ES2582046T3 - Lámpara LED - Google Patents

Abstract

Lámpara (110) LED que comprende al menos un LED (114), que incluye una base de metal para la disipación del calor producido durante el funcionamiento, denominada almohadilla térmica, y dos terminales conectados eléctricamente a al menos una pista en un material eléctricamente conductor en un soporte (112.1) de un circuito (11; 20.1; 31; 310) impreso electrónico, en la que dicha almohadilla térmica de dicho al menos un LED (114) está conectada directamente con respecto a un disipador de calor de lámina, a continuación en el presente documento dicho sumidero (113; 35; 350) de calor, compuesto por un material buen conductor térmico, para dispersar el calor producido por dicho al menos un LED también a través de dicho sumidero (113; 35; 350) de calor, que está dispuesto entre dicho al menos un LED (114) y dicho soporte (112.1; 11.1; 32; 320) de dicho circuito impreso, caracterizada porque: dicha lámpara (110) comprende al menos un componente (111) de iluminación modular, fijado mecánicamente con respecto a una placa (P) y que comprende: - una unidad (112) de iluminación, que incluye: dicho soporte (112.1) de circuito impreso electrónico, dicho sumidero (113) de calor de lámina superpuesto y fijado con respecto a dicho soporte (112.1) de circuito impreso electrónico, dicho al menos un LED (114) superpuesto y fijado, por medio de su almohadilla térmica, con respecto a dicho sumidero (113) de calor y conectado eléctricamente, por medio del ánodo y cátodo, a dicho circuito impreso electrónico, y - un receptáculo (116) modular, en el que dicha unidad (112) de iluminación está encapsulada con junta estanca y está electrónicamente aislada, y porque dicho sumidero (113) de calor de lámina se extiende parcialmente más allá de dicho receptáculo (116), de manera libre de todo contacto.

Description

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DESCRIPCION

Lampara LED

La presente invencion se refiere a una lampara LED.

Una lampara del tipo especificado comprende al menos un LED (llamado LED de potencia), que incluye basicamente un chip emisor de luz con lente, dos pines o terminales, concretamente un anodo y un catodo, para la conexion electrica del mismo chip, y una placa de metal (a continuacion en el presente documento denominada “almohadilla termica”) para disipar el calor producido durante el funcionamiento. En una lampara LED convencional, los dos pines de cada LED estan fijados a electrodos planos de cobre moldeado respectivos para la conexion electrica a electrodos planos de un material electricamente conductor y que produce un circuito impreso electrico, previsto en un soporte compuesto por un material electricamente aislante. De esta manera, pueden conectarse uno o mas LED en serie o en paralelo a una fuente de alimentacion electrica. En algunos casos, la almohadilla termica esta conectada electricamente al anodo o al catodo del LED, mientras que en otros casos esta aislada. En cualquier caso, la almohadilla termica se conecta mecanicamente soldada sobre un electrodo plano o pista de cobre prevista en dicho soporte para disipar el calor producido por el LED. Esta pista de cobre se conecta, a su vez, a una capa intermedia subyacente compuesta por un material conductor termico, pero electricamente aislante y aislado, tal como ceramica, material compuesto preimpregnado o material plastico. Una placa de metal acumuladora de calor se fija debajo de la capa intermedia de material conductor termico, por ejemplo compuesta por aluminio, que es tanto termica como electricamente conductora, que actua como un acumulador y distribuidor de calor, de un grosor aproximado de 0-1,6 mm. La superficie de la placa acumuladora opuesta a la que se orienta hacia los circuitos es rugosa y el terreno no tiene una planitud perfecta. Debe observarse que en lugar de aluminio, dicha placa acumuladora puede estar compuesta por CEM-3, que es una resina conductora del calor. En este caso, no se proporciona la capa intermedia de ceramica o material compuesto preimpregnado, ya que el CEM-3 es electricamente aislante.

Un dispositivo de disipacion de calor, que tiene tambien una superficie de union rugosa, se fija a la superficie rugosa de dicha placa acumuladora y usa medios apropiados de la lampara LED conocida asi producida.

Ventajosamente, un medio de compensacion termicamente conductor apropiado, tal como una pasta conductora del calor o una cinta adhesiva o cinta adhesiva de doble cara, se interpone entre dichas dos superficies rugosas opuestas para hacer que las mismas superficies sean lisas. Esta disposicion produce la mejor conduccion termica entre superficies opuestas y permite por tanto eliminar la maxima cantidad de calor de la placa acumuladora de calor.

El documento EP 1 139 019 A1 muestra una lampara LED que comprende al menos un LED, que incluye basicamente un chip emisor de luz con lente, dos terminales, concretamente un anodo y un catodo, para la conexion electrica del mismo chip, y una placa de metal (a continuacion en el presente documento denominada almohadilla termica) para disipar el calor producido durante el funcionamiento, en la que dos terminales de dicho al menos un LED estan conectados electricamente a al menos una pista de material electricamente conductor en un soporte compuesto por un material electricamente aislante de un circuito impreso.

