DE202008012421U1

DE202008012421U1 - LED-Betriebsgerät

Info

Publication number: DE202008012421U1
Application number: DE202008012421U
Authority: DE
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-02-11
Anticipated expiration: 2018-09-19
Also published as: DE102009041957A1

Abstract

Betriebsgerät (1) zum Betreiben zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung (11), welches Eingangsanschlüsse (3a, 3b, 3c) zum Anschließen des Betriebsgeräts (1) an eine Stromversorgungsquelle sowie Ausgangsanschlüsse (3a, 3b, 4a, 4b) zum Anschließen zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (1) zusätzlich auch Anschlüsse (7a, 7b) zur Stromversorgung einer Einrichtung (20) zur aktiven Kühlung der LED bzw. LED-Anordnung (11) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches zum Betreiben zumindest einer LED vorgesehen ist.
In der modernen Beleuchtungstechnologie finden LEDs zunehmend Verwendung, da sie gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln deutliche Vorteile aufweisen. Die mit LEDs erzielbaren Lichtströme konnten in der Vergangenheit kontinuierlich gesteigert werden, sodass heutzutage LEDs nicht nur auf einige bestimmte Anwendungsgebiete beschränkt sind, sondern in nahezu sämtlichen Fällen klassische Lichtquellen ersetzen können.
Die Anhebung des Lichtstroms der LEDs führt allerdings dazu, dass auch die Kühlleistung, welche erforderlich ist, um eine mit LEDs bestückte Leuchte auf einem den Anforderungen der Hersteller von LED-Platinen entsprechenden Temperaturhaushalt zu betreiben, ansteigt. Bislang erfolgte eine Kühlung von LED-Platinen überwiegend passiv mit Hilfe von Strangpressprofilen oder über das Leuchtengehäuse, welche mit der LED-Platine thermisch gekoppelt waren, um die auftretende Wärme abzuführen. Diese Vorgehensweise würde jedoch bei neuartigen LEDs mit sehr hohen Lichtströmen dazu führen, dass die hierbei erforderliche Größe des Leuchtengehäuses größer wäre, als die Größe eines Gehäuses mit konventionellen Lichtquellen bei vergleichbarem Lichtstrom. Dies ist jedoch nicht akzeptabel, da eher das Gegenteil, nämlich kleinere Baugrößen für die Leuchten angestrebt werden.
Es ist deshalb bereits auch bekannt, LED-Platinen für Leuchten aktiv zu kühlen, wobei hierfür beispielsweise Ventilatoren oder andere Elemente, welche gezielt eine Luftzirkulation hervorrufen, eingesetzt werden. Diese Vorgehensweise ist allerdings mit einem nicht unerheblichen zusätzlichen Aufwand verbunden, da dafür Sorge getragen werden muss, dass diese aktiven Kühlelemente in geeigneter Weise mit Strom versorgt und betrieben werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Lösung anzugeben, mit deren Hilfe die oben geschilderten Nachteile vermieden werden können.
Die Aufgabe wird durch ein Betriebsgerät für zumindest eine LED, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht wiederum auf der Idee, die Kühlung der von dem Betriebsgerät mit Strom versorgten LED-Platine aktiv vorzunehmen. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass das Betriebsgerät zusätzlichen zu Anschlüssen für die LED-Platine bzw. das LED-Modul auch Ausgangsanschlüsse zur Stromversorgung eines Elements zur aktiven Kühlung der Platine aufweist.
Erfindungsgemäß wird dementsprechend ein Betriebsgerät zum Betreiben zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung vorgeschlagen, welches Eingangsanschlüsse zum Anschließen des Betriebsgeräts an eine Stromversorgungsquelle sowie Ausgangsanschlüsse zum Anschließen zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung aufweist, wobei erfindungsgemäß das Betriebsgerät zusätzlich auch Anschlüsse zur Stromversorgung einer Einrichtung zur aktiven Kühlung der LED bzw. LED-Anordnung aufweist.
Dadurch, dass erfindungsgemäß das LED-Betriebsgerät gleichzeitig auch die Stromversorgung und Ansteuerung des Kühlelements vornimmt, kann auf den Einsatz einer separaten Stromversorgungsquelle für das Kühlelement verzichtet werden. Der Aufwand zur Realisierung der aktiven Kühlung kann dementsprechend im Vergleich zu bislang bekannten Lösungen reduziert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ohne größeren Aufwand der Betrieb des Kühlelements exakt auf den Betriebszustand der zu kühlenden LED abgestimmt werden kann. So ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Kühlelement zumindest immer dann mit Strom versorgt wird, wenn auch die LED aktiviert ist. Nach Abschalten der LED wird ferner die Stromversorgung für das Kühlelement auch für einen vorgegebenen Zeitraum von beispielsweise 10 Sekunden aufrecht erhalten. Hierdurch wird also eine gewisse Nachkühlung bewirkt, durch die sichergestellt ist, dass die Temperatur der LED zuverlässig innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten wird.
Ergänzend könnte ferner vorgesehen sein, dass das Betriebsgerät einen zusätzlichen Anschluss für einen Temperatursensor aufweist, mit dessen Hilfe die an der LED-Platine vorliegende Temperatur bestimmt wird. Die Stromversorgung des Elements zur aktiven Kühlung der LED könnte hierbei auch in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur beeinflusst werden.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Betriebsgeräts zum Betreiben einer LED und
2 eine schematische Darstellung zur Bereitstellung der Stromversorgung für das aktive Kühlelement in Abhängigkeit vom Betriebszustand der LED.
Das in 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete erfindungsgemäße Betriebsgerät dient der Stromversorgung eines LED-Moduls 10, welches zwei LED-Einheiten 11 aufweist. Hierbei kann es sich entweder um einzelne Hochleistungs-LEDs oder um Reihenanordnung mehrerer LEDs handeln. Die Aufgabe des Betriebsgeräts 1 besteht hierbei darin, den LED-Einheiten 11 einen geeigneten Versorgungsstrom zur Verfügung zu stellen. Hierzu weist das Betriebsgerät 1 zunächst drei Eingangsanschlüsse 2a bis 2c auf, über die das Gerät an 1 eine Stromversorgungsquelle, z. B. das allgemein Stromversorgungsnetz angeschlossen werden kann. Ausgangsseitig sind pro LED-Einheit 11 jeweils zwei Anschlüsse 3a, 3b bzw. 4a, 4b vorgesehen, wobei über eine interne Steuereinheit des Betriebsgeräts 1 der Strom der allgemeinen Stromversorgung in eine geeignete Versorgungsspannung umgesetzt wird. Mittels weiterer Anschlüsse 5a und 5b können dabei Informationen eines an dem LED-Moduls 10 vorgesehenen Temperatursensors 12 erhalten werden. Hierdurch kann der Betrieb der LEDs 11 an aktuelle Ereignisse bzw. an die an dem LED-Modul 10 vorliegenden Temperaturen angepasst werden. Bei drohender Überhitzung könnten ferner die LED 11 deaktiviert werden.
Der Betrieb des LED-Moduls 10 erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von externen Steuerinformationen, die dem Betriebsgerät 1 zugeführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Betriebsgerät 1 zum Empfang von digitalen Befehlen entsprechend dem so genannten DALI-Standard ausgebildet ist. Hierzu weist das Betriebsgerät 1 weitere Anschlüsse 6a und 6b auf, welche für die Verbindung mit einer entsprechenden Busleitung ausgebildet sind. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dass das Betriebsgerät 10 Steuerbefehle entsprechend einem anderen Standard und/oder drahtlos empfangen könnte.
Die Besonderheit des Betriebsgeräts 1 besteht nunmehr darin, dass die Kontrolle eines Elements 20 zur Aktivkühlung des LED-Moduls 10 ebenfalls durch das Betriebsgerät 1 vorgenommen wird. Bei diesem Kühlelement kann es sich beispielsweise um einen einfachen Ventilator handeln, über den Luft auf das LED-Modul 10 gelenkt wird. Auch andere Lösungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, welche eine Kühlung bewirken. So könnten beispielsweise auch sogenannte Nuventix-Kühlelemente zum Einsatz kommen, bei denen kleine Magnete Membrane ansteuern, über welche dann die warme Luft des LED-Moduls 10 aktiv abgeführt wird.
Während es aus dem Stand der Technik bislang bekannt war, derartige Kühlelemente durch separate Einheiten anzusteuern, ist nunmehr vorgesehen, dass diese Funktion ebenfalls durch das Betriebsgerät 1 übernommen wird. Dieses weist dementsprechend zusätzliche Ausgangsanschlüsse 7a und 7b auf, über welche das Kühlelement 20 mit Strom versorgt wird. Über diese Anschlüsse 7a, 7b kann beispielsweise eine Konstantspannung von 5 Volt zur Verfügung gestellt werden, welche dann den Betrieb des Kühlelements 20 ermöglicht.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Stromversorgung für das Kühlelement 20 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der LED-Elemente 11 erfolgt. Vorzugsweise liegt hierbei die Versorgungsspannung immer dann an, wenn die LEDs 11 aktiviert sind. Werden hingegen die LEDs 11 ausgeschaltet, so erfolgt das Abschalten der Stromversorgung für das Kühlelement 20 mit einer Verzögerung von etwa 10 Sekunden. Hierdurch wird eine gewisse Nachkühlung der LEDs 11 erzielt.
2 zeigt hierzu ein Schema zum zeitlichen Verlauf der Stromversorgung für das Kühlelement, wobei die Kurve I den Einschaltzustand bzw. Ausschaltzustand für die LEDs darstellt und die Kurve II zeigt, in welchem Zeitraum der Versorgungsstrom für das Kühlelement zur Verfügung gestellt wird. Es ist klar zu erkennen, dass in jedem Fall dann eine Kühlung erfolgt, wenn auch die LEDs aktiviert sind. Nach Abschalten der LEDs zum Zeitpunkt t₁ wird allerdings die Stromversorgung für die Kühleinrichtung noch über einen Zeitraum τ beibehalten, sodass hier der Versorgungsstrom erst zum Zeitpunkt t₂ deaktiviert wird. Der Verzögerungszeitraum τ beträgt bzw. 10 Sekunden, kann allerdings je nach Art und Leistung der LEDs entsprechend angepasst werden.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit in einfacher Weise die aktive Kühlung von LEDs sichergestellt, wobei hierfür auf den Einsatz separater Einrichtungen zur Stromversorgung des aktiven Kühlelements verzichtet werden kann. Ferner ist sichergestellt, dass der Einsatz der aktiven Kühlung in optimaler Weise auf den LED-Betrieb abgestimmt ist.

Claims

Betriebsgerät (1) zum Betreiben zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung (11), welches Eingangsanschlüsse (3a, 3b, 3c) zum Anschließen des Betriebsgeräts (1) an eine Stromversorgungsquelle sowie Ausgangsanschlüsse (3a, 3b, 4a, 4b) zum Anschließen zumindest einer LED bzw. einer LED-Anordnung (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (1) zusätzlich auch Anschlüsse (7a, 7b) zur Stromversorgung einer Einrichtung (20) zur aktiven Kühlung der LED bzw. LED-Anordnung (11) aufweist.
Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (1) dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung für die Einrichtung (20) zur aktiven Kühlung in Abhängigkeit vom Betriebszustand der LED bzw. LED-Anordnung (11) zur Verfügung zu stellen.
Betriebsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung für die Einrichtung (20) zur aktiven Kühlung zumindest dann zur Verfügung gestellt wird, wenn die LED bzw. LED-Anordnung (11) aktiviert ist.
Betriebsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung für die Einrichtung (20) zur aktiven Kühlung nach Ausschalten der LED bzw. LED-Anordnung (11) für einen vorgegebenen Verzögerungszeitraum (τ) aufrechterhalten wird.
Betriebsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungszeitraum (τ) etwa 10 Sekunden beträgt.
Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Mittel zum Empfangen externer Steuerbefehle für den Betrieb der der LED bzw. LED-Anordnung (11) aufweist.
Betriebsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Empfangen externer Steuerbefehle durch Anschlüsse für eine Busleitung gebildet sind.
Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zusätzliche Anschlüsse zur Verbindung mit einer Einrichtung zur Bestimmung der an der LED bzw. LED-Anordnung (11) vorliegenden Temperatur aufweist.