發(fā)光設備的制造方法
【專利說明】發(fā)光設備
[0001]本發(fā)明涉及具有發(fā)光裝置可被插入的至少一個插座的發(fā)光設備。插座具有用于向發(fā)光裝置供電的電子端子，其中在發(fā)光設備中提供保證對熒光燈泡的合適供電的電氣或電子鎮(zhèn)流器。
[0002]在現(xiàn)有技術中，已知燈座形式的發(fā)光設備具有電氣或電子鎮(zhèn)流器，如變壓器，例如以向燈泡(包括鹵素燈泡)提供合適電壓。
[0003]以相同的方式，在現(xiàn)有技術中已知的是，發(fā)光設備中提供了允許點亮熒光燈泡并通過高頻交流電壓來允許熒光燈泡的無閃光操作的常規(guī)或電子燈泡。
[0004]此外，現(xiàn)有技術中已知將LED(發(fā)光二極管)用作發(fā)光裝置。因而，例如，在DE102004 044 166 B4中，公開了使用發(fā)光二極管作為光源的防爆光源，其中發(fā)光二極管由合適的電子鎮(zhèn)流器供電。
[0005]現(xiàn)有技術中還已知，使用具有LED的發(fā)光裝置的熒光燈泡或燈泡的互換性的應用是可能的。
[0006]例如，基本上具有燈泡形式且被插入常規(guī)燈座但其中光通過LED來產(chǎn)生的發(fā)光裝置是已知的。在這一類型的燈泡中，在發(fā)光裝置本身中提供了鎮(zhèn)流器來用于這一目的。
[0007]此外，從DE299 00 320 Ul已知的是，可用于替換熒光燈泡的LED發(fā)光裝置(發(fā)光二極管發(fā)光裝置)，其中LED發(fā)光裝置經(jīng)由電纜套件來供電，插入式插座可以用電纜套件連接到電動車的板載電壓源，使得在LED發(fā)光裝置中，必須只提供能在將LED發(fā)光裝置插入插入式插座時極性的錯誤混合的情況下防止發(fā)光二極管的破壞的二極管。LED發(fā)光裝置還可具有開關裝置，發(fā)光二極管可以用該開關裝置來單獨地、成對地、或成群地打開或關閉。
[0008]本發(fā)明的目標是改進所描述的發(fā)光設備來達到以下效果:例如熒光燈泡和具有多個LED的LED發(fā)光裝置之間的簡單轉變是可能的，而無需對發(fā)光設備進行電氣或機械調(diào)整。
[0009]這一目標通過專利權利要求1的特征來解決。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，視情況而定，對應的LED發(fā)光裝置可以在無需機械或電氣調(diào)整或無需電子調(diào)整的情況下被插入發(fā)光設備，這以其他方式(具有電氣或電子鎮(zhèn)流器)適用于一個或多個熒光燈泡。這意味著發(fā)光設備可選擇性地與熒光燈泡一起使用或與對應的LED發(fā)光裝置一起使用，而無需鎮(zhèn)流器或連線上的進一步措施且無需通過使用開關設備等進行開關。
[0011]代替它使用的是串聯(lián)連接的對應的多個LED且其電流值基本上對應于在具有一個或多個熒光燈泡的發(fā)光設備的操作期間的燈泡電流。
[0012]在用于熒光燈泡的電子鎮(zhèn)流器的情況下，交流電壓被整流且通過升壓轉換器轉換成經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電壓(所謂的中間電路電壓)。
[0013]這一轉換是必要的，以達到標準(EN61000)所要求的功率因子的校正，并因此實際上校正來自電網(wǎng)的正弦電流消耗。
[0014]鎮(zhèn)流器具有晶體管半橋和LC串聯(lián)諧振器，其中熒光燈泡與LC串聯(lián)諧振器中的電容器并聯(lián)連接。
[0015]當這樣的晶體管半橋處于差分模式時，上述中間電路電壓被轉換成具有恒定頻率的方波電壓。當今的現(xiàn)代電子鎮(zhèn)流器中的常規(guī)開關頻率位于20kHz到60kHz的范圍內(nèi)。作為這一對應布置的結果，具有恒定電壓和恒定頻率的系統(tǒng)變成具有恒定電流的系統(tǒng)，其中這對應于Boucherot電路的原理。
[0016]視情況而定，在以上提到的鎮(zhèn)流器的組件或開關電路中的全部用來操作一個或多個熒光燈泡。還為了能夠以簡單的方式使用具有鎮(zhèn)流器的對應的LED發(fā)光裝置，如在以上描述的，LED發(fā)光裝置可具有橋整流器，或這樣的橋整流器可被分配給LED發(fā)光裝置。
