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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte zum Bestücken mit Leuchtkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei den Leuchtkörpern handelt es sich insbesondere um LEDs, wobei die Leiterplatte sog. Bestückungsbereiche mit Anschlussmöglichkeiten für die Leuchtkörper aufweist und wobei jeweils mehrere dieser Bestückungsbereiche über Leiterbahnen seriell zu einer Gruppe verbunden sind.
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Bei elektrischen bzw. elektronischen Geräten, bei denen mehrere LEDs Anwendung finden, kommen häufig Leiterplatten bzw. Platinen zum Einsatz, auf denen die LEDs gemeinsam angeordnet werden. Hierbei besteht das Problem, dass für jedes neue derartige Gerät bzw. jede neue Anwendung zumeist eine neue Leiterplatte entwickelt und hergestellt werden muss, da für verschiedene Geräte bzw. Anwendungen selten die gleiche Farbwiedergabe, Farbintensität und dergleichen bzw. das gleiche Muster und der gleiche Abstand benötigt wird und es eine Vielzahl unterschiedlicher LED-Typen gibt, die sich bspw. in ihren Bauformen und Anschlussmöglichkeiten unterscheiden.
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Durch die jeweils erforderliche Neuentwicklung einer Leiterplatte, auf der mehrere LEDs angebracht werden können, ergibt sich eine Reihe von Nachteilen. Zum einen besteht die Problematik, dass erst während der Entwicklung eines neuen Geräts bzw. einer neuen Anwendung die genaue Positionierung der LEDs bekannt wird, wodurch erst dann mit der Entwicklung der entsprechenden Leiterplatte begonnen werden kann, wodurch sich entsprechend längere Lieferzeiten ergeben können. Zum anderen führen auch die unter Umständen geringen Stückzahlen und die jeweils neu erforderliche Entwicklung eines Layouts für die Leiterplatte zu höheren Kosten.
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Um eine flexible Bestückung durch LEDs zu ermöglichen, sind dementsprechend bereits Leiterplatten bekannt, die mehrere voneinander getrennt ansteuerbare Kanäle aufweisen, wobei an einem Kanal mehrere Anschlussmöglichkeiten, sogenannte Footprints, für LEDs vorgesehen sind. Hierbei weist dann die Leiterplatte mehrere Bestückungsbereiche auf, wobei in jedem Bestückungsbereich eine Anschlussmöglichkeit jedes Kanals angeordnet ist.
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Eine weitere Problematik bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen besteht ferner darin, dass die Leiterplatten mit den darauf befindlichen LEDs in der Regel für den Betrieb mit einer speziell darauf abgestimmten Stromversorgungsquelle ausgelegt sind. Das heißt, in der Regel muss die Leiterplatte mit einem Konverter betrieben werden, der einen speziell für den Betrieb des LED-Moduls geeigneten Strom zur Verfügung stellt. Die Verwendungsmöglichkeiten für den Endverbraucher sind hierdurch stark eingeschränkt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Lösung anzugeben, welche eine größere Flexibilität bei dem Betrieb von LED-Modulen ermöglicht. Insbesondere soll die Möglichkeit bestehen, das Modul mit verschiedenen Strömen zu betreiben, wobei sich jedoch der den einzelnen LEDs zur Verfügung gestellte Strom grundsätzlich im geeigneten Bereich bewegen soll.
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Die Aufgabe wird durch eine Leiterplatte zum Bestücken mit Leuchtkörpern gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Wie auch bei aus dem Stand der Technik bereits bekannten Lösungen ist zunächst vorgesehen, dass mehrere der Anschlussmöglichkeiten für die Leuchtkörper seriell miteinander zu einer Gruppe verbunden sind. Erfindungsgemäß weist nun allerdings die Leiterplatte zusätzliche Anschlussmöglichkeiten für elektrische Verbindungselemente auf, über welche die Gruppen bzw. ein Teil hiervon wahlweise parallel oder seriell miteinander verbunden werden können. Diese weiteren erfindungsgemäßen Anschlussmöglichkeiten sind dabei insbesondere für den Anschluss sogenannter 0-Ohm-Widerstände ausgelegt.
