DE202011104070U1 - Lampe - Google Patents

Lampe Download PDF

Info

Publication number
DE202011104070U1
DE202011104070U1 DE202011104070U DE202011104070U DE202011104070U1 DE 202011104070 U1 DE202011104070 U1 DE 202011104070U1 DE 202011104070 U DE202011104070 U DE 202011104070U DE 202011104070 U DE202011104070 U DE 202011104070U DE 202011104070 U1 DE202011104070 U1 DE 202011104070U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light source
semiconductor light
lamp
source arrangement
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202011104070U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Priority to DE202011104070U priority Critical patent/DE202011104070U1/de
Publication of DE202011104070U1 publication Critical patent/DE202011104070U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/238Arrangement or mounting of circuit elements integrated in the light source
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/004Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
    • F21V23/006Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate being distinct from the light source holder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V25/00Safety devices structurally associated with lighting devices
    • F21V25/02Safety devices structurally associated with lighting devices coming into action when lighting device is disturbed, dismounted, or broken
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • F21V3/06Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material
    • F21V3/061Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material being glass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • F21V3/06Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material
    • F21V3/062Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material being plastics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Lampe mit mindestens einer Halbleiterlichtquellenanordnung (12) und mit einem Sockel (10), in dem elektrische Komponenten einer Betriebsschaltung für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung (12) untergebracht sind und der mit elektrischen Anschlüssen zur Stromversorgung der elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung und der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung (12) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Widerstandselement (R34, R44) mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Komponente der Betriebsvorrichtung vorhanden ist, um den Versorgungsstrom der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung (12) bei Zunahme der Betriebstemperatur zu reduzieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • I. Stand der Technik
  • Eine derartige Lampe ist beispielsweise in der Patentschrift US 4,211,955 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Lampe, die als Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode besitzt und mit einem Sockel ausgestattet ist, der einem standardisierten Glühlampensockel entspricht. In dem Sockel sind elektrische Komponenten einer Betriebsschaltung für die mindestens eine Leuchtdiode untergebracht.
  • II. Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Lampe bereitzustellen, die im Fall einer zu starken Erwärmung der Halbleiterlichtquellenanordnung eine Reduktion des Versorgungsstroms der Halbleiterlichtquellenanordnung erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Lampe besitzt mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung und einen Sockel, in dem elektrische Komponenten einer Betriebsschaltung für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung untergebracht sind und der mit elektrischen Anschlüssen zur Stromversorgung der elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung und der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung versehen ist. Erfindungsgemäß weist die Lampe mindestens ein Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Komponente der Betriebsvorrichtung auf, um den Versorgungsstrom der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung bei Zunahme der Betriebstemperatur zu reduzieren. Dadurch ist gewährleistet, dass eine thermische Überlastung der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung vermieden wird und die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung nach ihrer Abkühlung wieder mit ihrem vollen Versorgungsstrom gespeist wird.
  • Vorteilhafterweise ist das mindestens eine Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert thermisch an die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung gekoppelt, um eine möglichst genaue Überwachung der Betriebstemperatur der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung zu gewährleisten. Das mindestens eine Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert ist vorzugsweise mittels eines Kühlkörpers der Lampe thermisch an die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung gekoppelt. Der Kühlkörper bietet die Vorteile, dass er eine Kühlung der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung ermöglicht, sich daher im Wesentlichen auf der Betriebstemperatur der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung befindet und auf einfache Weise, beispielsweise mittels wärme leitender Paste, thermisch an das mindestens eine Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert koppelbar ist.
  • Die Betriebsvorrichtung der erfindungsgemäßen Lampe ist in vorteilhafter Weise als Abwärtswandler ausgebildet, da die Lampe an einer Versorgungsspannung, vorzugsweise der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs, betrieben wird, die höher ist als die benötigte Spannungsversorgung für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung der Lampe. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Betriebsschaltung der erfindungsgemäßen Lampe einen Integrierten Schaltkreis, der die wesentlichen Komponenten des Abwärtswandlers enthält. Dadurch wird eine platzsparende Anordnung der elektrischen Komponenten der Betriebsschaltung im Sockel der Lampe ermöglicht.
  • Das Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert ist vorzugsweise derart in die Betriebsschaltung geschaltet, dass der Schalttakt eines Halbleiterschalters oder die Stromschwelle des Abwärtswandlers durch den temperaturabhängigen Widerstandswert des Widerstandselements beeinflusst wird. Durch die vorgenannte Beeinflussung des Schalttakts des Abwärtswandlers kann auf relativ einfache Weise der Versorgungsstrom für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung verändert werden und insbesondere im Fall einer zu starken Erwärmung der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung reduziert werden. Beispielsweise kann im Fall einer zu starken Erwärmung der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung die Einschaltdauer des Halbleiterschalters des Abwärtswandlers im Verhältnis zu seiner Ausschaltdauer verkürzt werden, um so den Versorgungsstrom für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung und damit auch ihre thermische Belastung zu reduzieren.
  • Vorteilhafterweise ist das Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Bestandteil eines Spannungsteilers ausgebildet, der zur Ansteuerung der Steuerelektrode des Halbleiterschalters des Abwärtswandlers dient. Mit Hilfe des Spannungsteilers kann der Wert einer Referenzspannung zur Ansteuerung der Steuerelektrode des Halbleiterschalters gezielt verändert werden, um beispielsweise über eine Veränderung des Schalttaktes des Halbeleiterschalters den Versorgungsstrom der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung zu beeinflussen.
  • Das mindestens eine Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert ist vorzugsweise als Kaltleiter (PTC) mit positiver Temperaturcharakteristik ausgebildet. Kaltleiter haben den Vorteil, dass sie eine sogenannte Sprungtemperatur besitzen, bei der ihr Widerstandswert sprunghaft um ein bis zwei Zehnerpotenzen zunimmt. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es möglich, die Widerstandswerte der Elemente eines Spannungsteilers, der den Kaltleiter als Bestandteil enthält, derart anzupassen, dass der Kaltleiter den Betrieb der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung bei Temperaturen unterhalb der Sprungtemperatur im Wesentlichen nicht beeinflusst. Insbesondere hat dadurch eine Erwärmung der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung auf Temperaturen unterhalb der vorgenannten Sprungtemperatur keine nennenswerte Auswirkung auf den Versorgungsstrom der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung.
  • Bei der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung handelt es sich vorzugsweise um eine oder mehrere weißes, gelbes oder rotes Licht emittierende Leuchtdioden.
  • Die erfindungsgemäße Lampe ist vorzugsweise mit einem Sockel ausgestattet, der einem standardisierten Glühlampensockel entspricht, um die Lampe gegen eine entsprechende Glühlampe, insbesondere gegen eine im Innenraum von Kraftfahrzeugen verwendete Glühlampe, austauschen zu können.
  • III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • 2 Eine teilweise geschnittene Darstellung der Einzelteile der in 1 abgebildeten Lampe vor der Montage
  • 3 Ein Blockschaltbild der Betriebsvorrichtung der in den 1 und 2 abgebildeten Lampe
  • 4 Eine detaillierte Schaltskizze der Betriebsvorrichtung der in den 1 und 2 abgebildeten Lampe
  • Die Lampe gemäß dem in den 1 und 2 abgebildeten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt einen genormten Ba9-Sockel 10, einen Kühlkörper 11 aus Kupfer, eine Leuchtdiode 12, die auf einer Montageplatine 13 mit T-förmigem Profil montiert ist, und eine durchsichtige, haubenartige Optik 14 aus Glas oder Kunststoff. Zusätzlich weist die Lampe elektrische Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Leuchtdiode 12 auf, die ebenfalls auf der Montageplatine 13 montiert sind. Der Kühlkörper 11 ist als Hohlzylinder ausgebildet, in dessen Innenraum ein erster Abschnitt 131 der Montageplatte 13 mit T-förmigem Profil untergebracht ist. Dieser erster Abschnitt 131 der Montageplatine 13 ist mittig, parallel verlaufend zur Zylinderachse in dem Innenraum des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11 angeordnet. Seine Breite entspricht daher im Wesentlichen dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11. Der erste Abschnitt 131 der Montagplatine 13 erstreckt sich bis zum ersten Ende des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11, an dem die Leuchtdiode 12 auf einem zweiten Abschnitt 132 der Montageplatine 13 angeordnet ist, und ragt über das zweite Ende des Kühlkörpers 11 hinaus, das im Sockel 10 fixiert ist. Ein Teil des ersten Abschnitts 131 der Montageplatine 13 ragt daher in den Sockel 10 hinein. Die elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung für die Leuchtdiode 12 sind auf dem ersten Abschnitt 131 der Montageplatine 13 montiert. Der erste 131 und zweite Abschnitt 132 der Montageplatine 13 bilden ein T-förmiges Profil der Montageplatine 13. Der zweite Abschnitt 132 der Montageplatine 13 ist am ersten Ende des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11 angeordnet, ist kreisscheibenförmig ausgebildet, erstreckt sich senkrecht zur Zylinderachse des Kühlkörpers 11 und deckt dessen offene Stirnseite am ersten Ende ab. Die haubenartige Optik 14 ist mittels Presssitz am ersten Ende des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11 fixiert und deckt die Stirnseite des Kühlkörpers 11 sowie den zweiten Abschnitt 132 der Montageplatine 13 mit der darauf montierten Leuchtdiode 12 vollständig ab. Die Montageplatine 13 ist mit dem Kühlkörper 11 durch Löten verbunden. Das zweite Ende des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11, das einen größeren Durchmesser als das erste Ende des Kühlkörpers 11 besitzt, ist mittels Presssitz in dem Ba9-Sockel fixiert. Nach der Montage der haubenartigen Optik 14 und des Kühlkörpers 11 am Sockel 10 ist der größte Teil der Mantelfläche des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11 von außen zugänglich. Insbesondere ist der Abschnitt der Mantelfläche des hohlzylindrischen Kühlkörpers 11 von außen zugänglich, der zwischen dem mit der haubenartigen Optik 14 verbundenen ersten und dem im Sockel 10 fixierten zweiten Ende des Kühlkörpers 11 angeordnet ist. Dieser Abschnitt der Mantelfläche bildet eine äußere Oberfläche der Lampe und dient zur Kühlung der Leuchtdiode 12 und der auf dem ersten Abschnitt 131 der Platine 13 montierten elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung für die Leuchtdiode 12. Aus dem zweiten Ende des Kühlkörpers 11 ragen zwei Stromzuführungsdrähte 15 heraus, die jeweils mit einem elektrischen Kontakt des Ba9-Sockels 10 verbunden sind und mit Kontakten auf dem ersten Abschnitt 131 der Montageplatine verlötet oder verschweißt sind. Diese Stromzuführungsdrähte 15 dienen zur Spannungsversorgung der elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung für die Leuchtdiode 12. Die auf dem zweiten Abschnitt 132 der Montageplatine 13 angeordnete Leuchtdiode 12 ist durch elektrische Kontakte 16 mit den auf dem ersten Abschnitt 131 der Montageplatine 13 montierten elektrischen Komponenten ihrer Betriebsvorrichtung elektrisch leitend verbunden.
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild der Betriebsvorrichtung für die Leuchtdiode 12 der in den 1 und 2 abgebildeten Lampe. Die Betriebsvorrichtung ist als im Continuous Mode arbeitender, frei schwingender Abwärtswandler ausgebildet, der von dem Transistor T3, der Induktivität L3, der Diode D3, dem Widerstand R31, dem Hysterese behafteten, beispielsweise als Schmitt-Trigger ausgebildeten Komparator K3, der Strommesseinheit M3, den Spannungsteilerwiderständen R32, R33, R34 und dem Kondensator C3 besteht. Der Abwärtswandler wird von der 12 V Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs gespeist. Daher ist ein Anschluss des Kondensators C3 am Spannungseingang des Abwärtswandlers mit dem Pluspol der Batterie (+12 V) und der andere Anschluss des Kondensators C3 mit dem Erdpotenzial bzw. Massebezugspotenzial des Kraftfahrzeugs verbunden. Unmittelbar nach dem Einschalten der Versorgungsspannung +12 V befindet sich der Ausgang des Schmitt-Triggers K3 auf hohem Potenzial (High) und schaltet über seine Verbindung zur Steuerelektrode