CN101960204B - 用于led插座的集成led驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于在照明器材中支撑LED(28)的安装组件(10)。包括LED(28)的第一衬底(16)具有与LED(28)电连通的接触垫(19)。接触载体(13)具有多个触头(36)，该多个触头与第一衬底(16)的接触垫(19)相对应。第二衬底(20)具有给LED(28)提供电力的电子元件(23，42)。第二衬底(20)上第一接触结构配合接触载体(13)的集成电接触部分(36)，并且第二接触结构提供到电子元件(23，42)的外部连接。热沉部分(18)被接合成与接触载体(13)和第一衬底(16)热接触。该热沉部分(18)包括鳍状部件(31)，用于散去由设置在热沉部分(18)内的LED(28)生成的热。狭槽(33)设置在热沉中，使该热沉部分(18)轴向突出，用于接收和固定第二衬底(20)。

Description

用于LED插座的集成LED驱动器
技术领域
本发明涉及电子元件，更具体地说，涉及具有用于发光二极管(LED)的集成驱动器组件的通用插座组件。
背景技术
高强度LED可用于通常的照明，并且特别地用于诸如建筑物的照明应用和视频显示应用。一些制造商设计为特殊器件定做的LED照明组件。
因为LED是电流驱动器件，大多数LED需要恒定的电流源以合适地操作。单独的LED驱动器组件要求给LED调节恒定电流。LED驱动器组件是单独的单元，该单元安装在照明器材上远离LED，然后接线到远离的LED。在LED照明器材的制造和安装中，对LED驱动器组件进行安装和接线所需要的劳动和硬件是不利的。当设计结合了LED的精致的流线型照明器材时，对器材进行安装和接线所需要的劳动和硬件还会存在障碍。
发明内容
要解决的问题是需要一种用于高强度LED的驱动器组件，该驱动器组件整体地附着到标准LED照明插座或LED像素固定器，该驱动器组件将电和热连接结合在单独的插孔中。根据本说明书，其它特征和优点将是显而易见的。公开的教导延伸到落入权利要求的范围内的那些实施例，而不管它们是否实现一个或更多个前述的需求。
该解决方案由用于照明器材的LED安装组件来提供，该LED安装组件包括第一衬底，该第一衬底具有安装在其上的一个或更多个LED，以及与LED电连通的多个接触垫。接触载体包括绕接触载体的周边设置的多个集成电接触部分。多个集成电接触部分与第一衬底的多个电接触垫相一致。第二衬底包括配置成给LED提供电力的电子元件。该第二衬底包括接合接触载体的集成电接触部分的第一接触结构，以及接合电子元件的外部连接的第二接触结构。热沉部分可保持配合地与接触载体和第一衬底热连通。
另外的实施例在下面的详细说明书的范围内进行了考虑。
附图说明
根据结合附图的优选实施例的下文更加详细描述，本发明的其它特征和优点将是显而易见的，其中附图通过例子示出了本发明的原理。
图1是示例性LED插座和集成LED驱动器的分解图；
图2是穿过LED插座的中心沿着垂直于图1的集成驱动器板截取的截面图；
图3是图1的LED驱动器卡的透视图；
图4是穿过图1中的LED驱动器卡和LED插座的中心的截面图；
图5是示出插入到LED插座内的LED驱动器卡的一个实施例的视图；
图6是示出插入到LED插座内的LED驱动器卡的替换实施例；
图7是包括集成驱动器的示例性装配的LED插座的透视图；
图8是具有带边缘连接器的LED驱动器卡的替换实施例的透视图；
图9是图8中的虚线9指定的区域的放大截面图。
具体实施方式
共同受让的2007年5月1日提交的美国专利申请序列号：11/742611公开了一种与集成驱动器插座一起使用的用于在照明器材中支撑高强度的LED的示例性安装组件，其在此通过参考而全部引入。
参考图1和图7，LED连接器组件10的示例性实施例具有热沉18，该热沉具有凹槽的或鳍状的主体，提供用于散热的另外表面区域。热沉18设计有互补的外环11，类似于传统卤素灯泡，例如GU10或MR16类型的标准灯泡，这些灯泡在反射器组件上具有允许LED连接器组件10与传统灯泡可互换的外环。在另一实施例中，热沉18的螺纹后部(未示出)可以设置成拧入到螺纹照明器材(未示出)中。LED 28安装在印刷电路板(PCB)衬底或组件16上。LED PCB组件16搁置在空腔15内，该空腔配置成接收LEDPCB组件16。空腔15由圆周壁17限定，该圆周壁设置在从热沉18的外部半径径向向内突出的各个鳍部分31的一端。触头36插入到接触载体13中。触头36延伸到由鳍部分31限定的通道33中。鳍部分31将辐射热驱散到在邻近鳍部分31限定的通道34或空间中循环的周围空气。
LED PCB组件16的触头19的数量取决于安装在LED PCB组件16上的LED 28的数量。LED PCB组件16包括两个接触垫19，用于具有单个LED28的LED PCB组件16，并且包含三个LED 28的LED PCB组件16包括四个接触垫19，尽管可以使用各种LED互连。例如红色、绿色、蓝色(RGB)LED包括共享共同的阳极连接的三个LED，使得四个接触垫19足以给三个LED供电。在附图中示出的触头36的数量仅是示例性的，并且不打算限制本发明的范围。触头载体13可以插入到设置在热沉18的一端的空腔15中。触头载体13安装到空腔15中，并且使得热触头抵靠LED PCB组件16，以保持LED PCB组件16在空腔15中适当的位置。锁紧环27安装在触头载体13上，并且渐进到凸缘部分11下方适当的位置，以固定触头载体13和可选择的透明透镜(未示出)。锁紧环27具有孔口25以允许光穿透。LED PCB组件16通过锁紧环而固定到位。锁紧环27推动触头36抵靠触垫19，用于正电接触，并且推动LED PCB组件16与热沉18热接触。触头载体13包括触头36，用于与LED PCB触头垫19匹配。LED PCB 16通过锁紧环27保持与热沉18热接触或连通。
接下来参考图2和3，在凸缘部分11的方向上，通道34a-34d(例如参见图5)从热沉18的远端38沿轴向芯孔40延伸。LED驱动器卡20插入到轴向芯孔40的相对侧上的导向狭槽33。导向狭槽33配置成接收LED驱动器卡20。一对匹配的狭槽37设置在LED驱动器卡20中。匹配狭槽37相应于导向狭槽33中的端壁47以限制LED驱动器卡20在导向狭槽33中的行进，以及定位LED驱动器卡20，用于将触头36接收在邻近匹配狭槽37定位的插孔部分26中。LED驱动器卡20的保持力通过凹处37与定位在热沉18上的相应棘爪脊相配合而实现。
LED驱动器卡20包括集成电路(未示出)，该集成电路调节各种电和电子参数，例如给LED PCB 16提供的恒定电流和电压。外部连接器21定位成邻近LED驱动器卡20的后边缘49。插孔部分26定位成邻近LED驱动器卡20的相对边缘51。外部连接器21包括例如通过焊接而连接到印刷电路垫41的导线35，用于将外部电源互连到LED驱动器卡20的内部迹线导体。外部连接器21可以是CT(共同端子)连接器，例如由宾夕法尼亚州米德尔顿的泰科电子公司制造的连接器，或任何合适的PCB连接器。在电子工业中，通常被称为表面安装技术(SMT)元件23、42的电子元件安装在LED驱动器卡20上。SMT元件23、42包括驱动器集成电路和无源电子元件，用于给LED PCB 16供电并控制LED PCB 16。SMT元件42、23安装在芯孔内部，具有足够的间隙，以避免当LED驱动器卡20插入到其中时被内壁52阻扰。
插孔部分26包括在导向边缘处的弹簧臂26a，用于接收触头36。弹簧臂26a具有相对的叶状部分26d，该叶状部分26d向内会聚到接触区域26f(例如参见图4)，随后向外在远端分叉以形成导向区域，在该导向区域中，触头36进入插孔部分26。从插孔部分26横向突出的一对面板26b形成中空的框架部分26g。中空的框架部分26g围绕触头36，以将触头36的运动限制在中空框架部分26g中，从而避免触头36到热沉18或迹线或LED驱动器卡20上的其它导电表面的短路。示出的插孔部分26仅仅是一个实施例，并且在所附权利要求的范围内可以使用其它连接器布置，诸如卡边缘连接器(图8和9)或其它。
参考图4，LED驱动器卡20包括表面区域54，该表面区域没有表面上的印刷电路迹线(未示出)，如附图中的交叉影线所示。表面区域54设置成接近内壁52，并且LED驱动器卡20接合在狭槽33中，以防止迹线和热沉18之间可能的短路。
接下来参考图5，示出了LED驱动器卡20，该LED驱动器卡正插入到热沉18中和/或从热沉18中移除，运动的方向由箭头56所示。当使用相对的指定为34a和34b的一对通道时，插孔部分26与触头36匹配。第二对通道34c、34d布置成在从平面交叉通道34a、34b大约30°的轴向旋转处与第二组触头39对准。LED驱动器卡20可以选择性地插入到任一对通道34a、34b或34c、34d中，例如，两种不同颜色的LED设置在LED PCB 16上。替换地，触头36、39和相关联的通道34a-34d可以配置阻碍特征，以接收不同类型的板，用于驱动LED PCB 16上不同的元件。与通道对34a、34b和34c、34d相关联的两个位置允许柔性地连接到LED PCB 16上的不同垫构造。
接下来参考图6，示出了LED驱动器卡20的替换实施例。图6的实施例类似于图5的实施例，其中LED驱动器卡20包括具有外部绝缘壳59的替换插孔26，该外部绝缘壳使得插孔26隔离与热沉18电接触。插入运动由箭头56示出，并且通道34以与上文中相对于图5所述的相同方式操作。
接下来参考图8和9，在替换实施例中，LED驱动器卡220和触头载体213通过卡边缘连接器布置连接。LED驱动器卡220包括LED驱动器卡220的上侧和下侧上的触头垫226，该触头垫226与触头236匹配。一对触头臂236a和236b形成叉形的触头236，该叉形的触头236以摩擦配合夹紧LED驱动器卡220的触头垫226。
本发明的优点是印刷电路(PC)板组件具有直接集成到LED像素组件的恒定电流驱动器电路。
另一优点是PC驱动器板能够容易地、快速地且整体地装配到LED像素组件，并且不需要焊接或热粘合连接到LED像素组件。

Claims (10)

1.一种用于照明器材的LED连接器组件(10)，包括：
第一衬底(16)，所述第一衬底包括安装在其上的至少一个LED(28)，以及与所述至少一个LED(28)电连通的多个接触垫；
接触载体(13)，所述接触载体包括绕所述接触载体(13)的周边设置的多个集成电接触部分，所述多个集成电接触部分(36)与所述第一衬底(16)的多个电接触垫(19)相对应；
第二衬底(20)，所述第二衬底包括配置成给所述至少一个LED(28)提供电力的电子元件(23，42)、配置成接合所述接触载体(13)的所述集成电接触部分(36)的第一接触结构(26)、以及用于外部连接到所述电子元件(23，42)的第二接触结构(41)；以及
热沉部分(18)，所述热沉部分能够保持配合地与所述载体(13)和所述第一衬底(16)热连通，
其中所述至少一个LED(28)被安装在第一衬底(16)的与接触载体(13)相对的侧面上。
2.根据权利要求1所述的组件(10)，其中所述热沉部分(18)从所述接触载体(13)纵向延伸。
3.根据权利要求1所述的组件(10)，还包括至少一个狭槽(33)，所述至少一个狭槽(33)使所述热沉部分(18)的至少一部分轴向长度突出，用于整体地接收与所述第一衬底(16)电连通的所述第二衬底(20)。
4.根据权利要求1所述的组件(10)，还包括由设置在所述热沉(18)的一端的圆周壁(17)限定的空腔(15)，所述空腔(15)配置成接收所述第一衬底(16)。
5.根据权利要求1所述的组件(10)，其中所述多个集成电接触部分(36)延伸到多个通道(34)中，所述多个通道(34)由配置成散去辐射热的鳍部分(31)限定。
6.根据权利要求1所述的组件(10)，其中安装在接触载体(13)上的锁紧环(27)推动所述多个集成电接触部分(36)与所述电接触垫(19)电接触，并且推动所述多个集成电接触部分(36)与所述热沉(18)热连通。
7.根据权利要求1所述的组件(10)，其中所述第二衬底(20)的所述第二接触结构(41)还包括邻近所述第二衬底(20)的第一边缘(49)定位的外部连接器(21)，所述外部连接器(21)包括连接到印刷电路垫(41)的引线(35)，所述外部连接器(21)配置成用于将外部电源互连到在所述第二衬底(20)中蚀刻的至少一个迹线导体。
8.根据权利要求7所述的组件(10)，其中所述第二衬底(20)还包括多个插孔部分(26)，至少一个插孔部分(26)包括设置在导向边缘处的一对相对的弹簧臂(26a)，用于接收所述集成电接触部分(36)中的至少一个；所述弹簧臂(26a)包括会聚到接触区域的相对叶状部分，并且在远端处向外分叉，以引导所述集成电接触部分(36)进入所述插孔部分(26)。
9.根据权利要求8所述的组件(10)，其中所述热沉(18)还包括：
与所述集成电接触部分(36)对准的第一对通道(34a，34b)，以引导所述第二衬底(20)与所述多个集成电接触部分(36)的第一对接触部分电接触；以及
与所述多个集成电接触部分(36)的第二对接触部分(39)对准的第二对通道(34c，34d)。
10.根据权利要求1所述的组件(10)，其中所述第二衬底(20)通过边缘连接器与所述接触载体(13)连接，所述第一接触结构(26)包括设置在所述第二衬底(20)的相对侧上的上接触垫和下接触垫，所述上接触垫和下接触垫能够与所述多个集成电接触部分(36)配合；并且所述接触载体(13)还包括配置成与所述第一衬底(16)的接触垫配合的叉形接触结构。
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