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Erfindungsgemäß wird also eine Leiterplatte zum Bestücken mit Leuchtkörpern, insbesondere LEDs vorgeschlagen, wobei die Leiterplatte Bestückungsbereiche mit Anschlussmöglichkeiten für die Leuchtkörper aufweist und wobei jeweils mehrere der Bestückungsbereiche durch Leiterbahnen seriell miteinander zu einer Gruppe verbunden sind. Erfindungsgemäß weist die Leiterplatte weitere Anschlussmöglichkeiten für elektrische Verbindungselemente, insbesondere für 0-Ohm-Wiederstände auf, über welche zumindest ein Teil der Gruppen wahlweise parallel oder seriell miteinander verbunden werden kann.
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Dadurch, dass nunmehr die Möglichkeit besteht, mehrere der Gruppen entweder parallel oder seriell miteinander zu verschalten, wird die oben erwähnte angestrebte Flexibilität bei der Stromversorgung der Leiterplatte erzielt. So kann die Leiterplatte im Falle einer seriellen Verschaltung von Gruppen mit einem niedrigeren Strom betrieben werden, während hingegen bei paralleler Verschaltung eine höhere Stromstärke erforderlich ist. Je nach Art des zur Verfügung stehenden Konverters kann also eine entsprechende Verschaltung der Gruppen untereinander vorgenommen werden, um einen optimalen Betrieb der LEDs zu gewährleisten.
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Weitere Maßnahmen, die Gegenstand der abhängigen Ansprüche sind, betreffen insbesondere die Anordnung der Bestückungsbereiche auf der Platine und führen zu einer zusätzlichen Verbesserung hinsichtlich der Flexibilität der Nutzung der Leiterplatte sowie des Verhaltens des LED-Moduls im Falle eines Defekts einzelner LEDs.
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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Bestückungsbereiche gleichmäßig verteilt bzw. matrixartig auf der Leiterplatte angeordnet sind. Insbesondere kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass die Bestückungsbereiche einer Gruppe in zwei nebeneinander befindlichen Reihen oder Spalten versetzt zueinander angeordnet sind. Die Bestückungsbereiche zweier Gruppen können dann jeweils kammartig verschachtelt zueinander angeordnet sein, was den vorteilhaften Effekt mit sich bringt, dass im Falle eines LED-Defekts, der den vollständigen Ausfall der zugehörigen Gruppe zur Folge hat, nicht die gesamte Reihe bzw. Spalte der Platine dunkel erscheint. Weiterhin besteht bei einer derartigen Konfiguration auch die Möglichkeit, lediglich jeweils jede zweite Gruppe mit LEDs zu bestücken, wobei trotz allem eine gleichmäßige flächige Lichtabgabe über die gesamte Leiterplatte hinweg erzielt wird. Die Flexibilität zur Nutzung der Leiterplatte wird hierdurch nochmals erhöht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Falle einer seriellen Verbindung der Gruppen zwei miteinander verschachtelte Gruppen jeweils zwei unterschiedlichen bzw. getrennten Hauptgruppen zugeordnet sind, welche parallel geschaltet sind.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird die Flexibilität zur Nutzung der Leiterplatte ferner dadurch erhöht, dass diese Anschlüsse für Stromversorgungsleitungen oder zum Verbinden mit weiteren Leiterplatten aufweist, wobei die Anschlüsse zum Anschließen von zumindest zwei unterschiedlichen Kontakt-Typen ausgebildet sind. Auch dies trägt wesentlich zur Erhöhung der Flexibilität bei, da auf dem Markt unterschiedliche Arten von Kontakten zur Verfügung stehen und somit der Endverbraucher flexibel auf die vorhandenen Kontakte zurückgreifen kann. Dieser Gedanke kann im Übrigen auch unabhängig von den zuvor beschriebenen Eigenschaften der Leiterplatte zum Einsatz kommen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mehrere der erfindungsgemäßen Leiterplatten miteinander verbunden werden, um eine flächige Anordnung zur Lichtabgabe zu bilden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass Leiterplatten unterschiedlicher Größen zur Verfügung stehen. Trotz allem ist in diesem Fall dann vorzugsweise vorgesehen, dass der Abstand der Bestückungsbereiche auf den Leiterplatten unabhängig von der jeweiligen Größe der Leiterplatte ist. Das heißt, die verschiedenen Leiterplatten unterscheiden sich abgesehen von ihrer Größe insbesondere auch hinsichtlich der Anzahl der darauf angeordneten LEDs. Werden Leiterplatten seriell miteinander verschaltet und dementsprechend mit dem gleichen Strom betrieben, so hat dies zur Folge, dass bei kleineren Leiterplatten an den zugehörigen LEDs ein etwas höherer Strom vorliegt und diese dementsprechend heller leuchten. Dieser Effekt kann allerdings in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, innerhalb der flächigen Anordnung zur Lichtabgabe gewisse Freiräume zu bilden, die zum Anordnen nicht-leuchtender Elemente, beispielsweise von Konvertern oder dergleichen genutzt werden können, wobei trotz allem über die gesamte Fläche hinweg eine im Wesentlichen homogene bzw. gleichmäßige Lichtabgabe erzielt wird.
