DE29820247U1 - Illuminant - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel, das einen Lampensokkel aufweist, der zur elektrischen Verbindung mit einer Lampenfassung sowie zur Halterung des Leuchtmittels in der Lampenfassung dient, insbesondere ein Leuchtmittel für eine mobile Ampelanlage, die über eine Batterie mit Energie versorgt ist.The invention relates to a lighting device having a lamp base that serves for electrical connection to a lamp holder and for holding the lighting device in the lamp holder, in particular a lighting device for a mobile traffic light system that is supplied with energy via a battery.
Derlei mobile Ampelanlagen sind üblicherweise an Straßenbaustellen oder dergleichen im Einsatz.Such mobile traffic lights are usually used at road construction sites or similar.
Ein bekanntes gattungsgemäßes Leuchtmittel mit Lampensockel ist als Halogen-Glühlampe ausgebildet. Diese erzeugt ein farbiges Ampelsignal im Zusammenspiel mit einem Lampenreflektor und einer farbigen Streuscheibe.A well-known generic light source with a lamp base is designed as a halogen bulb. This produces a colored traffic light signal in conjunction with a lamp reflector and a colored diffuser.
In einer Ampelanlage müssen relativ lichtstarke Glühlampen verwendet werden, damit die Ampelsignale für die Verkehrsteilnehmer deutlich sichtbar sind. Eine für diese Zwecke ausreichend lichtstarke Glühlampe weist eine Leistung von etwa 10 Watt auf. Diese Leistung wird als zu hoch angesehen.In a traffic light system, relatively bright light bulbs must be used so that the traffic light signals are clearly visible to road users. A light bulb that is sufficiently bright for these purposes has an output of around 10 watts. This output is considered to be too high.
Eine mobile Ampelanlage, die über eine Batterie mit Energie versorgt ist, kann wegen der hohen Leistung der Glühlampen mit einer Batterieladung etwa eine Woche lang betrieben werden. Die Batterien müssen in wöchentlichem Abstand aufgeladen werden. Da an Baustellen meist keine Netzstromversorgung vorhan-A mobile traffic light system that is powered by a battery can operate for about a week on one battery charge due to the high performance of the bulbs. The batteries must be charged weekly. Since there is usually no mains power supply at construction sites,
den ist, ist es notwendig, die Batterien zu einer Aufladestation zu transportieren. Die häufigen Transporte der Batterien verteuern den Betrieb der Ampelanlage.it is necessary to transport the batteries to a charging station. The frequent transport of the batteries makes the operation of the traffic light system more expensive.
Weiterhin ist die Betriebssicherheit der Glühlampen mangelhaft, da eine Unterbrechung des Glühfadens der Glühlampe die Funktion der Ampel stillegt.Furthermore, the operational reliability of the light bulbs is inadequate, since an interruption of the light bulb’s filament will stop the traffic light from functioning.
Die schlechte Betriebssicherheit der Glühlampen wird durch technische Vorschriften aufzufangen versucht. Diese schreiben bereits nach sehr kurzen Betriebszeiträumen einen Austausch der Glühlampen vor auch wenn die Glühlampen noch intakt sind.The poor operational reliability of light bulbs is being addressed through technical regulations. These require that light bulbs be replaced after very short periods of use, even if the light bulbs are still intact.
Eine geringe Verbesserung der Betriebssicherheit konnte durch Glühlampen mit zwei Glühfaden, sogenannte Doppelfadenlampen bewirkt werden. Bei dieser Konstruktion wird bei einem Defekt des ersten Glühfadens automatisch auf den zweiten Glühfaden umgeschaltet. Auch die Betriebssicherheit der Doppelfadenlampen ist unzureichend. Außerdem erfordert die Doppelfadenlampe nachteiligerweise eine Elektronik, die die Fadenumschaltung steuert.A slight improvement in operational reliability could be achieved by using light bulbs with two filaments, so-called double-filament lamps. With this design, if the first filament breaks, the lamp automatically switches to the second filament. The operational reliability of double-filament lamps is also inadequate. In addition, the double-filament lamp has the disadvantage of requiring electronics that control the filament switching.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Leuchtmittel zum Ersatz herkömmlicher Glühlampen zu schaffen, mit dem eine mobile Ampelanlage deutlich längere Zeit betrieben werden kann sowie eine bessere Betriebssicherheit des Leuchtmittels erreicht wird, wobei ein Reflektor beibehalten werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a lighting device to replace conventional light bulbs, with which a mobile traffic light system can be operated for a significantly longer period of time and a better operational reliability of the lighting device is achieved, whereby a reflector can be retained.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Lampensockel mit einer Trägerplatine verbunden ist, die mehrere LED-Chips zur Lichterzeugung aufweist, und daß die Energieversorgung der LED-Chips über eine Ansteuerschaltung geregelt ist, die die LED-Chips über Leiterverbindungen speist.According to the invention, the object is achieved in that the lamp base is connected to a carrier board which has several LED chips for generating light, and in that the energy supply to the LED chips is regulated by a control circuit which feeds the LED chips via conductor connections.
Unter einem LED-Chip wird in diesem Zusammenhang keine komplette Leuchtdiode verstanden, sondern zunächst nur die Materialpaarung von p- und &eegr;-dotiertem Halbleitermaterial, dieIn this context, an LED chip is not understood to be a complete light-emitting diode, but initially only the material pairing of p- and η-doped semiconductor material, which
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einen sogenannten pn-übergang schafft. Sobald die Materialpaarung in Durchlaßrichtung durchströmt wird, wechseln Elektronen auf ein geringeres Energieniveau und setzen eine Differenzenergie in Form elektromagnetischer Strahlung frei. Diese elektromagnetische Strahlung weist eine Wellenlänge im Bereich sichtbaren Lichts auf.creates a so-called pn junction. As soon as the material pairing is flowed through in the forward direction, electrons change to a lower energy level and release a difference energy in the form of electromagnetic radiation. This electromagnetic radiation has a wavelength in the range of visible light.
Die für eine Ampelanlage benötigte Lichtstärke läßt sich mit LED-Chips erreichen, die nur etwa ein fünftel der Leistung einer Glühlampe aufweisen. Der Energieverbrauch ist damit deutlich geringer. Die mit einer Batterieladung erreichbare Betriebsdauer einer mobilen Ampelanlage ist mit etwa drei bis vier Wochen deutlich langer als bei der Verwendung von Glühlampen. The light intensity required for a traffic light system can be achieved with LED chips, which have only about a fifth of the power of an incandescent lamp. Energy consumption is therefore significantly lower. The operating time of a mobile traffic light system with one battery charge is around three to four weeks, which is significantly longer than when using incandescent lamps.
Mit der vorgeschlagenen Lösung erhöht sich außerdem die Betriebssicherheit einer Ampelanlage. Eine beispielsweise mit 30 LED-Chips versehene Trägerplatine erzeugt bei einem Ausfall eines LED-Chips immer noch eine ausreichende Lichtstärke.The proposed solution also increases the operational reliability of a traffic light system. For example, a carrier board equipped with 30 LED chips still produces sufficient light intensity if one LED chip fails.
Selbst nach einem fünfzigprozentigen Ausfall der LED-Chips, also einem Betrieb von restlichen fünfzehn LED-Chips ist noch ein Ampelsignal erkennbar.Even after a fifty percent failure of the LED chips, i.e. after operation of the remaining fifteen LED chips, a traffic light signal can still be seen.
Der Lampenreflektor der Ampelanlage muß nicht zwingend benutzt
5 werden. Das vorgeschlagene Leuchtmittel· kann Licht auch derart emittieren, daß ein vorhandener Lampenreflektor ohne Wirkung
ist. Bei einer vorhandenen Ampelanlage muß der Lampenreflektor jedoch nicht ausgebaut werden, um das erfindungsgemäße Leuchtmittel
zu benutzen.
30The lamp reflector of the traffic light system does not necessarily have to be used. The proposed lighting device can also emit light in such a way that an existing lamp reflector is ineffective. However, in an existing traffic light system the lamp reflector does not have to be removed in order to use the lighting device according to the invention.
30
Um die Leiterverbindungen zwischen der Ansteuerschaltung und den LED-Chips zu vereinfachen, sind die LED-Chips gruppenweise in Reihe geschaltet. Die in Reihe geschalteten LED-Chip-Gruppen sind zueinander parallel geschaltet. Durch diese Maßnahme lassen sich die Ansteuerschaltung und die Leiterverbindungen vereinfachen und das Leuchtmittel besonders günstig herstellen. Ein Ausfall eines LED-Chips einer LED-Chip-Gruppe hat zur Folge, das die ganze LED-Chip-Gruppe kein Licht emittiert. DaIn order to simplify the conductor connections between the control circuit and the LED chips, the LED chips are connected in series in groups. The LED chip groups connected in series are connected in parallel to each other. This measure simplifies the control circuit and the conductor connections and makes the light source particularly inexpensive to manufacture. If one LED chip in an LED chip group fails, the entire LED chip group will not emit any light.
aber eine Vielzahl von LED-Chip-Gruppen vorgesehen ist, ist die Betriebssicherheit um ein Vielfaches höher als bei einer Doppelfadenlampe.but a large number of LED chip groups are provided, the operational reliability is many times higher than with a double filament lamp.
Zwischen der Trägerplatine und dem Rand des Lampensockels besteht vorteilhaft ein Zwischenraum, in dem die Ansteuerschaltung angeordnet ist. Einfacherweise ist der Zwischenraum mit einer Vergußmasse ausgefüllt. Diese verleiht dem Leuchtmittel eine gute Stabilität und legt die Ansteuerschaltung sicher fest. Beschädigungen an den Leitverbindungen oder an der Ansteuerschaltung ist damit vorgebeugt.It is advantageous to have a gap between the carrier board and the edge of the lamp base in which the control circuit is arranged. The gap is simply filled with a casting compound. This gives the lamp good stability and securely fixes the control circuit. This prevents damage to the conductor connections or the control circuit.
Die Herstellung des Leuchtmittels mit vergossener Ansteuerschaltung kann vereinfacht werden, wenn der Zwischenraum von einer Gehäusehülle umgeben ist, die einen Endes mit dem Lampensockel verbunden ist und anderen Endes die Trägerplatine aufnimmt. Die Vergußmasse läßt sich dann sehr einfach in die Gehäusehülle einfüllen, die als bleibende Gießform dient.The manufacture of the lamp with encapsulated control circuit can be simplified if the space is surrounded by a housing shell that is connected to the lamp base at one end and accommodates the carrier board at the other end. The encapsulation compound can then be very easily poured into the housing shell, which serves as a permanent mold.
0 Je nach der geforderten Qualität und Stückzahl kann die Gehäusehülle aus Metall, Kunststoff oder Glas bestehen. Mit einer glasklaren Vergußmasse und einer glasklaren Gehäusehülle läßt sich darüberhinaus eine ansprechendes Gestaltung verwirklichen, bei der die elektronische Ansteuerschaltung von außen sichtbar ist. Eine sehr stabile Ausführung weist eine Gehäusehülle aus einem festen Metall auf. Eine Gehäusehülle aus Kunststoff ist vorteilhaft ab einer bestimmten Stückzahl von Leuchtmitteln, weil sich dann die Herstellkosten verringern.0 Depending on the required quality and quantity, the housing cover can be made of metal, plastic or glass. With a crystal-clear casting compound and a crystal-clear housing cover, an attractive design can be achieved in which the electronic control circuit is visible from the outside. A very stable design has a housing cover made of solid metal. A housing cover made of plastic is advantageous for a certain number of lamps, because this reduces the manufacturing costs.
In einer einfachen Ausführung ist jeder LED-Chip in einem separaten Lichtleitkörper eingebettet und ragen zwei Anschlußelemente aus jedem Lichtleitkörper heraus. Dieser ist über die beiden Anschlußelemente an der Trägerplatine angebracht und mit Energie versorgt. Zur Herstellung dieser Ausführung des Leuchtmittels können vorteilhaft handelsübliche Leuchtdioden eingesetzt werden.In a simple design, each LED chip is embedded in a separate light guide body and two connection elements protrude from each light guide body. This is attached to the carrier board via the two connection elements and is supplied with energy. Commercially available light-emitting diodes can be used to produce this version of the light source.
In einer Weiterbildung sind mehrere LED-Chips auf der Träger-In a further development, several LED chips are mounted on the carrier
platine angebracht und in einem gemeinsamen Lichtleitkörper eingebettet. Diese Konstruktion gestattet eine Miniaturisierung des Leuchtmittels. Sind bei dieser Konstruktion die gleiche Anzahl von LED-Chips vorgesehen, wie bei der Ausführung mit separaten Lichtleitkörpern, so erzeilt die miniaturisierte Ausführung etwa die gleiche Lichtstärke!. Das Leuchtmittel ist aber wesentlich kleiner, leichter und durch den geringeren Materialaufwand günstig herzustellen.board and embedded in a common light guide. This design allows for miniaturization of the light source. If the same number of LED chips are provided in this design as in the version with separate light guides, the miniaturized version achieves approximately the same light intensity! The light source is, however, much smaller, lighter and cheaper to produce due to the lower material expenditure.
Weitere Vorteil eines Leuchtmittels mit einem gemeinsamen Lichtleitkörper für die LED-Chips können durch die Form des Lichtleitkörpers erzielt werden. Um das Licht beispielsweise in einen die Lampenfassung umgebenden Lampenreflektor zu leiten, weist der Lichtleitkörper eine konvex gewölbte Form auf.Further advantages of a light source with a common light guide for the LED chips can be achieved through the shape of the light guide. In order to guide the light into a lamp reflector surrounding the lamp socket, for example, the light guide has a convex curved shape.
