DE102016205521A1 - Light module for a lighting device - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul (40, 76) mit: – wenigstens einer Halbleiterlichtquelle (16), die eine Lichtquellenkühlfläche (54) zum thermischen Kontaktieren einer Wärmesenke (42) aufweist, – einem Lichtquellentreiber (46), der zum Versorgen der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) mit elektrischer Energie an die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle (16) elektrisch angeschlossen ist, und der eine Treiberkühlfläche (50) zum thermischen Kontaktieren der Wärmesenke (42) aufweist, wobei der Lichtquellentreiber (46) eine mit der Treiberkühlfläche (50) thermisch gekoppelte Kontaktoberfläche (52) aufweist, wobei die Lichtquellenkühlfläche (54) der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) zum thermischen Koppeln der Kontaktoberfläche (52) an der Kontaktoberfläche (52) angeordnet ist.The invention relates to a light module (40, 76) comprising: - at least one semiconductor light source (16) having a light source cooling surface (54) for thermally contacting a heat sink (42), - a light source driver (46) for supplying the at least one semiconductor light source (16) electrically connected to the at least one semiconductor light source (16) and having a driver cooling surface (50) for thermal contacting the heat sink (42), the light source driver (46) thermally coupled to the driver cooling surface (50) Contact surface (52), wherein the light source cooling surface (54) of the at least one semiconductor light source (16) for thermally coupling the contact surface (52) on the contact surface (52) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul mit wenigstens einer Halbleiterlichtquelle, die eine Lichtquellenkühlfläche zum thermischen Kontaktieren einer Wärmesenke aufweist, einem Lichtquellentreiber, der zum Versorgen der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle mit elektrischer Energie an die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle elektrisch angeschlossen ist, und der eine Treiberkühlfläche zum thermischen Kontaktieren der Wärmesenke aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchteinrichtung mit einer Wärmesenke.The present invention relates to a light module comprising at least one semiconductor light source having a light source cooling surface for thermally contacting a heat sink, a light source driver electrically connected to the at least one semiconductor light source for supplying the at least one semiconductor light source, and a driver cooling surface for thermal contacting having the heat sink. The invention further relates to a lighting device with a heat sink.

Lichtmodule sowie Leuchteinrichtungen mit solchen Lichtmodulen sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Insbesondere bei Leuchteinrichtungen für Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen, aber auch bei anderen Leuchteinrichtungen, beispielsweise für Gebäudebeleuchtungen, Vorplatzbeleuchtungen, Straßenbeleuchtungen und/oder dergleichen sind heutzutage häufig Halbleiterlichtquellen, auch SSL(Solid State Lighting)-Lichtquellen genannt, vorgesehen, die mehrere Leuchtdioden oder auch Laserdioden sowie entsprechende Leuchtdiodentreiber sowie Lasertreiber umfassen, die gemeinsam auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Insbesondere bei Automobilanwendungen ist es in der Regel vorgesehen, dass die Leuchtdioden- beziehungsweise Lasertreiber für die Beaufschlagung mit einer elektrischen Gleichspannung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs entsprechend ausgebildet sind. Häufig liegt die erforderliche elektrische Spannung bei derartigen Bordnetzen in einem Bereich von etwa 9 bis 16 V.Light modules and lighting devices with such light modules are widely known in the art, so it does not require a separate documentary evidence for this. Especially in light fixtures for headlights of motor vehicles, but also in other lighting devices, such as building lighting, forecourt lighting, street lighting and / or the like semiconductor light sources, also called SSL (solid state lighting) light sources are often called today, the multiple light emitting diodes or laser diodes and include corresponding LED driver and laser driver, which are arranged together on a circuit board. In particular, in automotive applications, it is generally provided that the light emitting diode or laser driver for the application of an electrical DC voltage of a vehicle electrical system of the motor vehicle are designed accordingly. Frequently, the required electrical voltage in such on-board networks in a range of about 9 to 16 V.

Die Leuchtdiode beziehungsweise die Laserdiode ist an dem entsprechenden Treiber elektrisch angeschlossen und wird von diesem mit elektrischer Energie in Form eines vorgebbaren elektrischen Stroms beaufschlagt, damit die Leuchtdiode beziehungsweise die Laserdiode in vorgebbarer Weise aufgrund der Beaufschlagung mit elektrischer Energie Licht emittiert. Häufig wird hierfür vom Treiber ein konstanter Strom bereitgestellt, dessen Wert mittels des Treibers in Abhängigkeit von Eingangssignalen für den Treiber eingestellt werden kann.The light-emitting diode or the laser diode is electrically connected to the corresponding driver and is acted upon by this with electrical energy in the form of a predetermined electric current, so that the light emitting diode or the laser diode emits light in a predeterminable manner due to the application of electrical energy. Frequently, the driver provides a constant current whose value can be adjusted by means of the driver in dependence on input signals for the driver.

Nicht nur im Bereich von Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge, aber besonders dort, erweist es sich als nachteilig, dass die aus den Leuchtdioden beziehungsweise den Laserdioden in Verbindung mit dem entsprechenden Treiber gebildete Baugruppe bestimmte geometrische Abmessungen nicht zu unterschreiten vermag. Dies ergibt sich unter anderem dadurch, dass insbesondere bei einer Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen mit einem entsprechenden Lichtquellentreiber neben einer Anordnung auf der Leiterplatte auch eine entsprechende elektrische Verschaltung durch die Leiterplatte bereitzustellen ist. Bei einer Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen ist eine entsprechende Vielzahl von Leiterbahnen erforderlich, um die gewünschte Verschaltung realisieren zu können. Not only in the field of headlamps for motor vehicles, but especially there, it proves to be disadvantageous that the assembly formed from the light-emitting diodes or the laser diodes in conjunction with the corresponding driver can not fall below certain geometrical dimensions. This results inter alia from the fact that, in particular in the case of a plurality of semiconductor light sources with a corresponding light source driver, in addition to an arrangement on the printed circuit board, it is also necessary to provide a corresponding electrical connection through the printed circuit board. In a plurality of semiconductor light sources, a corresponding multiplicity of conductor tracks is required in order to be able to realize the desired interconnection.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass sowohl der jeweilige Lichtquellentreiber als auch die Halbleiterlichtquellen selbst im bestimmungsgemäßen Betrieb der Lichtemission Wärme erzeugen, die es abzuführen gilt. In der Regel wird hierzu ebenfalls die Leiterplatte herangezogen. Aus diesem Grunde verwendet der Stand der Technik häufig Metallkernleiterplatten, die sich jedoch nur begrenzt dazu eignen, mehrere Leiterbahnebenen bereitzustellen. Bei einer Vielzahl von Leiterahnen sind oft mehrere Leiterbahnebenen erforderlich, um die gewünschte Verschaltung realisieren zu können. Sobald nämlich mehr als lediglich eine einzige Leiterbahnebene bereitzustellen ist, kann die thermische Eigenschaft der Metallkernleiterplatte zum Zwecke der Abführung von Wärme der Halbleiterlichtquellen und der jeweiligen Lichtquellentreiber deutlich reduziert sein. Dies stellt sich gerade bei Metallkernleiterplatten als Nachteil heraus, weil mehr als eine Leiterbahnebene zu deutlich erhöhten Kosten führt. Der gegebene Aufbau aufgrund der vorgenannten Randbedingungen erfordert daher ein gewisses Volumen, welches darüber hinaus eine gewisse Empfindlichkeit in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit nach sich zieht.In addition, it should be noted that both the respective light source driver and the semiconductor light sources generate heat even during normal operation of the light emission, which is to be dissipated. As a rule, the printed circuit board is also used for this purpose. For this reason, the prior art often uses metal core boards, which, however, are limited to provide multiple tracks. In the case of a large number of conductor tracks, it is often necessary to use a plurality of conductor track planes in order to be able to realize the desired interconnection. Namely, as soon as more than just a single track plane is to be provided, the thermal property of the metal core board for the purpose of dissipating heat from the semiconductor light sources and the respective light source drivers can be significantly reduced. This turns out to be a disadvantage especially with metal core circuit boards, because more than one track plane leads to significantly increased costs. The given structure due to the aforementioned boundary conditions therefore requires a certain volume, which also entails a certain sensitivity with respect to the electromagnetic compatibility.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul sowie eine Leuchteinrichtung mit einem solchen Lichtmodul dahingehend weiterzubilden, dass die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert werden kann.The invention is therefore the object of developing a light module and a lighting device with such a light module to the effect that the electromagnetic compatibility can be improved.

