EP2457414A1 - Leuchtkörper - Google Patents

Leuchtkörper

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Publication number
EP2457414A1
EP2457414A1 EP09775993A EP09775993A EP2457414A1 EP 2457414 A1 EP2457414 A1 EP 2457414A1 EP 09775993 A EP09775993 A EP 09775993A EP 09775993 A EP09775993 A EP 09775993A EP 2457414 A1 EP2457414 A1 EP 2457414A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
luminous element
light
element according
units
diodes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09775993A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
André Paetzold
Ralf Hitzing
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of EP2457414A1 publication Critical patent/EP2457414A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/42—Antiparallel configurations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING 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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a luminous element with a plurality of arranged in a housing, serving as a light emitting diode.
  • Light-emitting diodes are characterized by numerous advantages over light bulbs and fluorescent tubes, which in the future the
  • LEDs Lifespan extends to over 100,000 hours at LEDs operated with correspondingly low currents.
  • Light-emitting diodes also develop much lower temperatures compared to other light sources during operation, so there is potential for saving energy. They are also insensitive to shocks and do not precipitate suddenly, but only become weaker after the appropriate life span.
  • the properties of the light generated in light-emitting diodes can be varied particularly well, for example as regards the color of the emitted light.
  • the various advantages of the LEDs mean that LEDs in addition to inserts as status indicators for the operational readiness of electronic devices, in mobile lights, such. As to bicycles, or in connection with only weakly lit or surfaces to be illuminated, such as those of illuminated name badges, also reinforced in bundled form as a complete luminaire find use.
  • incandescent, halogen or other lamps are replaced by a plurality of bundled light-emitting diodes.
  • DE-OS 196 27 47 a circuit arrangement for signal transmitters for use in road traffic systems with a group of LED, which are connected in anti-parallel to a second group of LED. This device is suitable only for use at a maximum of 40 volts.
  • transformers are provided which serve to generate the alternating voltage and a
  • the present invention has as its object to provide a luminous body, which allows the use of a variety of light emitting diodes in a suitable manner and their use is particularly effective, powerful, environmentally friendly, energy-saving and safe. This object is achieved in that the luminous element with a
  • the advantages of the LEDs can be used in a particularly suitable manner. This creates a luminous element with intelligent control, which is characterized by low power consumption, a long service life, lack of heat or security from destruction by protecting the diodes by the parallel arrangement in the opposite direction, so to speak, each other.
  • the luminous element is equipped with only four light-emitting diodes. These can be arranged one behind the other or in a star shape.
  • Quad constellation preferably forms the basic building block for variants to be presented below with a multiplicity of such units of four or more diodes.
  • Factors such as mains voltage, mains frequency, current / voltage ratio, specific values of the respective LEDs, manufacturer specifications or size and shape of the filament can play a role in determining the number of diodes.
  • the mains voltage the optimum resistance can be calculated - possibly with the intentional acceptance of quality losses - and the luminous element can be equipped with a corresponding number of LEDs, depending on their current-voltage characteristic.
  • the luminaire can be equipped with resistors.
  • the luminous body is equipped with a plurality of units, which in each case have two pairs of diodes arranged in antiparallel to each other. In this case, two pairs are switched in opposite directions, the diodes lock each other.
  • the individual light emitting diodes also the use in virtually every form of filament is possible because the combination of these pairs in a kind of building block in virtually any shape or size of filament with ultimately any number of diodes can be realized.
  • an advantageous alternating voltage can be operated, although for light-emitting diodes usually only the operation with
  • all diodes used in the light-emitting diodes are light-emitting diodes in order to be able to provide appropriate brightness.
  • the luminous element has units which are equipped with light-emitting diodes with protective diodes. The latter variant is used in particular to be able to realize the described bridging effect by a kind of "failure diode”.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the geometric arrangement of the LEDs is tuned to a current flow with the least possible resistance. The geometric arrangement of the diodes is aligned with the utilization of the current flow with the lowest resistance, in this case the passage to the reverse voltage. The triggered when reaching the reverse voltage effect of a sharp increase in the current should be exploited in this way.
  • the units have two diode pairs arranged antiparallel to one another.
