ES2575184T3 - Conjunto de lámparas LED - Google Patents

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ES2575184T3 ES14164958.2T ES14164958T ES2575184T3 ES 2575184 T3 ES2575184 T3 ES 2575184T3 ES 14164958 T ES14164958 T ES 14164958T ES 2575184 T3 ES2575184 T3 ES 2575184T3
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Alexandra Alexiou
Jacob Willer Tryde
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Alexiou and Tryde Holding ApS
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Abstract

Un conjunto de lámparas LED (100, 200) que comprende: un disipador de calor (101, 201) que tiene un centro (108, 208) y una parte de la circunferencia exterior (102, 202), dicha parte de la circunferencia (102, 202) que soporta una pluralidad de LEDs (103, 203), y dicha parte de la circunferencia (102, 202) soporta además una pluralidad de aletas de enfriamiento (107, 207) que se extienden hacia dentro del centro (108, 208) desde la parte de la circunferencia exterior (102,202), en donde el grosor del material de las aletas de enfriamiento (107, 207) disminuye hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) hacia el centro (108, 208) del disipador de calor (101, 201), caracterizado porque al menos parte o todas las aletas de enfriamiento (107, 207) están inclinadas o parcialmente inclinadas con relación a un eje central del disipador de calor (101, 201).

Description

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DESCRIPCION
Conjunto de lamparas LED Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un conjunto de lamparas de diodos emisores de luz (LED), y mas particularmente a un conjunto de lamparas LED que tienen un disipador de calor que soporta una pluralidad de LEDs.
Antecedentes de la invencion
La tecnologfa de los diodos emisores de luz, LEDs, se ha desarrollado rapidamente en los ultimos anos desde indicadores hasta aplicaciones de iluminacion. Con las caractensticas de fiabilidad a largo plazo, respeto al medio ambiente y bajo consumo de energfa, el LED se considera como una alternativa prometedora para productos de iluminacion futuros.
Una lampara LED convencional comprende un disipador de calor y una pluralidad de modulos de LED que tienen LEDs conectados a una superficie exterior del disipador de calor para disipar el calor generado por los LED. La superficie exterior del disipador de calor generalmente es un plano y los LEDs se disponen cerca entre sf, de manera que se genera un calor considerable. Cuando la lampara LED funciona, los LEDs montados en la superficie exterior plana del disipador de calor solamente forman una fuente de luz plana.
El documento US 2010/091507 A1 describe una luz LED de alta intensidad con reflector, donde se proporciona un primer conjunto de iluminacion circular que tiene una pluralidad de reflectores y diodos emisores de luz. Un segundo conjunto de iluminacion circular se monta en el primer conjunto iluminacion circular. El segundo conjunto de iluminacion circular 5 tiene una segunda pluralidad de reflectores y diodos emisores de luz. Los conjuntos de iluminacion circulares se construyen a partir de los disipadores de calor verticales montados radialmente sobre una base. Cada disipador de calor tiene una superficie interior y una superficie exterior curvada o facetada. La superficie exterior curvada o facetada se monta y fija los elementos opticos con los diodos emisores de luz. La superficie interior tiene un numero de aletas integrales que sirven para disipar el calor generado de los elementos opticos. De este modo, del documento US 2010/091507 A1 se conoce un conjunto de lamparas LED con un disipador de calor que tiene un centro y una parte de la circunferencia exterior, donde la parte de la circunferencia exterior soporta una pluralidad de LEDs, y la parte de la circunferencia soporta ademas una pluralidad de aletas de enfriamiento que se extienden hacia dentro del centro desde la parte de la circunferencia exterior, y donde el grosor del material de las aletas de enfriamiento disminuye hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior hacia el centro del disipador de calor.
Sin embargo, es conveniente idear un nuevo conjunto de lamparas LED que tenga un disipador de calor que proporcione una disipacion efectiva del calor generado. Tambien es conveniente idear un nuevo conjunto de lamparas LED que proporciona una iluminacion amplia y homogenea de la luz generada por los LEDs.
Resumen de la invencion
De acuerdo con la presente invencion, se proporciona un conjunto de lamparas LED que comprende: un disipador de calor que tiene un centro y una parte de la circunferencia exterior, la cual parte de la circunferencia exterior soporta una pluralidad de LEDs, y la cual parte de la circunferencia exterior soporta ademas una pluralidad de aletas de enfriamiento que se extienden hacia dentro del centro de la parte de la circunferencia exterior, en donde el grosor del material de las aletas de enfriamiento disminuye hacia dentro de la parte de la circunferencia exterior hacia el centro del disipador de calor, y en donde al menos todas o parte de las aletas de enfriamiento estan inclinadas o parcialmente inclinadas con relacion a un eje central del disipador de calor.