Als Lösung wird mit der Erfindung ein Lichtmodul nach Anspruch 1 sowie eine Leuchteinrichtung nach Anspruch 11 vorgeschlagen.As a solution, a light module according to claim 1 and a lighting device according to claim 11 is proposed by the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.Further advantageous embodiments will become apparent from the features of the dependent claims.

Mit der Erfindung wird für ein gattungsgemäßes Lichtmodul insbesondere vorgeschlagen, dass der Lichtquellentreiber eine mit der Treiberkühlfläche thermisch gekoppelte Kontaktoberfläche aufweist, wobei die Lichtquellenkühlfläche der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle zum thermischen Koppeln der Kontaktoberfläche an der Kontaktoberfläche angeordnet ist.With the invention, it is proposed in particular for a generic light module that the light source driver has a contact surface thermally coupled to the driver cooling surface, the light source cooling surface of the at least one semiconductor light source being arranged for thermal coupling of the contact surface to the contact surface.

Leuchteinrichtungsseitig wird für eine gattungsgemäße Leuchteinrichtung insbesondere vorgeschlagen, dass diese ein Lichtmodul gemäß der Erfindung aufweist, wobei eine Treiberkühlfläche eines Lichtquellentreibers des Lichtmoduls die Wärmesenke zum Abführen von Wärmeenergie des Lichtmoduls thermisch koppelt.Lamp device side is proposed in particular for a generic lighting device that it has a light module according to the invention, wherein a driver cooling surface of a light source driver of the light module the Heat sink for dissipating heat energy of the light module thermally coupled.

Die Erfindung ermöglicht es, eine höhere Integration in Bezug auf das Lichtmodul und infolgedessen auch in Bezug auf die Leuchteinrichtung zu erreichen, indem die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle mit dem einen Lichtquellentreiber nach Art einer modularen Sandwichbauweise zusammengefasst wird, um so Abmessungen reduzieren zu können. Aufgrund der hierdurch erreichbaren reduzierten Abmessungen kann zugleich eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit erreicht werden. Bekanntermaßen sind nämlich die Wechselwirkungen im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit unter anderem geringer, wenn auch die betroffene Baugruppe kleinere mechanische Abmessungen aufweist. Dies macht sich die Erfindung zunutze. The invention makes it possible to achieve greater integration with respect to the light module and, consequently, also with respect to the lighting device, by combining the at least one semiconductor light source with the one light source driver in the manner of a modular sandwich construction so as to be able to reduce dimensions. Due to the achievable thereby reduced dimensions can be achieved at the same time a beneficial effect in terms of electromagnetic compatibility. As is known, the interactions in the field of electromagnetic compatibility are lower, inter alia, even if the assembly involved has smaller mechanical dimensions. This makes use of the invention.

Darüber hinaus können natürlich auch Kosten eingespart werden, weil durch die geringeren Abmessungen des Lichtmoduls natürlich auch weitere Komponenten, die von den Abmessungen des Lichtmoduls abhängig sind, verkleinert werden können. Dies betrifft insbesondere eine Trägerplatte für das Lichtmodul, beispielsweise eine Leiterplatte, insbesondere eine Metallkernleiterplatte.In addition, of course, costs can be saved, because of the smaller dimensions of the light module, of course, other components that are dependent on the dimensions of the light module, can be reduced. This relates in particular to a carrier plate for the light module, for example a printed circuit board, in particular a metal core printed circuit board.

Durch den erfinderischen Aufbau wird ferner erreicht, dass der Lichtquellentreiber für die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle als mittelbare Wärmesenke dient, weil der Lichtquellentreiber nämlich die Wärmeenergie der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle im bestimmungsgemäßen Betrieb über seine Kontaktfläche aufnimmt und mittels der thermischen Kopplung an die Treiberkühlfläche abführt. Zusammen mit der durch den Lichtquellentreiber selbst erzeugten Wärmeenergie wird die durch die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle zugeführte Wärmeenergie über die Treiberkühlfläche abgeführt. Die Treiberkühlfläche führt somit nicht nur die Wärmeenergie ab, die der Lichtquellentreiber selbst durch seinen bestimmungsgemäßen Betrieb erzeugt, sondern darüber hinaus auch zumindest einen Teil der durch die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle zugeführten Wärmeenergie.Due to the inventive design is further achieved that the light source driver for the at least one semiconductor light source serves as an indirect heat sink, because the light source driver namely absorbs the thermal energy of at least one semiconductor light source in normal operation via its contact surface and dissipates by means of the thermal coupling to the driver cooling surface. Together with the heat energy generated by the light source driver itself, the thermal energy supplied by the at least one semiconductor light source is dissipated via the driver cooling surface. The driver cooling surface thus not only dissipates the heat energy which the light source driver itself generates by its intended operation, but also at least a part of the thermal energy supplied by the at least one semiconductor light source.

Dadurch, dass die Treiberkühlfläche zugleich auch eine Lichtmodulkühlfläche des gesamten Lichtmoduls bereitstellt, kann darüber hinaus ein günstiger Wärmeübergang erreicht werden, weil – im Gegensatz zum Stand der Technik – die Lichtmodulkühlfläche einstückig mit der Treiberkühlfläche ausgebildet sein kann. Dies erlaubt es, den zusätzlichen Wärmeeintrag durch die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle in den Lichtquellentreiber, vorzugsweise ohne signifikante Änderungen am Lichtquellentreiber vornehmen zu müssen, zu realisieren. Alternativ besteht dem Grunde nach natürlich durchaus die Möglichkeit, eine separate Lichtmodulkühlfläche vorzusehen, die ihrerseits thermisch mit der Treiberkühlfläche gekoppelt ist. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn das Lichtmodul in einem eigenen, insbesondere hermetisch abgedichteten Gehäuse angeordnet sein soll. Due to the fact that the driver cooling surface at the same time also provides a light module cooling surface of the entire light module, moreover, a favorable heat transfer can be achieved, because - in contrast to the prior art - the light module cooling surface can be formed integrally with the driver cooling surface. This makes it possible to realize the additional heat input through the at least one semiconductor light source into the light source driver, preferably without having to make significant changes to the light source driver. Alternatively, it is of course entirely possible to provide a separate light module cooling surface, which in turn is thermally coupled to the driver cooling surface. This may be advantageous, for example, if the light module is to be arranged in a separate, in particular hermetically sealed housing.

Die Halbleiterlichtquelle ist beispielsweise durch eine Leuchtdiode, eine Laserdiode und/oder dergleichen gebildet. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine festkörperbasierte Lichtquelle. Natürlich kann auch mehr als wenigstens eine Halbleiterlichtquelle vorgesehen sein, insbesondere eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen, wie sie beispielsweise bei Pixel-Scheinwerfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vorgesehen sind. Gerade hier erweist sich die Erfindung als besonders vorteilhaft, weil durch die Erfindung trotz einer Vielzahl von Halbleiterlichtquellen ein sehr kompakter Aufbau erreicht werden kann.The semiconductor light source is formed for example by a light emitting diode, a laser diode and / or the like. This is preferably a solid-state-based light source. Of course, more than at least one semiconductor light source may be provided, in particular a plurality of semiconductor light sources, as are provided, for example, in pixel headlamps, in particular for motor vehicles. Especially here, the invention proves to be particularly advantageous because a very compact design can be achieved by the invention despite a variety of semiconductor light sources.