des Transistors T3 den Transistor T3 ein. Dadurch fließt über den Widerstand R31, die Leuchtdiode 12, die Induktivität L3 und die Schaltstrecke des Transistors T3 ein Strom mit stetig anwachsender Stromstärke von dem auf +12 V liegenden Anschluss des Kondensators C3 zu dem auf Massepotenzial liegenden Anschluss des Kondensators C3. Die Strommesseinheit M3 detektiert mittels des Widerstands R31 ein zu diesem Strom proportionales Spannungssignal und führt dieses Spannungssignal dem invertierenden Eingang (–) des Schmitt-Triggers K3 zu. Am nicht-invertierenden Eingang (+) des Schmitt-Triggers K3 liegt eine Referenzspannung an, die mit Hilfe der Spannungsteilerwiderstände R32, R33, R34 erzeugt wird. Der Wert dieser Referenzspannung ist durch das Verhältnis der Widerstandswerte der vorgenannten Widerstände bestimmt. Überschreitet das dem invertierenden Eingang (–) des Schmitt-Triggers K3 zugeführte Spannungssignal die am nicht-invertierenden Eingang (+) anliegende Referenzspannung, so wird der Ausgang des Schmitt-Triggers K3 auf niedriges Potenzial (Low) umgeschaltet und der Transistor T3 dadurch abgeschaltet. Die Diode D3 gewährleistet zusammen mit der Induktivität L3, dass auch bei abgeschaltetem Transistor T3 ein Stromfluss durch die Leuchtdiode 12 aufrecht erhalten wird. Bei abgeschaltetem Transistor T3 fließt durch den Widerstand R31, die Leuchtdiode 12, die Induktivität L3 und die Diode D3 sowie über die Strommesseinheit M3 ein abklingender Strom stetig abnehmender Stromstärke. Unterschreitet das zu dem Strom durch den Widerstand R31 proportionale Spannungssignal, das von der Strommesseinheit M3 dem invertierenden Eingang (–) des Schmitt-Triggers K3 zugeführt wird, die an dem nicht-invertierenden Eingang des Schmitt-Triggers K3 anliegende Referenzspannung, so kehrt das Potenzial an dem Ausgang des Schmitt-Triggers K3 in den Zustand High zurück und der Transistor T3 wird wieder eingeschaltet. Der Schalttakt des Transistors T3, insbesondere das Verhältnis von Einschaltdauer zu Ausschaltdauer des Transistors T3, kann daher durch Verändern der Referenzspannung am nicht-invertierenden Eingang (+) des Schmitt-Triggers K3 beeinflusst werden, wodurch auch der Versorgungsstrom für die Leuchtdiode 12 beeinflusst wird. Der Widerstand R34 ist als Kaltleiter mit positiver Temperaturcharakteristik ausgebildet. Er besitzt eine sogenannte Sprungtemperatur bei 125°C. Das heißt, sein Widerstandswert nimmt beim Überschreiten dieser Sprungtemperatur um ein bis zwei Zehnerpotenzen zu. Der als Kaltleiter ausgebildete Widerstand R34 und die Leuchtdiode 12 sind über den Kühlkörper 11 thermisch miteinander gekoppelt. Überschreitet die Temperatur am Kühlkörper 11 die Sprungtemperatur des Kaltleiters 34, so erhöht sich der Widerstand des Kaltleiters 34 um ein bis zwei Zehnerpotenzen und die Referenzspannung am nichtinvertierenden Eingang (+) des Schmitt-Triggers K3 wird entsprechend dem geänderten Verhältnis der Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände R32, R33, R34 reduziert. Dadurch wird der Schalttakt des Transistors T3 derart beeinflusst, dass der Versorgungsstrom für die Leuchtdiode 12 reduziert wird. Die Widerstandswerte der Widerstände R32, R3 können derart an den Kaltleiter 34 angepasst werden, dass die Referenzspannung am nichtinvertierenden Eingang (+) des Schmitt-Triggers K3 während des Betriebs der Leuchtdiode 12 bei Betriebstemperaturen unterhalb der Sprungtemperatur des Kaltleiters 34 nicht vom Temperaturverhalten des Widerstands des Kaltleiters 34 beeinflusst wird.
  • 4 zeigt die Schaltskizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Betriebsvorrichtung der erfindungsgemäßen Lampe. Die Betriebsvorrichtung besteht aus dem parallel zur Spannungsversorgung geschalteten Kondensator C4, dem Widerstand R4, der Induktivität L4, der Diode D4, den Spannungsteilerwiderständen R42, R43, R44 und dem Integrierten Schaltkreis IC, wobei der Widerstand R44 des Spannungsteilers als Kaltleiter mit positiver Temperaturcharakteristik ausgebildet ist. Bei dem Integrierten Schaltkreis IC handelt es sich um das Bauteil mit der Bezeichnung ZXLD1350 der Firma Zetex Semiconductors plc, dessen Datenblatt über die Homepage www.zetex.com erhältlich ist. Der oben genannte integrierte Schaltkreis IC ist dazu ausgelegt, eine oder mehrere in Serie geschaltete Leuchtdioden an einer Spannungsquelle, beispielsweise der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs, zu betreiben, deren Versorgungsspannung höher ist als die Leuchtdiodenspannung. Der Integrierte Schaltkreis arbeitet mit Versorgungsspannungen im Bereich von 7 V bis 30 V und erzeugt einen Strom mit einer extern einstellbaren Stromstärke von bis zu 350 mA. Die Funktionsweise des Schaltkreises IC und der Komponenten R41, L4, D4, C4 und der Leuchtdiode 12 sowie der Bordnetzspannungsversorgung 12 V, GND ist bereits in dem oben zitierten Datenblatt des Bauteils ZXLD1350 beschrieben und soll daher hier nur in groben Zügen erläutert werden.
