专利名称：Led灯系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有LED灯的LED灯系统，具有至少一个LED和至少一个与其相连用于供电的LED连线。
背景技术：
LED照明结合了独特的长寿命(若在不太高的电压下)和高输出功率。这就是为什么许多照明壳体配备LED的原因。相对于现有的照明方式，LED已经在某些问题方面具有完全不同的性质。LED很小，虽然其发出的热量小于通常的照明方式，但是由于其尺寸很小使其毫无疑问的具有更高热功率，因此必须对其进行适当散热以使LED的温度不会达到一个过高值。进而，对于LED的供电加以很好的控制是非常重要的，无论极性还是电压都是重要因素。接入错误的极性会使LED完全不能工作，而太高的电压和/或电流会明显减少其寿命。在市场上现有的配备LED照明的壳体中，在壳体的确定位置会加装一个变压器， 将电网上的电压转变为低电压输入，如果需要的话，向设置在壳体其它位置的一个或多个 LED提供其所需要的电流。在壳体的指定位置以固定方式内置LED。然而这种方式具有许多缺点。LED用与功率和色温都相关的不同的执行标准进行制造。当用户购买了某个灯壳， 并在使用位置将其安装，那么非常有可能发光量不能达到预期值。可能已经有非常多的光， 但依然比预期值低。也可能这种光与预想的不同。这种光可能是白色或者可能是太柔和的一种光。然而，由于LED是固定的内置于壳体中，所述LED只能由专业人员更换或者将整个壳体也换掉。这对用户而言是非常令人不快的。进一步地，壳体的供应商必须生产适合于不同LED的壳体，并保持其现货供应。德国实用新型DE 299 15 140 Ul描述了一种LED灯，可以用螺丝旋合入或插入配件，其中所述灯可以有或没有用于LED灯的电源的电子元件。虽然根据DE 299 15 140 Ul 的LED灯既是可替换的，又可适应于装有变压器或者可能还有整流器的壳体，但这种灯仍有极大的改进余地。LED灯也被用于对现有照明方式的替换，但是这种替换并没有利用LED应该具有的独特优点，比如小尺寸。用于对现有照明方式替换的这些LED灯的寿命也明显低于专门用于LED灯照明目的LED灯。
发明内容
LED照明方式的独特优点和明显的最佳寿命可以通过根据权利要求1的LED灯系统达到。具有合适配件的可替换的LED灯是可制造的，所述LED灯可与适合LED灯的适当电源连接，比如提供所需电压或电流的直流电的低压电源，并且由于热量可以很好的被带离LED，所述LED可以在具有最佳发光量和寿命的状态下工作。虽然相对于其它光源，所述LED使用很少的能量，而且转化为热量的能量比例也同样很少，但是LED的小的表面积会使LED很快达到很高的温度。因此使用具有好的热导体性质的灯座将热量从所述LED传送到灯座外表面是一个特别的优点。因为所述灯座的外表面比LED的外表面大得多，这同样适用于它们之间的冷却性质。因此，所述LED可以工作在一个较低的工作温度下，这就大大的增长了 LED的寿命。在一个优选实施例中，所述灯座大体上是厚壁的，其在热容量和热传输方面都具有积极效果，并且优先大量选用具有好的导热性质的材料，比如铝。因为铝还是好的电导体，必须注意在所述灯座和所述端子以及用于所述LED电源的导体之间要具有良好的电绝缘性。在一个根据本发明的LED灯系统的进一步地优选实施例中，装在所述灯座体的凹穴内的电子元件通过布电线与LED的电源进行电连接。在这些电子元件包括与温度感应器相连的调光器电路的情况下，可以使灯系统在最大功率下工作从而获得相对于尺寸和冷却能力的最大的光的发出量。当温度超过预设阈值时，所述调光器电路使LED变暗以减少热量的产生。除了所述温度感应器和所述调光器电路，还可以有一个控制电路，在所述温度传感器信号超过阈值时控制调光器。在所述电子元件包括用于改变电压极性的电路的情况下，不再需要用于将供电电压与所述LED的正确的极性相对应的布置，因为这个电路可以改正可能的电源接入错误极性。在又一个根据本发明的LED灯系统的优选实施例中，在互相连接的情况下，所述灯座和配件的至少一部分表面是一致的和互相接触的表面。那么这就促进了从所述灯座到所述配件的热传输，在所述配件主要包括具有优良热传导性质材料的情况下，所述LED的冷却就更加容易。热量从所述灯座到所述配件的热传递，以及因此对所述LED的冷却效果，在所述灯座的热膨胀系数大于所述配件的热膨胀系数的情况下，会进一步的提高。然后所述灯座和配件之间的接触，以及由此的所述灯座和配件之间的热传输，将随着温度增加而增加。在本发明的优选实施例中，以下述方式设定所述灯座和所述配件的形状和尺寸 所述灯座专门地配合根据本发明的配件，并且所述配件只能专门地与本发明的灯座相配合。由此，在本发明的配件中只能设置接入根据本发明的LED灯，而其它类型的灯是不可能插入的。其它类型的灯可能会损坏变压器，所述变压器用于为LED灯提供电源。通过这个实施例也可以避免根据本发明的LED灯被并非为LED灯配置的配件所插入，上述操作会使所述LED灯在非常短的时间内损坏或者甚至立即损坏而无法修理。在一个优选实施例中，所述配件包括一个外形大体是圆柱体的配件罩，其中所述圆柱体的直径在沈-28讓，或在38-40mm或50_54mm，其中所述配件罩在远离其与所述灯座的连接位置的端面处具有一个带内螺纹和MlOxl的开口。这些尺寸与配件通常的尺寸接近，对于将根据本发明的LED灯系统安装在壳体中，这有利于使配件的外部尺寸与照明工业的标准尺寸相一致。具有内螺丝MlOxl的开口在照明工业中也是非常通用的方式。在本发明的一个非常有利的实施例中，所述配件和灯座使用为公众所知的用于相互连接的系统，比如爱迪生螺纹，其中在爱迪生螺纹的位置灯座外径和配件内径是从14mm、 27mm以及40mm起算偏差超过1mm。由此，根据本发明的所述配件将不可能接入其它的具有爱迪生螺纹的灯，同样根据本发明的LED灯也不可能与另一个不是根据本发明的其它配件相配合。另一个有利于将配件与灯座相互连接的可能的方式是通过卡口系统，所述卡口系统可以是BA型或者GU型。该两种型号都是为照明工业所公知的卡口。一个用于阻止本发明的配件无法适合具有BA型或GU型卡口连接方式的其它灯的、和阻止本发明的LED灯配合于不同于本发明的配件的其它配件的有利方式可以这样实现所述灯座的圆柱壁和所述配件的圆柱壁的直径相对于照明工业上通常使用的不同于本发明的灯的其它灯的直径有至少1mm、而最好有至少2mm的偏差。在另一个实施例中可以通过如下方式实现上述目的 所述配件在内侧圆柱面——指用于接入所述灯座的外侧圆柱面的面——带有一个凸部，并且所述灯座的外侧圆柱面包括一个凹槽用以在所述灯座与所述配件连接过程中接入所述凸部，或者反过来做。根据本发明的LED灯系统的应用的多功能性可以通过如下方式进一步增加在灯座上靠近LED那一面装上螺纹用以与端部相连接，所述端部至少是部分透明的。该透明端部的形状可以是，例如，灯泡的形状、立方体形状、块形、管形、球形或像蜡烛火焰形。通过这么做，可以在LED灯系统中模仿不同种类的灯的外观。而且通过选择合适的所述端部的颜色，可以影响发射光的颜色。一种根据本发明的LED照明方式的外观可以通过在灯座上加装装饰物来加以修饰，所述装饰物位于LED发光光路上，其中所述装饰物的形状可以是例如细丝形状、可照出球的形状、可照出星的形状或可照出立方体的形状。
现在参照附图通过对本发明的确定具体实施例的叙述在下面对本发明进行进一步的解释。参考的附图包括图1显示了根据本发明的LED灯系统的一个具体实施例的分解图；图加显示了根据图1的灯系统在组装状态下的剖面图；图2b显示了图加的LED灯系统中在彼此上部的LED灯和配件；图3显示了根据图2的灯系统的侧视图；图4显示了根据本发明的具有端部的LED灯系统的具体实施例；图5显示了根据本发明的具有端部和装饰物的LED灯系统的具体实施例；图6a，6b和6c显示了根据图1的LED灯系统带有端部的具体实施例的、分别从前部和上部、前部和下部以及组合状态下从带有灯的配件上方端部和用螺丝固定在配件上的视角透视的分解图；图7显示了根据本发明的灯座的详细的具体实施例；以及图8显示了根据本发明的LED灯系统带有端部的例子。引用标记列表I-LED 灯；2-配件；3-LED ；4-灯座；5-灯头；6-LED的电导线；7-接触腿；8-灯座的厚壁导热体；
9-灯座的圆柱外壁；10-灯座4的斜面11-凹槽；12-灯座的厚壁导热体8内的凹穴；13-电子元件；21-配件套筒；22-连接套管；23-配件罩；24-连接套管22的电接触点；25-连接套管22的开口；26-配件罩23的凸部；27-配件套筒21的凸部；28-配件套筒21的圆柱内壁；29-配件套筒21的斜面；30-配件套筒21具有螺纹的外部；31-配件罩23的开口；32-带电子元件的电路板；33-带电子元件的电路板32的绝缘边缘；34-绝缘电导线；35-绝缘电导线；36-灯座的厚壁导热体8的端面38内的开口；37-用于配件套筒21端部40的可弯曲夹具；38-灯座的厚壁导热体8的端面；40-配件套筒21上的端部；50-装饰物。
具体实施例方式图1显示了根据本发明的LED灯系统的一个具体实施例的分解图；图加显示了具有一个LED灯的根据图1的灯系统在组装状态下的剖面图，其作为整体用1来表征，与之对应的配件用2来表征。为了清楚起见，图2b显示了在彼此上部的LED灯1和配件2的剖视图。LED灯1包括LED 3，灯座4和灯头5。根据本发明的所述LED灯系统不包括变压器，因此需要对其提供电源，所述电源用于直接连接LED 3。通过螺丝将灯头5旋合在灯座4上以固定LED 3。LED 5包括电连接6，所述电连接6与灯座4的接触腿7以导电方式连接。灯座4进一步还包括一个具有圆柱外壁9的厚壁铝制圆柱体8，其下部具有斜面10。在一方面的所述的电连接6，所述的导电连接和所述接触腿7与另一方面的灯座体8之间布置了电绝缘，其未在图中特别示出。灯座体8的另一个具体实施例如图7所示。图中显示了一个厚壁圆柱灯座体8在其一端还有一个用以连接LED 3的厚壁端面38，LED 3未在图7中示出。在灯座体8内的内部凹穴中可以容纳带有电子元件的电路板32，其绝缘边缘33安装在凹槽中，所述凹槽布
7置在灯座体8内的内部凹穴中。同样在图7中可见的是连接电路板32的绝缘供电导线35， 以及连接电路板32和LED 3的绝缘供电导线34。在端面38中的开口 36被用作导线34的通道。从实际试验和使用热模型的计算显示出对于铝制灯座体8，直径和长度大约18mm、壁厚2mm可以提供足够的散热性能。LED灯1和配件2可以通过一个⑶卡口连接方式互相连接。⑶卡口的连接方式是照明工业中通常使用的将灯与配件之间进行连接的方式。使用这种配件可以很简单的无需工具只凭任何消费者的举手之劳即可更换灯。配件2包括配件套筒21，连接套管22和配件罩23。在图1中，套管22的顶板(top plate)是分开显示的，没有与套管22相连，以便电接触点M在图中可见，所述电接触点M 用来与LED灯1的接触腿7相接触。在套管22的顶板上的开口 25也是可见的，可以将接触腿7进入开口 25与⑶卡口以通常方式进行配合，并可以通过少量旋转进行固定。将套筒21在配件罩23上旋合以夹紧套管22保持在其位置上。配件罩23进一步包括凸部26， 用于配合套管22侧壁内的凹槽，此处未显示凹槽。在将LED灯1与配件2组装过程中，LED灯1滑入凹槽，接触腿7可以通过开口 25 的宽部进入，之后通过对灯1的少许旋转，接触腿7与接触点M接触，并在开口 25的较小部分被夹紧。该圆柱外壁9和斜面端10，与圆柱内壁观和附随的配件套筒21的斜面部分四接触。通过该接触不仅使灯1的位置相对于配件2以一种稳定的方式固定，而且通过厚壁铝制灯座体8在LED 3和套筒21的外表面之间提供了一个优良的热传导，同样地，配件罩23的外表面也是通过与上述类似的方式，从而在大面积上进行散热。由此，LED 3在使用时的温度显著下降，对于LED的寿命具有积极效果。进一步地，在图1中可以看到在配件套筒21的内壁观上有一个凸部27，凹槽11 与凸部27在形状上互补以便在LED灯1和配件2的连接过程中，凸部27能够置于凹槽11 中。由此，LED灯1只能与配件2以一种方式连接，从而使接触腿7与配件的接触点M以唯一方式接触。由此可以确保LED 3电源的极性正确。凸部27和凹槽11也保证了 LED灯1 不会与不同于本发明配件的其它的配件相连接；根据本发明的配件也不会与不同于本发明的LED灯的其它的灯相连接。这就避免了因损坏LED灯1或变压器而造成的带来重大损失的错误。最后，配件罩23包括其底部开口 31，并在其中形成螺纹MlOxl，配件2可以通过该螺纹与壳体以简单和常用的方式连接。在前述的根据本发明的LED灯系统的具体实施例中，展示了一个通过GU卡口配合 LED灯1和配件2的例子。很明显，可以通过类似的方式使LED灯系统可以在LED灯系统和配件之间执行另一种配合方式，比如爱迪生螺纹或BA卡口配合。在所描述的根据本发明的配件2已经与壳体组装的情况下，对于用户而言，他们可以以一种非常简单的方式从根据本发明的LED灯1的扩展的不同的灯里面进行选择，以这种方式，用户可以组合自己喜欢的清晰度和喜欢的颜色的灯，并且以这种方式不需要依赖对壳体供应商的选择。图1和图2中还可以看到在配件套筒21的外部30布置有螺纹。图4显示了将端部40旋合在所述螺纹上的不同的具体实施例。端部40可以是例如透明玻璃或磨砂玻璃。 端部也可以是完全或部分透明或反射的。由此，用户按照自己意愿布置灯具的可能性又进一步地增加了。图8显示了与端部40连接的一个不同的具体实施例。这种连接用到了一定数量的夹具37，这些夹具37分布在周围并为所述端部40的内侧增添了弯曲性。在进一步扩展了对不同LED灯1的选择的情况下，根据本发明的可替换LED灯对用户具有更大的吸引力。例如可以在LED灯1上配备不同的装饰物50，例子如图5所示。 这些装饰物50位于LED 3的光路上，使得在使用LED灯1时可以照亮所述装饰物。装饰物 50可以具有不同的形状，最好能够反光强烈。为了对根据本发明的LED灯系统的具体实施例提供一个整体印象，图6a显示了根据图1的LED灯系统带有端部的实施例的从前部和上部视角透视的分解图。图6b从前部和后部的视角显示了图6a的图像，而图6c显示了组装情况下带有灯的所述配件的上方的端部和旋合在所述配件上的端部。在端部和配件之间可以看到一个前面没有提到过的弹性塑料环，所述弹性塑料环起到了相对较软部件在两个硬的部件因此是易损的部件在相互接触时的接合部位处应有的通常功能。上述描述了本发明的一些实施例。这些描述只是用于清楚地说明本发明的内容， 而不应认为是对权利要求的限制。
权利要求
1.具有LED灯(1)及配件的LED灯系统，其中所述LED灯(1)包括至少一个LED (3)，所述LED (3)连接至少一个用于所述LED (3)的电源的LED导线(6)，还包括具有电端子(7)的灯座G)，其中所述的至少一个LED (3)与灯座⑷和导线(6)连接，导线(6)与所述的至少一个LED (3)连接，所述导线(6)与所述灯座⑷的所述电端子(7)以一种导电方式连接，所述配件(2)和灯座(4)是可分离的，并相互连接，所述配件( 配有电连接04)以接入适合所述LEDC3)的电源，所述电连接04)与灯座(4)上的端子(7)在连接状态下配合工作，其特征在于，所述灯座( 被布置用于导热和将热量从LED C3)传输到所述灯座的外表面(9)。
2.根据权利要求1所述的LED灯系统，其特征在于，所述灯座(4)包括一个由具有优良热传导性质的材料构成的厚壁端面的必要厚度的厚壁圆柱体(8)，还包括用于电导线(6) 的至少一个凹穴(12)，其中所述LED(3)安装在所述圆柱体(8)的端面上。
3.根据权利要求2所述的LED灯系统，其特征在于，所述凹穴(12)容纳电子元件(13)， 所述电子元件(13)与所述电导线(6)连接。
4.根据权利要求3所述的LED灯系统，其特征在于，所述电子元件(13)包括调光器电路，所述调光器电路与温度传感器连接。
5.根据权利要求3至4之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述电子元件(13)包括一个用于切换电压极性的电路。
6.根据权利要求1至5之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述灯座(4)和配件(2) 的至少一部分表面为大体一致的表面，所述配件( 主要由具有优良热传导性质的材料制成。
