DE212012000129U1 - Vorrichtung einer lichtemittierenden Diode - Google Patents

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Abstract

LED-Lichtquelle, welche einen Spannungs-Herabwandler (A), eine Gleichrichter-Diodenbrücke (7), einen kapazitiven Filter (C) und wenigstens eine LED (11) umfasst; wobei der Spannungs-Herabwandler (A) zu einer Schaltung seriell verbundener Kondensatoren (5) angeordnet ist, und wobei die Gleichrichter-Diodenbrücke (7) mit wenigstens einer LED (11) verbunden ist; wobei der kapazitive Filter (C) zwischen der Gleichrichter-Diodenbrücke (7) und wenigstens einer LED (11) eingeführt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichter-Diodenbrücke (7) in einer Unterbrechung einer Schaltung seriell verbundener Kondensatoren (5) des Spannungs-Herabwandlers (A) eingeführt ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf Innenraum-/Außenbereich-Beleuchtungsvorrichtungen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument RU 2329619 C1 beschreibt eine Vorrichtung einer lichtemittierenden Diode (LED), welche einen Spannungs-Herabwandler mittels einer Gleichrichter-Diodenbrücke und einer Leistungsversorgung-Steuervorrichtung, verbunden mit wenigstens einer LED, und einen kapazitiven Filter, welcher zwischen der Gleichrichter-Diodenbrücke und der LED parallel verbunden ist, umfasst, wobei der Spannungs-Herabwandler aufgebaut ist durch eine Parallelverbindung von wenigstens einem Überbrückungs-Widerstand und wenigstens einem Kondensator als auch wenigstens einem Strombegrenzungs-Widerstand.
  • Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt in ihrem hohen Energieverbrauch, wobei ein Teil hiervon durch den Überbrückungs-Widerstand verloren geht.
  • Dokument RU 99593 U1 offenbart eine LED-Lichtquelle, welche eine Gleichrichter-Diodenbrücke umfasst, an deren Ausgängen LEDs verbunden sind, wobei ein Strom-Stabilisierer mit einem Spannungs-Stabilisierer in Serie mit den LEDs verbunden ist, wobei der Eingang davon mit dem ersten Ausgang des Widerstands verbunden ist, der zweite Ausgang ein Strom-Stabilisierer-Ausgang ist, und wobei er mit dem Steuer-Eingang des zuvor erwähnten Spannungs-Stabilisierers verbunden ist, wobei hierdurch die LEDs parallel miteinander verbunden sind.
  • Ein Nachteil einer solchen LED-Lichtquelle liegt in der Komplexität des Strom-/Spannungs-Stabilisierungsentwurfs.
  • Als nächstliegender Stand der Technik hinsichtlich des vorliegenden Gebrauchsmusters wird eine in Patent No. RU 79741 U1 offenbarte LED-Lichtquelle angesehen, welche einen Spannungs-Herabwandler umfasst, welcher eine Gleichrichter-Diodenbrücke umfasst, welche mit wenigstens einer LED verbunden ist, und wobei ein kapazitiver Filter zwischen einer Gleichrichter-Diodenbrücke und einer LED parallel verbunden ist. Hierdurch ist der Spannungs-Herabwandler als eine Schaltung seriell verbundener Kondensatoren angeordnet, wobei wenigstens einer hiervon ein Leistungsentnahme-Kondensator ist und mit der Gleichrichter-Diodenbrücke verbunden ist.
  • Ein Nachteil dieser LED-Lichtquelle liegt in ihrem instabilen Betrieb bei Übergangsmodi, insbesondere hinsichtlich wiederkehrender kurzzeitiger Ein-/Ausschaltungen.
  • Es ist Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters eine Betriebsstabilität und eine Zuverlässigkeit in Übergangsmodi einer LED-Lichtquelle zu verbessern.
  • BESCHREIBUNG DES GEBRAUCHSMUSTERS
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst durch eine LED-Lichtquelle, welche einen Spannungs-Herabwandler, eine Gleichrichter-Diodenbrücke, welche mit wenigstens einer LED verbunden ist, und einen kapazitiven Filter, welcher zwischen der Gleichrichter-Diodenbrücke und der LED parallel verbunden ist, umfasst; wobei der Spannungs-Herabwandler als eine Schaltung seriell verbundener Kondensatoren angeordnet ist. Gemäß dem Gebrauchsmuster ist die Gleichrichter-Diodenbrücke in einer Unterbrechung einer Schaltung seriell verbundener Spannungs-Umwandler-Kondensatoren eingeführt.
  • Vorzugsweise umfasst der kapazitive Filter einen Absorptions-Widerstand, welcher parallel mit dem Kondensator verbunden ist, mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm.
  • Vorzugsweise ist am Ausgang der Gleichrichter-Brücke, vor dem kapazitiven Filter, ein Thermo-Widerstand mit einem negativen Widerstandsindex mit einem Nennwiderstand von einigen zehn Ohm bis einigen hundert Ohm seriell in die Schaltung eingeführt.
  • Ein Entlade-Widerstand mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm ist parallel zum Eingang der Gleichrichter-Brücke eingeführt.
  • Vorzugsweise ist ein Entlade-Widerstand mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm parallel zu jedem Spannungs-Herabwandler-Kondensator verbunden.
  • Ein Entlade-Widerstand mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm ist parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers verbunden.
  • Ein Spannungs-Unterdrücker mit einem Spannungs-Begrenzungs-Schwellwert gleich dem Haupt-Spannungsversorgungs-Nennwert ist parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers verbunden.
  • Vorzugsweise ist am Eingang des Spannungs-Herabwandlers ein Strom-Begrenzungs-Widerstand mit einem Nennwiderstand von einigen Ohm bis einigen hundert Ohm seriell zu jeder Schaltung von Kondensatoren verbunden.
  • Der Gegenstand des Gebrauchsmusters wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 zeigt einen Schaltplan der LED-Lichtquelle gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.
  • AUSFÜHRUNGSFORM DES GEBRAUCHSMUSTERS
  • Die betreffende LED-Lichtquelle umfasst einen Spannungs-Herabwandler A, einen Gleichrichter B, einen Filter C und ein Modul D aus LEDs, welche elektrisch zwischenverbunden sind.
  • Der Spannungs-Herabwandler A umfasst eine Schaltung seriell verbundener Kondensatoren 5. Am Eingang des Spannungs-Herabwandlers A sind die Strom-Begrenzungs-Widerstände 1 mit einem Nennwiderstand von einigen Ohm bis einigen hundert Ohm seriell mit jeder Schaltung von Kondensatoren 5 verbunden. Ein Entlade-Widerstand 4 mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm ist parallel zu jedem Kondensator 5 des Spannungs-Herabwandlers A verbunden. Ein Entlade-Widerstand 3 mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm ist parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers A verbunden. Im Übrigen ist ebenfalls ein Spannungs-Unterdrücker 2 mit einem Spannungs-Begrenzungs-Schwellwert gleich dem Haupt-Spannungsversorgungs-Nennwert parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers A verbunden. In einer Unterbrechung einer Schaltung von seriell verbundenen Kondensatoren des Spannungs-Umwandlers A ist der Gleichrichter B verbunden, welcher eine Gleichrichter-Diodenbrücke 7 umfasst. Ein Entlade-Widerstand 6 mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm ist parallel zum Eingang der Gleichrichter-Diodenbrücke 7 verbunden. Der Ausgang der Diodenbrücke 7 ist mit einem kapazitiven Filter C verbunden, wobei der kapazitive Filter C einen Kondensator 9 umfasst, wobei ein Absorptions-Widerstand 10 parallel hiermit verbunden ist. Im Übrigen kann der kapazitive Filter C einen Thermo-Widerstand 8 umfassen, welcher, vor dem kapazitiven Filter C, seriell mit dem Eingang der Diodenbrücke 7 verbunden ist. Der Thermo-Widerstand 8 hat einen negativen Widerstandsindex und hat einen Nennwiderstand in einem Bereich von einigen zehn Ohm bis einigen hundert Ohm. Seriell verbundene LEDs 11 sind mit dem Ausgang des kapazitiven Filters C verbunden.