  • Der Integrierte Schaltkreis IC bildet zusammen mit dem Widerstand R41, der Diode D4 und der Induktivität L4 sowie der Leuchtdiode 12 einen im Continuous Mode arbeitenden, frei schwingenden Abwärtswandler. Der Schalttransistor des Abwärtswandlers, inklusive seiner Ansteuerung, ist bereits im Integrierten Schaltkreis IC enthalten. Außerdem enthält der Integrierte Schaltkreis IC einen Hysterese behafteten Komparator zur Ansteuerung des Schalttransistors des Abwärtswandlers und eine Strommesseinheit, die mittels des Widerstands R41 und der Anschlösse VIN, ISENSE den Strom durch die Leuchtdiode 12 auswertet und daraus mit Hilfe des mit Hysterese behafteten internen Komparators und mit Hilfe einer intern im Integrierten Schaltkreis IC bereitgestellten Referenzspannung ein Ansteuersignal für die Steuerelektrode des internen Schalttransistors des Integrierten Schaltkreises IC erzeugt. Bei eingeschaltetem internen Schalttransistor fließt der Strom von dem Pluspol +12V der Bordnetzspannungsversorgung über den Widerstand R41, die Leuchtdiode 12, die Induktivität L4 und die Anschlüsse LX und GND des Integrierten Schaltkreise IC zum Minuspol bzw. Masseanschluss GND der Bordnetzspannungsquelle. Bei ausgeschaltetem internen Schalttransistor des Integrierten Schaltkreises fließt der Strom von dem Pluspol +12V der Bordnetzspannungsversorgung über den Widerstand R41, die Leuchtdiode 12, die Induktivität L4, die Diode D4 und die Anschlüsse VIN und GND des Integrierten Schaltkreise IC zum Minuspol bzw. Masseanschluss GND der Bordnetzspannungsquelle. Der Schalttakt des internen Schalttransistors des Integrierten Schaltkreises IC wird von der vorgenannten Referenzspannung und von dem mittels der internen Strommesseinheit ermittelten Spannung am Widerstand R41 bestimmt. Der Anschluss ADJ des Integrierten Schaltkreises IC bietet die Option, die Referenzspannung zu verändern und damit den Schalttakt des Schalttransistors des Integrierten Schaltkreises IC zu beeinflussen. Zu diesem Zweck ist ein Mittenabgriff zwischen den Widerständen R42 und R43 des Spannungsteilers R42, R43, R44 an den Anschluss ADJ des Integrierten Schaltkreises IC angeschlossen. Der widerstand R44 ist als Kaltleiter mit positiver Temperaturcharakteristik ausgebildet. Bei dem Widerstand R44 handelt es sich um den Kaltleiter mit der Bezeichnung B59421A0125A062 der Firma Epcos. Er besitzt eine Sprungtemperatur im bei 125°C, bei der sein Widerstandswert nahezu sprunghaft um eine bis zwei Zehnerpotenzen ansteigt. Der Spannungsteiler R42, R43, R44 ist ebenso wie auch der Spannungsteiler R32, R33, R34 bei dem Beispiel in 3 parallel zur Bordnetzspannung bzw. zum Kondensator C4 bzw. C3 geschaltet. Die Spannung am Anschluss ADJ des Integrierten Schaltkreises IC bzw. am nicht-invertierenden Eingang des Schmitt-Triggers K3 in 3 hängt somit vom Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände R42, R43, R44 bzw. R32, R33, R34 ab. Wie im bereits oben bei dem in 3 abgebildeten Beispiel anhand des Spannungsteilers R32, R33, R34 beschrieben wurde, erhöht sich der Widerstandswert des Kaltleiters R44 mit zunehmender Betriebstemperatur der Leuchtdiode 12 bzw. mit zunehmender Aufheizung des Kühlkörpers 11, an den die Leuchtdiode 12 und der Kaltleiter R44 thermisch gekoppelt sind. Die Widerstandswerte der Widerstände R42, R43 sind so auf den Kaltleiter R44 abgestimmt, dass eine Beeinflussung der Referenzspannung über den Anschluss ADJ erst stattfindet, nachdem die Sprungtemperatur des Kaltleiters R44 überschritten ist. In diesem Fall wird der Schalttakt des internen Schalttransistors des Integrierten Schaltkreises IC derart beeinflusst, dass durch die Leuchtdiode 12 ein Versorgungsstrom mit reduzierter Stromstärke fließt. Die nachstehende Tabelle gibt eine Dimensionierung der Bauteile an.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann die Halbleiterlichtquellenanordnung statt einer Leuchtdiode 12 auch mehrere Halbleiterlichtquellen umfassen. Beispielsweise kann die Halbleiterlichtquellenanordnung als ein oder mehrere Leuchtdiodenchips ausgebildet sein, die beispielsweise in Serie geschaltet sind. Außerdem kann je nach Anzahl der Halbleiterlichtquellen anstelle eines Abwärtswandlers auch ein Spannungswandler mit einer anderen Schaltungstopologie für die Betriebsvorrichtung der erfindungsgemäßen Lampe verwendet werden. Tabelle:
    R41 0,33 Ω
    D4 Schottkydiode ZLLS1000
    L4 47 μH
    C4 1 μF
    IC ZXLD1350
    R44 B59421A0125A062
    R42 4,7 kQ
    R43 47 kΩ
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4211955 [0002]