Der Lichtleitkörper kann in einer anderen Ausführung beispielsweise eine konkav gewölbte Form aufweisen, die das Licht bündelt. Diese Ausführungsform ist günstigerweise mit einem Hilfsreflektor kombiniert, der in einem Abstand vor der Trä-0 gerplatine angeordnet ist. Das von den LED-Chips emittierte Licht wird über den Hilf sref lektor in den Lampenref lektor reflektiert. Selbstverständlich sind auch Lichtleitkörper mit anderen Formen, beispielsweise einer ebenen Form, denkbar.In another embodiment, the light guide body can, for example, have a concave, curved shape that focuses the light. This embodiment is advantageously combined with an auxiliary reflector that is arranged at a distance in front of the carrier board. The light emitted by the LED chips is reflected into the lamp reflector via the auxiliary reflector. Of course, light guide bodies with other shapes, for example a flat shape, are also conceivable.
Zweckmäßig ergibt sich eine weitere Miniaturisierung durch Anbringung der Trägerplatine an dem Lampensockel. Das Leuchtmittel läßt sich dadurch nahezu auf die Größe des Lampensokkels reduzieren. Auf diese Weise ist der geringste Materialaufwand erreicht, der zur Herstellung eines Leuchtmittels für einen vorgegebenen Typ einer Lampenfassung notwendig ist.Further miniaturization is conveniently achieved by attaching the carrier board to the lamp base. The lamp can thus be reduced to almost the size of the lamp base. In this way, the lowest material expenditure is achieved, which is necessary to produce a lamp for a given type of lamp socket.
Vorzugsweise sind auf der Trägerplatine solche LED-Chips vorgesehen, die im Betrieb Licht der gleichen Spektralfarbe erzeugen. Die Verwendung der üblichen Streuscheibe der Ampel kann entfallen, weil das Leuchtmittel selbst Licht in der benötigten Farbe emittiert. Selbstverständlich kann die Streuscheibe auch beibehalten werden um beispielsweise eine blendfreie, diffuse Lichtabstrahlung zu erhalten oder das Leucht-Preferably, LED chips are provided on the carrier board that produce light of the same spectral color when in operation. The use of the usual traffic light diffuser can be omitted because the light source itself emits light in the required color. Of course, the diffuser can also be retained in order to obtain, for example, glare-free, diffuse light emission or to change the light
mittel vor mechanischer Beschädigung zu schützen.to protect against mechanical damage.
Weiterhin wird es als Vorteil angesehen, daß auf der Trägerplatine LED-Chips vorgesehen sind, die mehrere pn-Übergänge aufweisen. Mit LED-Chips, die beispielsweise zwei pn-Übergänge aufweisen, welche derart ansteuerbar sind, daß im Betrieb wahlweise Licht der einen oder anderen Spektralfarbe erzeugbar ist, kann eine neue Art einer Ampel hergestellt werden, die aus einer Lampenfassung heraus verschiedenfarbige Ampelphasen erzeugen kann. Zusätzlich oder alternativ können diese LED-Chips derart ansteuerbar sein, daß Licht mit einer aus den beiden Spektralfarben erzeugten Mischfarbe emittiert werden kann.It is also considered an advantage that LED chips with multiple pn junctions are provided on the carrier board. With LED chips that have, for example, two pn junctions that can be controlled in such a way that light of one or the other spectral color can be generated during operation, a new type of traffic light can be produced that can generate different colored traffic light phases from a lamp socket. Additionally or alternatively, these LED chips can be controlled in such a way that light with a mixed color generated from the two spectral colors can be emitted.
Mit einem mit zwei pn-Übergängen versehenen Galliumphosphid-Chip beispielsweie läßt sich wahlweise Licht mit roter oder grüner Spektralfarbe erzeugen. Alternativ kann dieser Chip durch entsprechende Ansteuerung und gleichzeitige Emission von rotem und grünem Licht in einer gelben Mischfarbe leuchten.For example, a gallium phosphide chip with two pn junctions can be used to generate light with either red or green spectral color. Alternatively, this chip can glow in a mixed yellow color by appropriate control and simultaneous emission of red and green light.
Nachstehend ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und anhand der Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated below in a drawing by way of example and described in detail using the figures. They show:
Fig. 1 Eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels mit separaten LEDs sowie einem Zwischenraum zwischen der Trägerplatte und dem Lampensockel, wobei der Zwischenraum von einer mit einer Vergußmasse ausgefüllten Gehäusehülle umgeben ist,Fig. 1 A sectional view of a light source with separate LEDs and a gap between the carrier plate and the lamp base, whereby the gap is surrounded by a housing shell filled with a casting compound,
Fig. 2 Eine Draufsicht auf das Leuchtmittel gemäß Fig. 1,Fig. 2 A top view of the lamp according to Fig. 1,
Fig. 3 Eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels mit separaten Leuchtdioden wobei der Zwischenraum zwischen der 5 Trägerplatine und dem Lampensockel von einer GehäuseFig. 3 A sectional view of a lamp with separate LEDs, where the space between the 5 carrier board and the lamp base is filled by a housing
hülle umgeben ist,shell is surrounded,
Fig. 4 Eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels, wobeiFig. 4 A sectional view of a lamp, where
eine Vergußmasse den Zwischenraum zwischen der Trägerplatine und dem Lampensockel ausfüllt,a casting compound fills the space between the carrier board and the lamp base,
Fig. 5 Eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels mit einer an dem Lampensockel angeordneten Trägerplatine undFig. 5 A sectional view of a lamp with a carrier board arranged on the lamp base and
einem gemeinsamen Lichtleitkörper für die LED-Chips,a common light guide for the LED chips,
Fig. 6 Eine weitere Ausführungsform eines Leuchtmittels mit einem gemeinsamen Lichtleitkörper für die LED-Chips sowie mit einem Hilfsreflektor,.Fig. 6 Another embodiment of a light source with a common light guide body for the LED chips and with an auxiliary reflector.
Nach der Zeichnung besteht das Leuchtmittel 1 aus einem Lampensockel 2 zur elektrischen Verbindung mit einer Lampenfassung L sowie zur Halterung des Leuchtmittels 1 in der Lampenfassung L. Der Lampensockel 2 ist nach Fig. 1 mittelbar über eine metallene Gehäusehülle 3 mit einer Trägerplatine 4 verbunden. Die Trägerplatine 4 weist dreißig handelsübliche Leuchtdioden 5 zur Lichterzeugung auf. Jede Leuchtdiode 5 besteht aus einem LED-Chip 6, der in einem separaten Lichtleitkörper 7 eingebettet ist. Zwei Anschlußelemente 8 und 9 sind ebenfalls in dem Lichtleitkörper 7 eingebettet und ragen aus diesem heraus, über die beiden Anschlußelemente 8 und 9 ist die Leuchtdiode 5 an der Trägerplatine 4 angebracht. Über eine Ansteuerschaltung 10 ist die Energiezufuhr geregelt. Das Innere der Gehäusehülle 3 ist mit einer Vergußmasse V ausgefüllt. Die Ansteuerschaltung 10 ist in der Vergußmasse V festgelegt. According to the drawing, the light source 1 consists of a lamp base 2 for electrical connection to a lamp holder L and for holding the light source 1 in the lamp holder L. The lamp base 2 is connected to a carrier board 4 indirectly via a metal housing cover 3 according to Fig. 1. The carrier board 4 has thirty commercially available light-emitting diodes 5 for generating light. Each light-emitting diode 5 consists of an LED chip 6 which is embedded in a separate light guide body 7. Two connection elements 8 and 9 are also embedded in the light guide body 7 and protrude from it; the light-emitting diode 5 is attached to the carrier board 4 via the two connection elements 8 and 9. The energy supply is regulated via a control circuit 10. The interior of the housing cover 3 is filled with a casting compound V. The control circuit 10 is fixed in the casting compound V.
Der Lampensockel 2 der vorliegenden Ausführungsformen wirkt mit einer für Ampelanlagen üblichen Lampenfassung L zusammen. Es handelt sich vorliegend um ein System nach Art eines Bajonettverschlußes mit einer Drehsteckverbindung. Der zylindrische, metallische Lampensockel 2 weist an zwei gegenüberliegenden Stellen seiner Zylinderfläche 11 metallische Rastnocken 12 und 13 auf, die mit der Lampenfassung L zusammenwirken. Die metallische Zylinderfläche 11 des Lampensockels 2 dient als ein Anschlußkontakt 14. Der zweite Anschlußkontakt 15 ist an dem der Trägerplatine 4 abgewandten Ende des Lampensockels 2The lamp base 2 of the present embodiments works together with a lamp holder L that is usual for traffic lights. In the present case, it is a system in the form of a bayonet lock with a rotary plug connection. The cylindrical, metallic lamp base 2 has metallic locking cams 12 and 13 at two opposite points on its cylindrical surface 11, which interact with the lamp holder L. The metallic cylindrical surface 11 of the lamp base 2 serves as a connection contact 14. The second connection contact 15 is at the end of the lamp base 2 facing away from the carrier board 4.
isoliert angeordnet. Der Lampensockel 2 kann beispielsweise vom Typ BA 15 S sein.arranged in an insulated manner. The lamp base 2 can, for example, be of type BA 15 S.
