibermodul gemäß der beispielhaften Ausführungsform von 9 montiert sind.
11 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
12 und 13 sind perspektivische Explosionsansichten, die schematisch Lichtemissionsvorrichtungen gemäß beispielhaften Ausführungsformen zeigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Das erfinderische Konzept kann jedoch auf vielerlei Weise realisiert werden und ist nicht auf die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Ausführungsformen vervollständigen die Offenbarung und verdeutlichen den Umfang des erfinderischen Konzepts für den Fachmann.
In den Zeichnungen können die Formen und Dimensionen bestimmter Elemente der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt sein. Es werden durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder einander entsprechende Elemente anzugeben.
Die hier verwendete Terminologie dient dazu, die hier beschriebenen Ausführungsformen zu verdeutlichen und schränkt das erfinderische Konzept in keiner Weise ein. Formulierungen im Singular können auch im Plural verstanden werden, außer wenn dies eigens anders angegeben ist. Und wenn in den beispielhaften Ausführungsformen die Wörter „enthalten”, „umfassen” und/oder „aufweisen” verwendet werden, können neben den im Zusammenhang damit genannten Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten auch eines oder mehrere andere Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen von diesen vorhanden sein. In den beispielhaften Ausführungsformen sind Angaben wie „auf”, „Seitenfläche”, „neben”, „in Kontakt mit” usw. mit Bezug auf die Zeichnungen zu verstehen, wobei sich die Bedeutung dieser Angaben in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Anordnungsrichtung der Lichtemissionsvorrichtung ändern kann.
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
Wie in 1 gezeigt, kann eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30, ein Treibermodul 20 und eine Modulverbindungseinheit 40 enthalten. Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann physikalisch voneinander getrennt sein und kann durch die Modulverbindungseinheiten 40 elektrisch miteinander verbunden werden. Eine derartige physikalische Trennung kann eine physikalische Trennung ohne Zerstörung irgendwelcher Teile sein. Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30, die physikalisch voneinander getrennt sind, können durch die Modulverbindungseinheiten 40 lösbar miteinander verbunden werden. Zu dem Treibermodul 20 kann eine Wechselstromleistung von einer externen Stromquelle 10 zugeführt werden, wobei das Treibermodul 20 eine Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 zuführen kann.
Das Treibermodul 20 und eines oder mehrere aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann als ein einzelnes Hauptmodul 50 vorgesehen sein. Der Rest der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann als ein oder mehrere Nebenmodule 60 vorgesehen sein, die physikalisch von dem Hauptmodul 50 getrennt sein können. Die Anzahl von Lichtemissionsmodulen, die zusammen mit dem Treibermodul in dem einzelnen Hauptmodul 50 vorgesehen ist, und die Anzahl von Nebenmodulen 60 sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das Treibermodul 20 und die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 können derart vorgesehen sein, dass sie wie in den beispielhaften Ausführungsformen von 9 bis 11 physikalisch voneinander getrennt sind.
2A und 2B sind perspektivische Ansichten, die schematisch die Lichtemissionsmodule 30 einer Lichtemissionsvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen zeigen.
Wie in 2A gezeigt, kann jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 eine Leiterplatte 31 mit einem Verdrahtungsmuster P und eine Vielzahl von Lichtquellengruppen, die auf der Leiterplatte 31 angeordnet und durch das Verdrahtungsmuster P elektrisch miteinander verbunden sind, enthalten.
Wie in 2A gezeigt, kann jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 erste bis vierte Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 enthalten, die durch das Verdrahtungsmuster P elektrisch miteinander verbunden sind. Die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen enthaltene Anzahl von Lichtequellengruppen ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen erste bis n-te Lichtquellengruppen enthalten kann, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist. Die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen können jeweils wenigstens eine Lichtemissionsdiode (LED) D enthalten. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform enthalten die gezeigten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 jeweils zwei LEDs D. Die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen können in Reihe in einer Abfolge von den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen verbunden sein.
Die Leiterplatte 31 kann vorgesehen sein, um eine Vielzahl von Lichtquellengruppen anzuordnen. Zum Beispiel kann die Leiterplatte 31 eine gedruckte Leiterplatte (PCB), eine gedruckte Metallkern-Leiterplatte (MCPCB) oder eine gedruckte Metall-Leiterplatte (MPCB) sein. Es kann auch eine flexible gedruckte Leiterplatte (FPCB) verwendet werden, die einfach verformt werden kann. Die Leiterplatte ist jedoch nicht auf die hier genannten Typen beschränkt, wobei auch eine Leiterplatte aus einem organischen Harzmaterial, das Epoxid, Triazin, Silicon, Polyimid und ähnliches enthält, oder aus anderen organischen Harzmaterialien, eine Leiterplatte aus einem keramischen Material wie etwa Siliziumnitrid (SiN), Aluminiumnitrid (AlN) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder eine Leiterplatte aus einem Metall und einer Metallverbindung verwendet werden kann.
Die Leiterplatte 31 kann eine Fläche aufweisen, auf der die Vielzahl von Lichtquellengruppen angeordnet sind, wobei die Fläche eine polygonale Form aufweisen kann. Zum Beispiel ist die Leiterplatte 31 von 2A mit einer rechteckigen Form gezeigt. Das Verdrahtungsmuster P kann auf der Fläche ausgebildet sein, wobei das Verdrahtungsmuster P aber auch auf einer anderen Fläche der Leiterplatte 31 und/oder im Inneren der Leiterplatte 31 ausgebildet sein kann.
Wie oben beschrieben, kann die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 physikalisch voneinander getrennt sein, sodass die Leiterplatten in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 jeweils physikalisch voneinander getrennt sind.
Die physikalisch getrennten Lichtemissionsmodule 30 können durch die Modulverbindungseinheiten 40 elektrisch miteinander verbunden sein. Dazu kann die Modulverbindungseinheit 40 einen Steckverbinder 41 umfassen, der an der Leiterplatte 31 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehen ist. Der Steckverbinder 41 kann elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster P verbunden sein.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Modulverbindungseinheit 40 die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 jeweils mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem benachbarten Lichtemissionsmodul parallel verbinden. Insbesondere kann die Modulverbindungseinheit 40 erste bis n-te Lichtquellengruppen in einem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 und erste bis n-te Lichtquellengruppen in einem anderen Lichtemissionsmodul 30 parallel miteinander verbinden. Wenn mit anderen Worten die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 jeweils die ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 enthalten, kann die Modulverbindungseinheit 40 die ersten Lichtquellengruppen G1 de entsprechenden Lichtemissionsmodule 30 parallel miteinander verbinden. Entsprechend können die zweiten bis vierten Lichtquellengruppen G2, G3 und G4 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 jeweils mit zweiten bis vierten Lichtquellengruppen G2, G3 und G4 in einem benachbarten Lichtemissionsmodul parallel verbunden sein. Um eine derartige parallele Verbindung der Lichtquellengruppen zu ermöglichen, kann der Steckverbinder 41 elektrisch mit den einen Knoten a, b, c und d von entsprechenden Lichtquellengruppen und dem anderen Knoten e der letzten Lichtquellengruppe durch das Verdrahtungsmuster P verbunden sein.
Der Steckverbinder 41 kann eine Vielzahl von Steckverbindern für die Anordnung auf einer einzelnen Leiterplatte 31 enthalten. Dementsprechend kann ein einzelnes Lichtemissionsmodul 30 mit einer Vielzahl von anderen Lichtemissionsmodulen 30 verbunden sein. Zum Beispiel kann ein einzelnes Lichtemissionsmodul 30 wie in 2A gezeigt mit zwei separaten Lichtemissionsmodulen 30 durch zwei Steckverbinder 41 verbunden sein, die jeweils an beiden Rändern der Leiterplatte 31 angeordnet sind. Der Steckverbinder 41 kann neben einem der Ränder der Leiterplatte 31 angeordnet sein, um Verbindungen zwischen den Lichtemissionsmodulen 30 zu bewerkstelligen.
Wie in 2B gezeigt, kann das Treibermodul 20 auf einer Leiterplatte 31a wenigstens eines der Lichtemissionsmodule 30 angeordnet sein. Das heißt, dass eines der Lichtemissionsmodule 30 als das Hauptmodul 50 dienen kann, das mit dem Lichtemissionsmodul 30 und dem Treibermodul 20 versehen ist, während der Rest der Lichtemissionsmodule 30, die nicht mit dem Treibermodul 30 vorgesehen sind, als die Nebenmodule 60 in einer einzelnen Lichtemissionsvorrichtung dienen können.