Claims (9)

  1. Lampe mit mindestens einer Halbleiterlichtquellenanordnung (12) und mit einem Sockel (10), in dem elektrische Komponenten einer Betriebsschaltung für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung (12) untergebracht sind und der mit elektrischen Anschlüssen zur Stromversorgung der elektrischen Komponenten der Betriebsvorrichtung und der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung (12) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Widerstandselement (R34, R44) mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Komponente der Betriebsvorrichtung vorhanden ist, um den Versorgungsstrom der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung (12) bei Zunahme der Betriebstemperatur zu reduzieren.
  2. Lampe nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Widerstandselement (R34, R44) thermisch an die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung (12) gekoppelt ist.
  3. Lampe nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Widerstandselement (R34, R44) mittels eines Kühlkörpers (11) der Lampe thermisch an die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung (12) gekoppelt ist.
  4. Lampe nach Anspruch 1, wobei die Betriebsschaltung als Abwärtswandler ausgebildet ist.
  5. Lampe nach Anspruch 4, wobei die Betriebschaltung einen Integrierten Schaltkreis (IC) umfasst.
  6. Lampe nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Widerstandselement (R34, R44) mit temperaturabhängigem Widerstandswert derart in die Betriebsvorrichtung geschaltet ist, dass der Schalttakt eines Halbleiterschalters (T3) des Abwärtswandlers durch den temperaturabhängigen Widerstandswert des Widerstandselements (R34, R44) beeinflusst wird.
  7. Lampe nach Anspruch 6, wobei das Widerstandselement mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Bestandteil eines Spannungsteilers ausgebildet ist, der zur Ansteuerung der Steuerelektrode des Halbleiterschalters dient.
  8. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Widerstandselement (R34, R44) mit temperaturabhängigem Widerstandswert als Kaltleiter mit positiver Temperaturcharakteristik ausgebildet ist.
  9. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Sockel (10) einem standardisierten Glühlampensockel entspricht.
DE202011104070U 2011-08-04 2011-08-04 Lampe Expired - Lifetime DE202011104070U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011104070U DE202011104070U1 (de) 2011-08-04 2011-08-04 Lampe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011104070U DE202011104070U1 (de) 2011-08-04 2011-08-04 Lampe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202011104070U1 true DE202011104070U1 (de) 2011-11-08

