发光设备的制造方法
【专利说明】发光设备
[0001]本发明涉及具有发光装置可被插入的至少一个插座的发光设备。插座具有用于向发光装置供电的电子端子，其中在发光设备中提供保证对荧光灯泡的合适供电的电气或电子镇流器。
[0002]在现有技术中，已知灯座形式的发光设备具有电气或电子镇流器，如变压器，例如以向灯泡(包括卤素灯泡)提供合适电压。
[0003]以相同的方式，在现有技术中已知的是，发光设备中提供了允许点亮荧光灯泡并通过高频交流电压来允许荧光灯泡的无闪光操作的常规或电子灯泡。
[0004]此外，现有技术中已知将LED(发光二极管)用作发光装置。因而，例如，在DE102004 044 166 B4中，公开了使用发光二极管作为光源的防爆光源，其中发光二极管由合适的电子镇流器供电。
[0005]现有技术中还已知，使用具有LED的发光装置的荧光灯泡或灯泡的互换性的应用是可能的。
[0006]例如，基本上具有灯泡形式且被插入常规灯座但其中光通过LED来产生的发光装置是已知的。在这一类型的灯泡中，在发光装置本身中提供了镇流器来用于这一目的。
[0007]此外，从DE299 00 320 Ul已知的是，可用于替换荧光灯泡的LED发光装置(发光二极管发光装置)，其中LED发光装置经由电缆套件来供电，插入式插座可以用电缆套件连接到电动车的板载电压源，使得在LED发光装置中，必须只提供能在将LED发光装置插入插入式插座时极性的错误混合的情况下防止发光二极管的破坏的二极管。LED发光装置还可具有开关装置，发光二极管可以用该开关装置来单独地、成对地、或成群地打开或关闭。
[0008]本发明的目标是改进所描述的发光设备来达到以下效果:例如荧光灯泡和具有多个LED的LED发光装置之间的简单转变是可能的，而无需对发光设备进行电气或机械调整。
[0009]这一目标通过专利权利要求1的特征来解决。
[0010]根据本发明，视情况而定，对应的LED发光装置可以在无需机械或电气调整或无需电子调整的情况下被插入发光设备，这以其他方式(具有电气或电子镇流器)适用于一个或多个荧光灯泡。这意味着发光设备可选择性地与荧光灯泡一起使用或与对应的LED发光装置一起使用，而无需镇流器或连线上的进一步措施且无需通过使用开关设备等进行开关。
[0011]代替它使用的是串联连接的对应的多个LED且其电流值基本上对应于在具有一个或多个荧光灯泡的发光设备的操作期间的灯泡电流。
[0012]在用于荧光灯泡的电子镇流器的情况下，交流电压被整流且通过升压转换器转换成经调节的直流电压(所谓的中间电路电压)。
[0013]这一转换是必要的，以达到标准(EN61000)所要求的功率因子的校正，并因此实际上校正来自电网的正弦电流消耗。
[0014]镇流器具有晶体管半桥和LC串联谐振器，其中荧光灯泡与LC串联谐振器中的电容器并联连接。
[0015]当这样的晶体管半桥处于差分模式时，上述中间电路电压被转换成具有恒定频率的方波电压。当今的现代电子镇流器中的常规开关频率位于20kHz到60kHz的范围内。作为这一对应布置的结果，具有恒定电压和恒定频率的系统变成具有恒定电流的系统，其中这对应于Boucherot电路的原理。
[0016]视情况而定，在以上提到的镇流器的组件或开关电路中的全部用来操作一个或多个荧光灯泡。还为了能够以简单的方式使用具有镇流器的对应的LED发光装置，如在以上描述的，LED发光装置可具有桥整流器，或这样的桥整流器可被分配给LED发光装置。
[0017]就此，应当观察到，尚未被点亮的荧光灯泡具有几百kΩ的范围内的高欧姆阻抗。对应LC谐振器因此首先在开路操作中运行，使得谐振器的电容器上的电压上升，直至荧光灯泡被点亮的时刻，且谐振器随后负载了几百Ω的阻抗。这一阻抗依赖于灯泡类型。为了达到对应的高启动电压，在启动阶段期间，上述晶体管半桥的开关频率被改变，直至它接近谐振频率。一旦荧光灯泡被点亮，这一频率就保持恒定且灯泡电流变成实际上恒定的值，而不管灯泡类型如何。
[0018]根据本发明，在LED发光装置的使用期间，在这样的启动阶段，串联谐振器已被负载，使得没有高电压发生在谐振器的对应电容器上且谐振器立即充当电流源。这以简单的方式来实现，因为谐振器的这一电容器上的电压被上述桥整流器整流且这一直流电压被直接负载了对应多个串联连接的LED。为达成这一点，优选地，相对于它们的反向恢复时间调整到镇流器的开关频率的二极管被用于桥整流器。
[0019]LED的对应的电流值因而基本上等于使用一个或多个荧光灯泡操作期间的灯泡电流。视情况而定，18W/T8或36W/T8型荧光灯泡的镇流器递送从300mA到320mA的灯泡电流。这样的值有助于高功率LED的操作。
[0020]使用对应多个LED，以此方式，电容器的电压可按使得它大致对应于荧光灯泡的操作电压的方式被调整。
[0021]各组件缺陷在LED中是可能的。为了能够将这些缺陷纳入考虑，在根据本发明的发光设备中，LED与桥整流器之间的晶闸管钳位电路可被分配为对LED发光装置的保护电路。这样的晶闸管钳位电路也被称为晶闸管撬棍。
[0022]LED中的可能的组件缺陷是熔化以及因此的LED短路或LED变成高阻抗，例如由于接合线的断开。
[0023]如以上已解释的，镇流器在相对大的负载范围中如同恒流源一样操作。通常，串联连接的LED中的一者或多者的短路不是严重的。同时，LED的断开意味着对应谐振器中整个负载电路的断开。结果是镇流器的输出单元升高到几百Veff的水平。在现代镇流器中，这一高电压在几百毫秒或更短时间内被关闭。为了防止这样的高电压，视情况而定，在负载电流断开的情况下，镇流器被LED发光装置或它的所分配的晶闸管钳位电路短路。这作为晶闸管钳位电路(也称为晶闸管撬棍电路)不断监视经整流的输出电压并且一旦电平达到指定的最大电压阈值则点亮钳位电路的晶闸管并因此使镇流器短路的结果来达成。
[0024]为了能够以简单的方式用对应的LED发光装置替换荧光灯泡，而非仅仅是电气或电子地，视情况而定，这一 LED发光装置可被形成为能代替一个或多个荧光灯泡被插入具有对应插座的发光设备的LED模块。这样的LED模块包含例如桥整流器和作为保护电路的晶闸管钳位电路。
[0025]根据本发明，安装对应的发光设备因此是可能的，其中在安装时，它仍然打开，无论稍后将使用荧光灯泡还是LED发光装置。发光设备相对于机械系统或相对于电气电源的翻新不是必要的。相反，代替一个或多个荧光灯泡来插入对应的LED模块是可能的，其中就此，开发发光设备使得它是防爆的也是可能的。
[0026]如已解释的，在优选实施例中，发光设备被执行以是防爆的。对应的镇流器可被封装，使得它不接触可能爆炸的环境。此外，由于模块化和紧凑布置，散热可被改进，使得发光设备作为整体不超过某一温度。对应的LED发光装置(尤其是作为LED模块)也可以是紧凑的且本身也可被装备成防爆的。即，发光设备和或发光装置可以用Ex-e、Ex-d或Ex-m保护来形成。
[0027]具体而言，LED发光装置可具有与荧光灯泡的端子相对应的端子，使得荧光灯泡以及LED发光装置可替换地插入到相同灯座。出于这一目的，LED发光装置有利地可能在它们在LED发光装置上的布置中且在它们的形式中形成有与荧光灯泡的端子相对应的端子。
[0028]发光设备具有例如用于将发光装置保持就位的基体以及可被置于基体上且覆盖发光装置的透明或半透明盖。通过盖，发光装置因此可被防护免于可能的爆炸空气。
[0029]在一实施例中，视情况而定，发光设备可具有插座来安放至少两个不同的荧光灯泡，荧光灯泡被彼此并联布置。或者，视情况而定，对应的LED发光装置或模块可被插入这些插座。发光设备可以用交流电压来供电。然而，具有直流电压的电源也是可能的。
[0030]类似于荧光灯泡，在插入对应的插座之后，LED发光装置也可以用其端子来锁定到对应的插座。为此，锁定机构可被分配给每一插座。
[0031]视情况而定，对于对应端子的简单调整和开发，尤其是插头的形式，用于保持端子或插头的引脚外壳可被布置，LED发光装置或模块的每一端上一个。
[0032]在下文中，使用所包括的附图来解释本发明的有利实施例。
[0033]附图中:
[0034]图1根据本发明的发光设备的从上方在对角线上看到的等角视图，具有附随的发光装置；
[0035]图2根据本发明的发光设备的从下方在对角线上看到的等角视图，具有荧光灯泡作为发光装置；
[0036]图3根据本发明的发光设备的从下方在对角线上看到的等角视图，具有LED发光装置；
[0037]图4具有荧光灯泡的镇流器的示意图；
[0038]图5具有LED发光装置的镇流器的示意图；
[0039]图6根据本发明的发光设备的安装法兰上的插座的示意图；
[0040]图7LED发光装置与其他系统的示意图；
[0041]图8电子镇流器连同荧光灯泡的示意图；以及
[0042]图9用于向多个LED供电的具有钳位电路的桥整流器的示意图。
[0043]图1示出了包括发光装置3、4可被插入其中的发光设备2的光源I。被提供作为发光装置的是荧光灯泡3或LED发光装置4。发光设备2包括基体5和透明或不透明盖6，基体5有利地具有安装装置以被安装到墙或天花板，盖6可拆卸地安装到基体5。光源I被形成为是防爆的，这尤其意味着基体5和盖6以如下方式开发:基体5中包括的电气和电子兀件以及插入其中的发光装置3、4由盖6进行防护，使得光源I也可被用在可能爆炸性的环境条件下。
[0044]基体5具有可经由供电线连接到交流电源的供电端子U。供电端子11被开发成防爆的。
[0045]如果盖6从基体5移除，则发光装置3、4的插入或替换可发生。为此，基体在纵向方向L上其端侧的区域中具有在横向方向B上延伸的安装法兰9、1。视情况而定，荧光灯泡3或LED发光装置4可从高度方向H的下方被插入安装法兰9、1。
[0046]为此，荧光灯泡3在纵向方向L上的每一端上具有端子8，它们中的每一个包括两个插头触点。
[0047]LED发光装置4因此具有在LED发光装置4的纵向方向L上的端侧16、17中的每一者上提供的对应的已开发端子12、13、14和15。端侧16上的两个端子12、13之间的距离以及端侧17上的两个端子14、15之间的距离与在安装法兰9、10中的每一者所提供的每一特定触点
18、19与LED发光装置4的中心之间在纵向方向上的距离相对应。触点18、19可被形成为用于端子12、13、14、15的插头的唯一插座。
[0048]因此，两个荧光灯泡或灯管3可由LED发光装置4替换。这具有优点:集成LED发光装置4同样在间隙中提供，这将一般存在于荧光灯泡3之间，结果，多个LED 22可被均匀地分布在LED发光装置4上且因此可达到较高的光输出。
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