  • the units be made of one another
  • the units consist of diodes connected to each other by twisting. Because the current is always looking for the easiest way between the diodes, which significantly enables the optimal functioning of the filament, it is necessary to realize a particularly good connection, which is most easily achieved by the twisting. In addition, thanks to the connection form twisting a separate board can be dispensed with, without the corresponding lamps according to the prior art not yet
  • Diode pairs is equipped. Even with this comparatively small number of units, significant improvements have been made in terms of extremely low power consumption. The same applies to the advantageous effect in the form of secondary saving potentials, because no heat is generated with the present luminous element, no reactive current flows and no sparking occurs. The effects described can be further enhanced if the luminous body is equipped with a number of units which a
  • the luminous body is equipped with 30-70, preferably 40-60, units of two pairs of diodes each. Decisive for the determination of the number of diodes is a
  • Breakdown voltage can be achieved. Measured against previously known
  • luminaires of the same type can also be under-
  • Deviations may also be in terms of color or size of the
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the luminous body is equipped with at least 52 units of two pairs of diodes, that is, a total of 208 LEDs.
  • the LEDs themselves protect against burn-through, which could possibly be preceded by resistors as additional protection.
  • Each 104 diodes are driven at the same time via a single existing voltage source.
  • the operating principle is based on a sine wave whose half-waves are divided into positive and negative and four segments. Due to the periodic recurrence due to the mains frequency, the upper and lower lights are lit respectively Row with line-like arranged LEDs. The human eye can not perceive the loss of tension due to the afterglow effect.
  • the lamp has a cylindrical shape. So that can be up to now
  • Connectors equipped with the large number of light-emitting diodes connected in parallel luminous body can be screwed in tubular form in the commercially available brackets or be -read. Compared to the conventional prove the fluorescent tubes according to the invention with the intelligent
  • the luminous body is assigned a microcontroller, for example for the selective control or to control the coloring of the LEDs.
  • the function of the luminous element is voltage-independent. So it is not an upstream unit, such as a power supply, a transformer or a rectifier necessary, in turn again brings electricity needs. At the same time aggregates or
  • the luminous body according to the invention is without starting current, so that lower
  • Cable cross sections can be implemented with appropriate raw material savings. The same applies to a now expendable board, which has already been pointed out.
  • Additional protection can be achieved by connecting at least two resistors, preferably 120 ohms.
  • the connection of a resistor appears to be advantageous only if it is true that
  • the invention use lights in networks with different frequencies and mains voltages. Depending on the frequency in the network then one or more resistors can be connected upstream.
  • the invention is characterized in particular by the fact that a novel
  • Light source with intelligent control is created, which is characterized by high and constant power in conjunction with large energy saving potentials.
  • a luminous element with preferably a total of 208 light-emitting diodes of the same specification is proposed, which are arranged antiparallel.
  • Based on the specific current-voltage characteristic of the LEDs it is possible to select for luminaires of very different size and shape how many modules of four diodes connected in antiparallel are to be used. This is done by tuning the geometrical arrangement of the diodes to a current flow with the lowest possible resistance. This exploits the effect of a strong increase in the current which is triggered when the blocking voltage is reached.
  • pulsed arrangement units are equipped in pairs with two antiparallel arranged diode pairs.
  • FIG. 1 shows a luminous body
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1,
  • Figure 3 is a unit consisting of two pairs of
  • FIG. 4 shows a circuit diagram for FIG. 3
  • FIG. 5 shows two pairs of light emitting diodes
  • Figure 6 is a circuit diagram.
  • FIG. 1 shows a luminous element 1 in cylindrical form.
  • Whose housing 2 is made of a transparent material, preferably made of glass or plastic and has in its interior a plurality of here more or less randomly provided with the reference numerals 3, 4, 5, 6 LEDs. It is clear in this presentation, given the variety of
  • Wiring pattern virtually any shape for a filament is possible because the filament 1 composed of a plurality of small units with light emitting diodes.
  • the filament 1 composed of a plurality of small units with light emitting diodes.
  • a tubular housing 2 which also still has the terminals 15 and 16.
  • FIG. 2 shows a section from FIG. 1 with light-emitting diodes, which are more or less randomly provided with the reference symbols 3, 4, 5, 6, and which
  • FIG. 3 shows a unit 7 formed by the diodes 9, 9 ', 10, 10', which is arranged in antiparallel to one another
  • Diode pairs 9, 9 ', 10, 10' composed.
  • the wirings are designated by reference numerals 20, 21, 22 and 23.
  • the cathodes are respectively provided and the reference numerals 25, 27, 29 and 31, the anodes.
  • the circuit diagram for this arrangement is shown in FIG 4.
  • the intelligently controlled unit 7 consists of the antiparallel arranged diodes 9,
  • Reference numerals 24, 26, 28 and 30 are respectively the cathodes and with the
  • Reference numerals 25, 27, 29 and 31 provided the anodes.