Se prefiere que el angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento disminuya desde la parte de la circunferencia exterior hacia el centro del disipador de calor. El angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento en la parte de la circunferencia exterior puede estar en el intervalo de 10 a 45 °, tal como en el intervalo de 20 a 35 °, tal como en el intervalo de 25 a 30 °. El angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento en el extremo de las aletas de enfriamiento, cerca del centro, puede estar por debajo de 20 °, tal como por debajo de 10 °.
El ancho o area de la seccion transversal de las aletas de enfriamiento puede disminuir en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior hacia el centro del disipador de calor. Tambien se encuentra dentro de una o mas modalidades de la invencion que las aletas de enfriamiento tengan una superficie superior, una superficie inferior, y primera y segunda superficies laterales, y que, para al menos todas o una parte de las aletas de enfriamiento, el area de cada superficie lateral es mayor que el area de la superficie superior y mayor que el area de la superficie inferior.
Se prefiere que todos o una mayor parte de los LEDs esten soportados por la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor. Preferentemente, la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor esta circunferencialmente cerrada, pero la presente invencion tambien abarca modalidades en donde la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor se fabrica de dos o mas subpartes separadas de la circunferencia.
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Se prefiere que la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor se fabrique de un material electricamente no conductor, tal como un material ceramico. Tambien se prefiere que la estructura de enfriamiento se fabrique de un material electricamente no conductor tal como un material ceramico. Por lo tanto, todo el disipador de calor puede fabricarse de un material electricamente no conductor tal como un material ceramico. En una modalidad, el material electricamente no conductor o material ceramico puede ser nitruro de aluminio, AlN.
Esta dentro de una modalidad preferida de la invencion que al menos todos o parte de los LEDs son LEDs de montaje en superficie. Los LEDs de montaje en superficie en el lado posterior pueden tener una almohadilla catodica, una almohadilla anodica y una almohadilla termica, y las almohadillas termicas pueden termicamente contactar o montarse en la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor.
La invencion tambien abarca una o mas modalidades, en donde el disipador de calor se fabrica de un material electricamente conductor, tales como aluminio, cobre o zirconio. Aqm, los LEDs pueden montarse en una placa de circuito impreso, que puede ser una placa de circuito impreso ngida o flexible, y que puede montarse en la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor.
La invencion abarca ademas modalidades donde al menos la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor o todo el disipador de calor se fabrica de un material electricamente no conductor, tal como un material ceramico, y donde los LEDs se montan en una placa de circuito impreso, que puede ser una placa de circuito impreso ngida o flexible, y que puede montarse en la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor.
De acuerdo con una modalidad de la invencion, entonces una capa, placa o anillo conductor de la electricidad puede disponerse en la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor y proporcionar el sosten de los LEDs soportados por esta circunferencia exterior. La placa o anillo conductor puede asegurarse a la parte superior de la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor por un numero de conectores de forma conica insertados en los orificios correspondientes de la parte inferior del disipador de calor.
De acuerdo con la presente invencion los LEDs pueden conectarse electricamente en serie, en paralelo, o en una combinacion de conexiones en serie y paralelo. En una modalidad preferida, los LEDs pueden dividirse en un numero de grupos con los LEDs de un mismo grupo conectados electricamente en serie, con cada grupo de LEDs conectados en serie que tienen primera y segunda entradas de tension. Para modalidades que tienen la capa, placa o anillo electricamente conductor, las primeras entradas de tension pueden ser electricamente conductoras conectadas a la placa o anillo conductor. Las segundas entradas de tension pueden conectarse electricamente a tapones de contacto correspondientes dispuestos en la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor.
La invencion abarca ademas una o mas modalidades, en donde el conjunto comprende tambien una base para sujetar el disipador de calor. La base tambien puede adaptarse para proporcionar suministro de energfa electrica a los LEDs. La base puede tener un numero de patas para sujetar el disipador de calor, y estas patas tambien pueden adaptarse para proporcionar el suministro de energfa electrica a los LEDs. Para modalidades que tienen grupos de LEDs conectados en serie, entonces el numero de patas de base puede ser igual al numero de grupos de LED. Se prefiere que la base contenga circuitos controladores para suministrar una tension de CD a los LEDs. Los circuitos controladores pueden comprender un convertidor de CA a CD para convertir una entrada de CA de alta tension en una salida de CD para suministrar los LEDs. De acuerdo con una modalidad preferida la base tiene un adaptador de reequipamiento que es compatible con los conectores de tipo Edison.
La invencion abarca ademas una o mas modalidades en donde el disipador de calor se fabrica de un material electricamente no conductor, tal como un material ceramico, y conductores de pelfcula gruesa se imprimen directamente en el disipador de calor para suministrar energfa a los LEDs. Aqm conductores de pelfcula gruesa pueden imprimirse directamente en las partes no conductoras del disipador de calor y conectarse a las almohadillas catodicas y anodicas de los LEDs de montaje en superficie para suministrar energfa a los LEDs.
Se prefiere que el disipador de calor tenga una circunferencia exterior sustancialmente circular.
Debe entenderse que la presente invencion abarca conjuntos que tienen direcciones diferentes de la luz emitida desde los LEDs. De acuerdo con una primera modalidad, los LEDs soportados por la circunferencia exterior del disipador de calor pueden disponerse de manera que la direccion principal de la luz emitida sea perpendicular a un eje central del disipador de calor. De acuerdo con otra modalidad, los LEDs soportados por la circunferencia exterior del disipador de calor pueden disponerse de manera que la direccion principal de la luz emitida sea paralela a un eje central del disipador de calor. En aun otra modalidad, los LEDs soportados por la circunferencia exterior del disipador de calor pueden disponerse de manera que la direccion principal de la luz emitida es inclinada con respecto a un eje central del disipador de calor.
La presente invencion abarca ademas una o mas modalidades, en donde el conjunto de lamparas LED comprende ademas lentes o una lente que se dispone en frente de al menos parte de los LEDs que se soportan por la circunferencia exterior del disipador de calor. Preferentemente, la(s) lente/lentes abarca(n) los LEDs, los cuales se
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soportan por la circunferencia exterior del disipador de calor. Ademas, se prefiere que la(s) lente/lentes se fabrique(n) en una pieza. En una modalidad preferida, para cada LED o al menos parte de los LED se forma despues una parte convexa correspondiente que apunta hacia fuera en la parte de la superficie interna de la(las) lente/lentes frente al LED. Se prefiere que la(s) lente/lentes se fabrique(n) de silicona. La(s) lente/lentes pueden formarse de manera que la luz del diodo se extienda en un angulo mas ancho que el angulo de emision de luz de los LEDs o el angulo de vision de los LEDs.
La lente o las lentes pueden formarse de manera que la luz del diodo se extienda en un angulo o un angulo ancho en una direccion principal igual a la direccion principal de la luz recibida de los LEDs. Sin embargo, la(s) lente/lentes tambien pueden formarse de manera que la luz del diodo se extienda en una direccion principal en un angulo con relacion a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs. Aqm, la(s) lente/lentes pueden formarse de manera que la luz del diodo se extienda en una direccion principal que es sustancialmente perpendicular a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs. Ademas, la(s) lente/lentes pueden formarse de manera que la luz del diodo se extienda en al menos dos direcciones principales diferentes, que pueden ser dos direcciones principales sustancialmente opuestas, y que de nuevo pueden ser sustancialmente perpendicular a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs.
Debe entenderse que de las modalidades de la presente invencion, la expresion diodos emisores de luz, LEDs, tambien abarca diodos organicos emisores de luz, OLEDs.
Breve descripcion de las figuras
las Figuras 1a y 1b muestran un primer y un segundo conjunto de lamparas LED, respectivamente, de acuerdo con una primera modalidad de la invencion, en donde el conjunto contiene un disipador de calor montado con LEDs, las Figuras 2a y 2b son dibujos de vista en corte de los disipadores de calor de las Figuras 1a and 1b, respectivamente, la Figura 2c muestra un conjunto de lampara LED apilado que sostiene tres de los conjuntos de LED mostrados en la Figura 1b,
las Figuras 3a y 3b son diagramas que ilustran ejemplos de LEDs de montaje en superficie, que pueden usarse en los conjuntos de las Figuras. 1a y 1b,
las Figuras 4a-4d ilustran conexiones electricas y montaje de los LEDs del conjunto de la Figura 1a,
las Figuras 4e y 4f ilustran conexiones electricas y montaje de los LEDs del conjunto de la Figura 1b,
la Figura 5 muestra un conjunto de lamparas LED de acuerdo con una modalidad de la invencion, en donde el conjunto
de la Figura 1a contiene ademas una base con un adaptador de reequipamiento,
las Figuras 6a-6c muestran conjuntos de lamparas LED de acuerdo con modalidades de la invencion, en donde el conjunto de la Figura 1a contiene ademas una lente para expandir la luz de los LEDs, y
La Figura 7 es una vista detallada de la lente de la Figura 6a que muestra las partes convexas hacia fuera de la lente. Descripcion detallada de las modalidades
La Figura 1a muestra un primer conjunto de lamparas LED 100 de acuerdo con una primera modalidad de la invencion, en donde el conjunto contiene un disipador de calor 101 montado con LEDs, y la Figura 2a es un dibujo de la vista en corte del disipador de calor 101. El disipador de calor 101 tiene una circunferencia exterior en forma de anillo 102 que soporta un numero de LEDs 103. Las ranuras 104 se proporcionan en el disipador de calor 101 para la recepcion de los LEDs 103. Para el conjunto mostrado en la Figura 1a, una ranura en forma de anillo 105 se proporciona en la parte superior del disipador de calor 101 para recibir una parte superior del anillo en forma de anillo 106, que puede fabricarse de un material conductor tal como metal, que por ejemplo podna ser aluminio, cobre o zirconio. Los LEDs 103 se montan sobre un sustrato que no tiene conductores en el lado frontal, y el anillo superior 106 se forma de manera que contiene los LEDs 103 en su lugar en contacto con el lado frontal de los sustratos de diodo. Para el conjunto de la Figura 1a, el anillo superior 106 puede usarse para suministrar tension de tierra a los LEDs 103.