Der Lichtquellentreiber ist vorzugsweise durch eine elektronische Schaltung gebildet, die in Form einer Baugruppe, beispielsweise auf einer Leiterplatte oder dergleichen, realisiert sein kann. Besonders vorteilhaft ist der Lichtquellentreiber jedoch durch eine integrierte elektronische Schaltung gebildet, beispielsweise ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit), auch Gate Array genannt, ein FPGA (Field Programmable Gate Array), Kombinationen hiervon, beispielsweise auch mit integrierbaren analogen Schaltungskomponenten und/oder dergleichen. Gerade im Bereich der integrierten Schaltungen kann eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erreicht werden, weil nämlich ein Halbleiterkristall, der zugleich den Lichtquellentreiber bildet, auch günstige Wärmeleitungseigenschaften bereitzustellen vermag, um die durch die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle zugeführte Wärmeenergie zuverlässig abführen zu können. Es wird also ein Sandwich-Aufbau erreicht, bei dem Wärmeenergie der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle dem Lichtquellentreiber zugeführt wird, der Lichtquellentreiber selbst in seinem bestimmungsgemäßen Betrieb ergänzend Wärmeenergie erzeugt und die gesamte Wärmeenergie dann über die Treiberkühlfläche der Wärmesenke zugeführt werden kann.The light source driver is preferably formed by an electronic circuit, which may be realized in the form of an assembly, for example on a printed circuit board or the like. However, the light source driver is particularly advantageously formed by an integrated electronic circuit, for example an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), also called a gate array, an FPGA (Field Programmable Gate Array), combinations thereof, for example with integratable analog circuit components and / or the like , Especially in the field of integrated circuits, a particularly advantageous embodiment of the invention can be achieved because namely a semiconductor crystal, which also forms the light source driver, can also provide favorable heat conduction properties in order to reliably dissipate the thermal energy supplied by the at least one semiconductor light source. Thus, a sandwich construction is achieved in which thermal energy of the at least one semiconductor light source is supplied to the light source driver, the light source driver itself generates thermal energy in its intended operation and the entire heat energy can then be supplied via the driver cooling surface of the heat sink.

Der Lichtquellentreiber dient für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Halbleiterlichtquelle. Damit die Halbleiterlichtquelle in vorgebbarer Weise Licht emittiert, wird sie durch den Lichtquellentreiber in vorgebbarer Weise mit elektrischer Energie beaufschlagt. Vorzugsweise stellt der Lichtquellentreiber hierfür einen Gleichstrom bereit. Der Wert des Gleichstroms kann einstellbar ausgebildet sein, beispielsweise aufgrund eines Steuersignals einer übergeordneten Steuerung, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Steuerung, das der Lichtquellentreiber empfängt und verarbeitet. Entsprechend dem Signal wird dann der Gleichstrom für die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle eingestellt. Das Gleiche kann beispielsweise auch dann vorgesehen sein, wenn eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen mittels des Lichtquellentreibers eingestellt wird, insbesondere wenn sie unabhängig voneinander eingestellt werden sollen. Dadurch kann der Lichtquellentreiber einen vollen Funktionsumfang für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Halbleiterlichtquellen bereitstellen. Lediglich ergänzend ist angemerkt, dass der Lichtquellentreiber natürlich auch eine eigene Steuereinheit umfassen kann, die der Steuerung der wenigstens einen oder auch der mehreren Halbleiterlichtquellen dienen kann. Darüber hinaus kann der Lichtquellentreiber natürlich auch Sensoren umfassen, insbesondere einen Temperatursensor, um das Lichtmodul hinsichtlich seines bestimmungsgemäßen Betriebs überwachen zu können und gefährliche Zustände vermeiden zu können. Es kann ferner eine Rechnereinheit vorgesehen sein. The light source driver is used for the intended operation of the semiconductor light source. In order for the semiconductor light source to emit light in a predeterminable manner, it is acted upon by the light source driver in a predeterminable manner with electrical energy. Preferably, the light source driver provides a direct current for this purpose. The value of the DC current can be configured to be adjustable, for example, on the basis of a control signal of a higher-level control, in particular of a motor vehicle control, which the light source driver receives and processes. According to the signal then the DC adjusted for the at least one semiconductor light source. The same may for example be provided when a plurality of semiconductor light sources is adjusted by means of the light source driver, in particular if they are to be set independently. As a result, the light source driver can provide a full range of functions for the intended operation of the semiconductor light sources. It is only supplementary to note that the light source driver can naturally also comprise a separate control unit which can serve to control the at least one or even the plurality of semiconductor light sources. In addition, the light source driver can of course also include sensors, in particular a temperature sensor in order to be able to monitor the light module with regard to its intended operation and to be able to avoid dangerous states. It can also be provided a computer unit.

Die Treiberkühlfläche des Lichtquellentreibers kann beispielsweise durch eine Montagefläche des Lichtquellentreibers, insbesondere des ASIC´s beziehungsweise FPGA’s gebildet sein. Dadurch lässt sich die Treiberkühlfläche auf sehr einfache Weise bereitstellen, ohne dass zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Dem Grunde nach gilt dies auch für die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle, die ebenfalls eine Montageoberfläche aufweist, die vorzugsweise zugleich auch ihre Lichtquellenkühlfläche ist. Dadurch kann eine sehr kompakte Bauform mit wenigen Komponenten erreicht werden. Besonders vorteilhaft erweist sich dies, wenn die Halbleiterlichtquellen in Chip-Bauform, insbesondere durch einen Halleiterkristall, ausgebildet sind und zwei im Wesentlichen parallele große Oberflächen aufweisen, wobei eine Oberfläche eine lichtemittierende Oberfläche bereitstellt und die gegenüberliegende Oberfläche die Lichtquellenkühlfläche. Beispielsweise können die Halbleiterlichtquellen eine quaderförmige Chip-Bauform aufweisen.The driver cooling surface of the light source driver can be formed, for example, by a mounting surface of the light source driver, in particular of the ASIC or FPGA. This makes it possible to provide the driver cooling surface in a very simple manner, without the need for additional components. Basically, this also applies to the at least one semiconductor light source, which also has a mounting surface, which is preferably also its light source cooling surface at the same time. As a result, a very compact design with few components can be achieved. This proves to be particularly advantageous if the semiconductor light sources are designed in chip design, in particular by a semiconductor crystal, and have two substantially parallel large surfaces, one surface providing a light emitting surface and the opposite surface providing the light source cooling surface. By way of example, the semiconductor light sources may have a cuboidal chip design.

