電子設(shè)備、led燈及制造方法
【專利摘要】提供了一種電子設(shè)備(300),包括殼體(301)。殼體具有冷卻室(342)和無線通信室(344)。冷卻室包括嵌入到灌封材料中的電子電路(310)。灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路。無線通信室包括射頻(RF)天線(320),用于無線地接收控制電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令。冷卻室和無線通信室物理分離,使得射頻天線不與灌封材料相關(guān)聯(lián),其中,冷卻室和無線通信室共享由非傳導(dǎo)材料形成的公共分離壁(340),以分離冷卻室和無線通信室,并且分離壁(340)相對于殼體(301;401)的頂部開口形成非零角度。通過使用分離室使灌封材料從天線去除改進(jìn)了無線發(fā)射/接收效率。該設(shè)計(jì)適合于燈,尤其是具有在使用時(shí)要求冷卻的AC/DC轉(zhuǎn)換器的LED燈。殼體的至少一部分可由散熱材料形成,灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路(310)至殼體的散熱部分。
【專利說明】
電子設(shè)備、LED燈及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及包括殼體的電子設(shè)備,其中殼體包括嵌入到灌封材料中的電子電路,灌封材料布置為將熱量遠(yuǎn)離電路傳導(dǎo)至散熱器。具體地,本發(fā)明涉及包括AC/DC轉(zhuǎn)換器的LED燈。本發(fā)明還涉及用于電子設(shè)備的殼體以及制造電子設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在國際專利公開W02013155446A1中公開一種LED燈具。該燈具包括位于室內(nèi)的電子LED功率電路。LED功率電路包括固定至殼體的內(nèi)表面的LED驅(qū)動器。
[0003]LED驅(qū)動器的驅(qū)動器部件密封(灌封)在室的保護(hù)聚合材料中。這種保護(hù)聚合密封材料的適當(dāng)示例包括諸如低壓注射模制尼龍的熱塑性材料,其在操作期間傳導(dǎo)熱量利于驅(qū)動器的冷卻的同時(shí)保護(hù)驅(qū)動器免受靜電放電。
[0004]當(dāng)今,燈或其驅(qū)動器的無線控制是技術(shù)趨勢,因此期望將天線集成到燈中。為了易于連接/組裝,天線通常與連接至驅(qū)動器的RF電路一起集成到PCB板中。在這種情況下,可以通過PCB上的天線接收無線信號,其與用于燈具的無線控制的RF電路一起完全包圍在室內(nèi)。RF電路與天線一起通常放置在LED驅(qū)動器附近。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]向燈具的驅(qū)動器施加灌封的傳統(tǒng)方式是利用灌封填充容納驅(qū)動器的室,由此密封驅(qū)動器。然后,灌封還將覆蓋天線并降低天線的性能,例如通過阻擋或影響天線的發(fā)射或接收。灌封的電和磁特性導(dǎo)致天線的期望輻射和去諧的吸收。因此,承載控制信息的無線信號被弱化,并且相關(guān)聯(lián)的通信范圍劣化。
[0006]有利地,期望具有改進(jìn)的無線發(fā)射/接收的改進(jìn)電子設(shè)備,同時(shí)還允許使用灌封材料冷卻電子電路。進(jìn)一步有利地,提供能夠容易利用灌封材料組裝天線和驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)。
[0007]以下討論的圖1a和圖1b示出了用于LED燈的設(shè)計(jì),其中,泡沫遮蔽天線免受灌封材料的影響。LED驅(qū)動器和天線放置在單個(gè)室中。在室中接收灌封材料之前,在天線上方涂覆泡沫塊。盡管這種設(shè)計(jì)克服了與灌封材料相關(guān)聯(lián)的一些問題,但該設(shè)計(jì)可進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。
[0008]通過用于解決這些和其他問題的本發(fā)明的實(shí)施例來提供電子設(shè)備。電子設(shè)備包括殼體。殼體具有冷卻室和無線通信室。冷卻室包括嵌入到灌封材料中的電子電路。灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路。無線通信室包括用于無線地發(fā)送或接收信息的射頻天線。例如,電子設(shè)備可以被配置為通過天線接收控制電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令。冷卻室和無線通信室物理分離,使得射頻天線不與灌封材料相關(guān)聯(lián),其中冷卻室和無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁,以分離冷卻室和無線通信室,并且分離壁相對于殼體的頂部開口形成非零角度。
[0009]殼體具有兩個(gè)物理分離的室。冷卻室可以填充有灌封材料,但是天線不接觸灌封材料,因?yàn)檫@將劣化接收和發(fā)射所使用的無線信號。改進(jìn)了無線接收/發(fā)射,減少了部件并簡化了制造。不需要泡沫。
[0010]具有兩個(gè)室使得灌封發(fā)生在殼體中:這確保了通過灌封材料進(jìn)行更好的散熱,并減少了制造步驟。
