WO2009036934A2 - Leuchtmodul - Google Patents

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WO2009036934A2
WO2009036934A2 PCT/EP2008/007588 EP2008007588W WO2009036934A2 WO 2009036934 A2 WO2009036934 A2 WO 2009036934A2 EP 2008007588 W EP2008007588 W EP 2008007588W WO 2009036934 A2 WO2009036934 A2 WO 2009036934A2
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light
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light source
lighting
heat sink
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Simon Schwalenberg
Harald Stoyan
Hubertus Breier
Klaus Burkard
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]

Definitions

  • the invention relates to a light module for a light chain and a light chain with such a light module, in particular for use in light boxes.
  • DE 10 2004 004 777 A1 discloses a deformable light chain with a plurality of light modules, on each of which at least one optical emitter is arranged and which are connected via two electrical power supply wires to form a chain.
  • the electrical power supply wires run without interruption across all modules of the chain and interconnect the modules.
  • US 6,566,824 B2 discloses a lighting device having a lighting segment comprising a plurality of lighting sections.
  • Each of the sections includes a circuit board with a semiconductor light emitter mounted thereon.
  • the sections are interconnected by board connectors which connect the boards to edges of adjacent boards in close proximity to one another.
  • the board connectors are deformable to change the orientation in response to an applied force.
  • the sections are elec trically ⁇ connected together such that the semiconductor light emitters are electrically connected in series.
  • the segment has a current regulator that regulates the current through the semiconductor light emitter.
  • the light module for a light chain has at least one light source and at least one power connection for supplying the at least one light source. Furthermore, the light module has a heat sink.
  • the light sources are arranged on a front side of a circuit board, and the heat sink is connected to a back side of the circuit board.
  • the heat sink is attached to the board by means of an adhesive.
  • the adhesive is preferably a thermally conductive adhesive and may be electrically conductive or insulating as needed.
  • the heat sink by means of a mechanical
  • TIM-Matenal Connecting element to be attached to the board, wherein preferably an intermediate layer of TIM-Matenal is disposed between the heat sink and the board.
  • the heat sink is preferably in an elongated form. forms.
  • the shape of the heat sink preferably corresponds to the board dimensions.
  • the retaining tabs then preferably start at a side edge in the region of the center of the associated longitudinal axis.
  • an elongate shape for example, an oval, a polygonal or a rectangular basic shape, or hybrids thereof, may be used, wherein the contour of the lateral edge thereof may differ locally.
  • heat sink and / or board are not limited to an elongated shape, but may be arbitrarily shaped, for. B. in round or square shape.
  • the retaining tabs can be located in any position.
  • the cooling body preferably has an arrangement of cooling projections, in particular cooling pins, for effective cooling. It is particularly preferred if the height of the retaining tabs is smaller than the height of the Kuhlvorsprunge, especially pins. Particularly preferred is a lighting module in which the retaining tabs and the Kuhlvorsprunge, in particular pins, have a height difference between about 0.05 and about 0.3 mm.
  • the heat sink is made of aluminum, in particular of aluminum with a purity of more than 95%, especially of over 98%.
  • the heat sink may consist of a material of high thermal conductivity, for. B. using copper, zinc and / or magnesium.
  • the heat sink on a patch on a plate arrangement of regularly arranged pins of the same height.
  • the heat sink is preferably surface treated to increase the thermal emissivity, e.g. B. coated or anodized.
  • the heat sink has a bright color with a high degree of light reflection.
  • the light module can one or more monochrome, z. B. wei ⁇ SSE, having light sources.
  • the light module preferably has a red light-emitting diode, a blue light-emitting diode and two green light-emitting diodes.
  • the light sources are preferably light-emitting diodes, but may also include other types of light sources such as incandescent or fluorescent lamps and so on.
  • the light module can for some or all light sources mounted on it have a common look, in particular scattering optics, z. B. a common scattering lens. However, it is particularly preferred for reducing the installation height if each light source is assigned its own scattering optics for scattering the light emitted by the respective light source. Instead of a scattering lens, any other suitable light scattering element can also be used.
  • the scattering lens is preferably broadly scattering, z. B. a so-called. ARGUS lens, so that a largely uniform light emission results even at low height.
  • a coupling-out optics can also be used.
  • a luminous module in which the circuit board or the substrate or the construction technology has a good thermal conductivity or low thermal resistance is preferred.
  • Particularly preferred is a lighting module in which the board is a metal core board.
  • the light-emitting module has a cover at least for covering the circuit board.
  • the lid has on the outside a reflectivity of more than 60% in the visible range of the light. It is preferred that the lid is formed so that he in the mounted state, the heat sink at least partially covered laterally.
  • the lid can be made of plastic or metal. It may be preferred, in particular when used in Inncht, when the lid does not hermetically seal an underlying interior of the lighting module in the mounted state.
  • electrical contacts of current-carrying parts on the board are then coated with a lacquer layer for mechanical protection and corrosion protection, in particular with a lacquer which, when applied, has a viscosity in the range of 100-3000 mPas in order to be able to distribute uniformly uniformly.
  • the luminous module has at least two electrically connected electrical connections for supplying the at least one light source. These power connections are usually powered by a single power source and represent parts of an electrically continuous power line.
  • At least one external voltage source is used whose voltage can be pulse width modulated.
  • the object is also achieved by means of a luminous chain with at least two series-connected lighting modules.
  • the associated lighting modules are connected so that a set of light sources, each comprising a light source of the lighting modules, is electrically connected in series, ie, by means of a so-called strand. It is then particularly preferred if the lighting modules are connected in such a way that a set of light sources of the same color, each comprising a light source of the lighting modules, is electrically connected in series.
  • Particular preference is given to differently colored light sources or light sources with associated optics, which can produce a white light in additive color mixing. This may be, for example, a combination of array RGB light sources, but also RRGB, RGGB, RRGGB, and so on.
  • By different colored light sources can also be achieved by suitable control a light output of the light module with variable, specifically adjustable color.
  • the lighting modules are generally preferably connected so that a power loss of a drive or driving circuit for the light sources distributed substantially uniformly on the lighting modules.
  • the light-emitting module which is suitable in particular for use in the light chain, preferably has at least one continuous light source line with at least one intermediate light source, in particular with at least one light-emitting diode.
  • continuous is understood here in particular an electrical line, which has at least one input and one output terminal on the light module, that is passed through the light module.
  • the light-emitting module furthermore has at least one continuous light source supply line for the power supply of the light source and at least one continuous driver supply line for operating at least one driver circuit for controlling the at least one light source.
  • a driver circuit feeds the at least one continuous driver supply line.
  • a luminous chain comprising such luminous modules has a plurality of above luminous modules connected to one another, with at least one luminous module, in particular a terminal luminous module, the light source supply line and the light source line being electrically connected to one another.
  • the total current of the driver (part) circuits fed via the light source supply line is thereby fed into the light sources connected in series in the light source line.
  • at least two of the lighting modules of the light chain each have at least one set of at least one light source and a driver circuit for controlling the at least one light source.
  • the driver circuits of a set of the respective lighting modules are electrically connected to each other in parallel, and the light sources of this one set ("string") of the respective lighting modules are electrically connected to each other in series.
  • the driver outputs of the driver circuits are connected to a
  • the driver circuit has an electrical resistance and / or at least one transistor and / or at least one diode. It is also advantageous if the driver circuit is a current control circuit, in particular a Stromkonstanterscaria.
  • the driver output is advantageously, but not necessarily, a current output.
  • the driver circuit is electrically connected to one of its supply inputs with a cathode side of the associated, so on the same light module, light source, as this results in a higher potential difference than in the connection with the anode side.
  • it is basically also possible to electrically connect the driver circuit to an anode side of the light source. It may alternatively be advantageous if the driver circuit for each of its supply inputs is connected to its own driver supply line.
  • each luminous module has a plurality of light sources per set, in particular light-emitting diodes with the same light spectrum, z. B. white or the same color LED, especially two green LEDs.
  • each luminous module has several sets of at least one light source and a driver circuit for supplying power to the at least one light source. These interconnected sets correspond to the strands.
  • the variable adjustment of a color radiation advantageous if at least three sets of at least one light source and an associated driver circuit are present (corresponding to at least three strands), the light sources are at least two sets or strands each other in different colors.
  • the lighting module is described schematically using an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a lighting module in an exploded view obliquely from the front
  • FIG 2 shows the lighting module of FIG 1 in an exploded view obliquely from behind
  • FIG. 3 shows a sketch of a circuit of a light chain with a plurality of lighting modules with distributed driver circuit.
  • FIG. 1 and FIG. 2 each show a light module 1 comprising a chain of light modules 1 electrically connected to each other.
  • each module 1 / element of the chain has a scattering optics 5 and 5 arranged with a plurality of LEDs 2, 3, 4 in each beam direction
  • Further electronic components (not shown) are equipped with printed circuit board 6.
  • Front and back of the board 6 are a cover 7 and a heat sink. 8
  • a red LED 2, one of these opposite blue LED 3, and two adjacent green LEDs 4 are used per module 1.
  • This has an advantageous effect on the color mixture for white light, since the proportion of green is particularly high for a white mixture.
  • relatively inexpensive LEDs 2,3,4 can be used, which also need not be driven to their power limits.
  • Particularly suitable for this purpose is an activation of the LEDs 2, 3, 4 with a luminous component of green: blue: red of 60: 30: 10. Except white, by means of a suitable control of the LEDs 2, 3, 4 by means of pulse-width-modulated supply current, all others possible color mixtures are generated.
  • LEDs of the same color 2, 3, 4 are electrically connected in series (so-called "strands"), two separate series circuits (i.e., two strands) being used for the color green.
  • the current per string is determined by means of a parallel connection of electronic components, eg. B. ICs and resistors (not shown), set, which convert the excess power, which may be different due to the production-related different forward voltages of the LEDs 2,3,4, in heat.
  • These components are arranged on the modules 1 / boards 6 of the chain to distribute the heat evenly across the boards 6, resulting in more homogeneous operating conditions of the individual modules 1.
  • the electrical connection is made via a single or multi-pole electrical line, z. B. the ribbon cable 9 shown, or via individual lines, each formed for example as a strand or solid wire, which on the board 6 is closed.
  • the power supply lines are looped through the board 6 and led to another cable connection, from which in turn a cable 9 leads to the other module.
  • These two cables 9 or electrically connected cable connections are thus electrically connected to each other.
  • only one power connection is sufficient for the power supply of the module 1.
  • the LEDs 2, 3, 4 can be equipped with or without patch scattering optics 5 and can be present in a packaged form (LED chip in a housing) or unhoused version (only the LED chip).
  • each of the LEDs 2, 3, 4 has a similar flat diffusing lens 5 with a wide radiation angle. This makes it possible with simple means a way to achieve comparatively uniform illumination at the same time wide viewing angles.
  • the structure shown has only a small overall height in the region of the luminous elements 2, 3, 4, 5.
  • the illustrated circuit board 6 is a metal core board comprising a patterned copper layer on a dielectric 10, e.g. B. of polyimide or epoxy resin, and a substrate 11, z. As aluminum, copper or other metal. In this case, the heat generated on the board 6 on the large
  • the heat sink 8 is preferably made of a material of high thermal conductivity, such as. As aluminum. Alternatively, heat sinks 8 using copper, zinc, and / or magnesium may also be used, or generally using highly conductive materials, such as metals.
  • the heat sink 8 is attached by means of a thermally conductive adhesive bond (electrically conductive or insulating) to the back of the board 6.
  • the heat sink 8 has a rear side mounted on a plate 12 arrangement of regularly arranged pins 13 of the same height. For attachment to a mounting surface, z.
  • the arrangement of the retaining tabs 14 in the middle of the long edges 8a and the longer side edge of the elongated heat sink 8 is particularly advantageous for two reasons: First, then the distance to the heat sources (LEDs, electrical / electronic components) low. This results in a particularly strong heating of the retaining tabs 14, which provides for additional dehumidification of the module 1 by heat conduction over the retaining tabs 14 to the mounting surface. Second, for free convection cooling on the heat sink 8, the long cooling body edges 8a of the air flowing through provide greater cross-sectional area (better cooling), and a negative influence of the retaining tabs 14 is less pronounced than with the smaller cross-sectional area short edges 8b for the air. This leads to thermal properties of the heat sink 8, which depend less on the orientation of the heat sink 8 (eg vertically or horizontally) on a mounting surface than on differently arranged holding tabs 14.
  • the length of the pins 13 is chosen so that they protrude further back from the plate 12 than the retaining tabs 14 (height difference preferably from 0.05 to 0.3 mm). This ensures the contact of one or more pins 13 with the mounting surface and thus an additional Entwarmung by Kondutation on the bearing surfaces of the pins 13 on the mounting surface, which preferably consists of metal.
  • the fastening of the heat sink 8 by means of the retaining tabs 14 is realized here by screws whose screw holes are shown in the retaining tabs 14 (without reference numerals).
  • the heat sink 8 is surface-treated, for. Example by means of a powder coating or anodization. This achieves a higher thermal emissivity than that of the raw material (better sys- heat dissipation due to increased heat radiation).
  • the coating protects the heat sink from harmful environmental influences. A bright color with a high degree of light reflection of the coating is advantageous in order to increase the optical properties in the diffuse-reflecting light box.
  • the heat sink 8 has on the short sides 8b a recess 15 in the form of a bead.
  • a guide channel for the cable 9 is created. With a pulling force on the cable 9 in an arbitrary orientation (eg, up, down, right or left) carried by this channel, a transmission of force on solder joints of the cable 9 with the board 6 such that the force only in a small, insensitive as possible Angle range is directed to the board surface. This avoids shearing and peeling forces on the solder joints.
  • the lid 7 is made of thermally stable and UV-stable plastic. A bright color is advantageous, combined with a reflectivity of more than 60% in the visible range of the light to improve the optical properties of the module 1 in the lightbox.
  • the cover 7 is shaped so that it partially conceals the heat sink 8 laterally and thus increases the overall reflectivity of the module 1.
  • the lid 7 has recesses 17, which are formed so that the LEDs 2,3,4 can radiate their light unhindered in place and angle.
  • the attachment of the lid 7 via a snap mechanism by means of plastic pins 18 which by corresponding holes (without reference numerals) in the
  • the cover 7 also has the property that it does not hermetically seal the underlying interior of the module 1, but lets moisture in and out. In this way, the accumulation of condensation is avoided.
  • the electrical contacts of the live parts on the board 6, 10 are coated with a layer of varnish. This reduces the risk of the formation of creepage distances and creepage distances.
  • the paint for quality inspection has fluorescent properties.
  • the viscosity of the paint is preferably selected so that it achieves complete wetting of the contacts via the effect of the capillary action.
  • Advantageous are viscosities in the range of 100-500 mPas.
  • FIG. 3 shows a luminous chain 101, z. B. for backlighting of light panels, with n several successively interconnected lighting modules ml, rn2, ..., mn.
  • the light modules have the same basic design.
  • Each of the light modules ml, m2,..., Mn has an exemplary light-emitting diode 102 and an LED driver circuit in the form of a current control circuit 103 for supplying power to the light-emitting diode (s) 102.
  • the current control circuit 103 is electrically connected between two respective driver power supply lines 104, 105.
  • One of these supply lines 105 corresponds to a continuous light source line 105, which is the LED 102 interposed.
  • the current control circuit 103 is electrically connected to one of its supply inputs to a cathode side of the associated LED 102.
  • the driver supply line 104 By tapping off the required voltage-here in comparison with the driver supply line 104 -the voltage potential at the cathode of the LED 102 placed on the respective light module ml, m2,..., Mn, advantageously a connecting line between the light modules ml, m2, .. ., Mn saved.
  • Driver outputs of the control circuit 103 are each electrically connected to a continuous light source supply line 106.
  • the driver outputs are not led to the LED 102, but connected via the light source supply line 106. Only up the last, so terminal light module mn the light source supply line ⁇ 10 ⁇ is electrically connected to the light source line 105.
  • the partial currents of the individual, electrically parallel-connected control circuits 103 are all brought together at a node 107 on the terminal light module mn, and then the summation current is passed through the serially connected LEDs 102.
  • the light module mn in which the light source supply line 106 is electrically connected to the light source line 105, can be derived, for example, from the basic shape of the other light modules ml, m2,..., By seeing between open in the basic form contacts 108 of the light source supply line 106 and the light source line 105, a bridge 109 is used.
  • all the lighting modules can correspond to the basic form with open contacts, wherein, for operation of the light chain, the free terminal of the light source supply line 106 of the terminal lighting module is electrically connected to the free terminal of the light source line 105.
  • This variant has the advantage that the length of the light chain can be flexibly adjusted in the field and is limited essentially only by the maximum power consumption.
  • the illustrated luminous chain 101 has the advantage that, first, no separate module is required for controlling the light-emitting diodes 102 and, secondly, due to the distribution of the driver components to the individual illumination modules ml, m2,..., Which are at least thermally, but usually also spatially separated. mn the occurring power dissipation, which is converted into heat, is also distributed to the individual light modu lml, m2, ..., mn. This leads to more homogeneous operating conditions of the individual LEDs 102. Occurring power loss fluctuations due to fluctuations in the electrical As a result, parameters of the LEDs 102 do not appear to be spotty at one location, which advantageously mitigates selective heating and their influence on the optical parameters of the LEDs 102.
  • the illustrated electrical interconnection of LEDs 102 may also be referred to as a string.
  • the arrangement shown corresponds to an LED string on the luminous chain 1 with a distributed driver circuit.
  • single-color LEDs can be used, for. B. also white glowing LEDs.
  • the number and color of the LEDs on a module is not limited and may, for. B. also be one.
  • the retaining tabs need not be screwed, they can rather be attached as appropriate to the mounting surface.
  • the heat sink may also be shaped so that it can be snapped or clipped into a preassembled guide rail on the mounting surface.
  • the heat sink instead of by means of an adhesive bond z. B. by means of a screw or rivet and preferably another intermediate layer of thermally conductive and / or electrically insulating material (so-called. TIM material) to be connected to the board.
  • TIM material thermally conductive and / or electrically insulating material
  • metal core boards z instead of metal core boards z.
  • B. board materials such as FR4 or a so-called. FLEX film can be used.
  • the bulge of the lid can alternatively be chosen so that it exerts a force on the cable, which fixes or clamps the cable in the channel.
  • WEI terhin a fixation of the cable can be achieved without beading in the heat sink, for example, by holding-down device are formed in the lid, which depress the cable on the flat Kuhlkorperflache.
  • the lid instead of plastic z. B. also made of metal and act as additional Kuhlkorperelement.
  • non-fluorescent conformal coatings can be used. It may, in particular when using m réelleraumen, also be dispensed with a protective coating.
  • the attachment of the lid can be realized by means of, for example, screws or rivets instead of the plastic pins.
  • a possible, non-restricting application of the light module or the chain consists in mounting on a rear wall (eg an aluminum plate) within a diffuse-scattering lined plexiglas box (so-called "light box”) or within advertising letters for the area of the so-called "Architectural Backlightmg”.

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Abstract

Ein Leuchtmodul für eine Leuchtkette mit mindestens einer Lichtquelle und mit mindestens einem Stromanschluss zur Versorgung der mindestens einen Lichtquelle weist einen Kühlkörper auf.

Description

Leuchtmodul
Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul für eine Leuchtkette und eine Leuchtkette mit einem solchen Leuchtmodul, insbesondere zur Verwendung in Leuchtkästen.
DE 10 2004 004 777 Al offenbart eine verformbare Leuchtkette mit einer Mehrzahl von Leuchtmodulen, auf denen jeweils mindestens ein optischer Emitter angeordnet ist und die über zwei elektrische Stromversorgungsdrähte zu einer Kette verschaltet sind. Die elektrischen Stromversorgungsdrähte laufen ohne Unterbrechung über alle Module der Kette und verschalten die Module.
US 6,566,824 B2 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Beleuchtungssegment aufweist, das eine Vielzahl von Beleuchtungsabschnitten umfasst. Jede der Abschnitte umfasst eine Platine mit einem darauf montierten Halbleiter-Lichtemitter. Die Abschnitte sind durch Platinenverbinder miteinander verbunden, welche die Platinen mit Kanten benachbarter Platinen nahe beieinander in Reihe verbinden. Die Platinenverbinder sind verformbar, um die Ausrichtung als Reaktion auf eine angelegte Kraft zu ändern. Die Abschnitte sind elek¬ trisch so miteinander geschaltet, dass die Halbleiter-Lichtemitter elektrisch in Reihe geschaltet sind. Das Segment weist einen Stromregler auf, der den Strom durch den Halbleiter-Lichtemitter reguliert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur gleichmäßigeren und zuverlässigeren Beleuchtung, insbesondere Hinterleuchtung von Leuchtflächen, mittels Leuchtketten bereitzustellen. Diese Aufgabe durch ein Leuchtmodul nach Anspruch 1 und eine Leuchtkette nach Anspruch 26 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den Unteranspruchen entnehmbar.
Das Leuchtmodul für eine Leuchtkette weist mindestens eine Lichtquelle und mindestens einen Stromanschluss zur Versorgung der mindestens einen Lichtquelle auf. Ferner weist das Leuchtmodul einen Kühlkörper auf.
Durch eine Integration des Kühlkörpers in das Leuchtmodul wird dieses besser gekühlt, wodurch eine Lebensdauer verlängert wird. Ferner braucht sich ein Nutzer nicht mehr oder nicht mehr so intensiv um die Kühlung einer Leuchtkette zu kummern, wodurch die Anwenderfreundlichkeit erhöht wird. Dies gilt insbesondere bei Unterbringung der Leuchtkette in einem sog. Leuchtkasten, bei dem sich eine gleichmäßige Hinter- leuchtung von Leuchtflachen (z.B. Werbekasten oder Leuchtbuchstaben) verbesserter und vereinfachter Kühlung und damit erhöhter Zuverlässigkeit ergibt.
Vorzugsweise sind die Lichtquellen an einer Vorderseite einer Platine angeordnet, und der Kühlkörper ist mit einer Ruckseite der Platine verbunden.
Vorzugsweise ist der Kühlkörper mittels eines Haftmittels an der Platine befestigt. Das Haftmittel ist bevorzugt eine thermisch leitfähige Klebeverbmdung und kann, je nach Bedarf, elektrisch leitend oder isolierend sein.
Alternativ kann der Kühlkörper mittels eines mechanischen
Verbindungselements an der Platine befestigt sein, wobei vorzugsweise zwischen dem Kühlkörper und der Platine eine Zwischenlage aus TIM-Matenal angeordnet ist.
Bevorzugt ist ein Leuchtmodul, bei dem der Kühlkörper Haltelaschen zur Befestigung des Leuchtmoduls aufweist. Dabei ist der Kühlkörper vorzugsweise in einer länglichen Form ausge- bildet. Die Form des Kühlkörpers entspricht bevorzugt den Platinenabmessungen. Die Haltelaschen setzen dann vorzugsweise an einem Seitenrand im Bereich der Mitte der zugehörigen Langsachse ans. Als längliche Form kann beispielsweise eine ovale, eine mehreckige oder eine rechteckige Grundform, oder Mischformen davon, verwendet werden, wobei die Kontur der Seitenrander davon lokal abweichen kann. Allerdings sind Kühlkörper und / oder Platine nicht auf eine längliche Form beschrankt, sondern können beliebig geformt sein, z. B. in runder oder quadratischer Form. Auch können sich die Haltelaschen an beliebiger Position befinden.
Der Kühlkörper weist zur effektiven Kühlung vorzugsweise eine Anordnung aus Kuhlvorsprungen, insbesondere Kuhlstiften, auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Hohe der Haltelaschen kleiner ist als die Hohe der Kuhlvorsprunge, insbesondere Stifte. Insbesondere bevorzugt ist ein Leuchtmodul, bei dem die Haltelaschen und die Kuhlvorsprunge, insbesondere Stifte, einen Höhenunterschied zwischen ca. 0,05 und ca. 0,3 mm auf- weisen.
Bevorzugt wird ferner ein Leuchtmodul, bei dem der Kühlkörper aus Aluminium besteht, insbesondere aus Aluminium mit einem Reinheitsgrad von über 95%, speziell von über 98%. Allgemein kann der Kühlkörper aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, z. B. unter Verwendung von Kupfer, Zink und / oder Magnesium. Im Einzelnen weist der Kühlkörper eine auf einer Platte aufgesetzte Anordnung aus regelmäßig angeordneten Stiften gleicher Hohe auf.
Der Kühlkörper ist zur Erhöhung des thermischen Emissionsgrads vorzugsweise oberflachenbehandelt , z. B. beschichtet oder anodisch oxidiert.
Zur Verbesserung der optischen Eigenschaften und der Warmeab- strahlung weist der Kühlkörper eine helle Farbe mit hohem Lichtreflexionsgrad auf. Das Leuchtmodul kann eine oder mehrere einfarbige, z. B. wei¬ ße, Lichtquellen aufweisen. Bevorzugt weist das Leuchtmodul eine rote Leuchtdiode, eine blaue Leuchtdiode und zwei grüne Leuchtdioden auf.
Die Lichtquellen sind vorzugsweise Leuchtdioden, können aber auch andersartige Leuchtmittel umfassen wie Glüh- oder Leuchtstofflampen und so weiter.
Das Leuchtmodul kann für einige oder alle auf ihm montierten Lichtquellen eine gemeinsame Optik, insbesondere Streuoptik, aufweisen, z. B. eine gemeinsame Streulinse. Es wird zur Verringerung der Einbauhöhe jedoch besonders bevorzugt, wenn je- der Lichtquelle eine eigene Streuoptik zum Streuen des von der jeweiligen Lichtquelle abgestrahlten Lichts zugeordnet ist. Statt einer Streulinse kann auch jedes andere geeignete Lichtstreuelement verwendet werden. Die Streulinse ist vorzugsweise breit streuend, z. B. eine sog. ARGUS-Linse, so dass sich eine weitgehend gleichmässige Lichtabstrahlung auch bei geringer Bauhöhe ergibt.
Zur Steigerung der Effizienz kann auch eine Auskoppeloptik vewendet werden.
Bevorzugt ist ein Leuchtmodul, bei dem die Platine bzw. das Substrat oder die Aufbautechnologie eine gute Wärmeleitfähigkeit bzw. geringen Wärmewiderstand aufweist. Besonders bevorzugt ist ein Leuchtmodul, bei dem die Platine eine Metall- kernplatine ist.
Es wird bevorzugt, wenn das Leuchtmodul einen Deckel zumindest zur Abdeckung der Platine aufweist. Zur Verbesserung der Gleichförmigkeit einer Lichtausstrahlung, insbesondere von Lichtkästen, weist der Deckel äußerlich eine Reflektivität von mehr als 60% im sichtbaren Bereich des Lichts auf. Bevorzugt wird dabei, dass der Deckel so ausgebildet ist, dass er im aufgesetzten Zustand den Kühlkörper zumindest teilweise seitlich überdeckt. Der Deckel kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Es kann, insbesondere bei einer Verwendung in Innräumen, bevorzugt sein, wenn der Deckel im aufgesetzten Zustand einen darunter liegenden Innenraum des Leuchtmoduls nicht luftdicht verschließt. Vorteilhafterweise sind dann zum mechanischen Schutz und zum Korrosionsschutz elektrische Kontakte stromführender Teile auf der Platine mit einer Lackschicht überzogen, insbesondere mit einem Lack der beim Auf- bringen eine Viskosität im Bereich von 100-3000 mPas aufweist, um sich gleichförmig deckend verteilen zu können.
Zur Verwendung als nicht-endständigem (mittlerem) Kettenglied der Leuchtkette weist das Leuchtmodul mindestens zwei elekt- risch miteinander verbundene Stromanschlüsse zur Versorgung der mindestens einen Lichtquelle. Diese Stromanschlüsse werden meist von einer einzigen Stromquelle gespeist und stellen Teile einer elektrisch durchgehenden Stromleitung dar.
Zur flexiblen Farbwahl des vom Leuchtmodul abgestrahlten (Gesamt-) Lichts wird vorzugsweise mindestens eine externe Spannungsquelle verwendet, deren Spannung pulsweitenmoduliert werden kann.
Die Aufgabe wird auch gelöst mittels einer Leuchtkette mit mindestens zwei in Reihe geschalteten obigen Leuchtmodulen.
Vorzugsweise sind die zugehörigen Leuchtmodule so geschaltet, dass ein Satz von Lichtquellen umfassend jeweils eine Licht- quelle der Leuchtmodule, elektrisch in Reihe geschaltet ist, d. h., mittels eines sog. Strangs. Es wird dann besonders bevorzugt, wenn die Leuchtmodule so geschaltet sind, dass ein Satz von gleichfarbigen Lichtquellen umfassend jeweils eine Lichtquelle der Leuchtmodule, elektrisch in Reihe geschaltet ist. Besonders bevorzugt werden verschiedenfarbige Lichtquellen bzw. Lichtquellen mit zugehörigen Optiken, die in additiver Farbmischung ein weißes Licht ergeben können. Dies kann zum Beispiel eine Kombination aus Lichtquellen der Anordnung RGB sein, aber auch RRGB, RGGB, RRGGB, und so weiter. Durch verschiedenfarbige Lichtquellen lässt sich zudem durch geeignete Ansteuerung eine Lichtausgabe des Leuchtmoduls mit veränderlicher, gezielt einstellbarer Farbe erreichen.
Die Leuchtmodule sind allgemein vorzugsweise so geschaltet, dass eine Verlustleistung einer Ansteuer- bzw. Treiberschaltung für die Lichtquellen sich im wesentlichen gleichmäßig auf die Leuchtmodule verteilt. Das Leuchtmodul, das insbesondere zur Verwendung in der Leuchtkette geeignet ist, weist dazu vorzugsweise mindestens eine durchgehende Lichtquellenleitung mit mindestens einer zwischengeschalteten Lichtquelle auf, insbesondere mit mindestens einer Leuchtdiode. Unter durchgehend wird hier insbesondere eine elektrische Leitung verstanden, welche an Leuchtmodul mindestens einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluss aufweist, also durch das Leuchtmodul hindurchgeführt wird. Das Leuchtmodul weist ferner mindestens eine durchgehende Lichtquellenversorgungsleitung zur Leistungsversorgung der Lichtquelle und mindestens eine durchgehende Treiberversorgungsleitung zum Betrieb mindestens einer Treiberschaltung zur Ansteuerung der mindestens einen Lichtquelle auf. Eine Treiberschaltung speist die mindestens eine durchgehende Treiberversorgungsleitung.
Eine Leuchtkette aus solchen Leuchtmodulen weist mehrere hin- tereinander geschaltete obige Leuchtmodule auf, wobei bei mindestens einem Leuchtmodul, insbesondere einem endständigen Leuchtmodul, die Lichtquellenversorgungsleitung und die Lichtquellenleitung elektrisch miteinander verbunden sind. In diesem Leuchtmodul wird dadurch der über die Lichtquellen- Versorgungsleitung geführte (aufaddierte) Summenstrom der Treiber (teil) Schaltungen in die in der Lichtquellenleitung seriell geschalteten Lichtquellen eingespeist. Unter einem anderen Gesichtspunkt weisen mindestens zwei der Leuchtmodule der Leuchtkette je mindestens einen Satz aus mindestens einer Lichtquelle und einer Treiberschaltung zur Ansteuerung der mindestens einen Lichtquelle aufweisen. Die Treiberschaltungen eines Satzes der jeweiligen Leuchtmodule sind elektrisch parallel miteinander verbunden sind und die Lichtquellen dieses einen Satzes ( "Strangs" ) der jeweiligen Leuchtmodule sind elektrisch seriell miteinander verbunden. Die Treiberausgänge der Treiberschaltungen werden an einem
Knotenpunkt zur gemeinsamen Stromversorgung aller Lichtquellen dieses einen Satzes zusammengeführt.
Es ist vorteilhaft, wenn die Treiberschaltung einen elektri- sehen Widerstand und / oder mindestens einen Transistor und / oder mindestens eine Diode aufweist. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Treiberschaltung eine Stromsteuerschaltung, insbesondere eine Stromkonstanterschaltung, ist. Der Treiberausgang ist vorteilhafterweise, aber nicht zwingend, ein Stromausgang.
Es ist für einen einfachen Aufbau vorteilhaft, wenn die Treiberschaltung mit einem ihrer Versorgungseingänge mit einer Kathodenseite der zugehörigen, also auf dem gleichen Leucht- modul vorhandenen, Lichtquelle elektrisch verbunden ist, da sich so eine höhere Potenzialdifferenz als bei der Verbindung mit der Anodenseite ergibt. Jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, die Treiberschaltung mit einer Anodenseite der Lichtquelle elektrisch zu verbinden. Es kann alternativ auch vorteilhaft sein, wenn die Treiberschaltung für jeden ihrer Versorgungseingänge mit einer eigenen Treiberversorgungsleitung verbunden ist.
Es kann zur Steigerung der Leuchtstärke vorteilhaft sein, wenn jedes Leuchtmodul mehrere Lichtquellen pro Satz aufweist, insbesondere Leuchtdioden mit gleichem Lichtsprektrum, z. B. weiße oder gleichfarbige LED, insbesondere zwei grüne LEDs.
Es ist zur, insbesondere flexiblen, Farbeinstellung und / o- der zur Erhöhung der Leuchtstarke vorteilhaft, wenn jedes Leuchtmodul mehrere Satze aus mindestens einer Lichtquelle und einer Treiberschaltung zur Stromversorgung der mindestens einen Lichtquelle aufweist. Diese zusammengeschalteten Satze entsprechen den Strängen.
Es ist, insbesondere zur variablen Einstellung einer Farbab- strahlung, vorteilhaft, wenn mindestens drei Satze aus mindestens einer Lichtquelle und einer zugehörigen Treiberschaltung vorhanden sind (entsprechend mindestens drei Strängen) , wobei die Lichtquellen mindestens zweier Satze bzw. Strange zueinander jeweils andersfarbig sind.
Im Folgenden wird das Leuchtmodul anhand eines Ausfuhrungs- beispiels schematisch genauer beschrieben.
FIG 1 zeigt ein Leuchtmodul in Explosionsansicht von schräg vorne;
FIG 2 zeigt das Leuchtmodul aus FIG 1 in Explosionsansicht von schräg hinten;
FIG 3 zeigt skizzenhaft eine Schaltung einer Leuchtkette mit mehreren Leuchtmodulen mit verteilter Treiberschaltung.
FIG 1 und FIG 2 zeigen jeweils ein Leuchtmodul 1 aus einer Kette miteinander elektrisch verbundener Leuchtmodule 1. In der gezeigten Ausfuhrungsform weist jedes Modul 1 / Glied der Kette eine mit mehreren LEDs 2,3,4 mit jeweiligen in Ab- Strahlrichtung angeordneten Streuoptiken 5 und weiteren E- lektronikkomponenten (ohne Abb.) bestuckte Platine 6 auf. Vorder- und rückseitig der Platine 6 befinden sich ein Deckel 7 bzw. ein Kühlkörper 8.
Im Einzelnen werden eine rote LED 2, eine dieser gegenüber- liegende blaue LED 3 und zwei dazu benachbart angeordnete grüne LEDs 4 (nur eine davon dargestellt) pro Modul 1 verwendet. Dadurch ist die gesamte leuchtende Fläche der LEDs für Grün größer gewählt als für Rot und Blau (Leuchtflächenverhältnis Grün:Rot : Blau = 2:1:1). Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Farbmischung für weißes Licht aus, da für eine Weißmischung der Grünanteil besonders hoch ist. Dadurch können vergleichsweise preiswerte LEDs 2,3,4 verwendet werden, die zudem nicht bis an ihre Leistungsgrenzen angesteuert zu werden brauchen. Besonders geeignet ist dazu eine Ansteuerung der LEDs 2,3,4 mit einem Leuchtanteil von Grün : Blau : Rot von 60 : 30 : 10. Außer weiß können durch eine geeignete Ansteuerung der LEDs 2,3,4 mittels pulsweiten-modulierten Versorgungsstroms alle anderen möglichen Farbmischungen erzeugt werden.
Entlang der Kette sind LEDs gleicher Farbe 2,3,4 elektrisch in Reihe geschaltet (sog. "Stränge"), wobei für die Farbe Grün zwei getrennte Reihenschaltungen (d.h., zwei Stränge) genutzt werden. Der Strom pro Strang wird mittels einer Pa- rallelschaltung elektronischer Komponenten, z. B. ICs und Widerstände (ohne Abb.), eingestellt, welche die überschüssige Leistung, die aufgrund der fertigungsbedingten unterschiedlichen Vorwärtsspannungen der LEDs 2,3,4, unterschiedlich sein kann, in Wärme umsetzen. Dabei sind diese Komponenten auf den Modulen 1 / Platinen 6 der Kette angeordnet, um die Wärme gleichmäßig über die Platinen 6 zu verteilen, was zu homogeneren Betriebsbedingungen der einzelnen Module 1 führt.
Die elektrische Verbindung erfolgt über eine ein- oder mehr- polige elektrische Leitung, z. B. das gezeigte Flachbandkabel 9, oder über einzelne Leitungen, jeweils beispielsweise als Litze oder Volldraht ausgebildet, welche an die Platine 6 an- geschlossen wird. Zur Stromversorgung eines weiteren Moduls (nicht dargestellt) werden die Stromversorgungsleitungen durch die Platine 6 durchgeschleift und bis zu einem anderen Kabelanschluss geführt, von dem wiederum ein Kabel 9 zum an- deren Modul führt. Diese beiden Kabel 9 bzw. elektrisch verbundenen Kabelanschlüsse sind somit elektrisch miteinander verbunden. Jedoch reicht zur Stromversorgung des Moduls 1 nur ein Stromanschluss aus.
Die LEDs 2,3,4 können mit oder ohne aufgesetzte Streuoptik 5 ausgestattet sein und in gehäuster Form (LED-Chip in einem Gehäuse) oder ungehäuster Version (nur der LED-Chip) vorliegen. In dieser Ausführungsform weist jede der LEDs 2,3,4 eine gleichartige flache Streulinse 5 mit breitem Abstrahlwinkel auf. Dadurch lässt sich mit einfachen Mitteln eine Möglichkeit zur vergleichsweise gleichmäßigen Ausleuchtung bei gleichzeitig weiten Sichtwinkeln erreichen. Zudem weist der gezeigte Aufbau eine nur geringe Bauhöhe im Bereich der Leuchtelemente 2,3,4,5 auf.
Die gezeigte Platine 6 ist eine Metallkernplatine, aufweisend eine strukturierte Kupferschicht auf einem Dielektrikum 10, z. B. aus Polyimid oder Epoxidharz, sowie ein Substrat 11, z. B. aus Aluminium, Kupfer oder einem anderen Metall. Dabei wird die auf der Platine 6 erzeugte Wärme über deren große
Grenzfläche besonders effektiv an den Kühlkörper 8 abgegeben.
Der Kühlkörper 8 besteht vorzugsweise aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Aluminium. Alternativ kön- nen auch Kühlkörper 8 unter Verwendung von Kupfer, Zink und / oder Magnesium verwendet werden, oder allgemein unter Verwendung von gut leitenden Materialien, wie Metallen. Der Kühlkörper 8 ist mittels einer thermisch leitfähigen Klebeverbindung (elektrisch leitend oder isolierend) an die Rückseite der Platine 6 angebracht. Im Einzelnen weist der Kühlkörper 8 eine rückseitig auf einer Platte 12 aufgesetzte Anordnung aus regelmäßig angeordneten Stiften 13 gleicher Höhe auf. Zur Befestigung an einer Montageoberflache, z. B. einer Wand, besitzt der Kühlkörper 8 Haltelaschen 14. Die hier gezeigte Anordnung der Haltelaschen 14 in der Mitte der langen Kanten 8a bzw. der längeren Seitenrander des länglichen Kühlkörpers 8 ist aus zwei Gründen besonders vorteilhaft: Erstens ist dann die Entfernung zu den Wärmequellen (LEDs, elektrische / elektronische Komponenten) gering. Daraus resultiert eine besonders starke Aufwarmung der Haltelaschen 14, welche für ei- ne zusätzliche Entwarmung des Moduls 1 durch Warmeleitung u- ber die Haltelaschen 14 zur Montageoberflache sorgt. Zweitens bieten für eine Kühlung durch freie Konvektion am Kühlkörper 8 die langen Kuhlkorperkanten 8a der durchströmenden Luft eine größere Querschnittsflache (bessere Kühlung) , und ein diesbezüglich negativer Einfluss der Haltelaschen 14 wirkt sich weniger stark aus als bei Vorsehen an den kurzen Kanten 8b mit kleinerer Querschnittsflache für die Luft. Dies fuhrt zu thermischen Eigenschaften des Kühlkörpers 8, welche weniger von der Ausrichtung des Kühlkörpers 8 (z. B. vertikal o- der horizontal) an einer Montageoberflache abhangen als bei anders angeordneten Haltelaschen 14.
Die Lange der Stifte 13 ist so gewählt, dass sie weiter nach hinten von der Platte 12 herausstehen als die Haltelaschen 14 (Höhenunterschied vorzugsweise von 0,05 bis 0,3 mm). Dies gewährleistet den Kontakt eines oder mehrerer Stifte 13 mit der Montageoberflache und somit eine zusätzliche Entwarmung durch Konduktion über die Auflageflachen der Stifte 13 auf der Montageoberflache, die vorzugsweise aus Metall besteht. Die Be- festigung des Kühlkörpers 8 mittels der Haltelaschen 14 wird hier durch Schrauben realisiert, deren Schraubenlocher in den Haltelaschen 14 dargestellt sind (ohne Bezugszeichen) .
Für eine bessere Warmeabfuhrung ist der Kühlkörper 8 oberfla- chenbehandelt , z. B. mittels einer Pulverbeschichtung oder einer Anodisierung . Dadurch wird ein höherer thermischer E- missionsgrad als der des Rohmaterials erreicht (bessere Sys- tem-Entwärmung durch erhöhte Wärmestrahlung) . Gleichzeitig schützt die Beschichtung den Kühlkörper vor schädlichen Umwelteinflüssen. Vorteilhaft ist eine helle Farbe mit hohem Lichtreflexionsgrad der Beschichtung, um die optischen Eigen- schatten im diffus-reflektierenden Leuchtkasten zu erhöhen.
Der Kühlkörper 8 weist an den kurzen Seiten 8b eine Vertiefung 15 in Form einer Sicke auf. In Kombination mit dem Deckel 7, welcher an der entsprechenden Stelle eine Auswölbung 16 besitzt, wird ein Führungskanal für die Kabel 9 erschaffen. Bei einer Zugkraft auf das Kabel 9 in willkürlicher Orientierung (z.B. nach oben, unten, rechts oder links) erfolgt durch diesen Kanal eine Übertragung der Kraft auf Lötstellen der Kabel 9 mit der Platine 6 dergestalt, dass die Kraft nur in einem kleinen, möglichst unempfindlichen Winkelbereich zur Platinenoberfläche gerichtet ist. So werden Scher- und Schälkräfte auf die Lötstellen vermieden.
Der Deckel 7 besteht aus thermisch belastbarem und UV- stabilem Kunststoff. Vorteilhaft ist eine helle Färbung, verbunden mit einer Reflektivität von mehr als 60% im sichtbaren Bereich des Lichts zur Verbesserung der optischen Eigenschaften des Moduls 1 im Leuchtkasten. Der Deckel 7 ist so geformt, dass er den Kühlkörper 8 teilweise seitlich verdeckt und so die Gesamtreflektivität des Moduls 1 erhöht. Der Deckel 7 besitzt Aussparungen 17, welche so ausgebildet sind, dass die LEDs 2,3,4 ihr Licht ungehindert in Ort und Winkel abstrahlen können. Die Befestigung des Deckels 7 erfolgt über einen Schnappmechanismus mittels Kunststoffstiften 18, welche durch entsprechende Bohrungen (ohne Bezugszeichen) in der
Platine 6,10,11 und im Kühlkörper 8 geführt werden und einrasten. Der Deckel 7 besitzt zudem die Eigenschaft, dass er den darunter liegenden Innenraum des Moduls 1 nicht luftdicht verschließt, sondern Feuchtigkeit ein- und austreten lässt. Auf diese Weise wird die Ansammlung von Kondenswasser vermieden. Für den Schutz vor Kondenswasser / Korrosion und schadhaften Gasen, sind die elektrischen Kontakte der stromführenden Teile auf der Platine 6,10 mit einer Lackschicht überzogen. Dies verringert das Risiko der Ausbildung von Luft- und Kriech- strecken. In der gezeigten Ausführungsform besitzt der Lack zur Qualitätsprüfung fluoreszierende Eigenschaften. Die Viskosität des Lacks ist vorzugsweise so gewählt, dass er über den Effekt der Kapillarwirkung eine vollständige Benetzung der Kontakte erreicht. Vorteilhaft sind Viskositäten im Be- reich von 100-500 mPas .
FIG 3 zeigt eine Leuchtkette 101, z. B. zur Hintergrundbeleuchtung von Leuchtfeldern, mit n mehreren hintereinander zusammengeschalteten Leuchtmodulen ml, rn2, ... ,mn . Die Leucht- module weisen den gleichen konstruktiven Grundaufbau auf. Jedes der Leuchtmodule ml,m2,...,mn weist eine beispielhafte Leuchtdiode 102 und eine LED-Treiberschaltung in Form einer Stromsteuerschaltung 103 zur Stromversorgung der Leuchtdiode (n) 102 auf. Die Stromsteuerschaltung 103 hängt elektrisch zwischen zwei jeweils durchgehenden Treiberversorgungsleitungen 104,105. Eine dieser Versorgungsleitungen 105 entspricht einer durchgehenden Lichtquellenleitung 105, der die LED 102 zwischengeschaltet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Stromsteuerschaltung 103 mit einem ihrer Versorgungsein- gänge mit einer Kathodenseite der zugehörigen LED 102 elektrisch verbunden. Durch den Abgriff des benötigten - hier im Vergleich zur Treiberversorgungsleitung 104 niedrigeren - Spannungspotentials an der Kathode der auf dem jeweiligen Leuchtmodul ml,m2,...,mn platzierten LED 102 wird vorteil- hafterweise eine Verbindungsleitungen zwischen den Leuchtmodulen ml,m2,...,mn eingespart.
Treiberausgänge der Steuerschaltung 103 sind jeweils mit einer durchgehenden Lichtquellenversorgungsleitung 106 elekt- risch verbunden. Auf den Leuchtmodulen ml,m2 , ... ,mn-l werden die Treiberausgänge nicht zur LED 102 geführt, sondern über die Lichtquellenversorgungsleitung 106 verbunden. Erst auf dem letzten, also endständigen Leuchtmodul mn wird die Lichtquellenversorgungsleitung Λ10β mit der Lichtquellenleitung 105 elektrisch verbunden.
In anderen Worten werden die Teilströme der einzelnen, elektrisch parallel geschalteten Steuerschaltungen 103 alle an einem Knotenpunkt 107 auf dem endständigen Leuchtmodul mn zusammengeführt und dann der Summenstrom durch die seriell geschalteten LEDs 102 geleitet.
Das Leuchtmodul mn, bei dem die Lichtquellenversorgungsleitung 106 mit der Lichtquellenleitung 105 elektrisch verbunden ist, kann beispielsweise aus der Grundform der anderen Leuchtmodule ml,m2,... dadurch abgeleitet werden, dass zwi- sehen in der Grundform offenen Kontakte 108 der Lichtquellenversorgungsleitung 106 und der Lichtquellenleitung 105 eine Brücke 109 eingesetzt wird.
Alternativ können alle Leuchtmodule der Grundform mit offenen Kontakten entsprechen, wobei zum Betrieb der Leuchtkette der freie Anschluss der Lichtquellenversorgungsleitung 106 des endständigen Leuchtmoduls mit dem freien Anschluss der Lichtquellenleitung 105 elektrisch verbunden wird. Diese Variante weist den Vorteil auf, dass die Länge der Leuchtkette flexi- bei und im Feld angepasst werden kann und im wesentlichen nur durch die maximale Leistungsaufnahme begrenzt wird.
Die gezeigte Leuchtkette 101 weist den Vorteil auf, dass erstens kein gesondertes Modul zur Ansteuerung der Leuchtdioden 102 benötigt wird und zweitens aufgrund der Verteilung der Treiberkomponenten auf die voneinander zumindest thermisch, aber üblicherweise auch örtlich gerennten, einzelnen Leuchtmodule ml,m2,...,mn die auftretende Verlustleistung, die in Wärme umgesetzt wird, ebenfalls auf die einzelnen Leuchtmodu- Ie ml,m2,...,mn verteilt wird. Dies führt zu homogeneren Betriebsbedingungen der einzelnen LEDs 102. Auftretende Verlustleistungsschwankungen aufgrund Schwankungen der elektri- sehen Parameter der LEDs 102 erscheinen so nicht punktuell an einem Ort, was vorteilhafterweise eine punktuelle Erwärmung und deren Einfluss auf die optischen Parameter der LEDs 102 abschwächt .
Die gezeigte elektrische Verkettung von LEDs 102 kann auch als Strang bezeichnet werden. Die gezeigte Anordnung entspricht dann in anderen Worten einem LED-Strang auf der Leuchtkette 1 mit einer verteilten Treiberschaltung.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt.
Alternativ können auch einfarbige LEDs verwendet werden, z. B. auch weiß leuchtende LEDs. Die Zahl und Farbe der LEDs auf einem Modul ist nicht beschränkt und kann z. B. auch eins betragen.
Ferner brauchen die Haltelaschen nicht verschraubt zu werden, sie können vielmehr beliebig geeignet an der Montageoberfläche befestigt werden. So kann der Kühlkörper auch so geformt sein, dass er in eine vormontierte Führungsschiene an der Montageoberfläche eingerastet bzw. eingeclipst werden kann.
Auch kann der Kühlkörper statt mittels einer Klebeverbindung z. B. mittels einer Schraub- oder Nietverbindung sowie vorzugsweise einer weiteren Zwischenlage aus thermisch leitfähigem und / oder elektrisch isolierendem Material (sog. TIM- Material) mit der Platine verbunden sein.
Alternativ können statt Metallkernplatinen z. B. auch Platinenmaterialien wie FR4 oder eine sog. FLEX-Folie verwendet werden.
Zudem kann die Auswölbung des Deckels alternativ so gewählt werden, dass durch sie eine Kraft auf das Kabel ausgeübt wird, welche das Kabel im Kanal fixiert bzw. festklemmt. Wei- terhin kann eine Fixierung des Kabels auch ohne Sicke im Kühlkörper erreicht werden, indem beispielsweise Niederhalter im Deckel ausgebildet sind, welche das Kabel auf die ebene Kuhlkorperflache herunterdrucken .
Auch kann der Deckel statt aus Kunststoff z. B. auch aus Metall bestehen und so als zusätzliches Kuhlkorperelement wirken .
Auch können nicht-fluoreszierende Schutzlacke verwendet werden. Es kann, insbesondere bei Anwendung m Innenraumen, zudem auf eine Schutzlackierung verzichtet werden.
Alternativ kann die Befestigung des Deckels statt durch die Kunststoffstifte auch mittels beispielsweise Schrauben oder Nieten realisiert werden.
Eine mögliche, nicht beschrankende Anwendung des Leuchtmoduls bzw. der Kette besteht in der Montage an einer Ruckwand (z. B. einer Aluminiumplatte) innerhalb eines diffus-streuend ausgekleideten Plexiglaskasten (sog. "Leuchtkasten") oder innerhalb von Werbebuchstaben für den Bereich des sog. „Archi- tectural Backlightmg" .
Bezugszeichenliste
1 Leuchtmodul
2 rote LED 3 blaue LED
4 grüne LED
5 Streuoptik
6 Platine
7 Deckel 8 Kühlkörper
8a lange Kante
8b kurze Kante
9 Kabel
10 Dielektrikum 11 Substrat
12 Platte
13 Stift
14 Haltelasche
15 Vertiefung 16 Auswölbung
17 Aussparung
18 Kunststoffstift
101 Leuchtkette
102 LED 103 Steuerschaltung
104 Treiberversorgungsleitung
105 Treiberversorgungsleitung / Lichtquellenleitung 106 Lichtquellenversorgungsleitung
107 Zusammenführungsknotenpunkt 108 Kontake 109 Brücke ml-mn Leuchtmodul

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtmodul (1) für eine Leuchtkette mit mindestens einer Lichtquelle (2,3,4) und mit mindestens einem Stromanschluss (9) zur Versorgung der mindestens einen Lichtquelle (2,3,4), wobei das Leuchtmodul (1) einen Kühlkörper (8) aufweist.
2. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 1, bei dem die Lichtquellen (2,3,4) an einer Vorderseite einer Platine (6,10) angeordnet sind und der Kühlkörper (8) mit einer Rückseite der Platine (6,11) verbunden ist.
3. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 2, bei dem der Kühlkörper (8) mittels eines Haftmittels an der Platine (6,11) befestigt ist.
4. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 2, bei dem der Kühlkörper (8) mittels eines mechanischen Verbindungselements an der Platine (6,11) befestigt ist, wobei zwischen dem Kühlkörper (8) und der Platine (6) eine Zwischenlage aus TIM-Material angeordnet ist.
5. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kühlkörper (8) Haltelaschen (14) zur Befestigung des Leuchtmoduls (1) aufweist.
6. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 5, bei dem der Kühlkörper (8) in einer länglichen Form ausgebildet ist, wobei die Haltelaschen (14) an einem Seitenrand im Bereich der Mitte der zugehörigen Längsachse ansetzen.
7. Leuchtmodul (1) nach einem Ansprüche 5 oder 6, bei dem der Kühlkörper (8) eine Anordnung aus Stiften (13) aufweist und die Höhe der Haltelaschen (14) kleiner ist als die Höhe der Stifte (13) .
8. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 7, bei dem die Haltelaschen (14) und die Stifte (13) einen Höhenunterschied zwischen ca. 0,05 bis ca. 0,3 mm aufweisen.
9. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kühlkörper (8) aus Aluminium besteht, insbesondere aus Aluminium mit einem Reinheitsgrad von über 95%, speziell von über 98%.
10. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kühlkörper (8) zur Erhöhung des thermischen Emissionsgrads oberflächenbehandelt ist.
11. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kühlkörper (8) eine helle Farbe mit hohem Lichtreflexionsgrad aufweist.
12. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend als Lichtquellen eine rote Leuchtdiode (2), eine blaue Leuchtdiode (3) und zwei grüne Leuchtdioden (4).
13. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die mindestens eine Lichtquelle eine weiße Lichtquelle, insbesondere eine weiße LED umfasst.
14. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder Lichtquelle (2,3,4) eine Streuoptik (5) zum Streuen des von der jeweiligen Lichtquelle (2,3,4) abgestrahlten Lichts zugeordnet ist.
15. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 14 in Verbindung mit Anspruch 2, bei dem die Platine (6) eine Metallkernplatine ist.
16. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 15 in Verbindung mit Anspruch 2, ferner aufweisend einen Deckel (7) zumindest zur Abdeckung der Platine (6) .
17. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 16, bei dem der Deckel äußerlich eine Reflektivität von mehr als 60% im sichtbaren Bereich des Lichts aufweist.
18. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, bei dem der Deckel (7) ist so geformt, dass er im aufgesetzten Zustand den Kühlkörper (8) teilweise seitlich überdeckt.
19. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem der Deckel (7) aus Kunststoff oder Metall besteht.
20. Leuchtmodul (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem der Deckel (7) im aufgesetzten Zustand einen darunter liegenden Innenraum des Leuchtmoduls (1) nicht luftdicht verschließt .
21. Leuchtmodul (1) nach Anspruch 20, bei dem elektrische Kontakte stromführender Teile auf der Platine (6) mit einer Lackschicht überzogen sind.
22. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens zwei elektrisch miteinander verbundene Stromanschlüssen zur Versorgung der mindestens einen Licht- quelle (2, 3, 4) .
23. Leuchtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens eine Steuerschaltung zum Ansteuern der mindestens einen Lichtquelle (2,3,4).
24. Leuchtmodul (l;ml-mn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausweisend
- mindestens eine durchgehende Lichtquellenleitung (105) mit mindestens einer zwischengeschalteten Lichtquelle (102), ins- besondere mindestens einer Leuchtdiode;
- mindestens eine durchgehende Lichtquellenversorgungsleitung (106) ; - mindestens eine durchgehende Treiberversorgungsleitung (104,105) zum Betrieb mindestens einer Treiberschaltung (103) zur Ansteuerung der mindestens einen Lichtquelle (102);
- wobei eine Treiberschaltung mindestens eine durchgehende Treiberversorgungsleitung (104,105) speist.
25. Leuchtmodul (l;ml-mn) nach Anspruch 24, bei der die Treiberschaltung (103) eine Stromsteuerschaltung oder eine Stromkonstanterschaltung ist.
2β. Leuchtkette (101) mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Leuchtmodulen (l;ml-mn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
27. Leuchtkette (101) nach Anspruch 26, bei der die Leuchtmodule (l;ml-mn) so geschaltet sind, dass ein Satz von Lichtquellen (2, 3, 4; 102) umfassend jeweils eine Lichtquelle (2, 3, 4; 102) der Leuchtmodule (l;ml-mn), elektrisch in Reihe geschaltet ist.
28. Leuchtkette (101) nach Anspruch 27, bei der die Leuchtmodule (l;ml-mn) so geschaltet sind, dass ein Satz von gleichfarbigen Lichtquellen (2, 3, 4; 102) umfassend jeweils eine Lichtquelle (2, 3, 4; 102) der Leuchtmodule (l;ml-mn), elekt- risch in Reihe geschaltet ist.
29. Leuchtkette (101) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei der die Leuchtmodule (l;ml-mn) so geschaltet sind, dass eine Verlustleistung einer Treiberschaltung (103) für die Licht- quellen (2,3,4;102) sich im wesentlichen gleichmäßig auf die Leuchtmodule (l;ml-mn) verteilt.
30. Leuchtkette (101) nach einem der Ansprüche 26 bis 29, bei der Treiberschaltungen (103) für die Lichtquellen (2,3,4;102) elektrisch parallel geschaltet sind.
31. Leuchtkette (101) nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei
- mindestens zwei der Leuchtmodule (ml-mn) mindestens einen Satz aus mindestens einer Lichtquelle (102) und einer Trei- berschaltung (103) zur Ansteuerung der mindestens einen Lichtquelle (102) aufweisen und
- die Treiberschaltungen (103) eines Satzes der jeweiligen Leuchtmodule (ml-mn) elektrisch parallel miteinander verbunden sind und - die Lichtquellen (102) dieses einen Satzes der jeweiligen
Leuchtmodule (ml-mn) elektrisch seriell miteinander verbunden sind und
- die Treiberausgänge der Treiberschaltungen (103) an einem Knotenpunkt (107) zur gemeinsamen Stromversorgung aller Lichtquellen (102) dieses einen Satzes zusammengeführt werden.
32. Leuchtkette (101) nach Anspruch 31, bei der die Treiberschaltung (103) eine Stromsteuerschaltung oder eine Stromkon- stanterschaltung ist.
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