Dem Grunde nach gilt das für die Halbleiterlichtquelle Gesagte auch für den Lichtquellentreiber, und zwar in Bezug auf die Treiberkühlfläche und die Kontaktoberfläche. Auch diese sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet an gegenüberliegenden Seiten des Lichtquellentreibers. Insbesondere wenn der Lichtquellentreiber ebenfalls eine Chip-Bauform, insbesondere durch einen Halbleiterkristall gebildet, aufweist, kann eine der beiden großen Oberflächen die Treiberkühlfläche und die gegenüberliegende große Oberfläche die Kontaktoberfläche bereitstellen, die vorzugsweise dem Kontaktieren der Wärmesenke dient.Basically, what is said for the semiconductor light source also applies to the light source driver, with respect to the driver cooling surface and the contact surface. These too are preferably aligned parallel to one another on opposite sides of the light source driver. In particular, if the light source driver also has a chip design, in particular formed by a semiconductor crystal, one of the two large surfaces can provide the driver cooling surface and the opposite large surface the contact surface, which preferably serves to contact the heat sink.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Kontaktoberfläche wenigstens einen elektrischen Treiberkontakt und die Lichtquellenkühlfläche entsprechend wenigstens einen elektrischen Lichtquellenkontakt aufweisen, wobei der wenigstens eine Treiberkontakt den entsprechenden wenigstens einen Lichtquellenkontakt elektrisch kontaktiert. Die Kontaktierung ergibt sich vorzugsweise automatisch zugleich mit der Kontaktierung zum thermischen Koppeln. Dadurch können separate Arbeitsschritte vermieden werden. Die Kontaktoberfläche und die Lichtquellenkühlfläche sind zu diesem Zweck nicht nur thermisch gut leitfähig sondern auch elektrisch gut leitfähig ausgebildet. An advantageous development provides that the contact surface have at least one electrical driver contact and the light source cooling surface corresponding to at least one electrical light source contact, wherein the at least one driver contact electrically contacts the corresponding at least one light source contact. The contacting preferably results automatically at the same time as the contacting for thermal coupling. As a result, separate work steps can be avoided. The contact surface and the light source cooling surface are not only thermally well conductive for this purpose but also highly electrically conductive.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Lichtquellenkühlfläche und/oder die Kontaktoberfläche eine Metallisierung aufweist. Die Metallisierung kann beispielsweise durch eine Metalllegierung gebildet sein, die auf der jeweiligen Oberfläche abgeschieden ist. Darüber hinaus kann natürlich vorgesehen sein, dass ein entsprechender Werkstoff in Form einer Verbindungsmasse vorgesehen ist, der im Falle des Kontaktierens die beiden Oberflächen nicht nur mechanisch, sondern auch thermisch und/oder elektrisch miteinander koppelt. Beispielsweise kann zu diesem Zweck ein elektrisch und thermisch leitfähiger Klebstoff vorgesehen sein. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, beispielsweise eine Lötpaste vorzusehen und eine entsprechende Verbindung im Rahmen eines Lötverfahrens oder auch eine Verschweißung auszubilden. It proves to be particularly advantageous if the light source cooling surface and / or the contact surface has a metallization. The metallization may be formed, for example, by a metal alloy deposited on the respective surface. In addition, of course, it can be provided that a corresponding material is provided in the form of a bonding compound, which couples in the case of contacting the two surfaces not only mechanically, but also thermally and / or electrically. For example, an electrically and thermally conductive adhesive may be provided for this purpose. In addition, of course, there is the possibility, for example, to provide a solder paste and to form a corresponding connection in the context of a soldering process or a weld.

Der Treiberkontakt und der Lichtquellenkontakt sind einander zugeordnet, sodass eine vorgegebene elektrische Verschaltung erreicht werden kann. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass die Kontaktoberfläche ebenso wie die Lichtquellenkühlfläche zwei oder mehrere Kontakte umfassen, die voneinander elektrisch isoliert sind, um eine vollständige elektrische Verschaltung beziehungsweise einen vollständigen elektrischen Anschluss erreichen zu können. Vorzugsweise umfasst die Kontaktoberfläche für jede der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle ein Paar von Treiberkontakten, denen entsprechend ein Paar von Lichtquellenkontakten zugeordnet ist. Auf diese Weise können separate Leiterbahnen und elektrische Verbindungen zwischen dem Lichtquellentreiber und der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle vollständig eingespart werden. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter und hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit günstiger Aufbau.The driver contact and the light source contact are associated with each other, so that a predetermined electrical interconnection can be achieved. Of course, it can also be provided that the contact surface as well as the light source cooling surface comprise two or more contacts which are electrically insulated from each other in order to achieve a complete electrical connection or a complete electrical connection can. Preferably, the contact surface for each of the at least one semiconductor light source comprises a pair of driver contacts, which are respectively associated with a pair of light source contacts. In this way, separate interconnects and electrical connections between the light source driver and the at least one semiconductor light source can be completely eliminated. This results in a particularly compact and favorable in terms of electromagnetic compatibility structure.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Lichtmodul eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen aufweist, wobei die Kontaktoberfläche für jede der Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen wenigstens einen eigenen Treiberkontakt bereitstellt, der von den anderen Treiberkontakten elektrisch isoliert ist. Dies erlaubt es, die einzelnen Halbleiterlichtquellen unabhängig voneinander mittels des Lichtquellentreibers betreiben zu können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ergänzend für alle Halbleiterlichtquellen ein gemeinsamer Treiberkontakt vorgesehen ist, der mit jeweils einem der Lichtquellenkontakte der jeweiligen Halbleiterlichtquellen elektrisch gekoppelt ist. Der andere Lichtquellenkontakt der jeweiligen Halbleiterlichtquellen kann dann mit einem individuellen Treiberkontakt gekoppelt sein, der der jeweiligen Halbleiterlichtquelle zugeordnet ist. Dies kann einen einfachen Aufbau hinsichtlich der elektrischen Verschaltung und der mechanischen Realisierung ermöglichen. Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass andere Schaltungsstrukturen realisiert werden können, beispielsweise mittels einer an eine elektrische Spannung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs angepassten Emitter-Verschaltung, insbesondere für eine Reihenschaltung aus einer vorgegebenen Anzahl von Halbleiterlichtquellen, einen Matrixbetrieb der Halbleiterlichtquellen oder dergleichen. Eine elektrische Isolation der Treiberkontakte gegenüber einander kann beispielsweise durch entsprechende Ätzung beziehungsweise durch Vorsehen von Oxyd-Schichten und/oder dergleichen realisiert sein, wie sie beispielsweise auch im Bereich der Herstellung von ASIC‘s gebräuchlich sind.Furthermore, it is proposed that the light module has a plurality of semiconductor light sources, wherein the contact surface provides for each of the plurality of semiconductor light sources at least one driver contact of its own, which is electrically isolated from the other driver contacts. This makes it possible to operate the individual semiconductor light sources independently of one another by means of the light source driver. For example, can be provided that a common driver contact is additionally provided for all semiconductor light sources, which is electrically coupled to one of the light source contacts of the respective semiconductor light sources. The other light source contact of the respective semiconductor light sources may then be coupled to an individual driver contact associated with the respective semiconductor light source. This can allow a simple structure with regard to the electrical interconnection and the mechanical realization. In addition, of course, it can also be provided that other circuit structures can be realized, for example by means of an adapted to an electrical voltage of a vehicle electrical system emitter interconnection, in particular for a series circuit of a predetermined number of semiconductor light sources, a matrix mode of semiconductor light sources or the like. An electrical insulation of the driver contacts with respect to each other can be realized, for example, by appropriate etching or by providing oxide layers and / or the like, as are common, for example, in the production of ASICs.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Lichtquellentreiber einen separat von der Kontaktoberfläche angeordneten elektrischen Treiberkontakt und die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle einen separat von der Lichtquellenkühlfläche angeordneten elektrischen Lichtquellenkontakt aufweisen, wobei der Treiberkontakt und der Lichtquellenkontakt mittels eines Bonddrahtes elektrisch miteinander gekoppelt sind. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Halbleiterlichtquelle erforderlichen Lichtquellenkontakte nur an gegenüberliegenden Oberflächen der beiden großen Oberflächen technisch realisiert sind beziehungsweise realisiert werden können. In diesem Fall kann einer der Lichtquellenkontakte im Bereich der Lichtemissionsfläche der Halbleiterlichtquelle angeordnet sein. Um diesen Lichtquellenkontakt kontaktieren zu können, ist die Nutzung eines Bonddrahtes erforderlich. Damit der entsprechende Treiberkontakt durch die Montage der Halbleiterlichtquelle auf der Kontaktfläche nicht verdeckt ist, ist dieser Treiberkontakt separat anzuordnen, sodass er mittels des Bonddrahtes erfasst werden kann. Der Bonddraht kann beispielsweise ein Golddraht, ein Aluminiumdraht, ein Silberdraht und/oder dergleichen sein. Insbesondere kann er auch aus einer Metalllegierung gebildet sein. Der Treiberkontakt und/oder der Lichtquellenkontakt weisen zu diesem Zweck insbesondere eine geeignete Metallisierung auf, die ein zuverlässiges Bonden des Bonddrahtes erlaubt.Alternatively or additionally, it may be provided that the light source driver has an electrical driver contact arranged separately from the contact surface and the at least one semiconductor light source has an electrical light source contact arranged separately from the light source cooling surface, wherein the driver contact and the light source contact are electrically coupled to one another by means of a bonding wire. This refinement proves to be advantageous in particular if the light source contacts required for the intended operation of the semiconductor light source are technically realized or can be realized only on opposite surfaces of the two large surfaces. In this case, one of the light source contacts can be arranged in the region of the light emission surface of the semiconductor light source. In order to contact this light source contact, the use of a bonding wire is required. So that the corresponding driver contact is not covered by the mounting of the semiconductor light source on the contact surface, this driver contact is to be arranged separately, so that it can be detected by means of the bonding wire. The bonding wire may be, for example, a gold wire, an aluminum wire, a silver wire, and / or the like. In particular, it can also be formed from a metal alloy. The driver contact and / or the light source contact have for this purpose in particular a suitable metallization, which allows a reliable bonding of the bonding wire.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Lichtquellenkühlfläche der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle mit der Kontaktfläche des Lichtquellentreibers mechanisch verbunden ist. Dadurch können separate Verbindungsmittel eingespart werden und zugleich kann erreicht werden, dass die Kontaktoberfläche zuverlässig mit der Lichtquellenkühlfläche verbunden ist, um eine gute Kühlung im bestimmungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Die Verbindung kann mittels eines geeigneten Kleberstoffs, beispielsweise eines elektrisch und thermisch leitfähigen Kleberstoffs, aber auch mittels einer stoffschlüssigen Verbindung wie beispielsweise Schweißen, Löten und/oder dergleichen erreicht werden. Die Verbindung ist vorzugsweise zug- und/der schubfest. It proves to be particularly advantageous if the light source cooling surface of the at least one semiconductor light source is mechanically connected to the contact surface of the light source driver. As a result, separate connection means can be saved and at the same time it can be achieved that the contact surface is reliably connected to the light source cooling surface in order to ensure good cooling during normal operation. The connection can be achieved by means of a suitable adhesive substance, for example an electrically and thermally conductive adhesive substance, but also by means of an integral connection such as, for example, welding, soldering and / or the like. The connection is preferably tensile and / or shear-resistant.

