專利名稱：發(fā)光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，更具體地涉及ー種能夠熱連接于ー散熱器的基于發(fā)光二極管的模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)存有多種固態(tài)發(fā)光技術(shù)，而且用于照明目的的較有前景的類型之ー是發(fā)光二極管(LED)。LED已有巨大改進(jìn)，且現(xiàn)在能夠提供高效率和高流明輸出。然而，LED—個(gè)長(zhǎng)期存在的問題是如果它們受到熱影響則易損壞。一般而言，隨著LED的工作溫度升高，LED的壽命會(huì)縮短且輸出顏色會(huì)令人不滿意。除了熱帶來的問題之外，LED作為點(diǎn)光源的能力提供了理想的光學(xué)特性，但在以方便方式封裝方面受到質(zhì)疑。通常LED是燈具(fixture)中的永久部件，而且盡管LED壽命非常長(zhǎng)，但如果LED過早或者甚至在20-50，000小時(shí)的使用壽命之后失效，仍然存在必須替換整個(gè)燈具的問題。解決這個(gè)問題的ー個(gè)途徑是提供ー模塊化LED系統(tǒng)。現(xiàn)有提供理想的模塊性的嘗試尚未證明足夠有效。因此，在如何安裝LED上作出進(jìn)ー步改進(jìn)將受到特定人群的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
—種發(fā)光模塊系統(tǒng)，包括ー發(fā)光模塊，所述發(fā)光模塊可以安裝于ー插座中。所述發(fā)光模塊包括ー蓋，所述蓋可旋轉(zhuǎn)地連接于一 LED組件。所述LED組件包括ー散熱裝置，以助于確保由所述LED組件支撐的ー LED陣列和ー對(duì)應(yīng)的支撐表面之間存在低熱阻率。所述LED組件可以包括支撐所述散熱裝置的一框架和可由所述框架支撐的多個(gè)端子，其中至少兩個(gè)端子分別電連接于所述LED陣列的一陽極和一陰極。一電路設(shè)置為接收輸入電壓并將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為ー使所述LED陣列工作的合適電壓。一施壓元件可設(shè)置在所述蓋和所述框架之間，以推動(dòng)它們分離。所述插座可以包括一壁，所述壁支撐所述端子。多個(gè)坡道可設(shè)置在所述壁上，而且當(dāng)所述蓋可旋轉(zhuǎn)地與所述多個(gè)坡道接合時(shí)，所述多個(gè)坡道引導(dǎo)所述LED組件垂直地進(jìn)入所述插座。



參照以下結(jié)合附圖的說明，可以最好地理解本申請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)和工作上的組織及方式及其另外的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且在附圖中圖I是安裝到一散熱器的一照明系統(tǒng)的第一實(shí)施例的立體圖；圖2是發(fā)光模塊和散熱器的分解立體圖3是ー LED組件的一實(shí)施例的部分立體圖；圖4是LED組件的一實(shí)施例的俯視圖；圖5是圖4所示視圖的簡(jiǎn)化圖；圖6是圖4所示實(shí)施例的仰視圖；圖7是其上安裝有導(dǎo)熱墊的散熱裝置的仰視圖；圖8是LED組件的一實(shí)施例的立體圖；圖9是LED組件構(gòu)件的ー框架的俯視立體圖；圖10是框架的仰視立體圖；
圖11是作為發(fā)光模塊的構(gòu)件的ー插座的俯視立體圖；圖12是插座的仰視立體圖；圖13是插座的俯視圖；圖14-16是插座的側(cè)視圖；圖17是發(fā)光模塊用的一端子電線組件的立體圖；圖18是作為發(fā)光模塊的構(gòu)件的ー內(nèi)蓋的俯視立體圖；圖19是內(nèi)蓋的仰視立體圖；圖20是內(nèi)蓋的仰視圖；圖21是作為發(fā)光模塊的構(gòu)件的一外蓋的俯視立體圖；圖22是外蓋的仰視立體圖；圖23是發(fā)光模塊用的一散熱器的第一種形式的立體圖；圖24是發(fā)光模塊用的一散熱器的第二種形式的立體圖；圖25是發(fā)光模塊和散熱器的剖視圖；圖26是發(fā)光模塊的一實(shí)施例的剖開的簡(jiǎn)化立體圖；圖27是圖26示出的剖開的另ー簡(jiǎn)化立體圖；圖28是結(jié)合本發(fā)明第二實(shí)施例的特征并安裝到散熱器上的ー發(fā)光模塊的立體圖；圖29是圖28的發(fā)光模塊和散熱器的分解立體圖；圖30是構(gòu)成圖28的發(fā)光模塊一部分的LED組件的一些構(gòu)件的立體圖；圖31是構(gòu)成圖28的發(fā)光模塊一部分的LED組件的一些構(gòu)件的分解立體圖；圖32是構(gòu)成圖28的發(fā)光模塊一部分的散熱裝置的立體圖；圖33是構(gòu)成圖28的發(fā)光模塊一部分的LED組件的一些構(gòu)件的剖視圖；以及圖34是用于發(fā)光模塊的ー控制系統(tǒng)的一方框圖。
具體實(shí)施例方式盡管本發(fā)明很容易具有多種不同形式的實(shí)施例，但在附圖中所示和本文中詳細(xì)說明的具體實(shí)施例應(yīng)理解為，本說明書應(yīng)視為本發(fā)明原理的ー個(gè)示例，并不意欲將本發(fā)明限制于本文所圖示和描述的那樣。因此，除非另有說明，本文公開的特征可以組合在一起，以形成因簡(jiǎn)明目的而未示出的另外的組合。圖1-26不出了一第一實(shí)施例的發(fā)光模塊20,而圖28-34不出一第二實(shí)施例的發(fā)光模塊1020。盡管下部、上部等術(shù)語被使用以便于說明發(fā)光模塊20、1020，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這些術(shù)語并不是指發(fā)光模塊20、1020所要求的使用方向。發(fā)光模塊20、1020在審美角度上令人滿意。但是具有其他外觀(例如正方形或其他形狀)以及具有不同高度和尺寸的發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)也是可能的。參照?qǐng)D1-26不出的第一實(shí)施例的發(fā)光模塊20。發(fā)光模塊20包括一 LED組件22、一絕緣插座24、以及ー絕緣蓋組件26。發(fā)光模塊20連接于ー支撐表面28 (其也可以為ー散熱器)，支撐表面28用于支撐LED組件22和用于耗散熱能。應(yīng)注意的是，任意合適的形狀可用于支撐表面28，并且所選擇的特殊形狀將根據(jù)應(yīng)用和周圍環(huán)境而發(fā)生改變。發(fā)光模塊20連接于一端子電線組件30，端子電線組件30繼而連接于ー電源。參見圖3-5，LED組件22包括全部由一絕緣框架44直接或間接地支撐的ー LED模塊32、一支撐組件34 (其可以是ー印刷電路板或其他需要的結(jié)構(gòu))、ー散熱裝置40、以及ー導(dǎo)熱墊42。絕緣框架44還可有助于支撐一反射元件36及其關(guān)聯(lián)的一散射元件38。彼此電連接的LED模塊32和支撐組件34安裝于或者鄰近于散熱裝置40 (優(yōu)選LED模塊32固 定安裝于散熱裝置40，以確保它們之間良好的熱傳導(dǎo))。散熱裝置40繼而固定于框架44，且在ー實(shí)施例中散熱裝置40可熱熔接(heat-staked)于框架44。反射元件36位于鄰近LED模塊32，并可直接由LED模塊32支撐或者可由框架44或其他裝置支撐。導(dǎo)熱墊42可設(shè)置于散熱裝置40的下側(cè)。所不出的LED模塊32包括一基本平坦的導(dǎo)熱基板46,其可支撐ー陽扱/一陰極(潛在地經(jīng)由設(shè)置在上表面的一電絕緣覆蓋層)；以及一 LED陣列47，其安裝于在基板46的頂表面上，基板46可以是ー熱傳導(dǎo)材料，例如鋁。如所示出的，基板46包括用于容納緊固件的多個(gè)開孔48?？稍O(shè)有一由BRIDGELUX提供的LED封裝的所示設(shè)計(jì)的LED模塊給出了 LED陣列47和散熱裝置40之間的良好熱傳導(dǎo)。應(yīng)注意的是，在其他實(shí)施例中，LED陣列可以是熱傳導(dǎo)更低的材料并包括散熱孔，以有助于將熱能從LED陣列傳遞到相應(yīng)的散熱裝置。如所示出的，支撐組件34包括一支撐部50，其可是傳統(tǒng)的電路板或是塑料結(jié)構(gòu)，具有安裝于其上(優(yōu)選安裝在其邊緣)的一第一對(duì)連接器52a、52b和安裝于其上(優(yōu)選安裝在其邊緣)的一第二對(duì)連接器54a、54b以及容納在連接器52a、52b、54a、54b內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電端子56。支撐部50可以是常規(guī)設(shè)計(jì)并具有設(shè)置于其上的多條跡線(traces)。