照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種照明系統(tǒng)可包括：一插座，所述插座安裝于一支撐表面上，該支撐表面諸如為一散熱器；以及一發(fā)光模塊，其可包括一蓋以及一LED組件。所述LED組件可轉(zhuǎn)動地附接于所述蓋而且安置于所述插座內(nèi)。所述插座可使多個接觸安全端子與其附接，以便為所述LED組件供電。所述LED組件可包括一杯形件，所述杯形件能夠使一灌封材料在制造期間容易地包含在所述LED組件中。當所述LED組件附接于所述插座時，所述LED組件上的多個扁寬形端子分別與所述插座上的多個端子對接。
【專利說明】照明系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求于2011年4月25日遞交的、申請?zhí)枮?1/478，701的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，該臨時申請通過援引整體合并于本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請涉及照明領(lǐng)域，更具體而言涉及一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)具有能夠附接
于一散熱器的一發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有多種固態(tài)發(fā)光技術(shù)，而且較有前景的類型之一是發(fā)光二極管(LED)。LED已有巨大改進，且現(xiàn)在能夠提供高效率和高流明輸出。然而，LED的一個長期存在的問題是如果它們不被熱保護則容易損壞。一般而言，隨著LED的工作溫度升高，LED的壽命會縮短且輸出顏色會令人不滿意。除了熱帶來的問題之外，LED作為點光源的能力提供了理想的光學特性，但在以方便的方式封裝方面會受到質(zhì)疑。通常LED是燈具中的永久部件，而且盡管LED壽命非常長，但如果LED過早失效或者甚至在20，000-50, 000小時的使用壽命之后失效，仍然存在必須替換整個燈具的問題?，F(xiàn)有某些用于可更換模塊的設(shè)計，但是這類模塊往往是可易于安裝于一燈具上的僅DC類型模塊或者是包括AC (交流電)到DC (直流電)轉(zhuǎn)換功能的相對大的模塊。因此，在如何安裝LED方面作出進一步改進將受到特定人群的賞識。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請公開了一種照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括:一插座，其安裝于作為一散熱器的一支撐表面上；一蓋；以及一 LED組件。所述LED組件附接于所述蓋且安置于所述插座內(nèi)。所述插座使多個端子與其附接，以便為所述LED組件供電。所述LED組件包括一殼體，所述殼體能夠使一灌封材料在制造期間容易地包含于所述LED組件中。當所述LED組件附接于所述插座時，所述LED組件上的多個端子分別與所述插座上的多個端子對接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過結(jié)合附圖并參考下面的說明，可以最好地理解本申請在結(jié)構(gòu)和工作上的組成和方式以及其另外的目的和優(yōu)點，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且在附圖中:
[0007]圖1是一發(fā)光模塊組件的一實施例的一立體圖；
[0008]圖2是圖1所示發(fā)光模塊組件的一分解立體圖；
[0009]圖3是圖1所示發(fā)光模塊組件的另一分解立體圖；
[0010]圖4是一 LED組件的一實施例的多個部件的一分解立體圖；
[0011]圖5是圖4所示LED組件的多個部件的另一分解立體圖；
[0012]圖6是形成LED組件一部分的一電路組件的一實施例的一俯視立體圖；
[0013]圖7是電路組件的一仰視立體圖；[0014]圖8a是形成LED組件一部分的一殼體的一俯視立體圖；
[0015]圖8b是殼體的一仰視立體圖；
[0016]圖9a是一杯形組件的一實施例的一立體圖；
[0017]圖9b是帶有灌封材料的一杯形組件的一實施例的一立體圖；
[0018]圖10是作為發(fā)光模塊的一部件的一插座和附接于該插座的多個導電體的一俯視立體圖；
[0019]圖11是插座的一俯視立體圖；
[0020]圖12是作為發(fā)光模塊的一部件的一蓋組件的一俯視立體圖；
[0021]圖13是蓋組件的一俯視立體圖；
[0022]圖14是一散熱器的一不范實施例的一立體圖；以及
[0023]圖15是一散熱器的另一示范實施例的一立體圖。
【具體實施方式】
[0024]盡管本申請易于被實現(xiàn)為多種不同形式的實施例，但在附圖中示出且本文將詳細說明的是其中一個具體實施例，同時應該理解的是，本說明書應視為本申請原理的一個示例，而非旨在將本申請限制于這里所闡示和描述的內(nèi)容。
