FI116116B - Hybridivalaisin - Google Patents

Hybridivalaisin Download PDF

Info

Publication number
FI116116B
FI116116B FI20031619A FI20031619A FI116116B FI 116116 B FI116116 B FI 116116B FI 20031619 A FI20031619 A FI 20031619A FI 20031619 A FI20031619 A FI 20031619A FI 116116 B FI116116 B FI 116116B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
circuit board
cooling element
lighting fixture
components
luminaire
Prior art date
Application number
FI20031619A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031619A (fi
FI20031619A0 (fi
Inventor
Jouko Kuisma
Original Assignee
Teknoware Oy
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 Teknoware Oy filed Critical Teknoware Oy
Priority to FI20031619A priority Critical patent/FI116116B/fi
Publication of FI20031619A0 publication Critical patent/FI20031619A0/fi
Priority to GB0423232A priority patent/GB2409105B/en
Priority to US10/969,520 priority patent/US8794797B2/en
Priority to ES200402587A priority patent/ES2249184B1/es
Priority to FR0452445A priority patent/FR2862178B1/fr
Priority to SE0402657A priority patent/SE0402657L/xx
Priority to DE102004053680.5A priority patent/DE102004053680B4/de
Publication of FI20031619A publication Critical patent/FI20031619A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI116116B publication Critical patent/FI116116B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/0999—Circuit printed on or in housing, e.g. housing as PCB; Circuit printed on the case of a component; PCB affixed to housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

116116
Hybridivalaisin Keksinnön tausta
Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaiseen va-laisinlaitteistoon. Erityisesti esillä oleva keksintö liittyy LED:jä käsittävän va-5 laisimen jäähdyttämiseen.
Käytettäessä tunnetun tekniikan mukaisia LED-valaisimia, tulee niiden valmistuksessa eteen jännitteen sovitusvaatimus. LED on kirjainlyhen-teensä mukaisesti valoa emittoiva diodi. Kun sen läpi johdetaan myötäsuuntai-sesti virta, emittoi diodiin jäävä teho valoa. Yhden LED-yksikön jännitehäviö 10 on noin 2,0 - 4,0 V. Jännitehäviö määräytyy virran mukaan olennaisesti tavallisen diodin dynaamisen päästökäyrän mukaisesti. Jännitehäviö puolestaan aiheuttaa lämpötilan nousua valaisimessa ja sen kaikissa komponenteissa.
Tekniikan kehittyessä on markkinoille tullut yhä tehokkaampia LED:jä, joiden tehot ovat 0,1 W:sta aina 5 W:iin saakka. Tehot pyrkivät edel-15 leen nousemaan teknologian kehittyessä. LED:in valohyötysuhde on kuitenkin vain samaa luokkaa kuin hehkulampullakin eli 6 - 8 %. Kuten kaikille kemiallisille reaktioille on tyypillistä, myös LEDeille on tyypillistä, että niiden odotettavissa oleva elinikä alenee lämpötilan noustessa (ns. Arrheniuksen teoria), toisin sanoen jännitehäviön kasvaessa.
20 Tunnetun tekniikan mukaisissa valaisimissa jännitteen ylittäessä LED:ssä päästöjännitteen kynnysarvon, nousee virran arvo lähes rajoituksetta, : minkä takia LED:ien virtaa pitää yleensä rajoittaa ulkoisella komponentilla, esimerkiksi vastuksella. Koska uusien LED:ien tehot kasvavat jatkuvasti, ei ole taloudellista eikä enää teknisestikään mahdollista kytkeä LED:jä sarjaan ja ra-25 joittaa LED:n virtaa vastuksella, vaan siihen tulee käyttää elektronista vähähä-viöistä kytkentäelintä, ns. hakkurivirtalähdettä.