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Letztendlich ermöglicht also die erfindungsgemäße Leiterplatte eine äußerst vielfältige und flexible Nutzung durch den Endverbraucher.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
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2 eine vergrößerte Darstellung der Verbindung der LEDs bzw. der Bestückungsbereiche zur Gruppen;
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3a und 3b Darstellungen zum alternativen Verbinden der LED-Gruppen bei der Leiterplatte gemäß 1;
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
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5a und 5b Darstellungen zum alternativen Verbinden der LED-Gruppen bei der Leiterplatte gemäß 4;
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6a bis 6c Möglichkeiten zum Kombinieren mehrerer Leiterplatten;
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7 eine erste Möglichkeit zum Kombinieren von Leiterplatten unterschiedlicher Größe und
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8a und 8b weitere vorteilhafte Varianten bei der Kombination von Leiterplatten unterschiedlicher Größe.
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1 zeigt zunächst eine erste Variante einer erfindungsgemäß ausgestalteten Leiterplatte 10. Die dargestellte Leiterplatte 10 ist dazu vorgesehen, mit insgesamt 64 LEDs bestückt zu werden und weist hierfür entsprechend viele, in einer 8×8-Matrix angeordnete Footprints bzw. Bestückungsbereiche 20 auf, die verteilt auf einem flächigen, insbesondere einem etwa quadratisch ausgebildeten Trägerelement 11 in Form einer Platine angeordnet sind. Die Anordnung der Bestückungsbereiche 20 ist dabei derart, dass der Abstand d zwischen zwei benachbarten Bestückungsbereichen 20 sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung grundsätzlich gleich groß ist. Untereinander sind die Bestückungsbereiche 20 über Leiterbahnen 21 verbunden. An den Randbereichen sind ferner positive und negative Anschlüsse 15 bzw. 16 für die Stromversorgung der Leierplatte 10 ausgebildet. Diese Anschlüsse 15, 16 ermöglichen das Verbinden der Leiterplatte 10 mit einer nicht dargestellten Stromversorgungseinheit, insbesondere einem Konverter, der dazu ausgebildet ist, die Leiterplatte 10 mit einem konstanten Strom zu versorgen. Ferner können mit Hilfe dieser Anschlüsse 15 bzw. 16 auch mehrere Leiterplatten 10 untereinander miteinander verbunden werden, um – wie später noch näher erläutert – eine flächige Anordnung zur Lichtabgabe zu bilden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierbei vorgesehen, dass diese Anschlüsse 15 und 16 derart gestaltet sind, dass sie das Anschließen von unterschiedlichen Kontakt-Typen ermöglichen. Insbesondere sollte zumindest das Verbinden mit zwei unterschiedlichen Kontakt-Typen möglich sein. Bei der Endmontage der mit den LEDs bestückten Leiterplatte kann dann also je nach Vorhandensein auf den entsprechenden Anschluss-Typ zurückgegriffen werden. Beispielsweise wäre es denkbar, die Anschlüsse 15 und 16 derart auszugestalten, dass wahlweise sog. AVX-Schneidklemmkontakte oder sog. Molex-Steckverbinder angeschlossen werden können, welche auf diesem Gebiet sehr gebräuchlich sind. Selbstverständlich wäre allerdings auch die Nutzung anderer Kontakt-Typen denkbar.