Vorzugsweise weist das Lichtmodul ein Lichtmodulgehäuse auf, in welchem der Lichtquellentreiber und die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle angeordnet sind, wobei das Gehäuse eine Lichtaustrittsfläche für von der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle emittiertes Licht aufweist und eine Gehäusekühlfläche bereitstellt, die mit der Treiberkühlfläche thermisch gekoppelt ist. Die Gehäusekühlfläche kann in diesem Fall eine separate Kühlfläche sein, die mit der Treiberkühlfläche thermisch gekoppelt beziehungsweise verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist die Gehäusekühlfläche jedoch durch die Treiberkühlfläche selbst gebildet, sodass es eines separaten Bauteils nicht bedarf. Das Gehäuse kann beispielsweise durch ein Bakelitgehäuse gebildet sein, welches an zwei gegenüberliegenden parallelen großen Oberflächen einerseits die Lichtaustrittsfläche und andererseits die Gehäusekühlfläche bereitstellt.The light module preferably has a light module housing in which the light source driver and the at least one semiconductor light source are arranged, the housing having a light exit surface for light emitted by the at least one semiconductor light source and providing a housing cooling surface which is thermally coupled to the driver cooling surface. The housing cooling surface may in this case be a separate cooling surface, which is thermally coupled or connected to the driver cooling surface. However, the housing cooling surface is particularly advantageously formed by the driver cooling surface itself, so that there is no need for a separate component. The housing may be formed, for example, by a bakelite housing, which on two opposite parallel large surfaces, on the one hand, provides the light exit surface and, on the other hand, the housing cooling surface.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Gehäuse eine Befestigungsoberfläche aufweist, die die Gehäusekühlfläche umfasst. Auf diese Weise kann mit der Befestigung des Gehäuses zugleich auch die bestimmungsgemäße Kühlung über die Gehäusekühlfläche realisiert sein.It proves to be particularly advantageous if the housing has a fastening surface which comprises the housing cooling surface. In this way, with the attachment of the housing at the same time the intended cooling can be realized on the housing cooling surface.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsoberfläche elektrische Kontaktanschlüsse zum elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Energiequelle durch den Lichtquellentreiber aufweist. Die Kontaktanschlüsse können beispielsweise an Gehäuserändern vorgesehen sein. Darüber hinaus können die Kontaktanschlüsse natürlich auch an der Befestigungsoberfläche, insbesondere benachbart zur Kühlmodulfläche, angeordnet sein. Diese Ausgestaltung erlaubt es, bekannte Fertigungsverfahren aus dem Bereich der Elektronik zu nutzen, um das Lichtmodul als elektronisches Bauteil verarbeiten zu können. Neben den elektrischen Kontaktanschlüssen zum elektrischen Kontaktieren der elektrischen Energiequelle können natürlich auch Kontaktanschlüsse vorgesehen sein, die dem Zuführen eines oder mehrerer Steuersignale dienen, um den Lichtquellentreiber in vorgebbarer Weise steuern zu können. Beispielsweise kann so eine Schnittstelle bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass Signale des Lichtquellentreibers, insbesondere auch Sensorsignale, bereitgestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, dass mittels der Kontaktanschlüsse auch eine Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden kann, die es erlaubt, entsprechende Steuersignale beispielsweise mit einer übergeordneten Steuerung, insbesondere einer Kraftfahrzeugsteuerung, auszutauschen.In addition, it can be provided that the attachment surface has electrical contact terminals for electrically contacting an electrical energy source by the light source driver. The contact terminals may be provided, for example, on housing edges. In addition, the contact terminals can of course also be arranged on the fastening surface, in particular adjacent to the cooling module surface. This embodiment makes it possible to use known manufacturing processes in the field of electronics in order to be able to process the light module as an electronic component. In addition to the electrical contact terminals for electrically contacting the electrical energy source, it is of course also possible to provide contact terminals which serve to supply one or more control signals in order to be able to control the light source driver in a predeterminable manner. For example, such an interface can be provided. In addition, of course, can Also be provided that signals of the light source driver, in particular also sensor signals are provided. Thus, for example, it is possible that a communication interface can also be provided by means of the contact connections, which makes it possible to exchange corresponding control signals, for example, with a higher-level control, in particular a motor vehicle control.