Tres conectores conicos 110 pueden usarse para mantener el cuerpo principal del disipador de calor 101 y el anillo superior 106 juntos a traves de un agarre de bayoneta con la parte superior del anillo 106. Los conectores de forma conica 110 se insertan en los orificios correspondientes 111 de la parte inferior del disipador de calor 110, y la forma conica de los conectores 110 sostiene el disipador de calor 101 y el agarre de bayoneta sostiene el anillo superior 106. Ver ademas la Figura 4c.
El disipador de calor 101 tiene una pluralidad de aletas de enfriamiento 107, que se soportan por la parte de la circunferencia exterior 102 y que se extienden hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior 102. El ancho o area de la seccion transversal de las aletas de enfriamiento 107 disminuye en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior 102 hacia el centro del disipador de calor 108. Por lo tanto, el grosor del material de las aletas de enfriamiento 107 disminuye en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior 102 hacia el centro 108. Las aletas de enfriamiento 107 estan dimensionadas de manera que el area de cada una de las superficies laterales de una aleta de enfriamiento 107 es mayor que el area de la superficie superior y mayor que el area de la superficie inferior de la aleta de enfriamiento 107. Las aletas de enfriamiento 107 estan inclinadas o parcialmente inclinadas con relacion a un eje central del disipador de calor 101, de manera que una parte de la superficie inferior de
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una primera aleta de enfriamiento 107 protege parcialmente una parte de la superficie superior de una siguiente segunda aleta de enfriamiento 107, cuando se mira hacia abajo en la superficie superior del disipador de calor 101.
La Figura 1b muestra un segundo conjunto de lamparas LED 200 de acuerdo con una primera modalidad de la invencion, en donde el conjunto contiene un disipador de calor 201 montado con LEDs, y la Figura 2b es un dibujo de la vista en corte del conjunto 200 y el disipador de calor 201. El disipador de calor 201 tiene una circunferencia exterior en forma de anillo 202 con una ranura que soporta un numero de LEDs 203. Para el conjunto mostrado en la Figura 1b, se proporciona una ranura en forma de anillo 205 en la parte superior del disipador de calor 201 para recibir una parte superior del anillo en forma de anillo 206, que puede fabricarse de un material conductor tal como metal, que podna ser, por ejemplo, aluminio, cobre o zirconio. Los LEDs 203 se montan sobre un sustrato, que puede ser una placa de circuito impreso flexible 204, que se dispone en la ranura de la circunferencia exterior 202. Para el conjunto de la Figura 1b, los LEDs 203 pueden conectarse en serie, y en una modalidad, el diodo de Zener se conecta en paralelo con cada LED 203.
Ademas, el disipador de calor 201 tiene una pluralidad de aletas de enfriamiento 207, que se soportan por la parte de la circunferencia exterior 202 y que se extienden hacia dentro de la parte de la circunferencia exterior 202. El ancho o area de la seccion transversal de las aletas de enfriamiento 207 disminuye en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior 202 hacia el centro del disipador de calor 208. Por lo tanto, el grosor del material de las aletas de enfriamiento 207 disminuye en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior 202 hacia el centro 208. Las aletas de enfriamiento 207 estan dimensionadas de manera que el area de cada una de las superficies
laterales de una aleta de enfriamiento 207 es mayor que el area de la superficie superior y mayor que el area de la
superficie inferior de la aleta de enfriamiento 207. Las aletas de enfriamiento 207 estan inclinadas o parcialmente inclinadas en un angulo con relacion a un eje central del disipador de calor 201. Para el disipador de calor 201 de las Figuras 1b y 2b, se prefiere que la distancia entre las aletas de enfriamiento 207 sea tan grande que las aletas de enfriamiento inclinadas 207 no se cubran entre sf cuando se mira hacia abajo en la superficie superior del disipador de calor 201.
Para ambos disipadores de calor 101 y 201, se prefiere que el angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento 107, 207 disminuya desde la parte de la circunferencia exterior 102, 202 hacia el centro 108, 208, para de esta manera aumentar el flujo de aire. El angulo de inclinacion de una aleta de enfriamiento 107, 207, puede definirse como el angulo entre un plano que pasa por el eje central del disipador de calor 108, 208 y la parte superior superficie lateral de la aleta de enfriamiento 107, 207. El angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento 107, 207, en la parte de la circunferencia exterior 102, 202, puede estar en el intervalo de 10 a 45 °, tal como en el intervalo de 20 a 35 °, tal como en el intervalo de 25 a 30 °, y en el extremo de las aletas de enfriamiento 107, 207, cerca del centro 108, 208, el angulo de inclinacion puede estar por debajo de 20 °, tal como por debajo de 10 °.
Se prefiere que la abertura en el centro 108, 208 tenga un diametro de al menos 10 mm.
Las aletas de enfriamiento 107, 207 son de forma casi conica desde la parte de la circunferencia exterior 102, 208 hacia el centro 108, 208 para obtener una disipacion de calor homogenea y estan inclinadas para obtener la mayor area superficial posible con las propiedades en masa dadas. El calor se desplaza desde la parte de la circunferencia exterior 102, 202 en las aletas de enfriamiento 107, 207, donde el calor sale del disipador de calor 101, 201. Debido a la conveccion del calor que viaja hacia arriba cuando sale del disipador de calor 101, 201, puede crearse un vado y puede aspirarse aire frio desde la parte inferior del disipador de calor 101,201.
Los disipadores de calor 101, 201 de los conjuntos de luz LED 100, 200, tienen un orificio de ventilacion central 108, 208 que se conecta al area de ventilacion entre las aletas de enfriamiento conicas 107, 207, las cuales son mas gruesas cerca de la fuente de calor del LED 103, 203. Las estructuras de disipador de calor tienen un orificio de ventilacion central 108, 208, que crea una corriente de flujo de aire colectiva con menos resistencia como opuesta a varios orificios de ventilacion pequenos. Las aletas de enfriamiento anguladas ascendentes 107, 207 fuerzan el aire entre las aletas de enfriamiento 107, 207 en un giro como un torbellino alrededor del centro de la corriente de flujo de aire que viaja mas rapido debido a la conveccion y el flujo de aire libre. El calor se retira fuera entre las aletas de enfriamiento 107, 207, que estan en angulo de una manera que les da un area superficial mayor con las mismas propiedades en masa como aletas verticales. Esto provoca que el calor se disipe para un area superficial mas grande.
Para los disipadores de calor 101, 201 de los conjuntos de las Figuras 1a, 1b, entonces la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor 101, 201 puede fabricarse de un material electricamente no conductor. Para la modalidad preferida, las aletas de enfriamiento 107, 207 tambien se fabrican de un material electricamente no conductor, y todo el disipador de calor 101, 201 puede fabricarse de un material electricamente no conductor. El material electricamente no conductor puede ser un material ceramico tal como nitruro de aluminio, AlN. Se prefiere que los disipadores de calor 101,201 se fabriquen en un proceso de fundicion.
La Figura 2c muestra un conjunto de lamparas LED apilado 210 que sostiene tres de los conjuntos de LED 200 mostrados en la Figura 1b. Los tres conjuntos de LED 211, 212, y 213 se apilan de manera que las aletas de enfriamiento 207 se alinean, de manera que la superficie superior de una aleta de enfriamiento 207 del conjunto 211 se alinea con la superficie inferior de una aleta de enfriamiento 207 del conjunto 212, y la superficie superior de una aleta
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de enfriamiento 207 del conjunto 212 se alinea con la superficie inferior de una aleta de enfriamiento 207 del conjunto 213.