  • diode pairs 9, 9 'and 10, 10' are also shown in FIG. In this form, the diode pairs are wired together.
  • FIG. 6 shows a further circuit diagram with the four
  • Diode pairs 9, 9 ', 10, 10', 11, 11 'and 12, 12' Diode pairs 9, 9 ', 10, 10', 11, 11 'and 12, 12'.
  • the diodes 9, 9 'and 10, 10' form the unit 7, the diodes 11, 11 'and 12, 12' the unit. 8
  • Resistors 13, 14 are connected upstream of the system to serve as additional protection of the diodes from burnout.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Ein Leuchtkörper (1) ist mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse (2) angeordneten und als Leuchtmittel dienenden Leuchtdioden (3, 4, 5, 6) ausgerüstet. Diese sind antiparallel angeordnet, und zwar vorzugsweise in Einheiten (7, 8), welche jeweils zwei antiparallel zueinander angeordnete Diodenpaare (9, 10) aufweisen.

Description

BESCHREI BUNG
Leuchtkörper
Die Erfindung betrifft einen Leuchtkörper mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse angeordneten, als Leuchtmittel dienenden Leuchtdioden.
In zunehmendem Maße werden Glühbirnen und mit Edelgas befüllte Leuchtröhren durch Leuchtdioden ersetzt, da diese eine Vielzahl von Pluspunkten mit sich bringen. Bei Leuchtdioden handelt es sich um elektronische
Halbleiterbauelemente, die strahlen, wenn durch die Diode Strom in
Durchlassrichtung fließt. Leuchtdioden zeichnen sich dabei durch zahlreiche Vorteile gegenüber Glühbirnen und Leuchtröhren aus, die in Zukunft die
Verbreitung der Leuchtdioden noch verstärken werden. So ist die Einsatzzeit der Leuchtdioden ungleich länger als bei vergleichbaren Leuchtmitteln, die
Lebensdauer reicht bis zu über 100.000 Stunden bei mit entsprechend niedrigen Strömen betriebenen LEDs. Leuchtdioden entwickeln im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln im Betrieb auch wesentlich weniger Temperatur, so dass auch dahingehend Potential zur Energieeinsparung besteht. Sie sind außerdem unempfindlich gegenüber Erschütterungen und fallen nicht plötzlich aus, sondern werden nach entsprechender Lebensdauer nur schwächer. Schließlich können auch die Eigenschaften des erzeugten Lichtes bei Leuchtdioden besonders gut variiert werden, etwa was die Farbe des ausgestrahlten Lichtes betrifft. Die diversen Vorteile der LEDs führen dazu, dass Leuchtdioden neben Einsätzen als Statusanzeigen für die Betriebsbereitschaft von elektronischen Geräten, in mobilen Leuchtkörpern, wie z. B. an Fahrrädern, oder im Zusammenhang mit nur schwach beleuchteten oder auszuleuchtenden Flächen, etwa die von beleuchteten Namensschildern, auch verstärkt in gebündelter Form als komplette Leuchtkörper Verwendung finden. Dabei werden Glüh-, Halogen- oder andere Lampen durch eine Vielzahl von gebündelten Leuchtdioden ersetzt. Bekannt ist etwa aus der DE-OS 196 27 47 eine Schaltungsanordnung für Signalgeber zur Verwendung in Straßenverkehrsanlagen mit einer Gruppe von LED, die antiparallel zu einer zweiten Gruppe von LED geschaltet sind. Geeignet ist diese Vorrichtung nur zum Einsatz bei maximal 40 Volt. Zwangsweise sind darüber hinaus Transformatoren vorgesehen, die zur Erzeugung der Wechselspannung dienen und eine
Netzspannung von 230 Volt auf eine Versorgungsspannung zwischen 10 und 40 Volt herunter transformieren. Die mit dieser Schaltung erzielten
Energiesparpotentiale sind bei weitem nicht als ausreichend anzusehen. Der vorliegenden Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Leuchtkörper zu schaffen, der auf geeignete Weise den Einsatz einer Vielzahl von Leuchtdioden ermöglicht und deren Einsatz besonders effektiv, leistungsstark, umweltfreundlich, energiesparend und sicher ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Leuchtkörper mit einer
Vielzahl antiparallel angeordneter Leuchtdioden ausgerüstet ist.