Leuchteinrichtungsseitig ist insbesondere vorgesehen, dass die Leuchteinrichtung eine Wärmesenke aufweist. Die Wärmesenke kann beispielsweise ein Kühlkörper, ein Wärmetauscher und/oder dergleichen sein. Der Wärmetauscher kann beispielsweise von einem Kühlfluid durchströmt sein, mittels welchem die durch das Lichtmodul zugeführte Wärme abgeführt werden kann. Vorzugsweise weist die Wärmesenke eine Wärmesenkenkontaktfläche auf, die die Treiberkühlfläche beziehungsweise Gehäusekühlfläche kontaktiert. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Treiberkühlfläche beziehungsweise Gehäusekühlfläche mit der Wärmesenkenkontaktfläche ebenfalls verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise stoffschlüssig oder auch über Verbindungsmittel erfolgen, beispielsweise mittels eines Federelements, welches das Lichtmodul gegen die Wärmesenke drückt, einer Schraubverbindung und/oder dergleichen. Ansonsten können mit der Leuchteinrichtung der Erfindung natürlich auch die Vorteile erreicht werden, die bereits zuvor in Bezug auf das erfindungsgemäße Lichtmodul erläutert worden sind.Luminaire device side is particularly provided that the lighting device has a heat sink. The heat sink may be, for example, a heat sink, a heat exchanger and / or the like. By way of example, the heat exchanger can be flowed through by a cooling fluid, by means of which the heat supplied by the light module can be dissipated. Preferably, the heat sink has a heat sink contact surface which contacts the driver cooling surface or housing cooling surface. For this purpose it can be provided that the driver cooling surface or housing cooling surface is also connected to the heat sink contact surface. The connection can for example be cohesively or via connecting means, for example by means of a spring element which presses the light module against the heat sink, a screw connection and / or the like. Otherwise, of course, the advantages which have already been explained above with respect to the light module according to the invention can also be achieved with the lighting device of the invention.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Wärmesenke eine thermisch leitfähige Leiterplatte aufweist, an der das Lichtmodul mechanisch zum Abführen von vom Lichtmodul erzeugter Wärmeenergie über die Treiberkühlfläche beziehungsweise Gehäusekühlfläche zur Wärmesenke hin befestigt ist und die das Lichtmodul in vorgebbarer Weise elektrisch kontaktiert. Dadurch stellt die Leiterplatte lichtmodulseitig die Wärmesenke bereit, die die Wärmeenergie aufnimmt, die über die Treiberkühlfläche abgegeben wird. Zugleich erlaubt es die Leiterplatte, den elektrischen Anschluss des Lichtmoduls bereitzustellen, sodass mit wenig Aufwand eine funktionstüchtige Leuchteinrichtung geschaffen werden kann. Durch das kompakte Lichtmodul, welches hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit besonders günstig gestaltet ist, kann eine zuverlässige Funktion auch bei ungünstiger elektromagnetischer Umgebung realisiert werden.According to a development, it is proposed that the heat sink has a thermally conductive printed circuit board to which the light module is mechanically fastened for discharging heat energy generated by the light module via the driver cooling surface or housing cooling surface toward the heat sink and which contacts the light module in a predeterminable manner. As a result, the printed circuit board on the light module side provides the heat sink, which absorbs the heat energy which is released via the driver cooling surface. At the same time it allows the circuit board to provide the electrical connection of the light module, so that with little effort a functional lighting device can be created. Due to the compact light module, which is designed particularly favorable in terms of electromagnetic compatibility, a reliable function can be realized even in unfavorable electromagnetic environment.

Vorteilhaft ist die Leiterplatte als Metallkernleiterplatte ausgebildet. Die Metallkernleiterplatte zeichnet sich dadurch aus, dass sie aufgrund eines Metallkerns eine besonders gute thermische Leitfähigkeit bereitzustellen vermag und somit eine gute thermische Ankopplung der Treiberkühlfläche beziehungsweise der Gehäusekühlfläche an die Kontaktoberfläche der Wärmesenke bereitzustellen vermag.Advantageously, the circuit board is designed as a metal core circuit board. The metal core board is characterized by the fact that it can provide a particularly good thermal conductivity due to a metal core and thus is able to provide a good thermal coupling of the driver cooling surface or the housing cooling surface to the contact surface of the heat sink.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Metallkernleiterplatte wenigstens im Bereich der Treiberkühlfläche beziehungsweise der Gehäusekühlfläche derart ausgebildet ist, dass die Treiberkühlfläche beziehungsweise die Gehäusekühlfläche einen Metallkern der Metallkernleiterplatte kontaktiert. Diese Ausgestaltung sieht vor, dass vorzugsweise ein unmittelbarer Kontakt der Treiberkühlfläche beziehungsweise der Gehäusekühlfläche zum Metallkern erreicht werden kann. Dadurch kann eine besonders gute thermische Anbindung des Metallkerns an die Treiberkühlfläche beziehungsweise die Gehäusekühlfläche erreicht werden. Realisiert werden kann dies dadurch, dass beispielsweise eine elektrische Isolationsschicht im Bereich der Treiberkühlfläche beziehungsweise der Gehäusekühlfläche entfernt beziehungsweise abgetragen wird. Dadurch kann die thermische Anbindung weiter verbessert werden.In addition, it is proposed that the metal core circuit board is formed at least in the region of the driver cooling surface or the housing cooling surface such that the driver cooling surface or the housing cooling surface contacts a metal core of the metal core circuit board. This embodiment provides that preferably a direct contact of the driver cooling surface or the housing cooling surface to the metal core can be achieved. As a result, a particularly good thermal connection of the metal core to the driver cooling surface or the housing cooling surface can be achieved. This can be achieved by, for example, removing or removing an electrical insulation layer in the area of the driver cooling surface or the housing cooling surface. As a result, the thermal connection can be further improved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Lichtmodul zumindest in einem Bereich der Lichtemission durch ein transparentes Schutzmaterial abgedeckt ist. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Lichtmodul gehäuselos in der Leuchteinrichtung angeordnet ist. So kann das Lichtmodul beispielsweise ohne Gehäuse direkt auf eine Leiterplatte gebondet sein. Durch das Schutzmaterial kann eine Schutzabdeckung erreicht werden, die das Lichtmodul vor äußeren mechanischen und/oder atmosphärischen Einwirkungen zu schützen vermag. Das Schutzmaterial kann sich zumindest im Bereich der Lichtemission, vorteilhaft jedoch auch über das gesamte Lichtmodul, besonders vorteilhaft über das Lichtmodul hinaus erstrecken. Das Schutzmaterial kann aus einem transparenten Silikon, einem transparenten Harz, einem Lack und/oder dergleichen gebildet sein. Vorzugsweise kann das Schutzmaterial das Lichtmodul auch abdichten. Furthermore, it is proposed that the light module is covered by a transparent protective material at least in a region of the light emission. This proves to be particularly advantageous if the light module is arranged without housing in the lighting device. For example, the light module can be bonded directly to a printed circuit board without a housing. By the protective material, a protective cover can be achieved, which is able to protect the light module from external mechanical and / or atmospheric influences. The protective material may extend beyond the light module particularly advantageously, at least in the region of the light emission, but advantageously also over the entire light module. The protective material may be formed of a transparent silicone, a transparent resin, a varnish and / or the like. Preferably, the protective material can also seal the light module.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren. In den Figuren der Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.Further advantages and features will become apparent from the description of embodiments with reference to the figures. In the figures of the embodiments, like reference numerals designate like features and functions.