Es können ebenfalls Lampensockel in anderer Form verwendet werden, beispielsweise mit einem Gewinde (nicht dargestellt). Selbst ein Schraubsockel, der für 230 Volt Glühlampen üblich ist, kann benutzt werden. Hier käme zum Beispiel ein Lampengewinde E 27 in Frage. Es wäre dann jedoch vorteilhaft, in der Gehäusehülle 3 oder dem Lampensockel 2 einen Kleintransformator vorzusehen, der die Wechselspannung von 230 Volt auf die von der Ansteuerschaltung 10 benötigte Spannung transformiert. Auf diese Weise können Fehlbedienungen vermieden werden.Lamp bases in other shapes can also be used, for example with a thread (not shown). Even a screw base, which is common for 230 volt light bulbs, can be used. For example, an E 27 lamp thread could be used here. However, it would then be advantageous to provide a small transformer in the housing cover 3 or the lamp base 2, which transforms the alternating voltage of 230 volts to the voltage required by the control circuit 10. In this way, incorrect operation can be avoided.
An dem der Trägerplatine 4 zugewandten Rand 16 des Lampensokkels 2 ist die Gehäusehülle 3 angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine konische Gehäusehülle 3 an den Rand 16 des Lampensockels 2 angelötet. Diese nimmt an ihrem freien Ende die runde Trägerplatine 4 mit den LED-Chips 6 auf und verschließt die Gehäusehülle 3 in diesem Bereich. In das Innere der Gehäusehülle 3 ragt eine Elektronikplatine 17, die mit der Ansteuerschaltung 10 für die LED-Chips 6 versehen ist, bis in den Lampensockel 2 hinein. An dem in dem Lampensockel 2 angeordneten Ende der Elektronikplatine 17 sind zwei Leiterverbindungen 18 und 19 angebracht, die eine Verbindung zu den Anschlußkontakten 14 und 15 des Lampensockels 2 schaffen.The housing cover 3 is attached to the edge 16 of the lamp base 2 facing the carrier board 4. In the present embodiment, a conical housing cover 3 is soldered to the edge 16 of the lamp base 2. This receives the round carrier board 4 with the LED chips 6 at its free end and closes the housing cover 3 in this area. An electronic board 17, which is provided with the control circuit 10 for the LED chips 6, extends into the interior of the housing cover 3 into the lamp base 2. Two conductor connections 18 and 19 are attached to the end of the electronic board 17 arranged in the lamp base 2, which create a connection to the connection contacts 14 and 15 of the lamp base 2.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Trägerplatine 4 und die Ansteuerschaltung 10 zu integrieren. Eine beidseitig bestückte Platine könnte beispielsweise als Trägerplatine 4 dienen und rückseitig mit der Ansteuerschaltung 10 versehen sein.Of course, it is also possible to integrate the carrier board 4 and the control circuit 10. A board populated on both sides could, for example, serve as the carrier board 4 and be provided with the control circuit 10 on the back.
Weiterhin ist in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie ein Lampenreflektor R einer Ampelanlage dargestellt, der mit der Lampenfassung L verbunden ist.Furthermore, in Fig. 1, the dashed line shows a lamp reflector R of a traffic light system, which is connected to the lamp socket L.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf daß Leuchtmittel 1 gemäß Fig. 1. Die dreißig separaten Leuchtdioden 5 sind regelmäßigFig. 2 shows a plan view of the lighting means 1 according to Fig. 1. The thirty separate light-emitting diodes 5 are regularly
angeordnet. Anhand der Leiterverbindungen B und C ist schematisch dargestellt, daß die LED-Chips 6 über Leiterverbindungen gruppenweise in Reihe geschaltet sind, wobei die LED-Chip-Gruppen B und C zueinander parallel geschaltet und von der Ansteuerschaltung 10 versorgt sind. Das dargestellte Leuchtmittel 1 weist beispielsweise zur Erzeugung von grünem Licht jeweils Gruppen von drei in Reihe geschalteten Leuchtdioden 5 auf, wobei insgesamt zehn Gruppen parallel zueinander geschaltet von der Ansteuerschaltung 10 gespeist sind. Für rotes Licht sind stattdessen Gruppen von jeweils sechs Leuchtdioden 5 in Reihe geschaltet, wobei insgesamt fünf Gruppen parallel zueinander geschaltet sind.arranged. The conductor connections B and C show schematically that the LED chips 6 are connected in series in groups via conductor connections, with the LED chip groups B and C connected in parallel to one another and supplied by the control circuit 10. The light source 1 shown has, for example, groups of three LEDs 5 connected in series to generate green light, with a total of ten groups connected in parallel to one another and supplied by the control circuit 10. For red light, groups of six LEDs 5 are connected in series instead, with a total of five groups connected in parallel to one another.