In dieser Ausführungsform werden die Leiterplatte 31a und die Leiterplatte 31, die jeweils in dem Hauptmodul 50 und dem Nebenmodul 60 vorgesehen sind, jeweils als Hauptleiterplatte und Nebenleiterplatte bezeichnet. In diesem Fall können die Hauptleiterplatte und die Nebeleiterplatte physikalisch voneinander getrennt sein und können die Verdrahtungsmuster P jeweils auf der Hauptleiterplatte und der Nebenleiterplatte ausgebildet sein. Außerdem können eine Treibereinheit in Entsprechung zu dem Treibermodul 20 und eine Lichtquelleneinheit in Entsprechung zu den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen auf der Hauptleiterplatte angeordnet sein. Weiterhin kann eine Lichtquelleneinheit in Entsprechung zu den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen auf der Nebenleiterplatte angeordnet sein. Wenigstens ein Steckverbinder 41 kann jeweils auf der Hauptleiterplatte und der Nebenleiterplatte angeordnet sein.
Das Treibermodul 20 kann eine Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 zuführen. Weiterhin kann das Treibermodul 20 die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmen. Wenn zum Beispiel jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vier Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 enthält, kann das Treibermodul 20 gestatten, dass nur die erste Lichtquellengruppe G1 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betrieben wird, wenn der Pegel der Betriebsleistung relativ niedrig ist. Wenn der Pegel der Betriebsleistung höher wird, kann das Treibermodul 20 die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen derart steuern, dass die ersten und zweiten Lichtquellengruppen G1 und G2, die ersten bis dritten Lichtquellengruppen G1, G2 und G3 oder die ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betrieben werden.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung zeigt, die mit dem Lichtemissionsmodul gemäß der beispielhaften Ausführungsform von 2A und 2B versehen ist. 4 und 5A–5C sind jeweils ein Schaltungsdiagramm und eine Spannungswellenformkurve, die den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 zeigen. 6A bis 6D sind Schaltungsdiagramme eines Strompfads, der den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 zeigt.
Wie in 3 gezeigt, können in der Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform das Lichtemissionsmodul 30, in dem das Treibermodul 20 auf der Leiterplatte 31a angeordnet ist, wobei es sich zum Beispiel um das Hauptmodul 50 von 2B handelt, und die zwei Lichtemissionsmodule 30, in denen das Treibermodul 20 nicht auf der Leiterplatte 31 angeordnet ist, wobei es sich zum Beispiel um die zwei Nebenmodule 60 von 2A handelt, durch die Modulverbindungseinheit 40 elektrisch miteinander verbunden sein.
Im Folgenden wird der Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 3 im größeren Detail mit Bezug auf 4, 5A–5C und 6A–6D beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, kann zu dem Treibermodul 20 eine Wechselstromleistung von der externen Stromquelle 10 zugeführt werden. In diesem Fall kann das Treibermodul 20 einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Wechselstromleistung enthalten. Der Gleichrichter 21 ist hier als ein Brückendioden-Vollwellengleichrichter zum Gleichrichten einer Wechselstromleistung gezeigt, wobei der Gleichrichter 21 jedoch nicht auf diesen Typ beschränkt ist. Die in dem Gleichrichter 21 gleichgerichtete Leistung kann zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 zugeführt werden, um als eine Betriebsleistung für das Betreiben einer Lichtquellengruppe zu dienen. Dabei kann die Betriebsleistung eine Gleichstromleistung in der Form einer Sinuswelle wie in 5A–5C gezeigt sein.
Das Treibermodul 20 kann die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betriebene Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmen. Dazu kann das Treibermodul 20 eine Steuereinrichtung 22 enthalten, die konfiguriert ist, um einen Pfad von an der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegten und zu einer Erde fließenden Strömen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung zu steuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 22 den Pfad von Strömen, die durch wenigstens eine der ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 hindurchgehen und in die Erde fließen, basierend auf dem Pegel der in vorbestimmten Zeitperioden variierenden Treiberleistung ändern.
Die Steuereinrichtung 22 kann eine Vielzahl von Schaltern Q1, Q2 und Q3, die Verbindungen zwischen der Erde und jedem der Knoten b, c und d von entsprechenden Lichtquellengruppen bilden, und eine Schaltsteuereinrichtung 22a zum Steuern der Schaltbetätigungen der Vielzahl von Schaltern Q1, Q2 und Q3 enthalten. Die Vielzahl von Schaltern Q1, Q2 und Q3 können zum Beispiel Transistoren verwenden, und die Schaltsteuereinrichtung 22a kann einen Vergleicher enthalten. Der Vergleicher kann einen Betriebsverstärker (OP-Amp) enthalten.
Die Steuereinrichtung 22 kann weiterhin einen Detektor 22b enthalten, der den Pegel der Betriebsleistung erfasst. Der Detektor 22b kann zum Beispiel eine Widerstandseinrichtung enthalten und kann an einer entsprechenden Position in der Steuereinrichtung 22 eingefügt sein, um den Pegel der an der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegten Ströme zu erfassen.