La almohadilla termica de dicho al menos un LED esta conectada directamente a un disipador de calor de placa o chapa (a continuacion en el presente documento dicho “sumidero de calor”) compuesto por un material buen conductor termico para dispersar el calor producido por la conduccion termica tambien a traves de dicho mismo sumidero de calor de placa o chapa.

Sin embargo, la disposicion descrita anteriormente de medios para disipar el calor producido por el LED o por los LED da lugar a numerosos problemas de la lampara respectiva, que incluyen:

- peso y dimension global considerables, con consiguientes costes altos de transporte;

- costes importantes de los materiales de la placa acumuladora y del dispositivo de sumidero de calor, y del material ceramico, del material compuesto preimpregnado, de la pasta conductora termica o adhesivo conductor termico o cinta adhesiva de doble cara;

- costes importantes para la mecanizacion mecanica y para el montaje de las partes mencionadas anteriormente.

La presente invencion pretende resolver los problemas expuestos anteriormente.

El objeto de la invencion es proporcionar una lampara LED con un peso y dimension global reducidos y con costes tecnicos y economicos limitados tanto en terminos de materiales como en la mecanizacion para su produccion.

Otro objeto de la invencion es proporcionar una lampara LED con una estructura simplificada, que es segura y fiable de hacer funcionar y facil de mantener.

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Aun otro objeto de la invencion es proporcionar una lampara LED que puede producirse de varias formas e independientemente de la forma del circuito impreso electronico para la conexion y suministro del LED o los LED.

Un objeto adicional de la invencion es proporcionar una lampara LED que puede producirse usando componentes normalizados para permitir la simplificacion del proceso de produccion.

Un objeto adicional de la invencion es proporcionar una lampara LED que tiene un buen aislamiento electrico y propiedades de resistencia al agua y tiene una estructura simplificada, es segura y fiable de hacer funcionar y facil de mantener.

En vista de estos objetos, la presente invencion proporciona una lampara LED, cuya caracteristica principal se indica en la reivindicacion 1. Se indican caracteristicas ventajosas adicionales en las reivindicaciones dependientes.

La presente invencion sera mas evidente a partir de la descripcion detallada a continuacion, con referencia a los dibujos adjuntos, previstos puramente a modo de ejemplo, en los que:

- las figuras 1 y 2 muestran respectivamente, en una vista en perspectiva y esquematica, dos ejemplos diferentes de LED de potencia, que pueden usarse en la lampara LED segun la presente invencion;

- la figura 3 es una vista esquematica y en perspectiva parcial de la estructura interna con circuito impreso electronico y LED de una primera realizacion de la lampara LED segun la invencion;

- la figura 4 es una vista similar a la de la figura 3, pero completa y en una escala diferente;

- la figura 5 es una vista en perspectiva y esquematica de la estructura interna con circuito impreso electronico y LED de una segunda realizacion de la lampara LED segun la invencion;

- la figura 6 es una vista detallada, en una escala ampliada, del detalle VI de la figura 4;

- las figuras 7 y 8 son vistas en perspectiva y esquematicas, desde la parte superior y desde la parte inferior respectivamente, de la estructura interna con circuito impreso electronico y LED de una tercera realizacion de la lampara LED segun la invencion;

- la figura 9 es una vista en perspectiva de la estructura interna con circuito impreso electronico y LED de una cuarta realizacion de la lampara LED segun la invencion;

- la figura 10 es una vista en perspectiva parcial de una lampara LED segun un ejemplo de realizacion de la invencion, que muestra un componente modular de iluminacion de LED de potencia montado sobre un soporte de placa, mostrado solo parcialmente;

- las figuras 11 y 12 son vistas similares a la de la figura 10, pero que muestran, en una escala ampliada, solo dicho componente modular de iluminacion, que se muestra en la figura 12 en una vista en corte parcial;

- la figura 13 es una vista en perspectiva, en una escala diferente, de una unidad de iluminacion que comprende un circuito impreso electronico con cables de conexion electrica, un LED de potencia y un sumidero de calor del componente modular mencionado anteriormente segun la figura 10;

- las figuras 14 y 15 son vistas en perspectiva, en una escala diferente, de dos partes, inferior y cubierta respectivamente, de un receptaculo modular de dicho componente modular segun la figura 10;

- la figura 16 es una vista similar a la de la figura 11, pero en la que dicho componente modular de iluminacion comprende tambien una lente;

- la figura 17 es una vista en perspectiva, en una escala diferente, de dos unidades de iluminacion de dos componentes modulares similares al componente segun la figura 11, conectados electricamente entre si y sin sus receptaculos respectivos por motivos de claridad de la ilustracion.

Con referencia al dibujo, las figuras 1 y 2 muestran ejemplos de LED 1, 2 de potencia respectivamente, que pueden usarse por ejemplo en una lampara LED segun la invencion. Cada LED 1, 2 comprende un chip emisor de luz con lente 3, un anodo 4 y un catodo 5, y una almohadilla 6 termica.

