DE20115574U1 - LED-Strahler - Google Patents

Description

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Münchner Hybrid Systemtechnik GmbH Gollierstr.

80339 München

LED - Strahler

Die Erfindung betrifft einen LED-Strahler zur Verwendung in einem konventionellen Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz, wobei Leuchtdioden auf einer Seite einer der Innengeometrie des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz angepassten doppelseitigen Platine strukturiert angeordnet sind und auf der Gegenseite der Platine eine Ansteuerelektronik für die Leuchtdioden vorgesehen ist.

In konventionellen Strahlergehäusen mit Reflektoreinsatz werden üblicher Weise Niedervolt-Halogen-Leuchtmittel eingesetzt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Diese Strahler, insbesondere verwendet als Beleuchtungsmittel in der Möbelindustrie und in der Ausstellungstechnik, besitzen neben einen doch noch recht hohen Leistungsverbrauch den wesentlichen Nachteil, dass die Wärmestrahlung, insbesondere in der Nähe der Halogenlampe, zu hoch und die Lebensdauer des Leuchtmittels zu gering ist. Dies war auch der wesentliche Grund, die bis dahin verwendeten Niedervolt-Halogen-Leuchtmittel durch LED-Strahler zu ersetzen. Aus der Dokumentation der Firma Insta Elektro GmbH & Co. KG Dat.Nr./Dat.No. 0120030 vom 28.11.2000 ist eine LED-Lampe nach der Light Emitting Diode-Technik bekannt, bei der 21 Leuchtdioden in SMD-Bauform auf der einen Seite einer runden doppelseitigen Leiterplatte strukturiert angeordnet sind und auf der anderen Gegenseite die komplette Elektronik für die Ansteuerung der Leuchtdioden vorgesehen ist. Über ein Kabel mit Steckverbinder kann dann diese LED-Lampe an eine Spannungsversorgung angeschlossen werden, wobei zum Betreiben dieser LED-Lampe eine spezielle Spannungsversorgung von 28 VDC notwendig ist. Dies hat aber zur Folge, dass die bisherigen Spannungsversorgungseinrichtungen von ca. 12V nicht mehr verwendet werden können. Aber auch zeigt sich als nachteilig, dass die Montage dieser LED-Lampe in den konventionellen Strahlergehäusen recht aufwendig ist und die recht geringe Lichtstärke die Verwendung dieser LED-Lampe stark einschränkt.

&igr; Es besteht deshalb die Aufgabe, einen LED-Strahler zu schaffen, der bei einer hohen

2 Lichtstärke einen einfachen Austausch mit dem bisher üblichen Niedervolt-Halogen-

3 Leuchtmittel erlaubt, indem sich dieser LED-Strahler mit geringem Aufwand in das

4 bisherige konventionelle Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz montieren lässt und auch

5 die Verwendung der üblichen Spannungsversorgungseinrichtungen von 12V zulässt.

7 Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte

8 Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen gegeben.

&iacgr;&ogr; Demnach sieht die Erfindung einen LED-Strahler vor, dessen Abmessungen hinsichtlich

11 der Platine etwas kleiner als die der Innenabmessungen des Strahlergehäuses mit

12 Reflektoreinsatz sind, die Platine zwei Steckkontakte aufweist und die Steckkontakte &pgr; beim Einsetzen des LED-Strahlers in das Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz im

14 Austausch zum üblichen Niedervolt-Halogen-Leuchtmittel in vorhandene Steckbuchsen

15 des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz geführt werden, um mit einer üblichen

16 Spannungsversorgungseinrichtung von ca. 12V in elektrischer Verbindung zu stehen.

18 Eine zweckmäßige Ausgestaltung liegt vor, wenn bedrahtete Leuchtdioden zur

19 Anwendung kommen, die in Durchsteckmontagetechnik auf der Platine aufgebracht

20 sind, wobei die Ansteuerelektronik aus einer Gleichrichterschaltung besteht, der eine

21 Anzahl von Strom geregelten LED-Zweigen parallel geschaltet sind, wobei in jedem

22 LED-Zweig eine, zwei oder mehrere Leuchtdioden in Reihe geschaltet sind. Dabei

23 empfiehlt sich eine gerade Anzahl von Leuchtdioden auf der Platine. Ist die Anzahl der

24 Leuchtdioden auf der Platine aber ungerade, so ist in der Ansteuerelektronik ein LED-

25 Zweig vorhanden, der nur eine Leuchtdiode aufweist und diese Leuchtdiode wird zur

26 Strombegrenzung in Reihe mit einem Widerstand betrieben.

28 Sollte der LED-Strahler Anwendung finden in einem Strahlergehäuse mit

29 Reflektoreinsatz, das runde Abmessungen aufweist, so ist selbstverständlich auch die

30 Platine rund auszuführen, wobei es die Einführung der Steckkontakte der Platine in die

31 Steckbuchsen des Strahlergehäuses sehr vereinfacht, wenn die Platine an der Stelle

32 der Herausführung der Steckkontakte einen begradigten Abschnitt aufweist.

&igr; Auch kann auf der Platine mindestens ein Stecksockel vorhanden sein, so dass

2 mindestens eine Leuchtdiode als steckbare Leuchtdiode ausgeführt werden kann, die

3 dann zur Aufnahme oder zum Austausch in dem Stecksockel Halt findet.
4

5 Möglich ist z.B., die Platine mit 13 Leuchtdioden, die weißes Licht ausstrahlen, zu

6 bestücken. Dann zeigt sich als vorteilhaft, 8 Leuchtdioden im Außenkreis anzuordnen

7 und im inneren dieses Außenkreises die 5 verbleibenden Leuchtdioden, die ein Kreuz

8 bilden, vorzusehen. Dann erweist sich als zweckmäßig, die mittlere Leuchtdiode als

9 steckbare Leuchtdiode auszubilden. Dies bietet sich insbesondere an, um durch die &iacgr;&ogr; Verwendung farblich verschiedener Leuchtdioden unterschiedliche Farbnuancen zu li erzielen.

13 In zweckmäßiger Weise kann der Lichtstrom des LED-Strahlers dadurch erhöht werden,

14 indem die Seite der Platine, die die Leuchtdioden trägt, verspiegelt wird. Aber auch

15 bietet sich zur Erzeugung unterschiedlicher Farbnuancen prinzipiell die Verwendung

16 von Leuchtdioden unterschiedlicher Farben an.

18 Mit dieser erfindungsgemäßen Gestaltung des LED-Strahlers ist es möglich, diesen

19 ohne weiteres nach dem Prinzip des Austausches in das bisherige konventionelle

20 Strahlergehäuse mit Reflektor einzusetzen, wobei auch die bisherigen Spannungs-

21 Versorgungseinrichtungen von 12V Anwendung finden und der LED-Strahler dabei eine

22 hohe Lichtstärke ohne große Abstrahlung von Wärme gewährleistet.

24 Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher

25 beschrieben. Es zeigen:

27 Fig.1 bisher übliches Strahlergehäuse mit Niedervolt-Halogen-Leuchtmittel

28 Fig.2 Strahlergehäuse mit eingebautem LED-Strahler

29 Fig.3 Prinzipaufbau des LED-Strahlers mit Strahlergehäuse

30 Fig.4 Draufsicht auf eine mögliche Gestaltung des LED-Strahlers

31 Fig.5 Schaltplan für die Ansteuerelektronik der Leuchtdioden

33 In der Regel haben konventionelle Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz 1 eine runde

34 Form, wie es die Fig. 2 zeigt. Um in dieses Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz 1

35 einen LED-StraJiler.ßinsetzeazu können,.musscHe-PlatinerS ebenfalls rund sein, wobei

&igr; deren Durchmesser etwas kleiner ist, als die Innenabmessungen des Strahlergehäuses

2 mit Reflektoreinsatz 1. Die Platine 3 selbst ist doppelseitig ausgeführt, wobei die

3 Leuchtdioden 2 auf der einen Seite der Platine 3 strukturiert angeordnet sind und auf

4 der anderen Seite der Platine 3 die Ansteuerelektronik 4 für die Leuchtdioden 2

5 vorgesehen ist, was deutlich aus der Fig. 3 zu entnehmen ist.

