DE202012012858U1 - LED bulbs - Google Patents
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Abstract
Leuchtmittel (1), insbesondere LED-Röhre, mit mindestens einer ersten Platine (2), mit mehreren Leuchtdioden (3) getragen von der ersten Platine (2), mit einer Ansteuerelektronik (4) zur Versorgung der Leuchtdioden (3), und mit einem Anschlussmittel (5) zum Anschluss der Ansteuerelektronik (4) an Netzspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platine (2) die Ansteuerelektronik (4) oder zumindest wesentliche Teile der Ansteuerelektronik (4) trägt; und dass das Leuchtmittel (1) mindestens eine zweite Platine (8) mit mehreren Leuchtdioden (9) aufweist und dass zwischen den Platinen (2, 8) eine elektrisch leitende Steckverbindung (10) zur Versorgung der Leuchtdioden (9) der zweiten Platine (8) durch die Ansteuerelektronik (4) hergestellt ist.Illuminant (1), in particular LED tube, with at least one first circuit board (2), with several light emitting diodes (3) carried by the first circuit board (2), with control electronics (4) for supplying the light emitting diodes (3), and with a connection means (5) for connecting the control electronics (4) to the mains voltage, characterized in that the first circuit board (2) carries the control electronics (4) or at least essential parts of the control electronics (4); and that the lighting means (1) has at least one second circuit board (8) with a plurality of light emitting diodes (9) and that between the circuit boards (2, 8) there is an electrically conductive plug connection (10) for supplying the light emitting diodes (9) of the second circuit board (8 ) is produced by the control electronics (4).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorzugsweise röhrenförmiges Leuchtmittel, insbesondere eine LED-Röhre, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Kit mit einem solchen.The present invention relates to a preferably tubular lamp, in particular an LED tube, according to the preamble of
Röhrenförmige Leuchtmittel sind bekannt und verbreitet zur Beleuchtung von Räumen, Hallen, Außenbereichen oder dergleichen. Dies gilt insbesondere für Leuchtstofflampen, auch Leuchtstoffröhren genannt. Im industriellen Einsatz werden oftmals Betriebszeiten von acht oder mehr Stunden täglich erreicht. Dies führt sowohl zu einer begrenzten Lebensdauer der Leuchtmittel als auch zu einem beträchtlichen Stromverbrauch, was zu hohen Energie- und Wartungskosten führt.Tubular lamps are known and widely used for lighting rooms, halls, outdoor areas or the like. This is especially true for fluorescent lamps, also called fluorescent tubes. In industrial use, operating times of eight or more hours per day are often achieved. This results in both a limited life of the bulbs as well as a considerable power consumption, which leads to high energy and maintenance costs.
Leuchtmittel mit Leuchtdioden, auch ”Light-Emitting Diodes” oder LEDs genannt, bieten sowohl eine vielfach längere Betriebszeit als konventionelle Leuchtmittel wie Leuchtstofflampen als auch eine wesentlich höhere Effizienz, da im Vergleich zu Leuchtstofflampen mit LEDs ein ähnlicher Lichtstrom mit einer um einen Faktor zwei bis zehn reduzierten Leistungsaufnahme erreicht werden kann. Aus diesem Grund sind zunehmend Bestrebungen zu verzeichnen, konventionelle Leuchtmittel wie Leuchtstofflampen durch LED-Leuchtmittel zu ersetzen.Lamps with light emitting diodes, also called "light-emitting diodes" or LEDs, offer both a much longer operating time than conventional lamps such as fluorescent lamps and a much higher efficiency, as compared to fluorescent lamps with LEDs a similar luminous flux with a factor of two to ten reduced power consumption can be achieved. For this reason, efforts are increasingly being made to replace conventional lamps such as fluorescent lamps with LED lamps.
Die
Die
Vorbekannte LED-Leuchtmittel zum Betrieb mit Netzspannung weisen einerseits eine Trägerplatine mit den Leuchtdioden, andererseits eine Ansteuerelektronik zur Versorgung der Leuchtdioden auf einer separaten Platine auf, die in dem Gehäuse des Leuchtmittels oder außerhalb angeordnet sein kann.Previously known LED lamps for operation with mains voltage on the one hand have a carrier board with the LEDs, on the other hand, a control electronics for supplying the LEDs on a separate board, which may be located in the housing of the bulb or outside.