[0025]本申請公開了用以安裝于一插座24中的一發(fā)光模塊20。盡管使用下部、上部等術(shù)語以便于說明發(fā)光模塊20，但應當理解的是，這些術(shù)語并不是指發(fā)光模塊20所要求的使用方向。發(fā)光模塊20可被設(shè)置成提供在審美角度上令人滿意的外觀，或者如果需要，發(fā)光模塊20可以設(shè)置為支撐可選的美觀的蓋。如可以認識到的，具有不同外觀(例如正方形或其他形狀)以及具有不同高度和大小的發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)也是可能的，尤其是如果所述蓋可以在發(fā)光模塊與插座對接之后進行安裝的話。一潛在的顯著的益處在于它可以在其自身內(nèi)設(shè)置提供給從交流電轉(zhuǎn)換到直流電的電路。這就允許針對一特別的LED陣列來定制該電路。因此，可以提供一發(fā)光模塊，其提供所需的光輸出，同時使未來一代發(fā)光模塊使用較少的電能也能夠提供相同的光輸出(例如，由于改進的LED技術(shù))。此外，在某些實施例中，可以設(shè)置一接收器(rec印tacle)以在為LED模塊提供線電壓的同時提供一接觸安全設(shè)計。因此，所示系統(tǒng)非常適合于與現(xiàn)有的電氣系統(tǒng)兼容，且不要求像常見的其他基于LED的系統(tǒng)一樣在燈具(和/或墻壁)中安裝電源轉(zhuǎn)換裝置。
[0026]發(fā)光模塊20包括一 LED組件22以及一蓋26。發(fā)光模塊20將安裝于一支撐表面328,328'上，參見圖14和圖15，支撐表面328、328’也可被稱為一散熱器，用以散發(fā)來自LED組件22的熱能。應注意的是，支撐表面328、328’可采用任何合適的形狀，且所選擇的特殊形狀將根據(jù)應用和周圍環(huán)境而發(fā)生改變。因此，插座24安置于支撐表面328、328’上并容納發(fā)光模塊20。如可以認識到的,插座24連接于一電源,而在一實施例中，可以通過導電體28供電。
[0027]參見圖4至圖8，所示出的LED組件22包括:一 LED模塊30 ;—電路組件32 (其可以是一印刷電路板或其他所需結(jié)構(gòu))；一上導熱墊34 ;—散熱裝置36 ;—下導熱墊38 ; —杯形件40 ;以及一反射器42 ;這些部件全部直接或間接由一框架44支撐。如本文所述，電路組件32安裝于杯形件40上。如本文所述，反射器42位于LED模塊30附近且由杯形件40支撐?？商娲?，反射組件42可以直接由LED模塊30支撐。上導熱墊34和下導熱墊36安裝于散熱裝置36上，散熱裝置36繼而安裝于杯形件40上。如本文所述，散熱裝置36繼而緊固于框架44，而在一實施例中，散熱裝置36可熱熔接于框架44。
[0028]LED模塊30包括:一基板46，其典型地提供可以支撐一陽極48/ —陰極50 (潛在地經(jīng)由設(shè)置于基板46的一頂表面上的一電絕緣覆層)的一平坦的導熱結(jié)構(gòu)；以及一 LED陣列52，其安裝于基板46的所述頂表面上。如所示出的，基板46是正方形且包括多個開孔54，所述多個開孔可用于將LED模塊30固定就位。應注意的是，盡管散熱裝置36和基板46被示出為經(jīng)由上導熱墊34熱連接的兩個獨立組件，但是在一替代性實施例中，散熱裝置36和基板46可以結(jié)合為一單個元件，而可省略導熱墊34。
[0029]如圖6和圖7最佳所示的，所示出的電路組件32包括:一板56(如上所述，其可以是一印刷電路板或任何其他適合支撐一電路的結(jié)構(gòu)，諸如其上設(shè)有多條跡線的塑料基板)，帶有一連接器58，該連接器優(yōu)選位于該板的一邊緣處；以及多個導電端子60，其容納于連接器58內(nèi)。所述多個導電端子60可以分別形成為多個扁寬形端子(blade)而且分別安置于連接器58中的相關(guān)聯(lián)的多個槽62內(nèi)。如所示出的，導電端子60被設(shè)置為四個(兩個用以供電，兩個用以控制)。應理解的是，導電端子60的數(shù)量可以是其他數(shù)量。各導電端子60的一自由端被加大并且從連接器58的一邊緣和板56向外延伸，以提供露出的多個露出的端子。如可認識到的，當將LED組件安裝于插座內(nèi)時，所述多個暴露的扁寬形端子可分別接合以凹陷且接觸安全的方式設(shè)置的相對的觸點(contact)。因此，所述設(shè)計提供了適合在更高的電壓應用(諸如120VAC或220VAC的應用)中使用的一有利結(jié)構(gòu)。所述多個導電端子60可以以一公知方式(例如焊接、壓接等)連接于板56上的所述多條跡線。
[0030]一開孔64穿設(shè)置于板56，LED模塊30的基板46安置于開孔64中。如此，如所示出的，開孔64的尺寸可以被設(shè)置為對應于LED模塊30。開孔64包括位于兩對角處的一對凹口 66，而且出于本文所述原因，所述一對凹口 66的尺寸被設(shè)置為一致。
[0031 ] 如所示出的，一對導電彈性部件68安裝于板56上。各導電彈性部件68可以形成為相同，但是一般而言，各導電彈性部件包括至少一個從一主體部70延伸的腿部74。腿部74包括:一或多個腳部74，其電連接于板56上的所述多條跡線。一個或多個臂部76從主體部70延伸并伸入到開孔64中；且臂部76包括一自由端78，該自由端被設(shè)置為接合LED模塊30的陽極48/陰極50。臂部76是柔性的，從而其可以相對于板56所限定的平面上下運動。然而，應注意的是，在一替代實施例中，導電彈性部件68可以由直接焊接于板56和LED組件22的一簡單導電體替代。