Tällaisella hakkurivirtalähteellä voidaan syöttää LED:lle virtaa isommasta jännitteestä niin, että se rajoittaa virran LED:lle oikeaan arvoon hy-: vin pienihäviöisesti. Esimerkkinä mainittakoon vaikkapa 24 V:sta otettava 300 30 mA:n virta 1000 mW:n LED:lle. Tällöin hakkuri pudottaa jännitettä noin 20 V, ; joka vastuksella rajoitettuna aiheuttaa tehohäviöitä noin6 W. Tämä merkitsee .·*·. koko kytkennälle vain noin 15 %:n sähköistä hyötysuhdetta. Syöttöjännitteen • . ollessa 230 V, on hyötysuhde vain murto-osa edellisestä. Kun huomioidaan ’ ’ vielä LED:n valohyötysuhde, on koko kytkennän valohyötysuhde vain noin 2 - 35 3 %. Hakkuriteholähteen vastaava sähköinen kokonaishyötysuhde on noin 95 %. Pienitehoisissa LED ratkaisuissa ei tällä tehohäviöllä ole taloudellista merki- 116116 2 tystä, mutta kun yhdessä käyttökohteessa LED-valaisimia saattaa olla useita kymmeniä, muodostuu tehohäviö jo merkittäväksi ja samalla valaisimen sisälämpötila nousee, mikä puolestaan alentaa LED:ien ja muiden komponenttien elinikää. Täten tunnetun tekniikan mukaiset valaisinratkaisut eivät sovellu enää 5 taloudellisesti käytettäviksi useita suuritehoisia 0,1 - 5 W LED:jä käsittävissä valaisimissa.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on siten kehittää patenttivaatimuksen 1 tun-10 nusmerkkiosan mukainen valaisin, jolla yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan valaisimella, joille on tunnusomaista, että se käsittää yhden tai useamman LED:in ja yhden tai useamman virranohjaus-komponentin ja/tai muun valaisimen komponentin kytkettynä lämpöä johtavasti piirilevyyn sekä ainakin yhden piirilevyyn lämpöjohtavasti integroidun valaisi-15 men runko-osana toimivan jäähdytyselementin LED:ien ja virranohjauskompo-nenttien ja/tai muiden komponenttien synnyttämän lämmön siirtämiseksi piirilevyn kautta jäähdytyselementtiin ja siitä edelleen valaisimen muihin rakenteisiin ja ympäristöön.
Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaa-20 timusten kohteena.
Keksintö perustuu siihen, että valaisin, joka käsittää yhden tai use-·:··· ampia LED:jä, erityisesti suuritehoisia 0,1 - 5 W:n LED:jä, jotka on asennettu . piirilevyyn, ja jotka saavat virtaa niille virtaa syöttävältä teholähteeltä, kuume- nee LED:ien ja muiden komponenttien aiheuttaman tehonhäviön seurauksena, 25 mikä aiheuttaa LED:ien ja muiden komponenttien eliniän lyhentymistä. Täten • · ‘..l keksinnön mukaisesti LED:it ja niitä ohjaavat komponentit on kiinnitetty paino- piirilevylle, joka on edelleen kiinnitetty lämpöä johtavasti valaisimen runkona toimivaan jäähdytyselementtiin, jonka tarkoituksena on siirtää syntyvä lämpö ··· ’· pois piirilevystä ja siinä olevista komponenteista valaisimen muihin rakenteisiin 30 ja niistä edelleen ympäristöön. Edullisesti jäähdytyselementti on metallilevy/-: profiili, joka on integroitu piirilevyyn hyvin lämpöä johtavalla tavalla, jolloin .··*. myös LED:it ja niitä ohjaavat komponentit on kiinnitetty piirilevyyn hyvin läm pöä johtavalla tavalla. Tällä tavoin suoritettu lämmön siirtäminen piirilevystä ja ’ ' siinä olevista komponenteista sekä niiden läheisyydestä mahdollistaa LED:ien 35 ja komponenttien pitkän eliniän. Täten keksinnön mukaisesti aikaansaadaan kompakti valaisin, jossa LED:it ja virranohjauskomponentit sekä mahdolliset 116116 3 muut valaisimen komponentit on asennettu lämpöä johtavasti painopiirilevylle, joka puolestaan on kiinnitetty lämpöä johtavasti valaisimen runkona tai sen osana toimivaan jäähdytyselementtiin, joka on edullisesti lämpö johtava metallilevy tai -profiili.
5 Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että se mahdollistaa kompaktit teholähde-valaisinrakenteet, joissa teholähde ja valonlähteet ovat tiiviissä rakenteessa hyvin jäähdytettyinä. Tällöin tiivissäkin rakenteessa olevien LED:ien ja muiden komponenttien eliniät saadaan pysymään normaaleina.
10 Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa jäähdytyselementti muodostaa ainakin osan valaisimen rungosta, jolloin jääh-dytyselementti on piirilevyyn kiinnitetty hyvin lämpöä johtava levy tai profiili, edullisesti metallilevy/-profiili tai metallipinnoite. Edelleen esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa piirilevyn on asennettu kokonaisuudessaan 15 jäähdytyselementin tai jäähdytyselementtien pinnalle, mutta piirilevy voi olla asennettu myös vain osittain jäähdytyselementin pinnalle.
Eräässä toisessa esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa jäähdytyselementti koostuu kahdesta tai useammasta päällekkäisestä pinnoitteesta, levystä tai profiilista, tai jostakin niiden yhdistelmästä.
20 Keksinnön piirteiden mukaisesti piirilevy on kiinnitetty jäähdytysele menttiin lämpöä johtavalla liimalla, mekaanisesti tai vulkanoimalla lämmön siir-: tämiseksi tehokkaasti piirilevyn kautta jäähdytyselementtiin.
Kuvioiden lyhyt selostus : Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- 25 teydessä, viitaten oheiseen piirrokseen, joista: ‘ kuvio 1 on periaatekuva esillä olevan keksinnön mukaisesta jäähdy- tyselementillä varustetusta valaisinlaitteistosta; ja kuvio 2 on kuva eräästä esillä olevan keksinnön mukaisesta va- •: : laisimesta.
30
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Viitaten kuvioon 1 on siinä esitetty periaatekuva esillä olevan kek-sinnön mukaisesta valaisinjärjestelystä, jossa LEDiit 4 on asennettu piirilevylle 2, johon puolestaan on kiinnitetty jäähdytyselementti 1. Piirilevy 2 voi olla esi-35 merkiksi lasikuitulaminaatista valmistettu painopiirilevy, jonka toisella puolella 116116 4 tai molemmilla puolilla on sähköä ja lämpöä johtava kuparifolio tai -johteet, jollaisia painopiirilevyjä käytetään yleisesti niin sanottuja monikerrospiirilevyjä valmistettaessa. Mutta edellisen lisäksi voi piirilevy olla muunlainen piirilevy tai painopiirilevy, jossa on käytetty kuparifolion sijasta jotakin muuta sähkönjoh-5 detta ja lasikuitulaminaatin sijasta jotakin muuta alustamateriaalia. Tällainen piirilevy voi myös olla osa jotakin suurempaa kokonaisuutta ja se voi käsittää sovelluksesta riippuen myös useitakin muita komponentteja valaisimen peruskomponenttien lisäksi.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti piirilevy 2 kiinnitetään jäähdy-10 tyselementtiin 1, joka tässä esimerkinomaisessa suoritusmuodossa on alumii-nilevy, jonka tarkoituksena on johtaa piirilevyssä 2 olevien LED:ien 4 ja komponenttien 3 synnyttämä lämpö pois piirilevystä 2. Mainittu alumiinilevy toimii myös valaisimen runko-osana kuljettaen myös lämmön valaisimen muihin rakenteisiin ja sitä kautta tehokkaasti ympäröivään ilmaan. Jäähdytyselementti 1 15 voi olla myös jostakin muusta metallista, metalliseoksesta tai muusta hyvin lämpöä johtavasta materiaalista. Piirilevyn 2 kiinnittäminen jäähdytyselement-tiin suoritetaan mahdollisimman tehokkaan lämmönsiirron mahdollistavalla tavalla. Tässä suoritusmuodossa piirilevyn 2 kiinnittäminen jäähdytyselementtiin 1 on suoritettu käyttämällä liimaa, joka on hyvin lämpöä johtavaa. Kiinnittämi-20 nen voitaisiin kuitenkin suorittaa myös esimerkiksi vulkanoimalla piirilevy 2 jäähdytyselementtiin 1. Kiinnitykseen voidaan käyttää myös mekaanista tapaa v : ja käyttää piirilevyn ja alumiinilevyn välissä lämmönjohtavuutta parantavaa pii- :* i tahnaa tai muuta lämmön siirtymistä edistävää ainetta. Täten aikaansaadaan ; : integroitu piirilevyn 2 ja jäähdytyselementin 1 muodostama hyvin lämpöä joh- : * · | 25 tava rakenne.
; v. Piirilevyssä 2 olevat komponentit 3 ovat tässä suoritusmuodossa vir- .··*. ranohjauskomponentteja, mutta ne voivat olla myös muita valaisimen toimin taan liittyviä komponentteja. Virranohjauskomponentit puolestaan aktiivisen vir-. , taa rajoittavan muuttajan, kuten hakkurivirtalähteen.
30 Jäähdytyselementit 1 voivat olla muodoltaan levyjä tai erilaisia profii- * · *·;** leja. Profiilit voivat vaihdella vapaasti kulloisenkin tarpeen ja valaisinlaitteistos- : sa olevan tilan mukaan. Vaihtoehtoisesti jäähdytyselementti 1 voi olla ohut pinnoite, joka on aikaansaatu piirilevyyn 2. Tällaiset jäähdytyselementit 1 voi-• . vat koostua myös kahdesta tai useammasta kerroksesta, joilla on samanlainen
IMU
35 tai toisistaan poikkeava lämmönsiirtokyky. Tällöin esimerkiksi piirilevyyn voi-'··'* daan kiinnittää ohut hyvin lämpöä johtava pinnoite, joka puolestaan kiinnite- 116116 5 tään valaisimen hyvin lämpöä johtavaan runkoon, jolloin aikaansaada kaksikerroksinen jäähdytyselementti.
Jäähdytyselementistä 1 LED:ien 4 ja muiden komponenttien 3 synnyttämä lämpö johdetaan edullisesti valaisinlaitteiston runkoon ja siitä edelleen 5 ympäristöön. Tämä lämmön johtaminen jäähdytyselementistä 1 ympäristöön saadaan aikaan yksinkertaisesti esimerkiksi kiinnittämällä piirilevy valaisinlaitteiston runkoon lämpöä johtavalla tavalla, jolloin jäähdytyselementti 1 muodostaa ainakin osan valaisimen runkoa. Tällöin valaisimen komponenttien synnyttämä hukkalämpö saadaan siirrettyä ympäristöön jatkuvatoimisesti eikä valai-10 sin pääse kuumenemaan liiallisesti. Tällöin piirilevy 2 voidaan valita sellaiseksi, että sen kiinnittäminen valaisimen runkoon (jäähdytyselementtiin) on helppoa ja saadaan aikaan mahdollisimman hyvin lämpöä johtava kiinnitys. Tällöin voi tulla myös kysymykseen, että piirilevy on integroitu vain osittaisesti jäähdytyselementtiin 1, jolloin osa sen pinta-alasta ei ole integroitu lainkaan jäähdy-15 tyselementtiin 1 tai siten valaisimen runkoon. Vaihtoehtoisesti ja edullisesti piirilevy 2 on kuitenkin integroitu koko pinta-alaltaan jäähdytyselementtiin 1, eli valaisimen runkoon.
Nykytekniikan mukaisissa valaisinlaitteistoissa käytettävät LED:it 4 saattavat olla teholtaan jopa 0,1 - 5 W, mikä tarkoittaa että niiden synnyttämäl-20 lä hukkalämmöllä on suuri merkitys valaisinlaitteiston lämpenemisen kannalta. LED:it, sekä niille virtaa syöttävän teholähde tai sen osa sen komponenteista : ja muut valaisinlaitteiston komponentit 3, kiinnitetään piirilevyyn, edullisesti i painopiirilevyyn, joka muodostaa näille LED:eille 4 ja komponenteille 3 mekaa- : nisen, sähköisen ja lämpöä johtavan kiinnitysalustan. Koska LED:it 4 ja kom- • 25 ponentit 3 kuumenevat valaisinlaitteiston käytön yhteydessä itsekin, on edullis ta, että ne kiinnitetään piirilevyyn 2 hyvin lämpöä johtavalla tavalla. Niiden kiin-·, nittäminen suoritetaan käytännössä hyvin lämpöjohtavan liiman tai esimerkiksi piitahnan avulla. Täten käytön aikana syntyvä hukkalämpö saadaan siirrettyä mahdollisimman tehokkaasti suoraan LED:eistä 4 ja komponenteista 3 piirile-;;t: 30 vyn 2 kautta jäähdytyselementtiin 1 ja siitä edelleen valaisinlaitteiston rungon ‘ ' kautta ympäristöön.
; Edellä esitettyjä esillä olevan keksinnön mukaisia periaatteita nou- dattaen saadaan aikaan rakenne valaisinta varten, joka on kompakti rakenne, • . jossa LED:it, niiden virtalähde tai virtalähteet ja muut mahdolliset komponentit
» * * 5 I
‘t ’ 35 asennetaan hyvin lämpöä (häviötehoa) johtavalle jäähdytyslevy- '**·’ piirilevyrakenteelle, jolloin muodostuu niin sanottu hybridirakenne, jossa jääh- 116116 6 dytyslevy on ainakin osa valaisimen runkoa, johon piirilevy komponentteineen on kiinnitetty mahdollisimman tehokkaasti lämpö johtavalla tavalla. Tällaista keksinnön mukaista rakennetta käytettäessä voidaan myös teholtaan 0,1-5 W:n, tai jopa suurempi tehoisia, LED:jä käsittävä valaisimen rakenne saada 5 kompaktiksi ja yhtenäiseksi kokonaisuudeksi ilman, että LED:ien tai muiden komponenttien elinikä lyhenee merkittävästi syntyvän hukkalämmön vaikutuksesta.
Kuviossa 2 on esitetty esimerkki esillä olevan keksinnön edullisesta suoritusmuodosta. Tässä suoritusmuodossa valaisimessa oleva piirilevy 2, jo-10 hon LED:it 4, virranohjauskomponentit ja muut mahdolliset komponentit on asennettu, on kiinnitetty lämpöä johtavasti valaisimen rungon osan muodostavaan levyyn 1, joka on edullisesti alumiinia, ja joka muodostaa samalla jäähdy-tyselementin 1. Valaisimen runko käsittää tässä suoritusmuodossa myös toisen runko-osan 6, joka voi suoritusmuodosta riippuen olla samaa materiaalia 15 jäähdytyselementin 1 kanssa tai eri materiaalia. Lisäksi valaisin käsittää runko-osan 5, joka muodostaa valaisimen olennaisesti läpinäkyvän linssin 5. Täten tällaisessa ratkaisussa LED:ien ja muiden komponenttien synnyttämä lämpö johdetaan rungon osana toimivasta alumiinilevystä 1, johon piirilevy on kiinnitetty, ympäristöön. Tällaisessa ratkaisussa valaisin muodostuu integraalisesta 20 yhtenäisestä osasta, jossa valaisimen jäähdytyselementtinä toimivaan runkoon tai rungon osaan on kiinnitetty LED:it ja virranohjauskomponentit sekä mahdol-• liset muut komponentit käsittävä piirilevy, sekä mahdollisesti myös samaan ko- : konaisuuteen yhdistyvä valaisimen linssiosa. Tämä keksinnön mukainen rat- kaisu aikaansaa mahdollisimman kompaktin ja yhtenäisen valaisimen, jossa : 25 komponenttien elinikä ei poikkea normaalista.
*. Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin- '··, nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdel-, , la patenttivaatimusten puitteissa.
« · mu

Claims (12)

116116
1. Valaisin, tunnettu siitä, että se käsittää yhden tai useamman LED:in (4) ja yhden tai useamman virranohjauskomponentin ja/tai muun valaisimen komponentin (3) kytkettynä lämpöä johtavasti piirilevyyn (2) sekä ai-5 nakin yhden piirilevyyn (2) lämpöjohtavasti integroidun valaisimen runko-osana toimivan jäähdytyselementin (1) LED:ien ja virranohjauskomponenttien ja/tai muiden komponenttien (3) synnyttämän lämmön siirtämiseksi piirilevyn (2) kautta jäähdytyselementtiin (1) ja siitä edelleen valaisimen muihin rakenteisiin ja ympäristöön. 10
2 . Patenttivaatimuksien 1 mukainen valaisin, tunnettu siitä että jäähdytyselementti (1) muodostaa ainakin osan valaisimen rungosta.
3. Patenttivaatimuksien 1 tai 2 mukainen valaisin, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (1) on piirilevyyn (2) kiinnitetty hyvin lämpöä johtava levy tai profiili.
4. Jonkin patenttivaatimuksien 1 - 3 mukainen valaisin, tunnet- t u siitä, että jäähdytyselementti (1) on metallilevy/-profiili tai metallipinnoite.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valaisin, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (1) on alumiinilevy/-profiili tai alumiinipinnoite.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen valaisin, tunnet-20 t u siitä, että piirilevyn (2) on asennettu kokonaisuudessaan jäähdytyselementin tai jäähdytyselementtien (1) pinnalle.
: 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen valaisin, tunnettu : siitä, että piirilevy (2) on asennettu vain osittain jäähdytyselementin (1) pinnal- : le. : 25
8.Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen valaisin, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti koostuu kahdesta tai useammasta päällekkäises-. tä (1) pinnoitteesta, levystä tai profiilista, tai jostakin niiden yhdistelmästä.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen valaisin, tunnettu siitä, että piirilevy (2) on kiinnitetty jäähdytyselementtiin (1) lämpöä johtavalla 30 liimalla lämmön siirtämiseksi tehokkaasti piirilevyn (2) kautta jäähdytysele-menttiin(1).
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen valaisin, tunnet- ; ’ ’ t u siitä, että piirilevy (2) on kiinnitetty jäähdytyselementtiin (1) mekaanisesti ja , ‘ ; lämpöä johtavan piitahnan avulla lämmön siirtämiseksi piirilevyn (2) kautta 35 jäähdytyselementtiin (1). 1 161 1 6
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen valaisin, tunnettu siitä, että piirilevy (2) on kiinnitetty jäähdytyselementtiin (1) kuumentamalla sulavan liiman avulla eli vulkanoimalla lämmön siirtämiseksi piirilevyn (2) kautta jäähdytyselementtiin (1).
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen valaisin, tunnet- t u siitä, että virranrajoituskomponentti tai -komponentit muodostavat aktiivisen virtaa rajoittavan muuttajan. 116116
FI20031619A 2003-11-07 2003-11-07 Hybridivalaisin FI116116B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031619A FI116116B (fi) 2003-11-07 2003-11-07 Hybridivalaisin
GB0423232A GB2409105B (en) 2003-11-07 2004-10-20 Hybrid illuminator
US10/969,520 US8794797B2 (en) 2003-11-07 2004-10-20 Hybrid illuminator
ES200402587A ES2249184B1 (es) 2003-11-07 2004-10-27 Iluminador hibrido.