Ist die Ansteuerelektronik in dem Gehäuse des Leuchtmittels integriert, müssen Sicherheitsabstände zwischen der Ansteuerelektronik und der die Leuchtdioden tragenden Platine vorgesehen sein, um Kurzschlüsse auszuschließen. Dies bedingt insbesondere bei röhrenförmigen Leuchtmitteln verhältnismäßig große Durchmesser. Alternativ kann die Ansteuerelektronik außerhalb des Leuchtmittels angeordnet werden, wodurch nur noch die Platinen mit den Leuchtdioden in dem Gehäuse des Leuchtmittel untergebracht werden muss und auch Bauformen mit geringeren Durchmessern ermöglicht werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine externe Elektronik installiert, angeschlossen und verstaut werden muss.If the control electronics integrated in the housing of the lamp, safety distances between the control electronics and the light emitting diodes carrying circuit board must be provided to prevent short circuits. This requires relatively large diameters especially in the case of tubular lamps. Alternatively, the control electronics can be arranged outside of the lamp, whereby only the boards with the LEDs must be accommodated in the housing of the lamp and also designs with smaller diameters possible. However, this has the disadvantage that an external electronics must be installed, connected and stowed.
Weiter werden für unterschiedlich lange röhrenförmige Leuchtmittel im Stand der Technik unterschiedlich lange Trägerplatinen mit Leuchtdioden verwendet, was zu einem hohen Entwicklungs- und Produktions- und Logistikaufwand bei der Herstellung unterschiedlich langer Leuchtmittel führt.Furthermore, differently long carrier boards with light-emitting diodes are used for differently long tubular lamps in the prior art, which leads to a high development and production and logistics effort in the production of lamps of different lengths.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED-Röhre, anzugeben, wobei eine kompakte Bauform auch bei direkter Eignung des Leuchtmittels für Netzspannung erreicht werden kann und/oder sich Leuchtmittel unterschiedlicher Längen flexibler herstellen lassen.An object of the present invention is to provide a light source, in particular an LED tube, wherein a compact design can be achieved even with direct suitability of the light source for mains voltage and / or can light bulbs of different lengths produce more flexible.
Die obige Aufgabe wird durch ein Leuchtmittel gemäß Anspruch 1 und durch ein Kit gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The above object is achieved by a luminous means according to
Das vorschlagsgemäße Leuchtmittel, insbesondere eine LED-Röhre, weist mindestens eine erste Platine und mehrere Leuchtdioden auf, die von der ersten Platine getragen sind. Ferner weist bzw. nimmt das vorschlagsgemäße Leuchtmittel eine Ansteuerelektronik zur Versorgung der Leuchtdioden auf, die vorzugsweise zum Betrieb mit Netzspannung ausgebildet ist. Ein Anschlussmittel ist vorgesehen, um die Ansteuerelektronik an Netzspannung anzuschließen.The proposed illuminant, in particular an LED tube, has at least one first circuit board and a plurality of light-emitting diodes, which are carried by the first circuit board. Furthermore, the proposed illuminant has or receives a drive electronics for the supply of the LEDs, which is preferably designed for operation with mains voltage. A connection means is provided to connect the control electronics to mains voltage.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung trägt die erste Platine die Ansteuerelektronik oder zumindest wesentliche Teile der Ansteuerelektronik. Es wird also dieselbe Platine verwendet, um sowohl Leuchtdioden als auch die Ansteuerelektronik zu tragen. Daher kann auf die Anordnung mehrerer Platinen für die Leuchtdioden und die Ansteuerelektronik nebeneinander bzw. untereinander in einem Gehäuse des Leuchtmittels verzichtet werden und das Leuchtmittel
Weiter wird das Material für die zusätzliche Platine eingespart und eine fehleranfällige Kabelverbindung zwischen der Ansteuerelektronik und der Platine mit den Leuchtdioden kann vermieden werden. Letzteres ist zusätzlich in Hinblick auf den Produktionsaufwand vorteilhaft, da Verbindungen zwischen unterschiedlichen Platinen in der Regel nicht automatisiert hergestellt werden können und daher besonders aufwändig sind.Next, the material for the additional board is saved and an error-prone cable connection between the control electronics and the board with the light-emitting diodes can be avoided become. The latter is additionally advantageous in terms of production costs, since connections between different boards usually can not be produced automatically and are therefore particularly complex.
Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein vorschlagsgemäßes Leuchtmittel, das mindestens eine zweite Platine mit mehreren Leuchtdioden aufweist. Zwischen der ersten, der zweiten und/oder weiteren Platine ist eine elektrisch leitende Steckverbindung zur Versorgung der Leuchtdioden der zweiten und/oder weiteren Platine durch die Ansteuerelektronik hergestellt.Another aspect of the present invention, which can also be implemented independently, relates to a proposed luminous means which has at least one second circuit board with a plurality of light-emitting diodes. Between the first, the second and / or further board an electrically conductive connector for supplying the LEDs of the second and / or further board is made by the control electronics.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen flexiblen und/oder modularen Aufbau des Leuchtmittels, insbesondere wobei durch Anstecken einer zweiten oder weiteren Platine die Länge des Leuchtmittels flexibel festgelegt werden kann. So können unterschiedliche Leuchtmittellängen unter Verwendung nur eines Typs oder zweier Typen von Platinen hergestellt werden. Durch Einsatz der Steckverbindung wird insbesondere erreicht, dass keine Fehler- und verschleißanfällige Kabelverbindung bzw. aufwändige manuelle Lötverbindungen hergestellt werden müssen, um die Länge des Leuchtmittels skalieren zu können. Somit wird durch das vorschlagsgemäße Leuchtmittel eine einfache, kostengünstige, flexible und zuverlässige Skalierbarkeit, insbesondere der Länge des Leuchtmittels, erreicht. Zudem kann mit der Steckverbindung eine Mechanische Kopplung bzw. Arretierung der Platinen zueinander erreicht werden.This advantageously makes possible a flexible and / or modular construction of the luminous means, in particular wherein the length of the luminous means can be flexibly fixed by attaching a second or further circuit board. Thus, different illuminant lengths can be made using only one type or two types of boards. By using the connector is achieved in particular that no error and wear-prone cable connection or complex manual solder joints must be made to scale the length of the bulb can. Thus, a simple, cost-effective, flexible and reliable scalability, in particular the length of the lamp, is achieved by the proposed illuminant. In addition, a mechanical coupling or locking of the boards to each other can be achieved with the connector.
Ferner ist die Kombination der obigen, auch unabhängig realisierbareren Aspekte besonders vorteilhaft. Insbesondere können durch die Platzierung der Ansteuerelektronik oder wesentlicher Teile dieser auf der ersten Platine und durch die Verwendung der Steckverbindung jeweils einen fehleranfälligen Einsatz von Kabelverbindungen vermeidbar machen. In synergetischer Weise wird durch die Kombination der Aspekte ein besonders robustes, zuverlässiges und haltbares Leuchtmittel, bevorzugt ganz ohne Kabelverbindungen, ermöglicht.Furthermore, the combination of the above, also independently realizable aspects is particularly advantageous. In particular, by the placement of the control electronics or essential parts of these on the first board and by the use of the connector in each case make an error-prone use of cable connections avoidable. In a synergetic way, the combination of the aspects makes possible a particularly robust, reliable and durable illuminant, preferably entirely without cable connections.
Zudem ist die nachteilige Realisierung der Ansteuerelektronik auf einer separaten Platine im Stand der Technik durch dessen Wiederverwendbarkeit in unterschiedlichen Leuchtmitteln bedingt. Das vorschlagsgemäße Leuchtmittel hingegen verwendet bevorzugt mehrere, insbesondere mit leitenden Steckverbindungen gekoppelte, Platinen mit Leuchtdioden, von denen mindestens eine, vorzugsweise stirnseitig im Leuchtmittel angeordnete, Platine zumindest wesentliche Teile der Ansteuerelektronik trägt. Dies erlaubt die Verwendung derselben Ansteuerelektronik in unterschiedlichen Leuchtmitteln bei gleichzeitig verringertem Platzbedarf, verbesserter Zuverlässigkeit und einfacherer sowie kostengünstigerer Montage.In addition, the disadvantageous realization of the control electronics on a separate board in the prior art due to its reusability in different lamps. The proposed bulb, however, preferably uses several, in particular with conductive connectors coupled boards with light emitting diodes, of which at least one, preferably arranged on the front side in the light source, board carries at least substantial parts of the control electronics. This allows the use of the same control electronics in different bulbs at the same time reduced space requirements, improved reliability and easier and cheaper installation.