Family

ID=45116284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202011104070U Expired - Lifetime DE202011104070U1 (de) 2011-08-04 2011-08-04 Lampe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202011104070U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202949A1 (de) 2012-02-27 2013-08-29 Osram Gmbh Lampe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4211955A (en) 1978-03-02 1980-07-08 Ray Stephen W Solid state lamp

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4211955A (en) 1978-03-02 1980-07-08 Ray Stephen W Solid state lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202949A1 (de) 2012-02-27 2013-08-29 Osram Gmbh Lampe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006061885A1 (de) Lampenvorrichtung auf LED-Basis
CH698769B1 (de) Montageanordnung eines Leuchtkörpers.
EP2000359B1 (de) Schaltungsanordung
DE102015111171A1 (de) Leuchtbetriebsvorrichtung, lichtquellenvorrichtung, beleuchtungsvorrichtung und fahrzeugscheinwerfer
DE102018201228A1 (de) Steuern von wenigstens zwei in reihe geschalteten leuchtdioden einer leuchteinrichtung
DE112013006752T5 (de) LED-Hintergrundbeleuchtungstreiberschaltung und Hinterundbeleuchtungsmodul
DE102015204526A1 (de) Fahrzeuglampe und Fahrzeuglampenansteuervorrichtung
DE10230103B4 (de) Stromversorgung für Lumineszenzdioden
EP2031940B1 (de) LED-Clusteranordnung mit Konstantstromschalter
DE102010039012A1 (de) LED-Lampe
DE3146328C2 (de)
DE102010002081A1 (de) LED-Spannungsmessung
DE102016103087A1 (de) Modul mit lichtemittierendem Festkörperelement und Beleuchtungsanordnung
DE102012205349A1 (de) Schaltungsanordnung für eine LED-Lampe, LED-Lampe und entsprechendes Verfahren
DE102016114985A1 (de) Lichtabgabesteuervorichtung, beleuchtungssystem und einrichtungsvorrichtung
DE202011104070U1 (de) Lampe
DE102020203645A1 (de) Led-modul für fahrzeuge
EP2580946B1 (de) Leuchtdiodenanordnung und leuchtmittel insbesondere mit solch einer leuchtdiodenanordnung
DE102014106778A1 (de) Lichtquellen-Treibervorrichtung und Lichtquellensystem
DE102013110257A1 (de) LED-Lampe
DE112018007350T5 (de) Leuchtelement-Antriebsvorrichtung
DE202008012421U1 (de) LED-Betriebsgerät
DE102016007752B4 (de) Schutzschaltung, Beleuchtungsanordnung und Betriebsverfahren
DE102010028804B4 (de) Schaltung und Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit sowie Leuchte mit einer solchen Schaltung
DE102016217056A1 (de) Spannungsabhängiger Betrieb einzelner Lichtquellen

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20111229

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130131

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GMBH, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130814

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20140828

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H05B0037020000

Ipc: H05B0047100000

R071 Expiry of right