[0017]就此，應當觀察到，尚未被點亮的熒光燈泡具有幾百kΩ的范圍內(nèi)的高歐姆阻抗。對應LC諧振器因此首先在開路操作中運行，使得諧振器的電容器上的電壓上升，直至熒光燈泡被點亮的時刻，且諧振器隨后負載了幾百Ω的阻抗。這一阻抗依賴于燈泡類型。為了達到對應的高啟動電壓，在啟動階段期間，上述晶體管半橋的開關頻率被改變，直至它接近諧振頻率。一旦熒光燈泡被點亮，這一頻率就保持恒定且燈泡電流變成實際上恒定的值，而不管燈泡類型如何。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在LED發(fā)光裝置的使用期間，在這樣的啟動階段，串聯(lián)諧振器已被負載，使得沒有高電壓發(fā)生在諧振器的對應電容器上且諧振器立即充當電流源。這以簡單的方式來實現(xiàn)，因為諧振器的這一電容器上的電壓被上述橋整流器整流且這一直流電壓被直接負載了對應多個串聯(lián)連接的LED。為達成這一點，優(yōu)選地，相對于它們的反向恢復時間調(diào)整到鎮(zhèn)流器的開關頻率的二極管被用于橋整流器。
[0019]LED的對應的電流值因而基本上等于使用一個或多個熒光燈泡操作期間的燈泡電流。視情況而定，18W/T8或36W/T8型熒光燈泡的鎮(zhèn)流器遞送從300mA到320mA的燈泡電流。這樣的值有助于高功率LED的操作。
[0020]使用對應多個LED，以此方式，電容器的電壓可按使得它大致對應于熒光燈泡的操作電壓的方式被調(diào)整。
[0021]各組件缺陷在LED中是可能的。為了能夠將這些缺陷納入考慮，在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設備中，LED與橋整流器之間的晶閘管鉗位電路可被分配為對LED發(fā)光裝置的保護電路。這樣的晶閘管鉗位電路也被稱為晶閘管撬棍。
[0022]LED中的可能的組件缺陷是熔化以及因此的LED短路或LED變成高阻抗，例如由于接合線的斷開。
[0023]如以上已解釋的，鎮(zhèn)流器在相對大的負載范圍中如同恒流源一樣操作。通常，串聯(lián)連接的LED中的一者或多者的短路不是嚴重的。同時，LED的斷開意味著對應諧振器中整個負載電路的斷開。結果是鎮(zhèn)流器的輸出單元升高到幾百Veff的水平。在現(xiàn)代鎮(zhèn)流器中，這一高電壓在幾百毫秒或更短時間內(nèi)被關閉。為了防止這樣的高電壓，視情況而定，在負載電流斷開的情況下，鎮(zhèn)流器被LED發(fā)光裝置或它的所分配的晶閘管鉗位電路短路。這作為晶閘管鉗位電路(也稱為晶閘管撬棍電路)不斷監(jiān)視經(jīng)整流的輸出電壓并且一旦電平達到指定的最大電壓閾值則點亮鉗位電路的晶閘管并因此使鎮(zhèn)流器短路的結果來達成。
[0024]為了能夠以簡單的方式用對應的LED發(fā)光裝置替換熒光燈泡，而非僅僅是電氣或電子地，視情況而定，這一 LED發(fā)光裝置可被形成為能代替一個或多個熒光燈泡被插入具有對應插座的發(fā)光設備的LED模塊。這樣的LED模塊包含例如橋整流器和作為保護電路的晶閘管鉗位電路。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，安裝對應的發(fā)光設備因此是可能的，其中在安裝時，它仍然打開，無論稍后將使用熒光燈泡還是LED發(fā)光裝置。發(fā)光設備相對于機械系統(tǒng)或相對于電氣電源的翻新不是必要的。相反，代替一個或多個熒光燈泡來插入對應的LED模塊是可能的，其中就此，開發(fā)發(fā)光設備使得它是防爆的也是可能的。
[0026]如已解釋的，在優(yōu)選實施例中，發(fā)光設備被執(zhí)行以是防爆的。對應的鎮(zhèn)流器可被封裝，使得它不接觸可能爆炸的環(huán)境。此外，由于模塊化和緊湊布置，散熱可被改進，使得發(fā)光設備作為整體不超過某一溫度。對應的LED發(fā)光裝置(尤其是作為LED模塊)也可以是緊湊的且本身也可被裝備成防爆的。即，發(fā)光設備和或發(fā)光裝置可以用Ex-e、Ex-d或Ex-m保護來形成。
[0027]具體而言，LED發(fā)光裝置可具有與熒光燈泡的端子相對應的端子，使得熒光燈泡以及LED發(fā)光裝置可替換地插入到相同燈座。出于這一目的，LED發(fā)光裝置有利地可能在它們在LED發(fā)光裝置上的布置中且在它們的形式中形成有與熒光燈泡的端子相對應的端子。
[0028]發(fā)光設備具有例如用于將發(fā)光裝置保持就位的基體以及可被置于基體上且覆蓋發(fā)光裝置的透明或半透明蓋。通過蓋，發(fā)光裝置因此可被防護免于可能的爆炸空氣。
[0029]在一實施例中，視情況而定，發(fā)光設備可具有插座來安放至少兩個不同的熒光燈泡，熒光燈泡被彼此并聯(lián)布置?；蛘?，視情況而定，對應的LED發(fā)光裝置或模塊可被插入這些插座。發(fā)光設備可以用交流電壓來供電。然而，具有直流電壓的電源也是可能的。
[0030]類似于熒光燈泡，在插入對應的插座之后，LED發(fā)光裝置也可以用其端子來鎖定到對應的插座。為此，鎖定機構可被分配給每一插座。
[0031]視情況而定，對于對應端子的簡單調(diào)整和開發(fā)，尤其是插頭的形式，用于保持端子或插頭的引腳外殼可被布置，LED發(fā)光裝置或模塊的每一端上一個。
[0032]在下文中，使用所包括的附圖來解釋本發(fā)明的有利實施例。
[0033]附圖中:
[0034]圖1根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設備的從上方在對角線上看到的等角視圖，具有附隨的發(fā)光裝置；
[0035]圖2根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設備的從下方在對角線上看到的等角視圖，具有熒光燈泡作為發(fā)光裝置；
[0036]圖3根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設備的從下方在對角線上看到的等角視圖，具有LED發(fā)光裝置；
[0037]圖4具有熒光燈泡的鎮(zhèn)流器的示意圖；
[0038]圖5具有LED發(fā)光裝置的鎮(zhèn)流器的示意圖；
[0039]圖6根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設備的安裝法蘭上的插座的示意圖；
[0040]圖7LED發(fā)光裝置與其他系統(tǒng)的示意圖；
[0041]圖8電子鎮(zhèn)流器連同熒光燈泡的示意圖；以及
[0042]圖9用于向多個LED供電的具有鉗位電路的橋整流器的示意圖。
[0043]圖1示出了包括發(fā)光裝置3、4可被插入其中的發(fā)光設備2的光源I。被提供作為發(fā)光裝置的是熒光燈泡3或LED發(fā)光裝置4。發(fā)光設備2包括基體5和透明或不透明蓋6，基體5有利地具有安裝裝置以被安裝到墻或天花板，蓋6可拆卸地安裝到基體5。光源I被形成為是防爆的，這尤其意味著基體5和蓋6以如下方式開發(fā):基體5中包括的電氣和電子兀件以及插入其中的發(fā)光裝置3、4由蓋6進行防護，使得光源I也可被用在可能爆炸性的環(huán)境條件下。
[0044]基體5具有可經(jīng)由供電線連接到交流電源的供電端子U。供電端子11被開發(fā)成防爆的。
[0045]如果蓋6從基體5移除，則發(fā)光裝置3、4的插入或替換可發(fā)生。為此，基體在縱向方向L上其端側的區(qū)域中具有在橫向方向B上延伸的安裝法蘭9、1。視情況而定，熒光燈泡3或LED發(fā)光裝置4可從高度方向H的下方被插入安裝法蘭9、1。
[0046]為此，熒光燈泡3在縱向方向L上的每一端上具有端子8，它們中的每一個包括兩個插頭觸點。
[0047]LED發(fā)光裝置4因此具有在LED發(fā)光裝置4的縱向方向L上的端側16、17中的每一者上提供的對應的已開發(fā)端子12、13、14和15。端側16上的兩個端子12、13之間的距離以及端側17上的兩個端子14、15之間的距離與在安裝法蘭9、10中的每一者所提供的每一特定觸點
18、19與LED發(fā)光裝置4的中心之間在縱向方向上的距離相對應。觸點18、19可被形成為用于端子12、13、14、15的插頭的唯一插座。
[0048]因此，兩個熒光燈泡或燈管3可由LED發(fā)光裝置4替換。這具有優(yōu)點:集成LED發(fā)光裝置4同樣在間隙中提供，這將一般存在于熒光燈泡3之間，結果，多個LED 22可被均勻地分布在LED發(fā)光裝置4上且因此可達到較高的光輸出。
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