7.根据权利要求6所述的LED灯系统，其特征在于，所述灯座(4)的热膨胀系数比所述配件O)的热膨胀系数大。
8.根据权利要求1至7之一所述的LED灯系统，其特征在于所述灯座(4)和所述配件 (2)的形状和尺寸使得所述灯座(4)专门地与根据本发明的配件( 配合，并且所述配件 (2)专门地与根据本发明的灯座(4)配合。
9.根据权利要求1至8之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述配件(2)包括一个大体是圆柱外形的配件罩(23)，其中圆柱的直径的范围是^-28mm，或38-40mm，或50-54mm。
10.根据权利要求1至9之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述配件罩03)在远离其与所述灯座的连接位置的端面处包括具有内螺纹MlOxl的开口(31)。
11.根据权利要求1-10之一所述的LED灯系统，其特征在于，灯座(4)与配件(2)通过爱迪生螺纹方式相互连接。
12.根据权利要求11所述的LED灯系统，其特征在于，在爱迪生螺纹位置，所述灯座 (4)的外直径和所述配件O)的内直径之差超过1mm，从14mm、27mm以及40mm起算。
13.根据权利要求1至10之一所述的LED灯系统，其特征在于，灯座(4)和配件(2)通过卡口系统实现相互连接，所述卡口系统是从由BA型和⑶型卡口组成的组中选择的。
14.根据权利要求13所述的LED灯系统，其特征在于，灯座(4)的圆柱壁(9)和所述配件O)的圆柱壁08)的直径与照明工业标准的、不同于本发明所述灯(1)的灯有至少Imm 的尺寸偏差，而最好有至少2mm尺寸偏差。
15.根据权利要求13所述的LED灯系统，其特征在于，所述配件(2)的内侧圆柱面08) 和所述灯座的外侧圆柱面(9)中的一个包括一个凸部(27)，且所述配件O)的内侧圆柱面08)和所述灯座的外侧圆柱面中的另一个则包括一个凹槽(11)，所述凸部(XT) 在所述灯座(4)与所述配件O)的连接处接入所述凹槽(11)。
16.根据权利要求1至15之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述配件( 在所述 LED(3)的一侧包括螺纹(30)用于连接一个端面(40)，所述端面00)至少是部分透明的。
17.根据权利要求1至15之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述配件( 在所述 LED(3)的一侧包括可弯曲的夹具(37)以延伸到周围用于连接一个端面(40)，所述端面 (40)至少是部分透明的。
18.根据权利要求16或17所述的LED灯系统，其特征在于，所述端面00)的形状为下述物体之一的形状灯泡，立方体，块体，球体或蜡烛火焰。
19.根据权利要求1至18之一所述的LED灯系统，其特征在于，所述LED灯(1)包括装饰物(50)，所述装饰物(50)位于所述LEDC3)的发光光路上。
20.根据权利要求19所述的LED灯系统，其特征在于，所述装饰物(50)的形状为下述之一的形状细丝形状、可照出球的形状、可照出星的形状或可照出立方体的形状。
21.—种LED灯(1)，是根据权利要求1至20之一所述的LED灯系统的LED灯(1)。
全文摘要
本发明涉及一种带有LED灯的LED灯系统，具有至少一个LED和用于对LED供电的端子，其中所述的LED与灯座以电连接方式连接，其中所述的LED灯系统进一步包括一个配件，配件和灯座可以是可分离的，并相互连接，其中所述配件包括用于接入适合LED的电源的电连接，配件在连接的情况下与灯座上的端子配合工作，其中所述灯座用于热量传导和将热量从LED传输到所述灯座的外表面。
文档编号F21K99/00GK102439350SQ201080004491
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者海因斯·埃德加阿斯·安东尼·亨德里克 申请人:马雷蒂控股有限公司