Con referencia a la figura 3, el numero 10 indica como un todo la estructura interna con circuito impreso electronico y LED de un primer ejemplo de realizacion de una lampara LED segun la invencion, de la que no se muestra el receptaculo contenedor externo, ya que no es de interes para las finalidades de la descripcion.

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Dicha lampara 10 incluye basicamente:

- un circuito 11 impreso electronico, que incluye de manera convencional ambas pistas (no visibles en detalle en el dibujo) para la conexion electrica entre los diversos componentes electronicos y que constituyen un circuito electrico apropiado, y un soporte 11.1 mecanico para dichas pistas y para dichos componentes y accesorios respectivos, que forma una estructura, por ejemplo rigida, en la que cada componente tiene una posicion geometrica predefinida. En particular, dicho soporte 11.1 mecanico esta compuesto por un material electricamente aislante pero conductor termico, tal como CEM-3, y esta estructurado en la forma de un marco plano que tiene celdas 11.2 cuadrangulares abiertas. El soporte 11.1 puede estar tambien compuesto por, por ejemplo, FR-4, que no es termicamente conductor;

- una pluralidad de placas cuadrangulares delgadas o disipadores 12 de calor de lamina (a continuacion en el presente documento dichos “sumideros de calor”) (solo se representa uno de ellos) compuestos por un material buen conductor termico, tal como cobre. Cada sumidero 12 de calor esta superpuesto sobre dicho circuito 11 impreso en una celda 11.2 abierta respectiva, para descansar con sus zonas 12.1 de fijacion perifericas (tres en el ejemplo) sobre electrodos planos electricamente conductores respectivos de dicho circuito 11 impreso electronico, mientras que los puntos de soldaduras correspondientes aplicados en dichas zonas 12.1 producen la fijacion mecanica y conexion electrica de dicho sumidero 12 de calor, por ejemplo, al anodo de dicho circuito electrico;

- una pluralidad de LED 1 de potencia (solo se representa uno de ellos), que se sueldan directamente (con soldadura de tipo conocido) por medio de la almohadilla 6 termica respectiva (no visible en esta figura) en una placa delgada o sumidero 12 de calor de lamina correspondiente, de modo que el mismo LED se conecta tambien electricamente, por medio de dicho sumidero 12 de calor de lamina, con su anodo 4 al anodo de dicho circuito 11 impreso electronico en los puntos 12.1 de fijacion del sumidero 12 de calor. Por otro lado, el catodo 5 de dicho LED 1 se conecta electricamente, a traves de una abertura 12.2 correspondiente del sumidero 12 de calor de lamina y por medio de un punto de soldadura respectivo, al anodo de la fuente de alimentacion electrica de dicho circuito (conocido por si mismo y no mostrado) o de otro LED 1 conectado en el mismo circuito.

Por medio de la disposicion mencionada anteriormente, el calor producido por cada LED 1 de la lampara 10 se transmite directamente por conduccion termica, en una cantidad significativa, al sumidero 12 individual de calor de lamina que lo disipa hacia la atmosfera circundante a traves de sus dos superficies radiantes libres y a traves de las celdas 11.2 abiertas de dicho circuito 11 impreso electronico. Por otro lado, el soporte 11.1 del circuito 11 impreso puede estar compuesto tambien, segun se manifiesta, por un material conductor termico (CEM-3) y tambien ayudar a disipar una cantidad de calor residual hacia la atmosfera circundante.

La forma tecnica y la estructura del recipiente (no mostrada) de la lampara con estructura 10 interna, que no estan comprendidas dentro del alcance de la invencion, es en cualquier caso tal como para facilitar o al menos no obstruir la dispersion termica del calor producido por el LED 1 por medio de dichos sumideros 12 de calor de lamina y el soporte 11.

La figura 4 muestra la estructura 10.1 interna global de dicha lampara LED segun la primera realizacion de la invencion de la figura 3, que comprende una disposicion de doce LED 1 con sus sumideros 12 de calor individuales de lamina respectivos. Debe observarse que una pista (no mostrada) para la conexion electrica al catodo de una celda 11.2 posterior, con sumidero 12 de calor y LED 1 respectivos, se bifurca a partir de uno de dichos puntos 12.1 de fijacion de un sumidero 12 de calor de lamina. Los LED 1 mencionados anteriormente estan conectados electricamente entre si en serie, mientras que cada sumidero 12 de calor de lamina tiene tambien un par de orificios 12.3 pasantes dispuestos en lados opuestos de los LED 1 respectivos y que se usan para montar medios opticos adicionales, tales como lentes (no mostradas).

Con referencia a las figuras 5 y 6 se muestra la estructura 20 interna con circuito impreso electronico y LED de una lampara LED segun otro ejemplo de realizacion de la presente invencion. En este caso, tampoco se muestra el receptaculo contenedor externo respectivo, ya que no es de interes para las finalidades de la descripcion.

