TW201348643A - 陣列燈座以及具有該陣列燈座的ｌｅｄ模組 - Google Patents

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Abstract

一種燈座設置為支撐一LED陣列而且包括多個端子，各端子具有電連接所述LED陣列的一絕緣位移部(IDP)和接觸部。一LED模組可以設置為支撐一燈座以及一LED陣列。所述LED模組包括一殼體，所述殼體具有一底板以及自所述底板延伸的一壁部，以限定收容所述燈座和所述LED陣列的一第一外殼。所述底板包括一個或多個通道，所述通道允許絕緣導線延伸穿過所述底板並結合所述IDP以提供電力給所述LED陣列。

Description

陣列燈座以及具有該陣列燈座的LED模組 相關申請
本申請主張在2012年3月2日提交的美國臨時申請61/606,069的優先權，其通過引用整體上併入本文。
發明領域
本申請涉及燈座領域，更具體而言涉及適用於支撐LED陣列的燈座領域。
發明背景
隨著LED技術的成熟，發光二極體(LED)的設計越來越受到關注。最初由於LED的成本和性能很難被一般消費者認為LED特有吸引力。然而，隨著性能和價格的改善，LED利用量已經開始增加。同時，對於已使用的多個LED(LED通常為陣列)已存在有變小的趨勢。必然地，其開始出現的一個問題在於，隨著利用量的增加多個LED的處理已變成一棘手的問題。其結果是，特定人群將會賞識在將加入多個LED特別是小型LED陣列處理的系統和結構中的進一步改進。
發明概要
提供了一種燈座。所述燈座包括一基部，所述基部支撐兩個端子，各端子設置成提供用於結合兩根絕緣導線的一絕緣位移部(IDP)，同時所述兩個端子還均包括接觸部，所述接觸部設置為結合一LED陣列上的表面接觸部。所述燈座設置為將一LED陣列固定於適當的位置而且可以包括一緊固件安裝座。一LED模組可以設置為包括收容所述燈座以及所述LED陣列的一殼體。所述殼體包括一底板、自所述底板延伸的一壁部，其中所述底板和所述壁部限定一開口圓筒狀形狀，所述開口圓筒狀形狀允許自所述LED陣列發射的光指向所需的方向。所述底板包括允許絕緣導線延伸穿過所述底板並提供電力給所述LED陣列的開孔。所述殼體可以由諸如鋁等導熱材料製成，而且所述基部可以包括一唇部，所述唇部延伸穿過所述以有助於提供所述殼體和所述LED陣列之間的電隔離。該設計的益處在於所述燈座為一小型LED模組創造條件而且有助於提供一種合算的生產工藝。
10‧‧‧發光二極體(LED)模組
20‧‧‧殼體
21、121‧‧‧壁部
21a‧‧‧內表面
22‧‧‧底板
23‧‧‧通道
24‧‧‧外殼
37‧‧‧緊固件
40、140‧‧‧LED陣列
42‧‧‧基座
44‧‧‧接觸墊
46‧‧‧光引擎
60‧‧‧燈座
61、161‧‧‧基部
62‧‧‧散熱墊
64‧‧‧導線穿孔
65‧‧‧支撐面
66‧‧‧唇部
70‧‧‧保持井部
71‧‧‧固定指部
72‧‧‧緊固件安裝座
74‧‧‧LED開孔
76‧‧‧肩部
80‧‧‧端子
82‧‧‧接觸部
83‧‧‧臂部
84‧‧‧開口
85‧‧‧絕緣位移部(IDP)
94‧‧‧導線
100‧‧‧LED模組
120‧‧‧殼體
122‧‧‧底板
124a‧‧‧第一外殼
124b‧‧‧第二外殼
127‧‧‧邊緣
160‧‧‧燈座
本申請通過舉例來說明且不限制於附圖，在附圖中，類似的附圖標記表示相似的元件，而且在附圖中：圖1示出一LED模組的一示例性實施例的一立體圖；圖2示出圖1所示實施例的一部分立體分解圖；圖3示出圖1所示實施例的一部分分解圖；圖4示出圖1所示實施例的沿4-4線剖開的一立體 圖；圖5示出圖4所示剖開的另一立體圖；圖6示出一燈座和一LED陣列的一示例性實施例的一部分分解圖；圖7示出一燈座和一LED陣列的一示例性實施例的一立體圖；圖8示出一帶有連接的導線的燈座的一示例性實施例的一立體圖；圖9示出一帶有連接的導線的燈座的一示例性實施例的一立體圖；圖10示出一燈座的一示例性實施例的一平面圖；圖11示出一燈座的一示例性實施例的一仰視圖；圖12示出一供一燈座使用的多個端子的一示例性實施例的一立體圖；圖13示出與一LED陣列結合的圖12所示的多個端子的一立體圖；圖14示出一燈座和一LED陣列的一示例性實施例的一立體圖；圖15示出一LED陣列基座以及一散熱墊的一剖面圖；圖16示出一LED模組的一示例性實施例的一部分剖開立體圖；以及圖17示出圖16所示LED模組的另一立體圖。
具體實施方式
以下內容將詳細說明多個示例性實施例並且不意欲限制到這些明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的多個特徵可以組合在一起，以形成出於簡明目的而未另外示出的其他組合。
一發光二極體(LED)模組10的一實施例示出在圖1中。如從圖1-15中可以認識到的，某些特徵可以設置為允許LED模組10具有所希望的熱性能(其相應地有助於使LED能夠提供長的使用壽命)，同時提供一種易於組裝的設計。具體地，一燈座60設置為將一LED陣列40固定於一殼體20而且殼體20可以提供散熱器的功能，同時燈座60提供與LED陣列40上的接觸墊44的電連接。
如本文所述，殼體20可以由諸如模鑄金屬等傳導材料或者其他一些導熱材料製成。由於成本以及所希望的熱性能的考量，預期殼體20能夠既導電又導熱。殼體20包括一底板22，底板22支撐燈座60以及LED陣列40，而且殼體20還包括一壁部21，壁部21自底板22延伸以提供一外殼24。為了允許導線進入所述外殼，設置了一通道23。如本文所述，設置有兩個小通道但在可替代實施例中，兩個通道可以合併成一單通道。如果所述多個端子設置為相互靠近在一起而不是設置在所述LED開孔的相反側(如所示出的)，那麼這種結構是有益的。還應注意的是，壁部21的一內表面21a可以傾斜以改善光的分佈。在一實施例中，燈座60(或至少其表面)可以由高反射性材料(反射率大於85%)製 成以改善相應系統的效能。這可以按照需要通過使用塗層或者採用反射性材料來實現。
燈座60可以包括一個或多個收容一緊固件37(其固定燈座60於殼體20上)的緊固件安裝座72。如可以認識到的，殼體20可以包括為收容緊固件37而設置的螺紋孔。
所示出的燈座60具有一基部61，基部61由絕緣材料製成並且包括用於收容和固持LED陣列40在適當位置的LED開孔74。一肩部76可有助於將所述LED陣列固定于LED開孔74中。基部61還包括一個或多個導線穿孔64，導線穿孔64可以包括在一支撐面65下方延伸的一唇部66。如從圖4中可以認識到的，例如唇部66在支撐面65下方延伸並且至少部分穿過底板22。如果需要，唇部66可以延伸穿過底板22，以提供另外的電隔離。為了給LED陣列40供電，燈座60包括兩個端子80(然而端子也可以設置為其他數量)。各端子80包括一臂部83，臂部83延伸到一LED開孔74中並支撐在其末端的一接觸部82。
LED陣列40包括一基座42，基座42支撐一光引擎(light engine)46(如在現有技術中眾所周知的，其可以包括一個或多個LED晶片以及一磷覆蓋層)、並且包括用於給所述LED陣列供電的一第一接觸墊44和第二接觸墊44。當然，如果一個以上的電路徑設置於所述LED陣列上(或者如果所述LED陣列包括一控制器而且可以受益於除電源輸入以外的信號輸入)，那麼也可以設置額外的接觸墊44。當燈座60使LED陣列40固定在所需的位置上時，處於臂部83末 端的接觸部82電連接於接觸墊44。
為了改善熱性能，可以設置一散熱墊62，以減少LED陣列40和一支撐面之間的接點阻抗(terminal resistance)。當然，如果需要也可以使用一散熱膏。散熱墊62的好處是，從製造角度上來看，所述散熱墊更清潔而且易於避免當採用散熱膏時在散熱膏處於壓力下受到大量熱循環時可能產生的移動。
導線典型地是通過焊接或一集線器(wire trap)與端子結合。利用焊接顯然需要可能成為問題的回流焊接操作。一集線器避免了這些問題但傾向于採用用單股電線(solid wire)工作最佳而且可能很難使用小的多股導線。
為了解決這個問題，如可以認識到的，端子80具有與一絕緣位移部(IDP)85連通的一開口84，絕緣位移部85允許一絕緣導線電連接於一個端子80而無需任何焊接。因此，一導線可以以可靠並合算的方式插入開口84、壓入到IDP 85中並電連接於端子80。這已被確認為提供一種更加有利的生產工藝，該工藝更適用於組裝LED模組的部位(例如，在一回流焊接操作是不理想的生產工藝中)。因此，與現有解決方案相比，一燈座60不僅可以提供與一LED陣列40的電連接同時還可以提供與導線94的電連接，全部無需焊接。
為了有助於改進性能，基部61還可以包括一保持井部70，保持井部70可以起到防止導線94在高壓測試期間意外地與所不希望的元件短路的作用。一固定指部71可以 設置為將導線94固定于保持井部70中。在一實施例中，所述井部可以大於5mm而且潛在地至少為10mm長以允許容易與端子80的IDP 85的配合。因此，與現有設計相比，所給出的實施例考慮到生產燈座60的一種簡易方法，其能夠有助於通過各種要求諸如UL認證。
圖16-17示出一部分剖視圖(出於說明的目的)的實施例，在該實施例中，一LED模組100包括一殼體120，殼體120可以起到一散熱器以及一散熱片的作用。殼體120可以設置為一單體件或者幾個結合在一起的部件。殼體120可以支撐有益於將電力例如自AC轉換為DC的一電源。如可以認識到的，AC可以是線電壓或者某些其他電壓(諸如12VAC)而且如果需要，可以以恰當的方式封裝。在可替代實施例中，電源可以不將AC轉換為DC，但取而代之的可以直接將過濾後的AC提供給所述LED陣列。
更具體地，殼體120包括帶有一壁部121的一底板122，壁部121在底板122上方和下方延伸以提供一第一外殼124a和一第二外殼124b。一燈座160位於底板122上並支撐一LED陣列140。如可以認識到的，燈座160和LED陣列140可以按照如上所述設置。這允許導線自所述第二外殼延伸穿過底板122、再穿過燈座160的一基部161、並以上述方式電連接於所述第一外殼中的端子。
可以認識到的一個特徵是，端子具有相對低的輪廓(profile)。這允許LED設置為更靠近LED表面。因此，對於特定的透鏡類型，在規定尺寸下，可以提供比其他情況 更寬的波束角。
如可以認識到的，一鏡片(optic)可以設置於LED模組上，LED模組示為具有一邊緣127。因此，如果需要，一鏡片可以安裝於邊緣127上。在某些實施例中，借助於一個或多個透鏡和/或反光鏡，鏡片可以使光整形到所需的光束角(諸如15度、30度等)。在可替代實施例中，鏡片可以為更傾向于成為提供最小流明損失的蓋子，同時起到遮蔽LED陣列避免灰塵和其他不良外部條件的作用而且可以提供僅最小的光整形。
在此提供的說明書借助其優選且示例性的實施例說明了各個特徵。本領域普通技術人員通過閱讀本說明書，將可在隨附申請專利範圍的保護範圍和精神內做出許多其他的實施例、修改和變化。
40‧‧‧LED陣列
42‧‧‧基座
44‧‧‧接觸墊
46‧‧‧光引擎
61‧‧‧基部
62‧‧‧散熱墊
74‧‧‧LED開孔

Claims (12)

  1. 一種燈座，包括：一基部，具有一LED開孔、一支撐面、一第一導線穿孔以及一第二導線穿孔，其中所述第一導線穿孔以及所述第二導線穿孔均包括在所述支撐面下方延伸的一唇部；一第一端子，具有與所述第一導線穿孔對齊的一絕緣位移部，所述第一端子包括延伸到所述LED開孔中的一臂部，所述臂部包括位於末端的一接觸部；以及一第二端子，具有與所述第二導線穿孔對齊的一絕緣位移部，所述第二端子包括延伸到所述LED開孔中的一臂部，所述臂部包括位於末端的一接觸部。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的燈座，其中，所述基部包括至少一個緊固件安裝座。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的燈座，其中，所述兩個端子分別位於所述LED開孔的相反側。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的燈座，其中，所述燈座包括一導線槽，所述導線槽設置為收容位於所述絕緣位移部的一導線的一端部。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的燈座，其中，所述導線槽以彎曲方式延伸而且長度約為10mm。
  6. 一種LED模組，包括：一燈座，具有一基部，所述基部包括具有一LED開 孔、一支撐面、一第一導線穿孔以及一第二導線穿孔，其中所述第一導線穿孔以及所述第二導線穿孔均包括在所述支撐面下方延伸的一唇部；所述燈座還包括：一第一端子，所述第一端子具有與所述第一導線穿孔對齊的一絕緣位移部，所述第一端子包括延伸到所述LED開孔中的一臂部，所述臂部包括位於末端的一接觸部；以及一第二端子，所述第二端子具有與所述第二導線穿孔對齊的一絕緣位移部，所述第二端子包括延伸到所述LED開孔中的一臂部，所述臂部包括位於末端的一接觸部；一LED陣列，具有一基座，所述基座支撐一光引擎以及一第一接觸墊和一第二接觸墊；所述第一端子的接觸部連接於所述第一接觸墊而所述第二端子的接觸部連接於所述第二接觸墊；一殼體，設置為傳導來自所述LED陣列的熱能；所述殼體具有支撐所述支撐面的一底板；而且還包括一壁部，所述壁部自所述底板延伸以提供在所述基部上方突起的一第一外殼，其中所述底板包括至少一個與所述第一導線穿孔和所述第二導線穿孔對齊的通道，而且所述第一導線穿孔和所述第二導線穿孔的所述唇部至少部分延伸穿過所述底板。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的LED模組，其中，所述唇部延伸穿過所述底板。
  8. 根據申請專利範圍第6項所述的LED模組，還包括位於 所述LED陣列以及所述底板之間的一散熱墊。
  9. 根據申請專利範圍第6項所述的LED模組，其中，所述燈座包括一緊固件安裝座，而所述殼體還包括一螺紋孔，所述LED模組還包括將所述燈座固定於所述殼體的一螺栓。
  10. 根據申請專利範圍第6項所述的LED模組，其中，所述壁部在所述底板的兩側延伸以提供位於所述底板上方的所述第一外殼，而且還提供位於所述底板下方的一第二外殼。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的LED模組，還包括自所述第二外殼延伸至所述第一外殼的一第一導線，所述第一導線電連接於所述第一端子的所述絕緣位移部；而且還包括自所述第二外殼延伸至所述第一外殼的一第二導線，所述第二導線電連接於所述第二端子的所述絕緣位移部。
  12. 根據申請專利範圍第6項所述的LED模組，其中，所述殼體由模鑄金屬製成。
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