專利名稱：照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，所述照明設(shè)備包括至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備；至少兩個(gè)布置，所述至少兩個(gè)布置具有至少一個(gè)單色光源、優(yōu)選至少一個(gè)單色發(fā)光二極管，其中，兩個(gè)布置的光源具有近似相同的、優(yōu)選為白色的光色。
背景技術(shù)：
照明設(shè)備通常具有例如為發(fā)光二極管(LED)的光源，所述光源需要恒定的工作電流，并且因此設(shè)有至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備，所述用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備將光源的工作電流調(diào)節(jié)到期望值。只要照明設(shè)備對(duì)于每個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備具有僅一個(gè)光源，或者照明設(shè)備的全部光源是串聯(lián)的，這就毫無(wú)疑問(wèn)是可能的。然而，通常照明設(shè)備必須具有多個(gè)光源以達(dá)到期望的照明強(qiáng)度，使得例如在不要求不可接受地高的工作電壓的情況下，所述光源不再能夠全部串聯(lián)。這樣的串聯(lián)電路是極其易受故障影響的，因?yàn)閱蝹€(gè)光源的失靈足以使整個(gè)照明設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 因此，在具有多個(gè)光源的照明設(shè)備中，特別地，當(dāng)所述光源在此為發(fā)光二極管時(shí)，通常使用光源的兩個(gè)或更多的布置，所述布置尤其是串聯(lián)的發(fā)光二極管的支路，其中這些支路還彼此并聯(lián)。然而在此，通常對(duì)于均勻的照明效果重要的是，每條支路中的光源輸出相等的功率，也就是說(shuō)，如在實(shí)踐中通常出現(xiàn)的，在使用近似相同的光源時(shí)，全部支路中的電流必須近似相等。在多個(gè)支路的簡(jiǎn)單的并聯(lián)電路中這通常是不可能的，因?yàn)楣庠吹?、安裝位置的、工作溫度等的差別通常導(dǎo)致，支路中的電流是不同的，從而照明強(qiáng)度也是不同的。出于這個(gè)目的，常見(jiàn)的是，在每個(gè)支路中的用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備的下游還采取一定措施來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻的電流分布，例如借助于串聯(lián)的電阻和晶體管(參見(jiàn)Steve Winder的“Power Supplies for LED Driving”，Newnes 出版社，ISBN :978-0-7506-8341_8，26-27頁(yè))。但是在此不利的是，提高的電路耗費(fèi)進(jìn)而提高的制造耗費(fèi)，如顯著增加的功率損耗，所述功率損耗能夠?yàn)?0%的數(shù)量級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種照明設(shè)備，其包括至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備和至少兩個(gè)布置，所述至少兩個(gè)布置具有至少一個(gè)單色光源的、優(yōu)選至少一個(gè)單色發(fā)光二極管，其中兩個(gè)布置的光源具有近似相同的、優(yōu)選是白色的光色，所述照明設(shè)備以低的電路耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)盡可能低損失和盡可能均勻地、即以各個(gè)光源的近似相同的亮度和/或光色發(fā)射來(lái)自多個(gè)光源的一個(gè)光色的光。在此，單色光源考慮為尤其是LED的不能夠有針對(duì)性地改變其光色的光源。所述目的借助于根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施形式尤其能夠由從屬權(quán)利要求得出。