Dicha estructura 20 interna de lampara LED basicamente comprende:

- un circuito 20.1 impreso electronico que es exactamente el mismo circuito 11 impreso electronico mostrado y descrito con referencia a la figura 3 (y que por tanto no se describe adicionalmente en este caso);

- un sumidero 22 de calor de lamina cuadrangular individual, compuesto por un material buen conductor termico, tal como cobre, que se superpone para cubrir dicho circuito 20.1 impreso electronico;

- una pluralidad de LED 1 de potencia, que estan superpuestos sobre dicho sumidero 22 individual de calor de lamina y dispuestos en una matriz segun lineas y columnas, de modo que cada LED 1 esta alineado con una celda abierta respectiva de dicho circuito impreso electronico, conectado electricamente (mediante soldadura) con su anodo 4 y con su catodo 5 directamente a los contactos correspondientes de dicho circuito 20.1 impreso electronico a traves de ranuras 21.1 correspondientes de dicho sumidero 22 de calor de lamina, mientras que su almohadilla termica (no visible en la figura) esta soldada en dicho sumidero 22 de calor de lamina. Por tanto, debe observarse

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que dicho sumidero 22 individual de calor de lamina no esta conectado electricamente a dicho circuito 20.1 impreso electronico.

Por medio de la disposicion mencionada anteriormente, el calor producido por cada LED 1 de potencia de la estructura 20 de lampara se transmite directamente por conduccion termica, en cantidades significativas, al sumidero 22 individual de calor de lamina que lo disipa hacia la atmosfera circundante a traves de sus dos superficies radiantes libres y a traves de las celdas abiertas de dicho circuito 20.1 impreso electronico. Por otro lado, el soporte de dicho circuito impreso electronico puede estar compuesto tambien, segun ya se manifesto, por un material conductor termico (CEM-3) y tambien ayudar a disipar la cantidad de calor residual hacia la atmosfera circundante.

La forma tecnica del recipiente externo de dicha estructura 20 interna de la lampara LED segun la invencion, que no esta comprendida dentro del alcance de la invencion, es tal como para favorecer la dispersion termica del calor producido por el LED 1 y disipado a traves del sumidero 22 de calor de lamina y el soporte del circuito 20.1 impreso electronico.

La figura 6 muestra el montaje electrico y mecanico de un LED 1 con respecto al circuito 20.1 impreso electronico y al sumidero de calor 22 de dicha estructura 20 interna de lampara LED.

Las figuras 7 y 8 muestran, en una vista en perspectiva desde la parte superior y desde la parte inferior respectivamente, la estructura 30 interna de un tercer ejemplo de realizacion de la lampara LED segun la invencion, que comprende un circuito 31 impreso electronico de tipo sustancialmente lineal. Dicho circuito 31 impreso electronico incluye un soporte sustancialmente en forma de una barra 32 rectilinea compuesta por un material electricamente aislante, tal como CEM-3 o FR-4, en el que esta prevista una pista 33 lineal electricamente conductora, por ejemplo compuesta por cobre, que conecta electricamente, entre dos terminales 33.1, 33.2 de extremo soldados respectivamente a dos conductores electricos de un cable de potencia electrica, el anodo y el catodo de una pluralidad de LED 2 de potencia.

Dicho soporte 32 de barra de dicho circuito 31 impreso electronico tiene una pluralidad de aletas 32.1 solidarias que sobresalen de un lado del mismo en intervalos regulares, sobre las que se fija por medio de remaches 34 respectivos un sumidero 35 individual de calor de lamina, por ejemplo compuesto por cobre, que sobresale en forma de voladizo del soporte 32 de barra. Las almohadillas termicas de dicho LED 2 de potencia se sueldan en dicho sumidero 35 individual de calor de lamina usando una tecnica conocida. Naturalmente, el sumidero 35 de calor de lamina se fija en el soporte 32 de barra usando remaches 34 antes del montaje de las almohadillas termicas de los LED 2 sobre el sumidero 35 de calor de lamina mediante soldadura y su conexion electrica respectiva con respecto a la pista 33. En particular, se hacen descender las aletas 32.1 con respecto a la parte superior del soporte 32 de barra una altura sustancialmente correspondiente al grosor de la lamina 35, de modo que cuando se monta la misma lamina, esta a nivel con la pista 3 del circuito 31 impreso electronico.

Con referencia a la figura 9, el numero 300 indica la estructura interna de un cuarto ejemplo de realizacion de la lampara LED segun la invencion, que comprende un circuito 310 impreso electronico de tipo sustancialmente anular. Dicho circuito 310 impreso electronico incluye un soporte 320 mecanico flexible y sustancialmente anular compuesto por un material electricamente aislante, tal como CEM-3 o FR-4, en el que esta prevista una pista 330 circular electricamente conductora correspondiente, por ejemplo compuesta por cobre, que conecta electricamente el anodo y el catodo de una pluralidad de LED 2 de potencia.