[0032]一對開孔80延伸穿過板56并且與開孔64間隔開。如本文所述，所述一對開孔80用以將電路組件32附接于杯形件40。
[0033]散熱裝置36 (圖4)是可以由銅或鋁或其他合適材料形成的一薄金屬板。散熱裝置36具有一主體部82以及從主體部82向外延伸的一對耳部84。如本文所述的，穿過主體部82形成多個開孔86，以用以將散熱裝置36附接于杯形件40。如本文所述的，多個開孔88在所述多個耳部84相對的角部處穿設(shè)于主體部82且穿設(shè)于耳部84，用以將散熱裝置36附接于框架44。
[0034]上導熱墊34設(shè)置于并且基本覆蓋散熱裝置36的主體部82的上側(cè)的中部，但不覆蓋所述多個開孔86。上導熱墊34非常薄，優(yōu)選為0.5-1.0mm厚或者甚至更薄。下導熱墊38設(shè)置于并且基本覆蓋散熱裝置36的主體部82的下側(cè)。每個上、下導熱墊34、38可以是將兩表面熱連接在一起的工業(yè)用常規(guī)導熱墊材料，例如但不限于3M的導熱膠帶8810。如果是由導熱膠帶形成，則上、下導熱墊34、38可以由原材料切割成所需形狀并以常規(guī)方式應用，而且上、下導熱墊34、38可在一側(cè)包括用以粘接于散熱裝置36的粘接劑。當然，導熱墊34、38還可以通過使用設(shè)于散熱裝置36上的導熱膏或?qū)岘h(huán)氧樹脂來設(shè)置。使用具有一粘接劑側(cè)的導熱墊的益處在于，下導熱墊38能牢固地位于散熱裝置36上并被壓制在散熱裝置36和支撐表面328、328’(即散熱器)之間，同時在需要更換或升級這些部件時允許剝離下導熱墊38 (及其相關(guān)部件)。
[0035]見圖8a和圖8b，杯形件40由一絕緣材料形成，而且具有一基壁90以及從基壁90向上延伸的一側(cè)壁92。側(cè)壁92具有設(shè)置于其內(nèi)以允許一連接器對位的一凹口 94。一開孔96延伸穿過基壁90且與側(cè)壁92具有一定距離。如所示出的，開孔96為正方形且在形狀上可對應于LED模塊30的基板46。
[0036]如可以從圖9a和圖9b中認識到的，借助杯形件40可以形成一杯形組件。包括一電路85的一電路組件32’位于杯形件40內(nèi)，并且壁92結(jié)合連接器58提供一圍繞電路85的包圍體，從而杯形組件39允許電隔離而且有助于確保杯形組件39滿足所需的高壓絕緣測試(Hipot)要求，同時將所述多個導電端子60設(shè)置成從杯形組件39的內(nèi)部向外延伸，以便能夠與對應的插座24電連接。如所示出的，杯形組件39具有多個簡單的導電體，這些導電體將焊接于已被插入的LED模塊30的陽極48和陰極50上。然而，如果需要，可以采用多個導電彈性部件68 (如圖5和圖6所示)。
[0037]應注意的是，盡管壁92是有利的，但是杯形組件39可以省略壁92而且使電路組件32’更垂直地層疊，以提供所需的高壓絕緣測試性能。
[0038]反射組件安裝座98設(shè)于開孔96的對角處。各反射組件安裝座98具有一本體100，該本體被形成為基本與開孔96對齊，且被示出為具有一切除的角部102及另一圓形角部104。角部102懸置在開孔96上方而且與角部104相對。由于所述切除部分的結(jié)果，角部102呈弧形而且從開孔96向上向外漸縮。正方形的切口部106設(shè)置于本體100的一下表面內(nèi)。在一實施例中，基板90的厚度和切口部106的高度可以等于LED模塊30的基板46的高度，從而當LED模塊30安置在開孔96和切口部106內(nèi)時，LED模塊30的底表面與基板90的底表面齊平。延伸部108從限定切口部106的上表面向下延伸。如所示出的，這些延伸部108不必形狀相同。當LED模塊30安置在開孔96和切口部106內(nèi)時，延伸部108分別安置在設(shè)于LED模塊30的基板46內(nèi)的開孔54內(nèi)。延伸部108可以通過已知的方法熱熔接于模塊30的基板46。一彎曲壁110從角部104向上延伸。一凹槽113設(shè)置于本體100內(nèi)并接近于彎曲壁110。
[0039]一對上突起114從基板90的上側(cè)向上延伸，而且與開孔96相隔開。如所示出的，所述上突起114不必形狀相同。一對下突起116從基板90的下側(cè)向下延伸而且與開孔96相隔開。如所示出的，所述下突起116不必形狀相同。
[0040]如可以認識到的，LED模塊30、電路組件32、上導熱墊34、散熱裝置36、下導熱墊38、以及杯形件40可以全部裝配在一起。例如，電路組件32可以安置于杯形件40內(nèi)，從而板56的下表面安置在基板90的上表面上。上突起114伸入到電路組件32內(nèi)的開孔80內(nèi)。反射組件安裝座98可以位于開孔64的凹口 66內(nèi)，由此允許所述系統(tǒng)的尺寸保持緊湊。如可以認識到的，開孔96的尺寸可以與開孔64的尺寸基本一致。各導電端子60延伸穿過凹口 94,從而各導電端子60的自由端從杯形件40向外延伸。
[0041]在電路組件32位于杯形件40內(nèi)以設(shè)置杯形組件39時，杯形組件39可放置于一燈具內(nèi)，該燈具被設(shè)置為允許灌封材料112被引導至所需位置，灌封材料112可以是一導熱塑料或者任何所需的灌封材料。如可以認識到的，如圖9b所示，灌封材料112可以設(shè)置為基本填充杯形件40，以提供一杯形組件39’，該杯形組件可以被設(shè)置為一單個組件。因此，灌封材料112可以延伸為其延伸至壁92的高度，且灌封材料112從所述壁92朝向所述開孔96延伸。灌封材料112提供對撞擊和震動的耐受性且防止?jié)駳夂透g劑與板56接觸。灌封材料112還提供將熱量從板56上的多個組件散出的一導熱路徑。杯形件40且特別是壁92提供了保持灌封材料112的一方便裝置，然而，如果需要，可以省略壁92，而且所述燈具可被用以確保灌封材料112被引導至正確的位置從而防止灌封材料112到達不需要的位置。在灌封后，杯形組件39’被從燈具中去掉，從而可以及達開孔64、所述多個延伸部66、所述多個導電彈性部件68、連接器58以及所述多個導電端子60。
[0042]LED模塊30隨后被安置于開孔96和杯形件40的切口部106內(nèi)，而且延伸部108延伸穿過開孔54而且可以分別熱熔接于或扣合就位于基板46的開孔54中。如果采用彈性部件68，那么彈性部件68的自由端78分別接合LED模塊30上的陽極48和陰極50。由于臂部76為柔性，所以在彈性部件68的自由端78與陽極48和陰極50之間無需焊接就可以獲得良好的接觸(即有助于使裝配過程更簡單而且成本更低)。當然，如從圖9a和圖9b中可以認識到的，對于焊接成本低于設(shè)置導電彈性部件68成本的應用，也可考慮焊接于陽極48和陰極50的簡單導電體。
[0043]散熱裝置36位于杯形件40的一底表面，而且朝向可以通過利用下突起116(其可以分別延伸穿過開孔86)來控制；而且如果需要，那么所述下突起116可以熱熔接于散熱裝置36，以有助于將散熱裝置36固定于杯形件40，從而上導熱墊34夾在LED模塊30和散熱裝置36之間并直接接觸LED模塊30。可替代地，散熱裝置36可以采用標準緊固技術(shù)(諸如螺紋緊固件)或任何其他合適的緊固方式附接于杯形件40。由于上導熱墊34可以制得較薄，所以在散熱裝置36和LED模塊30之間提供最低的熱阻率是可能的。換句話說，LED模塊30與上導熱墊34直接熱連通，上導熱墊34繼而與散熱裝置36直接熱接觸。LED模塊30和散熱裝置36之間的熱界面可以被控制成使熱阻率降低到小于2K/W，更優(yōu)選小于1K/W的水平。在某些實施例中，熱阻率甚至可以低于0.5K/W。當然，這是假設(shè)使用具有良好導熱性能(導熱率優(yōu)選地高于2W/m-K)的上導熱墊34，而因表面積更大且能夠使用薄導熱墊，故可接受的性能在一系列的導熱墊材料范圍內(nèi)是可實現(xiàn)的。
[0044]下導熱墊38附接于散熱裝置36的下側(cè)。當發(fā)光模塊20位于插座24中時，下導熱墊38可以接觸一相應的支撐表面(例如但不限于支撐表面328、328’)，以允許散熱。
[0045]如圖2所示，反射器42由具有一下開孔120和一上開孔122的一開放式壁形成。該壁包括一內(nèi)表面124和一外表面126。典型地，內(nèi)表面124傾斜,且在其上端具有最大直徑并向內(nèi)漸縮。反射器42的內(nèi)表面124(其可沿豎向及橫向刻面、或僅沿豎向或橫向刻面、或者如果希望另外的效果則不刻面)可以進行電鍍或涂布，以具有反射性(在所需光譜中至少85%的反射率),而在一實施例中，反射器42的內(nèi)表面124可以是高反射的(在所需光譜中超過95%的反射率)，而且可以是鏡面反射的或者漫反射的。
[0046]四個支撐部128a、128b圍繞該壁等距離設(shè)置而且從外表面126向下延伸。兩個支撐部128a在形狀上分別與兩個反射器安裝座98中的凹槽113對應。各支撐部128a還包括從其向外延伸的一隆起130。
[0047]反射器42安裝于LED模塊30的基板46上，從而LED陣列52位于反射器42的下開孔120內(nèi)。兩個支撐部128a分別安置于兩個反射器安裝座98的凹槽113內(nèi)，而且兩個隆起130分別接合于兩個反射器安裝座98的頂表面。兩個反射器安裝座98的角部102的形狀與反射器42的外表面126對應。兩個支撐部128b接靠于LED模塊30的基板46上。因此，反射器42可以牢固地附接于杯形件40。
[0048]參見圖4和圖5，框架44由圓形的一基壁180形成，該基壁限定穿過其中的一通道182。多個切口部184 (圖中示出其數(shù)量為3個)設(shè)置在基壁180的外周上。圓形的一上延伸部186從基壁180向上延伸并限定一通道188，該通道與穿過基壁180的通道182成一直線。一下延伸部190部分圍繞基壁180延伸且從基壁180向下延伸，由此在下延伸部190的端部之間形成一間隙192。下延伸部190比上延伸部186更為向外偏移。多個開孔198設(shè)置于基壁180的底表面且分別容納多個緊固件199，所述多個緊固件199分別延伸穿過散熱裝置36內(nèi)的多個開孔88，以將散熱裝置36和框架44連接在一起。還可以采用其他將散熱裝置36和框架44連接在一起的方式。當散熱裝置36和框架44連接在一起時，杯形件40和電路組件32安置在通道182內(nèi)，且反射器42安置在通道182、188內(nèi)。在反射器42和上延伸部186之間設(shè)有一空隙。連接器58安置在間隙192內(nèi)，而且所述多個導電端子60的自由端從框架44的側(cè)壁190向外延伸。
[0049]如圖10和圖11所示，插座24包括具有圓形的一基壁200，基壁200具有一穿過其中的一通道202。多個框架支撐部204從基壁200的內(nèi)表面向內(nèi)延伸。各框架支撐部204開始于基壁200的下端且終止于基壁200上端之下。如所示出的，設(shè)置有三個框架支撐部204。各框架支撐部204均穿設(shè)有一開孔206。
[0050]基壁200的所述下端具有一連接器殼體208，多個導電體28可以安裝于連接器殼體208中。如所示出的，連接器殼體208包括:一下壁210，其具有從基壁200的內(nèi)表面向內(nèi)延伸一預定距離的部分210a以及從基壁200的外表面向外延伸一預定距離的部分210b ；多個直立壁212，間隔開地從部分210a向上延伸；以及多個直立壁214，間隔開地從部分210b向上延伸。由基壁200內(nèi)側(cè)的部分210a以及所述多個直立壁212形成多個線纜容納槽216，而由基壁200外側(cè)的部分210b以及多個直立壁214形成多個線纜容納槽218。相應的線纜容納槽216、218相互成一直線。多個開孔220穿設(shè)于基壁200，以將相應的線纜容納槽216、218連接在一起。
[0051]各線纜容納槽216安裝有一端子222。在一實施例中，各端子222包括一對臂部224，當安裝LED組件22時，所述一對臂部224可以被設(shè)置為分別接合LED組件22內(nèi)的相應導電端子60的自由端的相對側(cè)。各端子222還可以包括一線纜夾226，該線纜夾被設(shè)置為容納各導電體28，然而，導電體28可以以按任何所需的方式(諸如經(jīng)由壓接或焊接)連接于端子222。臂部224被設(shè)置為接合沿著與一個導電體插入到線纜夾226的方向相垂直的方向插入的一觸點。如所示出的，導電體28是端部已經(jīng)剝開的電線，而且所述剝開端接合于線纜夾226。
[0052]插座24包括一絕緣蓋228，該絕緣蓋具有多個間隔開的穿設(shè)其中的槽230。絕緣蓋228形成連接器殼體208的一部分。絕緣蓋228安置在所述多個直立壁212上方而且遮蓋線纜容納槽216和所述多個端子222，以防止使用者接觸所述多個端子222。所述多個槽230與所述多個臂部224分別對齊。由于使用者不能接觸所述多個端子222，所以燈具20適用于諸如AC線電壓(例如120或220VAC)之類的更高電壓輸入并同時提供一接觸安全設(shè)計。在一實施例中，可以設(shè)置一電路85以將AC電壓轉(zhuǎn)換為更低的DC電壓，而且還可以包括多個控制器，以允許接收控制光輸出的信號。在某些實施例中，例如，所述多個導電端子60可以包括適合接收電能的兩個扁寬形端子以及用以接收控制信號的兩個扁寬形端子。在另一實施例中，電路85可以包括一天線，而且發(fā)光模塊20可以設(shè)置為接收可以用以控制光輸出的無線信號。
[0053]插座24的通道202將LED組件22容納于其內(nèi)?？蚣?4的基壁180的下端安置于所述多個框架支撐部204的上端，而且下延伸部190 (連同內(nèi)側(cè)的多個部件)和散熱裝置36安置于通道202內(nèi)。由于至少具有三個框架支撐部204，故可防止LED組件22隨著其插入插座24而發(fā)生傾斜。所述多個導電端子60的自由端分別穿過所述多個槽230，而且繼續(xù)插入會使所述多個腿部224張開并接合相應導電端子60的兩個側(cè)面。所述多個切口部184分別與所述多個開孔204對齊，而且基壁180安置于所述多個框架支撐部204的頂部上，以確保對于LED組件22的合適支撐。LED組件22可以相對于插座24上下移動，但是如所示出的，LED組件22不會相對于插座24旋轉(zhuǎn)。
[0054]基壁200的外表面具有多個形成于其上的基本呈L型的槽246。各個槽246的開口 248位于基壁200的上端處。各個槽246具有:一第一腿部250，其從基壁200的上端向下垂直延伸；以及一第二腿部252，其從第一腿部250的下端延伸而且圍繞基壁200的外表面向下延伸。因此，形成第二腿部252的上壁和下壁的表面形成多個坡道。如所示出的，三個槽246設(shè)置于基壁200的外表面。與各第一腿部250相對的第二腿部252的端部可以向基壁200的下端敞開。
[0055]參見圖12和圖13，蓋組件26包括一蓋254，蓋254支撐一偏壓元件256，該偏壓元件可以是多個彈性部件；而且蓋組件26還可以包括所示出的透鏡258 (其可以是一簡單的漫射器或任何所需的透鏡)。蓋254樞轉(zhuǎn)地安裝于框架44而且偏壓元件256夾在蓋254和框架44之間。如所示出的，偏壓元件256是彈片，然而，可想到的是，可以使用其他類型的偏壓元件，諸如可壓縮橡膠或其它可壓縮材料。
[0056]蓋254包括:圓形的一上壁262 ;—基壁264，從上壁262的外邊緣向下延伸；以及多個凸緣266和多個保持突起268，從上壁262的內(nèi)邊緣向下懸垂。所述多個凸緣266和所述多個保持突起268圍繞上壁262周緣交替設(shè)置而且用以將蓋組件26旋轉(zhuǎn)地固定于框架44。由所述多個凸緣266和所述多個保持突起268形成一中間通道270，框架44的上延伸部186以及反射器42安置于該中間通道中。所述多個凸緣266和所述多個保持突起268的高度小于基壁264的高度，然而，所述多個凸緣266和所述多個保持突起268的高度大于框架44的基壁180和上延伸部186的組合高度。各保持突起268包括從上壁262延伸的一柔性臂268’，且在柔性臂268’的端部具有一頭部268”。
[0057]三對彈性部件保持基座272和彈性部件安裝基座274從上壁262的底表面向下延伸。相關(guān)的基座對272/274圍繞上壁262的周緣彼此等間隔設(shè)置。一個彈性部件256與相關(guān)的基座對272/274附接。對于各基座對272/274，彈性部件256的一端分別固定在彈性部件保持基座272上，而彈性部件256的另一端安置于彈性部件安裝基座274的頂部。因此，各彈性部件256可以從一未撓曲位置移動到一壓縮位置或者移動到所述未撓曲位置與所述壓縮位置之間的任一位置，在所述未撓曲位置處該彈性部件256的頂部距離上壁262最遠，在所述壓縮位置處該彈性部件256的頂部距離上壁262最近。
[0058]突起276從基壁264的內(nèi)表面靠近基壁264下邊緣向內(nèi)延伸。如所示出的，三個突起276圍繞基壁264的周緣互相等間隔設(shè)置，以提供均勻分布的作用力。所述突起276分別靠近所述多個彈性部件保持基座272。
[0059]三個開孔278在圍繞上壁262等間隔的位置處延伸穿過上壁262。所述開孔278可用于將裝飾性外蓋(未示出)附接于蓋254。
[0060]蓋254安裝在框架44上，從而所述多個彈性部件256夾在蓋254的上壁262和框架44的基壁180之間。所述多個凸緣266和所述多個保持突起268穿過對齊的通道188、182 (并處于反射器42和上延伸部186之間的所述空隙內(nèi))并抵靠于上延伸部186和基壁180的內(nèi)表面。隨著所述多個頭部268”沿上延伸部186和基壁180的內(nèi)表面滑動，所述多個保持突起268的柔性臂268’向內(nèi)移動。一旦所述多個頭部268”通過基壁180的下端，則所述多個保持突起268恢復到其初始狀態(tài)。由此，蓋254和框架44扣合到一起，從而所述多個保持突起268可防止將蓋254從框架44上拆下。由于保持突起268的長度大于基壁180和上延伸部186的組合高度，所以蓋254可相對框架44上下移動和旋轉(zhuǎn)。
[0061]插座24被安裝在支撐表面328、328’上。之后，蓋組件26/LED組件22被安裝于插座24。所述多個突起276分別穿過所述多個槽246的開口 248并分別進入到所述多個第一腿部250中。用戶移動蓋組件26 (如上描述的，該移動為旋轉(zhuǎn))，這使得偏壓元件256在蓋254的上壁262和框架44的基壁180之間被壓縮。蓋組件26可以相對框架44和插座24旋轉(zhuǎn)，同時所述多個突起276沿所述多個槽246的斜坡的第二腿部252滑動。隨著蓋254旋轉(zhuǎn)，所述多個槽246的坡面使得蓋254向下朝著插座24移動。這樣，蓋254和偏壓元件256推抵框架44的基壁180，并使得LED組件22相對插座24向下移動。然而，框架44垂直移動，同時蓋254向兩個方向移動(例如，旋轉(zhuǎn)和向下移動)。散熱裝置36和相應的導熱墊38的占主導的垂直移動有助于確保散熱裝置36和支撐表面328、328’之間壓力充足(例如，使導熱墊38置于受壓狀態(tài)，以實現(xiàn)散熱裝置36和支撐表面328、328’之間的良好熱連接)，同時對導熱墊38和支撐表面328、328’之間的對接界面無不良影響。所述移動使得LED組件22的多個導電端子60分別與所述多個端子222的第二腿部224接觸。一旦達到最終期望位置，則偏壓元件256 (其可如所述地隨著蓋254旋轉(zhuǎn)，或者其可是蓋254能在其上滑動的可變形材料)有助于確保施加持續(xù)作用力，以使導熱墊38保持壓縮在散熱裝置36和支撐表面328,328'之間。由于燈具20的預期壽命較長(30，000到50, 000小時)，所以預計鋼基合金會是有益的彈性部件材料，因為它對熱循環(huán)引起的蠕變和/或松弛具有良好的耐受性。因此，提供了散熱裝置38和支撐表面328、328’之間所期望的低熱阻率，優(yōu)選低于5K/W。在一實施例中，發(fā)光模塊20可以被設(shè)置為提供LED陣列52和支撐表面328、328’之間的熱阻率低于5K/W。在一實施例中，LED陣列52和支撐表面328、328’之間的熱阻率可以低于3K/W，而且在如上所述的高效率的系統(tǒng)中，熱阻率可以低于2K/W。
[0062]透鏡258安裝在通道270內(nèi)。蓋254和透鏡258有助于保護LED組件22不受損壞。且所述透鏡258與所述反射器42對齊，使透鏡258與反射器42的結(jié)合可具有所期望的光學結(jié)構(gòu)，以按照需要對LED陣列52發(fā)出的光進行整形。[0063]為提供良好的散熱，見圖14和圖15，支撐表面328、328’可以由導熱材料形成，例如鋁、銅等。其他可用的替代物包括導熱和/或電鍍塑料。所認識且所預期的是，對于更大的散熱器而言，限制因素將是環(huán)境溫度而不是使用的導熱材料。然而，因為散熱器設(shè)計是公知的，可以基于環(huán)境因素(諸如，需要散發(fā)的熱能量以及環(huán)境溫度)確定具體細節(jié)。
[0064]如可以認識到的，支撐表面328、328’包括各種可選特征，這些可選特征可單獨使用，也可以結(jié)合在一起使用。第一個特征是圖14所示的一散熱器328，，該散熱器包括一基體388和從基體388徑向延伸的多個間隔開的細長的翼片390?；w388在其下端具有一凹口(未示出)。多個開孔392穿設(shè)于基體388并與分別穿過多個框架支撐部204的開孔206對齊，用以分別容納將插座24連接于基體388的多個緊固件。第二個特征是圖15所示的一支撐構(gòu)件328’，該支撐構(gòu)件包括一杯形的殼體394。杯形的殼體394具有:一下壁396 ；圓形的一側(cè)壁398，從下壁396向上延伸；以及一凸緣400，從側(cè)壁398上端向外延伸。開孔402穿設(shè)于側(cè)壁398，以允許多個導電體28通過開孔402而連接于一外部電源。發(fā)光模塊20安置于杯形的殼體394內(nèi)，從而插座24安置于下壁396上。多個開孔穿設(shè)置于下壁396且分別與穿過所述多個框架支撐部204的開孔206對齊，以用以分別容納將插座24連接于下壁396的多個緊固件。如果散熱器328被結(jié)合使用，那么用以將插座24連接于下壁396的所述多個緊固件還可以分別伸到所述多個開孔392中。
[0065]杯形的殼體394的內(nèi)表面(其可沿豎向和橫向刻面，或僅沿豎向或橫向刻面，或在需要不同效果的情況下不刻面)可以被電鍍或涂敷，以具有反射性(在所需光譜中反射率至少為85%),而杯形的殼體394的內(nèi)表面在一實施例中可以具有更高的反射率(在所需光譜中反射率高于95%)，并且杯形的殼體394的內(nèi)表面可以為鏡面反射。散熱器328’的外表面和支撐構(gòu)件328”可以具有與內(nèi)表面相近的反射率，但也可以是漫反射的。在某些應用中，在外表面設(shè)置漫反射層可有助于允許在發(fā)光模塊20安裝到一燈具上時融入并基本上隱藏于其中，由此改善了最終發(fā)光燈具的整體審美效果?？梢酝ㄟ^設(shè)置不同涂層和/或通過設(shè)置趨于散射光的紋理面來設(shè)置散射層。對于其他應用，內(nèi)表面和外表面可以單獨地具有鏡面或漫反射面(對于四種可能的組合)。這樣，在一實施例中，杯形的殼體396可以在內(nèi)表面具有與外表面上不同的一表層。
[0066]應注意的是，支撐表面328、328’的表面可能是不均勻的，或者具有高的平面度。為了抵消這種潛在的變化，更厚的下導熱墊38在克服潛在的熱阻增加方面比使用一更薄的導熱墊28材料可能具有某些優(yōu)勢。因此，調(diào)整導熱墊28的厚度以及偏壓構(gòu)件256施加的壓力應有利于增加所述系統(tǒng)的可靠性，以有助于確保所需的熱阻率。
[0067]如可認識到的，如果有改變LED組件22的需要(例如，采用提供更高效率的改進的LED)，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脫離插座24，可以將LED組件22/蓋組件26從插座24/支撐表面328、328’上拆下。之后，可將新的LED組件22/蓋組件26以本文所述的方式附接于插座24。
[0068]LED陣列52可以是單個LED或者是電連接到一起的多個LED。如可認識到的是，LED可設(shè)置成利用直流電或交流電工作。使用交流LED的優(yōu)點在于不需要將常規(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)點在于避免了由交流電周期可能造成的任何閃爍。不管LED數(shù)目或型號如何，它們可被覆蓋有接收LED發(fā)出的波長并將其轉(zhuǎn)換到另一波長(或波段)的材料。提供這種轉(zhuǎn)換的物質(zhì)是已知的且包括磷材料和/或量子點材料，然而，任何能夠在一個波段被激發(fā)并發(fā)出另一所需波長的光的材料都可以使用。此外，如果需要，轉(zhuǎn)換材料可以位于離LED有些距離的位置，以使轉(zhuǎn)換材料所經(jīng)受的熱最小化。
[0069]雖然所示出的發(fā)光模塊20的結(jié)構(gòu)具有在插座24上的所述多個槽246和在蓋254上的所述多個突起276，但是所述多個槽246可設(shè)置在蓋254上，而所述多個突起276可設(shè)置在插座24上。應當理解的是，這樣的設(shè)計可能被認為并非是接觸安全的。另外，盡管所示出的發(fā)光模塊20的結(jié)構(gòu)具有安裝在蓋254上的偏壓元件256，但是偏壓元件256可以替代地安裝在框架44上。
[0070]盡管示出并說明了本申請的優(yōu)選實施例，但是可以設(shè)想到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離前面說明書和隨附權(quán)利要求的精神和保護范圍的情況下，可對本發(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: 一插座，設(shè)置為安裝于一支撐表面上，所述插座具有附接在其上的多個端子而且包括一第一壁; 一發(fā)光二極管(LED)組件，位于所述插座內(nèi)，所述LED組件包括一杯形件以及位于所述杯形件內(nèi)的一板，所述杯形件包括帶有一開孔的一基板以及從所述基板向上延伸的一第二壁，所述板支撐用以將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的一電路而且包括至少一第一導電體和一第二導電體，所述杯形件由一灌封材料填充，所述灌封材料從所述第二壁延伸，從而所述灌封材料基本上覆蓋所述板，其中所述LED組件電連接于附接在所述插座上的所述多個端子; 一蓋，可移動地連接于所述LED組件，其中，所述蓋被設(shè)置為在應用時接合所述第一壁且相對所述第一壁旋轉(zhuǎn)；以及其中所述LED組件被設(shè)置為相對于所述第一壁垂直移動且基本上不旋轉(zhuǎn)；以及 一 LED模塊,具有一陽極和一陰極以及一 LED陣列,所述LED模塊位于所述開孔內(nèi)，從而所述第一導電體和所述第二導電體分別接合所述陽極和所述陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED組件包括一散熱裝置，所述散熱裝置熱連接于所述LED模塊而且設(shè)置為熱連接于所述支撐表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED組件被設(shè)置為使所述LED陣列和所述支撐表面之間的熱阻率小于2K/W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述LED組件還包括一反射器，該反射器圍繞所述發(fā)光二極管模塊而且由 所述杯形件支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述插座包括多個槽，所述多個槽分別容納所述多個端子；所述多個槽被設(shè)置為使所述多個端子是接觸安全的，而且所述LED組件支撐多個扁寬形端子，所述多個扁寬形端子被設(shè)置為分別接合所述多個槽中的所述多個端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明系統(tǒng)，其中，所述多個扁寬形端子從所述LED組件的一側(cè)延伸而出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其中，所述扁寬形端子由所述板支撐而且從所述第二壁中的一凹口伸出。
8.一種發(fā)光模塊，包括: 一框架； 一蓋，可旋轉(zhuǎn)地連接于所述框架； 一散熱裝置，連接于所述框架； 一杯形件，位于所述散熱裝置和所述框架之間，所述杯形件包括一基板、位于所述基板中的一開孔、以及從所述基板向上延伸的一壁； 一板，位于所述杯形件中，所述板包括一第一電觸點、一第二電觸點以及用以將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的一電路； 一發(fā)光二極管(LED)模塊，位于所述開孔中而且包括一陽極以及一陰極，所述陽極和所述陰極分別電連接于所述第一電觸點和所述第二電觸點； 多個扁寬形端子，從所述壁向外延伸而且電連接于所述板；以及灌封材料，位于所述杯形件中而且覆蓋所述電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光模塊，還包括一反射器，該反射器與所述LED模塊對齊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光模塊，其中，所述反射器由所述杯形件支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光模塊，還包括由所述蓋支撐的一透鏡，所述透鏡與所述反射器對齊。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光模塊，還包括安裝于所述板上的一連接器，所述連接器支撐所述多個扁寬形端子，其中，所述連接器與所述壁中的一凹口對齊，以及所述扁寬形端子從所述壁的內(nèi)側(cè)延伸至所述壁的外側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光模塊，其中，所述電路被設(shè)置為將120V交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光模塊，其中，所述多個扁寬形端子包括至少四個扁寬形端子，其中，所述扁寬形端子中的兩個被設(shè)置為提供一控制輸入。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光模塊，其中，所述灌封材料從所述壁朝向所述開孔延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光模塊，其中，所述灌封材料被設(shè)置為基本上等于所述壁的高度。
【文檔編號】F21V17/00GK103492797SQ201280020429
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月25日
【發(fā)明者】丹尼爾·B·麥葛文, 維多·V·薩德杰, 馬克·A·柯爾 申請人:莫列斯公司