Las Figuras 3a y 3b son diagramas que ilustran ejemplos de LEDs de montaje en superficie, que pueden usarse en los conjuntos de las Figuras. 1 a and 1 b. El LED 301 de la Figura 3a es un LUXEON® Rebel LED de tipo compacto, de montaje en la superficie, de alta energfa. 302a muestra el LED 301 desde el lado frontal y 302b muestra el LED 301 desde el lado posterior. La parte del diodo 303 se dispone en el lado frontal 302a, y en el lado posterior 302b, el LED 301 tiene una almohadilla catodica 304, una almohadilla anodica 305, y una almohadilla termica 306, donde la almohadilla termica 306 se aisla electricamente de las almohadillas de contacto catodico y anodico 304, 305. Cuando los LEDs 301, 103 se disponen en las ranuras 104 del disipador de calor 101, las almohadillas termicas 306 contactan termicamente o se montan a la parte de la circunferencia exterior 102 del disipador de calor 101.
El LED 307 de la Figura 3b es LED de tipo Cree® XLamp® XR-E. 308a muestra el LED 307 desde el lado frontal, y 308b muestra el LED 307 desde el lado posterior. La parte del diodo 309 se dispone en el lado frontal 308a, y en el lado posterior 308b, el LED 307 tiene una almohadilla catodica 310, una almohadilla anodica 311, y una almohadilla termica 312, donde la almohadilla termica 312 se afsla electricamente de las almohadillas de contacto catodico y anodico 310, 311.
Para los conjuntos 100, 200 de las Figuras 1a y 1b, el disipador de calor 101, 201 pueden fabricarse ademas de un material electricamente conductor, tal como aluminio. En este caso, los LEDs pueden montarse en una placa de circuito impreso, tal como una placa de circuito impreso flexible, que se monta despues en la parte de la circunferencia exterior 102, 202 del disipador de calor 101, 102.
Las Figuras 4a-4d ilustran un ejemplo de conexiones electricas y montaje de los LEDs 103 del conjunto 100 de la Figura 1a. las Figuras 4a y 4b muestran las conexiones electricas para el conjunto de la Figura 1a cuando mediante el uso de LEDs del tipo 301 de la Figura 3b, donde la Figura 4b es un dibujo de vista ampliada. Para cada ranura 104 hay una conexion electrica 401 para cada anodo 305, y una conexion electrica 402 para cada catodo 304. La ranura 104 se forma de manera que encaje con la almohadilla termica 306. Los LEDs 103 pueden dividirse en un numero de grupos donde los LEDs 103 del mismo grupo se conectan electricamente en serie, donde cada grupo de LEDs conectados en serie 103 tiene primera y segunda entradas de tension. Los grupos de LEDs conectados en serie 103 pueden conectarse en paralelo, donde las primeras entradas de tension se conectan a tierra o al negativo de la tension de alimentacion y las segundas entradas de tension se conectan al positivo de la tension de alimentacion. Sin embargo, en otra modalidad todos los LEDs 103 puede conectarse en serie.
Para el conjunto mostrado en las Figuras 4a-4d, el disipador de calor 101 que incluye la parte de la circunferencia exterior 102 y las aletas de enfriamiento 107 se fabrica de un material no conductor tal como nitruro de aluminio, AlN. Con el fin de conectar en serie los LEDs 103, pistas de metalizacion 403 se proporcionan en la parte de la circunferencia exterior 102 del disipador de calor 101 para conectar el anodo 401 de un primer LED 103 al catodo 402 del siguiente LED 103. Para un grupo de LEDs conectados en serie 103 las primeras entradas de tension de los grupos de LEDs 103 pueden conectarse de manera electricamente conductora a la placa o anillo conductor 106, y las segundas entradas de tension de los grupos de LEDs 103 pueden conectarse electricamente a los tapones de contacto correspondientes dispuestos en la parte de la circunferencia exterior 102 del disipador de calor 101.
Las Figuras 4c-4d muestran el montaje de los LEDs 103 del conjunto 100 de la Figura 1a, donde la Figura 4d es similar a la Figura 1a. Los tres conectores conicos 110 se usan para mantener el cuerpo principal del disipador de calor 101 y el anillo superior 106 juntos a traves de un agarre de bayoneta con la parte superior del anillo 106.
Los conectores conicos 110 se insertan en las aberturas 111 de la parte superior del anillo 106, donde las aberturas 111 se fabrican lo suficientemente grandes para hacer espacio para tapones de contacto 604 para una segunda entrada de tension al correspondiente grupo de LEDs 103.
Las Figuras 4e y 4f ilustran conexiones electricas y montaje de los LEDs 203 del conjunto 200 de la Figura 1b, donde la Figura 4f es similar a la Figura 1 b. La Figura 4e muestra la flexible placa de circuito impreso 204 con los LEDs 203 montados en la misma. Los LEDs 203 se conectan electricamente en serie por la placa de circuito impreso 204. La Figura 4e muestra el disipador de calor 201, la flexible placa de circuito impreso 204 y el anillo superior 206 antes de ensamblarse. La placa de circuito 204 se dispone en la ranura en la parte de la circunferencia exterior 202, y el anillo superior 206 se dispone en la ranura superior 205 para bloquear de esta manera la placa de circuito 204 que sostiene los LEDs 203.