Un sumidero 350 individual de calor de lamina, por ejemplo compuesto por cobre y con una forma cilindrica sustancialmente tubular, sobresale coaxialmente y en forma de voladizo con respecto a un lado del soporte 320 anular, al que se fija usando una tecnica conocida (vease la descripcion del ejemplo anterior). Por tanto, debe observarse que dicho sumidero 350 individual de calor de lamina esta conformado de manera correspondiente a la forma geometrica de dicho soporte 320 del circuito 310 impreso.

Las almohadillas termicas de dichos LED 2 de potencia se sueldan en dicho sumidero 350 individual de calor de lamina, tal como se describio con referencia a los ejemplos de realizacion anteriores.

Ademas, sobre la superficie interna de dicho sumidero 350 tubular de calor de lamina esta fijado un dispositivo 360 auxiliar de sumidero de calor correspondiente, compuesto por una chapa de cobre corrugado o un material similar buen conductor termico, en forma de anillo, de modo que el calor producido por el LED 2 se dispersa por conduccion termica a traves de dicho sumidero 350 individual de calor de lamina y dicho dispositivo 360 auxiliar de sumidero de calor.

En una variante de realizacion de la presente invencion, no mostrada, sobre cada sumidero de calor de lamina se fijan una o mas unidades de disipacion de calor (no mostradas), comprendiendo cada una por ejemplo una lamina compuesta por un material conductor termico, tal como cobre, en forma de U y fijado de manera solidaria, por ejemplo, al mismo sumidero de calor de lamina para situarse en comunicacion conductora termica con el mismo sumidero de calor de lamina. Cada unidad de disipacion de calor se fija al sumidero de calor de lamina, por ejemplo,

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por medio de soldadura de la bifurcacion de base de la lamina en forma de U mencionada anteriormente de modo que las bifurcaciones equilateras sobresalen de la superficie del sumidero de calor de lamina, con el fin de proporcionar una superficie de disipacion muy grande.

En una variante adicional de realizacion de la presente invencion, no mostrada, cada sumidero de calor de lamina comprende aletas de disipacion obtenidas por medio de corte y/o doblado de una parte del mismo sumidero de calor de lamina. Dichas aletas de disipacion son una parte solidaria del sumidero de calor de lamina mencionado anteriormente y sobresalen de su superficie. Posibilitan una mayor irradiacion del calor producido por el LED o por el LED de la lampara segun la invencion, mejorando la circulacion de aire y propiedades de disipacion de dicho sumidero de calor de lamina.

Los sumideros 12, 22, 35, 350 de calor de lamina mencionados anteriormente se situan en comunicacion de fluido con el ambiente externo por medio de aberturas (generalmente orificios o aberturas en forma laminar) previstas en el receptaculo externo (no mostrado) de la lampara LED segun la invencion. De esta manera, el aire que procede del ambiente externo puede circular libremente en el interior de la lampara LED y elimina el calor producido en el mismo por radiacion. En lugar de esto, si la lampara LED ha de usarse en un ambiente exterior, el receptaculo externo esta compuesto preferiblemente por un material conductor termico, tal como aluminio o cobre moldeado conjuntamente, de modo que el calor desarrollado en el interior de la lampara LED puede retirarse por conveccion hacia el ambiente externo.

Ademas, debe observarse que, tal como se describe y muestra, el soporte del circuito impreso puede ser o bien rigido o bien flexible, con el fin de adaptarse mejor a las caracteristicas estructurales de la lampara LED (vease el ejemplo de la figura 9).

En la figura 10, el numero 110 indica como un todo la lampara LED segun un quinto ejemplo de realizacion de la invencion, que comprende una placa P de montaje, por ejemplo compuesta por metal, plastico o vidrio y representada solo parcialmente, y un componente 111 modular de iluminacion de LED de potencia.

En dicha figura 10 se muestra un unico componente modular 111 de iluminacion que - como sera mas evidente a continuacion - se fija mecanicamente (de manera desmontable) con respecto a la placa P, por ejemplo por medio de una conexion rapida elastica en un orificio F correspondiente de la misma placa. Sin embargo, dicha lampara 110 puede comprender una pluralidad de dichos componentes 111 modulares de iluminacion, conectados electricamente entre si y cada uno fijado mecanicamente a dicha placa P, por ejemplo por medio de una conexion rapida elastica en orificios respectivos de la misma placa.

Con referencia tambien a las figuras 11 a 15, dicho componente modular 111 de iluminacion comprende una unidad 112 de iluminacion (figura 13), en la que esta prevista sobre un soporte 112.1 mecanico un circuito impreso electronico (conocido y no mostrado en detalle en el dibujo), que incluye de manera convencional pistas electricas, que proporcionan la conexion electrica entre los diversos componentes electronicos de dicha unidad de iluminacion. Dicho soporte 112.1 mecanico esta compuesto por un material electricamente aislante pero conductor termico, tal como CEM-3, y esta estructurado en forma de una placa basicamente circular, con cuatro hendiduras 112.2 en forma de C circunferenciales. Dicho soporte 112.1 puede estar compuesto tambien, por ejemplo, por FR-4, que no es termicamente conductor, y tiene cualquier otra forma.

Dicha unidad 112 de iluminacion comprende tambien un sumidero 113 de calor de lamina, compuesto por un material de metal buen conductor termico, tal como cobre. Dicho sumidero 113 de calor se superpone y fija a dicho soporte 112.1 del circuito impreso por medio de una parte 113.1 intermedia y estrecha del mismo, en la que esta prevista una abertura 113.2 cuadrangular.

Un LED 1 de potencia14 se superpone y fija por medio de su almohadilla termica (no visible en los dibujos) a dicha parte 113.1 intermedia del sumidero 113 de calor. La fijacion se obtiene, por ejemplo, mediante soldadura. Ademas, el LED 114 se conecta electricamente, por medio del anodo y el catodo, a dicho circuito impreso electronico a traves de dos conductores 114.1 electricos soldados a terminales o electrodos 112.3 planos electricamente conductores respectivos del mismo circuito, accesibles a traves de la abertura 113.2.

Debe observarse que a la zona de dicho sumidero 113 de calor de lamina que descansa sobre el soporte 112.1 del circuito impreso se le da una textura mas rugosa, igual que al mismo soporte si es necesario, y se fija por ejemplo por medio de pegamento o similar, para impedir que el metal de aportacion se salga durante la soldadura.

Las aletas 113.3 opuestas con forma de peine se extienden desde dicha parte 113.1 intermedia del sumidero 113 de calor mas alla de dicho soporte 112.1 del circuito impreso electrico. Dichas aletas 113.3 estan libres de todo contacto. Ademas, dichas aletas pueden tener orificios pasantes cuadrados de dimension mayor que o igual al grosor de la misma lamina, para aumentar la superficie de disipacion termica.

Los conductores 115 electricos aislados flexibles respectivos se bifurcan en la entrada y en la salida a partir del anodo y a partir del catodo de dicho circuito impreso electrico.

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Por otro lado, dicho componente 111 modular de iluminacion comprende un receptaculo 116 modular (figuras 10, 11, 12), que incluye dos partes superpuestas y acopladas entre sf, respectivamente una parte 116.1 inferior (figura 14) y una cubierta 116.2 (figura 15), compuesta por ejemplo por material plastico.

Dicha parte 116.1 inferior es sustancialmente anular y comprende una etapa 116.11 circular interna y una etapa 116.12 circular externa, solidaria y elevada con respecto a dicha etapa 116.11. Dicha etapa 116.11 soporta tambien cuatro columnas o pines 116.13 solidarios, con sus ejes ortogonales a su cara de corona circular y desplazados unos con respecto a otros sustancialmente 90°. Dichas columnas 116.13 se extienden mas alla de dicha corona 116.12.

Dicha corona 116.12 circular tiene en la parte superior dos muescas 116.14 opuestas y, en la parte restante de la circunferencia, una cresta 116.15 de enclavamiento. Dos pares opuestos de hendiduras 116.16 sustancialmente semicilmdricas interrumpen dicha cresta 116.15 de enclavamiento.

La cubierta 116.2 comprende una base 116.21 anular externa y una corona 116.22 solidaria, interna y elevada con respecto a dicha base. Dicha base 116.21 anular esta dotada inferiormente de dos pares opuestos de hendiduras 116.23 sustancialmente semicilmdricas (solo dos de ellas son visibles en el dibujo), que corresponden a las hendiduras 116.16 semicilmdricas de dicha parte 116.1 inferior y esta acoplada con enclavamiento con respecto a la cresta 116.15 y a las columnas 116.13 de dicha parte 116.1 inferior del receptaculo modular, de modo que los pares de conductores 115 aislados flexibles pasan a traves de las aberturas formadas por dichos pares de hendiduras 116.16 / 116.23 opuestas.

Ademas, dicha cubierta 116.2 comprende dos dientes 116.24 de retencion opuestos, solidarios pero que flotan elasticamente con respecto a la corona 116.22, que tiene una tendencia conica de seccion decreciente hacia el extremo libre de dicha corona, mientras que en las proximidades de la base 116.21, de la que estan ligeramente separados, forman un hueco 116.25 libre, para alojar la placa P. De esta manera, dichos dientes 116.24 elasticos proporcionan un mecanismo de retencion rapida elastica automatica del componente 111 modular de iluminacion con respecto a la placa P, cuando la corona 116.22 del receptaculo 116 se inserta con una fuerza ligera en un orificio F correspondiente de dicha placa, hasta que la base 116.21 este dispuesta apoyandose contra dicha placa P.

Debe observarse que el orificio F es normalizado en relacion con la estructura y con las dimensiones de dichos medios de retencion del receptaculo 116 modular.