通過(guò)光源的布置的至少一個(gè)光源分別與至少另一布置的至少一個(gè)光源形成尤其為熱耦合的有效熱連接，而在不同布置的光源間進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在此，下述光源被看作是熱耦合的，其中通過(guò)適當(dāng)?shù)拇胧┐_保，在光源之間實(shí)現(xiàn)尤其良好的熱傳導(dǎo)，并且因此能夠快速地補(bǔ)償溫度差。所述措施例如能夠?yàn)楣庠吹闹苯舆B接或借助于高熱導(dǎo)率的、尤其具有大于25ff/mK的熱導(dǎo)率的，尤其具有大于100W/mK的熱導(dǎo)率的材料的連接件，或具有大于25W/mK的熱導(dǎo)率的、尤其具有大于100W/mK的熱導(dǎo)率的其他類型的連接件。已經(jīng)示出，尤其當(dāng)光源是LED時(shí)，在各個(gè)布置中的電流消耗的重要的變量為各個(gè)光源的溫度。相反地，可忽略例如為L(zhǎng)ED的正向電壓的其他的變量，因?yàn)殡m然這些變量隨光源不同而變化，但是能夠確定效果超過(guò)光源的各個(gè)布置。通過(guò)不同布置的光源的熱耦合引起所述光源之間的溫度補(bǔ)償，使得經(jīng)過(guò)不同布置的光源的電流事實(shí)上是相同的，進(jìn)而使得在那里使用的光源的光輻射特性也是相同的。已經(jīng)證實(shí)的是，在熱耦合的情況下，在600秒的工作時(shí)間內(nèi)，LED的工作電流的改變不超過(guò)6毫安和/或10%，但是尤其不超過(guò)4毫安和/或7%，使得這能夠視為成功熱耦合的標(biāo)志。被證實(shí)為是尤其有利的是，光源的至少一個(gè)布置包括光源尤其是發(fā)光二極管的至少一個(gè)串聯(lián)電路。在串聯(lián)電路中，經(jīng)過(guò)電路中的全部元件的電流是相等的，使得在該串聯(lián)電路中實(shí)現(xiàn)均勻的光輻射。此外，能夠?qū)⑦h(yuǎn)高于各個(gè)元件的工作電壓的電壓施加到串聯(lián)電路 上，使得例如與元件并聯(lián)連接的情況相比，電網(wǎng)電壓必須減小很多。此外，被證實(shí)為適宜的是，照明設(shè)備具有多于三個(gè)的、光源的布置。伴隨著布置數(shù)量的增加，一方面，例如由于光源失靈引起的布置失靈不太強(qiáng)烈地影響整個(gè)照明設(shè)備的功率，另一方面，在使用常用的、多于三個(gè)的、LED的布置的情況下，能夠在布置中組合足夠數(shù)量的LED，以便達(dá)到足夠高的照明強(qiáng)度，而不需要過(guò)高的電源電壓值。此外有利的是，照明設(shè)備具有少于七個(gè)的、光源的布置。在大量的布置的情況下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)布置之間的熱補(bǔ)償是困難的。此外，尤其由于需要的大量的導(dǎo)線而顯著增加制造耗費(fèi)。適宜的是，至少一個(gè)布置僅僅由串聯(lián)的光源形成。通過(guò)所述布置除其中使用的光源和連接所述光源的導(dǎo)線外不具有其他部件，尤其不具有電部件和/或電子部件，來(lái)實(shí)現(xiàn)尤其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。同樣適宜的是，至少一個(gè)布置具有多個(gè)光源、尤其具有多于五個(gè)的光源、優(yōu)選具有多于十個(gè)的光源、尤其優(yōu)選具有多于十五個(gè)的光源。此外，有利的是，在同一個(gè)布置的至少兩個(gè)光源之間設(shè)置另一布置的至少一個(gè)的光源。由此，實(shí)現(xiàn)不同布置的光源之間尤其良好的熱傳遞，因?yàn)樗龉庠幢舜讼噜彽卦O(shè)置。這也避免了一個(gè)布置的光源設(shè)置為彼此相鄰，由此避免了照明設(shè)備的區(qū)域只具有一個(gè)布置的光源，并且由此在那里形成與其他區(qū)域顯著不同的溫度。在本申請(qǐng)的上下文中，相鄰表示，除直接的空間上的布置之外，光源也是熱相鄰的，也就是說(shuō)，與不相鄰的光源相比，熱從一個(gè)光源更好地流到相鄰光源。此外，適宜的是，布置的光源以布置的順序來(lái)設(shè)置。這意味著，例如在三個(gè)布置的情況下，第一布置的光源與第二布置的光源相鄰，所述第二布置的光源除與第一設(shè)備的光源相鄰之外還與第三布置的光源相鄰。第三布置的光源還與第一布置的光源相鄰，其中，在此還與第三布置的光源相鄰的第一布置的光源能夠是第一光源，但是優(yōu)選是第一布置的第二光源，由此繼續(xù)這種模式。同樣有利的是，在一個(gè)布置內(nèi)的任何兩個(gè)光源都不相鄰地設(shè)置。通過(guò)避免彼此相鄰地設(shè)置布置的光源來(lái)實(shí)現(xiàn)尤其好的溫度分布。由此，不存在只設(shè)有一個(gè)布置的光源的照明設(shè)備區(qū)域，并且在那里不能夠形成與其他區(qū)域顯著不同的溫度。此外，有利的是，至少一個(gè)布置內(nèi)的全部LED，尤其在全部布置內(nèi)的全部LED取自同一生產(chǎn)批次中。由此，所述LED具有非常相似的特性并且能夠產(chǎn)生尤其均勻的照明效果。特別地，在同一生產(chǎn)批次的LED中，光色、正向電壓和溫度對(duì)性能的影響大多是特別相似的。當(dāng)照明設(shè)備的全部LED取自同一生產(chǎn)批次時(shí)，上述內(nèi)容就更加適用。有利的是，照明設(shè)備的至少兩個(gè)布置、優(yōu)選是全部布置具有相同數(shù)量的光源。由此實(shí)現(xiàn)尤其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。此外避免一個(gè)布置的光源比其他布置的光源多太多，這種情況可能會(huì)促使溫度分布的不均勻，因?yàn)橐粋€(gè)布置的光源必然會(huì)大量地存在于局部。有利的是，至少一個(gè)光源設(shè)置在至少一個(gè)電路承載件上，因?yàn)橛纱四軌驅(qū)崿F(xiàn)尤其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其中能夠?qū)崿F(xiàn)光源的尤其簡(jiǎn)單的接觸。當(dāng)全部光源設(shè)置在相同的電路承載件上時(shí)，實(shí)現(xiàn)尤其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)至少一個(gè)電路承載件構(gòu)成為FR4印刷電路板時(shí)，實(shí)現(xiàn)尤其簡(jiǎn)單的和低成本的結(jié)構(gòu)。然而，也能夠有利的是，至少一個(gè)電路承載件構(gòu)成為金屬印刷電路板或金屬芯印刷電路板。這種印刷電路板降低了光源之間的橫向熱傳遞并且因此改善了所述光源的熱耦
口 ο此外，有利的是，至少一個(gè)電路承載件設(shè)置在至少一個(gè)冷卻體上。由此改善發(fā)光二極管的冷卻，從而也提高所述發(fā)光二極管的效率。此外，冷卻體由于其良好的導(dǎo)熱性而起到在與冷卻體有效熱連接的光源之間的熱耦合的作用。適宜的是，多個(gè)光源之間的距離、尤其是全部光源之間的距離選為是相等的。由此能夠?qū)崿F(xiàn)尤其均勻的熱分布。在本發(fā)明的有利的構(gòu)成形式中直線形地布置光源。直線形的布置方式是尤其適合于直線形的照明設(shè)備的尤其簡(jiǎn)單的布置方式。然而，特別在使用柔性的電路承載件時(shí)，卷繞成環(huán)形帶或螺旋帶的線性布置也能夠是有利的。在本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施形式中，光源設(shè)置為矩陣形式。這意味著，光源設(shè)置在規(guī)則的平面的網(wǎng)格中，例如為立方體形的或六邊形的網(wǎng)格，由此能夠?qū)崿F(xiàn)具有均勻光分布的平面的照明設(shè)備。此外，有利的是，照明設(shè)備具有至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燈頭，尤其為插腳燈頭。由此，照明設(shè)備能夠裝入到標(biāo)準(zhǔn)燈座中，并且能夠用作例如為白熾燈或熒光燈的常規(guī)燈的替代物。在本發(fā)明的尤其有利的構(gòu)成形式中，照明設(shè)備設(shè)置為熒光燈的替代物。這尤其意味著，除了例如為T(mén)8插腳燈頭或T5插腳燈頭的合適的燈頭之外，照明設(shè)備優(yōu)選地也具有例如呈電路形式的機(jī)構(gòu)，所述照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)在設(shè)置用于熒光燈的發(fā)光器中工作，即將熒光燈的工作電壓轉(zhuǎn)換成照明設(shè)備的光源的工作電壓，尤其轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)ED的工作電壓。


在以下附圖中，根據(jù)實(shí)施例示意地詳細(xì)描述本發(fā)明。在此，為了更好的可視性，相同的或起相同作用的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的示意圖2示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的示意電路圖。具體實(shí)施形式圖I示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備I的示意局部剖面圖。照明設(shè)備I構(gòu)成為用于T8熒光燈的LED改裝燈1，并且因此具有線性的延伸。幾何布置方式選擇成，使得發(fā)光二極管L以直列的形式設(shè)置在FR4承載件2上，其中，F(xiàn)R承載件2以合適的方式固定在連續(xù)的冷卻體3上，以便實(shí)現(xiàn)從發(fā)光二極管L到冷卻體3上的良好的熱傳遞，并且因此建立在發(fā)光二極管L之間的熱耦合。LED改裝燈I在上部以漫射元件4封閉，在此為了更好的清晰性以剖面的形式示出所述漫射元件。在此，發(fā)光二極管L的彼此間的距離選擇成，使得實(shí)現(xiàn)漫射元件4的盡可能均勻的照明以及LED之間良好的熱耦合。發(fā)光二極管L彼此間具有相等的距離，其中，為了漫射元件4的均勻照明，將所述距離選為不大 于發(fā)光二極管L與漫射元件4的距離。在照明設(shè)備I的端側(cè)5處設(shè)置有T8插腳燈頭6并且在一側(cè)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路7。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備I的電路圖。驅(qū)動(dòng)電路7設(shè)置成用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備，并且將恒定的電流I饋送到饋電線8中。饋電線8分支成四條支路S1、S2、S3、S4，所述支路分別構(gòu)成作為光源的發(fā)光二極管L的布置。在支路S1、S2、S3、S4內(nèi)將發(fā)光二極管L串聯(lián)。按照支路S1、S2、S3、S4的順序來(lái)設(shè)置發(fā)光二極管L。這意味著，支路S2的發(fā)光二極管L21跟隨支路SI的發(fā)光二極管LI I，并且支路S3的發(fā)光二極管L31跟隨所述發(fā)光二極管L21。支路S4的發(fā)光二極管L41跟隨發(fā)光二極管L31，并且支路SI的發(fā)光二極管L12又跟隨所述發(fā)光二極管L41。由此形成支路S1、S2、S3、S4的辮狀的編織，從而形成支路S1、S2、S3、S4之間理想的熱補(bǔ)償。顯然地，本發(fā)明不限制于示出的實(shí)施例。也能夠考慮其他的布置，例如代替示出的順序1-2-3-4-1……也能夠選擇例如1-2-3-4-2-1-3-4-1-3-2-4……類型的其他的順序，其中，然而在此困難的是，確保以彼此間限定的距離來(lái)設(shè)置各個(gè)支路的LED。在本實(shí)施例中，冷卻體3由鋁制成，但是也考慮本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此已知的全部的其他材料，例如銅。本領(lǐng)域的技術(shù)人員同樣也考慮到用其他的印刷電路板結(jié)構(gòu)和印刷電路板材料來(lái)代替FR4印刷電路板2，例如金屬芯印刷電路板，還或者例如能夠施加到彎曲的冷卻體上的柔性的印刷電路板。尤其在能夠裝入到螺旋式燈座或卡口式燈座中以替代常規(guī)白熾燈的改裝燈的情況下能夠考慮上述內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.照明設(shè)備(1)，所述照明設(shè)備包括至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備(7);至少兩個(gè)布置(SI、S2、S3、S4)，所述至少兩個(gè)布置分別具有至少一個(gè)單色光源(L)、優(yōu)選至少一個(gè)發(fā)光二極管(L)，其中，兩個(gè)布置的所述光源(L)具有近似相同的、優(yōu)選為白色的光色，其特征在于，光源(L)的布置(SI)的至少一個(gè)光源(Lll)分別與至少另一個(gè)布置(S2)的至少一個(gè)光源(L21)有效地?zé)徇B接，尤其熱耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，光源(L)的至少一個(gè)布置(SI、52、S3、S4)包括光源(L)的、尤其為發(fā)光二極管(L)的至少一個(gè)串聯(lián)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明設(shè)備(I)，其特征在于，所述照明設(shè)備(I)具有多于三個(gè)的、光源(L)的布置(51、52、53、54)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明設(shè)備(I)具有少于七個(gè)的、光源(L)的布置(51、52、53、54)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，至少一個(gè)布置(SI、S2、53、S4)由串聯(lián)的光源(L)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，至少一個(gè)布置(SI、S2、S3、S4)具有多個(gè)光源(L)、尤其具有多于五個(gè)的光源、優(yōu)選具有多于十個(gè)的光源、尤其優(yōu)選具有多于十五個(gè)的光源(L)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，同一個(gè)布置(S1、S2、S3、S4)中的至少兩個(gè)光源(L)之間設(shè)置有另一布置(SI、S2、S3、S4)的至少一個(gè)光源(L)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，所述布置(SI、S2、S3、S4)的所述光源(L)以所述布置(51、52、53、54)的順序設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的照明設(shè)備(I)，其特征在于，在布置(SI、S2、S3、S4)內(nèi)，所述布置(SI、S2、S3、S4)的任何兩個(gè)光源(L)都不相鄰地設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的照明設(shè)備(I)，其特征在于，至少一個(gè)布置(S1、S2、S3、S4)內(nèi)的全部LED (L)，尤其全部布置(S1、S2、S3、S4)內(nèi)的全部LED取自同一生產(chǎn)批次中。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明設(shè)備(I)的至少兩個(gè)布置(SI、S2、S3、S4)、優(yōu)選所述照明設(shè)備(I)的全部布置(SI、S2、S3、S4)具有相同數(shù)量的光源(L)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，至少一個(gè)光源(L)設(shè)置在至少一個(gè)電路承載件(2)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，至少一個(gè)電路承載件(2)設(shè)置在至少一個(gè)冷卻體(3)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13之一所述的照明設(shè)備(I)，其特征在于，所述照明設(shè)備(I)具有至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燈頭(6)，尤其具有插腳燈頭(6)。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14之一所述的照明設(shè)備(1)，其特征在于，所述照明設(shè)備(I)設(shè)置為熒光燈的替代物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備(1)，所述照明設(shè)備(1)包括至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)電流的設(shè)備(7)；至少兩個(gè)布置(S1、S2、S3、S4)，所述至少兩個(gè)布置分別具有至少一個(gè)單色光源(L)、優(yōu)選至少一個(gè)發(fā)光二極管(L)，其中，兩個(gè)布置的光源(L)具有近似相同的優(yōu)選為白色的光色。光源(L)的布置(S1)的至少一個(gè)光源(L11)分別與至少另一個(gè)布置(S2)的至少一個(gè)光源(L21)有效地?zé)徇B接，尤其熱耦合。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102762913SQ201180010727
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者哈拉爾德·代爾利安, 羅伯特·克羅伊特邁爾 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司