TW201544759A - Ｌｅｄ系統 - Google Patents

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維多 薩德傑
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Abstract

一種LED系統，包含一構造成受支撐的固持座、一插座及一定位於該固持座的模組。該固持座包括一底壁。該插座安裝於該底壁。該模組包括一基座，該基座支撐兩個磁體和具有一基板的一LED陣列，該基板由該基座支撐，該模組包括一導熱墊，其中，該模組被該磁體朝向該底壁施壓，從而該導熱墊被壓制在該基板和該底壁之間。

Description

LED系統
本發明是有關於一種LED系統，特別是指一種用於照明領域的LED系統。
已知多種LED相關設計。典型的設計具有兩個結構的其中之一。一種結構針對直接螺接到一基於愛迪生插座內的一LED(這常稱為一更換式燈泡)設置。如可認識到的，這樣的設計必須包含AC-DC的電源轉換電路以及LED的小型封裝必須能夠冷卻7-13瓦的熱能。因為這樣的設計必須與其它設計一起完成，諸如小型螢光燈泡，所以成本是一顯著的問題且由此這些設計在性能上往往一般(既不能提供高的光學性能、豐富的顏色又不能提供高的效率)。另外，更換式燈泡往往具有AC-DC的轉換問題且結果常發出顯著的RF干涉。
其它的設計具有一集成方案，其中LED為系統的一部分且為不容易能夠更換的部件。這樣的系統能提供優越的性能，但是如果LED隨著時間而衰退(這是預料到的，因為多數LED具有約為或小於50000小時的一LM70的標準)，則無容易的方式來更換LED。由此，這樣的設 計趨於要求去除並重新安裝整個固持座。
對上述設計的一個替代設計是基於2012年3月23日提交的美國申請US13/498,044的設計，且該申請通過援引其整體合併于本文。這樣一種設計考慮了一可分離的介面，但是由於需要旋轉模組的殼體，所以難以提供一尺寸更小的罩體，該罩體能使模組容易地插入和移出同時依然提供合適的熱性能。結果，某些人群會賞識一LED系統的進一步改進。
於是，本發明LED系統，包括一固持座，所述固持座具有一插座以及一模組，所述模組能插入到所述固持座中並對接所述插座。所述模組能通過多個磁體固定於所述插座且尺寸能設置成為一小型的尺寸理想的固持座創造條件同時提供顯著量的流明。所述固持座能提供一AC-DC的電源轉換單元，該電源轉換單元便於有效工作並確保介面是接觸安全的。
10‧‧‧LED系統
15‧‧‧固持座
70‧‧‧插座
30‧‧‧模組
46‧‧‧磁體
18‧‧‧側壁
19‧‧‧底壁
17‧‧‧凸緣
22‧‧‧連接器
19a‧‧‧電源開口
60‧‧‧電源供應器
25‧‧‧支柱
68‧‧‧支架
65a‧‧‧導線
65b‧‧‧導線
71‧‧‧框架
75‧‧‧鐵氧體板
78‧‧‧凸部
79‧‧‧井部
80‧‧‧導熱開口
81‧‧‧墊
82‧‧‧墊
76‧‧‧熱熔柱
40‧‧‧基座
33‧‧‧LED陣列
36‧‧‧基板
42‧‧‧電路
41a‧‧‧端子
41b‧‧‧端子
43‧‧‧端子開孔
72‧‧‧底層
35‧‧‧透鏡
34‧‧‧殼體
49‧‧‧內部凹穴
51‧‧‧壁
54‧‧‧指部
55‧‧‧開孔
48‧‧‧導熱墊
31‧‧‧罩體
31a‧‧‧彎曲表面
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一LED系統的一實施例的一立體圖，其中一模組被安裝；圖2是圖1所示實施例的另一立體圖；圖3是一LED固持座的一實施例的一立體分解圖； 圖4是圖3所示實施例的另一立體圖；圖5是一固持座及插座的一實施例的一立體圖；圖6是圖5所示實施例的一部分分解立體圖；圖7是一插座的一實施例的一立體圖；圖8是圖7所示實施例的另一立體圖；圖9是沿圖1的線9-9作出的一立體剖開圖；圖10是沿圖1的線10-10作出的一立體剖開圖；圖11是沿圖1的線11-11作出的一立體剖開圖；圖12是沿圖1的線12-12作出的一簡化立體剖開圖；圖13是圖12所示實施例的一部分立體圖；圖14是一模組的一實施例的一立體分解圖；圖15是圖14所示實施例的另一立體圖。
圖1至圖15示出能用於提供一LED系統10的多個特徵。LED系統10包括：一固持座15；一插座70，安裝於固持座15；以及一模組30，其安裝到插座70內並通過一個或多個磁體46固定於插座70中。應注意的是，模組30可在尺寸上設置成它的直徑為50mm，由此，所示出的設計能提供一小型的有益的系統同時發出超過500流明(優選超過600流明)的光。在一實施例中，例如，所述系統能發出約700-800流明的光且由此為一向下照射更換式結構。
所示出的固持座15包括一側壁18以及一底壁19，插座70安裝於底壁19上。如果需要，所述固持座還 可包括一可選的凸緣17。所述固持座包括允許一連接器22延伸穿過其的一電源開口19a。
一電源供應器60可安裝於固持座15，且在所示出的實施例中，支柱25從底壁19延伸出且電源供應器60包括一支架68，支架68固定于支柱25。導線65a將電源提供給電源供應器60而導線65b將電源提供給連接器22(其繼而為模組30供電)。在一實施例中，連接器22可為一插入式連接器，但是在其它實施例中，連接器22可構造成接合具有所需結構的一對接連接器。如可認識到的，所述電源供應器可包括一AC-DC轉換結構，從而DC電源能輕易地提供給插座70。為了接觸安全性的考慮，所述DC電源可為足夠低的電壓，且在一實施例中所述電壓可為10-30伏特。可替代地，如果多個固持座正定位於一相鄰區域，那麼一AC-DC轉換器可設置成其支持所有相鄰的固持座且一電源線纜可從電源供應器60延伸至各固持座。當各模組預期僅要求10±5瓦的能量時，預期甚至更小的電源供應器可容易地同時處理5個或6個固持座。由此，所述系統提供了顯著的靈活性以及在成本划算的方案上的可能。
插座70包括一框架71，框架71支撐多個鐵氧體板75，所述多個鐵氧體板75用於吸引一磁體，且這個設計一般是有益的，因為它允許在所述固持座的材料選擇上具有更多的靈活性。然而，在所述固持座是以鐵氧體製成的實施例中，鐵氧體板75可被省略。框架71包括多個凸部78，所述多個凸部78可用於有助提供相應模組30的定 向且所述多個凸部也可包括一井部79，井部79為一緊固件(未示出)提供一出入通道，所述緊固件能用於將插座70固定於固持座15。插座70包括一導熱開口80，導熱開口80允許一對接模組直接接合固持座15，以提供從模組30到固持座15更有效的熱能傳遞(應理解的是，固持座15能作為用於模組30的一散熱器)。自然，固持座15的尺寸將限制能可靠地散出的熱能的量，且由此將限制所述模組所消耗的電量。所示出的固持座預期容易地控制10-12瓦且由此預期允許提供800-1000或更多的流明的向下發光(依賴於所述模組的效率)。如果要求進一步的熱能傳遞，則固持座15可整合多個鰭片以增加表面積(且由此提高熱處理能力)。
插座70還支撐墊81、82，墊81、82構造成作為用於所述模組的一陽極或陰極。依賴於所述模組的設計，可以有必要控制模組30相對插座70的方位，從而在合適的極性下施加電源。可替代地，插座70可設置成它可以兩個方位接收所述模組且可接線成相同的極性提供給所述模組，而不管所述模組插入所述插座的方位如何。可替代地，模組30可包括一整流器，從而極性不對模組30產生影響。
鐵氧體板75可通過熱熔柱76安裝於插座70。另外，連接器22可焊接于設置於插座70中的跡線或端子，跡線或端子繼而電連接於墊81、82，從而連接器22電連接於墊81、82。
模組30包括一基座40，基座40繼而支撐一LED陣列33，LED陣列33包括一基板36，基板36支撐多個LED晶片。LED陣列33可包括一覆蓋層，以保護組成LED陣列33的所述多個LED晶片且還可包括一磷光體層，以將從所述多個LED晶片發出的光從一個波長轉換到一個波長。
基座40還支撐電路42，電路42可包括常規的多個電子元件和將所述多個元件以及控制器及整流器及其它所需的元件連接在一起的多條跡線。基座40還支撐端子41a、41b，當模組30插入插座70時，端子41a、41b延伸到端子開孔43中並接合墊81、82。在操作時，磁體46對模組30施壓以壓靠在插座70上，從而端子41a、41b撓曲且由此有助提供模組30和插座70之間的一可靠的連接。
如可認識到的，插座70包括一底層72，底層72在一側支撐墊81、82而在另一側支撐連接器22。在一實施例中，底層72可包括將墊81、82連接於連接器22的跡線。優選地，底層72正好與框架71成為一體。
模組30包括一可選的透鏡35，透鏡35能反射或塑形從LED陣列33發出的光。所述模組還包括一殼體34，殼體34安裝於基座40並提供一內部凹穴49，內部凹穴49為安裝於基座40上的電路42提供空間。殼體34包括一壁54，壁54有助限定內部凹穴49的尺寸，且殼體34還包括多個指部54，所述多個指部54構造成將殼體34固定於基座40，且所述多個指部54可插入指部開孔55並熱 熔就位。
為了改善散熱性能，基座40支撐基板36，且一導熱墊48定位於基板36上，且在操作時，當模組30安裝於插座70中時，磁體46使得導熱墊48壓靠在底壁19上。
如可認識到的，由此，所示出的設計使得由模組30支撐的LED陣列33熱連接於僅具有兩個導熱接合點的固持座15(其作為一散熱器)。一個導熱接合點位於基板36和一導熱墊48之間，而另一個導熱接合點位於導熱墊48和固持座15之間。所示出的設計由此考慮了一高效導熱介面同時通過採用設置於所述模組中的兩個磁體固定就位。
如可認識到的，所示出的設計允許模組30豎向平移到插座70中，由此，導熱墊48可由寬範圍的材料形成且不需要確保低滑動摩擦。另外，因為端子41a、41b撓曲，所以所述撓曲有助提供一些刮擦，從而從一簡單的豎向平移獲得一更可靠的電連接是可行的。
應注意的是，儘管所示出的固持座成型為類似于一向下發光結構，且模組30包括一罩體31，罩體31具有一彎曲表面31a，以考慮理想的光學性能。所述模組可包括一長方形形狀的基座，以允許定向控制。然而，當然也可考慮其它結構。例如，所述插座可安裝在一平板上(以為櫃櫥照明系統提供合適的結構)或一垂吊物中。在這樣一個系統中，所述模組的尺寸可進一步減小至在直徑上約 35mm大小。如可認識到的，這樣一個小尺寸可能具有一更寬的光束角(當前的設計可設置成提供一小於40度的光束角)且可構造成提供更少的流明(如果需要如此的話)。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
15‧‧‧固持座
17‧‧‧凸緣
18‧‧‧側壁
30‧‧‧模組
61‧‧‧電源供應器
70‧‧‧插座
75‧‧‧鐵氧體板

Claims (8)

  1. 一種LED系統，包含：一固持座，所述固持座包括一底壁；一插座，安裝於所述底壁；及一模組，定位於所述固持座，所述模組包括一基座，所述基座支撐兩個磁體和具有一基板的一LED陣列，所述基板由所述基座支撐，所述模組包括一導熱墊，其中，所述模組被所述磁體朝向所述底壁施壓，從而所述導熱墊被壓制在所述基板和所述底壁之間。
  2. 如請求項1所述的LED系統，其中，所述固持座包括安裝於所述固持座的一電源供應器。
  3. 如請求項2所述的LED系統，其中，所述模組包括一連接器，所述連接器延伸穿過所述底壁上的一電源用開口。
  4. 如請求項3所述的LED系統，其中，所述連接器是一插入式連接器。
  5. 如請求項1所述的LED系統，其中，所述插座包括兩個鐵氧體板。
  6. 如請求項5所述的LED系統，其中，所述插座包括兩個墊且所述模組包括兩個端子，所述端子在所述模組定位於所述固持座中時接合所述兩個墊而撓曲。
  7. 如請求項6所述的LED系統，其中，所述插座包括位於相對兩側的凸部。
  8. 如請求項7所述的LED系統，其中，所述模組具有的基 座呈一長方體。
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