[0011]在電子設(shè)備中,灌封是利用已知為灌封材料的固體或膠狀化合物填充完整的電子組件的工藝。灌封材料也稱為“灌封膠” O熱固性塑料或硅橡膠可用于這種目的。灌封材料傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子組件。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中,電子設(shè)備是燈,其包括發(fā)光器和包括AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子電路。通過無線通信,燈可以被控制,以例如改變光的量(例如,打開或關(guān)閉)、光的顏色、光強(qiáng)度。另一方面,燈可以發(fā)送回信息,例如狀態(tài)信息(如燈的溫度)、燈損壞的指示、正確接收命令的指不等。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中,在電子設(shè)備中,發(fā)光器是LED,并且電子AC/DC轉(zhuǎn)換器是LED驅(qū)動器。因此,該實(shí)施例良好地適合于LED光源,因?yàn)槠錇長ED光源提供了良好的無線通信和散熱。在一個(gè)實(shí)施例中,殼體包括散熱器,灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路到達(dá)散熱器。散熱器可布置為與冷卻室相鄰或位于冷卻室附近。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中,殼體具有圓柱形,其頂部平面承載頂部開口和橫向面,所述頂部開口用于承載發(fā)光二極管,并且分離壁垂直于頂部開口。在該實(shí)施例中,由于分離壁垂直于頂部開口,所以將電子電路和灌封材料放置到殼體中以及將天線放置到殼體中相對比較容易,由此簡化了組裝。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中,殼體具有外表面,其至少一部分是散熱材料以形成散熱器。灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路到達(dá)外表面的散熱部。因此,電子電路在操作中被冷卻。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中,殼體包括內(nèi)表面,并且冷卻室和無線通信室共享公共的分離壁。內(nèi)表面和分離壁被限定在冷卻室和無線通信室中。內(nèi)表面和分離壁一起可形成可集成形成的內(nèi)殼體。這種布置是安全的且容易制造??蛇x地,內(nèi)表面可以具有非接觸的冷卻室和無線通信室。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)表面與分離壁集成形成;或者分離壁是通過內(nèi)表面保持的插入物,即插入到內(nèi)表面中、鉗位到內(nèi)表面或者膠合到內(nèi)表面等。這些實(shí)施例提供了形成分離壁的至少兩種不同的方式,并且這兩種方式都是簡單且低成本的。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中,殼體包括非接觸材料的內(nèi)圓柱殼體和朝向所述內(nèi)圓柱殼體呈錐形的外殼體,內(nèi)殼體限定無線通信室和冷卻室,并且冷卻室具有用于接收安裝座的安裝座開口,該安裝座用于接收電能。該實(shí)施例提供了接入功率輸入的更具體的結(jié)構(gòu),所述安裝座開口形成在遠(yuǎn)離所述外殼體的內(nèi)圓柱殼體的底面上,并且遠(yuǎn)離所述內(nèi)圓柱殼體的外殼體的頂面用于承載發(fā)光二極管。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中,電子設(shè)備包括安裝座(S卩,螺紋安裝座),用于接收來自電源的交流電,電子電路被布置為接收來自安裝座的交流電。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中,電子設(shè)備包括連接至天線的、用于經(jīng)由天線傳輸無線信號的命令的無線通信電路,并且無線通信電路和天線位于包括在無線通信室中的電路板上。該實(shí)施例提供了電子設(shè)備的無線電通信的更具體的結(jié)構(gòu)。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中,橫跨冷卻室和無線通信室,無線通信電路經(jīng)由電連接件來連接至電子電路,用于功率和信息交換。該實(shí)施例提供了電子設(shè)備的無線電通信部和驅(qū)動/功率部之間的更具體的連接。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)肋從內(nèi)表面突出到冷卻室和/或無線通信室中。具體地,分離壁可從多個(gè)肋中的第一肋延伸到多個(gè)肋中的第二肋。在一個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)肋在頂部具有連接孔,例如接收將照明部固定到殼體上的螺紋或銷釘。照明部包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光器(例如,LED),并且可能包括熱量擴(kuò)散器。
[0023]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種光源,其包括如本文所描述的電子設(shè)備。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于本文所述的電子設(shè)備的殼體。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及制造電子設(shè)備的方法。該方法包括:形成具有冷卻室和無線通信室的殼體,其中,冷卻室和無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁以分離冷卻室和無線通信室,并且分離壁相對于殼體的頂部開口形成非零角度;將電子電路放置在冷卻室中;將射頻(RF)天線放置在無線通信室中,射頻(RF)天線被配置用于無線地接收控制電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令;以及用灌封材料填充冷卻室,嵌入電子電路,灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路到達(dá)散熱器,其中,冷卻室和無線通信室物理分離,使得射頻天線保持不與灌封材料相關(guān)聯(lián)。