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Die Bestückungsbereiche 20 ermöglichen wie bereits erwähnt das jeweilige anschließen einer LED, sodass zum Erzielen einer maximalen Helligkeit insgesamt 64 LEDs auf der dargestellten Leiterplatte 10 angeordnet werden können. Dabei ist es Vorteil, wenn die LEDs mit einem im Wesentlichen konstanten – ggf. pulsweitenmodulierten – Strom betrieben werden, da hierbei ein äußerst effizienter LED-Betrieb ermöglicht wird. Dies wiederum bedeutet, dass der für die Stromversorgung der Leiterplatte 10 erforderliche Konverter auch einen entsprechend geeigneten Strom zur Verfügung stellen muss. Um die sich hierbei ergebenen Einschränkungen für den Konverter zu reduzieren und die Möglichkeit zu eröffnen, verschiedene Konvertertypen zum Betreiben der Leiterplatte 10 nutzen zu können, ist erfindungsgemäß eine besondere Verbindung der verschiedenen Bestückungsbereiche 20 untereinander vorgesehen, welche nachfolgend anhand der 2, 3a und 3b näher erläutert werden soll. Zur besseren Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Lösung ist hierbei die Verbindung der Bestückungsbereiche bzw. der nunmehr schematisch dargestellten LEDs durch die Leiterbahnen vereinfacht dargestellt.
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Zunächst ist vorgesehen, dass die Bestückungsbereiche 20 bzw. – wie in den 2, 3a und 3b dargestellt – die an den Bestückungsbereichen 20 angeordneten LEDs 25 über Leiterbahnen 21 1 und 21 2 seriell miteinander zu Gruppen verbunden sind. Eine Gruppe von LEDs 25 ist hierbei allerdings nicht entlang einer einzelnen Linie oder Spalte der LED-Matrix angeordnet sondern stattdessen über die Leiterbahnen 21 1 bzw. 21 2 derart miteinander verbunden, dass sich eine Anordnung in zwei benachbarten Reihen oder Spalten ergibt, wobei die LEDs 25 1 bzw. 25 2 versetzt zueinander angeordnet sind. In 2 sind insbesondere zwei Gruppen dargestellt, wobei die erste Gruppe 25 1 über die als durchgezogene Linie dargestellten Leiterbahnen 21 1 miteinander verbunden ist während hingegen die zweite Gruppe 25 2 über die gestrichelt dargestellten Leiterbahnen 21 2 verbunden ist. Es ist erkennbar, dass beide LED-Gruppen 25 1 und 25 2 kammartig verschachtelt zueinander angeordnet sind.
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Diese Anordnung bringt mehrere Vorteile mit sich. Zum Einen hat der Ausfall einer einzelnen LED 25, der zu einer Unterbrechung der Stromversorgung aller LEDs 25 der zugehörigen Gruppe führt, nicht zur Folge, dass eine Zeile oder Spalte der LED-Matrix vollständig dunkel erscheint, was sich unmittelbar negativ auf die Lichtabgabe auswirken würde. Stattdessen erscheinen die beiden Zeilen oder Spalten lediglich mit einer reduzierten Helligkeit, da die zugehörige andere LED-Gruppe nach wie vor aktiv ist. Der sich hierbei ergebende Helligkeitsabfall in diesem Bereich wirkt sich deutlich weniger negativ auf das Gesamterscheinungsbild des LED-Moduls aus als ein vollständiger Ausfall einer gesamten Spalte oder Zeile.
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Des Weiteren wäre denkbar, die Bestückungsbereiche 21 1 und 21 2 zweier verschiedener, miteinander verschachtelter Gruppen mit unterschiedlichen LEDs zu bestücken. Dies kann insbesondere dann erwünscht sein, wenn ein spezieller Farbton bzw. eine spezielle Farbtemperatur für die Lichtabgabe erwünscht ist, die lediglich durch den Einsatz unterschiedlicher LEDs erzielt werden kann. Aufgrund der verschachtelten Anordnung der beiden Gruppen wird eine bessere und effizientere Durchmischung des Lichts der verschiedenen LED-Typen erzielt, was wiederum zu einer besseren Lichtabgabe führt.