Im Folgenden wird der Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung im größeren Detail mit Bezug auf 5A–5C und 6A–6D beschrieben.
Die Spannungswellenformkurven von 5A–5C zeigen Spannungen Va, Vb und Vc in den einen Knoten a der ersten Lichtquellengruppen der drei Lichtemissionsmodule 30 von 4. Wie in 5A–5C gezeigt, kann der Spannungspegel der Betriebsleistung in vorbestimmten Zeitperioden variieren, wobei basierend auf der Schwellspannungskennlinie der LED D (siehe 2A–2B), wenn der Spannungspegel der Betriebsleistung höher als der Pegel einer Mindestspannung Vth1 zum Betreiben der ersten Lichtquellengruppe G1 und niedriger als der Pegel einer Mindestspannung Vth2 zum Betreiben der ersten und zweiten Lichtquellengruppen G1 und G2 ist, d. h. wenn sich die Betriebsleistung in einem ersten Betriebsintervall t1 befindet, die Steuereinheit 22 den ersten Schalter Q1, der mit dem Knoten b zwischen der ersten Lichtquellengruppe G1 und der zweiten Lichtquellengruppe G2 wie in 6A gezeigt verbunden ist, einschalten kann und die Ströme, die an jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegt werden und durch die erste Lichtquellengruppe G1 hindurchgehen und in die Erde fließen, steuern kann. In diesem Fall kann nur die erste Lichtquellengruppe G1 in jedem der Lichtemissionsmodule 30 betrieben werden.
Wenn der Pegel der Betriebsleistung höher als der Pegel der Mindestspannung Vth2 zum Betreiben der ersten und zweiten Lichtquellengruppen G1 und G2 und niedriger als der Pegel einer Mindestspannung Vth3 zum Betreiben der ersten bis dritten Lichtquellengruppen G1 bis G3 ist, d. h. wenn sich die Betriebsleistung in einem zweiten Betriebsinterfall t2 befindet, kann die Steuereinheit 22 den ersten Schalter Q1 ausschalten, den zweiten Schalter Q2, der mit dem Knoten c zwischen der zweiten Lichtquellengruppe G2 und der dritten Lichtquellengruppe G3 wie in 6B gezeigt verbunden ist, einschalten und die Ströme steuern, die an jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegt werden und durch die ersten und zweiten Lichtquellengruppen G1 und G2 hindurchgehen und in die Erde fließen. In diesem Fall können nur die ersten und zweiten Lichtquellengruppen G1 und G2 in jedem der Lichtemissionsmodule 30 betrieben werden.
Wenn der Pegel der Betriebsleistung höher als der Pegel der Mindestspannung Vth3 zum Betreiben der ersten bis dritten Lichtquellengruppen G1, G2 und G3 und niedriger als der Pegel einer Mindestspannung Vth4 zum Betreiben der ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 ist, d. h. wenn sich die Betriebsleistung in einem dritten Betriebsintervall t3 befindet, kann die Steuereinheit 22 die ersten und zweiten Schalter Q1 und Q2 ausschalten, den dritten Schalter Q3, der mit dem Knoten d zwischen der dritten Lichtquellengruppe G3 und der vierten Lichtquellengruppe G4 wie in 6C gezeigt verbunden ist, einschalten und die Ströme steuern, die an jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegt werden, durch die ersten bis dritten Lichtquellengruppen G1, G2 und G3 hindurchgehen und in die Erde fließen. In diesem Fall können nur die ersten bis dritten Lichtquellengruppen G1, G2 und G3 in jedem der Lichtemissionsmodule 30 betrieben werden.
Wenn der Pegel der Betriebsleistung höher als der Pegel einer Mindestspannung Vth4 zum Betreiben der ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 ist, d. h. wenn sich die Betriebsleistung in einem vierten Betriebsintervall t4 befindet, kann die Steuereinheit 22 die Ströme steuern, die an jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angelegt werden, durch alle ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 hindurchgehen und in die Erde fließen. In diesem Fall können wie in 6D gezeigt alle ersten bis dritten Schalter Q1, Q2 und Q3 ausgeschaltet werden und können die ersten bis vierten Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 in jedem der Lichtemissionsmodule 30 betrieben werden.
