发光设备和发光系统技术方案

提出一种用于以直流电压运行的发光设备(10)，所述发光设备包括：‑至少一个光电子半导体芯片(13a，13b)，‑两个接触部(11a，11b)，用于将发光设备(10)与直流电压耦合；和‑驱动电路(15)，所述驱动电路与至少一个半导体芯片(13a，13b)在支路(17)中串联连接并且设置用于设定用于运行至少一个半导体芯片(13a，13b)的电流。支路(17)以电耦合的方式在两个接触部(11a，11b)之间延伸。还提出一种发光系统(100)。

Light emitting devices and systems

A light-emitting device (10) for operating at a DC voltage is proposed. The light-emitting device includes at least one optoelectronic semiconductor chip (13a, 13b), two contact parts (11a, 11b) for coupling the light-emitting device (10) with the DC voltage, and a driving circuit (15). The driving circuit is connected in series with at least one semiconductor chip (13a, 13b) in a branch (17) and is set for use A current is set for running at least one semiconductor chip (13a, 13b). The branch (17) extends between two contact parts (11a, 11b) in an electrically coupled manner. A luminous system (100) is also proposed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光设备和发光系统
本专利技术涉及一种用于以直流电压运行的发光设备，以及一种相应的发光系统。
技术介绍
包括发光二极管(LED)的用于常规照明目的的光源通常借助于电子镇流器由恒定电流供给。镇流器将电网电压、例如具有230V和50Hz的交流电压转换为直流电压并且限制流过LED的恒定电流。尤其在所谓的聚光灯-发光装置中，各光源可以需要一个这种镇流器，由此这种发光装置变得体积庞大且昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种发光设备，所述发光设备可节省空间且低成本地制造，以及提出一种相应的发光系统。所述目的通过独立权利要求的主题来实现。各有利的设计方案在从属权利要求中给出。根据第一方面，提出一种用于以直流电压运行的发光设备。发光设备尤其可以是聚光灯-发光装置或是类似发光装置。发光设备可以可选地具有壳体，或者例如包括仅一个装配的印刷电路板。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括至少一个光电子半导体芯片。至少一个半导体芯片也可以是发光二极管芯片或是激光二极管芯片。至少一个半导体芯片例如经由载体和/或附加的接合线电接触。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括两个接触部，用于将发光设备与直流电压耦合。接触部例如可以设置在前述载体上。必要时，接触部可以从发光设备的壳体中引出，以在外部接触发光设备。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括驱动电路，所述驱动电路与至少一个半导体芯片串联连接成支路，并且设置用于设定用于运行至少一个半导体芯片的电流。驱动电路可以是电流调整器或电流调节器。驱动电路尤其设置和构成用于与直流电压源耦合，限制和/或设定支路中的电流。驱动电路示例性地集成到发光设备中，使得所述驱动电路与至少一个半导体芯片设置在共同的载体上和/或与载体和至少一个半导体芯片一起由共同的壳体环绕。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，支路以电耦合的方式在两个接触部之间延伸。换言之，第一接触部与支路的一个端部电耦合，并且第二接触部与支路的另一个端部电耦合。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，提出一种用于以直流电压运行的发光设备，所述发光设备包括至少一个光电子半导体芯片、两个接触部和驱动电路。接触部设置用于将发光设备与直流电压耦合。驱动电路与至少一个半导体芯片在支路中串联连接。此外，驱动电路设置用于设定用于运行至少一个半导体芯片的电流。支路以电耦合的方式在两个接触部之间延伸。通过发光设备包括驱动电路，可以将发光设备为了运行与直流电压源耦合，使得可以弃用外部的镇流器。有利地，由此除了镇流器的电部件的成本以外，由于这种镇流器的尺寸，也省去用于镇流器的壳体的成本和空间需求。尤其，多个这种发光设备借助相同的直流电压源运行。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备具有载体。载体可以是电路板或陶瓷基板。尤其，载体也可以用作为冷却体。示例性地，载体为此包括金属或金属合金或由其构成。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括载体，在所述载体上设置有至少一个半导体芯片。可选地，至少一个半导体芯片还可以有针对性地与载体热耦合。示例性地，至少一个半导体芯片为此借助于导热粘胶和/或导热基板固定在载体上。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，驱动电路和至少一个半导体芯片设置在共同的载体上。有利地，这能够实现驱动电路与发光设备的电部件的简单的接触和连接。此外，驱动电路可以有针对性地与作为冷却体的载体耦合。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，至少一个半导体芯片无壳体地构成。无壳体的光电子半导体芯片表示所谓的“裸芯片”，也称作为“BareDie”或“BareChip”。也就是说，无壳体的光电子半导体芯片仅包括裸的半导体芯片并且不安装在壳体、例如塑料或陶瓷壳体中。因此，无壳体的光电子半导体芯片不具有壳体。因此，有利地，与有壳体的半导体芯片相比可以实现半导体芯片在载体上的高的密度。在半导体芯片运行中产生的热量可以有利地经由载体有效地导出。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括多个光电子半导体芯片，其中载体与半导体芯片形成板上芯片(COB，Chip-On-Board)模块。“COB”在此按意义表示“裸芯片安装”，半导体芯片在该上下文中因此无壳体地构成。COB模块尤其可以包括多个单独地、串联地和/或并联地连接的半导体芯片支路。在该情况下，一个或多个驱动电路可以设计用于每电路或每支路的电流调节。如果例如在每支路中驱动电路串联地与一个或多个光电子半导体芯片连接，那么可以尽可能放弃对半导体芯片在其安装在所述支路中之前进行测量和分类。尤其在多条这种支路的情况下，此外实现在运行中产生热量的驱动电路在载体上的有利的分布。相反地，如果多条支路并联连接，其中在每电路中设有驱动电路，例如仅一个唯一的驱动电路用于所有光电子半导体芯片，那么可以将电接触和互连各个器件的复杂度保持得小并且节约用于其他驱动电路的成本。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备设计用于以直流电压运行，所述直流电压在5V和100V之间，尤其为12V、24V或优选为48V。有利地，借助这种直流电压的运行能够实现发光设备的所谓的“Hot-Swapping”或“Hot-Plugging”(热调接或热插接)，即在连续运行中更换发光设备。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，驱动电路包括单片的调节器。调节器可以是纵向调节器。例如可考虑线性调节器或降压变压器(英语为“Buckconverter”)。调节器优选热连接到载体上，以便确保可靠的散热。示例性地，调节器包括NPN晶体管和连接在基极和发射极之间的齐纳二极管，以提供参考电压。对齐纳二极管替选地，调节器也可以具有多个串联连接的PN结。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，调节器无壳体地构成。因此，有利地将调节器的空间需求保持得小。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，在调节器外部，驱动电路包括用于设定来运行至少一个半导体芯片的电流的电阻。电阻尤其可以是分流器，所述分流器例如作为用于稳定电流的发射极电阻与调节器的晶体管耦合。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，电阻光敏地构成，使得其电阻值与光流相关地改变，尤其以便补偿至少一个半导体芯片的光功率的改变。例如光功率的改变可以是至少一个半导体芯片的退化。示例性地，电阻在该情况下包括常规的电阻和光敏元件，例如光电阻，光电晶体管或光敏传感器。光敏元件经受在发光设备运行中产生的辐射，并且尤其设置用于通过提高至少一个半导体芯片的运行电流来调节下降的光流，使得实现发光设备的恒定的光流。有利地，这能够实现补偿在发光设备的运行过程中光功率的减少(退化)。尤其，由此可以将发光设备的光流在其使用寿命期间保持恒定，使得在法律规定方面在安装发光设备时不必维持冗余的光功率。有利地，这有助于节约能量或成本。在根据第一方面的一个有利的设计方案中，发光设备包括具有供给输出端的转换器电路。转换器电路与两个接触部电耦合并且设置用于经由供给输出端提供供给电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以直流电压运行的发光设备(10)，所述发光设备包括：/n-至少一个光电子半导体芯片(13a，13b)，/n-两个接触部(11a，11b)，用于将所述发光设备(10)与所述直流电压耦合；和/n-驱动电路(15)，所述驱动电路与所述至少一个半导体芯片(13a，13b)在支路(17)中串联连接，并且设置用于设定用于运行所述至少一个半导体芯片(13a，13b)的电流，其中所述支路(17)以电耦合的方式在所述两个接触部(11a，11b)之间延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 DE 102017106959.31.一种以直流电压运行的发光设备(10)，所述发光设备包括：
-至少一个光电子半导体芯片(13a，13b)，
-两个接触部(11a，11b)，用于将所述发光设备(10)与所述直流电压耦合；和
-驱动电路(15)，所述驱动电路与所述至少一个半导体芯片(13a，13b)在支路(17)中串联连接，并且设置用于设定用于运行所述至少一个半导体芯片(13a，13b)的电流，其中所述支路(17)以电耦合的方式在所述两个接触部(11a，11b)之间延伸。


2.根据权利要求1所述的发光设备(10)，
其中所述驱动电路和所述至少一个半导体芯片(13a，13b)设置在共同的载体(11)上。


3.根据权利要求1或2所述的发光设备(10)，
其中所述至少一个半导体芯片(13a，13b)无壳体地构成。


4.根据权利要求3所述的发光设备(10)，所述发光设备包括多个光电子半导体芯片(13a，13b)，其中所述载体(11)与所述半导体芯片(13a，13b)形成板上芯片(COB)模块。


5.根据上述权利要求中任一项所述的发光设备(10)，
其中所述驱动电路(15)包括单片的调节器(15a)。


6.根据权利要求5所述的发光设备(10)，
其中所述调节器(15a)无壳体地构成。


7.根据权利要求5或6所述的发光设备(10)，
其中所述驱动电路(15)在所述单片的调节器(15a)外部包括用于设定用于运行所述至少一个半导体芯片(13a，13b)的电流的电阻(15b)。


8.根据权利要求7所述的发光设备(10)，
其中所述电阻(15b)光敏地构成，使得所述电阻的电阻值与光流相关地改变，尤其以便补偿所述至少一个半导体芯片(13a，13b)的光功率的变化。


9.根据上述权利要求中任一项所述的发光设备(10)，
还包括具...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特·瓦尔加，埃尔马·鲍尔，亚历山大·维尔姆，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE