发光模块系统的制作方法

发光模块系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发光模块系统，包括：插座，具有第一接触件和第二接触件，插座安装在散热器上，散热器包括顶面，插座具有坡道或肩部；LED组件，包括框架、LED阵列、以及具有上表面和下表面的散热装置，上表面与LED阵列热连接并且由框架支撑；电路，设置在LED组件中，电路设置为接收交流输入电压并向LED阵列供电；第一端子和第二端子，由框架支撑并连接于电路，且设置为分别与插座上的第一接触件和第二接触件接合；以及盖，可旋转地连接于LED组件，盖具有坡道或肩部中的另一者，当盖旋转时，肩部和坡道彼此接合并使得盖垂直运动，且盖的垂直移动使得散热装置垂直平移，散热装置设置为无旋转地移动以使散热装置热连接于散热器的顶面。
【专利说明】发光模块系统
[0001]本申请是莫列斯公司的发明专利申请(申请日为2010年9月28日、申请号为201080053323.7，发明名称为“发光模块”)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请主张于2009年10月12日提交的申请号为61/250，853、于2010年3月8日提交的申请号为61/311，662的美国临时申请的优先权，各临时在先申请的内容通过援引整体上全部并入本文。

【技术领域】
[0004]本发明涉及照明领域，更具体地涉及一种能够热连接于一散热器的基于发光二极管的模块。

【背景技术】
[0005]现存有多种固态发光技术，而且用于照明目的的较有前景的类型之一是发光二极管(LED)。LED已有巨大改进，且现在能够提供高效率和高流明输出。然而，LED —个长期存在的问题是如果它们受到热影响则易损坏。一般而言，随着LED的工作温度升高，LED的寿命会缩短且输出颜色会令人不满意。除了热带来的问题之外，LED作为点光源的能力提供了理想的光学特性，但在以方便方式封装方面受到质疑。通常LED是灯具(fixture)中的永久部件，而且尽管LED寿命非常长，但如果LED过早或者甚至在20-50，000小时的使用寿命之后失效，仍然存在必须替换整个灯具的问题。解决这个问题的一个途径是提供一模块化LED系统。现有提供理想的模块性的尝试尚未证明足够有效。因此，在如何安装LED上作出进一步改进将受到特定人群的关注。


【发明内容】

[0006]—种发光模块系统，包括一发光模块，所述发光模块可以安装于一插座中。所述发光模块包括一盖，所述盖可旋转地连接于一 LED组件。所述LED组件包括一散热装置，以助于确保由所述LED组件支撑的一LED阵列和一对应的支撑表面之间存在低热阻率。所述LED组件可以包括支撑所述散热装置的一框架和可由所述框架支撑的多个端子，其中至少两个端子分别电连接于所述LED阵列的一阳极和一阴极。一电路设置为接收输入电压并将所述输入电压转换为一使所述LED阵列工作的合适电压。一施压元件可设置在所述盖和所述框架之间，以推动它们分离。所述插座可以包括一壁，所述壁支撑所述端子。多个坡道可设置在所述壁上，而且当所述盖可旋转地与所述多个坡道接合时，所述多个坡道引导所述LED组件垂直地进入所述插座。
[0007]—种发光模块系统，包括:一插座，具有一第一接触件和一第二接触件，所述插座安装在一散热器上，所述散热器包括一顶面，其中所述插座具有一坡道或一肩部；一发光二极管(“LED”)组件，包括一框架、由所述框架支撑的一 LED阵列、以及具有一上表面和一下表面的一散热装置，所述上表面与所述LED阵列热连接并且由所述框架支撑；一电路，设置为接收不超过24伏的一输入电压并将所述输入电压转换成为一所需的直流电压；一第一端子和一第二端子，由所述框架支撑，所述第一端子和所述第二端子连接于所述电路，以提供一输入电源，所述第一端子和所述第二端子设置为分别与所述插座上的所述第一接触件和所述第二接触件接合；以及一盖，可旋转地连接于所述LED组件，所述盖具有所述坡道和所述肩部中的另一者，其中，当所述盖旋转时，所述肩部和所述坡道彼此接合并使得所述盖垂直运动，且所述盖的垂直移动使得所述散热装置垂直平移，其中所述散热装置设置为不旋转地垂直移动，以使所述散热装置热连接于所述散热器的顶面。
[0008]优选地，所述电路设置为接收交流电压。
[0009]优选地，还包括设置在所述散热装置的所述下表面上的一导热垫。
[0010]优选地，所述导热垫是可变形的。
[0011]优选地，所述LED阵列和所述散热装置之间的热阻率小于3K/W。
[0012]优选地，所述LED阵列和所述顶面之间的热阻率小于5K/W。
[0013]优选地，还包括设置在所述盖和所述框架之间的一施压元件，所述施压元件设置为当所述盖可旋转地移动时，朝向所述顶面推动所述框架和所述散热装置。
[0014]优选地，所述盖包括一圆形的基壁，所述基壁具有从其上延伸的多个突起。
[0015]优选地，所述LED阵列和所述顶面之间的热阻率小于3K/W。
[0016]优选地，所述导热垫的厚度小于1mm。
[0017]优选地，所述散热装置由热导率大于50W/m-K的材料形成。
[0018]优选地，所述散热装置由热导率大于100W/m-K的材料形成。
[0019]优选地，所述电路设置为接收12伏交流电。
[0020]优选地，所述电路设置为接收12伏直流电。
[0021]优选地，所述插座支撑四个所述接触件并且所述框架支撑四个所述端子，所述四个端子和所述四个接触件设置为当所述框架安置在所述插座中时彼此接合。
[0022]—种发光模块系统，包括:一插座，具有一第一接触件和一第二接触件，所述插座安装在一散热器上，所述散热器包括一顶面，其中所述插座具有一坡道或一肩部；一发光二极管(LED)组件，包括一框架、由所述框架支撑的一 LED阵列、以及具有一上表面和一下表面的一散热装置，所述上表面与所述LED阵列热连接并且由所述框架支撑；一电路，设置在所述LED组件中，所述电路设置为接收一交流输入电压并向所述LED阵列供电；一第一端子和一第二端子，由所述框架支撑，所述第一端子和所述第二端子连接于所述电路，以提供一输入电源，所述第一端子和所述第二端子设置为分别与所述插座上的所述第一接触件和所述第二接触件接合；以及一盖，可旋转地连接于所述LED组件，所述盖具有所述坡道或所述肩部中的另一者，其中，当所述盖旋转时，所述肩部和所述坡道彼此接合并使得所述盖垂直运动，且所述盖的垂直移动使得所述散热装置垂直平移，其中所述散热装置设置为无旋转地移动以使所述散热装置热连接于所述散热器的顶面。
[0023]优选地，还包括设置在所述散热装置的所述下表面上的一导热垫。
[0024]优选地，所述LED阵列和所述顶面之间的热阻率小于5K/W。
[0025]优选地，所述散热装置由热导率大于50W/m-K的材料形成。
[0026]优选地，所述电路设置为接收12伏交流电。
[0027]优选地，还包括设置在所述盖和所述框架之间的一施压元件，所述施压元件设置为当所述盖可旋转地移动时朝向所述顶面推动所述框架和所述散热装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0028]参照以下结合附图的说明，可以最好地理解本申请在结构和工作上的组织及方式及其另外的目的和优点，其中相同的附图标记表示相同的部件，并且在附图中:
[0029]图1是安装到一散热器的一照明系统的第一实施例的立体图；
[0030]图2是发光模块和散热器的分解立体图；
[0031]图3是一 LED组件的一实施例的部分立体图；
[0032]图4是LED组件的一实施例的俯视图；
[0033]图5是图4所示视图的简化图；
[0034]图6是图4所示实施例的仰视图；