FR0452445A FR2862178B1 (fr) 2003-11-07 2004-10-27 Illuminateur hybride
SE0402657A SE0402657L (sv) 2003-11-07 2004-11-03 Hybridarmatur
DE102004053680.5A DE102004053680B4 (de) 2003-11-07 2004-11-03 Beleuchtungskörper

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031619 2003-11-07
FI20031619A FI116116B (fi) 2003-11-07 2003-11-07 Hybridivalaisin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031619A0 FI20031619A0 (fi) 2003-11-07
FI20031619A FI20031619A (fi) 2005-05-08
FI116116B true FI116116B (fi) 2005-09-15

Family

ID=29558594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031619A FI116116B (fi) 2003-11-07 2003-11-07 Hybridivalaisin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8794797B2 (fi)
DE (1) DE102004053680B4 (fi)
ES (1) ES2249184B1 (fi)
FI (1) FI116116B (fi)
FR (1) FR2862178B1 (fi)
GB (1) GB2409105B (fi)
SE (1) SE0402657L (fi)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5066333B2 (ja) * 2005-11-02 2012-11-07 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄ発光装置。
DE102006018603B3 (de) * 2006-04-21 2007-12-27 Paul Heinrich Neuhorst Leuchte
JP2010505079A (ja) * 2006-08-31 2010-02-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 冷蔵庫又は冷凍庫などの冷貯蔵装置のためのドア
US20090141506A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 Shih-Chi Lan Illumination Device for Kitchen Hood
DE202008008977U1 (de) 2008-07-04 2009-11-19 Pasedag, Roland Beleuchtungskörper, insbesondere in der Form einer Rettungszeichenleuchte
US9016915B2 (en) * 2009-05-28 2015-04-28 The Hong Kong University Of Science And Technology Light tube
US8197098B2 (en) * 2009-09-14 2012-06-12 Wyndsor Lighting, Llc Thermally managed LED recessed lighting apparatus
DE102010014128A1 (de) 2010-04-07 2011-10-13 Vivid Chi Matter And Light Gmbh Pendelleuchte
DE102010003805A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchte mit LEDs und den LEDs zugeordneten Linsen
DE102010024264B4 (de) * 2010-06-18 2014-05-15 Diehl Aerospace Gmbh Inneneinrichtungsanordnung für eine Passagierkabine
TWM498990U (zh) * 2014-10-21 2015-04-11 Lustrous Technology Ltd 具突波保護功能的ac led模組
DE102016104221B4 (de) * 2016-01-26 2022-01-05 Siteco Gmbh LED-Leuchte mit Lichtlenkelement

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8815418U1 (fi) 1988-12-12 1989-02-16 Isensee-Electronic-Gmbh, 7012 Fellbach, De
DE9003623U1 (fi) 1990-03-28 1990-10-31 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US6045240A (en) * 1996-06-27 2000-04-04 Relume Corporation LED lamp assembly with means to conduct heat away from the LEDS
KR100741690B1 (ko) 1996-09-24 2007-07-23 세이코 엡슨 가부시키가이샤 투사표시장치 및 광원장치
JP2850906B1 (ja) 1997-10-24 1999-01-27 日本電気株式会社 有機ｅｌ素子およびその製造方法
DE19752797A1 (de) 1997-11-28 1999-06-10 Bosch Gmbh Robert Kühlvorrichtung für ein auf einer Leiterplatte angeordnetes, wärmeerzeugendes Bauelement
JP2002532893A (ja) 1998-12-17 2002-10-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光エンジン
DE19912463A1 (de) 1999-03-19 2000-09-28 Sensor Line Ges Fuer Optoelekt Verfahren zur Stabilisierung der optischen Ausgangsleistung von Leuchtdioden und Laserdioden
JP3406862B2 (ja) 1999-05-25 2003-05-19 ペンタックス株式会社 リアフォーカス式中望遠レンズ
DE19926561A1 (de) 1999-06-11 2000-12-14 Diehl Stiftung & Co Strahler, insbesondere Leseleuchte in Kabinen von Fahrzeugen