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Schließlich wäre es auch denkbar, nur jeweils eine der beiden Gruppen mit LEDs zu bestücken und die andere Gruppe von Bestückungsplätzen 20 gar nicht zu nutzen. Die Helligkeit der gesamten Lichtabgabe wird hierdurch reduziert, aufgrund der verteilten Anordnung der LEDs wird allerdings trotzallem eine gleichmäßige Lichtabgabe über die gesamte Fläche der Leiterplatte 10 hinweg erzielt.
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Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Leiterplatte besteht ferner darin, in welcher Weise die LED-Gruppen miteinander verbunden sind bzw. verbunden werden können. 2 zeigt vollständig lediglich die beiden obersten LED-Reihen der Leiterplatte, wobei sich bei dem Ausführungsbeispiel von 1 dann an die Unterseite der Anordnung von 2 noch jeweils drei weitere, identisch ausgestaltete Anordnung von jeweils zwei miteinander verschachtelten LED-Gruppen anschließen.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass die nachfolgenden LED-Gruppen wahlweise seriell oder parallel mit den vorherigen Gruppen verbunden werden können. In 2 ist an der Unterseite jeweils die erste LED 25 3 bzw. 25 4 der nächsten Gruppe dargestellt, wobei dann also die Möglichkeit besteht, diese LED 25 3 bzw. 25 4 entweder mit der ersten bzw. eingangsseitigen LED der oberen Gruppe zu verbinden (dargestellt durch die Verbindungen a), was eine Parallelverbindung der LED-Gruppen zur Folge hat, oder an den Ausgang bzw. die letzte LED der vorherigen Gruppe anzuschließen (dargestellt durch die Verbindungen b), was eine serielle Verbindung der Gruppen untereinander zur Folge hat.
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Dieses wahlweise Verbinden der LED-Gruppen bzw. der zugehörigen Bestückungsbereiche 20 wird mit Hilfe von Anschlussmöglichkeiten 22 erzielt, die ebenfalls auf der Leiterplatte 10 angeordnet sind und für den Anschluss sogenannter 0-Ohm-Wiederstände ausgebildet sind. Je nachdem in welcher Weise eine Verbindung der LED-Gruppen gewünscht ist, werden an diesen Anschlussmöglichkeiten 22 0-Ohm-Wiederstände positioniert, um die Leiterbahnen 21 entsprechend miteinander zu verbinden. Im Falle einer parallelen Verbindung ergibt sich dann insgesamt die in 3a dargestellte Verbindung der LED-Gruppen untereinander. Für den Fall hingegen, dass eine serielle Verschaltung der Gruppen gewünscht ist, werden die 0-Ohm-Wiederstände derart gesetzt, dass sich die in 3b dargestellte Anordnung ergibt.
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Anzumerken ist hierbei, dass bei der seriellen Verbindung entsprechend 3b vorgesehen ist, dass jeweils nur die gleichartig orientierten LED-Gruppen seriell miteinander verbunden werden. Das heißt, jeweils vier Gruppen werden zu einer sog. Hauptgruppe seriell miteinander verbunden, wobei dann die beiden kammartig ineinander greifenden Hauptgruppen wiederum parallel verschaltet sind. Wiederum ergibt sich hierbei der Vorteil, dass im Falle des Ausfalls einer LED, der für eine Unterbrechung der Gesamthauptgruppe von LEDs sorgen würde, nach wie vor eine Lichtabgabe durch die andere Hauptgruppe erfolgt und dementsprechend zumindest nicht das gesamte LED-Modul dunkel erscheint.