Durch den Einsatz der antiparallel angeordneten Leuchtdioden in einem Leuchtkörper können die Vorteile der Leuchtdioden auf besonders geeignete Weise genutzt werden. Damit ist ein Leuchtkörper mit intelligenter Steuerung geschaffen, der sich durch geringen Stromverbrauch, eine lange Einsatzdauer, ausbleibende Wärmeentwicklung oder Sicherheit vor Zerstörung auszeichnet, indem sich die Dioden durch die parallele Anordnung in entgegen gesetzter Richtung gewissermaßen gegenseitig schützen.
In der denkbar einfachsten Ausführungsform der Erfindung ist daran gedacht, dass der Leuchtkörper mit nur vier Leuchtdioden ausgerüstet ist. Diese können hintereinander oder sternenförmig angeordnet sein. Eine solche
Viererkonstellation bildet vorzugsweise den Grundbaustein für im Folgenden noch vorzustellende Varianten mit einer Vielzahl solcher Einheiten ä vier oder mehr Dioden. Faktoren wie Netzspannung, Netzfrequenz, Verhältnis Strom/Spannung, spezifische Werte der jeweiligen LEDs, Herstellervorgaben oder Größe und Form des Leuchtkörpers können bei der Festlegung der Anzahl der Dioden eine Rolle spielen. Unter Berücksichtigung der Netzspannung kann dabei der optimale Widerstand - ggf. unter beabsichtigter Inkaufnahme von Qualitätsverlusten - berechnet und der Leuchtkörper mit einer entsprechenden Zahl von LEDs bestückt werden, abhängig von deren Strom-Spannungs-Kennlinie. Ergänzend dazu kann der Leuchtkörper mit Widerständen ausgerüstet werden.
Insbesondere ist daran gedacht, dass der Leuchtkörper mit einer Vielzahl von Einheiten ausgerüstet ist, welche jeweils zwei antiparallel zueinander angeordnete Diodenpaare aufweisen. Dabei sind je zwei Paare entgegengesetzt geschaltet, die Dioden sperren sich gegenseitig. Durch diese Anordnung bzw. Verdrahtung der einzelnen Leuchtdioden ist zudem der Einsatz in praktisch jeder Form von Leuchtkörper möglich, weil die Kombination dieser Paare in einer Art Baustein in praktisch jeder Form oder Größe von Leuchtkörper mit letztlich beliebiger Anzahl von Dioden realisiert werden kann. Durch die Verbindung einzelner Leuchtdioden kann eine vorteilhafte Wechselspannung betrieben werden, obwohl für Leuchtdioden üblicherweise nur der Betrieb mit
Gleichspannung möglich ist. Auch bei Ausfall einer dieser Dioden ist ein praktisch uneingeschränkter
Weiterbetrieb des Leuchtkörpers möglich, weil es zu einer Art
Überbrückungseffekt dank der beschriebenen Schaltung kommt. Damit ist eine Ausfallsicherung geschaffen, welche auch bei Defekt zahlreicher einzelner Dioden die uneingeschränkte Funktion des Leuchtkörpers gewährleistet.
Prinzipiell ist daran gedacht, dass sämtliche in dem Leuchtkörper eingesetzten Dioden Leuchtdioden sind, um für entsprechende Helligkeit sorgen zu können. Es ist aber auch denkbar, dass der Leuchtkörper Einheiten aufweist, die neben Leuchtdioden mit Schutzdioden ausgerüstet sind. Letztere Variante dient insbesondere dazu, den beschriebenen Überbrückungseffekt durch eine Art „Ausfalldiode" realisieren zu können. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht dabei vor, dass die geometrische Anordnung der Leuchtdioden auf einen Stromfluss unter geringst möglichem Widerstand abgestimmt ist. Die geometrische Anordnung der Dioden ist dabei auf die Ausnutzung des Stromflusses unter geringstem Widerstand, in diesem Fall den Durchläse zur Sperrspannung ausgerichtet. Der bei Erreichen der Sperrspannung ausgelöste Effekt eines starken Anstiegs des Stroms soll auf diese Weise ausgenutzt werden.