[0025]因此,提供了電子設(shè)備,其具有殼體。殼體具有冷卻室和無線通信室。冷卻室包括嵌入到灌封材料中的電子電路。灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路到達(dá)散熱器。無線通信室包括射頻(RF)天線,用于無線地接收控制電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令。冷卻室和無線通信室物理分離,使得射頻天線不與灌封材料相關(guān)聯(lián)。使用分離室使灌封材料從天線去除,提高了無線接收效率。該設(shè)計(jì)適合于燈,尤其是LED燈,其具有諸如AC/DC轉(zhuǎn)換器和/或DC/DC轉(zhuǎn)換器、在使用中要求冷卻的功率源。殼體的至少一部分可以由散熱材料形成,灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電子電路導(dǎo)電殼體的散熱部。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實(shí)施例而變得顯而易見。在附圖中,
[0027]圖1a是用于圖1b的殼體的電路和天線的側(cè)視圖,
[0028]圖1b是包含電路和天線的單個(gè)室的頂視圖,
[0029]圖2a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖,
[0030]圖2b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED燈的示意圖,
[0031 ]圖3a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的殼體的線條圖,
[0032]圖3b是圖3a的包括LED驅(qū)動器和無線通信電路的殼體,
[0033]圖3c示出了圖3b的細(xì)節(jié),
[0034]圖4a是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的殼體的線條圖,
[0035]圖4b是圖4a的包括LED驅(qū)動器和無線通信電路的殼體,
[0036]圖5示意性示出了光源,
[0037]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造方法的示意性流程圖。
[0038]應(yīng)該注意,在不同附圖中具有相同/相似參考標(biāo)號的項(xiàng)具有相同/相似的結(jié)構(gòu)特征和相同/相似的功能,或者是相同/相似的信號。在解釋這些項(xiàng)的功能和/或結(jié)構(gòu)的情況下,不需要在詳細(xì)描述中重復(fù)說明。
[0039]圖1至圖5中的參考標(biāo)號的列表:
[0040]100包括電子電路和RF天線的電子系統(tǒng)[0041 ]110電子電路的AC/DC驅(qū)動器
[0042]112電子電路的電容器
[0043]114電子電路的變壓器
[0044]120 RF天線
[0045]130泡沫塊
[0046]140 室
[0047]150 殼體
[0048]200電子設(shè)備
[0049]201 燈
[0050]210電子電路[0051 ]220 天線
[0052]230安裝座開口
[0053]240分離壁
[0054]242冷卻室
[0055]244 RF室
[0056]252散熱器
[0057]262熱量擴(kuò)散器
[0058]264發(fā)光器件
[0059]300 LED燈
[0060]301 殼體
[0061]302方向指示器,箭頭指向頂部
[0062]310具有AC/DC驅(qū)動器(包含在電路板中)的電子電路
[0063]320 RF天線和無線通信電路(包含在電路板中)
[0064]322電連接
[0065]330安裝座開口
[0066]332 涂層
[0067]340分離壁
[0068]342冷卻室
[0069]344 RF室
[0070]352外表面
[0071]354內(nèi)表面
[0072]356 頂部開口
[0073]400 LED燈
[0074]401 殼體
[0075]500 光源
[0076]510上部燈主體
[0077]520下部底座
【具體實(shí)施方式】
[0078]雖然本發(fā)明可以具有許多不同的形式,但在附圖以及說明書中以一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施例進(jìn)行描述,應(yīng)該理解,本公開是本發(fā)明的原理的示例性描述而不用于將本發(fā)明限于所示和所述的具體實(shí)施例。
[0079]圖1a和圖1b示出了不具有物理分離的冷卻室和無線通信室的LED燈。圖1a是用于圖1b所不的殼體150的電子系統(tǒng)100的側(cè)視圖。圖1b是僅具有一個(gè)室的殼體的頂視圖。如果使用一些方式來在天線處避免灌封材料,則容納驅(qū)動器和天線的具有單個(gè)室的設(shè)計(jì)改進(jìn)了接收。在圖1a和圖1b中,通過泡沫塊130來實(shí)現(xiàn)。
[0080]系統(tǒng)100包括具有AC/DC驅(qū)動器110和RF天線120的電子電路。例如,圖1a示出了例如包括電容器112和變壓器114的電子電路作為AC/DC轉(zhuǎn)換器110的一部分。應(yīng)該理解,電子電路可以包括其他需要冷卻的功率部件,諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器。殼體150具有用于接收系統(tǒng)100的單個(gè)室140。在殼體150的頂部上放置LED,其通過系統(tǒng)100供電和控制。
[0081]諸如AC/DC驅(qū)動器110的電子電路在操作中加熱并需要冷卻以延長系統(tǒng)100的壽命。通過用灌封材料(即,導(dǎo)熱材料)填充室140來實(shí)現(xiàn)冷卻。灌封材料將系統(tǒng)100的部件的熱量擴(kuò)散到殼體150。不幸的是,導(dǎo)熱材料(灌封膠)影響天線。
[0082]灌封材料與用于無線接收的天線之間的接觸由于至少兩個(gè)原因是存在問題的。首先,灌封材料吸收用于天線的無線電信號的一部分。第二,灌封材料改變來自天線的調(diào)諧(即,射頻)。這兩個(gè)問題都降低了接收/發(fā)射。這些問題例如可以通過更精細(xì)的調(diào)整方法來解決,但增加了無線電發(fā)射器處的功率和/或糾錯(cuò)程序。圖1a所示的設(shè)計(jì)示出了另一解決方案。