  • Die aktuelle LED-Lichtquelle arbeitet wie folgt. Sobald eine Haupt-Leistungsversorgung an den Eingang des Spannungs-Herabwandlers A angelegt wird, beginnen die Kondensatoren 5 mit ihrer Aufladung, wobei hierzu eine Aufladungsrate durch die Strom-Beschränkungswiderstände 1 beschränkt wird. Der Spannungs-Unterdrücker 2 beschränkt Sprungspitzen der Haupt-Spannungsversorgung auf einen akzeptablen Wert (im Allgemeinen angenommen gleich dem 1,2 bis 1,5 fachen des Nennwerts der Haupt-Spannungsversorgung). Eine reduzierte Spannung vom Herabwandler A wird an den Eingang der Gleichrichter-Diodenbrücke 7 angelegt, und ein Gleichstrom vom Ausgang der Gleichrichter-Diodenbrücke wird über den Thermo-Widerstand 8 an die LEDs 11 angelegt. Da der Widerstand des Thermo-Widerstands 8 bei Umgebungen einer niedrigen Temperatur gleich mehreren hundert Ohm entspricht, und dieser bei Erwärmung auf lediglich einige Ohm absinkt, nimmt die Spannungsversorgung der LEDs 11 stufenförmig zu, wobei sie blitzen und sanft aufleuchten, wobei sie einen Umgebungsbereich beleuchten. Die Entlade-Widerstände 3, 4 und 6 sorgen für eine Abnahme der Aufladung, welche in den Kondensatoren der Schaltung gespeichert ist, nachdem die LED-Lichtquelle ausgeschaltet ist. Der Kondensator 9 glättet die gleichgerichteten Strom-Oberwellen, und der Absorptions-Widerstand 10 erzielt eine wirksame Entladung des Kondensators 9, nachdem die Vorrichtung ausgeschaltet ist, wodurch die LEDs abrupt ausgeschaltet werden.
  • Durch Anwendung des vorgestellten Schaltungsentwurfs wird die LED-Lichtquelle widerstandsfähig gegen starke Spannungsschwankungen der Hauptversorgung und ist deren Betriebszuverlässigkeit bei Zuständen eines mehrfach wiederholten Ein- und Ausschaltens verbessert.
  • 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
    • RU 2329619 C1 [0002]
    • RU 99593 U1 [0004]
    • RU 79741 U1 [0006]

Claims (8)

  1. LED-Lichtquelle, welche einen Spannungs-Herabwandler (A), eine Gleichrichter-Diodenbrücke (7), einen kapazitiven Filter (C) und wenigstens eine LED (11) umfasst; wobei der Spannungs-Herabwandler (A) zu einer Schaltung seriell verbundener Kondensatoren (5) angeordnet ist, und wobei die Gleichrichter-Diodenbrücke (7) mit wenigstens einer LED (11) verbunden ist; wobei der kapazitive Filter (C) zwischen der Gleichrichter-Diodenbrücke (7) und wenigstens einer LED (11) eingeführt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichter-Diodenbrücke (7) in einer Unterbrechung einer Schaltung seriell verbundener Kondensatoren (5) des Spannungs-Herabwandlers (A) eingeführt ist.
  2. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Filter (C) ferner einen Absorptions-Widerstand (10) einer Nennspannung von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm umfasst, welcher parallel zum Kondensator (9) des kapazitiven Filters (C) verbunden ist.
  3. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermo-Widerstand (8) mit einem negativen Widerstandsindex und einem Nennwiderstand von einigen zehn Ohm bis einigen hundert Ohm zwischen einem der Ausgänge der Gleichrichter-Diodenbrücke (7) und dem kapazitiven Filter (C) seriell verbunden ist.
  4. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlade-Widerstand (6) parallel zum Eingang der Gleichrichter-Diodenbrücke (7) verbunden ist, wobei der Entlade-Widerstand einen Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm hat.
  5. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlade-Widerstand (4) mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm parallel zu jedem Kondensator (5) des Spannungs-Herabwandlers (A) verbunden ist.
  6. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlade-Widerstand (3) mit einem Nennwiderstand von einigen hundert Ohm bis einigen MOhm parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers (A) verbunden ist.
  7. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungs-Unterdrücker (2) mit einem Spannungs-Begrenzungs-Schwellwert gleich dem Haupt-Spannungsversorgung-Nennwert parallel zum Eingang des Spannungs-Herabwandlers (A) verbunden ist.
  8. LED-Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, am Eingang des Spannungs-Herabwandlers (A), jede Kettenschleife, seriell zur Schaltung der Kondensatoren (5), die Strom-Begrenzungs-Widerstände (1) eines Nennwiderstandes von einigen Ohm bis einigen hundert Ohm umfasst.
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