In 4 sind die Knoten a–e eines Lichtemissionsmoduls jeweils mit den Knoten a–e der anderen Lichtemissionsmodule verbunden. Das erfinderische Konzept ist jedoch nicht auf diese Konfiguration einer Lichtemissionsvorrichtung beschränkt. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Knoten a eines Lichtemissionsmoduls mit dem Knoten b eines anderen Lichtemissionsmoduls verbunden sein der mit dem Knoten c eines weiteren Lichtemissionsmoduls durch die Modulverbindungseinheit verbunden ist.
Weil die Lichtemissionsvorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform mit einer Vielzahl von Lichtemissionsmodulen und nicht nur mit einem einzelnen Lichtemissionsmodul versehen ist, kann eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen wie zum Beispiel drei Lichtemissionsmodulen in jedem Betriebsintervall der Betriebsleistung wie zum Beispiel in ersten bis vierten Betriebsintervallen betrieben werden. In diesem Fall kann der aus der Leuchtemissionseinrichtung ausgegebene Leuchtfluss proportional zu der vorgesehenen Anzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vergrößert werden. Der Leuchtfluss der Lichtemissionsvorrichtung kann direkt proportional zu der Anzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vergrößert werden.
Weil gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform die Lichtemissionsmodule 30 durch die Modulverbindungseinheit 40 lösbar miteinander verbunden sind, kann bei Bedarf ein zusätzliches Lichtemissionsmodul 30 in einer Lichtemissionsvorrichtung enthalten sein. In diesem Fall kann eine Lichtemissionsvorrichtung erhalten werden, die in einem Wechselstrom-Direktbetriebsschema einfach den Ausgabeleuchtfluss ändern kann.
In der beispielhaften Ausführungsform kann das Lichtemissionsmodul 30 bei Bedarf wie in 4 gezeigt weiterhin eine Widerstandseinheit 32 enthalten, die mit den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in Reihe verbunden ist. Die Widerstandseinheit 32 kann die Größe der in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 fließenden Ströme einstellen, indem sie die Impedanz der Lichtemissionsvorrichtung ändert. Mit anderen Worten kann der Leuchtfluss des von jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 emittierten Lichts eingestellt werden. Die Widerstandseinheit 32 kann eine Widerstandseinrichtung mit einem fixen Widerstandspegel sein, wobei die Widerstandseinheit jedoch nicht auf diesen Typ beschränkt ist und einen variablen Widerstand enthalten kann.
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
Wie in 7 gezeigt, kann in dieser beispielhaften Ausführungsform die Lichtemissionsvorrichtung ein Betriebsmodul 20, eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 und eine Modulverbindungseinheit 40 enthalten. Im Folgenden wird auf wiederholte Beschreibungen von Elementen, die mit den bereits beschriebenen identisch sind, verzichtet und werden nur die sich unterscheidenden Konfigurationen beschrieben.
Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann eine Leiterplatte 31 und eine Vielzahl von auf der Leiterplatte 31 angeordneten Lichtquellengruppen enthalten. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 erste bis vierte Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 enthalten und kann jede Lichtquellengruppe vier LEDs D enthalten, die durch ein Verdrahtungsmuster P miteinander in Reihe verbunden sind. Das Treibermodul 20 kann auf der Leiterplatte eines aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angeordnet sein.
Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann durch die Modulverbindungseinheit 40 miteinander verbunden sein. Die Modulverbindungseinheit 40 kann einen Steckverbinder 41 enthalten, der auf der Leiterplatte 31 in jeder aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehen ist. Der Steckverbinder 41 kann eine Vielzahl von Steckverbindern für die Anordnung auf der Leiterplatte 31 enthalten.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Leiterplatte 31, die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehen ist, eine Fläche aufweisen, auf der die Lichtquellengruppen angeordnet sind, und kann die Fläche jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 eine polygone Form aufweisen. Die Fläche jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann eine regelmäßige polygone Form aufweisen. Zum Beispiel kann wie in 7 gezeigt die Fläche jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 eine gleichseitig-dreieckige Form aufweisen. Die in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehenen Leiterplatten 31 können jeweils im Wesentlichen unterschiedliche Formen und Größen aufweisen. Jede Leiterplatte 31 kann derart angeordnet sein, dass ihre Seitenflächen in Kontakt mit denjenigen von anderen benachbarten Leiterplatten 31 sind, wodurch die Montagedichte der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 erhöht werden kann und eine relativ gleichmäßige Lichtemissionsverteilung erzielt werden kann.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Lichtemissionsvorrichtung ein Gehäuse 110, in dem die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 montiert sind, und eine Abdeckungseinheit 120, durch die von der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 emittiertes Licht nach außen ausgegeben wird, umfassen.