US6318886B1 (en) * 2000-02-11 2001-11-20 Whelen Engineering Company High flux led assembly
DE60220379T2 (de) * 2001-01-23 2008-01-24 Donnelly Corp., Holland Verbessertes fahrzeugbeleuchtungssystem
JP2003007938A (ja) 2001-06-27 2003-01-10 Ando Electric Co Ltd Ｉｃの冷却装置
US6749310B2 (en) * 2001-09-07 2004-06-15 Contrast Lighting Services, Inc. Wide area lighting effects system
US6871981B2 (en) 2001-09-13 2005-03-29 Heads Up Technologies, Inc. LED lighting device and system
US6866401B2 (en) 2001-12-21 2005-03-15 General Electric Company Zoomable spot module
JP4067802B2 (ja) * 2001-09-18 2008-03-26 松下電器産業株式会社 照明装置
US6932495B2 (en) * 2001-10-01 2005-08-23 Sloanled, Inc. Channel letter lighting using light emitting diodes
JP2003178602A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Koito Mfg Co Ltd 照明装置
DE10162404A1 (de) 2001-12-19 2003-07-03 Hella Kg Hueck & Co Schaltungsanordnung für die Ansteuerung mindestens einer Leuchtdiode
US6641284B2 (en) * 2002-02-21 2003-11-04 Whelen Engineering Company, Inc. LED light assembly
US6880952B2 (en) * 2002-03-18 2005-04-19 Wintriss Engineering Corporation Extensible linear light emitting diode illumination source
DE10216085A1 (de) 2002-04-11 2003-11-06 Sill Franz Gmbh Farbwechselstrahler
US6787999B2 (en) 2002-10-03 2004-09-07 Gelcore, Llc LED-based modular lamp
DE10302231A1 (de) 2003-01-20 2004-07-29 Aqua Signal Aktiengesellschaft Spezialleuchtenfabrik Leuchten, insbesondere Flugsicherungs-Blinkleuchten
CA2634475C (en) * 2003-07-07 2014-05-20 Brasscorp Limited Led-based inspection lamp with improved collimation optics

Also Published As

Publication number Publication date
ES2249184A1 (es) 2006-03-16
SE0402657L (sv) 2005-05-08
GB0423232D0 (en) 2004-11-24
FI20031619A (fi) 2005-05-08
DE102004053680B4 (de) 2015-12-24
FR2862178A1 (fr) 2005-05-13
US20050117351A1 (en) 2005-06-02
DE102004053680A1 (de) 2005-06-02
GB2409105B (en) 2006-11-29
US8794797B2 (en) 2014-08-05
GB2409105A (en) 2005-06-15
ES2249184B1 (es) 2007-07-16
FR2862178B1 (fr) 2007-01-05
SE0402657D0 (sv) 2004-11-03
FI20031619A0 (fi) 2003-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2718616B1 (en) Solid state lighting device using heat channels in a housing
US8541958B2 (en) LED light with thermoelectric generator
JP3965419B1 (ja) 照明装置
US8262256B2 (en) Semiconductor light module
TWI391600B (zh) 發光二極體之照明燈具
RU83587U1 (ru) Светильник уличный светодиодный
JP2010511971A5 (fi)
JP2010511971A (ja) 安定器を有する蛍光灯用のｌｅｄ照明灯
US20120113628A1 (en) Light Emitting Diode Retrofit Conversion Kit for a Fluorescent Light Fixture
FI116116B (fi) Hybridivalaisin
JP2010527116A (ja) 改良された熱放散及び製造容易性を持つ面照明のためのｌｅｄベースの照明器具
JP3972056B1 (ja) 照明装置
US9297527B2 (en) LED retrofitting system for post top outdoor lighting
JP2009021207A (ja) 照明装置
JP3987103B1 (ja) 照明装置
US7762689B2 (en) LED lamp
US7946731B1 (en) Power LED channel letter lighting module
JP2009032625A (ja) 照明装置
JP2009266696A (ja) 発光ダイオード照明装置
US9523494B2 (en) LED lighting unit
EP3770495B1 (en) Led lamp
KR20100004498A (ko) Ｌｅｄ를 이용한 등기구용 방열장치
TWM368025U (en) LED (light emitting diode) light bulb
US20110254422A1 (en) LED lamp circuit
CN111713183A (zh) 包括用于发光元件的衬底的照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116116

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed