-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchtröhre, insbesondere eine LED-Leuchtröhre, die statt eines elektronischen Gleichrichters eine Ringspule aufweist, durch die die LED-Leuchtröhre mit konstantem Strom gespeist werden kann.
-
Leuchtdioden (LED) lösen dank ihrer höheren Helligkeit, niedrigeren Energieverbrauchs und längerer Gebrauchszeit allmählich herkömmliche Wolframdrahtbirnen ab und finden umfangreiche Anwendung in Beleuchtungsanlagen.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Bei LED-Beleuchtungsanlagen wird meistens ein elektronischer Gleichrichter zur Umwandlung der externen Wechselstromquelles zu einem Gleichstrom eingesetzt. Dadurch können LED-Beleuchtungsanlagen leuchten. Jedoch weist der elektronische Gleichrichter ein bestimmtes Volumen auf und nimmt somit einen großen Raum von der Beleuchtungsanlage weg, so dass der Raum zur konvektiven Wärmeübertragung beschränkt und die Abwärme in der Beleuchtungsanlage gesammelt wird. Durch die gesammelte Abwärme kann der elektronische Gleichrichter leichter beschädigt werden. Ein defekter Gleichrichter kann weiterhin zur anormalen Umwandlung des Stroms und somit zum Durchbrennen der Leuchtdiode führen. In einem anderen Wort liegt die Beschädigung der LED-Leuchtröhre mit einem elektronischen Gleichrichter meistens an der Beschädigung des elektronischen Gleichrichters. Die Gebrauchszeit der Lampe selbst ist in diesem Zusammenhang kürzer als ihre LED. Solche Gleichrichter sind meistens hochfrequent und kann mit der Leiterplatte der Beleuchtungsanlage leicht hochfrequente Sinuswelle und elektromagnetische Interferenzen erzeugen, welche die Beleuchtung der Leuchtdiode beeinträchtigen können, indem der ursprünglich konstante Gleichstrom von der hochfrequenten Sinuswelle und der elektromagnetischen Interferenzen gestört wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte LED-Leuchtröhre zu schaffen, die insbesondere mit Gleichstrom versorgt werden kann und während des Betriebs erzeugte Abwärme effizienter abführen kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine LED-Leuchtröhre, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Erfindungsgemäß weist die LED-Leuchtröhre statt eines elektronischen Gleichrichters eine Ringspule auf, durch die die LED-Leuchtröhre mit konstantem Strom gespeist werden kann.
-
Gemäß der Erfindung wird eine LED-Leuchtröhre bereitgestellt, die Folgendes aufweist:
eine Leuchtröhre, die einen Aufnahmeraum aufweist und an einem Ende mit einem Anschluss versehen ist, wobei der Anschluss an eine externe Wechselstromquelle angeschlossen ist oder mit diesem verbindbar ist, um den Wechselstrom zu empfangen;
eine Ringspule, die nach einem Endabschnitt des Anschlusses ausgerichtet im Aufnahmeraum untergebracht ist, wobei die Ringspule aus einem ringförmigen Eisenkern, einer um den ringförmigen Eisenkern gewickelten und zum Empfang des Wechselstroms an den Anschluss angeschlossenen Primärwicklung und einer um den ringförmigen Eisenkern gewickelten Sekundärwicklung besteht, und wobei die Primärwicklung und die Sekundärwicklung magnetisch miteinander gekoppelt sind, wodurch der Wechselstrom ohne Sinuswelle abgegeben werden kann; und
eine Leiterplatte, die im Aufnahmeraum untergebracht und eine Projektionsfläche und eine Montagefläche aufweist, wobei mindestens eine Leuchtdiode linear und mehrere elektrische Kontakte auf der Projektionsfläche angebracht sind, wobei der von der Primärwicklung abgegebene Strom von den elektrischen Kontakten empfangbar und zur Beleuchtung der Leuchtdiode gleichrichtbar ist.
-
Gemäß der Erfindung ist der elektrische Anschluss als Verbindungssitz bzw. Anschlusssockel ausgelegt.
-
Gemäß der Erfindung sind ein erstes und ein zweites Gehäuseteil auf die Ringspule aufsetzbar oder darauf aufgesetzt, um die Primärwicklung und die Sekundärwicklung zu isolieren.
-
Gemäß der Erfindung weist die Leiterplatte eine auf die Projektionsfläche aufgebrachte Reflexionsschicht auf.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Kühlkörper zur Ableitung der während der Beleuchtung der Leuchtdiode erzeugten Abwärme auf der Montagefläche der Leiterplatte angeordnet.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Antriebs- bzw. Stromversorgungsmodul zum Empfang und zum Gleichrichten der von den elektrischen Kontakten abgegebenen Stromenergie und somit zur Beleuchtung der Leuchtdiode auf der Montagefläche der Leiterplatte angeordnet.
-
Zusammengefasst lassen sich mit der erfindungsgemäßen LED-Leuchtröhre beispielsweise folgende Vorteile realisieren:
- 1. Mithilfe des erfindungsgemäßen Aufbaus kann die Leuchtdiode mit konstantem Strom gespeist werden.
- 2. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann Abwärme gut abgeleitet werden, wodurch die Sammlung der Abwärme ausgeschlossen werden kann.
-
FIGURENÜBERSICHT
-
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Leuchtröhre;
-
2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Leuchtröhre; und
-
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ringspule.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
In 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße LED-Leuchtröhre dargestellt, die eine Leuchtröhre 1, eine Ringspule 2 und eine Leiterplatte 3 aufweist. Die Leuchtröhre 1 ist mit einem Aufnahmeraum 11 und an einem Ende mit einem elektrischen Anschluss 12 versehen. Der elektrische Anschluss 12 ist an eine externe Wechselstromquelle (nicht gezeigt) angeschlossen und von dieser gespeist. Die Ausführung des elektrischen Anschlusses 12 kann je nach der Leuchtröhre 1 unterschiedlich sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Anschluss 12 als Verbindungssitz ausgelegt, worauf die Ausführung nicht beschränkt werden sollte. Die erfindungsgemäße Leuchtröhre 1 kann aus lichtdurchlässigen Materialien durch Blasverformen hergestellt werden. Die Ringspule 2 ist in dem Aufnahmeraum 11 untergebracht und passt in einen Endabschnitt des Anschlusses 12 rein. Die Ringspule 2 besteht aus einem ringförmigen Eisenkern 21, einer um den ringförmigen Eisenkern 21 gewickelten Primärwicklung 22 und eine um den ringförmigen Eisenkern 21 gewickelte Sekundärwicklung 23. Die Primärwicklung 22 ist an den elektrischen Anschluss 12 der Leuchtröhre 1 angeschlossen, um den von dem elektrischen Anschluss 12 abgegebenen Wechselstrom zu empfangen. Die Primärwicklung 22 und die Sekundärwicklung 23 sind magnetisch miteinander gekoppelt, wodurch der Wechselstrom ohne Sinuswelle abgegeben werden kann. Die Leiterplatte 3 ist in dem Aufnahmeraum 11 untergebracht und weist eine Projektionsfläche 31 und eine Montagefläche 32 auf. Auf der Projektionsfläche 31 sind mindestens eine Leuchtdiode 311 linear und mehrere elektrische Kontakte 321 angebracht. Die elektrischen Kontakte 321 sind an die Sekundärwicklung 23 angeschlossen. Durch die elektrischen Kontakte 321 wird der von der Sekundärwicklung 23 abgegebene Strom empfangen und anschließend zur Beleuchtung der Leuchtdiode 311 gleichgerichtet. So gesehen weist die erfindungsgemäße Ringspule 2 eine geschlossene magnetische Schaltung auf, wodurch die magnetischen Interferenzen ausgeglichen werden können. Dank des kleinen Volumens und der guten Impedanz der Ringspule 2 kann der Strom ohne Sinuswelle zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise werden die Nachteile herkömmlicher elektronischer Gleichrichter behoben.
-
Auf der Projektionsfläche 31 ist weiterhin eine Reflexionsschicht 33 beschichtet, durch die das von der Leuchtdiode 311 ausgegebene Licht zur Erhöhung seiner Helligkeit reflektiert werden. Die Reflexionsschicht 33 kann unterschiedlich wie z. B. als Reflexionslack oder als Reflexionsplatte ausgeführt sein. Auf der Montagefläche 32 der Leiterplatte 3 kann weiterhin ein Kühlkörper 322 zur Ableitung der während der Beleuchtung von der Leuchtdiode 311 erzeugten Abwärme vorgesehen sein. Der Kühlkörper 322 kann, muss aber nicht wie in der Figur gezeigt ausgelegt sein. Neben dem Kühlkörper 322 ist weiterhin ein Antriebsmodul 323 auf der Montagefläche 32 der Leiterplatte 3 angebracht. Der Antriebsmodul 323 empfängt Stromenergie von den elektrischen Kontakten 321 und richtet diese zur Beleuchtung der Leuchtdiode 311 anschließend gleich.