Ademas, el soporte 112.1 de la unidad 112 de iluminacion con sumidero 113 de calor de lamina y LED 114 esta apoyandose contra la etapa 116.11 circular interna de la parte 116.1 inferior del receptaculo 116, de modo que el LED 114 esta orientandose hacia la cubierta 116.2 y las hendiduras 112.2 en forma de C que rodean parcialmente las columnas 116.13 respectivas de la parte inferior. Ademas, las aletas 113.3 del sumidero 113 de calor se extienden cada una a traves de una muesca 116.14 respectiva de dicha parte 116.1 inferior del receptaculo 116.

Debe observarse que la cubierta 116.2 se perfora de manera interna para posibilitar el paso del haz de luz generado por el LED 114, que se difunde por medio de la corona 116.22 de dicha cubierta. Ademas, tal como se muestra en la figura 16, la corona 116.22 de dicha cubierta 116.2 soporta una lente L y por tanto actua como difusor y portador de la lente de dicho componente 111 modular de iluminacion.

El receptaculo 116 modular y la unidad 112 de iluminacion del componente 111 modular de iluminacion se afslan electricamente y se hacen resistentes al agua por medio de una resina sintetica apropiada o similar.

La figura 17 muestra la conexion electrica en paralelo o en serie, segun el circuito impreso, de dos unidades 112 de iluminacion que, dotadas de receptaculos 116 respectivos (no mostrados por simplificacion en dicha figura), forman dos componentes 111 modulares de iluminacion, que pueden montarse en una misma placa de soporte o similar, para formar una lampara LED con una pluralidad de fuentes de luz. Esta disposicion puede producirse con cualquier numero de componentes 111 modulares de iluminacion montados rapidamente en una placa o similar.

Ademas, pueden conectarse electricamente un unico LED de potencia, tal como el LED 114 mostrado en este caso, o una pluralidad de LED de potencia, en cada unidad 112 de iluminacion de una manera de por sf conocida.

Por otro lado, en lugar del receptaculo 116 modular formado y montado previamente, la unidad 112 de iluminacion puede estar dotada de una junta en un receptaculo modular producida en un unico cuerpo por medio de moldeado de material plastico.

Debe observarse que la unidad 112 de iluminacion contenida en el receptaculo 116 modular puede comprender tambien medios de control electronicos del funcionamiento del LED o los LED (ya conocido de por sf y no mostrado), conectado electricamente al circuito impreso electronico previsto en el soporte 112.1. Dichos medios de control electronicos pueden producirse o bien como un componente solidario en dicho soporte 112.1 o como un componente de circuito impreso electrico independiente. En cualquier caso, dichos medios de control electronicos

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estan contenidos en dicho receptaculo 116 modular, que esta aislado electricamente y es resistente al agua.

Las ventajas principales de la quinta realizacion de la presente invencion anteriormente mencionada son las siguientes:

a) Ventaja termica

Como puede entenderse a partir de lo anterior, el receptaculo 116 modular actua como un elemento de aislamiento electrico eficaz, como medios de junta estanca contra el agua y agentes atmosfericos, como junta estanca al polvo, como difusor de luz y, si es necesario, como portador de lentes por medio de su corona 116.22. El mismo receptaculo 116 modular encapsula, tal como se describio anteriormente, la unidad 112 de iluminacion de manera eficaz y sin inconvenientes, debido a la alta capacidad de disipacion termica de los medios 113 de sumidero de calor de lamina, cuyas aletas 113.3 opuestas se extienden mas alla de dicho soporte 112.1 de la unidad 112 de iluminacion y mas alla del receptaculo 116 modular correspondiente. En el caso de ausencia de dichos medios 113 de sumidero de calor medios 113, la tension termica danaria pronto el receptaculo 116 y el LED o los LED, haciendo inutil al componente 111 modular de iluminacion.

b) Ventaja productiva

El componente 111 modular de iluminacion de LED de la lampara segun la invencion posibilita la produccion de una pluralidad de puntos de luz en un soporte perforado sencillo, tal como una placa o similar compuesta por metal, material plastico, vidrio u otro material adecuado, de cualquier forma y dimension, empleando el mismo componente en una pluralidad de ejemplares y montandolo con extrema facilidad o con conexion rapida elastica o presion o, en cualquier caso, usando cualquier otro metodo de fijacion, a traves de un orificio o abertura de dicho soporte.

Metodo para soldar los LED en el sumidero de calor de lamina

El metodo para soldar los LED comprende las etapas siguientes:

- identificar un punto para colocar dicho LED o dichos LED sobre el sumidero de calor de lamina, y aplicar un material de bajo punto de fusion, por ejemplo material para soldar o pasta de material para soldar, en dicho punto,

- ajustar un LED respectivo en la parte superior del material de bajo punto de fusion en el punto de colocacion,

- proporcionar una capa de “material resistente a soldadura” alrededor de la almohadilla termica del LED,

- colocar el sumidero de calor de lamina en un horno de soldadura ventilado,

- una vez que se completa la soldadura, retirar el sumidero de calor de lamina del horno.