第一對(duì)連接器52a、52b與第二對(duì)連接器54a、54b間隔開來，從而提供ー間隙58。所述多個(gè)端子56以公知方式連接于支撐部50上的所述多條跡線。ー開孔60穿設(shè)于支撐部50，LED模塊32的基板46安置于開孔60。設(shè)置有用于將支撐部50連接于散熱裝置40的緊固件進(jìn)行容納的多個(gè)開孔62。如圖所示，開孔78穿過散熱裝置40形成、并與開孔48對(duì)齊，用于容納穿過該處的將基板46連接于散熱裝置40的緊固件。在替代實(shí)施例中，基板46可以通過焊接或熱傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂直接連接于散熱裝置40。如果緊固件用于將基板46和散熱裝置40連接，一薄層導(dǎo)熱脂或?qū)岣嗫捎欣诖_?；?6和散熱裝置40之間存在良好的熱連接。反射元件36由具有一下開孔和一上開孔的一擴(kuò)展壁形成。該壁包括一內(nèi)表面66和一外表面68。典型地，內(nèi)表面66傾斜且在其上端具有最大直徑并向內(nèi)漸縮。反射兀件36可以通過合適方式安裝在LED模塊32的基板46上，例如粘接劑，這樣使LED陣列47位于反射元件36的所述下開孔內(nèi)。散射元件38 (與反射元件36相結(jié)合)可具有所期望的光學(xué)特性，以按照需要對(duì)LED陣列47發(fā)出的光進(jìn)行整形。反射元件36的內(nèi)表面66 (其可能沿豎向及橫向刻面、或者僅沿豎向或僅沿橫向刻面、或者如果希望另外的效果則不刻面)可以進(jìn)行電鍍或涂布，以具有反射性(在所需光譜中至少85%的反射率)，而且在一實(shí)施例中，反射元件36的內(nèi)表面66可以是高反射的(在所需光譜中超過95%的反射率),而且反射元件36的內(nèi)表面66可以是鏡面反射的或者散射的。如圖6所示，散熱裝置40是ー薄金屬板，該薄金屬板可由銅或鋁或其他合適材料(優(yōu)選具有熱導(dǎo)率大于50W/m-K，以減少熱阻)形成。散熱裝置40具有一主體部70和從主體部70向外延伸的一舌部72?？梢灾溃嗖?2有助于提供一定向結(jié)構(gòu)，以確保LED組件22相對(duì)插座24正確定位。開孔74形成在散熱 裝置40的主體部70的各個(gè)拐角上。開孔76穿過散熱裝置40形成并與穿過支撐部50的開孔62對(duì)齊，以用于容納并穿過將支撐部50連接于散熱裝置40的緊固件。開孔78穿過散熱裝置40形成并與穿過LED模塊32的開孔64對(duì)齊，以用于容納并穿過將LED模塊32連接于散熱裝置40的緊固件。如圖7所示，導(dǎo)熱墊42設(shè)置在散熱裝置40的主體部70上并基本覆蓋散熱裝置40的主體部70的下側(cè)。導(dǎo)熱墊42是柔性的、可變形的并可具有粘性。導(dǎo)熱墊42可以是エ業(yè)用的將兩表面熱連接在一起的常規(guī)導(dǎo)熱墊材料，例如但不限于3M的導(dǎo)熱膠帶8810。如果由導(dǎo)熱膠墊片形成，導(dǎo)熱墊42可以由原材料切割成所需形狀并以常規(guī)方式應(yīng)用，而且導(dǎo)熱墊42可在ー側(cè)包括用以粘接于散熱裝置40的粘接劑而在另ー側(cè)能可移動(dòng)地定位在支撐表面28 (例如散熱器)上。當(dāng)然，導(dǎo)熱墊42還可以通過位于散熱裝置40上的導(dǎo)熱膏或?qū)岘h(huán)氧樹脂來設(shè)置。使用一具有粘接劑側(cè)的導(dǎo)熱墊42的益處在干，導(dǎo)熱墊42能被牢固地定位在散熱裝置40上并被壓制在散熱裝置40和支撐表面28之間，同時(shí)在需要更換或更新這些部件時(shí)允許剝離導(dǎo)熱墊42 (及其相關(guān)部件)。支撐部50安置于散熱裝置40的主體部70上，而且LED模塊32的基板46安置于穿過支撐部50的開孔60內(nèi)且安置于散熱裝置40的主體部70上。這樣，LED模塊32與散熱裝置40直接進(jìn)行熱連接，且LED模塊32和散熱裝置40之間的熱界面被控制成使熱阻率降低到3K/W以下且更優(yōu)選在2K/W以下。例如，如果需要，基板46可以通過焊接作業(yè)連接于散熱裝置40，以使基板46和散熱裝置40之間的熱傳遞非常有效。當(dāng)基板46的表面積可以低于600mm2而散熱裝置40的表面積可以是基板46的表面積的兩倍以上,在一實(shí)施例中可以是基板46的面積的三倍或四倍以上(在一實(shí)施例中，散熱裝置面積可以大于2000mm2)吋，所安裝的LED陣列47和支撐表面28之間的總熱阻率低于2. 0K/W。當(dāng)然，這是設(shè)想使用具有良好導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱墊(熱導(dǎo)率優(yōu)選高于lW/m-K)，而因更大表面積且使用薄導(dǎo)熱墊(假定O. 5-1. Omm厚度或更薄)的能力，故這種性能在一系列的導(dǎo)熱墊材料范圍內(nèi)是可行的。參見圖8-10，框架44由一圓形的基壁80形成，其限定從基壁80內(nèi)穿過的ー開ロ82。多個(gè)缺ロ 84 (圖中示出其數(shù)量為3個(gè))設(shè)置在基壁80的外周上。一圓形的上延伸部86從基壁80向上延伸并限定ー開ロ 88，開ロ 88與穿過基壁80的開ロ 82對(duì)齊。一下延伸部90部分圍繞基壁80延伸且從基壁80向下延伸，由此在下延伸部90的端部之間形成ー間隙。下延伸部90相對(duì)于上延伸部86向外錯(cuò)開。圖中示出的采用一平壁形狀的ー栓(key)92從基壁80向下延伸且位于所述間隙內(nèi)。因此，在栓92和下延伸部90的相應(yīng)端部之間形成一第一連接器容納槽94和一第二連接器容納槽96。安裝在支撐部50上的第一對(duì)連接器52a、52b安裝在第一連接器容納槽94內(nèi)，而安裝在支撐部50上的第二對(duì)連接器54a、54b安裝在第二連接器容納槽96內(nèi)。多個(gè)支腳98從下延伸部90向下延伸并穿過散熱裝置40中的開孔74。主體部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。支腳98熱熔接于散熱裝置40。如圖11-16所示，插座24包括一圓形的基壁100，基壁100具有從中穿過的ー開ロ102?；?00包括一內(nèi)表面101a、一外表面101b、以及一頂表面101c。外表面IOlb可提供圓形輪廓，以允許一對(duì)接圓形壁相對(duì)外表面IOlb移動(dòng)。多個(gè)框架支撐部104從基壁100的內(nèi)表面IOla向內(nèi)延伸。各框架支撐部104開始于基壁100的下端且終止于基壁100上端之下。如圖所示，框架支撐部104設(shè)置有三個(gè)。各框架支撐部104穿設(shè)有ー開孔106。也可以設(shè)置其他不具有開孔的框架支撐部，例如框架支撐部104’?；?00的所述下端具有ー連接器殼體108，端子電線組件30可安裝于連接器殼體108中。如所示出的，連接器殼體108包括一上壁110，其從基壁100的內(nèi)表面IOla向內(nèi)延伸一預(yù)定距離并沿基壁100的外表面IOlb向外延伸ー預(yù)設(shè)距離；相對(duì)的側(cè)壁112、114，從上壁110向下延伸；以及一中間壁116，從上壁110向下延伸并與側(cè)壁112、114間隔開。側(cè)壁112、114和中間壁116的下端均與基壁100的下端齊平。各壁112、114、116均包括一從其外端到其內(nèi)端延伸的槽122。上壁110頂表面的從基壁100的內(nèi)表面IOla向內(nèi)延 伸的部分與框架支撐部104、104’的頂表面齊平、并形成一附加框架支撐部104"。因此，由連接器殼體108形成一第一電線容納槽118和一第二電線容納槽120。如可以認(rèn)識(shí)到的，所示的結(jié)構(gòu)允許導(dǎo)體(例如絕緣電線)從基壁100以直角狀結(jié)構(gòu)延伸。如果需要(且如果支撐表面28也這樣設(shè)置)，殼體可設(shè)置為延伸到支撐表面28的ー開孔內(nèi)，以提供一更為垂直狀的結(jié)構(gòu)。如圖17所示，端子電線組件30包括一第一絕緣殼體124和第二絕緣殼體126 ；一第一組電線128，延伸到第一絕緣殼體124中并焊接于從第一絕緣殼體124延伸出的一第ー組端子130 ;以及ー第二組電線132，延伸到第二絕緣殼體126中并焊接于從第二絕緣殼體126延伸出的一第二組端子134。電線128/端子130可嵌入模制到第一絕緣殼體124，而電線132/端子134可嵌入模制到第二絕緣殼體126。第一絕緣殼體124安裝在第一電線容納槽118內(nèi)，第二絕緣殼體126安裝在第二電線容納槽120內(nèi)。絕緣殼體124、126各具有基本平的上壁、下壁和將所述上壁和所述下壁連接在一起的側(cè)壁。絕緣殼體124、126各穿設(shè)有多個(gè)開ロ，電線128、132和端子130、134伸入到所述開口內(nèi)。各開ロ起始于所述壁的前端且終止于所述壁的后端。各側(cè)壁具有從其向外延伸的一舌部136，舌部136起始于后端井向前端延伸ー預(yù)定距離。各端子130、134均呈基本L形、且具有一第一腳部，其安裝在相應(yīng)絕緣殼體124、126的相應(yīng)開口內(nèi)部；以及ー第二腳部138，垂直于所述第一腳部并從相應(yīng)絕緣殼體124、126的上壁向上延伸。第一絕緣殼體124安裝在第一電線容納槽118內(nèi)，且側(cè)壁上的舌部136安裝到側(cè)壁112和中間壁116的槽122內(nèi)。第二腳部138安置于凹ロ 140內(nèi)，凹ロ 140設(shè)置于第一絕緣殼體124的后表面和基壁100的內(nèi)表面上。凹ロ 140的深度大于第二腳部138的厚度，從而第二腳部138的內(nèi)表面相對(duì)第一絕緣殼體124和基壁100的內(nèi)表面錯(cuò)開。第二絕緣殼體126安裝在第二電線容納槽120內(nèi)，且側(cè)壁上的舌部136安裝于側(cè)壁114和中間壁116的槽122內(nèi)。第二腳部138安置于凹ロ 142內(nèi)，凹ロ 142設(shè)置在第二絕緣殼體126的后表面和基壁100的內(nèi)表面上。凹ロ 142的深度大于第二腳部138的厚度，從而第二腳部138的內(nèi)表面相對(duì)第二絕緣殼體126和基壁100的內(nèi)表面錯(cuò)開?？商娲?，第二腳部138的內(nèi)表面、第一絕緣殼體124/第二絕緣殼體126的內(nèi)表面和基壁100的內(nèi)表面可以齊平。與框架44的栓92形狀一致的ー栓槽(keyway) 144可穿設(shè)于框架支撐部104’和中間壁116。插座24的開ロ 102將LED組件22容納于其內(nèi)?？蚣?4的基壁80的下端安置于框架支撐部104、104’、104"的上端；且下延伸部90和散熱裝置40安置于開ロ 102內(nèi)。由于存在有至少三個(gè)框架支撐部104、104’、104"，這樣可以防止在LED組件22插入到插座24中時(shí)LED組件22傾斜。框架44上的栓92和散熱裝置40的舌部72安置在栓槽144中。這樣，栓92和栓槽144提供一防誤插結(jié)構(gòu)，以確保LED組件22相對(duì)插座24正確定向。上延伸部86可伸出到插座24的基壁100的頂表面上方。缺ロ 84與開孔106對(duì)齊，且基壁80安置于框架支撐部104、104’、104"的頂部，以確保對(duì)LED模塊32的合適支撐。連接器52a、52b中的多個(gè)端子56與安裝于第一絕緣殼體124中的多個(gè)第一組端子130對(duì)接，且連接器54a,54b中的多個(gè)端子56與安裝于第二絕緣殼體126中的多個(gè)第二組端子134對(duì)接。LED 組件22可相對(duì)插座24上下移動(dòng)，但是如示出的，LED組件22相對(duì)于插座24旋轉(zhuǎn)的能力受到限制?；?00的外表面IOlb具有多個(gè)形成于其上的基本呈L形的槽146a、146b、146c。槽 146a、146b、146c 分別具有處于基壁 100 上端的開ロ 148a、148b、148c。槽 146a、146b、146c分別具有從基壁100上端垂直向下延伸的第一腿部150a、150b、150c和分別從第一腿部150a、150b、150c下端延伸并圍繞基壁100的外表面IOlb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，各坡道包括ー坡面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ー個(gè)與一固持面和ー槽連通，各坡面從所述頂表面在所述槽和所述固持面之間進(jìn)ー步延イ申，而固持面153b可位于比坡面153a的端部更接近頂表面101c，以允許通過旋轉(zhuǎn)一相應(yīng)的蓋使ー配合肩部沿坡面153a移動(dòng)。當(dāng)所述蓋旋轉(zhuǎn)足夠遠(yuǎn)時(shí)，所述蓋可稍向上移動(dòng)(所述移動(dòng)由于弾性部件的作用)，以坐靠在固持面153b上。由此，所述設(shè)計(jì)允許將所述蓋固持在所需位置。如所示的，三個(gè)槽146a、146b、146c設(shè)置在基壁100的外表面IOlb上。第二腿部152a、152b、152c的分別與第一腿部150a、150b、150c相対的端部可向基壁100的下端敞開。蓋組件26包括ー內(nèi)蓋154，內(nèi)蓋154支撐ー施壓元件，所述施壓元件可以是多個(gè)彈性部件156a、156b、156c。蓋組件26還可包括一外蓋158,外蓋158可使一散射兀件160安裝于其上。內(nèi)蓋154安裝于框架44，且所述施壓元件夾在內(nèi)蓋154和框架44之間。如所示出的，弾性部件156a、156b、156c為彈片，然而，可以想到的是，也可以使用除弾性部件以外的其他類型的施壓元件，例如可壓縮材料或元件。此外，雖然所示的施壓元件包括多個(gè)彈片，但是也可以使用單個(gè)彈性部件(例如圓形波簧)。如所示出的，外蓋158為裝飾性的并安裝在內(nèi)蓋154上方。如圖18-20所示，內(nèi)蓋154包括一圓形的上壁162 ;—基壁164，從上壁162的外邊緣向下延伸；以及多個(gè)凸緣166和固持突起168，從上壁162的內(nèi)邊緣向下懸垂。多個(gè)凸緣166和多個(gè)固持突起168圍繞上壁162周沿交替設(shè)置。一中間開ロ 170由多個(gè)凸緣166和多個(gè)固持突起168所形成，反射元件36安置于中間開ロ 170中。凸緣166和固持突起168的高度小于基壁164的高度，然而凸緣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的組合高度。各固持突起168包括從上壁162延伸的一柔性臂168’，且在柔性臂168’的端部具有ー頭部168"。
三對(duì)彈性部件固持基座172a、172b、172c和彈性部件安裝基座174a、174b、174c從上壁162的底表面向下延伸。相關(guān)的基座對(duì)172a/174a、172b/174b、172c/174c圍繞上壁162的周緣彼此等間隔設(shè)置。彈性部件156a、156b、156c分別與相關(guān)的基座對(duì)172a/174a、172b/174b、172c/174c 相連。對(duì)于各基座對(duì) 172a/174a、172b/174b、172c/174c，弾性部件156a、156b、156c的一端分別固定在彈性部件固持基座172a、172b、172c上，而彈性部件156a、156b、156c的另一端安置于彈性部件安裝基座174a、174b、174c頂部。因此，各彈性部件156a、156b、156c可以從一未撓曲位置移動(dòng)到ー壓縮位置或者移動(dòng)到所述未撓曲位置與所述壓縮位置之間的任一位置，在所述未撓曲位置彈性部件156a、156b、156c的頂部距離上壁162最遠(yuǎn)，在所述壓縮位置彈性部件156a、156b、156c的頂部距離上壁162最近。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)誤差被充分控制的情況下，可以不需要施壓元件。然而，對(duì)于許多應(yīng)用而言，施壓元件將提供所需的ー設(shè)計(jì)特性，即它可以有助于抵消可能的在插座、發(fā)光模塊和支撐表面之間累加的誤差。突起176a、176b、176c從基壁164的內(nèi)表面靠近基壁164下邊緣向內(nèi)延伸。如所示出的，突起176a、176b、176c圍繞基壁164周緣互相等間隔設(shè)置。突起176a、176b、176c 分別靠近彈性部件固持基座172a、172b、172c。三個(gè)開孔178在圍繞上壁162等間隔的位置處延伸穿過上壁162。開孔178用于將外蓋158連接于內(nèi)蓋154。內(nèi)蓋154安裝在框架44和插座24上，從而彈性部件156a、156b、156c夾設(shè)在內(nèi)蓋154的上壁162和框架44的基壁80之間。凸緣166和固持突起168穿過對(duì)齊的開ロ 88、82并抵靠于上延伸部86和基壁80的內(nèi)表面，開ロ 88、82穿過上延伸部86和基壁80。隨著頭部168"沿上延伸部86和基壁80的內(nèi)表面滑動(dòng)，固持突起168的柔性臂168’向內(nèi)移動(dòng)。一旦頭部168"通過基壁80的下端,貝U固持突起168恢復(fù)到其初始狀態(tài)。由此，內(nèi)蓋154和框架44扣合到一起，從而固持突起168可防止從框架44上拆下內(nèi)蓋154。由于固持突起168的長(zhǎng)度大于基壁80和上延伸部86的組合高度，所以內(nèi)蓋154可相對(duì)框架44上下移動(dòng)。內(nèi)蓋154的基壁164包圍插座24的基壁100。