Das Gehäuse 110 kann einen kastenartigen Aufbau aufweisen, der eine Fläche 111, an welcher die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angeordnet sind, und eine Seitenfläche 112, die sich von einem Umfang der Fläche 111 erstreckt, umfassen. Das Gehäuse 110 kann aus einem Material wie zum Beispiel Metall ausgebildet sein, das eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, um in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30, dem Treibermodul 20 usw. erzeugte Wärme nach außen abzuführen. Für eine relativ gesteigerte Wärmeabstrahlungseffizienz kann eine Wärmesenke 130 an dem Gehäuse 110 angebracht sein. Die Wärmesenke 130 kann mit einer Vielzahl von Wärmeabstrahlungsrippen 131 versehen sein.
Die Abdeckungseinheit 120 kann an dem Gehäuse 110 montiert sein und kann aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet sein. Die Abdeckungseinheit 120 kann ein lichtstreuendes Material enthalten, damit das von der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 emittierte Licht gleichmäßig nach außen ausgegeben werden kann. Weiterhin kann die Abdeckungseinheit 120 eine konvexe Linsenform, eine konkave Linsenform oder ähnliches für optische Effekte aufweisen.
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Im Folgenden wird auf wiederholte Beschreibungen von identischen Elementen wie in 7 verzichtet und werden nur die sich unterscheidenden Konfigurationen erläutert. In 8 wird auf eine Darstellung eines in jeder Leiterplatte 31 vorgesehenen Verdrahtungsmusters verzichtet.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehene Leiterplatte 31 eine Fläche aufweisen, auf der die Lichtquellengruppen angeordnet sind, und kann die Fläche jedes aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 eine regelmäßige hexagonale Form aufweisen. Jede Leiterplatte 31 kann derart angeordnet sein, dass ihre Seitenflächen in Kontakt mit denjenigen von anderen benachbarten Leiterplatten 31 sind. Dementsprechend können die Leiterplatten 31 in einer Honigwabenanordnung angeordnet sein. In diesem Fall kann die Montagedichte der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 erhöht werden und kann eine relativ gleichmäßige Lichtemissionsverteilung erzielt werden.
Eine Vielzahl von Steckverbindern 41 kann an jeder Leiterplatte 31 angeordnet sein. Die Steckverbinder 41 können jeweils an Rändern der Fläche der Leiterplatte 31 angeordnet sein. Die auf der Leiterplatte 31 anzuordnende Anzahl von Steckverbindern 41 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann bei Bedarf auf verschiedene Weise eingestellt werden.
9 bis 11 sind Ansichten, die eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen zeigen.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Treibermodul 20 einer Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 an dem Treibermodul 20 gemäß der beispielhaften Ausführungsform von 9 montiert sind. 11 ist ein Schaltungsdiagram, das den Betrieb der Lichtemissionsvorrichtung von 10 zeigt.
Wie in 9 und 10 gezeigt, kann das Treibermodul 20 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform an einer Leiterplatte angeordnet sein, die ein Verdrahtungsmuster P enthält. Die Leiterplatte kann auch keine daran angeordnete Lichtquellengruppe enthalten. Im Folgenden wird eine Leiterplatte, die ein daran angeordnetes Treibermodul 20 aber keine daran angeordnete Lichtquellengruppe enthält, als eine Treibermodulplatte 23 bezeichnet.
Die Treibermodulplatte 23 kann physikalisch von der Leiterplatte 31 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 getrennt sein. Das Treibermodul 20 und das Lichtemissionsmodul 30 können durch Modulverbindungseinheiten 40 elektrisch und lösbar miteinander verbunden sein.
Die Modulverbindungseinheiten 40 können Steckverbinder 41 enthalten, die jeweils an der Treibermodulplatte 23 und der Leiterplatte 31 in dem Lichtemissionsmodul 30 für eine elektrische Verbindung zwischen dem Treibermodul 20 und dem Lichtemissionsmodul 30 angeordnet sind.
Die in 10 gezeigte Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 kann die Leiterplatte 31 und eine an der Leiterplatte 31 angeordnete Vielzahl von Lichtquellengruppen enthalten. 10 zeigt, dass die Vielzahl von Lichtquellengruppen erste bis vierte Lichtquellengruppen G1, G2, G3 und G4 enthalten können und dass jede Lichtquellengruppe eine einzelne LED D enthalten kann, wobei die Anzahl der Lichtquellengruppen in dem Lichtemissionsmodul und die Anzahl von LEDs in der Lichtquellengruppe nicht darauf beschränkt sind. In 10 wird auf die Darstellung eines Verdrahtungsmusters verzichtet.
Wie in 11 gezeigt, kann das Treibermodul 20 die Anzahl von Lichtquellengruppen, die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 betrieben werden, basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung bestimmen. Wenn zum Beispiel der Pegel der Betriebsleistung relativ niedrig ist, kann das Treibermodul 20 nur den Betrieb der ersten Lichtquellengruppe G1 gestatten. Und wenn der Pegel der Betriebsleistung relativ hoch ist, kann das Treibermodul 20 die Anzahl von betriebenen Lichtquellengruppen vergrößern.
Der aus der Lichtemissionsvorrichtung ausgegebene Leuchtfluss kann basierend auf der Anzahl der Lichtemissionsmodule 30 geändert werden. Weil in dieser beispielhaften Ausführungsform das Lichtemissionsmodul 30 mit dem Treibermodul 20 und mit den anderen Lichtemissionsmodulen 30 lösbar durch die Modulverbindungseinheiten 40 verbunden werden kann, kann die in der Lichtemissionsvorrichtung enthaltene Anzahl von Lichtemissionsmodulen 30 einfach geändert werden. Dementsprechend kann auch der aus der Lichtemissionsvorrichtung ausgegebene maximale Leuchtfluss einfach geändert werden.
12 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Wie in 12 gezeigt, kann die Lichtemissionsvorrichtung auf eine Lampe des Birnentyps angewendet werden.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Lichtemissionsvorrichtung ein Gehäuse 210 und eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30, ein Treibermodul 20 und eine Modulverbindungseinheit 40 für die Installation in dem Gehäuse 210 umfassen. Das Treibermodul 20 kann an einer Leiterplatte angeordnet sein, die in einem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 vorgesehen ist. Der Typ von Leiterplatte, auf der das Treibermodul 20 angeordnet ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei das Treibermodul 20 auch auf einer separaten Treibermodulplatte angeordnet werden kann und mit der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 elektrisch durch die Modulverbindungseinheiten 40 verbunden werden kann. Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 können miteinander lösbar durch die Modulverbindungseinheiten 40 kombiniert werden.
Das Gehäuse 210 kann als ein Rahmen dienen, der die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 hält, und als eine Wärmesenke, die in den Lichtemissionsmodulen 30 erzeugte Wärme nach außen abführt. Dazu kann das Gehäuse 210 aus einem starren Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Gehäuse 210 aus einem Metallmaterial wie etwa Aluminium (Al) oder einem Wärmeabstrahlungsharz ausgebildet sein. Eine äußere Seitenfläche des Gehäuses 210 kann eine Vielzahl von Wärmeabführrippen 211 aufweisen, um die Wärmeabstrahlungseffizienz durch das Vergrößern der Kontaktfläche mit der Luft wesentlich zu erhöhen. Die Lichtemissionsvorrichtung kann eine Anschlusseinheit 230 umfassen, die von außen zugeführte Leistung zu dem Treibermodul 20 führt.
Eine auf dem Gehäuse 210 angeordnete Abdeckungseinheit 220 kann das Lichtemissionsmodul einkapseln und kann eine konvexe Linsenform oder eine Birnenform aufweisen. Die Abdeckungseinheit 220 kann aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet sein und kann ein lichtstreuendes Material enthalten.
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Wie in 13 gezeigt, kann die Lichtemissionsvorrichtung auf eine Lampe des Stangentyps angewendet werden.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Lichtemissionsvorrichtung ein Gehäuse 310 sowie eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30, ein Treibermodul 20 und eine Modulverbindungseinheit 40 für die Installation in dem Gehäuse 310 enthalten. Das Treibermodul 20 kann auf einer separaten Treibermodulplatte 20 angeordnet sein, die physikalisch von der Leiterplatte 31 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 getrennt ist. Die Modulverbindungseinheit 40 kann das Treibermodul 20 und die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 elektrisch miteinander verbinden. Die Modulverbindungseinheit 40 kann den Steckverbinder 41 umfassen, der an der Treibermodulplatte 23 und der Leiterplatte 31 in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 angeordnet ist. Die Vielzahl von Lichtemissionsmodulen 30 und das Treibermodul 20 können lösbar miteinander durch Modulverbindungseinheiten 40 kombiniert sein.
Das Gehäuse 310 kann eine Form aufweisen, die sich in einer Richtung erstreckt, und kann aus einem Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sein. Eine Vielzahl von Wärmeabführungsrippen 312 für das Abführen von Wärme kann an beiden Seitenflächen des Gehäuses 310 vorgesehen sein und von diesen vorstehen.
Das Gehäuse 310 kann eine daran angeordnete Abdeckungseinheit 320 umfassen. Die Abdeckungseinheit 320 kann an einer Befestigungsnut 311 des Gehäuses 310 derart befestigt werden, dass sie das Lichtemissionsmodul 30 einkapselt. Ein Vorsprungsteil 321, der in die Befestigungsnut 311 des Gehäuses 310 eingreift, kann an einer Bodenfläche der Abdeckungseinheit 320 in der Längsrichtung des Gehäuses 310 ausgebildet sein. Die Abdeckungseinheit 320 kann eine halbkreisförmig gekrümmte Fläche aufweisen, damit das in dem Lichtemissionsmodul 30 erzeugte Licht gleichmäßig nach außen ausgegeben werden kann.
Eine Anschlusseinheit 330 kann in einem offenen Endteil des Gehäuses 310 in der Längsrichtung vorgesehen sein und kann externe Leistung zu dem Treibermodul 20 zuführen. Die Anschlusseinheit 330 kann einen nach außen vorstehenden Elektrodenstift 331 umfassen.
Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform kann der aus der Lichtemissionsvorrichtung ausgegebene Leuchtfluss einfach geändert werden, indem einfach die in der Lichtemissionsvorrichtung vorgesehene Anzahl von Lichtemissionsmodulen geändert wird.
Wie vorstehend erläutert kann gemäß der Erfindung eine Lichtemissionsvorrichtung, die ohne Verwendung einer Konstantstromschaltung betrieben werden kann, erzielt werden. In einer derartigen Lichtemissionsvorrichtung kann unter Verwendung eines Wechselstrom-Direktbetriebsschemas der aus der Lichtemissionsvorrichtung ausgegebene Leuchtfluss einfach geändert werden.
Verschiedene Vorteile und Effekte der beispielhaften Ausführungsformen sind nicht auf die oben beschriebenen Beschreibungen beschränkt und werden durch die Erläuterungen von konkreten Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung verdeutlicht.
Es wurden beispielhafte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass Modifikationen und Variationen an diesen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb von dem durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang des erfinderischen Konzepts abgewichen wird.

Claims

Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, die jeweils mit einer Leiterplatte und auf der Leiterplatte angeordneten ersten bis n-ten Lichtquellengruppen versehen sind, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist und wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen jeweils wenigstens eine Lichtemissionsdiode (LED) enthalten, ein Treibermodul, das konfiguriert ist zum Zuführen einer Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen und zum Bestimmen einer in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen betriebenen Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung, und eine Modulverbindungseinheit, die konfiguriert ist zum parallelen und lösbaren Verbinden von ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einer aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen jeweils mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem anderen Lichtemissionsmodul.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatten in der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen jeweils physikalisch voneinander getrennt sind.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen vorgesehene Leiterplatte ein Verdrahtungsmuster umfasst, und wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen durch das Verdrahtungsmuster elektrisch miteinander verbunden sind.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Modulverbindungseinheit einen Steckverbinder umfasst, der an der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet und elektrisch mit dem an der Leiterplatte vorgesehenen Verdrahtungsmuster verbunden ist.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Steckverbinder eine Vielzahl von Steckverbindern umfasst, die an der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet sind.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Steckverbinder in Nachbarschaft zu einem Rand der Leiterplatte in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen angeordnet ist.
Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen vorgesehene Leiterplatte eine Fläche aufweist, auf der in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen vorgesehene Lichtquellengruppen angeordnet sind, wobei die Fläche eine polygonale Form aufweist.
Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen in Reihe miteinander verbunden sind.
Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens eines aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen weiterhin eine Widerstandseinheit enthält, die mit den ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in Reihe verbunden ist.
Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, die jeweils mit einer Leiterplatte und auf der Leiterplatte angeordneten ersten bis n-ten Lichtquellengruppen versehen sind, wobei n eine Ganzzahl größer als zwei ist, und die physikalisch voneinander getrennt sind, ein Treibermodul, das konfiguriert ist zum Zuführen einer Betriebsleistung zu der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen, und zum Bestimmen einer in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen betriebenen Anzahl von Lichtquellengruppen basierend auf dem Pegel der Betriebsleistung, und eine Modulverbindungseinheit, die konfiguriert ist zum parallelen und lösbaren Verbinden der ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in jedem aus der Vielzahl von Lichtemissionsmodulen jeweils mit ersten bis n-ten Lichtquellengruppen in einem benachbarten Lichtemissionsmodul.