[0083]施加泡沫塊130以覆蓋天線,從而避免灌封材料與RF天線接觸。例如,在泡沫塊130中制造狹縫。在系統(tǒng)100出現(xiàn)在單個(gè)室中的灌封材料中之前,泡沫130被布置在RF天線120周圍;在這種情況下,在灌封之前,將包含天線的電路板的一部分滑動到狹縫中。在系統(tǒng)100放置在室140中之后,其中泡沫塊130處于適當(dāng)位置,用灌封材料填充室140以冷卻AC/DC驅(qū)動器110。泡沫130保護(hù)天線120不浸沒到灌封材料中。這種設(shè)計(jì)阻止了灌封材料接觸RF天線。改進(jìn)了無線接收/發(fā)射。泡沫優(yōu)選為固態(tài)泡沫而非液態(tài)泡沫。
[0084]然而,所提出的解決方案整體上并不令人滿意。首先,正如灌封材料以及泡沫塊改變了天線120的調(diào)諧。這劣化了接收/發(fā)射。此外,泡沫塊整體上不穩(wěn)定,使得調(diào)諧不可靠。調(diào)諧問題的嚴(yán)重性取決于所使用泡沫的類型,但是需要觀察所有試驗(yàn)類型的泡沫。第二,這種解決方案非常浪費(fèi)勞動力。所提出的設(shè)計(jì)難以自動化,要求手動放置每個(gè)泡沫塊。
[0085]圖2a和圖2b不出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)概念。圖2a是電子設(shè)備200的不意圖。
[0086]電子設(shè)備200包括具有冷卻室242和無線通信室244的殼體。冷卻室242包括嵌入在灌封材料中的電子電路210。灌封材料在圖2中示為室242中的背景紋理。電子設(shè)備200包括散熱器252。冷卻室242中的灌封材料被布置為將熱量遠(yuǎn)離電子電路傳導(dǎo)至散熱器252。散熱器252被示為位于冷卻室242的一側(cè),但是其可以位于冷卻室242的任何側(cè)面。RF室244填充有灌封材料,但是可以認(rèn)為是填充有空氣。RF室244包括用于外部無線設(shè)備(未示出)和電子設(shè)備200之間的無線通信的射頻(RF)天線220。通信可以是僅一個(gè)方向上的發(fā)射或接收,或者可以是兩個(gè)方向上的收發(fā)。更具體地,天線220可用于無線地接收控制電子設(shè)備200的一個(gè)或多個(gè)命令。相反,天線220可用于無線地從電子設(shè)備200向外部無線設(shè)備發(fā)送信息(例如,狀態(tài)信息)。電子設(shè)備200可用作傳感器;信息可以包含感應(yīng)信息。
[0087]冷卻室242和RF室244物理分離,使得射頻天線不與灌封材料相關(guān)聯(lián)。由于無線電信號的吸收和/或干擾天線220的調(diào)諧,灌封材料對天線220具有不利的影響。散熱器252可以是殼體的一部分,例如環(huán)繞電子設(shè)備200的所有或部分。散熱器252可以由金屬(例如,鋁)制成。
[0088]圖2b是燈201的示意性截面圖。燈201包含與圖2a相同的元件,以下僅描述區(qū)別。
[0089]燈210包括發(fā)光器264(例如,LED),可能為LED管芯或陣列的形式。燈201包括位于發(fā)光器264下方的熱量擴(kuò)散器262。熱量擴(kuò)散器將由發(fā)光設(shè)備264生成的熱量傳送至散熱器252。注意,熱量擴(kuò)散器262和冷卻室242中的灌封材料可以不接觸;在圖2b中,在熱量擴(kuò)散器262與灌封材料之間具有氣隙;這適合于LED燈。此外,灌封材料和散熱器252不需要直接接觸,例如在圖2b中,它們通過內(nèi)表面分離。然而,例如通過將散熱器設(shè)置為與冷卻室直接接觸或接近冷卻室而存在從灌封膠到散熱器的傳熱路徑。在一個(gè)實(shí)施例中,省略散熱器,這例如可以在電子電路的冷卻要求充分小時(shí)進(jìn)行。
[0090]散熱器252相對于冷卻室進(jìn)行布置,使得灌封材料可以將熱量從電子電路210傳導(dǎo)至散熱器。如圖2b所示,這可以在散熱器252環(huán)繞兩個(gè)室的情況下實(shí)現(xiàn)。盡管這不是必須的。由于在室244中沒有灌封材料,所以不需要從冷卻的角度考慮而將散熱器布置為與其鄰近,這進(jìn)一步改進(jìn)了無線接收。然而,為了制造設(shè)備201,使散熱器環(huán)繞兩個(gè)室是更容易的。
[0091]電子電路210包括AC/DC轉(zhuǎn)換器和/或其他可能的驅(qū)動電路(諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器),其可能具有附加的控制單元。冷卻室242包括安裝座開口 230。安裝座(未示出)可以布置在安裝座開口 230上,用于接收電能。散熱器252可環(huán)繞燈201并形成燈201的外表面。散熱器252由散熱材料形成,例如由導(dǎo)熱材料形成。
[0092]燈210包括由比散熱器更粗的線所表示的內(nèi)殼體。內(nèi)殼體包括分離壁240和接觸散熱器252的內(nèi)表面。內(nèi)殼體由非導(dǎo)電材料(S卩,電隔離件)制成。圖2b示出了從冷卻室242到無線通信室244的電源走向。響應(yīng)于所接收的命令的用于控制燈210的控制邏輯可放置在電子電路210或電子電路220中。
[0093]以下描述又一實(shí)施例。圖3a示出了電子設(shè)備所使用的殼體。圖3b示出了具有在圖3a中分別示出的殼體的電子設(shè)備。例如,可以在殼體中組裝系統(tǒng)100。圖3b包括了圖3a的殼體,其包含承載包括LED驅(qū)動器的電子電路的電路板(左)和承載無線通信電路和天線的另一電路板(右)。一起討論的圖3a和圖3b被稱為圖3。箭頭302指向設(shè)備的頂部,其遠(yuǎn)離安裝座。圖3是圖2的進(jìn)一步細(xì)化。
[0094]圖3示出了LED燈3001Ε?燈是燈的示例,尤其是電子設(shè)備的示例。分離的冷卻室和無線通信室的使用良好地適用于LED燈。然而,可以更一般地應(yīng)用該設(shè)計(jì)。在圖3中,僅示出了 LED燈300的一個(gè)部分。圖3中沒有示出發(fā)光器件(例如,LED)以及光學(xué)部件(諸如透鏡、擴(kuò)散器等)等。發(fā)光器件和光學(xué)部分可布置在圖3所示部分的頂部上,可能將熱量擴(kuò)散器布置在LED和圖3所示的殼體之間。這些部件在本申請中不再詳細(xì)討論。
[0095]圖3示出了殼體301,該殼體具有面對讀者的頂部開口356。殼體具有冷卻室342和無線通信室344。無線通信室344也將稱為RF室344。冷卻室342被配置為接收承載電子電路的電路板。RF室344被配置為接收承載射頻(RF)天線320的電路板,在優(yōu)選實(shí)施例中,RF室還接收無線通信電路。殼體具有圓柱形,其頂面承載頂部開口和橫向表面332,所述頂部開口用于承載發(fā)光二極管。
[0096]在燈300中,冷卻室342包括嵌入電子電路310的灌封材料。灌封材料將熱量傳導(dǎo)遠(yuǎn)離電路310,優(yōu)選傳導(dǎo)至以下討論的散熱器。無線通信室包括用于無線通信的射頻(RF)天線320,即用于向電子設(shè)備傳輸以及接收來自電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令。兩個(gè)室(S卩,冷卻室342和RF室344)物理分離,使得射頻天線不與灌封材料相關(guān)聯(lián)。注意,灌封材料與用于無線接收的天線之間的接觸是存在問題的。本發(fā)明的設(shè)計(jì)解決了這些和其他問題。在變形例中,除AC/DC轉(zhuǎn)換器之外或者代替AC/DC轉(zhuǎn)換器,電子電路還包括DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0097]殼體301包括外表面352。至少一部分外表面352由散熱材料形成以形成散熱器。散熱器包括外表面的散熱部分。散熱材料通常是熱傳導(dǎo)的。適當(dāng)材料是金屬(例如,銅或鋁)等,在一個(gè)實(shí)施例中,外表面352完全由散熱材料形成。盡管方便,但這并不是必須的,例如,外表面352可以包括金屬帶。例如,外表面352可以是部分金屬的,除了在RF室344的外側(cè),SP四分之三帶。
[0098]在該實(shí)施例中,外表面352具有軸(未不出),外表面352環(huán)繞該軸對稱。例如,夕卜表面352可以定義為所謂的相對于軸旋轉(zhuǎn)的表面。例如,外表面352可以是圓柱形的,即金屬圓柱。外表面352的頂部可以寬于底部。
[0099]外表面352可以具有涂層332,即涂料涂層。優(yōu)選地,涂層332不妨礙外表面352的散熱功能。涂層332可以包含標(biāo)記(如圖3所示,例如品牌名稱、零件號碼等)。涂層332可以是涂料或激光雕刻。應(yīng)該理解,涂層332對于本發(fā)明的實(shí)施例來說不是重要的,并且是任選的。[0?00]殼體301包括由非導(dǎo)電材料形成的內(nèi)表面354,外表面和內(nèi)表面沿著公共表面相互接觸。在圖3中,內(nèi)表面沿著外表面352的整體內(nèi)側(cè)延伸,除了頂部處的帶。頂部處的帶可容納熱量擴(kuò)散器。塑料適合用于內(nèi)表面354。
[0101]殼體301包括分離壁340。冷卻室342和無線通信室344共享分離壁340作為公共分離壁。此外,RF室344可以由非導(dǎo)電材料制成。分離壁340相對于殼體的頂部開口 356形成非零角度,并且在具體實(shí)施例中,分離壁340垂直于殼體的頂部開口 356。
[0102]在圖3中,殼體301包括通過內(nèi)表面354和分離壁340形成的內(nèi)殼體。內(nèi)殼體限定冷卻室342和分離壁340。注意,在圖3中,兩個(gè)室的頂部是敞開的,此處可以通過熱量擴(kuò)散器來密封室。冷卻室342具有安裝座開口 330,其與頂部開口 356相對,用于容納用于接收電能的安裝座。安裝座開口 330可以位于冷卻室342的底部。RF室344的底部是封閉的,優(yōu)選在冷卻室342接收灌封材料之前。
[0103]內(nèi)殼體可以包括多個(gè)獨(dú)立形成的部件。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,殼體301包括形成內(nèi)表面354的塑料環(huán)以及獨(dú)立的分離壁340。分離壁340可以由不同的材料制成,如不同的塑料。內(nèi)殼體可以包括附加部件,例如在一個(gè)實(shí)施例中,RF室344的底部是封閉的,即通過又一部件來封閉,或者RF室344可以是膠合封閉。封閉RF室344的底部避免了灌封材料經(jīng)由底部從冷卻室342進(jìn)入。
[0104]內(nèi)殼體適合于整體形成。例如,內(nèi)殼體可以由塑料模制,即使用注射模制或其他模制工藝。集成形成的殼體包括內(nèi)表面354和分離壁340。內(nèi)殼體可以具有其他部分,例如,圖3a示出了用于接收LED燈300的剩余部分的肋。分離壁340可以從內(nèi)表面354突出。
[0105]圖3示出了從內(nèi)表面突出到內(nèi)殼體的多個(gè)肋。在該實(shí)施例中,具有三個(gè)肋:一個(gè)突出到冷卻室342中,兩個(gè)突出到RF室344中??梢跃哂懈嗷蚋俚睦?。
[0106]肋適合于與分離壁340組合。圖3a示出了從內(nèi)表面突出的多個(gè)肋(例如,3個(gè)),分離壁從多個(gè)肋中的第一肋延伸到多個(gè)肋中的第二肋。在圖3中,肋的頂部具有連接孔,例如接收螺釘或銷釘。連接孔可用于連接燈300的剩余部分,例如連接熱量擴(kuò)散器和發(fā)光器件。
[0107]將肋與突出壁組合被證明良好地適合于增加對分離壁340和內(nèi)殼體的支持。同時(shí),肋可用于將其他部分連接至內(nèi)殼體。
[0108]LED燈300包括用于接收來自電源的交流電的電安裝座。例如,AC/DC驅(qū)動器可以包括一個(gè)或多個(gè)變壓器和/或電容器。AC/DC驅(qū)動器被布置為接收來自安裝座的交流電。例如,安裝座可以是螺紋安裝座。螺紋安裝座可以是標(biāo)準(zhǔn)安裝座,如E27安裝座等。安裝座連接有安裝座開口 330,使得AC/DC驅(qū)動器可接收來自安裝座的交流電。代替螺紋安裝座,可以使用其他連接安裝座。圖3a示出了安裝座開口 330。在圖3b中,螺紋安裝座僅在底部可見。
[0109]圖3b示出了殼體301如何可以包括具有AC/DC驅(qū)動器和無線通信電路的電子電路以及天線。天線連接至無線通信電路,它們均放置在電路板上。天線可以制造為電路板上的鋸齒跡線/曲折線,并且跡線/線直接連接至無線通信電路。無線通信電路可被配置為實(shí)現(xiàn)Zi gBee通信。其他選項(xiàng)包括W1-F1、藍(lán)牙、無線USB等。在圖3中,LED燈300包括無線通信電路,其用于從由天線接收的無線信號中得到命令,無線通信電路包括在無線通信室中。
[0110]冷卻室342填充有灌封材料(未示出)。灌封材料將操作期間由AC/DC驅(qū)動器產(chǎn)生的熱量傳送至散熱器,即,傳送至外表面352 AF室344不填充灌封材料。因此,灌封材料不會影響天線的無線接收。冷卻室342包含仍然接收灌封材料的AC/DC驅(qū)動器。灌封材料接觸AC/DC驅(qū)動器和內(nèi)表面,以這種方式,灌封材料傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離AC/DC驅(qū)動器至內(nèi)表面。內(nèi)表面后面緊鄰散熱器,使得灌封材料將熱量傳導(dǎo)至散熱器。理想地,嵌入需要冷卻的AC/DC驅(qū)動器的所有部分。
[0111]這些部件由于改進(jìn)的熱性能而具有延長的壽命。例如,熱量對電容器的影響是特別重要的問題,因?yàn)殡娙萜鞯膲勖鼤诟邷丨h(huán)境中操作時(shí)劇烈下降,導(dǎo)致較高的潛在故障可能性。此時(shí),在LED燈300和發(fā)射器(S卩,集線器)之前的良好無線連接會得到高質(zhì)量的RF性能。具有兩個(gè)獨(dú)立的室要求無泡沫,并且與泡沫設(shè)計(jì)相比,RF信號更佳。與殼體150相比,LED燈300更容易組裝。在圖3中具有較少的部件;此外,在圖1中施加泡沫被證明難以自動化。
[0112]圖3c示出了圖3b的細(xì)節(jié)。圖3c示出了兩個(gè)電路板之間以及橫跨兩個(gè)分離室的電連接件322。連接件將具有AC/DC驅(qū)動器的電子電路與天線和無線通信電路相互鏈接,并且物理地將它們固定為平行。例如,連接件322在分離壁340的頂部上方延伸,其在灌封材料外。在一個(gè)實(shí)施例中,連接件322是所謂的可插入管腳接口,并且具有AC/DC驅(qū)動器的電子電路的電路板以及天線和無線通信電路的電路板以及連接件322在插入連接件之后形成U形。在電子設(shè)備的組裝期間,在輸入灌封材料之前,U形在壁340上方顛倒定位,并且U形的開口容納壁340,兩個(gè)電路板被容納在相應(yīng)室中。可以發(fā)現(xiàn),將連接件322放置在壁340之上是方便的??蛇x地,分離壁340可以包括孔,連接件322穿過其中延伸。在后一種情況下,連接件322的尺寸應(yīng)使得連接件填滿孔,使得沒有灌封材料可進(jìn)入RF室344 ο其他連接件也是可以的。
[0113]無線和無線通信電路可以經(jīng)由連接件322從AC/DC驅(qū)動器接收電能以運(yùn)行天線和無線通信電路。這些可以不要求與LED所要求相同類型的電能。AC/DC驅(qū)動器被布置為產(chǎn)生這兩種類型的電能。在一個(gè)實(shí)施例中,LED燈300可通過無線命令來控制,其中通過無線通信電路來接收無線命令。被布置為響應(yīng)于無線命令控制LED燈300(具體為其LED)的控制邏輯可以包括在無線通信電路中??刂七壿嬚{(diào)整從AC/DC驅(qū)動器流向發(fā)光器件的電能。無線命令可以調(diào)整燈的明亮度,或者改變其顏色。在這種情況下,具有控制邏輯的無線通信電路將控制信號(諸如調(diào)光等級或不同顏色通道的比率)經(jīng)由連接件322傳輸至AC/DC驅(qū)動器。連接件322可以是用于傳送電源和控制信號的多個(gè)管腳接口。可選地,控制邏輯與AC/DC轉(zhuǎn)換器一起放置在電子電路上。并且這種情況下,無線通信電路將所接收到的命令經(jīng)由連接件322傳輸至控制邏輯,并且控制邏輯將命令解釋為控制信號傳輸至驅(qū)動器。
[0114]在一個(gè)實(shí)施例中,用于LED的電能在連接件322上從AC/DC驅(qū)動器流向無線通信電路,并且從無線通信電路流向LED。無線通信電路根據(jù)需要調(diào)整功率。該實(shí)施例具有低壓電子在無線通信電路中聚集的優(yōu)勢。
[0115]可選地,用于LED的電能從AC/DC驅(qū)動器直接流向LED,而不經(jīng)過無線通信電路,AC/DC驅(qū)動器響應(yīng)于在連接件322上從無線通信電路接收的命令根據(jù)需要調(diào)整功率。該實(shí)施例具有無線通信電路中的電子器件可以被最小化的優(yōu)點(diǎn),即使無線通信電路僅包含RF電路。較小的無線通信電路具有可以在冷卻室342中使用更多的灌封材料并由此更好地冷卻AC/DC驅(qū)動器的優(yōu)勢。
[0116]在該實(shí)施例中,冷卻室342包括具有AC/DC驅(qū)動器(例如,LED驅(qū)動器)的電子電路310 AC/DC驅(qū)動器是被配置為接收來自電源的交流電并將其轉(zhuǎn)換為直流電的電子電路。在該實(shí)施例中,AC/DC驅(qū)動器被用作LED驅(qū)動器。LED使用直流電來代替交流電。在更具體的實(shí)施例中,在AC/DC轉(zhuǎn)換器之后設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器,并且它們一起形成LED驅(qū)動器。AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換器在操作期間產(chǎn)生熱量。為了將熱量遠(yuǎn)離電子電路310傳導(dǎo)至散熱器,電子電路310嵌入到灌封材料中。圖3b示出了在冷卻室342中但不在灌封材料中的電子電路。在操作中,室342填充有灌封材料。
[0117]具有許多類型的灌封材料。對于LED燈300來說,使用熱灌封材料(熱灌封膠)。
[0118]LED燈300還可以包括熱量擴(kuò)散器(未示出)。例如,LED燈300可以包括熱量擴(kuò)散器,其被布置為使得熱量擴(kuò)散器接觸散熱器并傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離發(fā)光器至散熱器。由LED燈300的LED生成的熱量通過熱量擴(kuò)散器與散熱器之間的熱傳導(dǎo)來傳送到周圍環(huán)境;因此,熱量從LED管芯等級處的高功率密度擴(kuò)散到總冷卻區(qū)域上方的低功率密度,S卩,熱量擴(kuò)散器的表面與散熱器。然后,經(jīng)由對流將低功率密度熱量傳輸?shù)街車諝?。熱量擴(kuò)散器不需要接觸灌封材料。
[0119]無線通信電路可包括微處理器,其執(zhí)行存儲在設(shè)備300(即,無線通信電路320)處的適當(dāng)軟件;例如,軟件可以下載和/或存儲在對應(yīng)存儲器(例如,諸如RAM的易失性存儲器或者諸如閃存的非易失性存儲器)中??蛇x地,LED燈300可以包括可編程邏輯作為現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)S眉呻娐?ASIC)。
[0120]在圖3a和圖3b中,分離壁340與內(nèi)表面一樣高。圖4a和圖4b示出了用于具有殼體401的LED燈400的可選設(shè)計(jì),其中,分離壁僅是內(nèi)表面的一部分的高度(例如,內(nèi)表面的高度的一半)。更具體地,殼體具有非傳導(dǎo)材料的內(nèi)圓柱殼體以及朝向內(nèi)圓柱殼體呈錐形的外殼體,內(nèi)殼體限定無線通信室和冷卻室。
[0121]在圖3a/b和圖4a/b中,分離壁與內(nèi)表面集成形成。
[0122]具有許多方式來安裝分離壁。例如,分離壁可以是插入板。插入板可以通過內(nèi)表面來保持在適當(dāng)位置,內(nèi)表面具有用于保持板的裝置;例如,該裝置可以是凹部(諸如狹縫)以接收插入板,或者鉗位來保持板。插入板可以膠合至內(nèi)表面。也可以使用包括插入板的分離位置而不具有內(nèi)表內(nèi),例如布置在殼體中,如直接至外表面。
[0123]根據(jù)圖2b、圖3或圖4的LED燈尤其適合于多顏色LED燈,其組合被配置為產(chǎn)生可選擇顏色的光的一個(gè)或多個(gè)LED??梢酝ㄟ^無線命令來選擇顏色。例如,LED燈可以混合綠色、紅色和藍(lán)色光來得到多種不同的顏色??梢允褂弥悄苁謾C(jī)或平板電腦來控制燈;這允許無線和遠(yuǎn)程地控制燈。從無線設(shè)備(諸如智能手機(jī))傳輸命令可以首先經(jīng)過集線器,即使用互聯(lián)網(wǎng)和/或W1-Fi網(wǎng)絡(luò),并且從集線器到LED燈,即使用ZigBee或其他無線協(xié)議。
[0124]圖5示意性示出了光源500的實(shí)施例。光源500包括上燈體510和下底座520。光源500包括上面討論的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例,尤其是燈或LED燈實(shí)施例。電子設(shè)備可以放置在上燈體510內(nèi)或下底座520內(nèi)。許多其他類型的光源也是可以的。
[0125]圖6示意性示出了制造電子設(shè)備的方法600,諸如本文所示。方法600包括:
[0126]形成具有冷卻室和無線通信室的殼體(610),其中,冷卻室和無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁以分離冷卻室和無線通信室,并且分離壁相對于殼體的開口形成非零角度。殼體可以是本文所示殼體的實(shí)施例,例如殼體301、殼體401或任何變形。例如,該步驟可以包括形成內(nèi)殼體和外表面,以及將外表面連接在內(nèi)殼體周圍,例如將外表面和內(nèi)殼體壓合或膠合到一起。
[0127]在冷卻室中放置電子電路(620),以及在無線通信室中放置射頻(RF)天線(630)。步驟620和630可以相反的順序來執(zhí)行、并行執(zhí)行等。射頻(RF)天線被配置用于無線地接收控制電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)命令。
[0128]用灌封材料填充冷卻室(622),嵌入電子電路,灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離電路至散熱器。冷卻室和無線通信室物理分離,使得射頻天線保持不與灌封材料相關(guān)聯(lián)。
[0129]執(zhí)行該方法的許多不同方式都是可以的,并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是明確的。例如,可以改變步驟的順序或者可以并行執(zhí)行一些步驟。此外,在步驟之間,可以插入其他方法步驟。插入的步驟可以表示本文所述方法的細(xì)化,或者可以不與該方法相關(guān)。例如,可以至少部分地并行執(zhí)行步驟620、630甚至622。此外,在下一步驟開始之前,不可以不完全完成給定步驟。
[0130]應(yīng)該注意,上述實(shí)施例是示例性的而不用于限制本發(fā)明,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)許多可選實(shí)施例。例如,雖然電子電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換器,其其還可以包括其他電子部件而非AC/DC轉(zhuǎn)換器。只要電子電路被放置在冷卻室中并嵌入用于散熱的灌封材料,則這些實(shí)施例都應(yīng)落入本發(fā)明的范圍。
[0131]在權(quán)利要求中,括號中的任何參考標(biāo)號都不用于限制權(quán)利要求。使用詞語“包括”不排除權(quán)利要求所提的元件或步驟之外的元件或步驟的存在。元件前的冠詞“一個(gè)”不排除多個(gè)這種元件的存在。本發(fā)明可以通過包括多個(gè)不同元件的硬件以及通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)施。在包括多個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中,這些裝置中的多個(gè)可以通過硬件的一個(gè)和相同項(xiàng)來具體化。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用的特定措施不表示這些措施的組合不可用于獲利。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子設(shè)備(200; 300; 400),包括殼體(301; 401),所述殼體具有冷卻室(242; 342)和無線通信室(244; 344),其中 所述冷卻室包括嵌入到灌封材料中的電子電路(210;310),所述灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離所述電子電路, 所述無線通信室包括用于無線地發(fā)送或接收信息的射頻(RF)天線(220;320),以及 所述冷卻室和所述無線通信室物理分離,使得所述射頻天線不與所述灌封材料相關(guān)聯(lián),其中所述冷卻室和所述無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁(340)以分離所述冷卻室和所述無線通信室,并且所述分離壁(340)形成相對于所述殼體(301 ;401)的頂部開口的非零角度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,其中所述電子設(shè)備是包括發(fā)光器(264)的燈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備,其中所述發(fā)光器是發(fā)光二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備,其中所述電子電路是包括AC/DC轉(zhuǎn)換器(310)的LED驅(qū)動器。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備,其中所述殼體具有圓柱形狀,所述圓柱形狀具有承載所述頂部開口的頂面和橫向表面,所述頂部開口用于承載所述發(fā)光二極管,并且所述分離壁(340)垂直于所述頂部開口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備,其中 內(nèi)表面與所述分離壁集成形成;或者 所述分離壁是被所述內(nèi)表面保持的插入件。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備,其中所述殼體具有外表面(352),所述外表面的至少一部分是散熱材料的以形成散熱器(252;352),所述灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離所述電子電路(310)至所述外表面的散熱部分。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備,其中所述殼體還包括由非導(dǎo)電材料形成的內(nèi)表面(354),外表面和內(nèi)表面沿著公共表面相互接觸。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備,其中所述冷卻室和所述無線通信室至少通過所述內(nèi)表面來限定。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備,其中所述殼體包括非導(dǎo)電材料的內(nèi)圓柱殼體以及朝向所述內(nèi)圓柱殼體呈錐形的外殼體,所述內(nèi)殼體限定所述無線通信室和所述冷卻室,所述冷卻室具有用于接收安裝座的安裝座開口(230;330),所述安裝座用于接收電功率,所述安裝座開口形成在所述內(nèi)圓柱殼體的遠(yuǎn)離所述外殼體的底面上,并且所述外殼體的遠(yuǎn)離所述內(nèi)圓柱殼體的頂面用于承載所述發(fā)光二極管。11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備,包括連接至所述天線的無線通信電路,用于經(jīng)由所述天線通過無線信號發(fā)送或接收信息,其中所述無線通信電路和所述天線位于包括在所述無線通信室中的同一電路板上。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備,所述無線通信電路和所述電子電路經(jīng)由跨所述分離壁的電連接件來電連接且物理固定為相互平行,所述電連接件用于所述電子電路和所述無線通信電路之間的功率和信息交換。13.—種照明設(shè)備,包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電子設(shè)備。14.一種用于電子設(shè)備的殼體,所述殼體具有冷卻室和無線通信室,其中 -所述冷卻室被配置為包括電子電路并接收嵌入所述電子電路的灌封材料,所述殼體被布置用于所述灌封材料傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離所述電子電路, -所述無線通信室被配置為包括用于無線地接收或發(fā)送信息的射頻(RF)天線,以及-所述冷卻室和所述無線通信室物理分離,使得當(dāng)所述冷卻接收所述灌封材料時(shí)所述射頻天線保持不與灌封材料相關(guān)聯(lián), 其中所述冷卻室和所述無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁(340)以分離所述冷卻室和所述無線通信室,并且所述分離壁(340)形成相對于所述殼體(301 ;401)的開口的非零角度。15.—種用于制造電子設(shè)備的方法,包括: 形成具有冷卻室和無線通信室的殼體,其中所述冷卻室和所述無線通信室共享由非導(dǎo)電材料形成的公共分離壁(340)以分離所述冷卻室和所述無線通信室,并且所述分離壁(340)形成相對于所述殼體(301 ;401)的開口的非零角度, 在所述冷卻室中放置電子電路, 在所述無線通信室中放置射頻(RF)天線,所述射頻(RF)天線被配置用于無線地發(fā)送或接收信息,以及 用灌封材料填充所述冷卻室,嵌入所述電子電路,所述灌封材料被布置為傳導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離所述電子電路, 其中所述冷卻室和所述無線通信室物理分離,使得所述射頻天線保持不與灌封材料相關(guān)耳關(guān)。
【文檔編號】H05B37/02GK105874886SQ201480072127
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月23日
【發(fā)明人】徐云飛, Y·勞, X·王
【申請人】飛利浦照明控股有限公司