本發(fā)明總體上涉及一種發(fā)光系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種發(fā)光二極管(led)燈，其能夠可兼容地改裝為具有鎮(zhèn)流器、特別是高頻(hf)鎮(zhèn)流器的各種照明器具。

背景技術：

led在一般照明應用中起著越來越重要的作用。因此，越來越多的新設備以各種方式配備了led光源。用led光源替代現(xiàn)有光源的原因是led光源功耗低且壽命極長。此外，例如與熒光型光源的壽命相比，用于容納熒光型光源的相應殼體的壽命以及用于為熒光型光源供電的相應驅動器的壽命相當長。因此，如果用戶可以簡單地替換這種熒光型光源，則似乎是有吸引力的。

很多商業(yè)、工業(yè)和零售環(huán)境如工廠、商店、倉庫和辦公樓都配備有大量裝有熒光管(如命名為t8或t12類型的管)以及伴隨的hf鎮(zhèn)流器(通常也稱為電子鎮(zhèn)流器)的照明器具。

基于led的燈具往往是熒光管的有利替代解決方案?；趌ed的管通常被稱為“l(fā)ed管”或首字母縮寫為“tled”?，F(xiàn)在有各種現(xiàn)有的led管，其中大多數(shù)設計為由電源輸入來供電，這種led管通常被稱為“電源兼容的”。

通常稱為“tl管”的諸如管狀熒光燈的熒光光源通常包括在燈的每一端處的燈絲，這些燈絲至少在所需的預熱時期期間與鎮(zhèn)流器串聯(lián)連接，使得可以在氣體填充管中適當?shù)赜|發(fā)電弧。

現(xiàn)代電子鎮(zhèn)流器或驅動器包括允許識別tl管的特征；例如，可以包括用于測量燈絲的電阻值的裝置，以檢測連接到鎮(zhèn)流器的tl管的類型。對燈絲電阻的這種測量是有利的，因為不同的管類型通常需要不同的驅動功率要求。例如，tl管的長度影響管的燃弧電壓并因此影響功率水平。在led改裝管連接到這種智能管驅動器的情況下，由于存在led而不是單純的tl管燈絲，管驅動器可能會測量到意外的燈絲電阻值并因此退出操作。因此，大多數(shù)電子鎮(zhèn)流器需要燈絲檢測特征才能正常啟動。

已知的解決方案包括使用燈絲電路，其通過模仿燈絲的電阻或阻抗來模擬熒光燈的存在。如圖1所示，燈絲模擬電路1通常與tled10的每個端蓋的連接引腳11、13串聯(lián)，并且包括串聯(lián)的兩個電阻器r1、r2。電阻器r1或r2中的預期功率消耗取決于電子鎮(zhèn)流器連接到連接引腳11、13所依據(jù)的構型。高頻燈電流流過電阻器r1或r2，這導致電阻器r1、r2的持續(xù)過熱。這樣的現(xiàn)有技術例如見wo2015/014680a1、ep2378839a2、us2011/043127a1和wo2009/136322a1。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決在tled和一些電子鎮(zhèn)流器之間可能發(fā)生的不兼容性問題，其所用的解決方案在這方面相對于燈絲模擬電路而言是有利的。

本發(fā)明由權利要求限定。

本發(fā)明的實施例的基本思想是使用諸如熒光燈的傳統(tǒng)燈的真實燈絲來提供與鎮(zhèn)流器的可兼容性。本實施例中的熒光燈燈絲也將由于其正溫度系數(shù)而降低功率損失。此外，該基本思想還提出了添加燈泡來封裝燈絲，以升高燈絲溫度并進一步降低功率損失。

本發(fā)明的一個方面是一種用于改裝熒光燈的發(fā)光裝置，包括：發(fā)光單元，該發(fā)光單元至少包括固態(tài)光源；用于將發(fā)光系統(tǒng)連接到照明器具的兩組連接引腳，其中每組連接引腳電耦合到至少一個燈絲單元，所述燈絲單元包括至少一個第一燈絲單元連接引腳和至少一個第二燈絲單元連接引腳以及電耦合到燈絲單元連接引腳的至少一個燈絲，其中燈絲單元還包括至少封裝所述至少一個燈絲的燈泡，所述燈絲單元連接引腳饋通所述燈泡。

本申請?zhí)岢鍪褂谜鎸崯艚z，而不使用任何其他特征來模擬燈絲。因此，鎮(zhèn)流器將更好地識別發(fā)光裝置，因為鎮(zhèn)流器檢測到完全真實的燈絲。這使得固態(tài)發(fā)光裝置與諸如鎮(zhèn)流器的傳統(tǒng)照明器具之間具有更好的兼容性。

更具體地說，燈絲是熒光燈的傳統(tǒng)燈絲。此外，燈絲具有正溫度系數(shù)，并且能夠在電流通過燈絲時發(fā)光。

當通過燈絲的電流加熱燈絲時，燈絲的溫度升高，并且燈絲的阻抗也增加。增加的阻抗將降低燈絲上的功率損失，繼而又克服了過熱問題。一般的燈絲的熱/冷定量為4。因此，當燈絲越熱時，耗散的功率越少。此外，發(fā)光裝置配置成燈泡保持燈泡內的熱量。結果，燈絲變得更熱，因此阻抗更快地變高，從而更好地降低功率損失。

在本發(fā)明的第一示例性實施例中，燈絲單元連接引腳可以電耦合到與所述至少一個燈絲電耦合的相應的連接桿。

在本發(fā)明的第二示例性實施例中，燈絲單元可以包括串聯(lián)地電耦合并且在所述第一燈絲單元連接引腳和所述第二燈絲單元連接引腳之間的兩個燈絲，并且還可以包括電耦合到所述兩個燈絲之間的公共節(jié)點的第三燈絲單元連接引腳，第三燈絲單元連接引腳饋通所述燈泡。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，燈絲單元還可以包括至少部分地封裝在燈泡中的莖部(stem)，連接桿和燈絲單元連接引腳機械地附接到莖部。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，燈泡可以由玻璃制成。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，燈泡可以被填充氣體。氣體用來冷卻燈絲，并使產生的熱量更容易到達環(huán)境。燈泡和氣體與環(huán)境達到熱平衡，因此燈絲的溫度處于最佳溫度。在該溫度下，燈絲可以降低功率損失，并防止其在過高的溫度下受損。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，每組連接引腳可以電耦合到一個相應的如上述第一方面或其第一示例性實施例中的燈絲單元，其中一個燈絲單元連接引腳電耦合到第一連接引腳，而另一個燈絲單元連接引腳電耦合到第二連接引腳和發(fā)光單元。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，每組連接引腳可以電耦合到彼此串聯(lián)連接的兩個相應的如上述第一方面或其第一示例性實施例中的燈絲單元，這兩個燈絲單元之間的公共節(jié)點電耦合到發(fā)光單元。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，每組連接引腳能夠電耦合到一個相應的如上述第二示例性實施例中的燈絲單元，第一燈絲單元連接引腳電耦合到第一連接引腳，第二燈絲單元連接引腳電耦合到第二連接引腳，并且第三燈絲單元連接引腳電耦合到發(fā)光單元。

在一個示例性實施例中，發(fā)光裝置可以包括兩個端蓋，其中每個端蓋包括兩個連接引腳并且位于至少一個燈絲單元處。

本發(fā)明的另一個方面是一種用于改善固態(tài)光源的發(fā)光裝置與電子鎮(zhèn)流器的兼容性的方法，其包括將至少一個如所述實施例中任一個所限定的燈絲單元電耦合到固態(tài)光源的發(fā)光裝置的至少一組連接引腳，其中燈絲單元包括封裝至少一個燈絲的燈泡，所述至少一個燈絲是傳統(tǒng)的燈絲、能夠在電流通過燈絲時發(fā)光并且具有正溫度系數(shù)。

本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的一個或多個實施例顯而易見并將參考所述實施例被闡述。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例，其中：

圖1示出了可兼容高頻鎮(zhèn)流器的tled中的燈絲模擬電路的電氣圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的特別包括燈絲單元的發(fā)光裝置的圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的包括燈絲單元的改裝tled的圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的包括燈絲單元的改裝tled的圖；

圖5是示意性地圖示在第三實施方式中使用的燈絲單元的圖；

圖6示出了如在第一實施例和第二實施例中描述的燈絲單元的詳細視圖。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明構思是，改裝發(fā)光系統(tǒng)可以配備有實際的燈絲單元，該燈絲單元基本上是設計成與發(fā)光系統(tǒng)的連接引腳耦合的分立部件的形式。為了改善其與現(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器的兼容性，發(fā)光系統(tǒng)可以設置有至少一個這樣的燈絲單元，或者燈絲單元可以設置成耦合到現(xiàn)有的發(fā)光系統(tǒng)。在下文中描述根據(jù)本發(fā)明的一個方面的發(fā)光系統(tǒng)的不同實施例以及燈絲單元的實施例。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的特別包括燈絲單元的發(fā)光裝置的圖。

發(fā)光裝置2包括具有大致細長(管狀)形狀的殼體200。殼體200可以包括透明或半透明的管，以及在殼體200的兩個相反端處機械地聯(lián)接到管的蓋，如下面進一步詳細描述的。

發(fā)光裝置2還包括發(fā)光單元201。發(fā)光裝置2可以是諸如線性管燈或tled的led改裝燈。發(fā)光裝置2在其兩個相反端分別包括一對連接引腳21、23和21’、23’。例如，連接引腳21、23和21’、23’在兩個蓋中布置在所謂的雙蓋tled中。因此，燈蓋可以例如設置有相應的接觸元件，例如雙針座。例如，燈蓋可以具有t5或t8熒光燈的電氣特性和/或機械特性。

發(fā)光單元201可以包括任何類型的固態(tài)光源中的至少一種，例如通常稱為oled的無機led或有機led。例如，在一般的改裝應用中，發(fā)光單元的總通量可以在300lm至10000lm的范圍內，這對應于一般的5w至80w熒光燈管。發(fā)光單元的正向電壓可以例如在30v至200v的范圍內，特別是對于4英尺燈(1英尺＝0.3048m)為50v至100v。

發(fā)光單元201可以包括另外的電氣或電子部件，例如led驅動器單元(以便例如設置亮度和/或顏色)、整流電路、平滑級、濾波電容器和/或放電保護二極管。例如在期望發(fā)射光的顏色控制的應用中，或者是為了進一步增加發(fā)光裝置的光通量，發(fā)光單元201可以包括多于一個led，例如使用rgb-led。

發(fā)光裝置2可以適于連接到pl型熒光燈燈具。發(fā)光裝置2可以包括至少第一燈蓋和第二燈蓋。燈蓋應適于提供發(fā)光單元201與相應的燈具并因此與電源的電連接。

根據(jù)本發(fā)明的特殊性，給定的一組連接引腳21、23和/或21’、23’可以電耦合到燈絲單元20和/或20’。燈絲單元的示例性結構在下文中特別地參照圖5和圖6更詳細地描述。

在圖2所示的示例中，第一燈絲單元20串聯(lián)地電耦合在發(fā)光裝置2的第一端的第一連接引腳21和第二連接引腳23之間，其中第二連接引腳23例如電耦合到發(fā)光裝置2。以類似的方式，第二燈絲單元20’串聯(lián)地電耦合在發(fā)光裝置2的第二端的第一連接引腳21’和第二連接引腳23’之間，其中第一連接引腳23’例如電耦合到發(fā)光裝置2。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的特別包括燈絲單元的發(fā)光裝置的圖。

在圖3所示的示例性實施例中，以類似于前面參照圖2所描述的發(fā)光裝置2的方式，發(fā)光裝置3可以包括殼體300、發(fā)光單元301、第一端處的第一連接引腳31和第二連接引腳33以及第二端處的第一連接引腳31’和第二連接引腳33’。

根據(jù)第二實施例的特殊性，兩個燈絲單元30a、30b在發(fā)光裝置3的第一端的第一連接引腳31和第二連接引腳33之間彼此串聯(lián)地電耦合；以類似的方式，兩個燈絲單元30’a、30’b在發(fā)光裝置3的第二端的第一連接引腳31’和第二連接引腳33’之間彼此串聯(lián)地電耦合。

兩個燈絲單元30a、30b的公共節(jié)點電耦合到發(fā)光單元301；類似地，兩個燈絲單元30’a、30’b的公共節(jié)點電耦合到發(fā)光單元301。

第二實施例的一個優(yōu)點是其使得發(fā)光裝置3的每個端部處的燈絲中的功率分配能夠降低。這種對稱的燈絲構型允許燈的總電流僅流過總燈絲電阻的一半，從而減少耗散。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的特別包括燈絲單元的發(fā)光裝置的圖。

在圖4所示的示例性實施例中，以類似于前面參照圖3所描述的發(fā)光裝置3的方式，發(fā)光裝置4可以包括殼體400、發(fā)光單元401、第一端處的第一連接引腳31和第二連接引腳33以及第二端處的第一連接引腳31’和第二連接引腳33’。

根據(jù)第三實施例的特殊性，一個燈絲單元40通過第一燈絲單元連接引腳a和第二燈絲單元連接引腳b電耦合在發(fā)光裝置4的第一端的第一連接引腳41和第二連接引腳43之間，并且通過第三燈絲單元連接引腳c電耦合到發(fā)光單元401。以類似的方式，一個燈絲單元40’通過第一燈絲單元連接引腳a’和第二燈絲單元連接引腳b’電耦合在發(fā)光裝置4的第一端的第一連接引腳41’和第二連接引腳43’之間，并且通過第三絲單元連接引腳c’電耦合到發(fā)光單元401。

在第三實施例中，每個燈絲單元40、40’包括串聯(lián)耦合的兩個燈絲。如圖5所示，燈絲單元40可以包括兩個燈絲50a、50b，其中第三燈絲單元連接引腳c電耦合到兩個燈絲50a、50b之間的節(jié)點，使得根據(jù)第二實施例的布置的等效電路與根據(jù)第三示例性實施例的布置的等效電路相同。

第三實施例在功率耗散方面具有與第二實施例相同的優(yōu)點。第三實施例的另一個優(yōu)點是，與使用四個燈絲單元相比，使用兩個集成的雙絲單元更緊湊和成本有效。

圖6示出了如第一和第二實施例中所述的燈絲單元的詳細視圖。

圖6所示的燈絲單元60對應于上述第一或第二示例性實施例中的一個，即：燈絲單元60包括適于電耦合到發(fā)光裝置的相應的各個連接引腳的兩個燈絲單元連接引腳611、613。

燈絲單元60包括燈絲601。燈絲601的端部可以分別電耦合到兩個燈絲連接桿607、609。燈絲連接桿607、609可以分別電耦合到兩個燈絲單元連接引腳611、613。

燈絲單元60還包括莖部605。兩個燈絲連接桿607、609和燈絲單元連接引腳611、613可以機械地聯(lián)接到莖部605；例如，兩個燈絲連接桿607、609和燈絲單元連接引腳611、613可以分別牢固地附接在莖部605的突出部分的兩側，如圖6所示。莖部605還可以包括附接到燈泡603的底腳部分，該底腳部分例如與所示實施例中的燈泡603的底側齊平。燈泡603和莖部605可以例如一起形成為一體部件。在一些實施例中，燈絲連接桿607、609和相應的燈絲單元連接引腳611、613可以形成單個部件，該單個部件饋通莖部605。

燈絲單元60還包括燈泡603，燈泡603至少封裝燈絲601和燈絲連接桿607、609，并且至少部分地封裝莖部605和燈絲單元連接引腳611、613。燈絲單元連接引腳611、613饋通燈泡603，使得每個燈絲單元連接引腳611、613的端部從燈泡603出來。燈泡603可以例如由玻璃或任何提供類似的低導熱性的材料或任何能夠承受高溫和真空地提供良好的熱絕緣和電絕緣的材料制成。燈泡603的封裝可以以氣密的方式進行，并且可以在玻璃燈泡內部形成真空以保護燈絲不被氧化，或者玻璃燈泡603可以有利地填充有氣體或流體，以通過將燈絲601發(fā)出的熱量更好地傳導到環(huán)境中而改善燈絲601的冷卻。例如，玻璃燈泡603可以填充具有高導熱性的輕氣體，例如氦氣。在一些情況下，保持低導熱性以使得燈泡表面溫度保持在可接受的水平內可能是有利的。如果燈泡被組裝為靠近發(fā)光單元(201、301、401)的電子部件或led，則這可能是必需的。

根據(jù)上述第三示例性實施例，燈絲單元可以包括第三燈絲單元連接引腳。在這種情況下，第三燈絲單元連接引腳可以例如饋通燈泡的頂部，以提供從燈泡出來的一端，另一端則電連接到兩個燈絲之間的節(jié)點。

燈絲601可以適于提供類似于熒光管中使用的一般燈絲的導熱率和/或電氣特性。例如，燈絲601可以由鎢制成，并且纏繞成類似于線圈的形狀。燈絲601可以涂覆有可以具有或不具有發(fā)光特性的涂層。

雖然已經在附圖和前面的描述中詳細地圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述將被認為是說明性的或示例性的而不是限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例。

本領域技術人員在實施要求保護的本發(fā)明時根據(jù)對附圖的研究將能夠理解和實現(xiàn)所公開的實施例的變型。在權利要求中，“包括”一詞并不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。僅在相互不同的從屬權利要求中記載某些措施的事實并不表示不能有利地使用這些措施的組合。權利要求中的任何附圖標記都不應被理解為對范圍進行限制。