Una etapa fundamental de este metodo es depositar el material resistente a soldadura alrededor de cada LED antes de colocar la placa en el interior del horno de soldadura ventilado. Dicha capa de material resistente a soldadura tiene la funcion de impedir que el material para soldar o la pasta de material para soldar se salga de la zona de soldadura del LED durante su estancia en el horno; de hecho, como el LED es muy ligero, la ventilacion presente en el interior del horno, requerida para la distribucion equitativa del calor a traves del horno, podria provocar que la pasta de material para soldadura se saliese de su posicion, poniendo en peligro tanto la colocacion correcta del LED como la transmision de calor durante el funcionamiento de la lampara.

Claims (7)

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REIVINDICACIONES

Lampara (110) LED que comprende al menos un LED (114), que incluye una base de metal para la disipacion del calor producido durante el funcionamiento, denominada almohadilla termica, y dos terminales conectados electricamente a al menos una pista en un material electricamente conductor en un soporte (112.1) de un circuito (11; 20.1; 31; 310) impreso electronico, en la que dicha almohadilla termica de dicho al menos un LED (114) esta conectada directamente con respecto a un disipador de calor de lamina, a continuacion en el presente documento dicho sumidero (113; 35; 350) de calor, compuesto por un material buen conductor termico, para dispersar el calor producido por dicho al menos un LED tambien a traves de dicho sumidero (113; 35; 350) de calor, que esta dispuesto entre dicho al menos un LED (114) y dicho soporte (112.1; 11.1; 32; 320) de dicho circuito impreso,

caracterizada porque:

dicha lampara (110) comprende al menos un componente (111) de iluminacion modular, fijado mecanicamente con respecto a una placa (P) y que comprende:

- una unidad (112) de iluminacion, que incluye:

dicho soporte (112.1) de circuito impreso electronico,

dicho sumidero (113) de calor de lamina superpuesto y fijado con respecto a dicho soporte (112.1) de circuito impreso electronico,

dicho al menos un LED (114) superpuesto y fijado, por medio de su almohadilla termica, con respecto a dicho sumidero (113) de calor y conectado electricamente, por medio del anodo y catodo, a dicho circuito impreso electronico, y

- un receptaculo (116) modular, en el que dicha unidad (112) de iluminacion esta encapsulada con junta estanca y esta electronicamente aislada,

y porque dicho sumidero (113) de calor de lamina se extiende parcialmente mas alla de dicho receptaculo (116), de manera libre de todo contacto.

Lampara LED segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicho receptaculo (116) modular comprende medios (116.2, 116.22, 116.24, 116.25) de retencion para encajarse automaticamente en un asiento (F, P) correspondiente de dicho soporte (P).

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque dicho sumidero (113) de calor de lamina comprende al menos una aleta (113.3) que se extiende al menos parcialmente desde dicho receptaculo (116) modular.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones 1, 2 y/o 3, caracterizada porque comprende una pluralidad de componentes (111) de iluminacion modulares, montados en un mismo soporte y que forman una lampara LED con una pluralidad de fuentes de luz, en la que una pluralidad de unidades (112) de luz correspondientes, dotadas de receptaculos (116) modulares respectivos fijados a dicho soporte, estan conectados electricamente en al menos un circuito electrico.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque cada unidad (112) de iluminacion comprende medios de control electronicos del funcionamiento de dicho al menos un LED, que estan contenidos en dicho receptaculo (116) modular y estan conectados electricamente al circuito impreso electronico previsto sobre dicho soporte (112.1), se producen respectivamente como componentes solidarios en dicho soporte (112.1) de circuito impreso electronico, o se producen como un componente con un circuito impreso electrico independiente.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicho sumidero (113) de calor de lamina comprende al menos una aleta que tiene al menos un orificio pasante de una dimension mayor que o igual al grosor de la misma lamina, para aumentar la superficie de disipacion termica.

Lampara LED segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicho sumidero (35) de calor de lamina es sustancialmente coplanario con respecto a dicho soporte (32) de dicho circuito (31) impreso.

Lampara LED segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicho sumidero (350) de calor de lamina esta conformado de manera correspondiente a la forma geometrica de dicho soporte (320) de dicho circuito (310) impreso.

9.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de LED (1) conectados electricamente a al menos una pista de dicho circuito (11) impreso, caracterizada porque cada LED (1) esta conectado a un sumidero (12) de calor de lamina respectivo.

5 10.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende una pluralidad de LED (1, 2) conectados electricamente a al menos una pista de dicho circuito (20.1, 31, 310) impreso, caracterizada porque dicha pluralidad de LED (1, 2) estan conectados a un disipador (22, 35, 350) de calor de lamina comun.

10 11.

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho soporte (11.1) de dicho circuito (11, 20.1) impreso tiene aberturas (11.2) de aireacion para favorecer la circulacion de aire y la disipacion termica de cada sumidero (12, 22) de calor de lamina.

12. 15

Lampara LED segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un dispositivo (360) de sumidero de calor complementario conectado a dicho sumidero (350) de calor de lamina para aumentar la dispersion termica mediante la conduccion del calor producido por dicho al menos un LED o por dicha pluralidad de LED.