Módulo de alumbrado.

Módulo de alumbrado con un circuito impreso con una pluralidad de medios (D1, D2, D3, D4) de alumbrado de semiconductores dispuesta sobre ella, en especial LED de potencia, estando configurado el circuito

(110) impreso para la sujeción y el contactado de componentes (120) electrónicos para una electrónica de excitación y de mando antepuesta a los medios de alumbrado de semiconductores, caracterizado por que sobre o en el circuito impreso se prevé una unidad (116) de sensor de alta frecuencia configurada a modo de módulo, por que el circuito (110) impreso posee centralmente una zona (112) de superficie para el alojamiento o el montaje de la unidad (116) de sensor de alta frecuencia, por que la pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores se prevé en el lado del borde y/o en las zonas de las esquinas del circuito (110) impreso y por que elementos (130) de superficie metalizados del circuito (110) impreso cooperan con los medios de alumbrado de semiconductores de tal modo, que los elementos de superficie den lugar, como superficie de refrigeración, a una disipación del calor de funcionamiento de los medios de alumbrado de semiconductores y de elementos conductores de calor, que contactan de modo conductor del calor en o sobre el circuito (110) impreso.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10006408.

Solicitante: Steinel GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dieselstrasse 80-84 33442 Herzebrock ALEMANIA.

Inventor/es: MOLLER, THOMAS, BERHEIDE,HERWIG, SEHLHOFF,STEFAN, WOLFF,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES F21L,... > Fuentes de luz puntuales > F21Y101/02 (Miniaturas, p.ej. diodos fotoemisores (LED))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION... > Circuitos impresos (conjuntos consistentes en una... > H05K1/02 (Detalles)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > F21V29/00 (Protección de los dispositivos de iluminación frente al deterioro térmico; Disposiciones de refrigeración o calentamiento especialmente adaptados para los dispositivos o sistemas de iluminación (dispositivos de iluminación combinados con salidas para sistemas de acondicionamiento de aire F24F 13/078))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > Disposición de los elementos del circuito eléctrico... > F21V23/04 (siendo los elementos interruptores (dispositivos de seguridad F21V 25/00))

PDF original: ES-2550855_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Módulo de alumbrado.
Ilustración 2 de Módulo de alumbrado.
Ilustración 3 de Módulo de alumbrado.
Ilustración 4 de Módulo de alumbrado.
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Módulo de alumbrado.

Fragmento de la descripción:

Módulo de alumbrado Este problema es acrecentado adicionalmente por el hecho de que a las lámparas compactas de esta clase, que poseen de manera integrada una pluralidad de LED (de potencia) se asocian unidades de sensor, que proceden por ejemplo a una excitación por movimiento de los medios de alumbrado. El problema térmico de la utilización de sensores infrarrojos (sensibles a calor por principio) para los que el desarrollo del calor propio del correspondiente medio de alumbrado a gobernar conlleva considerables problemas de construcción y de configuración es evidente. Este problema también existe en los sensores de alta frecuencia, respectivamente de radar, que frente a los sensores infrarrojos poseen la ventaja de que pueden ser previstos, por ejemplo junto con el medio de alumbrado, detrás de una pantalla de la lámpara, siendo con ello invisibles desde el exterior, ya que la señal de alta frecuencia atraviesa los materiales típicos de una pantalla de esta clase, por ejemplo vidrio.

Sin embargo, aquí surge el problema de que debido al calor generado por la pluralidad de medios de alumbrado de LED prevista de manera integrada se produce de manera típica una temperatura interior muy alta en el interior de la pantalla, que influye muy desfavorablemente en el comportamiento de detección de un sensor de movimiento de alta frecuencia, influyendo en especial de manera crítica y con frecuencia incontrolable en su característica de alta frecuencia (debido a la sensibilidad térmica correspondiente de los componentes de alta frecuencia necesarios) . Con ello surge, en especial en el caso de unidades de alumbrado integradas, que utilizan de la manera más compacta posible medio de alumbrado de LED y que poseen un sensor de alta frecuencia asociado, el reto de hacer posible una refrigeración y una disipación del calor eficaces en el interior de la carcasa (de la lámpara) para garantizar el funcionamiento sin averías de la lámpara y del sensor del dispositivo.

A través del documento US 2007/081340 A1 se conoce un circuito impreso con elementos de superficie metalizados y con una pluralidad de LED de potencia dispuestos en el lado del borde y en las zonas de las esquinas, que coopera con el elemento de superficie metalizado de tal modo, que los elementos de superficie dan lugar en calidad de superficie de refrigeración a la disipación del calor de funcionamiento.

El presente invento se refiere a un módulo de alumbrado con un circuito impreso, que en calidad de soporte de medios de alumbrado está configurado con una pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores y que halla una aplicación correspondiente en lámparas.

En especial en la moderna tecnología de lámparas se utilizan con frecuencia cada vez más medios de alumbrado basados en semiconductores , en especial en forma de LED de potencia (debiendo entenderse como LED de potencia un LED, que consuma una potencia eléctrica de más de un vatio) , utilizando como ventaja, además de las rápidas propiedades de conexión, el carácter de fuente de luz puntiforme deseado con frecuencia y el elevado rendimiento lumínico; ligado a ello está el desarrollo de calor, con frecuencia no deseado en las lámparas, manifiestamente menor en comparación con, por ejemplo, las bombillas de incandescencia.

Los medios de alumbrado LED se prestan también por estas razones para disposiciones compactas e integradas de lámparas, utilizando usualmente para la realización de una intensidad lumínica suficiente una pluralidad de LED de potencia, de manera típica sobre un soporte plano común, por ejemplo un circuito impreso. La previsión de un circuito impreso como soporte brinda entonces, además, la posibilidad de integrar la electrónica periférica necesaria para la excitación de los medios de alumbrado de semiconductores, de manera, que un procedimiento de esta clase también es preferido en especial bajo los aspectos de una fabricación barata en grandes series.

Sin embargo, con la utilización de LED (de potencia) no se puede obtener de manera arbitraria la integración en lámparas compactas, con frecuencia también estéticamente atractivas, ya que los LED de potencia también desarrollan con excitación plena una cantidad de calor no despreciable, que es preciso disipar, co n frecuencia de manera laboriosa, de la disposición de circuito impreso existente (después de un acoplamiento térmico difícil con frecuencia) .

El objeto del presente invento es por ello perfeccionar un módulo de alumbrado conforme con el género indicado como soporte de medios de alumbrado con una pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores sobre un circuito impreso de tal modo, que, por un lado, este pueda soportar y excitar una pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores, en especial LED de potencia y crear al mismo tiempo las premisas térmicas (por medio de una correspondiente disipación eficaz del calor de los medios de alumbrado de LED) para una unidad de sensor de alta frecuencia a prever de manera compacta sobre o en el circuito impreso.

El problema se soluciona con el módulo de alumbrado con las características de la reivindicación principal; los perfeccionamientos ventajosos del invento se describen en las reivindicaciones subordinadas, de manera, que con el presente invento se crean las premisas para lámparas o para unidades de lámparas compactas y al mismo tiempo térmicamente optimizadas.

El presente invento se presta con ello en especial para la realización de la lámpara descrita en la solicitud 20 2009 015 826 de modelo de utilidad de la solicitante.

De manera especialmente ventajosa según el invento el circuito impreso -con preferencia con dos superficies metalizadas del circuito impreso para la configuración de superficies de circuito impreso, respectivamente vías conductoras -es poligonal, con preferencia rectangular, con mayor preferencia cuadrado, configurado de tal modo, que en las zonas de las esquinas de por ejemplo un rectángulo o de un cuadrado se puedan prever medios de alumbrado de semiconductores de potencia. Para hacer posible según el invento una disipación optimizada del calor de los medios de alumbrado se utilizan zonas de la superficie con recubrimiento metálico del circuito impreso como elementos de superficie metalizados y como superficies de refrigeración en el sentido del invento para disipar el calor de servicio de los medios de alumbrado de semiconductores, siendo posible aplicar elementos de conducción de calor apropiados, como por ejemplo elementos reflectores planos (chapas reflectoras) previstos de acuerdo con un perfeccionamiento en o sobre elementos metalizados de superficie (eventualmente con interposición de componentes mecánicos o de una pasta disipadora de calor o análogos) .

En especial en el caso de circuitos impresos rectangulares, respectivamente cuadrado se prevén estos elementos de superficie metalizados para la disipación del calor en el lado de los bordes, con mayor preferencia corridos en el lado de los bordes, de manera, que para la disipación del calor se disponga de una zona maximizada del circuito impreso para esta misión térmica.

De acuerdo con el invento se prevé, que en el centro, respectivamente de manera centrada se disponga en el circuito impreso un elemento de superficie, respectivamente un orificio para una unidad de sensor existente como módulo construido con preferencia sobre un circuito impreso de sensor propio de menor tamaño que el circuito impreso, de manera, que dentro de la geometría del circuito impreso ya se maximiza en el espacio la separación entre los medios de alumbrado de semiconductores (alojados aproximadamente en las esquinas del circuito impreso con relación al sensor central.

Desde el punto de vista geométrico es posible optimizar adicionalmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Módulo de alumbrado con un circuito impreso con una pluralidad de medios (D1, D2, D3, D4) de alumbrado de semiconductores dispuesta sobre ella, en especial LED de potencia, estando configurado el circuito (110) impreso para la sujeción y el contactado de componentes (120) electrónicos para una electrónica de excitación y de mando antepuesta a los medios de alumbrado de semiconductores, caracterizado por que sobre o en el circuito impreso se prevé una unidad (116) de sensor de alta frecuencia configurada a modo de módulo, por que el circuito (110) impreso posee centralmente una zona (112) de superficie para el alojamiento o el montaje de la unidad (116) de sensor de alta frecuencia, por que la pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores se prevé en el lado del borde y/o en las zonas de las esquinas del circuito (110) impreso y por que elementos (130) de superficie metalizados del circuito (110) impreso cooperan con los medios de alumbrado de semiconductores de tal modo, que los elementos de superficie den lugar, como superficie de refrigeración, a una disipación del calor de funcionamiento de los medios de alumbrado de semiconductores y de elementos conductores de calor, que contactan de modo conductor del calor en o sobre el circuito (110) impreso.

2. Módulo de alumbrado según la reivindicación 1, caracterizado por que el circuito (110) impreso se configura con forma poligonal, en especial rectangular, con medios de alumbrado de semiconductores dispuestos en las esquinas, estando configurados los elementos (130) de superficie metalizados en el lado del borde, en especial de manera corrida en el lado del borde.

3. Módulo de alumbrado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que los elementos de superficie metalizados de gran superficie se extienden al menos por tramos desde un borde correspondiente del circuito impreso hasta la zona de superficie, respectivamente el orificio (112) de la unidad (116) de sensor.

4. Módulo de alumbrado según la reivindicación 1 a 3, caracterizado por que al menos un elemento reflector plano está unido como elemento conductor del calor de manera conductora del calor con uno de los elementos de superficie metalizados y se configura como diafragma o reflector para al menos uno de los medio de alumbrado de semiconductores.

5. Módulo de alumbrado según la reivindicación 4, caracterizado por que a lo largo del contorno del circuito (110) impreso poligonal, en especial rectangular, se prevé una pluralidad de elementos reflectores planos para la realización de un cuerpo de alumbrado o de un módulo de cuerpo de alumbrado.

6. Módulo de alumbrado según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado por una placa permeable asignada a una pluralidad de elementos reflectores para una emisión de luz de los medios de alumbrado de semiconductores así como para una señal de sensor de alta frecuencia de la unidad (116) de sensor de alta frecuencia, sujetada paralela al circuito (110) impreso, cubriendo o cerrando un espacio interior formado por el circuito (110) impreso y por la pluralidad de elementos reflectores.

7. Módulo de alumbrado según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que una pluralidad de elementos reflectores está unida de manera térmicamente conductora, en especial con un pie o un pie derecho de una carcasa asignada a ellos con, medios para la disipación del calor.

8. Módulo de alumbrado según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los componentes (120) electrónicos de la electrónica de excitación, respectivamente de conexión se prevén centralmente y/o centrales en el circuito (110) impreso en la zona de superficie, respectivamente el orificio para la unidad (116) de sensor de tal modo, que en el lado del borde del circuito impreso rectangular se forme una superficie de refrigeración al menos no interrumpida por tramos, libre de componentes (120) electrónicos.

9. Módulo de alumbrado según la reivindicación 8, caracterizado por que la superficie de refrigeración no interrumpida se configura de tal modo, que a lo largo de al menos un borde se cree una franja no interrumpida libre de componentes (120) electrónicos, cuyo ancho (R) es superior al 10 %, con preferencia el 15 %, con mayor preferencia al 20 % de una extensión (E) del circuito (110) impreso en la dirección del ancho.

10. Módulo de alumbrado según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado por que la superficie de refrigeración no interrumpida se configura de tal modo, que a lo largo de al menos un borde se cree una franja (R) no interrumpida libre de componentes (120) electrónicos, equivalente al menos a la mitad del ancho de la separación del borde correspondiente de la zona de superficie, respectivamente el orificio de la unidad (116) de sensor.

11. Módulo de alumbrado según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la unidad (116) de sensor de alta frecuencia está fijada en o sobre el circuito (110) impreso.

12. Módulo de alumbrado según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la unidad (116) de sensor de alta frecuencia prevista en el circuito (110) impreso se configura para la conexión y la desconexión de la pluralidad de medios de alumbrado de semiconductores.