Ein Kabel bzw. eine Kabelverbindung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein vorzugsweise flexibler, biegsamer und/oder insbesondere radial und/oder zumindest teilweise mit einer Isolierung umgebener elektrischer Leiter, der insbesondere zumindest teilweise frei im Raum verlegbar ist. Beispielsweise kann ein Kabel im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Litze, einen Klingeldraht oder dergleichen sein oder aufweisen. Insbesondere stellt ein starrer und/oder zumindest teilweise bzw. im Wesentlichen nicht-isolierter, elektrisch leitender Anschlussstift kein Kabel im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.A cable or a cable connection in the context of the present invention is a preferably flexible, flexible and / or in particular radially and / or at least partially surrounded by an insulation electrical conductor which is at least partially free in space laying. For example, a cable according to the present invention may be or have a stranded wire, a bell wire or the like. In particular, a rigid and / or at least partially or substantially non-insulated, electrically conductive connecting pin is not a cable in the sense of the present invention.
Ein Leuchtmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Mittel zur Emission elektromagnetischer Wellen im optisch sichtbaren Bereich, das insbesondere zur Beleuchtung von Räumen, Böden, Wänden, Decken, Objekten, Außenbereichen oder dergleichen geeignet ist. Das Leuchtmittel ist also bevorzugt dazu geeignet, eine ausreichende Lichtmenge zur Beleuchtung bereitzustellen, durch Beleuchtung eines Gegenstands dessen Sichtbarkeit zu verbessern bzw. eine ausreichende Lichtmenge abzugeben, beispielsweise einen Lichtstrom von mehr als 10 Lumen, vorzugsweise mehr als 100 Lumen, insbesondere mehr als 300 Lumen, damit diese Lichtmenge auch nach Reflexion durch ein Objekt von einem menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Ein Leuchtmittel ist daher insbesondere keine reine Status-LED oder dergleichen, die zwar auch leuchten kann, bei der jedoch primär bzw. ausschließlich die unmittelbare Lichtemission als Anzeige verwendet wird.A lighting means in the context of the present invention is preferably a means for emitting electromagnetic waves in the optically visible region, which is particularly suitable for illuminating rooms, floors, walls, ceilings, objects, outdoor areas or the like. The light-emitting means is therefore preferably suitable for providing a sufficient amount of light for illumination, improving its visibility by illumination of an object or emitting a sufficient amount of light, for example a luminous flux of more than 10 lumens, preferably more than 100 lumens, in particular more than 300 lumens so that this amount of light can be perceived by a human eye even after reflection by an object. A light-emitting means is therefore in particular not a pure status LED or the like which, although it can also light up, but in which primarily or exclusively the direct light emission is used as a display.
Eine Platine im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine vorzugsweise plattenförmige Anordnung mit einem isolierenden und einem leitenden Material, vorzugsweise wobei das isolierende Material einen Träger für zumindest eine Leitung aus dem leitenden Material bildet. Vorzugsweise kann es sich bei der Platine um eine solche für gedruckte Schaltungen, ein so genanntes ”Printed Circuit Board” oder PCB handeln, insbesondere auf Epoxid-Basis (isolierendes Material) und/oder mit Kupferkaschierung (leitendes Material).A circuit board in the context of the present invention is a preferably plate-shaped arrangement with an insulating and a conductive material, preferably wherein the insulating material forms a support for at least one line of the conductive material. The printed circuit board may preferably be a printed circuit board, a so-called "printed circuit board" or PCB, in particular epoxy-based (insulating material) and / or copper-clad (conductive material).