[0035]图7是其上安装有导热垫的散热装置的仰视图；
[0036]图8是LED组件的一实施例的立体图；
[0037]图9是LED组件构件的一框架的俯视立体图；
[0038]图10是框架的仰视立体图；
[0039]图11是作为发光模块的构件的一插座的俯视立体图；
[0040]图12是插座的仰视立体图；
[0041]图13是插座的俯视图；
[0042]图14-16是插座的侧视图；
[0043]图17是发光模块用的一端子电线组件的立体图；
[0044]图18是作为发光模块的构件的一内盖的俯视立体图；
[0045]图19是内盖的仰视立体图；
[0046]图20是内盖的仰视图；
[0047]图21是作为发光模块的构件的一外盖的俯视立体图；
[0048]图22是外盖的仰视立体图；
[0049]图23是发光模块用的一散热器的第一种形式的立体图；
[0050]图24是发光模块用的一散热器的第二种形式的立体图；
[0051]图25是发光模块和散热器的剖视图；
[0052]图26是发光模块的一实施例的剖开的简化立体图；
[0053]图27是图26示出的剖开的另一简化立体图；
[0054]图28是结合本发明第二实施例的特征并安装到散热器上的一发光模块的立体图；
[0055]图29是图28的发光模块和散热器的分解立体图；
[0056]图30是构成图28的发光模块一部分的LED组件的一些构件的立体图；
[0057]图31是构成图28的发光模块一部分的LED组件的一些构件的分解立体图；
[0058]图32是构成图28的发光模块一部分的散热装置的立体图；
[0059]图33是构成图28的发光模块一部分的LED组件的一些构件的剖视图；以及
[0060]图34是用于发光模块的一控制系统的一方框图。

【具体实施方式】
[0061]尽管本发明很容易具有多种不同形式的实施例，但在附图中所示和本文中详细说明的具体实施例应理解为，本说明书应视为本发明原理的一个示例，并不意欲将本发明限制于本文所图示和描述的那样。因此，除非另有说明，本文公开的特征可以组合在一起，以形成因简明目的而未示出的另外的组合。
[0062]图1-26不出了一第一实施例的发光模块20,而图28_34不出一第二实施例的发光模块1020。尽管下部、上部等术语被使用以便于说明发光模块20、1020，但应当理解的是，这些术语并不是指发光模块20、1020所要求的使用方向。发光模块20、1020在审美角度上令人满意。但是具有其他外观(例如正方形或其他形状)以及具有不同高度和尺寸的发光模块的结构也是可能的。
[0063]参照图1-26不出的第一实施例的发光模块20。发光模块20包括一 LED组件22、一绝缘插座24、以及一绝缘盖组件26。发光模块20连接于一支撑表面28 (其也可以为一散热器)，支撑表面28用于支撑LED组件22和用于耗散热能。应注意的是，任意合适的形状可用于支撑表面28，并且所选择的特殊形状将根据应用和周围环境而发生改变。发光模块20连接于一端子电线组件30，端子电线组件30继而连接于一电源。
[0064]参见图3-5，LED组件22包括全部由一绝缘框架44直接或间接地支撑的一 LED模块32、一支撑组件34(其可以是一印刷电路板或其他需要的结构)、一散热装置40、以及一导热垫42。绝缘框架44还可有助于支撑一反射元件36及其关联的一散射元件38。彼此电连接的LED模块32和支撑组件34安装于或者邻近于散热装置40 (优选LED模块32固定安装于散热装置40，以确保它们之间良好的热传导)。散热装置40继而固定于框架44，且在一实施例中散热装置40可热熔接(heat-staked)于框架44。反射元件36位于邻近LED模块32，并可直接由LED模块32支撑或者可由框架44或其他装置支撑。导热垫42可设置于散热装置40的下侧。
[0065]所不出的LED模块32包括:一基本平坦的导热基板46,其可支撑一阳极/ 一阴极(潜在地经由设置在上表面的一电绝缘覆盖层)；以及一 LED阵列47，其安装于在基板46的顶表面上，基板46可以是一热传导材料，例如铝。如所示出的，基板46包括用于容纳紧固件的多个开孔48。可设有一由BRIDGELUX提供的LED封装的所示设计的LED模块给出了 LED阵列47和散热装置40之间的良好热传导。应注意的是，在其他实施例中，LED阵列可以是热传导更低的材料并包括散热孔，以有助于将热能从LED阵列传递到相应的散热装置。
[0066]如所示出的，支撑组件34包括:一支撑部50，其可是传统的电路板或是塑料结构，具有安装于其上(优选安装在其边缘)的一第一对连接器52a、52b和安装于其上(优选安装在其边缘)的一第二对连接器54a、54b以及容纳在连接器52a、52b、54a、54b内的多个导电端子56。支撑部50可以是常规设计并具有设置于其上的多条迹线(traces)。第一对连接器52a、52b与第二对连接器54a、54b间隔开来，从而提供一间隙58。所述多个端子56以公知方式连接于支撑部50上的所述多条迹线。一开孔60穿设于支撑部50，LED模块32的基板46安置于开孔60。设置有用于将支撑部50连接于散热装置40的紧固件进行容纳的多个开孔62。如图所示，开孔78穿过散热装置40形成、并与开孔48对齐，用于容纳穿过该处的将基板46连接于散热装置40的紧固件。在替代实施例中，基板46可以通过焊接或热传导环氧树脂直接连接于散热装置40。如果紧固件用于将基板46和散热装置40连接，一薄层导热脂或导热膏可有利于确保基板46和散热装置40之间存在良好的热连接。
[0067]反射元件36由具有一下开孔和一上开孔的一扩展壁形成。该壁包括一内表面66和一外表面68。典型地，内表面66倾斜且在其上端具有最大直径并向内渐缩。反射兀件36可以通过合适方式安装在LED模块32的基板46上，例如粘接剂，这样使LED阵列47位于反射元件36的所述下开孔内。散射元件38 (与反射元件36相结合)可具有所期望的光学特性，以按照需要对LED阵列47发出的光进行整形。反射元件36的内表面66 (其可能沿竖向及横向刻面、或者仅沿竖向或仅沿横向刻面、或者如果希望另外的效果则不刻面)可以进行电镀或涂布，以具有反射性(在所需光谱中至少85%的反射率)，而且在一实施例中，反射元件36的内表面66可以是高反射的(在所需光谱中超过95%的反射率)，而且反射元件36的内表面66可以是镜面反射的或者散射的。
[0068]如图6所示，散热装置40是一薄金属板，该薄金属板可由铜或铝或其他合适材料(优选具有热导率大于50W/m-K，以减少热阻)形成。散热装置40具有一主体部70和从主体部70向外延伸的一舌部72。可以知道，舌部72有助于提供一定向结构，以确保LED组件22相对插座24正确定位。开孔74形成在散热装置40的主体部70的各个拐角上。开孔76穿过散热装置40形成并与穿过支撑部50的开孔62对齐，以用于容纳并穿过将支撑部50连接于散热装置40的紧固件。开孔78穿过散热装置40形成并与穿过LED模块32的开孔64对齐，以用于容纳并穿过将LED模块32连接于散热装置40的紧固件。
[0069]如图7所示，导热垫42设置在散热装置40的主体部70上并基本覆盖散热装置40的主体部70的下侧。导热垫42是柔性的、可变形的并可具有粘性。导热垫42可以是工业用的将两表面热连接在一起的常规导热垫材料，例如但不限于3M的导热胶带8810。如果由导热胶垫片形成，导热垫42可以由原材料切割成所需形状并以常规方式应用，而且导热垫42可在一侧包括用以粘接于散热装置40的粘接剂而在另一侧能可移动地定位在支撑表面28 (例如散热器)上。当然，导热垫42还可以通过位于散热装置40上的导热膏或导热环氧树脂来设置。使用一具有粘接剂侧的导热垫42的益处在于，导热垫42能被牢固地定位在散热装置40上并被压制在散热装置40和支撑表面28之间，同时在需要更换或更新这些部件时允许剥离导热垫42 (及其相关部件)。
[0070]支撑部50安置于散热装置40的主体部70上，而且LED模块32的基板46安置于穿过支撑部50的开孔60内且安置于散热装置40的主体部70上。这样，LED模块32与散热装置40直接进行热连接，且LED模块32和散热装置40之间的热界面被控制成使热阻率降低到3K/W以下且更优选在2K/W以下。例如，如果需要，基板46可以通过焊接作业连接于散热装置40，以使基板46和散热装置40之间的热传递非常有效。当基板46的表面积可以低于600mm2而散热装置40的表面积可以是基板46的表面积的两倍以上,在一实施例中可以是基板46的面积的三倍或四倍以上(在一实施例中，散热装置面积可以大于2000mm2)时，所安装的LED阵列47和支撑表面28之间的总热阻率低于2.0K/W。当然，这是设想使用具有良好导热性能的导热垫(热导率优选高于lW/m-K)，而因更大表面积且使用薄导热垫(假定0.5-1.0mm厚度或更薄)的能力，故这种性能在一系列的导热垫材料范围内是可行的。
[0071]参见图8-10，框架44由一圆形的基壁80形成，其限定从基壁80内穿过的一开口82。多个缺口 84(图中示出其数量为3个)设置在基壁80的外周上。一圆形的上延伸部86从基壁80向上延伸并限定一开口 88，开口 88与穿过基壁80的开口 82对齐。一下延伸部90部分围绕基壁80延伸且从基壁80向下延伸，由此在下延伸部90的端部之间形成一间隙。下延伸部90相对于上延伸部86向外错开。图中示出的采用一平壁形状的一栓(key)92从基壁80向下延伸且位于所述间隙内。因此，在栓92和下延伸部90的相应端部之间形成一第一连接器容纳槽94和一第二连接器容纳槽96。安装在支撑部50上的第一对连接器52a、52b安装在第一连接器容纳槽94内，而安装在支撑部50上的第二对连接器54a,54b安装在第二连接器容纳槽96内。多个支脚98从下延伸部90向下延伸并穿过散热装置40中的开孔74。主体部70抵靠于下延伸部90的底表面。舌部72抵靠于栓92的底表面。支脚98热熔接于散热装置40。
[0072]如图11-16所示，插座24包括一圆形的基壁100，基壁100具有从中穿过的一开口102。基壁100包括一内表面101a、一外表面101b、以及一顶表面101c。外表面1lb可提供圆形轮廓，以允许一对接圆形壁相对外表面1lb移动。多个框架支撑部104从基壁100的内表面1la向内延伸。各框架支撑部104开始于基壁100的下端且终止于基壁100上端之下。如图所示，框架支撑部104设置有三个。各框架支撑部104穿设有一开孔106。也可以设置其他不具有开孔的框架支撑部，例如框架支撑部104’。
[0073]基壁100的所述下端具有一连接器壳体108，端子电线组件30可安装于连接器壳体108中。如所示出的，连接器壳体108包括:一上壁110，其从基壁100的内表面1la向内延伸一预定距离并沿基壁100的外表面1lb向外延伸一预设距离；相对的侧壁112、114，从上壁110向下延伸；以及一中间壁116，从上壁110向下延伸并与侧壁112、114间隔开。侧壁112、114和中间壁116的下端均与基壁100的下端齐平。各壁112、114、116均包括一从其外端到其内端延伸的槽122。上壁110顶表面的从基壁100的内表面1la向内延伸的部分与框架支撑部104、104’的顶表面齐平、并形成一附加框架支撑部104"。因此，由连接器壳体108形成一第一电线容纳槽118和一第二电线容纳槽120。如可以认识到的，所示的结构允许导体(例如绝缘电线)从基壁100以直角状结构延伸。如果需要(且如果支撑表面28也这样设置)，壳体可设置为延伸到支撑表面28的一开孔内，以提供一更为垂直状的结构。
[0074]如图17所示，端子电线组件30包括:一第一绝缘壳体124和第二绝缘壳体126 ；一第一组电线128，延伸到第一绝缘壳体124中并焊接于从第一绝缘壳体124延伸出的一第一组端子130 ;以及一第二组电线132，延伸到第二绝缘壳体126中并焊接于从第二绝缘壳体126延伸出的一第二组端子134。电线128/端子130可嵌入模制到第一绝缘壳体124，而电线132/端子134可嵌入模制到第二绝缘壳体126。第一绝缘壳体124安装在第一电线容纳槽118内，第二绝缘壳体126安装在第二电线容纳槽120内。绝缘壳体124、126各具有基本平的上壁、下壁和将所述上壁和所述下壁连接在一起的侧壁。绝缘壳体124、126各穿设有多个开口，电线128、132和端子130、134伸入到所述开口内。各开口起始于所述壁的前端且终止于所述壁的后端。各侧壁具有从其向外延伸的一舌部136，舌部136起始于后端并向前端延伸一预定距离。各端子130、134均呈基本L形、且具有:一第一脚部，其安装在相应绝缘壳体124、126的相应开口内部；以及一第二脚部138，垂直于所述第一脚部并从相应绝缘壳体124、126的上壁向上延伸。
[0075]第一绝缘壳体124安装在第一电线容纳槽118内，且侧壁上的舌部136安装到侧壁112和中间壁116的槽122内。第二脚部138安置于凹口 140内，凹口 140设置于第一绝缘壳体124的后表面和基壁100的内表面上。凹口 140的深度大于第二脚部138的厚度，从而第二脚部138的内表面相对第一绝缘壳体124和基壁100的内表面错开。第二绝缘壳体126安装在第二电线容纳槽120内，且侧壁上的舌部136安装于侧壁114和中间壁116的槽122内。第二脚部138安置于凹口 142内，凹口 142设置在第二绝缘壳体126的后表面和基壁100的内表面上。凹口 142的深度大于第二脚部138的厚度，从而第二脚部138的内表面相对第二绝缘壳体126和基壁100的内表面错开。可替代地，第二脚部138的内表面、第一绝缘壳体124/第二绝缘壳体126的内表面和基壁100的内表面可以齐平。与框架44的栓92形状一致的一栓槽(keyway) 144可穿设于框架支撑部104’和中间壁116。
[0076]插座24的开口 102将LED组件22容纳于其内。框架44的基壁80的下端安置于框架支撑部104、104’、104"的上端；且下延伸部90和散热装置40安置于开口 102内。由于存在有至少三个框架支撑部104、104’、104"，这样可以防止在LED组件22插入到插座24中时LED组件22倾斜。框架44上的栓92和散热装置40的舌部72安置在栓槽144中。这样，栓92和栓槽144提供一防误插结构，以确保LED组件22相对插座24正确定向。上延伸部86可伸出到插座24的基壁100的顶表面上方。缺口 84与开孔106对齐，且基壁80安置于框架支撑部104、104’、104"的顶部，以确保对LED模块32的合适支撑。连接器52a、52b中的多个端子56与安装于第一绝缘壳体124中的多个第一组端子130对接，且连接器54a,54b中的多个端子56与安装于第二绝缘壳体126中的多个第二组端子134对接。LED组件22可相对插座24上下移动，但是如示出的，LED组件22相对于插座24旋转的能力受到限制。
[0077]基壁100的外表面1lb具有多个形成于其上的基本呈L形的槽146a、146b、146c。槽 146a、146b、146c 分别具有处于基壁 100 上端的开口 148a、148b、148c。槽 146a、146b、146c分别具有从基壁100上端垂直向下延伸的第一腿部150a、150b、150c和分别从第一腿部150a、150b、150c下端延伸并围绕基壁100的外表面1lb向下延伸的第二腿部152a、152b、152c。因此，形成第二腿部152a、152b、152c的上壁和下壁的表面形成坡道，各坡道包括一坡面153a和一固持面153b。坡面153a均可具有基本相同的角度，其中所述坡面中的每一个与一固持面和一槽连通，各坡面从所述顶表面在所述槽和所述固持面之间进一步延伸，而固持面153b可位于比坡面153a的端部更接近顶表面101c，以允许通过旋转一相应的盖使一配合肩部沿坡面153a移动。当所述盖旋转足够远时，所述盖可稍向上移动(所述移动由于弹性部件的作用)，以坐靠在固持面153b上。由此，所述设计允许将所述盖固持在所需位置。
[0078]如所示的，三个槽146a、146b、146c设置在基壁100的外表面1lb上。第二腿部152a、152b、152c的分别与第一腿部150a、150b、150c相对的端部可向基壁100的下端敞开。盖组件26包括一内盖154，内盖154支撑一施压元件，所述施压元件可以是多个弹性部件156a、156b、156c。盖组件26还可包括一外盖158,外盖158可使一散射兀件160安装于其上。内盖154安装于框架44，且所述施压元件夹在内盖154和框架44之间。如所示出的，弹性部件156a、156b、156c为弹片，然而，可以想到的是，也可以使用除弹性部件以外的其他类型的施压元件，例如可压缩材料或元件。此外，虽然所示的施压元件包括多个弹片，但是也可以使用单个弹性部件(例如圆形波簧)。如所示出的，外盖158为装饰性的并安装在内盖154上方。
[0079]如图18-20所示，内盖154包括:一圆形的上壁162 ;—基壁164，从上壁162的外边缘向下延伸；以及多个凸缘166和固持突起168，从上壁162的内边缘向下悬垂。多个凸缘166和多个固持突起168围绕上壁162周沿交替设置。一中间开口 170由多个凸缘166和多个固持突起168所形成，反射元件36安置于中间开口 170中。凸缘166和固持突起168的高度小于基壁164的高度，然而凸缘166和固持突起168的高度大于框架44的基壁80和上延伸部86的组合高度。各固持突起168包括从上壁162延伸的一柔性臂168’，且在柔性臂168’的端部具有一头部168"。
[0080]三对弹性部件固持基座172a、172b、172c和弹性部件安装基座174a、174b、174c从上壁162的底表面向下延伸。相关的基座对172a/174a、172b/174b、172c/174c围绕上壁162的周缘彼此等间隔设置。弹性部件156a、156b、156c分别与相关的基座对172a/174a、172b/174b、172c/174c 相连。对于各基座对 172a/174a、172b/174b、172c/174c，弹性部件156a、156b、156c的一端分别固定在弹性部件固持基座172a、172b、172c上，而弹性部件156a、156b、156c的另一端安置于弹性部件安装基座174a、174b、174c顶部。因此，各弹性部件156a、156b、156c可以从一未挠曲位置移动到一压缩位置或者移动到所述未挠曲位置与所述压缩位置之间的任一位置，在所述未挠曲位置弹性部件156a、156b、156c的顶部距离上壁162最远，在所述压缩位置弹性部件156a、156b、156c的顶部距离上壁162最近。应当注意的是，当误差被充分控制的情况下，可以不需要施压元件。然而，对于许多应用而言，施压元件将提供所需的一设计特性，即它可以有助于抵消可能的在插座、发光模块和支撑表面之间累加的误差。
[0081]突起176a、176b、176c从基壁164的内表面靠近基壁164下边缘向内延伸。如所示出的，突起176a、176b、176c围绕基壁164周缘互相等间隔设置。突起176a、176b、176c分别靠近弹性部件固持基座172a、172b、172c。
[0082]三个开孔178在围绕上壁162等间隔的位置处延伸穿过上壁162。开孔178用于将外盖158连接于内盖154。
[0083]内盖154安装在框架44和插座24上，从而弹性部件156a、156b、156c夹设在内盖154的上壁162和框架44的基壁80之间。凸缘166和固持突起168穿过对齐的开口 88、82并抵靠于上延伸部86和基壁80的内表面，开口 88、82穿过上延伸部86和基壁80。随着头部168"沿上延伸部86和基壁80的内表面滑动，固持突起168的柔性臂168’向内移动。一旦头部168"通过基壁80的下端,贝U固持突起168恢复到其初始状态。由此，内盖154和框架44扣合到一起，从而固持突起168可防止从框架44上拆下内盖154。由于固持突起168的长度大于基壁80和上延伸部86的组合高度，所以内盖154可相对框架44上下移动。内盖154的基壁164包围插座24的基壁100。突起176a、176b、176c接合到插座24上的槽 146a、146b、146c 中。
[0084]参见图21和图22，外盖158是装饰性的并且可以连接和覆盖于内盖154。外盖158具有:一上壁180，其覆盖内盖154的上壁162 ;—内壁181，其从上壁180的内端向下悬垂；以及一外壁182,其从上壁180外端向下悬垂并覆盖内盖154的基壁164。多个角板183从内壁181径向向外延伸。内壁181的下端和角板183的下端坐靠在内盖154的上壁162上。外盖158或者扣合到内盖154上或是通过适当工具固定到内盖154上。如图22所示，三个突起184从上壁180的底表面延伸，并安装于内盖154的上壁162的开孔178中。内壁181限定一开孔186，开孔186与开口 170、88、82、102对齐。散射元件160安装在开孔186中。由此，外盖158连同其散射元件160 —起有助于保护LED组件22不受破坏。
[0085]为提供良好的散热，支撑表面28可以由热传导材料形成，例如铝或类似物。其他可行的替代物包括导热和/或电镀塑料。如果需要，支撑表面28上的镀层可以是常规的用于电镀塑料的镀层，且支撑表面28可以通过双射成型工艺形成。使用类似铝的材料的益处在于整个所述材料可以快速导热，由此保证有效地使热传导离开热源。使用电镀和/或导热塑料的益处在于可以减轻重量。
[0086]如可以认识到的，支撑表面28包括各种可选特征，这些可选特征可以单独使用也可以结合在一起。第一个特征是图23所示的一散热器28’，散热器28’包括一基体188和从基体188径向延伸的多个间隔开的细长的翼片190。基体188在其下端具有一凹口(未示出)。多个开孔192穿设基体188并与穿过框架支撑部104的开孔106对齐，以用于容纳将插座24连接于基体188的紧固件。第二个特征是图24所示的支撑元件28"，支撑元件28"包括一个凹陷的或杯状的壳体194。凹陷的或杯状的壳体194具有:一下壁196 ；一圆形的侧壁198，从下壁196向上延伸；以及一凸缘200，从侧壁198上端向外延伸。开孔202穿设于侧壁198，以允许电线128、132通过开孔202而连接一外部电源。发光模块20安置于所述凹陷的或杯状的壳体194内，如图1所示，从而插座24安置于下壁196上，且圆形侧壁198相对于发光模块20向上延伸。多个开孔穿设于下壁196且与穿过框架支撑部104的开孔106对齐，以用于容纳将插座24连接于下壁196的紧固件。如果散热器28’结合使用，用于将插座24连接于下壁196的紧固件还可伸到开孔192中。
[0087]杯状的壳体196的内表面(其可能沿竖向和横向刻面，或者仅沿竖向或仅沿横向刻面，或需要不同效果的情况下不刻面)可以电镀或涂敷，以具有反射性(在所需光谱中反射率至少为85% )，而且杯状的壳体196的内表面在一实施例中可能具有更高的反射率(在所需光谱中反射率高于95% ),并且杯状的壳体196的内表面可以为镜面反射。散热器28’的外表面和支撑元件28"可以具有与内表面相近的反射率但也可以是散射的。在某些应用中，在外表面提供散射层可有助于允许在发光模块20安装到一灯具上时融入并基本上隐藏在其中，由此改善了最终发光灯具的整体审美效果。散射层可以通过设置不同涂层和/或通过设置趋于发散光的纹理面来设置。对于其他应用，内表面和外表面可以单独地具有镜面或散射面(对于四种可能的组合)。这样，在一实施例中，杯状的壳体196可以在内表面上具有与外表面上不同的光洁度。
[0088]在工作时，LED组件22可以与盖组件26组装在一起。之后，LED组件22/盖组件26可以安装到插座24 (其己经安装到支撑表面28上)。当LED组件22/盖组件26安装到插座 24 时，突起 176a、176b、176c 分别穿过槽 146a、146b、146c 的开口 148a、148b、148c 并进入到第一腿部150a、150b、150c中。使用者移动盖组件26 (如上描述的，该移动为旋转)，这使得内盖154的上壁162沿垂直方向移动。这继而使得施压元件(例如，弹性部件156a、156b、156c)在内盖154的上壁162和框架44的基壁80之间被压缩。换句话说，盖组件26可以相对框架44和插座24旋转，同时突起176a、176b、176c分别沿槽146a、146b、146c的斜坡的第二腿部152a、152b、152df动。随着内盖154旋转，槽146a、146b、146c的坡面使得内盖154朝插座24向下移动。这样，如图26、图27所示出的，内盖154和施压元件(例如，弹性部件156a、156b、156c)推抵框架44的基壁80，并使得LED组件22相对插座24向下移动。然而，框架44垂直移动，同时内盖154向两个方向移动(例如，旋转和向下移动)。散热装置40和相应的导热垫42的占主导的垂直移动有助于确保散热装置40和支撑表面28之间压力充足(例如，将导热垫42置于受压状态，以实现散热装置40和支撑表面28之间的良好热连接)，同时对导热垫42和支撑表面28之间的对接界面无不良影响。所述移动使得LED组件22的端子56与端子电线组件30的端子130、134的第二脚部138接触。一旦达到最终所需位置，所述施压元件(其可如所述地随着内盖154旋转或者其可是内盖154能在其上滑动的可变形材料)有助于确保施加持续作用力，以使导热垫42保持压缩在散热装置40和支撑表面28之间。由于所述装置的预期长寿命(30，000到50，000小时)，所以预计钢基合金可以是较好的弹性部件材料，因为它对热循环引起的蠕变和/或松弛具有良好的抵抗力。因此，提供了散热装置40和支撑表面28之间所期望的低热阻率，优选低于3K/W。在一实施例中，发光模块20可以设置为提供LED阵列47和支撑表面28之间的热阻率低于5K/W。在一实施例中，LED阵列47和支撑表面28之间的热阻率可以低于3K/W，而且在更高效率的系统中，LED阵列47和支撑表面28之间的热阻率可以低于2K/W，如上所述的。之后，如本文所述，装饰性外盖158及其散射元件160连接于内盖154。
[0089]应当注意的是，支撑表面28的表面可能是不均匀的或者说不具有较高的平面度。为了抵消这种潜在的变化，更厚的导热垫42在克服潜在的热阻增加方面比使用一更薄的导热垫材料可能具有某些优势。因此，调整导热垫42的厚度以及施压元件施加的压力应有利于增加发光模块20的可靠性，以有助于确保所需的热阻率。
[0090]如可认识到的，如果LED模块32出现故障(其应比目前光源发生频率更低)，那么通过反向旋转LED组件22/盖组件26并使LED组件22/盖组件26上升脱离插座24，可以将LED组件22/盖组件26从插座24/支撑表面28上拆下。之后，新的LED组件22/盖组件26可以以本文所述的方式连接于插座24。由于第二脚部138凹陷设置到第二壳体126/基壁100内，当LED组件22/盖组件26从插座24/支撑表面28上拆下后，如果使用者插入导电物体(例如改锥)到插座24中，这将更难于使该导电物体与第二脚部138接触。这提供了发光模块20的安全特性。
[0091]虽然所示出的发光模块20的结构具有在插座24上的槽146a、146b、146c和在内盖154上的突起176a、176b、176c，但是槽146a、146b、146c可设置在内盖154上而突起176a、176b、176c可设置在插座24上。类似地，虽然所示出的发光模块20的结构具有安装在内盖154上的弹性部件156a、156b、156c，但是弹性部件156a、156b、156c也可以替代地安装在框架44上。
[0092]下面将说明图28-34所示出的第二实施例的发光模块1020。发光模块1020包括一 LED组件1022、一绝缘插座1024、以及一绝缘盖2154。在该实施例中，第一实施例中的内盖和外盖由单个盖替代，该单个盖其上具有突起和装饰结构。应理解的是，在第一实施例中，内盖和外盖也可以由单个盖替代。发光模块1020连接于一支撑表面1028(其也可以称为散热器)，支撑表面1028用于支撑LED组件1022并用于使热量耗散。
[0093]如图所示，支撑表面1028是平坦的，但是也可以采取第一实施例中的形式。支撑表面1028具有一开孔1029，其作用如上所述。应注意的是，任意可取的形状都可以用于支撑表面1028，而且根据应用和周围环境的变化可以选择特殊的形状。可替代地，支撑表面1028采取第一实施例中给出的形式(其被修改成在该实施例中为所述的连接器1500提供一适当的开孔)，且因此不再重复支撑表面的细节。
[0094]LED组件1022包括均由一绝缘框架1044直接或间接支撑的一 LED模块1032、一支撑组件1034(其可以是印刷电路板或其他可取的结构)、一散热装置1040、以及一导热垫1042。绝缘框架1044还可有助于支撑一反射元件1036及其关联的一散射元件1038。LED模块1032和支撑组件1034安装于或者相邻于散热装置1040(优选LED模块1032固定安装于散热装置1040，以确保它们之间良好的热传导)。散热装置1040继而固定于框架1044，且在一实施例中，散热装置1040可以热熔接于框架1044。反射元件1036定位成邻近LED模块1032，而且反射元件1036可以由LED模块1032直接支撑或者由框架1044或其他装置支撑。导热垫1042设置于散热装置1040的下侧。
[0095]LED模块1032包括:一基本平坦的导热基板1046，其可支撑阳极1033a/阴极1033b (潜在地经由设置在顶表面的一电绝缘涂层)；以及一 LED阵列1047，其设置在基板1046的顶表面上。阳极1033a和阴极1033b电连接于支撑组件1034。如所示出的，基板1046包括:多个槽口 1048，其用于校准基板1046 ;以及多个开孔1078，用于容纳紧固件。
[0096]如所示出的，支撑组件1034包括:一印刷布线板1050，具有安装于其上且优选安装在其边缘处的一连接器1052 ;以及多个导电端子1056，容纳在连接器1052内。印刷布线板1050可以是常规设计形式并可具有设置在其中的迹线。应注意的是，电镀塑料也可用在支撑组件1034中。端子1056以公知方式与印刷布线板1050上的所述迹线相连。一开孔1060穿设于印刷布线板1050，LED模块1032的基板1046安置于开孔1060内。开孔1062穿设于印刷布线板1050并用于容纳将印刷布线板1050连接于散热装置1040的多个紧固件。多个开孔1078穿设于基板1046，以用于容纳将基板1046连接于散热装置1040的紧固件。在一替代实施例中，基板1046可以通过焊接或热传导粘接剂直接连接于散热装置1040。如果紧固件用于连接基板1046和散热装置1040，一导热脂或导热膏的薄覆盖层可有利于确保基板1046和散热装置1040之间良好的热连接。
[0097]反射元件1036和散射元件1038可就像反射元件36和散射元件38那样形成，且其细节不在此重复。反射元件1036可以通过适当方式(例如粘接剂)安装在LED模块1032的基板1046上，从而LED阵列1047定位于反射元件1036的下开孔内。
[0098]散热装置1040是一薄板，该薄板可以由铜或铝或其他适合材料形成。优选地，散热装置1040的热阻率足够低，以提供与LED阵列相比显著增加的表面积并同时提供低于
0.5k/ff的热阻率。如所示出的，散热装置1040具有一主体部1070和一对提供位于其内的槽口的栓槽1072。一连接器凹口 1073也穿设于主体部1070，其作用如此处所述。如可以认识到的，栓槽1072有助于提供一定向结构，以确保LED组件1022相对插座1024正确定位。间隔的开孔1074形成于主体部1070。多个开孔1076穿设于散热装置1040且与穿设印刷布线板1050的开孔1062对齐，以用于容纳将印刷布线板1050连接于散热装置1040的紧固件。多个开孔1078穿设于散热装置1040并与穿过LED模块1032的开孔1064对齐，以用于容纳将LED模块1032连接于散热装置1040的紧固件。
[0099]导热垫1042可设置在散热装置1040的主体部1070的下侧，并可基本覆盖散热装置1040的下侧。导热垫1042可变形且具有粘性。导热垫1042可以是工业用的将两表面热连接的常规导热垫材料，例如但不限于3M的导热胶带8810。如果由导热胶垫片形成，导热垫1042可以由原材料切割成所需形状且以常规方式应用，而且导热垫1042的一侧包括用以粘接到散热装置1040上的粘接剂而另一侧可剥离地定位在支撑表面1028(例如散热器)上。当然，导热垫1042也可以通过采用位于散热装置1040上的导热膏或导热环氧树脂来设置。采用一具有一个粘接剂侧的垫的益处在于，导热垫1042能够牢固地定位在散热装置1040上并被压制在散热装置1040和所得到的支撑表面1028之间，同时如果希望更换或更新这些部件时能够允许拆下导热垫1042 (及其相关部件)。
[0100]与第一实施例类似，印刷布线板1050安置于散热装置1040的主体部1070上，且LED模块1032的基板1046安置于穿过印刷布线板1050的开孔1060内并安置于散热装置1040的主体部1070上。这样，LED模块1032可与散热装置1040直接热连接，且LED模块1032和散热装置1040之间的热界面可被控制，以将热阻率降低到低于3K/W且更优选在2K/W以下的水平。例如，如果需要，基板1046可以通过焊接操作连接于散热装置1040，以允许基板1046和散热装置1040之间有非常有效的热传递。由于基板1046的表面积可以低于600mm2且散热装置1040的表面积可以是基板1046的表面积的两倍以上,而在一实施例中散热装置1040的表面积可以是三倍或四倍以上(在一实施例中，散热装置表面积可以大于2000mm2)，安装的LED阵列1047和支撑表面1028之间的总热阻可低于2.0K/W。当然，这是假设使用具有良好导热性能的导热垫(热导率优选高于lW/m-K)，而由于所述更大的表面积和使用薄导热垫(潜在地0.5-1.0mm厚或更薄)的能力，这种性能在一系列导热垫材料中是可行的。
[0101]框架1044由一基本圆形的竖直的基壁1080所形成，基壁1080穿设有一开口1082。多个向内延伸的栓槽1084设置于基壁1080，栓槽1084示出的数量为2个。一连接器凹口 1085也设置于基壁1080，其作用如此处所述。一水平的下壁1090设置于基壁1080的下端并具有穿设其中的一开孔1091，LED模块1032的基板1046穿过开孔1091。多个支脚1098从下壁1090向下延伸形成并具有穿设其中的一开口 1099。一对固持突起2168在间隔位置处从下壁1090向上延伸。各固持突起2168包括从下壁1090延伸的一柔性的臂2168’以及位于其端部的一头部2168"。
[0102]散热装置1040的主体部1070抵靠于下壁1090的底面，且栓槽1072与栓槽1084对齐，而且连接器凹口 1073、1085对齐。紧固件穿过主体部1070中的开孔1074和下壁1090的开孔，以将散热装置1040连接于框架1044。
[0103]如所示出的，一桥接板1400设置在框架1044和盖2154之间。如此处所述的桥接板1400连接于盖2154。桥接板1400由一圆形的基壁1402形成，基壁1402具有穿过其中的一中心开口 1404。多个间隔的开孔1405穿设于基壁1402。多个间隔的凸缘1406a、1406b、1406c、1406d从基壁1402径向向外延伸。框架1044的固持突起2168分别延伸到凸缘1406a、1406b、1406c、1406d之间的间隙中，穿过支脚1098的开口 1099与基壁1402中的开孔1405对齐。销钉(未示出)延伸穿过对齐的开口 1099/开孔1405，以使框架1044和桥接板1400对接。桥接板1400可以相对框架1044上下移动。一连接器1408内具有从桥接板1400向下延伸的导电端子1410，导电端子1410与印刷布线板1050上的连接器1052/端子1056对接。一连接器1412上具有从桥接板1400向下延伸的导电端子1414，导电端子1414延伸穿过框架1044的连接器凹口 1085和散热装置1040中的连接器凹口 1073、并与一外部连接器1500连接，连接器1500延伸穿过支撑表面1028的开孔1029。外部连接器1500具有多个导电端子1502，所述多个导电端子1502被凹陷设置到连接器1500的壳体的开口中。
[0104]由于导电端子1502凹陷设置在连接器1500的壳体中，所以当将LED组件1022/盖2154从插座1024/支撑表面1028上拆下时，如果使用者将导电物体(例如改锥)插入到插座1024中，那么所述导电物体将非常难于与导电端子1502的接触。这提供了发光模块1020的安全特性。
[0105]如图所示，电源经由外部连接器1500提供给连接器1412。该电源可以被桥接板1400上的电路处理，然后提供给连接器1408，连接器1408将电源传递给连接器1056。之后，电源连接到LED阵列1047的阳极1033a/阴极1033b。应注意的是，由连接器1500和连接器1412之间连接所提供的电源同样可以提供控制信号(或经由单独的信号线或者经由调制信号)。可替代地，LED阵列1047 (或第一实施例的LED阵列47)可设置为通过包括在控制电路1600中的接收器/收发器1616和天线1614来无线地接收控制信号。此外，为简化模块(例如接收恒定电流或用于交流LED阵列的AC电流的模块)，控制电路1600可以安装成远离LED阵列1047，从而传送至LED阵列1047的电流可以根据需要被调整。在这样的结构中，连接器1412可以直接安装于基板1046，且可以取消桥接板1400、连接器1056、1408。可替代地，如果将适当的交流电源提供给所述发光模块，那么所述控制电路可以设置在所述发光模块的一板上(例如印刷布线板1050)。
[0106]插座1024包括一圆形的基壁2000，基壁2000具有穿过其中的一开口 2002。一对框架支撑部2004从基壁2000的内表面向内延伸且形成栓。各框架支撑部2004开始于基壁2000的下端且终止于基壁2000上端之下。各框架支撑部2004穿设有一开孔2006。
[0107]插座1024的开口 2002将LED组件1022容纳于其内。下壁1090的下表面安置在散热装置1040上。框架支撑部/栓2004安置在栓槽1072、1084内。此外，连接器1500安置在连接器凹口 1073、1085内。这样，框架支撑部/栓2004及栓槽1072、1084和安置在连接器凹口 1073、1085内的连接器1500提供一防误插结构，以确保LED组件1022相对插座1024的正确定向。LED组件1022可以相对插座1024上下移动，但如所述的，LED组件1022相对插座1024旋转的能力则受到限制。
[0108]基壁2000的内表面具有形成于其上的一对基本L状的槽2146，所述一对槽2146在直径方向上彼此相对。各槽2146的开口 2148位于基壁2000的上端。各槽2146具有:一第一腿部2150,从基壁2000上端向下垂直延伸；以及一第二腿部2152,从第一腿部2150下端延伸并围绕基壁2000的内表面向下延伸。由此，形成第二腿部2152的上壁和下壁的表面形成坡道。如所示出的，两个槽2146设于基壁2000的内表面上，但是槽2146也可以设置为两个以上。第二腿部2152与相应的第一腿部2150相对的端部可以向基壁2000的下端敞开。
[0109]盖2154包括:一圆形的上壁2162 ;—外壁2163，从上壁2162外边缘径向向外且向下延伸；一基壁2164，从外壁2163的内边缘向下延伸；以及一内壁2169，从圆形的上壁2162内边缘延伸。内壁2169为凹形并与基壁2164隔开、且在其下端具有一外延唇缘2165。一肩部2171形成于外壁2163和基壁2164的交接处。一中心开口 2170由内壁2169形成，反射元件1036安置于中心开口 2170中。一对突起2176从基壁2164向外延伸且在直径方向上彼此相对。多个把手2173设置在上壁2162上并沿着外壁2163延伸，以使使用者能够容易地抓住盖2154。
[0110]盖2154的内壁2169安置在穿过桥接板1400的开口 1404中，且桥接板1400安置在唇缘2165上方。由此，桥接板1400相对盖2154沿上下方向固定，但是盖2154可相对桥接板1400旋转。这有助于提供适合运输的有益的组装，不必担心通过配送链进行运输时桥接板1400(或者安装在其上的部件)会受到损坏。
[0111]盖2154安装在框架1044上，同时桥接板1400夹设在它们之间。随着头部2168"沿基壁2164滑动，固持突起2168的臂2168’向内挠曲，直至头部2168 "通过肩部2171并恢复到其初始状态，从而固持突起2168防止盖2154从框架1044上脱开。由此，盖2154和框架1044扣合在一起，但是盖2154相对框架1044可旋转。盖2154的基壁2164的下端抵靠于框架1044的基壁1080的上端。
[0112]由盖2154/桥接板1400/框架1044形成的子组件随后插入到插座1024中。插座1024的基壁2000包围盖2154的基壁2164。
[0113]在工作时，当由盖2154/桥接板1400/框架1044形成的子组件安装于插座1024时，突起2176通过槽2146的开口 2148并进入到第一腿部2150中。使用者相对框架1044、桥接板1400和插座1024移动(如上所述，该移动为旋转)盖2154，同时突起2176沿槽2146的倾斜的第二腿部2152滑动。当盖2154旋转时，槽2146的坡面使盖2154朝向插座1024向下移动。基壁2164的下端压靠在基壁1080的上端上，这继而将框架1044压靠到散热装置1040上。然而，在盖2154沿两个方向移动(例如，旋转和向下移动)的同时，框架1044和桥接板1400垂直地移动。散热装置1040和相应的导热垫1042的占主导的垂直移动有助于确保散热装置1040和支撑表面1028之间压力充足(例如，将导热垫1042置于受压状态，从而实现散热装置1040和支撑表面1028之间良好的热连接)，同时没有对导热垫1042和支撑表面1028之间的对接界面产生不良影响。上述移动使得LED组件1022的端子1056移动至与连接器1408的端子1410进一步接触、且连接器1412进一步接合连接器1500。由此，散热装置1040和支撑表面1028之间提供所期望的低热阻率，优选低于2K/W。在一实施例中，发光模块1020可以设置为在LED阵列1047和支撑表面1028之间的热阻率低于5K/W。在一实施例中，如上所述，LED阵列1047和支撑表面1028之间的热阻率可以低于3K/W，而在更高效率的系统中，LED阵列1047和支撑表面1028之间的热阻率可以低于2K/W。如果需要，例如第一实施例中给出的施压元件也可以结合到发光模块1020中，只要框架1044/桥接板1400和盖2154修改成允许这些构件之间上下移动。
[0114]应当注意的是，支撑表面1028的表面可能是不均一的或者说不具有较高的平面度。为了抵消这种潜在的变化，更厚的导热垫1042在克服潜在的热阻增加方面比一更薄的导热垫材料可能具有某些优势。
[0115]如可认识到的是，如果LED模块1032出现故障(其应比目前光源发生故障的频率更低)，那么通过反向旋转LED组件1022/盖2154并使LED组件1022/盖2154上升脱离插座1024，可以将LED组件1022/盖2154从插座1024/支撑表面1028上拆下。之后，可将新的LED组件1022/盖2154连接于插座1024。
[0116]用于使发光模块1020工作的控制电路1600以示意的方式示出在图34中。示出在图34中的一个或多个单独的电路元件可能被省略。例如，如果LED阵列1047(或第一实施例中的LED阵列47)用来接收120伏交流电且包括设置成由低压恒定电流供电的一 LED阵列，那么可包括一变压器1602、一整流器1604、以及一电流驱动器1606。然而,如果电源提供受控的恒定电流，那么上面所述的电路元件均会不需要。所以，电路1600可以调整到与LED元件和电源匹配。例如可选的传感器1610和/或控制器1608可通过例如光输出、距离、移动、光质量、温度等感测因素来允许闭环工作。此外，天线1614和接收器/收发器1616允许通过例如ZIGBEE、RAD1 RA或其他类似协议对LED阵列1047进行无线控制。如果需要，控制器1608还可以包含可编程能力。因此，发光模块1020的设计可以有多种变化。
[0117]虽然所示出的发光模块1020的结构在插座1024上具有多个槽2146以及在盖2154上具有多个突起2176，但是槽2146可设置于盖2154，同时突起2176可设置于插座1024。此外，盖2154可设置为它安装在插座1024上方(而不是安装到插座1024中)。另夕卜，特定的控制电路可设置在基板1046中而不是设置在桥接板1400中。
[0118]LED阵列47、1047均可以是单个LED或者是电连接到一起的多个LED。如可认识到的是，LED可设置成利用直流电(DC)或交流电(AC)工作。使用交流LED的优点在于不需要将常规的交流电压转换成直流电压。使用基于直流的LED的优点在于避免了由于AC周期可能造成的任何闪烁。不管LED数量或型号如何，它们可被覆盖有接收LED发出的波长并将其转换到另一波长(或波段)的材料。提供这种转换的物质是已知的且可以包括磷材料和/或量子点材料，然而，任何能够在一个波段被激发并发出另一所需波长的光的材料都可以使用。如可认识到的，所述转换的材料不必直接位于LED上而是可以移动离开一些距离。采用这样远的转换位置(尤其是如果采用磷材料的话)具有使磷材料移动离开热源的优点，但是这种设计趋于使得所述发光模块的尺寸增加，由此可优选地采用一种不受热影响的转换物质且在某些结构中使得转换物质保持更靠近LED。
[0119]为对LED阵列47、1047进行亮度调节，一 DMX DALI协议可用于亮度调节。例如，如第一实施例中所给出的，六个端子130、134分别穿设于壳体124、126。在该协议中，端子130、134可以被分配不同的键值。例如，在壳体124中，第一组端子130可以分配如下:
[0120]端子I =接地键
[0121 ]端子 2 = DALI 或 DMX 键
[0122]端子3 = DALI 或 DMX 键
[0123]端子4 = O-1OV 键
[0124]端子5 = Triac信号键
[0125]端子6 = 24VDC 键
[0126]而在壳体126中，第二组端子134可以分配如下:
[0127]端子1 = 1.4A CC 键
[0128]端子2 = 0.7A CC 键
[0129]端子3 = 0.35ACC 键
[0130]端子4 = TBD CC 键
[0131]端子5=未分配
[0132]端子6=接地键
[0133]因此，预先设定的端子130、134可以根据所提供的LED阵列47的型号而工作。从而，当LED组件22的端子56与端子电线组件30的端子130、134接合时，端子56、130、134不必都工作。当然，如可认识到的，可以使用任何所需的亮度调节协议，并且所述发光模块可以设置为接受为亮度调节提供的一输入，并且所述发光模块可以设置为通过使用如上所述的特定协议而选择性设置特定端子来接收来自不同类型的亮度调节协议的输入。
[0134]在一实施例中，多个端子56可以设置为接收12伏交流输入而不是恒定电流。控制电路1600可以设置为将12伏交流转换成为基于LED阵列设计的合适的直流驱动电流和电压。例如，如果LED阵列设置为在更高的正向电压方式下工作，那么控制电路1600可以设置为将12伏交流转换成为所需的大于交流电压的直流正向电压。如可认识到的，这样设计的益处在于施加给所述发光模块的交流电压相对低，因而减少了对防止意外接触插座中的端子的绝缘材料的需要。此外，因为12伏交流电源可通过一变压器容易地获得，所以可提供这样一种耐久的灯具，所述灯具包括一插座并且设置为将较高的交流电(可能是120、220或其它的交流电压)转换为12伏(或24伏)交流电。因而，可以保留安装有所述灯具的设施的现有布线和电源轨迹(footprint)，同时可以容易地使灯具中的转换电子设备非常长久地工作。
[0135]如果需要，控制电路1600甚至可以设置为接受12或24伏直流电，因而允许在输入功率上具有相当大的灵活性。例如，这将允许常规线路交流电压在使用耐久变压器的灯具中进行转换，同时也允许使用可能通过可再生能源(例如太阳能或风力等等)产生的直流电(因而避免了将通过这样的可再生能源产生的直流电源转换成为交流的必要性)。在任一情况下，具有一相对紧凑的控制电路允许所述控制电路设置于所述发光模块的一所需位置(例如在印刷布线板1050上)处。
[0136]例如，控制电路1600可以包括一整流器1604以及一个或多个滤波器(其可以是电容器)，以与一驱动器1606 —起将设计的交流电流滤波并整形成为相对平稳的直流电，同时省略其余元件。驱动器1606可以是接受输入电源并将输入电源转换为所需的输出电流和电压(通过将输入电压提高或减低为所需电压)的一集成电路(其可以从许多渠道获得)。如可认识到的，因为整流器也可以通过直流电，所以这样的设计将允许相当大的灵活性。另外，如果需要，驱动器1606可以设置为具有一可调节的输出并设置为响应来自亮度调节开关的输入。因为这样的电路设计是本领域公知的、并且许多替代设计选择是可能的且在本领域普通技术人员范围内、而且这些选择将取决于系统性能要求，所以对于所述控制电路无需更多论述。然而，通常，这样的设计可以设置有用于电源的两个输入端和一些用于控制的输入端，因此输入端的总数可以小于六个并且优选不超过四个。应注意的是，这样的设计的一个重要的优点是它允许灯具一设定输出(例如12伏交流)，同时因为每个模块可以设置为具有合适的控制电路而允许许多模块设置在灯具中且仍能运行，因而所述灯具和插座将可接受未来的考验。这还将允许未来的更有效率的模块插入到所述插座中同时仍提供可比拟的光输出。
[0137]在一实施例中，散热装置40、1040可以改进为具有聚酰胺涂层(或类似的具有绝缘特性的涂层)，同时在聚酰胺涂层上设置导电迹线。然后可以取消支撑部50，且连接器52a、52b、54a、54b及其关联的导电端子56和LED阵列47可以安装到散热装置40上且电连接到修改后的散热装置40的迹线上。如可认识到的，直接将LED阵列47安装到散热装置40上可以提供对发光模块20的热阻率进一步改善，而且潜在地允许LED阵列47和支撑表面28之间的热阻率低于1.5K/W。自然，这样高效的热传递将允许更小的支撑表面28，因为支撑表面28和周围环境的交界面在发光模块20的总热阻率中起主要作用。
[0138]虽然所示出的反射元件36、1036的形状示出为基本圆锥形，但是反射元件36、1036也可以具有其他形状。例如，反射元件36、1036可以具有一平坦的侧面，也可以是一椭圆等等。改变反射元件36、1036的形状可以使得发光模块20、1020投影出各种光图案。由于发光模块20、1020具有防误插特性(在第一实施例中，栓92和栓槽144提供一防误插特性；在第二实施例中，框架支撑部/栓2004和栓槽1072、1084以及安置在连接器凹口 1073、1085中的连接器1500提供一防误插特性)，所以反射元件36、1036的设计可以变化且相应地控制光图案。
[0139]虽然示出并说明了本发明的优选实施例，但是可设想到的是，本领域技术人员在不脱离随附权利要求的精神和范围的情况下，可对本发明作出多种多样的修改。
【权利要求】
1.一种发光模块系统，包括: 一插座，具有一第一接触件和一第二接触件，所述插座安装在一散热器上，所述散热器包括一顶面，其中所述插座具有一坡道或一肩部； 一 LED组件，包括一框架、由所述框架支撑的一 LED阵列、以及具有一上表面和一下表面的一散热装置，所述上表面与所述LED阵列热连接并且由所述框架支撑； 一电路，设置在所述LED组件中，所述电路设置为接收一交流输入电压并向所述LED阵列供电； 一第一端子和一第二端子，由所述框架支撑，所述第一端子和所述第二端子连接于所述电路，以提供一输入电源，所述第一端子和所述第二端子设置为分别与所述插座上的所述第一接触件和所述第二接触件接合；以及 一盖，可旋转地连接于所述LED组件，所述盖具有所述坡道或所述肩部中的另一者，其中，当所述盖旋转时，所述肩部和所述坡道彼此接合并使得所述盖垂直运动，且所述盖的垂直移动使得所述散热装置垂直平移，其中所述散热装置设置为无旋转地移动以使所述散热装置热连接于所述散热器的顶面。
2.如权利要求1所述的发光模块系统，还包括设置在所述散热装置的所述下表面上的一导热垫。
3.如权利要求2所述的发光模块系统，其中，所述LED阵列和所述顶面之间的热阻率小于 5K/W。
4.如权利要求3所述的发光模块系统，其中，所述散热装置由热导率大于50W/m-K的材料形成。
5.如权利要求4所述的发光模块系统，其中，所述电路设置为接收12伏交流电。
6.如权利要求5所述的发光模块系统，还包括设置在所述盖和所述框架之间的一施压元件，所述施压元件设置为当所述盖可旋转地移动时朝向所述顶面推动所述框架和所述散热装置。
【文档编号】F21Y101/02GK104075294SQ201410276473
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2010年9月28日 优先权日:2009年10月12日
【发明者】维克托·萨德雷, 丹尼尔·B·麦高恩, 丹·阮, 芭芭拉·格热戈热夫斯卡, 迈克尔·皮奇尼 申请人:莫列斯公司