专利名称：具有冷却装置的发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光器件。本发明还涉及用于冷却这种发光器件的方法。这种发光器件的例子是灯。
背景技术：
US 2007/0147046公开了一种具有主动冷却的发光二极管灯。为此，功率控制模块向柔性片提供第一电压，以及向发光二极管提供第二电压。响应于第一电压，柔性片开始摆动。第一电压是交流电压。第二电压是直流电压或不同于第一电压的、相对较小的交流电压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相对紧凑的发光器件以及提供用于对相对紧凑的发光器件进行冷却的方法。根据本发明的第一方面，提供一种发光器件，包括-交流光源；-用于冷却交流光源的至少一部分的装置；以及-用于产生磁场以驱动该装置的线圈，该线圈串联耦合至交流光源。通过引入交流光源，或者说，将用交流电压馈电的光源，用于产生磁场以驱动冷却装置的线圈可以串联耦合至交流光源。结果，避免了不利的功率控制模块，并且发光器件可以更加紧凑。其他优势在于当避免了功率控制模块时，可以以更低的成本生产发光器件，并且发光器件可以更加稳固/可靠。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定，其中装置包括可移动部件，并且所述驱动包括移动所述可移动部件以移置一定量的空气或其他气体或流体。为此，弹簧或弹性装置可以用于使可移动部件进入中间位置，并且磁场可以用于使可移动部件进入位于该中间位置的一侧或多侧的一个或多个非中间位置。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定，其还包括-另一线圈，用于产生另一磁场以进一步驱动该装置，线圈和交流光源构成第一分支的一部分，该另一线圈构成第二分支的一部分，此第一分支和第二分支是并联分支。两个并联分支中的两个线圈将增加用于驱动冷却装置的选项数目。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定第一分支和第二分支的至少一个包括用于引入和/或增加流过第一分支和第二分支的第一电流和第二电流之间的相移的元件。各分支中经相移的电流将导致由各线圈产生的经相移的磁场。该元件可以是无源元件， 诸如电容器。备选地，该元件可以部分地或完全地构成线圈之一的一部分，和/或各线圈可被设成不同尺寸和/或可以具有不同类型和/或可以具有不同值，从而线圈引入和/或增加相移或其一部分，等等。
根据一个实施方式，发光器件通过以下限定所述进一步驱动包括进一步移动所述可移动部件，所述移动和所述进一步移动包括不同的运动。经相移的磁场将导致可移动部件的不同运动。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定所述不同的运动在时间和/或在位置上不同。可移动部件的第一段可以在第一瞬时移动，并且可移动部件的第二段可以在第二瞬时移动，第一瞬时和第二瞬时是不同的瞬时，并且第一段和第二段是不同段或相同段。 可以移动位于第一位置的、可移动部件的第三段，并且可以移动位于第二位置的、可移动部件的第四段，第一位置和第二位置是不同的位置。可移动部件可以是柔性的，继而经由其柔性来移动，或者可以是刚性的，继而经由例如局部旋转或振动等来移动。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定，其还包括-另一交流光源，其构成第二分支的一部分并且串联耦合至该另一线圈。利用经相移的电流进行馈电的两个交流光源将一起产生较少受闪烁效应影响的光。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定，其还包括-用于接收交流电压的端子，该交流电压的第一部分跨在交流光源上，该交流电压的第二部分跨在线圈上，第一部分和第二部分是不同的部分。根据一个实施方式，发光器件通过以下限定交流光源包括整流器与至少一个发光二极管的组合，该整流器用于将该交流电压的第一部分转换成直流电压，该至少一个发光二极管利用该直流电压馈电，或者该交流光源包括至少两个发光二极管的组合，该至少两个发光二极管以反向并联方式组合。整流器可以包括一个二极管或两个二极管或更多二极管或二极管桥和/或可以包括无源和/或有源元件。反向并联方式定义为发光二极管中的至少一个发光二极管构成第一连接的一部分，以及发光二极管中的至少一个其他发光二极管构成第二连接的一部分，第一连接和第二连接是并联连接，从而第一电流将以第一方向流过第一连接，第二电流将以第二方向流过第二连接，第一方向和第二方向是相反方向。每个连接中并不排除其他的无源和/或有源元件。不排除其他交流光源。根据本发明的第二方面，提供一种方法，用于对包括交流光源的发光器件进行冷却，该方法包括步骤-经由串联耦合至交流光源的线圈来产生磁场以驱动装置，以及-经由该装置来冷却交流光源的至少一部分。方法的实施方式对应于发光器件的实施方式。可以观察到，得以避免了功率控制模块。基本思想可以是发光器件将被配置有交流光源以及串联耦合至该交流光源的线圈，线圈用于产生磁场以驱动用于冷却该交流光源的至少一部分的装置。解决了需要提供相对紧凑的发光器件的问题。其他优势包括可以以更低的成本生产发光器件，并且发光器件可以更加稳固/可靠。本发明的这些以及其他方面根据下文描述的一个或多个实施方式而变得明显，并且将参考下文的一个或多个实施方式进行阐述。
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附图中图1示出了发光器件的第一示意性实施方式；图2示出了发光器件的第二示意性实施方式；图3示出了四个电流波形；图4示出了发光器件；图5示出了发光器件的横截面；图6示出了发光器件的四个操作状态；图7示出了另一发光器件的横截面；图8示出了发光器件的第三示意性实施方式；以及图9示出了发光器件的第四示意性实施方式。
具体实施例方式在图1中，示出了发光器件100的第一示意性实施方式。发光器件100包括要耦合到交流电压源101或AC电压源101的端子16和17。端子16和17耦合至第一串联分支， 其具有第一线圈11、电阻器12、电阻器13、第一交流光源14或AC光源14以及第二交流光源15或AC光源15。在图2中，示出了发光器件100的第二示意性实施方式。该第二示意性实施方式与第一示意性实施方式的不同之处在于附加有相互并联耦合并且与第一串联分支并联耦合的第二串联分支和第三串联分支。第二串联分支包括第二线圈21、电阻器22、第一电容器23和第三交流光源M或AC光源24。第三串联分支包括电阻器32、第二电容器33和第四交流光源34或AC光源34。在图3中，示出了针对图2的第二示意性实施方式、在不考虑线圈11和21时的四个电流波形。波形41定义了流过电阻器12的电流的四倍的绝对值。波形42定义了流过电阻器12、13、22和32的电流的绝对值。波形43定义了流过电阻器12 (或13)的电流。波形44定义了流过电阻器22 (或32)的电流。在波形43和波形44之间，很明显存在相移。在图4中，示出了发光器件，在图5中，示出了其横截面。发光器件包括玻璃管51、 用于冷却发光器件的至少一部分的装置52，其包括耦合至弹簧53的可移动部件、包括线圈 11和21的散热板55，可选地这些线圈11和21可以位于散热板55外部，就像AC光源14 一样。还示出了镇流电路58，诸如电阻器12、13、22和32和/或电容器23和33，触点和端盖59，诸如端子16和17，以及装置52的移动方向57。优选地，散热板55延伸到玻璃管51 以便密封。更优选地，弹簧53以及弹簧53到散热板55和装置52的安装使得从散热板55 通过弹簧53向装置52传导热，以增大可以与冷却媒介(诸如，一定量的空气或其他气体或流体)进行热交换的有效面积。在图6中，示出了发光器件的四个操作状态。从上到下，首先仅左边的线圈被激活，并且可移动部件的左侧被朝向散热板移动，暖空气被移向右侧。其次，左边的线圈和右边的线圈都被激活，且可移动部件的右侧也被朝向散热板移动，并且在右侧，暖空气被挤出去。第三，仅右边的线圈被激活，可移动部件的左侧被移动远离散热板，并且在左侧，冷空气可以进入。第四，没有线圈被激活，可移动部件的右侧也被移动远离散热板，并且冷空气被移向右侧同时被加热等。显然，可移动部件经历了时间上不同以及位置上不同的运动。
在图7中，示出了另一发光器件的横截面。该发光器件包括外框61、用于冷却发光器件的至少一部分并且包括耦合至弹簧63的可移动部件的装置62、包括线圈11的印刷电路板或金属薄片65、安装在此印刷电路板或金属薄片65上的AC光源14。还示出了防粘垫片68、透明盖69和装置62的移动方向67。外框61例如是金属外框，诸如铝外框。当然， 来自线圈11的磁场应当能够穿透该外框61。在图8中，示出了发光器件100的第三示意性实施方式。发光器件100包括第一串联分支，其具有第一线圈71、电阻器72、AC光源73和AC光源74。与该第一串联分支并联有第二串联分支，其具有第二线圈81、电阻器82、电容器83以及相互并联耦合的两个AC 光源84和85。每个AC光源包括若干组反向并联的发光二极管，针对每个AC光源，这些组串联和/或并联地耦合，等等。在图9中，示出了发光器件100的第四示意性实施方式。发光器件100包括串联分支，其具有线圈111、电阻器112和AC光源113，其中AC光源113包括整流器桥形式的四个二极管121-124以及耦合到整流器桥的正输出和负输出的两个并联发光二极管串 125-128。每个串包括两个串联的发光二极管。备选地，可以存在一个串或三个或更多串。 进一步备选地，每个串可以包括串联和/或并联耦合的、单独的和任意数目的一个或多个发光二极管等。优选地，这些串之一中的串联连接的总正向电压类似于另一并联串(如果存在的话)的总正向电压，以便在各串中具有类似的电流。备选地，电流分配可以通过选择各串的正向电压和/或通过添加电流限制元件(例如，电阻器)而特意设置成一定比例。在图9的优选实施方式中，电容器并联连接至各串。该电容器将存储一些能量并且将该能量释放给发光二极管以平滑由AC光源产生的光。当将AC光源113的结构与多分支结构(如图2或图8中所示)组合时，与一个或多个串并联的一个或多个电容器的大小可以用来实现相移的至少一部分。在最小情况下，发光器件100包括AC光源14，用于冷却AC光源14的至少一部分的装置52、62，以及用于产生磁场以驱动装置52、62的线圈11，该线圈11串联耦合至交流光源14。在此情况下，可移动部件可以是柔性和/或弹性部件，其响应于磁场而移出中间位置，并且由于其柔性和/或弹性而移回中间位置。备选地，可移动部件可以是刚性部件，其耦合至弹簧或弹性装置，并且响应于磁场而移出中间位置，以及响应于来自弹簧或弹性装置的力而移回中间位置。在更高级的情况下，发光器件100包括用于产生另一磁场的另一线圈21等，和 /或包括用于引入流过第一分支和第二分支的第一电流和第二电流之间的相移的元件23 等，和/或包括另一 AC光源M等。可移动部件可以由铁制成(或者至少包含一些软的或者硬的磁性材料)。当电流流过线圈之一时，可移动部件将被线圈所吸引。在普通铁的情况下，无论电流方向如何都将存在此吸引。在可移动部件由硬磁性材料(永磁体)制成的情况下，取决于线圈中电流的极性，可移动部件将被吸引或排斥。代替用永磁体制作可移动部件，也可以将此永磁体紧靠线圈以为磁场提供“偏移”。可移动部件、移出的空气或气体或流体以及弹簧构成了机械谐振系统。该系统的谐振频率必须被调谐到激励频率，其取决于AC电压源101(可能是市电电压)的频率以及磁性结构(线圈+铁将加倍有效频率，而线圈+永磁体则不会)。为了在具有不同市电频率的不同国家中应用，可以使用不同的发光器件。备选地，通过影响谐振系统的性质，可以构建可由不同市电电压激励的宽带系统。总而言之，在包括AC光源14和冷却装置52、62以及用于产生磁场以驱动装置52、 62的线圈11的发光器件100中，线圈11串联耦合至AC光源14以使得发光器件100更加紧凑。装置52、62包括可移动部件以移置一定量的空气或其他气体或流体。优选地，发光器件100包括另一线圈21，用于产生另一磁场以进一步驱动装置52、62，并且在流过线圈11 和另一线圈21的电流之间引入相移。AC光源14包括整流器和发光二极管的组合和/或包括以反向并联方式组合的至少两个发光二极管的组合。