突起176a、176b、176c接合到插座24上的槽 146a、146b、146c 中。參見圖21和圖22，外蓋158是裝飾性的并且可以連接和覆蓋于內(nèi)蓋154。外蓋158具有一上壁180，其覆蓋內(nèi)蓋154的上壁162 ; —內(nèi)壁181，其從上壁180的內(nèi)端向下懸垂；以及一外壁182,其從上壁180外端向下懸垂并覆蓋內(nèi)蓋154的基壁164。多個(gè)角板183從內(nèi)壁181徑向向外延伸。內(nèi)壁181的下端和角板183的下端坐靠在內(nèi)蓋154的上壁162上。外蓋158或者扣合到內(nèi)蓋154上或是通過適當(dāng)工具固定到內(nèi)蓋154上。如圖22所示，三個(gè)突起184從上壁180的底表面延伸，并安裝于內(nèi)蓋154的上壁162的開孔178中。內(nèi)壁181限定ー開孔186，開孔186與開ロ 170、88、82、102對(duì)齊。散射元件160安裝在開孔186中。由此，外蓋158連同其散射元件160 —起有助于保護(hù)LED組件22不受破壞。為提供良好的散熱，支撐表面28可以由熱傳導(dǎo)材料形成，例如鋁或類似物。其他可行的替代物包括導(dǎo)熱和/或電鍍塑料。如果需要，支撐表面28上的鍍層可以是常規(guī)的用于電鍍塑料的鍍層，且支撐表面28可以通過雙射成型エ藝形成。使用類似鋁的材料的益處在于整個(gè)所述材料可以快速導(dǎo)熱，由此保證有效地使熱傳導(dǎo)離開熱源。使用電鍍和/或?qū)崴芰系囊嫣幵谟诳梢詼p輕重量。
如可以認(rèn)識(shí)到的，支撐表面28包括各種可選特征，這些可選特征可以單獨(dú)使用也可以結(jié)合在一起。第一個(gè)特征是圖23所示的一散熱器28’，散熱器28’包括一基體188和從基體188徑向延伸的多個(gè)間隔開的細(xì)長(zhǎng)的翼片190?；w188在其下端具有一凹ロ(未示出)。多個(gè)開孔192穿設(shè)基體 188并與穿過框架支撐部104的開孔106對(duì)齊，以用于容納將插座24連接于基體188的緊固件。第二個(gè)特征是圖24所示的支撐元件28"，支撐元件28"包括一個(gè)凹陷的或杯狀的殼體194。凹陷的或杯狀的殼體194具有一下壁196 ；一圓形的側(cè)壁198，從下壁196向上延伸；以及ー凸緣200，從側(cè)壁198上端向外延伸。開孔202穿設(shè)于側(cè)壁198，以允許電線128、132通過開孔202而連接一外部電源。發(fā)光模塊20安置于所述凹陷的或杯狀的殼體194內(nèi)，如圖I所示，從而插座24安置于下壁196上，且圓形側(cè)壁198相對(duì)于發(fā)光模塊20向上延伸。多個(gè)開孔穿設(shè)于下壁196且與穿過框架支撐部104的開孔106對(duì)齊，以用于容納將插座24連接于下壁196的緊固件。如果散熱器28’結(jié)合使用，用于將插座24連接于下壁196的緊固件還可伸到開孔192中。杯狀的殼體196的內(nèi)表面(其可能沿豎向和橫向刻面，或者僅沿豎向或僅沿橫向刻面，或需要不同效果的情況下不刻面)可以電鍍或涂敷，以具有反射性(在所需光譜中反射率至少為85%)，而且杯狀的殼體196的內(nèi)表面在一實(shí)施例中可能具有更高的反射率(在所需光譜中反射率高于95%)，并且杯狀的殼體196的內(nèi)表面可以為鏡面反射。散熱器28’的外表面和支撐元件28"可以具有與內(nèi)表面相近的反射率但也可以是散射的。在某些應(yīng)用中，在外表面提供散射層可有助于允許在發(fā)光模塊20安裝到一燈具上時(shí)融入并基本上隱藏在其中，由此改善了最終發(fā)光燈具的整體審美效果。散射層可以通過設(shè)置不同涂層和/或通過設(shè)置趨于發(fā)散光的紋理面來設(shè)置。對(duì)于其他應(yīng)用，內(nèi)表面和外表面可以單獨(dú)地具有鏡面或散射面(對(duì)于四種可能的組合)。這樣，在一實(shí)施例中，杯狀的殼體196可以在內(nèi)表面上具有與外表面上不同的光潔度。在工作時(shí)，LED組件22可以與蓋組件26組裝在一起。之后，LED組件22/蓋組件26可以安裝到插座24 (其己經(jīng)安裝到支撐表面28上)。當(dāng)LED組件22/蓋組件26安裝到插座 24 時(shí)，突起 176a、176b、176c 分別穿過槽 146a、146b、146c 的開ロ 148a、148b、148c 并進(jìn)入到第一腿部150a、150b、150c中。使用者移動(dòng)蓋組件26 (如上描述的，該移動(dòng)為旋轉(zhuǎn))，這使得內(nèi)蓋154的上壁162沿垂直方向移動(dòng)。這繼而使得施壓元件(例如，弾性部件156a、156b、156c)在內(nèi)蓋154的上壁162和框架44的基壁80之間被壓縮。換句話說，蓋組件26可以相對(duì)框架44和插座24旋轉(zhuǎn)，同時(shí)突起176a、176b、176c分別沿槽146a、146b、146c的斜坡的第二腿部152a、152b、152c滑動(dòng)。隨著內(nèi)蓋154旋轉(zhuǎn)，槽146a、146b、146c的坡面使得內(nèi)蓋154朝插座24向下移動(dòng)。這樣，如圖26、圖27所示出的，內(nèi)蓋154和施壓元件(例如，彈性部件156a、156b、156c)推抵框架44的基壁80，并使得LED組件22相對(duì)插座24向下移動(dòng)。然而，框架44垂直移動(dòng)，同時(shí)內(nèi)蓋154向兩個(gè)方向移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn)和向下移動(dòng))。散熱裝置40和相應(yīng)的導(dǎo)熱墊42的占主導(dǎo)的垂直移動(dòng)有助于確保散熱裝置40和支撐表面28之間壓カ充足(例如，將導(dǎo)熱墊42置于受壓狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)散熱裝置40和支撐表面28之間的良好熱連接)，同時(shí)對(duì)導(dǎo)熱墊42和支撐表面28之間的對(duì)接界面無不良影響。所述移動(dòng)使得LED組件22的端子56與端子電線組件30的端子130、134的第二腳部138接觸。一旦達(dá)到最終所需位置，所述施壓元件(其可如所述地隨著內(nèi)蓋154旋轉(zhuǎn)或者其可是內(nèi)蓋154能在其上滑動(dòng)的可變形材料)有助于確保施加持續(xù)作用力，以使導(dǎo)熱墊42保持壓縮在散熱裝置40和支撐表面28之間。由于所述裝置的預(yù)期長(zhǎng)壽命(30，000到50，000小吋)，所以預(yù)計(jì)鋼基合金可以是較好的弾性部件材料，因?yàn)樗鼘?duì)熱循環(huán)引起的蠕變和/或松弛具有良好的抵抗力。因此，提供了散熱裝置40和支撐表面28之間所期望的低熱阻率，優(yōu)選低于3K/W。在一實(shí)施例中，發(fā)光模塊20可以設(shè)置為提供LED陣列47和支撐表面28之間的熱阻率低于5K/W。在一實(shí)施例中，LED陣列47和支撐表面28之間的熱阻率可以低于3K/W，而且在更高效率的系統(tǒng)中，LED陣列47和支撐表面28之間的熱阻率可以低于2K/W，如上所述的。之后，如本文所述，裝飾性外蓋158及其散射元件160連接于內(nèi)蓋154。應(yīng)當(dāng)注意的是，支撐表面28的表面可能是不均勻的或者說不具有較高的平面度。為了抵消這種潛在的變化，更厚的導(dǎo)熱墊42在克服潛在的熱阻增加方面比使用一更薄的導(dǎo)熱墊材料可能具有某些優(yōu)勢(shì)。因此，調(diào)整導(dǎo)熱墊42的厚度以及施壓元件施加的壓カ應(yīng)有利于增加發(fā)光模塊20的可靠性，以有助于確保所需的熱阻率。如可認(rèn)識(shí)到的，如果LED模塊32出現(xiàn)故障(其應(yīng)比目前光源發(fā)生頻率更低)，那么通過反向旋轉(zhuǎn)LED組件22/蓋組件26并使LED組件22/蓋組件26上升脫離插座24，可以將LED組件22/蓋組件26從插座24/支撐表面28上拆下。之后，新的LED組件22/蓋組 件26可以以本文所述的方式連接于插座24。由于第二腳部138凹陷設(shè)置到第二殼體126/基壁100內(nèi)，當(dāng)LED組件22/蓋組件26從插座24/支撐表面28上拆下后，如果使用者插入導(dǎo)電物體(例如改錐)到插座24中，這將更難于使該導(dǎo)電物體與第二腳部138接觸。這提供了發(fā)光模塊20的安全特性。雖然所示出的發(fā)光模塊20的結(jié)構(gòu)具有在插座24上的槽146a、146b、146c和在內(nèi)蓋154上的突起176a、176b、176c，但是槽146a、146b、146c可設(shè)置在內(nèi)蓋154上而突起176a、176b、176c可設(shè)置在插座24上。類似地，雖然所示出的發(fā)光模塊20的結(jié)構(gòu)具有安裝在內(nèi)蓋154上的彈性部件156a、156b、156c，但是彈性部件156a、156b、156c也可以替代地安裝在框架44上。下面將說明圖28-34所示出的第二實(shí)施例的發(fā)光模塊1020。發(fā)光模塊1020包括一 LED組件1022、一絕緣插座1024、以及ー絕緣蓋2154。在該實(shí)施例中，第一實(shí)施例中的內(nèi)蓋和外蓋由單個(gè)蓋替代，該單個(gè)蓋其上具有突起和裝飾結(jié)構(gòu)。應(yīng)理解的是，在第一實(shí)施例中，內(nèi)蓋和外蓋也可以由單個(gè)蓋替代。發(fā)光模塊1020連接于ー支撐表面1028(其也可以稱為散熱器)，支撐表面1028用于支撐LED組件1022并用于使熱量耗散。如圖所示，支撐表面1028是平坦的，但是也可以采取第一實(shí)施例中的形式。支撐表面1028具有ー開孔1029，其作用如上所述。應(yīng)注意的是，任意可取的形狀都可以用于支撐表面1028，而且根據(jù)應(yīng)用和周圍環(huán)境的變化可以選擇特殊的形狀。可替代地，支撐表面1028采取第一實(shí)施例中給出的形式(其被修改成在該實(shí)施例中為所述的連接器1500提供ー適當(dāng)?shù)拈_孔)，且因此不再重復(fù)支撐表面的細(xì)節(jié)。LED組件1022包括均由一絕緣框架1044直接或間接支撐的ー LED模塊1032、一支撐組件1034 (其可以是印刷電路板或其他可取的結(jié)構(gòu))、ー散熱裝置1040、以及ー導(dǎo)熱墊1042。絕緣框架1044還可有助于支撐一反射元件1036及其關(guān)聯(lián)的一散射元件1038。LED模塊1032和支撐組件1034安裝于或者相鄰于散熱裝置1040 (優(yōu)選LED模塊1032固定安裝于散熱裝置1040，以確保它們之間良好的熱傳導(dǎo))。散熱裝置1040繼而固定于框架1044，且在ー實(shí)施例中，散熱裝置1040可以熱熔接于框架1044。反射元件1036定位成鄰近LED模塊1032，而且反射元件1036可以由LED模塊1032直接支撐或者由框架1044或其他裝置支撐。導(dǎo)熱墊1042設(shè)置于散熱裝置1040的下側(cè)。LED模塊1032包括一基本平坦的導(dǎo)熱基板1046，其可支撐陽極1033a/陰極1033b (潛在地經(jīng)由設(shè)置在頂表面的ー電絕緣涂層)；以及ー LED陣列1047，其設(shè)置在基板1046的頂表面上。陽極1033a和陰極1033b電連接于支撐組件1034。如所示出的，基板1046包括多個(gè)槽ロ 1048，其用于校準(zhǔn)基板1046 ;以及多個(gè)開孔1078，用于容納緊固件。如所示出的，支撐組件1034包括一印刷布線板1050，具有安裝于其上且優(yōu)選安裝在其邊緣處的一連接器1052 ;以及多個(gè)導(dǎo)電端子1056，容納在連接器1052內(nèi)。印刷布線板1050可以是常規(guī)設(shè)計(jì)形式并可具有設(shè)置在其中的跡線。應(yīng)注意的是，電鍍塑料也可用在支撐組件1034中。端子1056以公知方式與印刷布線板1050上的所述跡線相連。ー開孔1060穿設(shè)于印刷布線板1050，LED模塊1032的基板1046安置于開孔1060內(nèi)。開孔1062穿設(shè)于印刷布線板1050并用于容納將印刷布線板1050連接于散熱裝置1040的多個(gè)緊固件。多個(gè)開孔1078穿設(shè)于基板1046，以用于容納將基板1046連接于散熱裝置1040的緊 固件。在一替代實(shí)施例中，基板1046可以通過焊接或熱傳導(dǎo)粘接劑直接連接于散熱裝置 1040。如果緊固件用于連接基板1046和散熱裝置1040，一導(dǎo)熱脂或?qū)岣嗟谋「采w層可有利于確?；?046和散熱裝置1040之間良好的熱連接。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那樣形成，且其細(xì)節(jié)不在此重復(fù)。反射元件1036可以通過適當(dāng)方式(例如粘接劑)安裝在LED模塊1032的基板1046上，從而LED陣列1047定位于反射元件1036的下開孔內(nèi)。散熱裝置1040是ー薄板，該薄板可以由銅或鋁或其他適合材料形成。優(yōu)選地，散熱裝置1040的熱阻率足夠低，以提供與LED陣列相比顯著增加的表面積并同時(shí)提供低于O. 5k/ff的熱阻率。如所示出的，散熱裝置1040具有一主體部1070和ー對(duì)提供位于其內(nèi)的槽ロ的栓槽1072。一連接器凹ロ 1073也穿設(shè)于主體部1070，其作用如此處所述。如可以認(rèn)識(shí)到的，栓槽1072有助于提供一定向結(jié)構(gòu)，以確保LED組件1022相對(duì)插座1024正確定位。間隔的開孔1074形成于主體部1070。多個(gè)開孔1076穿設(shè)于散熱裝置1040且與穿設(shè)印刷布線板1050的開孔1062對(duì)齊，以用于容納將印刷布線板1050連接于散熱裝置1040的緊固件。多個(gè)開孔1078穿設(shè)于散熱裝置1040并與穿過LED模塊1032的開孔1064對(duì)齊，以用于容納將LED模塊1032連接于散熱裝置1040的緊固件。導(dǎo)熱墊1042可設(shè)置在散熱裝置1040的主體部1070的下側(cè)，并可基本覆蓋散熱裝置1040的下側(cè)。導(dǎo)熱墊1042可變形且具有粘性。導(dǎo)熱墊1042可以是エ業(yè)用的將兩表面熱連接的常規(guī)導(dǎo)熱墊材料，例如但不限于3M的導(dǎo)熱膠帶8810。如果由導(dǎo)熱膠墊片形成，導(dǎo)熱墊1042可以由原材料切割成所需形狀且以常規(guī)方式應(yīng)用，而且導(dǎo)熱墊1042的ー側(cè)包括用以粘接到散熱裝置1040上的粘接劑而另ー側(cè)可剝離地定位在支撐表面1028 (例如散熱器)上。當(dāng)然，導(dǎo)熱墊1042也可以通過采用位于散熱裝置1040上的導(dǎo)熱膏或?qū)岘h(huán)氧樹脂來設(shè)置。采用一具有一個(gè)粘接劑側(cè)的墊的益處在于，導(dǎo)熱墊1042能夠牢固地定位在散熱裝置1040上并被壓制在散熱裝置1040和所得到的支撐表面1028之間，同時(shí)如果希望更換或更新這些部件時(shí)能夠允許拆下導(dǎo)熱墊1042 (及其相關(guān)部件)。與第一實(shí)施例類似，印刷布線板1050安置于散熱裝置1040的主體部1070上，且LED模塊1032的基板1046安置于穿過印刷布線板1050的開孔1060內(nèi)并安置于散熱裝置1040的主體部1070上。這樣，LED模塊1032可與散熱裝置1040直接熱連接，且LED模塊1032和散熱裝置1040之間的熱界面可被控制，以將熱阻率降低到低于3K/W且更優(yōu)選在2K/W以下的水平。例如，如果需要，基板1046可以通過焊接操作連接于散熱裝置1040，以允許基板1046和散熱裝置1040之間有非常有效的熱傳遞。由于基板1046的表面積可以低于600mm2且散熱裝置1040的表面積可以是基板1046的表面積的兩倍以上,而在一實(shí)施例中散熱裝置1040的表面積可以是三倍或四倍以上(在一實(shí)施例中，散熱裝置表面積可以大于2000mm2)，安裝的LED陣列1047和支撐表面1028之間的總熱阻可低于2. 0K/W。當(dāng)然，這是假設(shè)使用具有良好導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱墊(熱導(dǎo)率優(yōu)選高于lW/m-K)，而由于所述更大的表面積和使用薄導(dǎo)熱墊(潛在地O. 5-1. Omm厚或更薄)的能力，這種性能在一系列導(dǎo)熱墊材料中是可行的?？蚣?044由一基本圓形的豎直的基壁1080所形成，基壁1080穿設(shè)有ー開ロ1082。多個(gè)向內(nèi)延伸的栓槽1084設(shè)置于基壁1080，栓槽1084示出的數(shù)量為2個(gè)。ー連接器凹ロ 1085也設(shè)置于基壁1080，其作用如此處所述。一水平的下壁1090設(shè)置于基壁1080 的下端并具有穿設(shè)其中的ー開孔1091，LED模塊1032的基板1046穿過開孔1091。多個(gè)支腳1098從下壁1090向下延伸形成并具有穿設(shè)其中的ー開ロ 1099。ー對(duì)固持突起2168在間隔位置處從下壁1090向上延伸。各固持突起2168包括從下壁1090延伸的ー柔性的臂2168’以及位于其端部的ー頭部2168"。散熱裝置1040的主體部1070抵靠于下壁1090的底面，且栓槽1072與栓槽1084對(duì)齊，而且連接器凹ロ 1073、1085對(duì)齊。緊固件穿過主體部1070中的開孔1074和下壁1090的開孔，以將散熱裝置1040連接于框架1044。如所示出的，一橋接板1400設(shè)置在框架1044和蓋2154之間。如此處所述的橋接板1400連接于蓋2154。橋接板1400由一圓形的基壁1402形成，基壁1402具有穿過其中的一中心開ロ 1404。多個(gè)間隔的開孔1405穿設(shè)于基壁1402。多個(gè)間隔的凸緣1406a、1406b、1406c、1406d從基壁1402徑向向外延伸。框架1044的固持突起2168分別延伸到凸緣1406a、1406b、1406c、1406d之間的間隙中，穿過支腳1098的開ロ 1099與基壁1402中的開孔1405對(duì)齊。銷釘(未示出)延伸穿過對(duì)齊的開ロ 1099/開孔1405，以使框架1044和橋接板1400對(duì)接。橋接板1400可以相對(duì)框架1044上下移動(dòng)。一連接器1408內(nèi)具有從橋接板1400向下延伸的導(dǎo)電端子1410，導(dǎo)電端子1410與印刷布線板1050上的連接器1052/端子1056對(duì)接。一連接器1412上具有從橋接板1400向下延伸的導(dǎo)電端子1414，導(dǎo)電端子1414延伸穿過框架1044的連接器凹ロ 1085和散熱裝置1040中的連接器凹ロ 1073、并與一外部連接器1500連接，連接器1500延伸穿過支撐表面1028的開孔1029。外部連接器1500具有多個(gè)導(dǎo)電端子1502，所述多個(gè)導(dǎo)電端子1502被凹陷設(shè)置到連接器1500的殼體的開口中。由于導(dǎo)電端子1502凹陷設(shè)置在連接器1500的殼體中，所以當(dāng)將LED組件1022/蓋2154從插座1024/支撐表面1028上拆下時(shí)，如果使用者將導(dǎo)電物體(例如改錐)插入到插座1024中，那么所述導(dǎo)電物體將非常難于與導(dǎo)電端子1502的接觸。這提供了發(fā)光模塊1020的安全特性。如圖所示，電源經(jīng)由外部連接器1500提供給連接器1412。該電源可以被橋接板1400上的電路處理，然后提供給連接器1408，連接器1408將電源傳遞給連接器1056。之后，電源連接到LED陣列1047的陽極1033a/陰極1033b。應(yīng)注意的是，由連接器1500和連接器1412之間連接所提供的電源同樣可以提供控制信號(hào)(或經(jīng)由單獨(dú)的信號(hào)線或者經(jīng)由調(diào)制信號(hào))?？商娲兀琇ED陣列1047 (或第一實(shí)施例的LED陣列47)可設(shè)置為通過包括在控制電路1600中的接收器/收發(fā)器1616和天線1614來無線地接收控制信號(hào)。此外，為簡(jiǎn)化模塊(例如接收恒定電流或用于交流LED陣列的AC電流的模塊)，控制電路1600可以安裝成遠(yuǎn)離LED陣列1047，從而傳送至LED陣列1047的電流可以根據(jù)需要被調(diào)整。在這樣的結(jié)構(gòu)中，連接器1412可以直接安裝于基板1046，且可以取消橋接板1400、連接器1056、1408?？商娲兀绻麑⑦m當(dāng)?shù)慕涣麟娫刺峁┙o所述發(fā)光模塊，那么所述控制電路可以設(shè)置在所述發(fā)光模塊的一板上(例如印刷布線板1050)。插座1024包括一圓形的基壁2000，基壁2000具有穿過其中的ー開ロ 2002。ー對(duì)框架支撐部2004從基壁2000的內(nèi)表面向內(nèi)延伸且形成栓。各框架支撐部2004開始于基壁2000的下端且終止于基壁2000上端之下。各框架支撐部2004穿設(shè)有ー開孔2006。 插座1024的開ロ 2002將LED組件1022容納于其內(nèi)。下壁1090的下表面安置在散熱裝置1040上?？蚣苤尾?栓2004安置在栓槽1072、1084內(nèi)。此外，連接器1500安置在連接器凹ロ 1073、1085內(nèi)。這樣，框架支撐部/栓2004及栓槽1072、1084和安置在連接器凹ロ 1073、1085內(nèi)的連接器1500提供一防誤插結(jié)構(gòu)，以確保LED組件1022相對(duì)插座1024的正確定向。LED組件1022可以相對(duì)插座1024上下移動(dòng)，但如所述的，LED組件1022相對(duì)插座1024旋轉(zhuǎn)的能力則受到限制?；?000的內(nèi)表面具有形成于其上的ー對(duì)基本L狀的槽2146，所述ー對(duì)槽2146在直徑方向上彼此相対。各槽2146的開ロ 2148位于基壁2000的上端。各槽2146具有一第一腿部2150,從基壁2000上端向下垂直延伸；以及一第二腿部2152,從第一腿部2150下端延伸并圍繞基壁2000的內(nèi)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，兩個(gè)槽2146設(shè)于基壁2000的內(nèi)表面上，但是槽2146也可以設(shè)置為兩個(gè)以上。第二腿部2152與相應(yīng)的第一腿部2150相対的端部可以向基壁2000的下端敞開。蓋2154包括一圓形的上壁2162 ; —外壁2163，從上壁2162外邊緣徑向向外且向下延伸；一基壁2164，從外壁2163的內(nèi)邊緣向下延伸；以及一內(nèi)壁2169，從圓形的上壁2162內(nèi)邊緣延伸。內(nèi)壁2169為凹形并與基壁2164隔開、且在其下端具有一外延唇緣2165。一肩部2171形成于外壁2163和基壁2164的交接處。一中心開ロ 2170由內(nèi)壁2169形成，反射元件1036安置于中心開ロ 2170中。ー對(duì)突起2176從基壁2164向外延伸且在直徑方向上彼此相対。多個(gè)把手2173設(shè)置在上壁2162上并沿著外壁2163延伸，以使使用者能夠容易地抓住蓋2154。蓋2154的內(nèi)壁2169安置在穿過橋接板1400的開ロ 1404中，且橋接板1400安置在唇緣2165上方。由此，橋接板1400相對(duì)蓋2154沿上下方向固定，但是蓋2154可相對(duì)橋接板1400旋轉(zhuǎn)。這有助于提供適合運(yùn)輸?shù)挠幸娴慕M裝，不必?fù)?dān)心通過配送鏈進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)橋接板1400 (或者安裝在其上的部件)會(huì)受到損壞。蓋2154安裝在框架1044上，同時(shí)橋接板1400夾設(shè)在它們之間。隨著頭部2168"沿基壁2164滑動(dòng)，固持突起2168的臂2168’向內(nèi)撓曲，直至頭部2168 "通過肩部2171并恢復(fù)到其初始狀態(tài)，從而固持突起2168防止蓋2154從框架1044上脫開。由此，蓋2154和框架1044扣合在一起，但是蓋2154相對(duì)框架1044可旋轉(zhuǎn)。蓋2154的基壁2164的下端抵靠于框架1044的基壁1080的上端。由蓋2154/橋接板1400/框架1044形成的子組件隨后插入到插座1024中。插座1024的基壁2000包圍蓋2154的基壁2164。在工作時(shí)，當(dāng)由蓋2154/橋接板1400/框架1044形成的子組件安裝于插座1024吋，突起2176通過槽2146的開ロ 2148并進(jìn)入到第一腿部2150中。使用者相對(duì)框架1044、橋接板1400和插座1024移動(dòng)(如上所述，該移動(dòng)為旋轉(zhuǎn))蓋2154，同時(shí)突起2176沿槽2146的傾斜的第二腿部2152滑動(dòng)。當(dāng)蓋2154旋轉(zhuǎn)時(shí)，槽2146的坡面使蓋2154朝向插座1024向下移動(dòng)?；?164的下端壓靠在基壁1080的上端上，這繼而將框架1044壓靠到散熱裝置1040上。然而，在蓋2154沿兩個(gè)方向移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn)和向下移動(dòng))的同時(shí)，框架1044和橋接板1400垂直地移動(dòng)。散熱裝置1040和相應(yīng)的導(dǎo)熱墊1042的占主導(dǎo)的垂直移動(dòng)有助于確保散熱裝置1040和支撐表面1028之間壓カ充足(例如，將導(dǎo)熱墊1042置于受壓狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)散熱裝置1040和支撐表面1028之間良好的熱連接)，同時(shí)沒有對(duì)導(dǎo)熱墊1042和支撐表面1028之間的對(duì)接界面產(chǎn)生不良影響。上述移動(dòng)使得LED組件1022的端子1056移動(dòng) 至與連接器1408的端子1410進(jìn)ー步接觸、且連接器1412進(jìn)ー步接合連接器1500。由此，散熱裝置1040和支撐表面1028之間提供所期望的低熱阻率，優(yōu)選低于2K/W。在一實(shí)施例中，發(fā)光模塊1020可以設(shè)置為在LED陣列1047和支撐表面1028之間的熱阻率低于5K/W。在一實(shí)施例中，如上所述，LED陣列1047和支撐表面1028之間的熱阻率可以低于3K/W，而在更高效率的系統(tǒng)中，LED陣列1047和支撐表面1028之間的熱阻率可以低于2K/W。如果需要，例如第一實(shí)施例中給出的施壓元件也可以結(jié)合到發(fā)光模塊1020中，只要框架1044/橋接板1400和蓋2154修改成允許這些構(gòu)件之間上下移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意的是，支撐表面1028的表面可能是不均一的或者說不具有較高的平面度。為了抵消這種潛在的變化，更厚的導(dǎo)熱墊1042在克服潛在的熱阻增加方面比一更薄的導(dǎo)熱墊材料可能具有某些優(yōu)勢(shì)。如可認(rèn)識(shí)到的是，如果LED模塊1032出現(xiàn)故障(其應(yīng)比目前光源發(fā)生故障的頻率更低)，那么通過反向旋轉(zhuǎn)LED組件1022/蓋2154并使LED組件1022/蓋2154上升脫離插座1024，可以將LED組件1022/蓋2154從插座1024/支撐表面1028上拆下。之后，可將新的LED組件1022/蓋2154連接于插座1024。用于使發(fā)光模塊1020工作的控制電路1600以示意的方式示出在圖34中。示出在圖34中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的電路元件可能被省略。例如，如果LED陣列1047(或第一實(shí)施例中的LED陣列47)用來接收120伏交流電且包括設(shè)置成由低壓恒定電流供電的ー LED陣列，那么可包括一變壓器1602、一整流器1604、以及一電流驅(qū)動(dòng)器1606。然而,如果電源提供受控的恒定電流，那么上面所述的電路元件均會(huì)不需要。所以，電路1600可以調(diào)整到與LED元件和電源匹配。例如可選的傳感器1610和/或控制器1608可通過例如光輸出、距離、移動(dòng)、光質(zhì)量、溫度等感測(cè)因素來允許閉環(huán)工作。此外，天線1614和接收器/收發(fā)器1616允許通過例如ZIGBEE、RADI0 RA或其他類似協(xié)議對(duì)LED陣列1047進(jìn)行無線控制。如果需要，控制器1608還可以包含可編程能力。因此，發(fā)光模塊1020的設(shè)計(jì)可以有多種變化。雖然所示出的發(fā)光模塊1020的結(jié)構(gòu)在插座1024上具有多個(gè)槽2146以及在蓋2154上具有多個(gè)突起2176，但是槽2146可設(shè)置于蓋2154，同時(shí)突起2176可設(shè)置于插座1024。此外，蓋2154可設(shè)置為它安裝在插座1024上方(而不是安裝到插座1024中)。另外，特定的控制電路可設(shè)置在基板1046中而不是設(shè)置在橋接板1400中。LED陣列47、1047均可以是單個(gè)LED或者是電連接到一起的多個(gè)LED。如可認(rèn)識(shí)到的是，LED可設(shè)置成利用直流電(DC)或交流電(AC)工作。使用交流LED的優(yōu)點(diǎn)在于不需要將常規(guī)的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。使用基于直流的LED的優(yōu)點(diǎn)在于避免了由于AC周期可能造成的任何閃爍。不管LED數(shù)量或型號(hào)如何，它們可被覆蓋有接收LED發(fā)出的波長(zhǎng)并將其轉(zhuǎn)換到另一波長(zhǎng)(或波段)的材料。提供這種轉(zhuǎn)換的物質(zhì)是已知的且可以包括磷材料和/或量子點(diǎn)材料，然而，任何能夠在ー個(gè)波段被激發(fā)并發(fā)出另一所需波長(zhǎng)的光的材料都可以使用。如可認(rèn)識(shí)到的，所述轉(zhuǎn)換的材料不必直接位于LED上而是可以移動(dòng)離開ー些距離。采用這樣遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)換位置(尤其是如果采用磷材料的話)具有使磷材料移動(dòng)離開熱源的優(yōu)點(diǎn)，但是這種設(shè)計(jì)趨于使得所述發(fā)光模塊的尺寸増加，由此可優(yōu)選地采用一種不受熱影響的轉(zhuǎn)換物質(zhì)且在某些結(jié)構(gòu)中使得轉(zhuǎn)換物質(zhì)保持更靠近LED。為對(duì)LED陣列47、1047進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)，一 DMX DALI協(xié)議可用于亮度調(diào)節(jié)。例如， 如第一實(shí)施例中所給出的，六個(gè)端子130、134分別穿設(shè)于殼體124、126。在該協(xié)議中，端子130、134可以被分配不同的鍵值。例如，在殼體124中，第一組端子130可以分配如下 而子1=接地鍵端子2=DALI 或 DMX 鍵端子3=DALI 或 DMX 鍵端子4=0_10V 鍵端子5=Triac信號(hào)鍵端子6=24VDC 鍵而在殼體126中，第二組端子134可以分配如下端子1=1. 4A CC 鍵端子2=0. 7A CC 鍵端子3=0.35ACC 鍵端子4=TBD CC 鍵端子5=未分配端子6=接地鍵因此，預(yù)先設(shè)定的端子130、134可以根據(jù)所提供的LED陣列47的型號(hào)而工作。從而，當(dāng)LED組件22的端子56與端子電線組件30的端子130、134接合時(shí)，端子56、130、134不必都工作。當(dāng)然，如可認(rèn)識(shí)到的，可以使用任何所需的亮度調(diào)節(jié)協(xié)議，并且所述發(fā)光模塊可以設(shè)置為接受為亮度調(diào)節(jié)提供的ー輸入，并且所述發(fā)光模塊可以設(shè)置為通過使用如上所述的特定協(xié)議而選擇性設(shè)置特定端子來接收來自不同類型的亮度調(diào)節(jié)協(xié)議的輸入。在一實(shí)施例中，多個(gè)端子56可以設(shè)置為接收12伏交流輸入而不是恒定電流?？刂齐娐?600可以設(shè)置為將12伏交流轉(zhuǎn)換成為基于LED陣列設(shè)計(jì)的合適的直流驅(qū)動(dòng)電流和電壓。例如，如果LED陣列設(shè)置為在更高的正向電壓方式下工作，那么控制電路1600可以設(shè)置為將12伏交流轉(zhuǎn)換成為所需的大于交流電壓的直流正向電壓。如可認(rèn)識(shí)到的，這樣設(shè)計(jì)的益處在于施加給所述發(fā)光模塊的交流電壓相對(duì)低，因而減少了對(duì)防止意外接觸插座中的端子的絕緣材料的需要。此外，因?yàn)?2伏交流電源可通過ー變壓器容易地獲得，所以可提供這樣ー種耐久的燈具，所述燈具包括一插座并且設(shè)置為將較高的交流電(可能是120、220或其它的交流電壓)轉(zhuǎn)換為12伏(或24伏)交流電。因而，可以保留安裝有所述燈具的設(shè)施的現(xiàn)有布線和電源軌跡(footprint)，同時(shí)可以容易地使燈具中的轉(zhuǎn)換電子設(shè)備非常長(zhǎng)久地工作。如果需要，控制電路1600甚至可以設(shè)置為接受12或24伏直流電，因而允許在輸入功率上具有相當(dāng)大的靈活性。例如，這將允許常規(guī)線路交流電壓在使用耐久變壓器的燈具中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)也允許使用可能通過可再生能源(例如太陽能或風(fēng)カ等等)產(chǎn)生的直流電(因而避免了將通過這樣的可再生能源產(chǎn)生的直流電源轉(zhuǎn)換成為交流的必要性)。在任一情況下，具有一相對(duì)緊湊的控制電路允許所述控制電路設(shè)置于所述發(fā)光模塊的一所需位置(例如在印刷布線板1050上)處。例如，控制電路1600可以包括一整流器1604以及ー個(gè)或多個(gè)濾波器(其可以是電容器)，以與ー驅(qū)動(dòng)器1606—起將設(shè)計(jì)的交流電流濾波并整形成為相對(duì)平穩(wěn)的直流電，同時(shí)省略其余元件。驅(qū)動(dòng)器1606可以是接受輸入電源并將輸入電源轉(zhuǎn)換為所需的輸出電流和電壓(通過將輸入電壓提高或減低為所需電壓)的一集成電路(其可以從許多渠道獲得)。 如可認(rèn)識(shí)到的，因?yàn)檎髌饕部梢酝ㄟ^直流電，所以這樣的設(shè)計(jì)將允許相當(dāng)大的靈活性。另夕卜，如果需要，驅(qū)動(dòng)器1606可以設(shè)置為具有一可調(diào)節(jié)的輸出并設(shè)置為響應(yīng)來自亮度調(diào)節(jié)開關(guān)的輸入。因?yàn)檫@樣的電路設(shè)計(jì)是本領(lǐng)域公知的、并且許多替代設(shè)計(jì)選擇是可能的且在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員范圍內(nèi)、而且這些選擇將取決于系統(tǒng)性能要求，所以對(duì)于所述控制電路無需更多論述。然而，通常，這樣的設(shè)計(jì)可以設(shè)置有用于電源的兩個(gè)輸入端和ー些用于控制的輸入端，因此輸入端的總數(shù)可以小于六個(gè)并且優(yōu)選不超過四個(gè)。應(yīng)注意的是，這樣的設(shè)計(jì)的ー個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是它允許燈具一設(shè)定輸出(例如12伏交流)，同時(shí)因?yàn)槊總€(gè)模塊可以設(shè)置為具有合適的控制電路而允許許多模塊設(shè)置在燈具中且仍能運(yùn)行，因而所述燈具和插座將可接受未來的考驗(yàn)。這還將允許未來的更有效率的模塊插入到所述插座中同時(shí)仍提供可比擬的光輸出。在一實(shí)施例中，散熱裝置40、1040可以改進(jìn)為具有聚酰胺涂層(或類似的具有絕緣特性的涂層)，同時(shí)在聚酰胺涂層上設(shè)置導(dǎo)電跡線。然后可以取消支撐部50，且連接器52a、52b、54a、54b及其關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電端子56和LED陣列47可以安裝到散熱裝置40上且電連接到修改后的散熱裝置40的跡線上。如可認(rèn)識(shí)到的，直接將LED陣列47安裝到散熱裝置40上可以提供對(duì)發(fā)光模塊20的熱阻率進(jìn)ー步改善，而且潛在地允許LED陣列47和支撐表面28之間的熱阻率低于I. 5K/W。自然，這樣高效的熱傳遞將允許更小的支撐表面28，因?yàn)橹伪砻?8和周圍環(huán)境的交界面在發(fā)光模塊20的總熱阻率中起主要作用。雖然所示出的反射元件36、1036的形狀示出為基本圓錐形，但是反射元件36、1036也可以具有其他形狀。例如，反射元件36、1036可以具有一平坦的側(cè)面，也可以是ー橢圓等等。改變反射元件36、1036的形狀可以使得發(fā)光模塊20、1020投影出各種光圖案。由于發(fā)光模塊20、1020具有防誤插特性(在第一實(shí)施例中，栓92和栓槽144提供一防誤插特性；在第二實(shí)施例中，框架支撐部/栓2004和栓槽1072、1084以及安置在連接器凹ロ 1073、1085中的連接器1500提供一防誤插特性)，所以反射元件36、1036的設(shè)計(jì)可以變化且相應(yīng)地控制光圖案。雖然示出并說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是可設(shè)想到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離隨附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明作出多種多樣的 修改。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括 ー插座，具有兩個(gè)接觸件并安裝在一散熱器上，所述散熱器具有ー頂面，其中所述插座具有一坡道和一肩部中的一者； ー發(fā)光二極管(“LED”)組件，包括ー框架、由所述框架支撐的ー LED陣列、以及具有一上表面和一下表面的ー散熱裝置，所述上表面與所述LED陣列熱連接并且由所述框架支撐； 兩個(gè)端子，由所述框架支撐，所述兩個(gè)端子連接于一電路，以提供一輸入電源，所述兩個(gè)端子設(shè)置為分別與所述插座上的一第一接觸件和一第二接觸件接合； 所述電路，設(shè)置為接收不超過24伏的一輸入電壓并將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換成為一所需 的直流電壓； ー蓋，可旋轉(zhuǎn)地連接于所述LED組件，所述蓋具有所述坡道和所述肩部中的另ー者，其中，當(dāng)所述蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述肩部和所述坡道彼此接合并使得所述蓋垂直運(yùn)動(dòng)，且所述蓋的垂直移動(dòng)使得所述散熱裝置垂直平移，其中所述散熱裝置設(shè)置為不旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)以使所述散熱裝置熱連接于所述頂面。
2.如權(quán)利要求I所述的照明系統(tǒng)，其中，所述電路設(shè)置為接收交流電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其中，還包括設(shè)置在所述散熱裝置的所述下表面上的ー導(dǎo)熱墊。
4.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)熱墊是可變形的。
5.如權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED陣列和所述散熱裝置之間的熱阻率小于 3K/W。
6.如權(quán)利要求5所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED陣列和所述頂面之間的熱阻率小于5K/W。
7.如權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述蓋和所述框架之間的ー施壓元件，所述施壓元件設(shè)置為當(dāng)所述蓋可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)時(shí)，朝向所述頂面推動(dòng)所述框架和所述散熱裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的照明系統(tǒng)，其中，所述蓋包括一圓形的基壁，所述基壁具有從其上延伸的多個(gè)突起。
9.如權(quán)利要求8所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED陣列和所述頂面之間的熱阻率小于3K/W。
10.如權(quán)利要求9所述的照明系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)熱墊的厚度小于1_。
11.如權(quán)利要求10所述的照明系統(tǒng)，其中，所述散熱裝置由熱導(dǎo)率大于50W/m-K的材料形成。
12.如權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中，所述散熱裝置由熱導(dǎo)率大于100W/m-K的材料形成。
13.如權(quán)利要求12所述的照明系統(tǒng)，其中，所述電路設(shè)置為接收12伏交流電。
14.如權(quán)利要求13所述的照明系統(tǒng)，其中，所述電路設(shè)置為接收12伏直流電。
15.如權(quán)利要求14所述的照明系統(tǒng)，其中，所述插座支撐四個(gè)所述接觸件并且所述框架支撐四個(gè)所述端子，所述四個(gè)端子和所述四個(gè)接觸件設(shè)置為當(dāng)所述框架安置在所述插座中時(shí)彼此接合。
全文摘要
提供一種發(fā)光模塊，發(fā)光模塊可以利用一坡道插入到一插座中，所述插座包括一壁并且可以安裝在一支撐表面(例如散熱器)上，并且所述發(fā)光模塊包括一蓋和可旋轉(zhuǎn)地連接于所述蓋的一LED組件。所述LED組件安置在所述插座內(nèi)，以使所述LED組件的端子與所述插座上的接觸件對(duì)齊。一電路設(shè)置于所述模塊中，所述電路接受一輸入電壓并且將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需的驅(qū)動(dòng)輸出。所述蓋可以相對(duì)于所述插座旋轉(zhuǎn)，以接合所述坡道，從而引導(dǎo)所述LED組件進(jìn)入所述插座。當(dāng)所述LED組件連接于所述插座時(shí)，所述LED組件的端子與所述插座上的接觸件對(duì)接。
文檔編號(hào)F21V17/00GK102686938SQ201080053323
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者丹·阮, 丹尼爾·B·麥高恩, 維克托·薩德雷, 芭芭拉·格熱戈熱夫斯卡, 邁克爾·皮奇尼 申請(qǐng)人:莫列斯公司