Die Schnittdarstellung der Fig. 3 stellt ein Leuchtmittel 1 mit separaten Leuchtdioden 5 und einem Zwischenraum 20 zwischen der Trägerplatine 4 und dem Lampensockel 2 dar, das von einer Gehäusehülle 3 umgeben ist, die keine Vergußmassenfüllung aufweist. Die Ansteuerschaltung 10 ist an der Trägerplatine 4 befestigt.The sectional view of Fig. 3 shows a light source 1 with separate light-emitting diodes 5 and a gap 20 between the carrier board 4 and the lamp base 2, which is surrounded by a housing shell 3 that has no potting compound filling. The control circuit 10 is attached to the carrier board 4.
Die Ausführung gemäß Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels 1, wobei eine Vergußmasse V den Zwischenraum 2 0 zwischen der Trägerplatine 4 und dem Lampensockel 2 ausfüllt. Eine Gehäusehülle ist bei dieser besonderen Ausführungsform nicht vorhanden. Während der Herstellung des Leuchtmittels 1 ist eine geteilte Gießform erforderlich, in der die Vergußmasse V ihre Form erhält und erstarrt. Nach dem Ausformen aus dem Gießwerkzeug ist in dem Zwischenraum 20 zwischen der Trägerplatine 4 und dem Lampensockel 2 ein Vergußkörper entstanden, dessen Oberfläche 21 sichtbar ist.The design according to Fig. 4 shows a sectional view of a lamp 1, wherein a casting compound V fills the gap 20 between the carrier board 4 and the lamp base 2. A housing shell is not present in this special design. During the manufacture of the lamp 1, a split mold is required in which the casting compound V takes on its shape and solidifies. After being removed from the mold, a casting body is created in the gap 20 between the carrier board 4 and the lamp base 2, the surface 21 of which is visible.
Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Leuchtmittels 1 mit einer direkt an dem Lampensockel 2 angeordneten kleinen Trägerplatine 22. Die LED-Chips 6 sind direkt auf der Trägerplatine 22 angebracht. Der Lampensockel 2 ist mit einer Vergußmasse V ausgefüllt, die die mit der Ansteuerschaltung 10 versehene Elektronikplatine 17 festlegt. Da es sich bei den einzelnen LED-Chips 6 um sehr kleine Bauteile handelt, lassenFig. 5 shows a sectional view of a light source 1 with a small carrier board 22 arranged directly on the lamp base 2. The LED chips 6 are attached directly to the carrier board 22. The lamp base 2 is filled with a casting compound V, which fixes the electronic board 17 provided with the control circuit 10. Since the individual LED chips 6 are very small components,
sich sehr viele davon auf einer kleinen Fläche unterbringen. Die Trägerplatine 22 ist ganzflächig mit einem klaren Lichtleitkörper 2 3 bedeckt, dem die Funktion einer optischen Linse zukommt. Die LED-Chips 6 sind in diesen Lichtleitkörper 23 eingebettet. In der Ausführung gemäß Fig. 5 weist der Lichtleitkörper 2 3 eine kalottenförmige, konvexe Form auf. Durch diese wird das emittierte Licht gestreut und in einem sich aufweitenden Lichtkegel 24 abgestrahlt.a large number of them can be accommodated in a small area. The carrier board 22 is covered over its entire surface with a clear light guide body 23, which has the function of an optical lens. The LED chips 6 are embedded in this light guide body 23. In the design according to Fig. 5, the light guide body 23 has a dome-shaped, convex form. This scatters the emitted light and radiates it in an expanding light cone 24.
Eine alternative Ausführung eines Leuchtmittels 1 mit einer direkt an dem Lampensockel 2 angeordneten kleinen Trägerplatine 22 und daran angebrachten LED-Chips 6 ist in Fig. 6 zu sehen. Der gemeinsame Lichtleitkörper 25 weist eine konkave Form auf. Durch diese Form wird das emittierte Licht gebündelt. In einem Abstand von der Trägerplatine 22 ist ein Hilfsreflektor 27 in den Strahlengang des gebündelten Lichts 26 gesetzt. Von dort wird das Licht, wie durch die Lichtstrahlen X angedeutet, in den Lampenreflektor R der Ampelanlage gelenkt und von dort abgestrahlt. Gemäß Fig. 6 ist der Hilfsreflektor 27 über eine Halterung 28 an dem Leuchtmittel 1 angebracht. Auch diese Ausführung gewährleistet, daß eine herkömmliche Glühlampe einfach ersetzt werden kann. Eine besondere Befestigung für den Hilfsreflektor 27 ist nicht notwendig.An alternative design of a light source 1 with a small carrier board 22 arranged directly on the lamp base 2 and LED chips 6 attached to it can be seen in Fig. 6. The common light guide body 25 has a concave shape. This shape bundles the emitted light. At a distance from the carrier board 22, an auxiliary reflector 27 is placed in the beam path of the bundled light 26. From there, the light is directed into the lamp reflector R of the traffic light system, as indicated by the light rays X, and emitted from there. According to Fig. 6, the auxiliary reflector 27 is attached to the light source 1 via a holder 28. This design also ensures that a conventional light bulb can be easily replaced. A special attachment for the auxiliary reflector 27 is not necessary.
Selbstverständlich kann in einer neuen Generation von Ampelanlagen, die speziell für den Betrieb mit einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel 1 konzipiert sind, auch ein besonderer Lampenreflektor R eingesetzt werden, der seinerseits den Hilfsreflektor 27 trägt. Die Ausbildung eines filigranen Hilfsreflektors an jedem Leuchtmittel 1 kann somit eingespart werden.Of course, in a new generation of traffic light systems, which are specially designed for operation with a light source 1 according to the invention, a special lamp reflector R can also be used, which in turn carries the auxiliary reflector 27. The formation of a filigree auxiliary reflector on each light source 1 can thus be saved.
Eine weitere Alternative wird in einem Hilfsreflektor gesehen, der lösbar an dem Leuchtmittel 1 anbringbar ist. Dieser Hilfsreflektor kann dann jeweils ausgetauscht werden und die Betriebsdauer mehrerer Leuchtmittel überdauern.Another alternative is seen in an auxiliary reflector, which can be detachably attached to the lamp 1. This auxiliary reflector can then be replaced at any time and can outlast the operating life of several lamps.
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P.O.Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Gladbach Telefon +49(0)22 04.92 33-0 Telefax +49(0)22 04.62606P.O.Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Gladbach Telephone +49(0)22 04.92 33-0 Fax +49(0)22 04.62606
1111
L-fl 11. November 1998L-fl 11 November 1998
FABEMA Funkampeldienst Manfred BerghausFABEMA radio traffic light service Manfred Berghaus 51515 Kürten-Biesfeld51515 Kuerten-Biesfeld
15 1 Leuchtmittel15 1 Lamp
2 Lampensockel2 lamp bases
3 Gehäusehülle3 Housing cover
4 Trägerplatine4 Carrier board
5 Leuchtdiode 2 0 6 LED-Chip5 Light emitting diode 2 0 6 LED chip
7 Lichtleitkörper7 Light guides
8 Anschlußelement8 Connection element
9 Anschlußelement9 Connection element
10 Ansteuerschaltung 25 11 Zylinderfläche10 Control circuit 25 11 Cylinder surface
12 Rastnocke12 locking cam
13 Rastnocke13 locking cam
14 Anschlußkontakt14 Connection contact
15 Anschlußkontakt15 Connection contact
30 16 Rand des Lampensockels30 16 Edge of the lamp base
17 Elektronikplatine17 Electronic board
. 18 Leiterverbindung. 18 Conductor connection
19 Leiterverbindung19 Conductor connection
20 Zwischenraum 35 21 Oberfläche20 Space 35 21 Surface
22 kleine Trägerplatine22 small carrier board
23 Lichtleitkörper23 Light guides
24 Lichtkegel24 light cones
Claims (15)
105. Illuminant according to claim 3 or 4, characterized in that the intermediate space (20) is surrounded by a housing shell (3) which is connected at one end to the lamp base (2) and at the other end receives the carrier board (4).
10
gekennzeichnet, daß die beiden pn-Übergänge derart ansteuerbar sind, daß Licht mit einer aus zwei Spektralfarben erzeugten Mischfarbe erzeugbar ist.15. Illuminant according to claim 13 or 14, characterized
characterized in that the two pn junctions can be controlled in such a way that light with a mixed colour generated from two spectral colours can be generated.
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| R207 | Utility model specification |
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