La Figura 5 muestra un conjunto de lamparas LED de acuerdo con una modalidad de la invencion, en donde el conjunto 100 de la Figura 1a contiene ademas una base 501 con un adaptador de reequipamiento 502. La base 501 se adapta para sujetar el disipador de calor 101 y para proporcionar suministro de energfa electrica a los LEDs 103. La base 501 se une al conjunto 100 a traves de tres patas 503 y tres tapones 504, por cuales patas 503 y tapones 504 se suministra energfa a los LEDs 103. Cuando se tiene grupos de LEDs conectados en serie 103 se suministra energfa a las segundas entradas de tension de los grupos de LEDs 103. Los tapones 504 encajan en la abertura 111 del anillo superior 106. Para la modalidad ilustrada en la Figura 5, hay tres patas bases 503 y puede haber tres grupos
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correspondientes de LEDs conectados en serie 103. La base 501 mostrada en la Figura 5 tiene un adaptador de reequipamiento 502 que es compatible con conectores de tipo Edison. El adaptador 502 de la base 501 contiene circuitos controladores para suministrar una tension de CD a los LEDs 103, donde los circuitos controladores comprenden un convertidor de CA a CD para convertir una entrada de CA de alta tension en una salida de CD para suministrar los LEDs. La base 501 tambien puede usarse para el conjunto de lamparas LED 200 de la Figura 1b.
Las Figuras 6a-6c muestran conjuntos de lamparas LED 100 de acuerdo con modalidades de la invencion, en donde el conjunto 100 de la Figura 1a contiene ademas una lente o lentes 601 para la difusion de la luz de los LEDs 103. La lente o lentes 601 pueden tener forma de un anillo y en diferentes disenos en dependencia de cual direccion de luz se necesita desde el conjunto de lamparas. La lente o lentes 601 pueden ser un anillo o anillos de fibra optica, y se prefiere usar silicona transparente, que puede tener una alta reflexion interna. La lente o lentes de 601 deben disenarse para ajustarse al diametro exterior del disipador de calor 101 y conformarse para dirigir la luz desde los LEDs 103 en una direccion deseada. La lente o lentes 601 pueden montarse como una banda elastica que puede ampliarse y colocarse alrededor del disipador de calor 101.
Por lo tanto, las lentes o la lente 601 pueden disponerse frente de al menos parte de los LEDs 103, que se soportan por la circunferencia exterior del disipador de calor 101, y la(s) lente/lentes 601 pueden abarcar los LEDs 102 que se soportan por la circunferencia exterior del disipador de calor 101, y la(s) lente/lentes 601 pueden fabricarse en una sola pieza.
Se prefiere que para cada LED 103 se forme una parte convexa correspondiente que apunta hacia fuera 701 en la parte de la superficie interna 702 de la(s) lente/lentes 601 en frente del LED 103. Esto se ilustra adicionalmente en la Figura 7, que es una vista detallada del lente de la Figura 6a que muestra las partes convexas hacia fuera 701 del lente 601. Las partes convexas 701 pueden formarse parcialmente cilmdricas. Mediante el uso de tales partes convexas formadas 701 en el lente 601, la luz emitida por el LED 103 correspondiente, puede recogerse para que sea mas paralela que cuando se emite desde el LED 103.
Se prefiere que el diseno general de la lente 601 se realice de manera que la luz del diodo se extienda en un angulo mas ancho que el angulo de emision de luz de los LEDs 103 o el angulo de vision de los LEDs 103.
Para el conjunto de la Figura 6a y para la lente de la Figura 7, la superficie exterior 602a de la(s) lente/lentes 601 se forma(n) de manera que la luz del diodo se extienda en un angulo amplio en una direccion principal igual a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs 103. La superficie exterior 602b de la(s) lente/lentes 601 tambien puede formarse de manera que la luz del diodo se extienda en una direccion principal en un angulo con relacion a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs 103, que se ilustra por el conjunto de la Figura 6b, donde se forma la superficie exterior 602b de la(s) lente/lentes 601 de manera que la luz del diodo se extienda en una direccion principal que es sustancialmente perpendicular a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs 103. La presente invencion abarca ademas un conjunto, en donde la superficie exterior 602c de la(s) lente/lentes 601 se forman de manera que la luz del diodo se extienda en al menos dos direcciones principales diferentes como lo ilustra el conjunto de la Figura 6c. En la Figura 6c la superficie exterior 602c de la lente se forma 601 de manera que la luz del diodo se extienda en dos direcciones principales sustancialmente opuestas que son sustancialmente perpendiculares a la direccion principal de la luz recibida desde los LEDs.