尽管在附图以及前述描述中图示和详细描述了本发明，但是这种图示和描述应当视为说明性或示例性的，而不是限制性；本发明不限于所公开的实施方式。例如，可以在这样的实施方式中操作本发明，其中所公开的不同实施方式的不同部分组合成一个新实施方式。在实践所请求的发明时，本领域技术人员可以根据对附图、说明书和所附权利要求书的研究而理解并实现所公开实施方式的其他变形。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求书中记载的多个项的功能。某些措施记载在彼此不同的从属权利要求中的这一事实并不表示这些措施的组合不能有益地使用。权利要求书中的任何参考符号不应当解释为对范围的限制。
权利要求
1.一种发光器件(100)，包括-交流光源(14)；-用于冷却所述交流光源(14)的至少一部分的装置(52，62)；以及-用于产生磁场以驱动所述装置(52，62)的线圈(11)，所述线圈(11)串联耦合至所述交流光源(14)。
2.根据权利要求1所述的发光器件(100)，所述装置(52,6 包括可移动部件，并且所述驱动包括移动所述可移动部件以移置一定量的空气或其他气体或流体。
3.根据权利要求2所述的发光器件(100)，还包括-另一线圈(21)，用于产生另一磁场以进一步驱动所述装置(52，62)，所述线圈(11)和所述交流光源(14)构成第一分支的一部分，所述另一线圈构成第二分支的一部分，所述第一分支和第二分支是并联分支。
4.根据权利要求3所述的发光器件(100)，所述第一分支和第二分支的至少一个包括用于引入和/或增加流过所述第一分支和第二分支的第一电流和第二电流之间的相移的元件(23)。
5.根据权利要求4所述的发光器件(100)，所述进一步驱动包括进一步移动所述可移动部件，所述移动和所述进一步移动包括不同的运动。
6.根据权利要求5所述的发光器件(100)，所述不同的运动在时间上和/或在位置上不同。
7.根据权利要求4所述的发光器件(100)，还包括-另一交流光源(M)，其构成所述第二分支的一部分并且串联耦合至所述另一线圈 01)。
8.根据权利要求1所述的发光器件(100)，还包括-用于接收交流电压的端子(16，17)，所述交流电压的第一部分跨在所述交流光源 (14)上，所述交流电压的第二部分跨在所述线圈(11)上，所述第一部分和第二部分是不同的部分。
9.根据权利要求8所述的发光器件(100)，所述交流光源(11 包括整流器与至少一个发光二极管的组合，所述整流器用于将所述交流电压的所述第一部分转换成直流电压， 所述至少一个发光二极管利用所述直流电压馈电，或者所述交流光源(14，7；3)包括以反向并联方式组合的至少两个发光二极管的组合。
10.一种用于对包括交流光源(14)的发光器件(100)进行冷却的方法，该方法包括步骤-经由串联耦合至所述交流光源(14)的线圈(11)，产生磁场以驱动装置(52，62)，以及-经由所述装置(52，62)，冷却所述交流光源(14)的至少一部分。
全文摘要
一种发光器件(100)，包括AC光源(14)和冷却装置(52，62)以及用于产生磁场以驱动该装置(52，62)的线圈(11)，在该发光器件(100)中，该线圈(11)串联耦合至AC光源(14)以使得发光器件(100)更加紧凑。装置(52，62)包括可移动部件，用于移置一定量的空气或其他气体或流体。优选地，发光器件(100)包括另一线圈(21)，用于产生另一磁场以进一步驱动装置(52，62)，并且在流过线圈(11)和另一线圈(21)的电流之间引入相移。AC光源(14)包括整流器和发光二极管的组合和/或包括以反向并联方式组合的至少两个发光二极管的组合。
文档编号F21Y101/02GK102449392SQ201080023298
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月19日 优先权日2009年5月26日
发明者H·J·G·拉德玛彻, M·温特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司