支持器組件的制作方法

專利名稱：支持器組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用發光二極管(LED)、更具體是LED陣列來照明的領域。
背景技術：
已經開發LED來提供照明。和其他技術相比，LED具有潛在的優點，例如更高的效率和非常長的壽命(50，000小時或更多)。LED的初始設計往往集中在發射器，這往往包括安裝在支持器上的單一晶片(典型地藍泵)，并且使用在晶片上封裝的磷。然而，LED在更低電流水平下往往更加高效，因此難以從單一發射器獲得高的流明輸出同時仍舊獲得期望水平的效率。因此，發射器并不能良好地滿足典型地由常規光源提供的600-800流明(或更多)的光的要求。盡管一起使用的多個發射器可以提供期望水平的光輸出，但是多個分立光源的使用從光線質量的觀點來看是存在問題的。為了解決該問題，開發LED陣列作為一種成本有效的方法來提供足夠的照明。LED陣列典型地包括以一些圖案(例如，串聯或并聯)定位在基板上的多個LED晶片。陽極和陰極偶聯LED晶片，使得電流可以遞送至LED。這種LED陣列可來自BRIDGELUX。然而，存在的一類問題是如何將LED陣列安裝到較大外殼中，所述外殼可以用于提供功率至LED，并且還可以支持必要的光學和/或熱管理。如果LED陣列設置到導熱基板上，則該方法將更加復雜，因為更加難以焊接導線至陽極和陰極。因此，希望提出用于支撐和/或安裝LED陣列的改善的系統。

發明內容
支持器組件包括蓋子和框體，框體設置有適于容納導線的第一和第二端子。在實施方案中，端子可以雙向集線。如果需要，端子可以進一步包括觸點，觸點被構造為直接接合LED陣列上的陽極和陰極。端子的一者或兩者也可以省略觸點，并且可以被安裝為與框體上設置的跡線電接觸，并且跡線可以電連接LED陣列的陽極和陰極。框體可以進一步支撐電路系統，電路系統被構造為將AC功率轉化為DC功率。


本發明通過例子的方式示出，并且不限于附圖，圖中類似的附圖標記表示類似的元件，其中圖I示出支持器組件的實施方案的透視圖。
圖2示出圖I中所示的支持器組件的透視分解圖。圖3示出適用于圖I中所示的實施方案的框體和LED陣列的實施方案的透視圖。圖4示出圖3中所示的框體的部分放大和簡化視圖。圖5示出圖3中所示的框體和LED陣列的簡化透視圖。圖6示出圖5中所示的框體和LED陣列的部分分解透視圖。圖7示出適用于圖6中所示的實施方案的框體的實施方案的部分放大和簡化視圖。圖8示出圖3中所示的實施方案的另外透視圖。圖9示出圖3中所示的實施方案的另外透視圖。 圖10示出支持器組件的另外實施方案的透視圖。圖11示出圖10中所示的實施方案的另外透視圖。圖12示出圖10中所示的實施方案的部分分解透視圖。圖13示出圖12中所示的實施方案的簡化部分分解透視圖。圖14示出適用于圖13中所示的框體的端子和板的透視圖。圖15示出適用于圖10中所示的支持器組件的蓋子的實施方案的透視圖。圖16示出端子的實施方案的透視圖。圖17示出圖16中所示的端子的立面側視圖。圖18示出圖16中所示的端子的立面仰視圖。圖19示出支持器組件的另外實施方案的透視圖。圖20示出圖19中所示的支持器組件的放大透視圖。圖21示出圖20中所示的框體的抬高俯視圖。圖22示出圖21中所示的框體的透視簡化圖。圖23示出端子塊的實施方案的透視圖。圖24示出LED陣列的實施方案的透視圖。圖25示出適用于圖19中所示的支持器組件的框體的另外實施方案的透視圖。
具體實施例方式下面詳述描述了示例性實施方案，但是并不旨在限制為明確公開的組合。因此，除非另外說明，本文公開的特征可以結合在一起以形成另外的組合，該組合為了簡便而不另外顯示出。明顯地，附圖顯示出多種特征，這些特征在某些表述中顯示在一起，而某些特征可以根據需要略去以提供包括期望特征的實施方案，同時能夠以成本有效的方式來生產。圖I-圖9示出了支持器組件10的實施方案的特征，支持器組件10包括支撐反射器15和散熱器90的蓋子20。散熱器90包括可以容納指狀件22的凹槽91和緊固件開口93，使得散熱器可以牢固地偶接到另一表面。框體40定位在安裝于散熱器90上的絕緣板85中。板85包括端子凹槽86、尺寸對應于框體40的孔口 88、和容納凸起43的對齊孔87。LED陣列30定位于絕緣板的孔口中，使得LED陣列30和散熱器90具有良好的導熱性(優選地，該系統被構造為使得在LED晶片和散熱器之間存在小于3C/W的熱導率)。另外，熱墊95可以定位在散熱器90上。如可以意識到的，框體40包括壁41，壁41圍繞LED陣列30延伸，因此形成內部孔口 42。如所示，壁41支撐端子52，62，并且端子52，62分別電連接跡線54，64。跡線54，64分別依次連接端子50，60或端子50’，60’，以提供例如端子50，60和端子52，62之間的電連接。應該注意，對于多種應用，端子50，60或端子50’，60’可以單獨使用。例如，端子50，60旨在延伸通過散熱器90中的孔口 92，而端子50’，60’旨在接合板85上的墊(未示出)。端子52具有觸點52a，觸點52a接合LED陣列30上的墊33 (該實施方案中墊33可以起到LED陣列30的陽極或陰極的作用)。端子52具有觸點62a，觸點62a接合LED陣列30上的墊34 (該實施方案中墊34可以起到LED陣列30的陽極 或陰極的作用)。如可以是這樣的，這允許功率提供至LED陣列30的LED芯片驅動的區域32。LED陣列30可以包括凹槽35a，35b，其可以匹配反射器15的匹配部分。固定孔36a，36b對齊緊固件凹陷42a，使得框體40可以使用常規緊固件(例如螺母)固定至散熱器90。如可以意識到，設置內部孔口 42的彎曲邊緣43a，43b。這可有助于允許具有用于反射器的更多空間。如可以進一步意識到，觸點52a，62a位于壁41中的端子通道45中，使得端子支撐物52b接合壁41，而觸點延伸到內部孔口 42中。圖10-圖18示出了支持器組件110的另一實施方案的特征。應該注意，盡管在提供的描述中LED陣列沒有描述為支持器組件110的部件，但是可以想到將在更加完整的組件中包括LED陣列(例如具有陽極301，陰極203和照明部分303的LED陣列300)，并且在某些情況下這將是有益的。省略LED陣列會降低支持器組件的成本，因此使支持器組件的出口或進口更加便宜。然而，由于LED陣列需要提供照明并且可以安裝至支持器組件，使得不會容易地和偶然地分離，在某些情況下復雜性的進一步降低(特別地如果存在多于一個的可以安裝在支持器組件中的LED陣列)使得可以提供更加完整的組件。例如，如果使用遠程磷方案，其中蓋子支撐遠程磷圓盤，然后可以有益地確保照明部分(在該情況下其將可能是藍泵)將合適地匹配遠程磷，從而使得將遞送期望的光線性能。支持器組件110包括蓋子120，其支撐反射器123和支撐安裝至框體140的透鏡125 (其可集成到蓋子110中或可以是可安裝至蓋子110的單獨元件)。如果需要，蓋子可包括具有緊固件孔口 126的緊固件凹陷127，使得支持器組件可以容易地被緊固至支撐表面。框體140包括內部孔口 151，并且肩狀物152定位于內部孔口 151中，以允許LED陣列牢固的接合。而且，肩狀物152可以支撐突出物147 (其可以咬接到LED陣列中的對應孔口中)，并且還可以包括第二突出物146。如果設置兩個突出物，該兩個突出物146，147可以被構造為對對應的匹配LED陣列提供取向部件。為了允許和LED陣列接合，端子162延伸到內部孔口 151中。如所示，板170安裝到框體140上，并且聯合框體140形成第一導線通道171a和第二導線通道171b。板170可以通過柱168(可以熱熔結合)固定至框體140。蓋子120可以通過具有接合保持部件166(其在所示圖中是半環)的突出物121來固定至框體140。在實施方案中，兩個突出物可以接合內部孔口 151的相對側上的兩個保持部件。如所示，框體140包括錐形凹槽，并且板170也包括錐形凹槽173，它們一起形成引導件以將導線插入端子162中。端子162固定在腔室172和凹陷174之間。為了允許導線的雙向接合(例如，提供可以沿兩個方向接合導線的集線)，端子包括基部162b，第一壁162e和第二壁162f從基部162b沿平行方向延伸。第一成角度部分162d從第一壁162e延伸，并且第二成角度部分162c從第二壁162f延伸。在操作中，導線(這優選是通常的單股線，但是為了簡單也可使用所示的集線設計)的插入使其中一個壁偏轉。壁在導線上施加力，使得隨后除去導線的嘗試更加困難，同時所述力使得壁和導線保持可靠的電連接。基部162b還以懸臂的方式支撐觸點162a。因此，如可以意識到，觸點162a可以完全定位在內部孔口內。所示陣列支持器使用兩個端子，其均被構造為允許沿兩個方向插入導線。然而，如可以意識到，一個端子也可以被構造為使得僅沿一個方向的插入是可能的(例如板和框體可以被改進為使得導線的插入僅從一個方向是可能的，或者端子可以被改進)。圖19-圖23示出了支持器組件200的另一實施方案。如所示，支持器組件200包括蓋子220，其具有集成反射器225和安裝到框體240上的透鏡223。蓋子220包括保持孔口 228，其接合桿244 (其可以熱熔結合)，并且還包括第一和第二導線通道272a，272b。因此，所示設計允許單獨組件的集成。應該注意反射器和/或透鏡還可以和蓋子220單獨形成并安裝至其上。
框體240還包括腔室249，其被構造為將端子262保持在合適位置。如上，端子被構造為允許導線沿著兩個方向插入。然而，端子262可省略觸點，例如省略觸點162a，而是安裝在端子墊250上。跡線251，254從端子262延伸并且延伸至墊252，255。端子塊280安裝到框體240上，并且包括由外殼280a支撐的端子陣列280b。端子陣列280b中的第一端子281接合墊252 (其電連接其中一個端子262)。因此，電流可以從匹配導線遞送至由支持器組件200支撐的LED陣列。如所示，端子塊280支撐六個端子281，282，283，284，285，286。這種構造可用于接合LED陣列，LED陣列包括三個系列的LED芯片。例如，如可以意識到，通過墊的所示位置和構造，合適構造的LED陣列上的各個LED芯片系列可以串聯布置(因此增加LED陣列的正向電壓)。期望所示構造具有這樣的效果，其中觸點282和283都接合墊253，而觸點285，286都接合墊256。具體地，電流可以沿著跡線251流動通過端子281，然后通過端子282和端子283，接著通過端子286，接著通過端子285，然后通過端子284并沿著跡線254流動。相反，如果期望正向電壓保持較低，對應LED陣列上的所有三個LED芯片系列可以并聯電連接，以減少需要的正向電壓。因此，端子塊的所示構造和使用跡線來選擇性接合端子塊上設置的端子會允許開發芯片驅動器時的相當大的靈活性。自然地，使用的端子的數量將基于LED陣列上設置的系列路徑的數量。例如，如果設置兩個LED芯片路徑，則四個端子將足以接合兩個路徑，并且路徑將并聯或串聯引導(取決于期望的正向電壓和電流)。在任何情況下，如可以意識到，端子281-286具有觸點，觸點延伸到內部孔口 251中，以接合LED陣列上對應的觸點。應該注意，盡管端子的數量以及它們在端子塊中設置的位置將取決于選擇的LED陣列而改變，但是所示端子塊280可以接合由CREE提供的LED陣列。大部分建筑物往往趨向于布線為使用可得電力網上存在的交流電(AC)的基礎設施來工作。然而，LED芯片旨在使用直流電(DC)工作，因為它們起到二極管的作用，并且僅允許電流沿單一方向流動。一種方案是采用將AC功率轉化為DC功率的電路。這種電路系統是熟知的，并且通常用于現代電子學。然而，這種系統的使用通常需要在緊固件上(或電網和緊固件之間)安裝轉化電路，以對LED陣列提供DC功率。否則，需要LED陣列被構造為使用AC功率。圖25示出了外部轉化電路所要求的可選擇的方案。如可以意識到，框體340類似于框體240，不同之處在于觸點350 (其可接合端子262)是電連接跡線351。跡線351延伸至電路系統390，并且跡線352遠離墊354延伸，墊354可以接合由端子塊(如上討論)提供的端子。這種系統的優點是整個轉化電路系統可以集成到電路系統390中(其表示為單一芯片，而且可以是兩個或多個電連接在一起的組件)。在實施方案中，例如芯片(例如由EXCLARA提供)可以提供從120VAC至期望的DC電壓的轉化。其他可能設計包括將低電壓AC(例如，12或24VAC)轉化至期望的DC電壓。如可以意識到，這種電路系統可以提供期望的調光性能，并且具有多個不同調光方案。而且，通過高質量的組件，期望這種電路的壽命周期可以達到50，000小時或更多(例如，和LED芯片本身一樣長)，因此確保所得系統可提供良好的性能和價值。應該注意，取決于輸入電壓，可以使用更大或更小的跡線以提供必要的電流。如、可以進一步意識到，如果期望使用更高電壓(例如，120VAC)，則應該小心確保支持器組件可以通過爬電和間隙要求，使得系統可以滿足標準主體的要求，例如UnderwritersLaboratories (UL)。例如，已經確定，絕緣蓋子非常適于提供期望的電壓阻值。本文提供的公開內容是以優選和示例性實施方案的形式來描述特征。通過參照此公開內容，本領域技術人員將會進行上述公開范圍和精神內的大量其他實施方案、修改和改變。
權利要求
1.ー種支持器組件，包括 蓋子; 由所述蓋子支撐的透鏡； 被構造以支撐所述蓋子的框體，所述框體包括內部孔ロ、多個腔室和多個保持部件；以及 安裝在所述多個腔室中的多個端子，所述多個端子中的每ー個均被構造以容納和捕獲沿兩個方向插入所述端子中的導線。
2.如權利要求I所述的支持器組件，其中所述端子均包括以懸臂方式支撐的觸點，所述觸點定位在所述內部孔口中。
3.如權利要求I所述的支持器組件，其中一第一跡線和一第二跡線定位在所述框體上，所述第一跡線和第二跡線彼此電隔離。
4.如權利要求3所述的支持器組件，還包括端子塊，所述端子塊支撐至少第一端子和第二端子，所述第一端子電連接所述第一跡線，并且所述第二端子電連接所述第二跡線。
5.如權利要求4所述的支持器組件，其中所述端子塊的所述第一端子和第二端子包括在所述端子陣列中，并且所述端子陣列包括至少4個端子，所述端子陣列中的各端子具有延伸到所述內部孔口中的觸點。
6.如權利要求4所述的支持器組件，還包括被構造為將AC功率轉化為DC功率的轉化電路系統。
7.如權利要求6所述的支持器組件，其中所述轉化電路系統包括被構造為將120VAC轉化為DC的集成芯片。
8.如權利要求I所述的支持器組件，還包括和所述多個腔室對齊的多個通道板，所述多個通道板安裝在所述框體上以將所述多個端子限制在位置上，并且被構造為配合所述框體和所述端子，從而提供第一集線路徑和第二集線路徑。
9.如權利要求8所述的支持器組件，其中所述蓋子包括多個突出物，并且所述框體包括多個保持部件，所述蓋子和框體被構造為可拆卸地固定在一起。
10.如權利要求8所述的支持器組件，其中所述多個板熱熔結合到所述框體。
11.如權利要求I所述的支持器組件，其中所述蓋和所述框體熱熔結合在一起。
12.如權利要求I所述的支持器組件，其中所述內部孔ロ包括沿著至少兩個區域定位的架子，所述架子在操作中被構造為接合LED陣列的基板。
13.如權利要求12所述的支持器組件，其中所述架子包括至少ー個突出物，所述突出物被構造為在操作中接合所述基板，以確保所述基板位于預定取向。
14.如權利要求I所述的支持器組件，其中所述框體和所述蓋子被構造為由緊固件固定，所述緊固件在所述蓋子和所述框體上施加壓力。
全文摘要
一種支持器組件，包括蓋子和框體，它們一起可以支撐均包括雙向集線部件的第一和第二端子。端子可以構造為具有觸點，所述觸點被構造為接合對應LED陣列上的墊。端子中的一者或兩者也可以省略觸點，并且可以被安裝為與框體上設置的跡線電接觸，并且跡線可以電連接LED陣列的陽極和陰極。框體可以進一步支撐電路系統，電路系統被構造為將AC轉化為DC。
文檔編號F21V23/00GK102667327SQ201180004948
公開日2012年9月12日 申請日期2011年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者丹尼爾·B·麥高恩, 丹尼爾·G·阿查默, 維克托·薩德雷 申請人:莫列斯公司