WO2011104099A1 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

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WO2011104099A1
WO2011104099A1 PCT/EP2011/051607 EP2011051607W WO2011104099A1 WO 2011104099 A1 WO2011104099 A1 WO 2011104099A1 EP 2011051607 W EP2011051607 W EP 2011051607W WO 2011104099 A1 WO2011104099 A1 WO 2011104099A1
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WO
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lighting device
light sources
light
arrangements
arrangement
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PCT/EP2011/051607
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Inventor
Harald Dellian
Robert Kreutmayr
Original Assignee
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Publication date
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Priority to US13/580,382 priority patent/US20130058079A1/en
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
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    • 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
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    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • 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]

Definitions

  • the invention relates to a lighting device comprising at least one device for current regulation, at least two arrangements of at least one monochromatic light source, preferably at least one monochrome
  • Light emitting diode wherein the light sources of both arrangements have approximately the same, preferably white, light color.
  • Lighting devices often have light sources, such as light emitting diodes (LEDs), which require a constant operating current and are therefore provided with at least one current regulation device which adjusts the operating current for the light sources to a desired value. As long as the lighting device has only one light source per device for controlling current or all
  • Light sources of the lighting device are connected in series, this is easily possible. Often the
  • Illuminance however, have a variety of light sources, so that they can not all be connected in series, without, for example, an unacceptably high
  • a lighting device comprising at least one device for current regulation, at least two arrangements of at least one single-color light source, preferably at least one single-color LED, wherein the
  • Light sources of both arrangements the approximately same, preferably white, light color to create, which allows with little circuit complexity, preferably low loss light of a light color from multiple light sources as homogeneous as possible, i. with approximately the same brightness and / or light color of the individual light sources.
  • Light sources and in particular LEDs which are not able to change their light color in a targeted manner, are regarded as monochromatic.
  • Heat conduction between the light sources is made possible and thus a temperature difference can be compensated quickly.
  • These funds can, for example, a direct
  • connection of the light sources or a connection by means of a material of high thermal conductivity in particular with a thermal conductivity of more than 25 W / mK, in particular more than 100 W / mK or another connection with a thermal conductivity of more than 25 W / mK, in particular more as 100 W / mK.
  • At least one arrangement of light sources at least one series circuit of light sources, in particular of
  • Lighting device has less than seven arrays of light sources. For a larger number of
  • At least one arrangement has a plurality of light sources, in particular more than five, preferably more than 10, particularly preferably more than 15
  • At least one light source of another arrangement is arranged between at least two light sources of the same arrangement.
  • a particularly good heat transfer between the light sources of different arrangements is achieved, since these are arranged adjacent to each other. It is also avoided that light sources of an array are arranged adjacent to each other, thereby avoiding areas of the
  • Lighting device only have light sources of an arrangement and thereby forms a significantly different temperature from other areas. Adjacent means in the context of this application in addition to a
  • Arrangements are arranged in the order of the arrangements. This means that, for example, in three arrangements, a light source of the first arrangement of a light source is adjacent to the second arrangement, which in turn is adjacent to the light source of the first arrangement of a light source of a third arrangement.
  • the light source of the third arrangement is in turn adjacent to a light source of the first arrangement, which may be the first light source, but this will preferably be a second light source of the first arrangement, with which this scheme
  • At least one light source is arranged on at least one circuit carrier, since a particularly simple structure can be achieved in which a particularly simple contacting of the
  • Light sources can be done. A particularly simple construction is achieved when all the light sources are on the same Circuit carrier are arranged.
  • At least one circuit carrier is designed as a metal plate or as a metal core board. Such boards facilitate the lateral heat transfer between the light sources and thus improve their thermal coupling.
  • Circuit carrier is arranged on at least one heat sink.
  • the cooling of the LEDs is improved, thereby increasing their efficiency.
  • the heat sink is due to its good thermal conductivity of the thermal coupling between the thermally operatively connected to the heat sink light sources.
  • the distance between the plurality of light sources, in particular all light sources is the same. This allows a particularly homogeneous heat distribution can be achieved.
  • the light sources are arranged in a line.
  • a line-shaped arrangement represents a particularly simple arrangement, which is particularly suitable for a line-shaped lighting device. Especially when using a flexible
  • circuit carrier can also be wound up in a ring or helical linear arrangement of advantage.
  • the light sources are arranged like a matrix. This means that the light sources are in a regular plane grid are arranged, for example, a cubic or
  • Lighting device has at least one standard base, in particular a pin base. This allows the lighting device to be inserted in a standard socket and as a replacement for a conventional lamp,
  • a light bulb or a fluorescent lamp can be used.
  • the lighting device is a substitute for a
  • the lighting device preferably also has means, for example in the form of a circuit, which enables operation in a luminaire provided for fluorescent lamps, ie for conversion of the operating voltage the fluorescent lamp in one
  • Lighting device in particular for LEDs, converts.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a lighting device according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically the circuit diagram of a lighting device according to the invention. 1 shows a schematic partial
  • the lighting device 1 is a LED retrofit lamp 1 for a T8 fluorescent lamp
  • Light emitting diodes L are arranged on a FR4 support 2 in a straight line, wherein the FR carrier 2 on a
  • the LED retrofit lamp 1 is finished with a diffusion element 4, which for the sake of clarity is shown here cut open. The distance of the LEDs L from each other is chosen so that the most homogeneous possible illumination of the
  • Fig. 2 shows a circuit diagram of the invention
  • the driver circuit 7 is provided as a device for current regulation and feeds a constant current I into the supply line 8.
  • the supply line 8 branches into four strands S1, S2, S3, S4 which each form an arrangement of light-emitting diodes L as light sources. Within the strands Sl, S2, S3, S4, the light-emitting diodes L are connected in series.
  • the LEDs L are arranged according to the order of the strands Sl, S2, S3, S4. This means that a light-emitting diode LH of the strand Sl is followed by a light-emitting diode L21 of the strand S2 and on this a light-emitting diode L31 of the strand S3.
  • the LED L31 is followed by a LED L41 of the strand S4 and in turn a light-emitting diode L12 of the strand Sl. This creates a
  • the heat sink 3 is made of aluminum in the present embodiment, but there are also all other skilled in the art for this known materials, such as copper, in question. Likewise, the skilled person will, instead of the FR4 board 2 other board structures and materials

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine Vorrichtung (7) zur Stromregelung, mindestens zwei Anordnungen (S1, S2, S3, S4) von jeweils mindestens einer einfarbigen Lichtquelle (L), vorzugsweise mindestens einer Leuchtdiode (L), wobei die Lichtquellen (L) beider Anordnungen die annähernd gleiche, bevorzugt weiße, Lichtfarbe aufweisen. Mindestens jeweils eine Lichtquelle (L11) einer Anordnung (S1) von Lichtquellen (L) ist mit mindestens einer Lichtquelle (L21) mindestens einer weiteren Anordnung (S2) thermisch in Wirkverbindung steht, insbesondere thermisch gekoppelt.

Description

Beschreibung
Beieuchtungs orrichtung
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend mindestens eine Vorrichtung zur Stromregelung, mindestens zwei Anordnungen von jeweils mindestens einer einfarbigen Lichtquelle, vorzugsweise mindestens einer einfarbigen
Leuchtdiode, wobei die Lichtquellen beider Anordnungen die annähernd gleiche, bevorzugt weiße, Lichtfarbe aufweisen.
Beleuchtungsvorrichtung weisen häufig Lichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden (LED) auf, die einen konstanten Betriebsstrom benötigen und sind daher mit mindestens einer Vorrichtung zur Stromregelung versehen, die den Betriebsstrom für die Lichtquellen auf einen gewünschten Wert einstellt. Solange die Beleuchtungsvorrichtung nur eine Lichtquelle pro Vorrichtung zur Stromregelung aufweist oder sämtliche
Lichtquellen der Beleuchtungsvorrichtung in Reihe geschaltet sind, ist dies problemlos möglich. Häufig muss die
Beleuchtungsvorrichtung zur Erreichung der gewünschten
Beleuchtungsstärke jedoch eine Vielzahl von Lichtquellen aufweisen, so dass diese nicht mehr alle in Reihe geschaltet werden können, ohne beispielsweise eine unzulässig hohe
Betriebsspanung zu benötigen. Auch ist eine derartige
Reihenschaltung extrem anfällig gegenüber Fehlern, da der Ausfall einer einzigen Lichtquelle ausreicht, um die ganze Beleuchtungsvorrichtung außer Betrieb zu setzen.
Daher verwendet man häufig bei Beleuchtungsvorrichtungen mit einer Vielzahl von Lichtquellen, insbesondere, wenn es sich dabei um Leuchtdioden handelt, zwei oder mehr Anordnungen von Lichtquellen, insbesondere Stränge von in Reihe geschalteten Leuchtdioden, wobei die Stränge wiederum zueinander parallel geschaltet sind. Hierbei ist es allerdings zumeist für ein homogenes Beleuchtungsbild wichtig, dass die Lichtquellen in jedem Strang die gleiche Leistung abgeben, d.h. dass bei der Verwendung annähernd gleicher Lichtquellen, wie dies in der Praxis zumeist der Fall ist, der Strom in allen Strängen annähernd gleich sein muss. Bei einer einfachen
Parallelschaltung mehrerer Stränge ist dies zumeist nicht möglich, da die Unterschiede in Lichtquellen, Einbauort, Betriebstemperatur etc. zumeist dazu führen, dass die Ströme in den Strängen und damit auch die Beleuchtungsstärke
unterschiedlich sind.
Zu diesem Zweck ist es üblich, nach der Vorrichtung zur Stromregelung in jedem Strang noch einmal Maßnahmen zu treffen, um eine gleichmäßige Stromverteilung zu erzielen, beispielsweise mittels vorgeschalteter Widerstände und
Transistoren (vgl. Power Supplies for LED Driving, Steve Winder, Newnes-Verlag, ISBN: 978-0-7506-8341-8, S. 26-27). Nachteilig dabei sind aber sowohl der erhöhte Schaltungs- und damit Herstellaufwand wie die erheblich erhöhten
Leistungsverluste, die in einer Größenordnung von 20 % liegen können .
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend mindestens eine Vorrichtung zur Stromregelung, mindestens zwei Anordnungen von jeweils mindestens einer einfarbigen Lichtquelle, vorzugsweise mindestens einer einfarbigen Leuchtdiode, wobei die
Lichtquellen beider Anordnungen die annähernd gleiche, bevorzugt weiße, Lichtfarbe aufweisen, zu schaffen, die mit geringem Schaltungsaufwand ermöglicht, möglichst verlustarm Licht einer Lichtfarbe aus mehreren Lichtquellen möglichst homogen, d.h. mit annähernd gleicher Helligkeit und/oder Lichtfarbe der einzelnen Lichtquellen, abzugeben. Als einfarbig werden dabei Lichtquellen nd insbesondere LEDs angesehen, die nicht in der Lage sind, ihre Lichtfarbe gezielt zu verändern.
Diese Aufgabe wird mittels einer Beleuchtungsvorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Indem mindestens jeweils eine Lichtquelle einer Anordnung von Lichtquellen mit mindestens einer Lichtquelle mindestens einer weiteren Anordnung thermisch in Wirkverbindung steht, insbesondere thermisch gekoppelt ist, erfolgt ein
Temperaturausgleich zwischen den Lichtquellen der
unterschiedlichen Anordnungen. Als thermisch gekoppelt werden hierbei Lichtquellen betrachtet, bei denen durch geeignete Mittel sichergestellt ist, dass eine besonders gute
Wärmeleitung zwischen den Lichtquellen ermöglicht wird und somit ein Temperaturunterschied schnell ausgeglichen werden kann. Diese Mittel können beispielweise eine direkte
Verbindung der Lichtquellen oder eine Verbindung mittels eines Werkstoffs hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 25 W/mK, insbesondere von mehr als 100 W/mK oder eine anderweitige Verbindung mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 25 W/mK, insbesondere von mehr als 100 W/mK.
Es hat sich gezeigt, dass eine entscheidende Größe für die Stromaufnahme in den einzelnen Anordnungen die Temperatur der einzelnen Lichtquellen darstellt, insbesondere wenn es sich dabei um LEDs handelt. Demgegenüber sind andere Größen, wie beispielsweise die Vorwärtsspannung der LED, zu
vernachlässigen, da diese zwar von Lichtquelle zu Lichtquelle variieren, sich der Effekt aber über die einzelnen
Anordnungen der Lichtquellen ausmittelt. Durch die thermische Kopplung der Lichtquellen unterschiedlicher Anordnungen wird ein Temperaturausgleich zwischen diesen herbeigeführt, so dass der Strom durch die Lichtquellen der unterschiedlichen Anordnungen praktisch gleich ist und damit auch die
Lichtabstrahleigenschaften der dort verwendeten Lichtquellen. Es hat sich gezeigt, dass bei thermischer Koppelung der
Betreibsstrom von LEDs innerhalb einer Betriebszeit von 600 s um nicht mehr als 6mA und/oder 10 %, insbesondere aber um nicht mehr als 4 mA und/oder 7 % verändert', so dass dies als Kennzeichen einer erfolgreichen thermischen Koppelung
angesehen werden kann. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn
mindestens eine Anordnung von Lichtquellen mindestens eine Reihenschaltung von Lichtquellen, insbesondere von
Leuchtdioden umfasst. In einer Reihenschaltung ist der Strom durch alle Elemente der Schaltung gleich, so dass innerhalb der Reihe eine homogene Lichtabstrahlung erzielt wird. Zudem kann an eine Reihenschaltung eine Spannung angelegt werden, die wesentlich höher ist als die Betriebsspannung der
einzelnen Elemente, so dass beispielsweise eine Netzspannung weitaus weniger reduziert werden muss als beispielsweise bei einer Parallelschaltung der Elemente.
Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die
Beleuchtungsvorrichtung mehr als drei Anordnungen von
Lichtquellen aufweist. Mit zunehmender Anzahl von Anordnungen wirkt sich zum einen der Ausfall einer Anordnung,
beispielsweise durch Ausfall einer Lichtquelle, weniger stark auf die Leistung der gesamten Beleuchtungsvorrichtung aus, zum anderen kann bei mehr als drei Anordnungen bei üblichen LEDs eine hinreichende Anzahl von LEDs in einer Anordnung zusammengefasst werden, um eine Ausreichend hohe
Beleuchtungsstärke zu erreichen ohne übermäßig hohe Werte für die Versorgungsspannung zu benötigen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die
Beleuchtungsvorrichtung weniger als sieben Anordnungen von Lichtquellen aufweist. Bei einer größeren Anzahl von
Anordnungen ist es schwierig, den thermischen Ausgleich zwischen den einzelnen Anordnungen zu erreichen. Zudem erhöht sich der Herstellaufwand, insbesondere aufgrund der Vielzahl benötigter Leitungen, deutlich.
Es ist zweckmäßig, wenn mindestens eine Anordnung
ausschließlich aus den in Reihe geschalteten Lichtquellen gebildet ist. Indem die Anordnungen außer den darin
verwendeten Lichtquellen und den diese verbindenden Leitungen keine weiteren Komponenten, insbesondere keine elektrischen und/oder elektronischen Bauteile aufweisen, wird ein
besonders einfacher Aufbau erzielt.
Es ist ebenfalls zweckmäßig, wenn mindestens eine Anordnung eine Vielzahl von Lichtquellen, insbesondere mehr als fünf, bevorzugt mehr als 10, besonders bevorzugt mehr als 15
Lichtquellen aufweist.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zwischen mindestens zwei Lichtquellen derselben Anordnung mindestens eine Lichtquelle einer anderen Anordnung angeordnet ist. Dadurch wird ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den Lichtquellen unterschiedlicher Anordnungen erreicht, da diese einander benachbart angeordnet sind. Es wird auch vermieden, dass Lichtquellen einer Anordnung einander benachbart angeordnet sind, wodurch vermieden wird, dass Bereiche der
Beleuchtungsvorrichtung nur Lichtquellen einer Anordnung aufweisen und dadurch sich dort eine von anderen Bereichen wesentlich unterschiedliche Temperatur ausbildet. Benachbart bedeutet im Zusammenhang dieser Anmeldung neben einer
direkten räumliche Anordnung auch, dass die Lichtquellen thermisch benachbart sind, d.h. dass Wärme von einer
Lichtquelle besser zu einer benachbarten Lichtquelle als zu einer nicht benachbarten fließt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Lichtquellen der
Anordnungen in der Reihenfolge der Anordnungen angeordnet sind. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei drei Anordnungen eine Lichtquelle der ersten Anordnung einer Lichtquelle der zweiten Anordnung benachbart ist, welche wiederum neben der Lichtquelle der ersten Anordnung einer Lichtquelle einer dritten Anordnung benachbart ist. Die Lichtquelle der dritten Anordnung ist wiederum einer Lichtquelle der ersten Anordnung benachbart, wobei es sich dabei um die erste Lichtquelle handeln kann, dies bevorzugt aber eine zweite Lichtquelle der ersten Anordnung sein wird, womit sich dieses Schema
fortsetzt . Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn keine zwei Lichtquellen innerhalb einer Anordnung benachbart angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders gute Temperaturverteilung erreicht, indem vermieden wird, dass Lichtquellen einer Anordnung
nebeneinander angeordnet sind. Dadurch sind in keinem Bereich der Beleuchtungsvorrichtung nur Lichtquellen einer Anordnung angeordnet und es kann sich dort keine von anderen Bereichen wesentlich unterschiedliche Temperatur ausbilden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn alle LED innerhalb
mindestens einer Anordnung, insbesondere innerhalb aller Anordnungen aus dem selben Herstellungslos entnommen sind. Dadurch weisen diese sehr ähnliche Eigenschaften auf und es kann ein besonders homogenes Beleuchtungsbild erzeugt werden. Insbesondere ist die Lichtfarbe, die Vorwärtsspannung und der Temperatureinfluss auf das Verhalten bei LEDs eines
Herstellungsloses zumeist besonders ähnlich. Dies gilt umso mehr, wenn alle LEDs der Beleuchtungsvorrichtung dem selben Herstellungslos entnommen sind.
Es ist vorteilhaft, wenn mindestens zwei, bevorzugt alle Anordnungen der Beleuchtungsvorrichtung die gleiche Anzahl von Lichtquellen aufweisen. Dadurch wird ein besonders einfacher Aufbau erzielt. Zudem wird vermieden, dass
Lichtquellen einer
Anordnung zahlreicher als die anderer sind, was eine
Inhomogenität der Temperaturverteilung begünstigen könnte, da dann Lichtquellen der einen Anordnung lokal gehäuft vorkommen müssten .
Es ist von Vorteil, wenn mindestens eine Lichtquelle auf mindestens einem Schaltungsträger angeordnet angeordnet ist, da damit ein besonders einfacher Aufbau erreicht werden kann, bei dem eine besonders einfache Kontaktierung der
Lichtquellen erfolgen kann. Ein besonders einfacher Aufbau wird erzielt, wenn alle Lichtquellen auf dem selben Schaltungsträger angeordnet sind.
Wenn mindestens ein Schaltungsträger als FR4-Platine
ausgebildet ist, wird ein besonders einfacher und
kostengünstiger Aufbau erzielt.
Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenn mindestens ein Schaltungsträger als Metallplatine oder als Metallkernplatine ausgebildet ist. Derartige Platinen erleichtern den lateralen Wärmeübergang zwischen den Lichtquellen und verbessern damit deren thermische Koppelung.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn mindestens ein
Schaltungsträger auf mindestens einem Kühlkörper angeordnet ist. Dadurch wird die Kühlung der Leuchtdioden verbessert und damit auch deren Wirkungsgrad erhöht. Weiterhin dient der Kühlkörper aufgrund seiner guten thermischen Leitfähigkeit der thermischen Kopplung zwischen den mit dem Kühlkörper thermisch in Wirkverbindung stehenden Lichtquellen.
Es ist zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen der Mehrzahl der Lichtquellen, insbesondere allen Lichtquellen, gleich gewählt ist. Dadurch kann eine besonders homogene Wärmeverteilung erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Lichtquellen linienförmig angeordnet. Eine linienförmige Anordnung stellt eine besonders einfache Anordnung dar, die sich besonders für eine linienförmige Beleuchtungsvorrichtung eignet. Insbesondere bei Verwendung eines flexiblen
Schaltungsträgers kann jedoch auch eine in einer Ring- oder Schraubenbahn aufgewickelte lineare Anordnung von Vorteil sein .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lichtquellen matrixartig angeordnet. Dies bedeutet, dass die Lichtquellen in einem regelmäßigen ebenen Gitter angeordnet sind, beispielsweise einem kubischen oder
hexagonalen Gitter, wodurch sich besonders gut eine
flächenförmige Beleuchtungsvorrichtung mit einer homogenen Lichtverteilung erzielen lässt.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die
Beleuchtungsvorrichtung mindestens einen Standardsockel, insbesondere einen Stiftsockel aufweist. Dadurch kann die Beleuchtungsvorrichtung in eine Standardfassung eingesetzt werden und als Ersatz für eine herkömmliche Lampe,
beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtstofflampe verwendet werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Beleuchtungsvorrichtung als Ersatz für eine
Leuchtstofflampe vorgesehen. Dies bedeutet insbesondere, dass die Beleuchtungsvorrichtung neben einem passenden Sockel, beispielsweise einem T8- oder T5-Stiftsockel vorzugsweise auch über Mittel, beispielsweise in Form einer Schaltung, verfügt, die den Betrieb in einer für Leuchtstofflampen vorgesehenen Leuchte ermöglicht, also für eine Umsetzung der Betriebsspannung der Leuchtstofflampe in eine
Betriebsspannung für die Lichtquellen der
Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für LEDs, umsetzt.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder
gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein .
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen BeleuchtungsVorrichtung;
FIG 2 zeigt schematisch den Schaltplan einer erfindungsgemäßen BeleuchtungsVorrichtung . FIG 1 zeigt eine schematische partielle
Schnittbilddarstellung einer erfindungsgemäßen
Beleuchtungsvorrichtung 1. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist als LED-Retrofit-Lampe 1 für eine T8-Leuchtstofflampe
ausgebildet und weist demgemäß eine lineare Erstreckung auf. Die geometrische Anordnung ist so gewählt, dass die
Leuchtdioden L auf einem FR4-Träger 2 in einer geraden Reihe angeordnet sind, wobei der FR-Träger 2 auf einem
durchgehenden Kühlkörper 3 in geeigneter Weise befestigt ist, um einen guten Wärmeübergang von den Leuchtdioden L auf den Kühlkörper 3 zu ermöglichen und so eine thermische Kopplung zwischen den LEDs L herzustellen. Nach oben ist die LED- Retrofit-Lampe 1 mit einem Diffusionselement 4 abgeschlossen, das hier der besseren Übersicht halber aufgeschnitten gezeigt ist. Der Abstand der LEDs L voneinander ist dabei so gewählt, dass eine möglichst homogene Ausleuchtung des
Diffusionselements 4 und eine gute thermische Kopplung zwischen den LEDs erreicht wird. Die LEDs L weisen
untereinander den gleichen Abstand auf, wobei dieser für eine homogene Ausleuchtung des Diffusionselements 4 nicht größer als der Abstand der LEDs L vom Diffusionselement 4 gewählt wird. An den Stirnseiten 5 der Beleuchtungsvorrichtung 1 sind T8-Stiftsockel 6 sowie auf einer Seite eine Treiberschaltung 7 angeordnet.
Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen
Beleuchtungsvorrichtung 1. Die Treiberschaltung 7 ist als Vorrichtung zur Stromregelung vorgesehen und speist einen konstanten Strom I in die Zuleitung 8 ein. Die Zuleitung 8 verzweigt sich in vier Stränge Sl, S2, S3, S4 die jeweils eine Anordnung von Leuchtdioden L als Lichtquellen bilden. Innerhalb der Stränge Sl, S2, S3, S4 sind die Leuchtdioden L in Reihe geschaltet. Die Leuchtdioden L sind entsprechend der Reihenfolge der Stränge Sl, S2, S3, S4 angeordnet. Dies bedeutet, dass auf eine Leuchtdiode LH der Strangs Sl eine Leuchtdiode L21 des Strangs S2 und auf diese eine Leuchtdiode L31 des Strangs S3 folgt. Auf die Leuchtdiode L31 folgt eine Leuchtdiode L41 des Strangs S4 und auf diese wiederum eine Leuchtdiode L12 des Strangs Sl. Dadurch ensteht eine
zopfartige Verflechtung der Stränge Sl, S2, S3, S4 und damit ein idealer thermischer Ausgleich zwischen den Strängen Sl, S2, S3, S4.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind auch andere Anordnungen denkbar, beispielsweise können anstelle der gezeigten Reihenfolge 1-2-3-4-1... auch andere
Reihenfolge, beispielsweise der Art 1-2-3-4-2-1-3-4-1-3-2- 4... gewählt werden, wobei es hierbei jedoch schwieriger ist, sicherzustellen, dass die LEDs der jeweiligen Stränge in einem definierten Abstand voneinander angeordnet sind.
Der Kühlkörper 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Aluminium gefertigt, es kommen aber auch sämtliche anderen dem Fachmann hierfür bekannten Werkstoffe, wie beispielsweise Kupfer, in Frage. Ebenso wird der Fachmann anstelle der FR4- Platine 2 andere Platinenaufbauten- und -Werkstoffe
berücksichtigen, wie beispielsweise Metallkernplatinen oder aber auch flexible Platinen, die beispielsweise auf einen gebogenen Kühlkörper aufgebracht werden können. Dies ist insbesondere bei Retrofit-Lampen, die anstelle herkömmlicher Glühlampen in eine Schraub- oder Bajonettfassung eingebracht werden können, denkbar.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine Vorrichtung (7) zur Stromregelung, mindestens zwei Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) von jeweils mindestens einer einfarbigen Lichtquelle (L), vorzugsweise mindestens einer Leuchtdiode (L) , wobei die Lichtquellen (L) beider Anordnungen die annähernd gleiche, bevorzugt weiße, Lichtfarbe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens jeweils eine Lichtquelle ( LI 1 ) einer Anordnung (Sl) von Lichtquellen (L) mit mindestens einer Lichtquelle (L21) mindestens einer weiteren Anordnung (S2) thermisch in Wirkverbindung steht, insbesondere thermisch gekoppelt ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anordnung (Sl, S2, S3, S4) von Lichtquellen (L) mindestens eine Reihenschaltung von Lichtquellen (L) , insbesondere von Leuchtdioden (L) , umfasst.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 , da du r ch ge k e n n z e i ch n e t , da s s d i e Beleuchtungsvorrichtung (1) mehr als drei Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) von Lichtquellen (L) aufweist.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) weniger als sieben Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) von Lichtquellen (L) aufweist .
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anordnung (Sl, S2, S3, S4) aus in Reihe geschalteten Lichtquellen (L) gebildet ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anordnung (Sl, S2, S3, S4) eine Vielzahl von Lichtquellen (L) , insbesondere mehr als fünf, bevorzugt mehr als 10, besonders bevorzugt mehr als 15 Lichtquellen (L) aufweisen.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Lichtquellen (L) derselben Anordnung (Sl, S2, S3, S4) mindestens eine Lichtquelle (L) einer anderen Anordnung (Sl, S2, S3, S4) angeordnet ist .
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (L) der Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) in der Reihenfolge der Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) angeordnet sind.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Anordnung (Sl, S2, S3, S4) keine zwei Lichtquellen (L) der Anordnung (Sl, S2, S3, S4) benachbart angeordnet sind.
10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle LED (L) innerhalb mindestens einer Anordnung (Sl, S2, S3, S4), insbesondere innerhalb aller Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) aus dem selben He r s t e 1 lungs 1 o s entnommen sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Anordnungen (Sl, S2, S3, S4), bevorzugt alle Anordnungen (Sl, S2, S3, S4) der Beleuchtungsvorrichtung (1) die gleiche Anzahl von Lichtquellen (L) aufweisen.
12. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle (L) auf mindestens einem Schaltungsträger (2) angeordnet ist.
13. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schaltungsträger (2) auf mindestens einem Kühlkörper (3) angeordnet ist.
14. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) mindestens einen Standardsockel (6), insbesondere einen Stiftsockel (6) aufweist.
15. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) als Ersatz für eine Leuchtstofflampe vorgesehen ist.
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