-
Bezug nehmend auf 3 sind ein erstes und ein zweites Gehäuseteil 24, 25 auf die Ringspule 2 aufgesetzt. Hierbei passt sich die Form des ersten und des zweiten Gehäuseteils 24, 25 an die des ringförmigen Eisenkerns 21. Auf dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 24, 25 ist jeweils eine Durchgangbohrung 241, 251 ausgebildet, durch die der Endabschnitt der Primärwicklung 22 und der Sekundärwicklung 23 hindurchgeführt ist. Durch das erste und das zweite Gehäuseteil 24, 25 ist eine isolierte Abschirmung begrenzt, durch die die Primärwicklung 22 und die Sekundärwicklung 23 isoliert sind, um die Entstehung von magnetischen Interferenzen zu vermeiden. In diesem Zusammenhang kann die LED 311 zum Leuchten mit reineren Stromenergien versorgt werden.
-
Wie vorstehend erläutert, besteht die erfindungsgemäße LED-Leuchtröhre aus einer Leuchtröhre, einer Ringspule und einer Leiterplatte. Die Leuchtröhre ist mit einem Aufnahmeraum und einem zum Empfang des Wechselstroms an einem Ende der Leuchtröhre angebrachten elektrischen Anschluss versehen. In dem Aufnahmeraum ist die Ringspule untergebracht. Die Ringspule weist einen ringförmigen Eisenkern, eine um den ringförmigen Eisenkern gewickelte und zum Empfang des Wechselstroms an den elektrischen Anschluss angeschlossene Primärwicklung und eine um den ringförmigen Eisenkern gewickelte Sekundärwicklung auf. Die Primärwicklung und die Sekundärwicklung sind magnetisch miteinander gekoppelt, wodurch der Wechselstrom ohne Sinuswelle abgegeben wird. Die Leiterplatte befindet sich ebenfalls in dem Aufnahmeraum und weist eine Projektionsfläche und eine Montagefläche auf. Auf der Montagefläche sind mindestens eine Leuchtdiode linear und mehrere elektrische Kontakte angeordnet. Über die elektrischen Kontakte wird der von der Sekundärwicklung abgegebene Strom empfangen und zur Beleuchtung der Leuchtdiode gleichgerichtet. Statt eines elektronischen Gleichrichters ist ein ringförmiger Eisenkern in der erfindungsgemäßen LED-Leuchtröhre eingesetzt. Aufgrund der geschlossenen magnetischen Schaltung des ringförmigen Eisenkerns kann die Entstehung von magnetischen Interferenzen ausgeschlossen werden. Dank der optimalen Impedanz des ringförmigen Eisenkerns kann Strom ohne Sinuswelle bereitgestellt werden. Auf diese Weise können Nachteile herkömmlicher Technik behoben werden.
-
Zusammenfassend wird eine LED-Leuchtröhre, aufweisend: eine Leuchtröhre 1, die einen Aufnahmeraum 11 aufweist und an einem Ende mit einem Anschluss 12 versehen ist, wobei der Anschluss 12 an eine externe Wechselstromquelle angeschlossen ist und somit den Wechselstrom empfängt; eine Ringspule 2, die nach einem Endabschnitt des Anschlusses 12 ausgerichtet im Aufnahmeraum 11 untergebracht ist, wobei die Ringspule 2 aus einem ringförmigen Eisenkern 21, einer um den ringförmigen Eisenkern 21 gewickelten und zum Empfang des Wechselstroms an den Anschluss 12 angeschlossenen Primärwicklung 22 und einer um den ringförmigen Eisenkern 21 gewickelten Sekundärwicklung 23 besteht, und wobei die Primärwicklung 22 und die Sekundärwicklung 23 magnetisch miteinander gekoppelt sind, wodurch der Wechselstrom ohne Sinuswelle abgegeben werden kann; und eine Leiterplatte 3, die im Aufnahmeraum 11 untergebracht und eine Projektionsfläche 31 und eine Montagefläche 32 aufweist, wobei mindestens eine Leuchtdiode 311 linear und mehrere elektrische Kontakte 321 auf der Projektionsfläche 31 angebracht sind, wobei der von der Primärwicklung 22 abgegebene Strom von den elektrischen Kontakten 321 empfangbar und zur Beleuchtung der Leuchtdiode 311 gleichrichtbar ist.
-
Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