7 Mittels Steckkontakte 51, 52, die seitlich von der Platine 3 abstehen, wird der LED-

8 Strahler zum Austausch des Niedervolt-Halogen-Leuchtmittels an die Steckbuchsen 6

9 des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz 1 angeschlossen. Um die Handhabung des &iacgr;&ogr; Einsteckprozesses des LED-Strahlers zu vereinfachen, ist Platine 3 an der Stelle der

11 Herausführung der Steckkontakte 51, 52 begradigt. So kann auch die Abweichung des

12 Außendurchmessers der Platine 3 vom Innendurchmesser des Strahlergehäuses mit

13 Reflektoreinsatz 1 sehr gering gehalten werden, was den Platzbedarf auf der Platine 3

14 erhöht und somit eine größere Anzahl von Leuchtdioden 2 zulässt. Die Steckbuchsen 6

15 sind dann in üblicher Art und Weise über die Spannungsversorgungseinrichtung 7 von

16 ca. 12 V an das Netz angeschlossen. Dass dieser Austauschvorgang sehr einfach ist

17 und mit einem geringen Aufwand vonstatten geht, zeigt auch die Gegenüberstellung der

18 Figuren 1 und 2.

20 Die Verwendung der 12V Spannungsversorgungseinrichtung 7 ist deshalb möglich, weil

21 bedrahtete Leuchtdioden 2 in Durchsteckmontage zur Anwendung kommen und eine

22 spezielle Ansteuerelektronik 4, als Schaltbild dargestellt in Fig. 5, dazu entwickelt

23 worden ist. Diese besteht aus einer Gleichrichterschaltung 8 am Eingang, der eine

24 Anzahl von Strom geregelter LED-Zweige 9 parallel geschaltet sind, deren

25 Durchlassstrom mittels einer Stromquelle 12 definiert wird.

27 Wie die Fig. 4 zeigt, sind auf der Platine 3 13 Leuchtdioden 2, die weißes Licht

28 emittieren, angeordnet, 8 Leuchtdioden 2a befinden sich auf dem Außenkreis und 5

29 Leuchtdioden 2b bilden ein Kreuz im inneren des Kreises. Somit bietet es sich an, je

30 zwei Leuchtdioden 2 in Reihe geschaltet in einem LED-Zweig 9 vorzusehen. Für die

31 verbleibende Leuchtdiode 2c ist ein weiterer LED-Zweig 10 notwendig, der nur die eine

32 Leuchtdiode 2c aufweist und die zur Strombegrenzung in Reihe mit einem Widerstand

33 11 betrieben wird.

&igr; Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, auf der Platine 3 mindestens einen Stecksockel für

2 mindestens eine steckbare Leuchtdiode 2 vorzusehen. Hier bietet sich z.B. die mittlere

3 Leuchtdiode 2c, vergleiche mit Fig. 4, an. Damit ist dem Anwender des LED-Strahlers

4 die Option gegeben, durch Einsetzen einer farblich abweichenden Leuchtdiode 2c in

5 Mittelstellung die Farbnuancen des LED-Strahlers mit geringem Aufwand zu variieren.

6 Prinzipiell ist aber die Verwendung von einer oder mehrerer Leuchtdioden 2

7 unterschiedlicher Farbe gegeben,
&dgr;

9 Schließlich kann die Leuchtstärke dadurch weiter erhöht werden, indem die Seite der

&iacgr;&ogr; Platine 3, die die Leuchtdioden 2 trägt, verspiegelt wird.

Claims (11)

1. LED-Strahler zur Verwendung in einem konventionellen Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz (1), wobei die Leuchtdioden (2) auf einer Seite einer der Innengeometrie des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz (1) angepassten doppelseitigen Platine (3) strukturiert angeordnet sind und auf der Gegenseite der Platine eine Ansteuerelektronik (4) für die Leuchtdioden (2) vorgesehen ist, die Abmessungen der Platine (3) etwas wenig kleiner als die Innenabmessungen des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz (1) sind, die Platine (3) zwei Steckkontakte (5) aufweist und die Steckkontakte (5) beim Einsetzen des LED-Strahlers in das Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz (1) im Austausch zum üblichen Niedervolt- Halogen-Leuchtmittel in vorhandene Steckbuchsen (6) des Strahlergehäuses mit Reflektoreinsatz (1) geführt werden, um mit einer üblichen Spannungsversorgungseinrichtung (7) von ca. 12 V in elektrischer Verbindung zu stehen.

2. LED-Strahler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass bedrahtete Leuchtdioden (2) zur Anwendung kommen, die in Durchsteckmontagetechnik auf der Platine (3) aufgebracht sind, wobei die Ansteuerelektronik (4) aus einer Gleichrichterschaltung (8) besteht, dem eine Anzahl Strom geregelter LED-Zweige (9) parallel geschaltet sind, wobei in jedem LED-Zweig (9) eine, zwei oder mehrere Leuchtdioden (2) in Reihe geschaltet sind.

3. LED-Strahler nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass eine gerade Anzahl von Leuchtdioden (2) auf der Platine angeordnet ist.

4. LED-Strahler nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass eine ungerade Anzahl von Leuchtdioden (2) auf der Platine (3) angeordnet ist und dass in der Ansteuerelektronik (4) ein LED-Zweig (10) vorhanden ist, der nur eine Leuchtdiode (2) aufweist und die zur Strombegrenzung in Reihe mit einem Widerstand (11) betrieben wird.

5. LED-Strahler nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass sowohl das Strahlergehäuse mit Reflektoreinsatz (1) als auch die Platine (3) runde Abmessungen besitzen, wobei die Platine (3) zum leichteren Einführen der Steckkontakte (5) in die Steckbuchsen (6) einen begradigten Abschnitt (3a) an der Stelle der Herausführung der Steckkontakte (5) aufweist.

6. LED-Strahler nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, dass auf der Platine (3) mindestens ein Stecksockel vorhanden ist und mindestens eine Leuchtdiode (2) als steckbare Leuchtdiode (2) ausgebildet ist und der Stecksockel zur Aufnahme und zum Austausch dieser Leuchtdiode (2) dient.

7. LED-Strahler nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Platine (3) 13 Leuchtdioden (2), die weißes Licht ausstrahlen, aufweist, wobei 8 Leuchtdioden (2a) im Außenkreis angeordnet sind und die übrigen 5 Leuchtdioden (2b) ein Kreuz im inneren des Kreises bilden.

8. LED-Strahler nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die mittlere Leuchtdiode (2c) als steckbare Leuchtdiode ausgebildet ist.

9. LED-Strahler nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass zur Erzeugung unterschiedlicher Farbnuancen die mittlere Leuchtdiode (2c) eine von der Farbe weiß abweichende Farbe emittiert.

10. LED-Strahler nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet dadurch, dass zur Erhöhung der Lichtstärke die Seite der Platine (3), die die Leuchtdioden (2) trägt, verspiegelt ist.

11. LED-Strahler nach einem der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet dadurch, dass zur Erzeugung unterschiedlicher Farbnuancen eine oder mehrere Leuchtdioden (2) unterschiedlicher Farbe zum Einsatz kommen.