DE202006018835U1

DE202006018835U1 - LED-Leuchte

Info

Publication number: DE202006018835U1
Application number: DE202006018835U
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2016-12-14

Abstract

LED-Leuchte, deren Gehäuse geschlossen ist, wobei mindestens eine LED auf einer Platine montiert ist, und Zuleitungen nach außen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine eine Metallkernplatine mit einer Dicke von 2 bis 3 mm ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer LED-Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Leuchten sind insbesondere für den Einsatz unter wasserdichten Bedingungen gedacht.
Stand der Technik
Aus dem DE 20 2005 001 643 U ist eine LED-behaftete Beleuchtungsanordnung für den Einsatz im Freien bekannt. Bei derartigen Leuchten ist es erforderlich, dass sie wasserdicht sind. Damit geht jedoch das Problem einer geeigneten Wärmeabfuhr einher, insbesondere bei hoher Leistung und wenn ein Wärmemanagement über das Leuchtengehäuse, beispielsweise über Wärmeleitung, nicht realisierbar ist.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte bereitzustellen, die hochwattige LEDs unter wasserdichten Bedingungen verwendet und gleichzeitig das Problem der Wärmeabfuhr befriedigend löst.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird für die Leuchte eine Metallkernplatine verwendet, die eine oder auch mehrere LEDs haltert. Sie hat eine ausreichende Wärmekapazität, indem sie eine Dicke von 2 bis 3 mm aufweist.
Bevorzugt wird der Wäremhaushalt dadurch verbessert, dass für den Anschluss der elektrischen Zuleitungen zur Platine ein Bügel aus Metall, bevorzugt aus Sthalblech, verwendet wird. Insbesondere hat dieser Bügel zwei Kontaktenden und ein Brückenteil. Für die Regulierung des Wärmehaushalts ist ein prozentualer Anteil der beiden Kontaktflächen von zusammen mindestens 6 %, bevorzugt von 8 bis 30 %, an der Fläche der Platine vorteilhaft.
Schließlich kann der Wärmehaushalt dadurch verbessert werden, dass auf eine ausreichende Wärmeabfuhr geachtet wird. Wegen der Wasserdichtheit der Leuchte eignen sich dafür allein die beiden Zuleitungsdrähte. bevorzugt hat mindestens ein Zuleitungsdraht einen Leitungsquerschnitt von 0,8 bis 1,5 mm². dieser große Querschnitt wird ganz bewusst gewählt um eine Temperaturregelung zu ermöglichen.
Weitere Komponenten der Leuchte sind mindestens eine beispielsweise mit 24 V betriebene Hochleistungs-LED mit einer Einzelleistung von mindestens 1 W. Üblicherweise ist dieser LED eine Linse aufgeklebt, die eine hochwertige Lichtabstrahlcharakteristik schafft. Damit lässt sich insgesamt eine äußerst kompakte und leistungsstarke Leuchte realisieren.
Die Metallkernplatine mit großer Dicke sollte einen möglichst kleinen Durchmesser haben, insbesondere 25 bis 50 mm. aufgrund der großen Dicke verteilt sich dann die Tem peratur, die aus LED und Elektronik stammt, sehr gleichmäßig auf die gesamte Platine. Dies ist bei einer geschlossenen, wasserdichten Leuchte besonders schwer zu realisieren.
Hinzu kommen besonders flache Elektronik-Bauteile, die insbesondere einen universellen 24 V Gleichstromanschluss ermöglichen sollen. Die Elektronik ist insbesondere auf thermisches Management und insbesondere auf eine an sich bekannte PWM-Leistungssteuerung optimiert. PWM steht für Pulsweitenmodulation. Bisher sind derartige Leuchten in der Lebensdauer stark eingeschränkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
1 eine LED-Leuchte im Querschnitt;
2 einen Bügel für die Leuchte in Perspektive;
3 eine Draufsicht auf die Metallplatine mit Bügel;
4 eine Darstellung der Wärmebelastung der Platine mit und ohne Metallkern.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt eine wasserdicht abgeschlossene LED-Leuchte 1. Sie besteht aus einer LED 2, die auf einer Metallplatine 3 mit einer Dicke von 2,5, mm aufgebracht ist. Außerdem sind elektronische Komponenten 4 auf der Platine 3 aufgebracht. Zwei Bonddrähte 5 sind von der LED durch Bohrungen der Platine zu einer Lüsterklemme 6 geführt. Sie haben einen ungewöhnlich großen Durchmesser von 1,0 mm².
Der LED ist eine Primäroptik 8 vorgeschaltet. Die Platine 3 ist in einem Gehäuse 9 aus Kunststoff, das wasserdicht ist, mittels Schrauben 10 verankert. An der Unterseite der Platine 3 ist ein Bügel 11 aus Stahlblech befestigt. Er hat zwei Kontaktenden 12, die auf der Platine über 9 der Fläche der Platine aufliegen und so einen guten Wärmekontakt sichern. Dazwischen spannt sich ein Brückenteil 13, an dessen Zentralteil 14 die Lüsterklemme 6 befestigt ist, siehe dazu die perspektivische Darstellung der 2.
In 3 ist eine Draufsicht auf die runde Platine und die darauf befestigten Bügel gezeigt. Der Durchmesser der Platine beträgt 43 mm. Die Kontaktfläche ist schraffiert gezeigt. Sie ist durch die Kontaktenden 12 realisiert.
4 zeigt die Wärmebelastung der Platine mit und ohne erfindungsgemäße Maßnahmen. Während bei normaler Platine, die typisch aus FR1 bis FR4-Material besteht, und ohne Bügel sich eine hohe Spitzenbelastung im Bereich der LED zeigt (Kurve A), wird durch Anwendung der Metallkernplatine mit hoher Dicke und unter Verwendung eines Bügels eine sehr gleichmäßige Wärmebelastung sichergestellt (Kurve B).

Claims

LED-Leuchte, deren Gehäuse geschlossen ist, wobei mindestens eine LED auf einer Platine montiert ist, und Zuleitungen nach außen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine eine Metallkernplatine mit einer Dicke von 2 bis 3 mm ist.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wasserdicht verschlossen ist.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine mit einem Bügel aus Metall verbunden ist, wobei der Bügel zwei Kontaktenden besitzt, die auf der Platine aufliegen, und die über ein Brückenteil miteinander verbunden sind.
LED-Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche der beiden Kontaktenden zwischen 6 und 30 % der Gesamtoberfläche der Platine bedeckt.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine an sich bekannte Lüsterklemme enthält, die mittels des Bügels fixiert ist.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED mindestens einen Zuleitungsdraht besitzt, dessen Querschnittsfläche 0,8 bis 1,5 mm² groß ist.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der LED eine Primäroptik vorgeschaltet ist, die die Lichtabstrahlcharakteristik beeinflusst.