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Die Möglichkeit, die LED-Gruppen seriell oder parallel miteinander zu verbinden hat nunmehr zur Folge, dass eine größere Flexibilität bei der Auswahl der Stromversorgungseinheit zum Betreiben des LED-Moduls zur Verfügung steht. Bei der parallelen Verbindung der LED-Gruppen gemäß 3a werden dementsprechend insgesamt 8 Gruppen parallel mit Strom versorgt, wobei sich dieser gleichmäßig auf die Gruppen verteilt (sofern identische LEDs zum Einsatz kommen). Das heißt, der Strom, mit dem jede einzelne LED betrieben wird, beträgt ein Achtel des von dem Versorgungsgerät zur Verfügung gestellten Stroms. Gleichzeitig muss das Versorgungsgerät aufgrund der Tatsache, dass eine Gruppe jeweils aus acht in Serie geschalteten LEDs besteht, das Achtfache der einzelnen erforderlichen LED-Spannung zur Verfügung stellen.
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Bei der seriellen Verbindung der Gruppen gemäß 3b hingegen teilt sich der Strom lediglich auf die beiden Hauptgruppen auf. Das heißt, der durch eine einzelne LED fließende Strom entspricht nunmehr der Hälfte des von dem Konverter zur Verfügung gestellten Stroms. Hingegen muss der Konverter nunmehr das 32fache einer einzelnen LED-Spannung zur Verfügung stellen. Das heißt, bei der Konstellation gemäß 3a kann ein Versorgungsgerät mit einer Niedrigspannung-Versorgung im Bereich von 18 bis 24 V Einsatz kommen, während hingegen bei der Schaltungsvariante gemäß 3b ein niedrigerer Strom zur Verfügung gestellt werden muss, allerdings eine deutlich höhere Spannung beispielsweise im Bereich von 96 V erforderlich ist.
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Für den Fall, dass die LEDs der die beiden Hauptgruppen bildenden LED-Gruppen unterschiedlich sind, könnte ferner durch den Einsatz zusätzlicher Anschlussmöglichkeiten für Brücken bzw. 0-Ohm-Widerstände auch wahlweise eine Trennung und damit unabhängige Ansteuerung beider LED-Gruppentypen gewählt werden. Dies wäre z. B. insbesondere dann sinnvoll, wenn durch separates Ansteuern beider LED-Typen die Lichtabgabe des Moduls hinsichtlich ihrer Farbe oder Farbtemperatur verändert werden soll. Es ergibt sich in diesem Fall dann eine Zwei-Kanal-Verschaltung, welche insbesondere bei sog. „tunable white”-Anwendungen von Vorteil ist. Aufgrund der verschachtelten Anordnung der LED-Gruppen kann eine homogene Abgabe des resultierenden Mischlichts in einfacher Weise erzielt werden. Für den Fall hingegen, dass alle LEDs in identischer Weise betrieben werden sollen, ist eine Ein-Kanal-Verschaltung der Gruppen ausreichend.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Platine ist in den 4, 5a und 5b dargestellt, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hinsichtlich ihrer Ausgestaltung entspricht diese zweite Variante im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3, wobei nunmehr allerdings die insgesamt 36 Bestückungsbereiche 20 in einer 6×6 Matrix angeordnet sind. Wiederum können durch Nutzung der Anschlussmöglichkeiten 22 für die 0-Ohm-Widerstände die nunmehr jeweils aus 6 LEDs 25 bestehenden Gruppen seriell oder parallel miteinander verbunden werden, wobei sich dann die in den 5a (parallele Verschaltung) oder 5b (serielle Verschaltung) ergebende Anordnung ergibt. Im Falle der parallelen Verschaltung entspricht in diesem Fall dann der LED-Strom einem Sechstel des von dem Konverter zur Verfügung gestellten Stroms, die Spannung des Konverters sollte dem 6fachem der LED-Betriebsspannung, also etwa 18 V bei 3 V LED-Spannung entsprechen. Im Falle der seriellen Verschaltung hingegen entspricht der LED Strom wiederum der Hälfte der von dem Konverter zur Verfügung gestellten Stroms, die Versorgungsspannung des Konverters hingegen sollte dem 18fachen der LED-Spannung entsprechen.
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Auch bei dieser Leiterplatte können zusätzliche Anschlussmöglichkeiten für Brücken bzw. 0-Ohm-Widerständer zur Verfügung gestellt werden, mit deren Hilfe wahlweise eine Ein-Kanal- oder Zwei-Kanal-Ansteuerung für die LEDs realisiert werden kann.
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Aus der Tatsache, dass bei einer Parallelschaltung der LED-Gruppen im Falle der Leiterplatte der 4 und 5 der durch die LEDs fließende Strom einem Sechstel des Versorgungsstroms entspricht, also bei gleichartigem Konverter und gleichem Gesamtversorgungsstrom höher ist als bei der Leiterplatte mit einer 8×8-LED-Matrix, ergeben sich interessante Konsequenzen, die bei einer Kombination der Leiterplatten zu einer größeren Fläche zum Realisieren einer Anordnung zur Lichtabgabe genutzt werden können. Dies soll anhand der weiteren Figuren nunmehr detailliert erläutert werden.
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So besteht zunächst offensichtlich ohne Weiteres die Möglichkeit, die LED-Module 10 miteinander zu kombinieren und zu verschiedenen Flächenkonfigurationen anzuordnen. Die 6a bis 6c zeigen hierbei lediglich beispielhaft einige denkbare Varianten, wobei selbstverständlich auch die isolierte Nutzung eines einzelnen Moduls 10 denkbar wäre.
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Darüber hinaus besteht allerdings auch die Möglichkeit, LED-Leiterplatten unterschiedliche Größe miteinander zu kombinieren. Ein erstes Ausführungsbeispiel hierfür ist in 7 gezeigt, bei dem fünf 8 × 8-Module 10 1 mit vier 6 × 6-Modulen 10 2 kombiniert werden, um einen etwa kreisförmigen Lichtabgabebereich zu bilden. Die Nutzung verschiedener Größen von Leiterplatten erlaubt hierbei eine bessere bzw. flexiblere Anpassung der gesamten Anordnung an den gewünschten, auszuleuchtenden Bereich. Von Vorteil ist hierbei auch, dass der Abstand zwischen den einzelnen LEDs bei beiden Leiterplatten-Typen 10 1 und 10 2 gleich groß ist.
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Eine weitere Möglichkeit, Leiterplatten unterschiedlicher Größe zu kombinieren, ist in den 8a und 8b dargestellt. Hierbei ist zu berücksichtigen dass – wie zuvor erwähnt – im Falle der Nutzung gleichartiger Konverter beziehungsweise bei gleichem Versorgungsstrom für die Leiterplatten 10 1 und 10 2 und bei gleichartigen LEDs der durch die LEDs der kleineren Leiterplatten 10 2 fließende Strom etwas höher ist und dementsprechend die Lichtquellen hier etwa 33% heller leuchten. Durch die größere Helligkeit der LEDs der kleineren Leiterplatten 10 2 können in der Umgebung dieser Platten Freiräume geschaffen werden, welche zum Anordnen von nicht leuchtenden Komponenten der Anordnung genutzt werden können. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils die Anordnung beispielsweise eines Konverters 50 zur Stromversorgung der Leiterplatten 10 1 und 10 2 dargestellt. Der Konverter 50 selbst gibt selbstverständlich kein Licht ab, aufgrund der unmittelbar in Nachbarschaft dazu angeordneten kleineren und damit heller leuchtenden Leiterplatten 10 2 wird dies allerdings ausgeglichen, sodass letztendlich über die gesamte Fläche hinweg eine homogene Lichtabgabe erzielt wird, sofern ein entsprechendes optisches System, welches für eine Vergleichmäßigung der Lichtabgabe sorgt, zum Einsatz kommt.
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Die zuvor beschriebene Lösung bringt den Vorteil mit sich, dass die Einheiten zur Stromversorgung in der gleichen Ebene wie die Leiterplatten angeordnet werden können und dementsprechend die Realisierung großflächiger leuchtender Anordnung mit einer äußerst geringen Bauhöhe ermöglicht ist.
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Letztendlich wird also durch die vorliegende Erfindung die Möglichkeit geschaffen, Leiterplatten zum Bilden einer flächigen Lichtabgabe äußerst flexibel einsetzen zu können, wobei großflächige leuchtende Anordnung in einer sehr geringen Höhe realisiert werden können.