Eine Leuchtdiode im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Halbleiterbauelement, das zur Emission elektromagnetischer Wellen ausgebildet ist, vorzugsweise im vom menschlichen Auge detektierbaren bzw. sichtbaren Bereich. Sie weist vorzugsweise einen Halbleiterübergang auf, der in Flussrichtung der Diode mit Strom durchflossen eine Lichtemission bewirkt.A light-emitting diode in the sense of the present invention is preferably a semiconductor component which is designed to emit electromagnetic waves, preferably in the region detectable or visible by the human eye. It preferably has a semiconductor junction which flows through current in the direction of flow of the diode causes a light emission.
Weitere Aspekte, Einzelheiten, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des vorschlagsgemäßen Leuchtmittels. Es zeigt: Further aspects, details, features, properties and advantages of the present invention will become apparent from the claims and from the drawings and the following description of a preferred embodiment of the proposed illuminant. It shows:
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden können, auch wenn von einer wiederholten Beschreibung abgesehen worden ist.In the figures, the same reference numerals are used for the same or similar parts, and corresponding or comparable properties and advantages can be achieved, even if a repeated description has been omitted.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Leuchtdioden
Das vorschlagsgemäße Leuchtmittel
Das Leuchtmittel
Die erste Platine
Die Platinen
Die Platinen
Besonders bevorzugt bilden die Längsflanken der Platinen
Die flachen, länglichen Platinen
Es ist ferner bevorzugt, dass die erste Platine
Beispielsweise kann die Haupterstreckung einer der Platinen
Die Steckverbindung
Die Steckverbindung
Alternativ oder zusätzlich kann die Steckverbindung
Die Verwendung von beidseitig zumindest teilweise mit Metall, insbesondere Kupfer, belegten Platinen
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Steckverbindung
Die Ansteuerelektronik
Zum Betrieb der Leuchtdioden
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Leuchtdioden
Das Anschlussmittel
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auch unabhängig realisiert werden kann, ist die Ansteuerelektronik
Ferner ist bevorzugt, dass die Ansteuerelektronik
Es hat sich nämlich in überraschender Weise gezeigt, dass nicht-elektrolytische Kondensatoren neben besseren Hochfrequenzeigenschaften, die vorliegend weniger relevant sind, auch bei niedrigeren Frequenzen wesentlich verlustärmer sind als elektrolytische Kondensatoren. Durch Einsatz nicht-elektrolytischer Kondensatoren lässt sich die Wärmeentwicklung durch die Ansteuerelektronik
Eine PMMA-Abdeckung
Eine Voraussetzung ist jedoch, dass die Temperatur des Leuchtmittels
Eine zweite Abdeckung
Gemäß einem weiteren, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse
Der Einsatz von PMMA für das vorzugsweise gesamte Gehäuse
Das Leuchtmittel
Ferner kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Platinen
Die Ansteuerelektronik
Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kit mit dem vorschlagsgemäßen Leuchtmittel
Einzelne Aspekte der vorliegenden Erfindung können auch unabhängig voneinander und in beliebiger Kombination realisiert bzw. verwendet werden, wobei zumindest teilweise ähnliche oder sonstige Eigenschaften oder Vorteile wie die beschriebenen erreicht werden können.Individual aspects of the present invention can also be implemented independently of each other and in any combination, at least partially similar or other properties or advantages as those described can be achieved.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die auf der Unterseite der ersten Platine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- LeuchtmittelLamp
- 22
- erste Platinefirst board
- 33
- Leuchtdiodeled
- 44
- Ansteuerelektronikcontrol electronics
- 55
- Anschlussmittelconnection means
- 66
- Stiftpen
- 77
- Abschlusskappeend cap
- 88th
- zweite Platinesecond board
- 99
- LeuchtdiodenLEDs
- 1010
- Steckverbindungconnector
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Durchkontaktierungenvias
- 1313
- lichtdurchlässige Abdeckungtranslucent cover
- 1414
- zweite Abdeckungsecond cover
- 1515
- Nutgroove
- 1616
- StarterersatzmittelStarter substitutes
- 1717
- Anschlussconnection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 8072124 B2 [0004] US8072124 B2 [0004]
- US 7988492 B2 [0005] US 7988492 B2 [0005]
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