Die Einheiten weisen in der bevorzugten Ausführungsform zwei antiparallel zueinander angeordnete Diodenpaare auf. Zwecks mechanischer Verbindung dieser Dioden wird vorgeschlagen, dass die Einheiten aus miteinander
verdrahteten Dioden bestehen. Auch dies gilt im Hinblick auf den
Überbrückungseffekt und eine gute und sichere Verbindung der sternförmig oder hintereinander angeordneten Dioden untereinander.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Einheiten aus miteinander durch Verdrillen verbundenen Dioden bestehen. Weil sich der Strom immer den einfachsten Weg zwischen den Dioden sucht, was maßgeblich die optimale Funktion des Leuchtkörpers ermöglicht, gilt es eine besonders gute Verbindung zu realisieren, was durch die Verdrillung am ehesten erreicht wird. Außerdem ist dank der Verbindungsform Verdrillung eine separate Platine entbehrlich, ohne die entsprechende Leuchtkörper gemäß Stand der Technik bisher nicht
ausgekommen sind. Erste Effekte können durch den vorliegenden Leuchtkörper bereits erreicht werden, wenn dieser mit mindestens acht Einheiten von jeweils zwei
Diodenpaaren ausgerüstet ist. Bereits mit dieser vergleichsweise geringen Zahl von Einheiten sind signifikante Verbesserungen in Bezug auf einen extremst niedrigen Stromverbrauch zu verzeichnen. Gleiches gilt für den vorteilhaften Effekt in Form von sekundären Sparpotentialen, weil mit dem vorliegenden Leuchtkörper keine Wärme erzeugt wird, kein Blindstrom fließt und keine Funkenbildung entsteht. Die beschriebenen Effekte können noch verstärkt werden, wenn der Leuchtkörper mit einer Anzahl von Einheiten ausgerüstet ist, welche einem
Vielfachen von 26 entsprechen.
Noch weiter verstärkt werden können die Effekte, wenn der Leuchtkörper mit 30 - 70, vorzugsweise 40 - 60 Einheiten von jeweils zwei Diodenpaaren ausgerüstet ist. Entscheidend für die Festlegung der Diodenanzahl ist ein
Zusammenspiel von diodenspezifischen Faktoren, insbesondere deren Strom- Spannungskennlinie und Zielvorgaben des Herstellers in Bezug auf Lichtintensität, Energieverbrauch oder geplanter Einsatzdauer der Dioden. Um eine optimale Helligkeit in Verbindung mit einer besonders guten Energieeffizienz und einer langen Lebensdauer des Leuchtkörpers zu erreichen, ist bei 40 - 60 Einheiten von einer Idealkonstellation bei einer Netzspannung von maximal 250 Volt
auszugehen. Wenn die Spannung variiert, sollte eine Anpassung über den
Widerstand oder über die Diodenpaare erfolgen. Dabei sollte die
Durchbruchspannung erreicht werden. Gemessen an bisher bekannten
Leuchtkörpern gleicher Gattung können diese Werte aber auch unter- bzw.
überschritten werden, indem Qualitätseinbußen in Kauf genommen werden.
Abweichungen kann es zudem in Hinblick auf Farbgebung oder Größe des
Leuchtkörpers geben.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Leuchtkörper mit mindestens 52 Einheiten von jeweils zwei Diodenpaaren ausgerüstet ist, insgesamt also 208 LEDs aufweist. Dabei schützen sich die LEDs selbst vor Durchbrennen, wobei gegebenenfalls als zusätzlicher Schutz noch Widerstände vorgeschaltet werden könnten. Jeweils 104 Dioden werden zur gleichen Zeit über eine einzige vorhandene Spannungsquelle angesteuert. Das Funktionsprinzip basiert dabei auf einer Sinuswelle, deren Halbwellen in positiv sowie negativ und in vier Segmente geteilt werden. Aufgrund der periodischen Wiederkehrung durch die Netzfrequenz leuchtet jeweils die obere und untere Reihe bei zeilenartig angeordneten Leuchtdioden. Das menschliche Auge kann aufgrund des Nachleuchteffektes den Spannungsverlust dabei nicht wahrnehmen.
In Zusammenhang mit der besonders vorteilhaften Verdrahtung bzw.
Anordnung der Leuchtdioden ist es als besonders praktisch anzusehen, wenn der Leuchtkörper eine zylindrische Form aufweist. Damit können die bisher
verwendeten und zumeist mit Edelgas befüllten Leuchtröhren ersetzt werden. Es entstehen auch keine Umbaukosten, denn alle Teile des Corpus bleiben erhalten. Allenfalls muss der Starter entfernt werden. Mittels standardisierten
Anschlussstücken können die mit der Vielzahl von antiparallel geschalteten Leuchtdioden ausgerüsteten Leuchtkörper in Röhrenform in die handelsüblichen Halterungen eingedreht bzw. -setzt werden. Gegenüber den herkömmlichen erweisen sich die erfindungsgemäßen Leuchtröhren mit der intelligenten
Ansteuerung allerdings mit mindestens 400.000 Betriebsstunden als deutlich überlegen. Zudem können mit Leuchtdioden mögliche Effekte, z.B. was farbiges Licht betrifft, erreicht werden. Die vergleichsweise sehr klein bauenden Einheiten ä zwei Diodenpaaren ermöglichen es, dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung letztlich Leuchtkörper in beliebiger Länge, Breite und Tiefe, ja in beliebiger Form ausgebildet werden können, weil die Baugruppe in Form der Einheit aus zwei Diodenpaaren entsprechend klein baut und beliebig kombinierbar ist.
Als vorteilhaft ist es außerdem anzusehen, dass im Zusammenhang mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Leuchtkörpers einige Aggregate eingespart werden können. Es kann allerdings empfehlenswert sein, dass dem Leuchtkörper ein Microcontroller zugeordnet ist, etwa für die selektive Ansteuerung oder um die Farbgebung der LEDs zu steuern.
Erhebliche Stromsparpotentiale ergeben sich auch dadurch, dass der Leuchtkörper direkt, ohne die Zwischenschaltung eines Aggregats, an die
Netzwechselspannung anschließbar ausgebildet ist. Dabei ist die Funktion des Leuchtkörpers spannungsunabhängig. Es ist also kein vorgeschaltetes Aggregat, etwa ein Netzteil, ein Trafo oder ein Gleichrichter notwendig, das seinerseits wieder Strombedarf mit sich bringt. Gleichzeitig entfallen Aggregate bzw.
Baugruppen wie Frequenzumwandler oder Kompensatoren. Zudem kommt der erfindungsgemäße Leuchtkörper ohne Anlaufstrom aus, sodass niedrigere
Kabelquerschnitte mit entsprechender Rohstoffersparnis umgesetzt werden können. Gleiches gilt für eine nunmehr entbehrliche Platine, worauf bereits hingewiesen wurde.
Mit dem erfindungsgemäßen Leuchtkörper und der Anordnung und
Systematisierung der LEDs sind diese optimal geschützt. Dies ist insbesondere auch bei einer Durchlassspannung von etwa 4 Volt der Fall, wobei der Betrieb mit etwa 2,7 bis 3 Volt erfolgt. Die Sperrspannung liegt bei ca. 5 Volt.
Zusätzlicher Schutz kann durch eine Vorschaltung von mindestens zwei Widerständen ä vorzugsweise 120 Ohm erreicht werden. Das Vorschalten eines Widerstandes erscheint allein dann vorteilhaft, wenn es gilt, den
erfindungsgemäßen Leuchtkörper in Netzen mit abweichenden Frequenzen sowie Netzspannungen einzusetzen. Abhängig von der Frequenz im Netz können dann ein oder mehrere Widerstände vorgeschaltet werden. Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein neuartiger
Leuchtkörper mit intelligenter Steuerung geschaffen ist, welcher sich durch hohe und konstante Leistung in Verbindung mit großen Potentialen zur Energiesparung auszeichnet. Hierzu wird ein Leuchtkörper mit vorzugsweise insgesamt 208 Leuchtdioden möglichst gleicher Spezifikation vorgeschlagen, die antiparallel angeordnet sind. Ausgehend von der spezifischen Strom-Spannungs-Kennlinie der LEDs kann für Leuchtkörper unterschiedlichster Größe und Form ausgewählt werden, wie viele Module ä vier antiparallel geschalteter Dioden eingesetzt werden sollen. Dies geschieht durch Abstimmung der geometrischen Anordnung der Dioden auf einen Stromfluss unter geringst möglichem Widerstand. Damit wird der bei Erreichen der Sperrspannung ausgelöste Effekt eines starken Anstiegs des Stroms ausgenutzt. In gepulster Anordnung sind Einheiten paarweise mit jeweils zwei antiparallel zueinander angeordneten Diodenpaaren ausgerüstet. Auf diese Weise kann bei der Verbindung einzelner Leuchtdioden eine Wechselspannung betrieben werden, obwohl für Leuchtdioden üblicherweise nur der Betrieb mit Gleichspannung möglich ist. Abgesehen von dieser bevorzugten Anordnung in Einheiten bestehen praktisch keinerlei Einschränkungen, d. h. für den Leuchtkörper als solchen ist im Prinzip jegliche Art von Formgebung denkbar, zumal die vielen Einheiten sich praktisch beliebig kombinieren lassen. Dies wiederum bringt den Pluspunkt mit sich, dass Leuchtröhren als besonders gängige Art von Leuchtkörpern mit den erfindungsgemäß geschalteten LEDs ausgerüstet werden können. Der Einsatz einer Leuchtröhre mit Leuchtdioden, die nach dem vorgeschlagenen Verdrahtungsmuster angeordnet sind, ist also in handelsübliche Halterungen möglich, eine Nachrüstung nicht notwendig. Zudem können mit den Leuchtdioden bestimmte optische Effekte, etwa in Hinblick auf die Farbgebung, in denkbar einfacher Weise realisiert werden. Die optimale Energieersparnis wird einerseits durch den Einsatz von Leuchtdioden als solche, gerade aber auch durch das vorgesehene Verdrahtungsmuster ermöglicht. Darüber hinaus werden aber auch Aggregate eingespart, die bei bisher verwendeten Leuchtröhren als „Stromfresser" notwendig wie berüchtigt sind, etwa Netzteile, Frequenzumwandler, Kompensatoren oder Trafos. Durch die vorgesehene intelligente Ansteuerung sind diese Aggregate nunmehr entbehrlich. Der erfindungsgemäße Leuchtkörper kann bis zu einer Stromspannung von 250 Volt eingesetzt werden und ist auch in anderer Hinsicht besonders sicher. So fließt kein Blindstrom, es entstehen keine Funken, der Leuchtkörper ist unabhängig von seiner Ausbildung stoßsicher, nicht vibrationsempfindlich und splittergeschützt. Bei der Fabrikation ist kein
Quecksilber notwendig. Die Lebensdauer liegt mit bis zu 400.000 Betriebsstunden weit oberhalb der bisher bekannter Leuchtkörper. Dabei ist die Qualität des Lichts optimal gleichmäßig und hell.
Weitere Einzelheiten und Einzelteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen: Figur 1 einen Leuchtkörper,
Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 ,
Figur 3 eine Einheit, bestehend aus zwei Paaren von
Leuchtdioden,
Figur 4 ein Schaltplan zu Figur 3
Figur 5 zwei Paare von Leuchtdioden und
Figur 6 einen Schaltplan.
In Figur 1 ist ein Leuchtkörper 1 in zylindrischer Form dargestellt. Dessen Gehäuse 2 ist aus einem transparenten Material, vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff hergestellt und weist in seinem Inneren eine Vielzahl von hier mehr oder weniger zufällig mit den Bezugszeichen 3, 4, 5, 6 versehene Leuchtdioden auf. Deutlich wird in dieser Darstellung angesichts der Vielzahl von
Leuchtdioden 3, 4, 5, 6 etc., dass mit dem erfindungsgemäßen
Verdrahtungsmuster praktisch jegliche Formgebung für einen Leuchtkörper möglich ist, weil sich der Leuchtkörper 1 aus einer Vielzahl kleiner Einheiten mit Leuchtdioden zusammensetzt. Im vorliegenden Beispiel gemäß Figur 1 handelt es sich um ein röhrenförmiges Gehäuse 2, das außerdem noch die Anschlüsse 15 und 16 aufweist.
Einen Ausschnitt aus Figur 1 zeigt Figur 2 mit wiederum mehr oder weniger zufällig mit den Bezugszeichen 3, 4, 5, 6 versehenen Leuchtdioden, die
untereinander über Drähte 17, 18, 19 verbunden sind. In Figur 3 ist eine aus den Dioden 9, 9', 10, 10' gebildete Einheit 7 dargestellt, die sich aus den beiden antiparallel zueinander angeordneten
Diodenpaaren 9, 9', 10, 10' zusammensetzt. Bei der Ausrüstung eines
Leuchtkörpers mit 52 Einheiten, also insgesamt 208 Leuchtdioden, hat sich deren Einsatz als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Verdrahtungen sind mit dem Bezugszeichen 20, 21 , 22 und 23 bezeichnet. Mit den Bezugszeichen 24, 26, 28 und 30 sind jeweils die Kathoden und mit den Bezugszeichen 25, 27, 29 und 31 die Anoden versehen. Den Schaltplan zu dieser Anordnung zeigt Figur 4. Die intelligent gesteuerte Einheit 7 besteht aus den antiparallel zueinander angeordneten Dioden 9,
9', 10, 10' mit den Verdrahtungen 20, 21 , 22 und 23. Mit den
Bezugszeichen 24, 26, 28 und 30 sind jeweils die Kathoden und mit den
Bezugszeichen 25, 27, 29 und 31 die Anoden versehen.
Einzeln sind diese Diodenpaare 9, 9' bzw. 10, 10' auch in Figur 5 gezeigt. In dieser Form werden die Diodenpaare miteinander verdrahtet.
Einen weiteren Schaltplan zeigt schließlich Figur 6 mit den vier
Diodenpaaren 9, 9', 10, 10', 11 , 11' und 12, 12'. Die Dioden 9, 9' sowie 10, 10' bilden dabei die Einheit 7, die Dioden 11 , 11' sowie 12, 12' die Einheit 8.
Widerstände 13, 14 sind dem System vorgeschaltet, um als zusätzlicher Schutz der Dioden vor Durchbrennen zu dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Leuchtkörper (1), mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse (2) angeordneten, als Leuchtmittel dienenden Leuchtdioden (3, 4, 5, 6),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit einer Vielzahl antiparallel angeordneter
Leuchtdioden (3, 4, 5, 6) ausgerüstet ist.
2. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit mindestens vier Leuchtdioden (3, 4, 5, 6) ausgerüstet ist.
3. Leuchtkörper nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit einer Vielzahl von Einheiten (7, 8) ausgerüstet ist, welche jeweils mindestens zwei antiparallel zueinander angeordnete
Diodenpaare (9, 10) aufweisen.
4. Leuchtkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) Einheiten (7, 8) aufweist, die neben Leuchtdioden mit Schutzdioden ausgerüstet sind.
5. Leuchtkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die geometrische Anordnung der Leuchtdioden (3, 4, 5, 6) auf einen Stromfluss unter geringst möglichem Widerstand abgestimmt ist.
6. Leuchtkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einheiten (7, 8) aus miteinander verdrahteten Dioden (3, 4, 5, 6) bestehen.
7. Leuchtkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einheiten (7, 8) aus miteinander durch Verdrillen verbundenen Dioden (3, 4, 5, 6) bestehen.
8. Leuchtkörper nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit mindestens acht Einheiten von jeweils zwei Diodenpaaren (9, 10) ausgerüstet ist.
9. Leuchtkörper nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit einer Anzahl von Einheiten (7,8) ausgerüstet ist, welche einem Vielfachen von 26 entsprechen.
10. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit 40 - 60 Einheiten von jeweils zwei
Diodenpaaren (9, 10) ausgerüstet ist.
11. Leuchtkörper nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) mit 52 Einheiten von jeweils zwei Diodenpaaren (9, 10) ausgerüstet ist.
12. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) eine zylindrische Form aufweist.
13. Leuchtkörper nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Leuchtkörper (1) ein Mikrocontroller zugeordnet ist.
14. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1) direkt, ohne die Zwischenschaltung eines Aggregats, an die Netzwechselspannung anschließbar ist.
15. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
g e ke n n ze i c h n e t d u rc h
eine Durchlassspannung von etwa 4 Volt.
16. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Sperrspannung von ca.5 Volt.
17. Leuchtkörper nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Vorschaltung von mindestens zwei Widerständen.
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Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8627987D0 (en) * 1986-11-22 1986-12-31 Cole R L Lighting units
US5155669A (en) * 1987-05-20 1992-10-13 Yukio Yamuro Light emitting apparatus
AU4850099A (en) * 1999-06-29 2001-01-31 Welles Reymond Ac powered led circuits for traffic signal displays
US7258463B2 (en) * 2003-05-19 2007-08-21 Sloanled, Inc. Multiple LED control apparatus and method
ATE504190T1 (de) * 2004-02-25 2011-04-15 Michael Miskin Wechselstrom leuchtdiode und wechselstrom led treiberverfahren und -vorrichtung
DE202004011869U1 (de) * 2004-06-30 2005-11-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenanordnung
US8272757B1 (en) * 2005-06-03 2012-09-25 Ac Led Lighting, L.L.C. Light emitting diode lamp capable of high AC/DC voltage operation
US20090058312A1 (en) * 2005-07-06 2009-03-05 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Energy efficient fluorescent lamp
EP1750309A3 (de) * 2005-08-03 2009-07-29 Samsung Electro-mechanics Co., Ltd Licht-emittierende Vorrichtung mit Schutzelement
DE102005042066A1 (de) * 2005-09-03 2007-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Hinterleuchtungsanordnung mit in Leuchtgruppen angeordneten Halbleiterlichtquellen
US7946731B1 (en) * 2006-02-15 2011-05-24 J&J Electronics, Inc. Power LED channel letter lighting module
DE202006012480U1 (de) * 2006-08-14 2006-12-21 Lai, Wen-Cheng, Lu-Chu Dekorativer Lichtstrang mit einem Schraubkopf
CN201047521Y (zh) * 2007-02-14 2008-04-16 林书弘 具丝状体成型件的灯组件
US8062916B2 (en) * 2008-11-06 2011-11-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Series connected flip chip LEDs with growth substrate removed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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