Debe entenderse que la presente invencion tambien abarca conjuntos de lamparas LED, en donde el conjunto 200 de la Figura 1a contiene ademas una lente o lentes, que pueden ser una lente como se describio en relacion con las Figuras 6a-6c y la Figura 7.
En la discusion anterior de modalidades de la invencion, se han descrito diodos emisores de luz, LEDs, para las fuentes de luz. Debe entenderse que de las modalidades de la presente invencion, la expresion diodos emisores de luz, LEDs, tambien abarca diodos organicos emisores de luz, OLEDs.

Claims (15)

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    Reivindicaciones
    1. Un conjunto de lamparas LED (100, 200) que comprende:
    un disipador de calor (101, 201) que tiene un centro (108, 208) y una parte de la circunferencia exterior (102, 202), dicha parte de la circunferencia (102, 202) que soporta una pluralidad de LEDs (103, 203), y dicha parte de la circunferencia (102, 202) soporta ademas una pluralidad de aletas de enfriamiento (107, 207) que se extienden hacia dentro del centro (108, 208) desde la parte de la circunferencia exterior (102,202),
    en donde el grosor del material de las aletas de enfriamiento (107, 207) disminuye hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) hacia el centro (108, 208) del disipador de calor (101, 201), caracterizado porque
    al menos parte o todas las aletas de enfriamiento (107, 207) estan inclinadas o parcialmente inclinadas con relacion a un eje central del disipador de calor (101, 201).
  2. 2. Un conjunto de lamparas LED de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el angulo de inclinacion de las aletas de enfriamiento (107, 207) disminuye desde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) hacia el centro (108, 208) del disipador de calor (101, 201).
  3. 3. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde el ancho o area de la seccion transversal de las aletas de enfriamiento (107, 207) disminuye en la direccion hacia dentro desde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) hacia el centro (108, 208) del disipador de calor (101, 201).
  4. 4. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde una parte principal o todos los LEDs (103, 203) estan soportados por la parte de la circunferencia exterior (102, 202) del disipador de calor (101, 201).
  5. 5. Un conjunto de LED segun cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la parte de la circunferencia exterior del disipador de calor se fabrica de dos o mas subpartes separadas de la circunferencia.
  6. 6. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) del disipador de calor (101, 201) es circunferencialmente cerrada.
  7. 7. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la parte de la circunferencia exterior (102, 202) del disipador de calor (101, 201) se fabrica de un material electricamente no conductor, tal como un material ceramico, y en donde la estructura de enfriamiento o las aletas de enfriamiento (107, 207) se fabrican de un material electricamente no conductor tal como un material ceramico.
  8. 8. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el disipador de calor (101, 201) se fabrica de un material electricamente conductor, tal como aluminio.
  9. 9. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el conjunto (100) comprende ademas una base (501) para sujetar el disipador de calor (101) y para proporcionar suministro de energfa electrica a los LEDs (103).
  10. 10. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 9, en donde la base (501) tiene un numero de patas (503) para sostener el disipador de calor (101), y para proporcionar el suministro de energfa electrica a los LEDs (103).
  11. 11. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 9 o 10, en donde la base (501) contiene circuitos controladores para suministrar una tension de CD a los LEDs.
  12. 12. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los LEDs (103, 203) soportados por la circunferencia exterior (102, 202) del disipador de calor (101, 201) se disponen de manera que la direccion principal de la luz emitida es perpendicular a un eje central del disipador de calor (101, 201), o en donde los LEDs soportados por la circunferencia exterior del disipador de calor se disponen de manera que la direccion principal de la luz emitida es paralela a un eje central del disipador de calor.
  13. 13. Un conjunto de LED de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde las lentes o la lente (601) se disponen en frente de al menos parte de los LEDs (103, 203) que son soportados por la circunferencia exterior (102, 202 ) del disipador de calor (101, 201).
  14. 14. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 13, en donde la(s) lente/lentes (601) abarca(n) los LEDs (103, 203) que son soportados por la circunferencia exterior (102, 202) del disipador de calor (101, 201), y en donde la(s) lente/lentes (601) se fabrica(n) en una pieza.
  15. 15. Un conjunto de LED de acuerdo con la reivindicacion 13 o 14, en donde para cada LED o al menos parte de los LEDs (103, 203) se forma una parte convexa correspondiente que apunta hacia fuera (701) en la parte de la superficie de la(s) lente/lentes (601) frente al LED (103, 203).
    8
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