Es zeigen:Show it:

1 einen Ausschnitt aus einem schematischen Prinzipschaltbild eines Leuchtdiodentreibers, an dem eine Leuchtdiode angeschlossen ist, 1 a detail of a schematic block diagram of a light emitting diode driver to which a light emitting diode is connected,

2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Leiterplatte einer Leuchteinrichtung mit einem Leuchtdiodentreiber und einer Leuchtdiodenmatrix, die mittels Leiterbahnen der Leiterplatten an den Leuchtdiodentreiber angeschlossen ist, 2 a schematic representation of a plan view of a printed circuit board of a lighting device with a light emitting diode driver and a light emitting diode array, which is connected by means of printed conductors of the circuit boards to the light emitting diode driver,

3 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf eine Leiterplatte einer Leuchteinrichtung mit einem Lichtmodul gemäß der Erfindung, 3 1 is a schematic representation of a plan view of a printed circuit board of a lighting device with a light module according to the invention,

4 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausgestaltung eines Lichtmoduls gemäß der Erfindung, 4 a schematic side view of a first embodiment of a light module according to the invention,

5 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausgestaltung eines Lichtmoduls gemäß der Erfindung, 5 a schematic side view of a second embodiment of a light module according to the invention,

6 eine schematische perspektivische Ansicht von zwei Lichtmodulen in jeweils einem Gehäuse gemäß der Erfindung, 6 a schematic perspective view of two light modules in each case a housing according to the invention,

7 eine schematische perspektivische Ansicht auf eine Gehäusekühlfläche der in 6 dargestellten Lichtmodule, und 7 a schematic perspective view of a housing cooling surface of in 6 illustrated light modules, and

8 eine schematisch perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Leuchteinrichtung mit einem direkt auf eine Leiterplatte gebondeten Lichtmodul gemäß der Erfindung. 8th a schematic perspective view of another embodiment of a lighting device with a directly bonded to a printed circuit board light module according to the invention.

1 zeigt in einer schematischen Schaltbilddarstellung einen Ausschnitt 10 aus einem Leuchtdiodentreiber 26 als Lichtquellentreiber für eine an den Leuchtdiodentreiber 26 angeschlossene Leuchtdiode 16. Die Leuchtdiode 16 ist vorliegend eine Leuchtdiode von einer Mehrzahl von Leuchtdioden, die zu einer Leuchtdiodenmatrix 24 zusammengefasst sind (2). Die Leuchtdiode 16 stellt somit eine Halbleiterlichtquelle dar, und zwar ein Pixel davon. 1 shows in a schematic diagram representation of a section 10 from a light-emitting diode driver 26 as a light source driver for one to the LED driver 26 connected LED 16 , The light-emitting diode 16 In the present case, a light-emitting diode of a plurality of light-emitting diodes that form a light-emitting diode matrix 24 are summarized ( 2 ). The light-emitting diode 16 thus represents a semiconductor light source, namely a pixel thereof.

2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Leuchteinrichtung 22, die eine Metallkernleiterplatte 28 umfasst, auf der die Leuchtdiodenmatrix 24 mit den Leuchtdioden 16 angeordnet ist. Benachbart hierzu ist der Leuchtdiodentreiber 26 angeordnet, dessen schaltungstechnischer Ausschnitt 10 für den bestimmungsgemäßen Betrieb einer einzelnen der Leuchtdioden 16 der Leuchtdiodenmatrix 24 in 1 dargestellt ist. Der Leuchtdiodentreiber 26 ist ebenfalls auf der Metallkernleiterplatte 28 angeordnet. Die einzelnen Leuchtdioden 16 der Leuchtdiodenmatrix 24 sind über Leiterbahnen 32 an den Leuchtdiodentreiber 26 angeschlossen. Zum Zwecke der Energieversorgung ist der Leuchtdiodentreiber 26 ferner an einen Steckverbinder 30 angeschlossen, mittels dem die Leuchteinrichtung 22 an eine nicht weiter dargestellte elektrische Energiequelle anschließbar ist. 2 shows a schematic plan view of a lighting device 22 , which is a metal core board 28 includes on which the light emitting diode matrix 24 with the LEDs 16 is arranged. Adjacent to this is the LED driver 26 arranged, its circuit engineering section 10 for the intended operation of a single of the light-emitting diodes 16 the light-emitting diode matrix 24 in 1 is shown. The LED driver 26 is also on the metal core board 28 arranged. The individual light-emitting diodes 16 the light-emitting diode matrix 24 are via tracks 32 to the LED driver 26 connected. For the purpose of power supply is the LED driver 26 also to a connector 30 connected by means of which the lighting device 22 can be connected to a not shown electrical energy source.

Die Leuchteinrichtung 22 ist Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugscheinwerfers und wird über den Steckverbinder 30 mit elektrischer Energie aus einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs als elektrischer Energiequelle versorgt. Vorliegend handelt es sich bei der elektrischen Spannung am Steckverbinder 30 um eine elektrische Gleichspannung, die vorliegend etwa 12V beträgt. Nicht dargestellt ist, dass der Leuchtdiodentreiber 26 ferner eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über die der Leuchtdiodentreiber 26 ebenfalls über den Steckverbinder 30 an eine übergeordnete Kraftfahrzeugsteuerung angeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, den Kraftfahrzeugscheinwerfer nicht nur ein- beziehungsweise auszuschalten, sondern darüber hinaus auch ein vorgebbares Leuchtmuster durch die Leuchtdiodenmatrix 24 bereitzustellen. Dies kann dazu dienen, eine vorgegebene Beleuchtungskulisse im beleuchtbaren Bereich durch den Kraftfahrzeugscheinwerfer zu erzeugen.The lighting device 22 is part of a motor vehicle headlight, not shown, and is connected via the connector 30 supplied with electrical energy from an electrical system of the motor vehicle as an electrical energy source. In the present case, the electrical voltage is at the connector 30 to a DC electrical voltage, which in the present case is about 12V. Not shown is that the LED driver 26 further comprises a communication interface via which the LED driver 26 also via the connector 30 is connected to a parent vehicle control. As a result, it is possible not only to switch the motor vehicle headlight on or off, but moreover also a prescribable light pattern through the light-emitting diode matrix 24 provide. This can serve to generate a predetermined lighting scene in the illuminable area by the motor vehicle headlight.

1 zeigt einen Ausschnitt 10 aus dem Leuchtdiodentreiber 26 mit einer einzelnen der Leuchtdioden 16. Vorliegend ist vorgesehen, dass ein erster Transistor 12, der vorliegend als MOSFET (Metall Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) mit einem Drainanschluss 18 an ein positives Potential der über den Steckverbinder 30 zugeführten elektrischen Gleichspannung über den Leuchtdiodentreiber 26 angeschlossen ist. An einem Sourceanschluss 34 des MOSFET‘s 12 ist ein Drainanschluss 36 eines weiteren MOSFET‘s 14 angeschlossen. Ein Sourceanschluss 38 des MOSFET 14 bildet einen Anschluss 20. Am Sourceanschluss 34 des MOSFET 12 ist ferner eine Anode einer Leuchtdiode 16 der Leuchtdiodenmatrix 24 über eine Leiterbahn 32 der Metallkernleiterplatte 28 angeschlossen. Eine Kathode der Leuchtdiode 16 ist über eine weitere Leiterbahn 32 an den Anschluss 20 angeschlossen, sodass die Leuchtdiode 16 zum MOSFET 14, das heißt, seiner Drain-Source-Strecke, parallelgeschaltet ist. Über nicht weiter bezeichnete Gateanschlüsse der MOSFET‘s 12, 14 wird der Betrieb der MOSFET‘s 12, 14 von einer nicht dargestellten Steuereinheit des Leuchtdiodentreibers 26 entsprechend gesteuert. Die Steuereinheit ist ferner an die Kommunikationsschnittstelle angeschlossen. 1 shows a section 10 from the LED driver 26 with a single one of the light emitting diodes 16 , In the present case it is provided that a first transistor 12 , which in the present case is a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) with a drain connection 18 to a positive potential via the connector 30 supplied electrical DC voltage via the LED driver 26 connected. At a source connection 34 of the MOSFET 12 is a drain connection 36 another MOSFET's 14 connected. A source connection 38 of the MOSFET 14 forms a connection 20 , At the source 34 of the MOSFET 12 is also an anode of a light emitting diode 16 the light-emitting diode matrix 24 via a conductor track 32 the metal core board 28 connected. A cathode of the LED 16 is over another track 32 to the connection 20 connected so that the light emitting diode 16 to the MOSFET 14 that is, its drain-source path, is connected in parallel. About not further designated gate terminals of the MOSFET's 12 . 14 becomes the operation of MOSFET's 12 . 14 from a control unit, not shown, of the LED driver 26 controlled accordingly. The control unit is further connected to the communication interface.

Der MOSFET 12 ist so eingestellt, dass er für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Leuchtdiode 16, das heißt, zum Emittieren von Licht durch die Leuchtdiode 16, einen geeigneten Gleichstrom bereitstellt, der vorliegend konstant eingestellt ist. Der MOSFET 12 arbeitet somit als eine Stromquelle.The MOSFET 12 is set so that it is responsible for the intended operation of the light emitting diode 16 That is, for emitting light through the light emitting diode 16 provides a suitable DC current, which is set constant in the present case. The MOSFET 12 thus works as a power source.

Der MOSFET 14 dient nun dazu, die Leuchtdiode 16 in Abhängigkeit des Schaltzustands kurzzuschließen. Zu diesem Zweck wird der MOSFET 14 in einem Schaltbetrieb betrieben. Schließt der MOSFET 14 die Leuchtdiode 16 kurz, fließt der durch den MOSFET 12 bereitgestellte Gleichstrom durch den MOSFET 14 zum Anschluss 20 ab. Die Leuchtdiode 16 wird vom Strom im Wesentlichen nicht durchströmt, sodass kein Licht emittiert wird. Wird hingegen der MOSFET 14 abgeschaltet, fließt der durch den MOSFET 12 bereitgestellte Strom durch die Leuchtdiode 16 zum Anschluss 20, sodass die Leuchtdiode 16 in bestimmungsgemäßer Weise Licht emittiert.The MOSFET 14 now serves to the light emitting diode 16 Short-circuit depending on the switching state. For this purpose, the MOSFET 14 operated in a switching mode. Closes the MOSFET 14 the LED 16 in short, it flows through the MOSFET 12 provided DC through the MOSFET 14 to the connection 20 from. The light-emitting diode 16 The current is essentially not flowed through, so that no light is emitted. Will, however, the MOSFET 14 turned off, flows through the MOSFET 12 provided electricity the LED 16 to the connection 20 so that the light emitting diode 16 emitted in the intended manner light.

Am Anschluss 20 können weitere Parallelschaltungen aus jeweils einem MOSFET 14 und einer Leuchtdiode 16 vorgesehen sein, um die durch das kraftfahrzeugseitige Bordnetz bereitgestellte Gleichspannung möglichst optimal nutzen zu können. Der Anschluss 20 ist dadurch mittelbar beziehungsweise unmittelbar mit dem negativen Potential der Gleichspannung des Bordnetzes verbunden. At the connection 20 can further parallel circuits of each a MOSFET 14 and a light emitting diode 16 be provided in order to make optimum use of the DC voltage provided by the motor vehicle electrical system. The connection 20 is thereby indirectly or directly connected to the negative potential of the DC voltage of the electrical system.

Darüber hinaus erweist sich diese Schaltung insofern als vorteilhaft, als dass beim Schalten von einzelnen Leuchtdioden 16 oder auch sämtlichen Leuchtdioden 16 bordnetzseitig keine Stromsprünge auftreten, die zu unerwünschten elektromagnetischen Störungen führen können, weil aufgrund dieser Schaltungsstruktur der Strom im Wesentlichen konstant bleiben kann. Ferner erlaubt es diese Schaltung, durch Einstellen des Stromes mittels des MOSFET‘s 12 sämtliche der Leuchtdioden 16, die an diesem angeschlossen sind, im Wesentlichen im gleichen Betriebszustand im eingeschalteten Betriebszustand zu betreiben. Insofern ist die durch diesen Zweig des Leuchtdiodentreibers 26 umgesetzte Leistung im Wesentlichen konstant und unabhängig davon, ob die Leuchtdioden 16 Licht emittieren oder nicht.In addition, this circuit proves to be advantageous in that when switching from individual LEDs 16 or even all light-emitting diodes 16 On board electrical system side no jumps occur that can lead to unwanted electromagnetic interference, because due to this circuit structure, the current can remain substantially constant. Further, this circuit allows by adjusting the current by means of the MOSFET's 12 all of the LEDs 16 , which are connected to this, operate substantially in the same operating state in the switched-on operating state. In this respect, that is through this branch of the LED driver 26 converted power substantially constant and regardless of whether the light-emitting diodes 16 Emit light or not.

Aus 1 ist ersichtlich, dass für jede der Leuchtdioden 16 wenigstens zwei elektrische Anschlüsse erforderlich sind. Bei Metallkernleiterplatten ist jedoch in der Regel nur eine einzige Leiterbahnschicht vorgesehen. Zwischen den einzelnen Leuchtdioden 16 der Leuchtdiodenmatrix 24 können in der Regel keine Leiterbahnen auf der Metallkernleiterplatte 28 vorgesehen sein, weil dadurch nicht leuchtende Zwischenräume entstehen könnten, was für den vorgesehenen Betrieb als insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer unerwünscht ist. Dies führt dazu, dass eine hohe Anzahl von elektrischen Verbindungen in Form von Leiterbahnen vorzusehen ist, die aufgrund ihrer Erstreckung darüber hinaus ungünstige Eigenschaften in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit nach sich ziehen. Dieser Aufbau ist in 2 dargestellt. Der Leuchtdiodentreiber 16 ist vorliegend als ASIC ausgebildet.Out 1 it can be seen that for each of the LEDs 16 at least two electrical connections are required. In metal core circuit boards, however, usually only a single conductor layer is provided. Between the individual LEDs 16 the light-emitting diode matrix 24 usually no traces on the metal core board 28 be provided, as this could result in non-luminous gaps, which is undesirable for the intended operation as a particular motor vehicle headlights. This results in the provision of a large number of electrical connections in the form of printed conductors which, owing to their extent, also have unfavorable electromagnetic compatibility properties. This construction is in 2 shown. The LED driver 16 is designed here as an ASIC.

3 zeigt nun eine erste Ausgestaltung einer Leuchteinrichtung 74 gemäß der Erfindung mit einer Metallkernleiterplatte 42 als Wärmesenke, auf der ein Lichtmodul 40 gemäß der Erfindung angeordnet ist. Die Metallkernleiterplatte 42 einen zur Wärmesenke gehörenden Kühlkörper thermisch kontaktieren und/oder auch von einem Kühlmedium umströmt sein. Über zwei Leiterbahnen 32 ist das Lichtmodul 40 an einen Steckverbinder 48 angeschlossen. Die Steckverbindung 48 entspricht im Wesentlichen der, wie sie bereits zuvor zu 2 erläutert wurde. Auch hier können ergänzende Leiterbahnen vorgesehen sein, um eine Kommunikationsschnittstelle bereitzustellen, über die das Lichtmodul 40 steuerbar ist. 3 now shows a first embodiment of a lighting device 74 according to the invention with a metal core board 42 as a heat sink, on which a light module 40 is arranged according to the invention. The metal core board 42 thermally contact a heat sink belonging to the heat sink and / or be flowed around by a cooling medium. Over two tracks 32 is the light module 40 to a connector 48 connected. The plug connection 48 is essentially the same as before 2 was explained. Here too, additional conductor tracks can be provided in order to provide a communication interface via which the light module 40 is controllable.

Das Lichtmodul 40 weist vorliegend eine Mehrzahl von zu einer Leuchtdiodenmatrix 44 zusammengefassten Leuchtdioden 16 auf. Ferner umfasst das Lichtmodul 40 einen Leuchtdiodentreiber 46 als Lichtquellentreiber, der zum Versorgen der Leuchtdioden 16 als Halbleiterlichtquellen mit elektrischer Energie an die Leuchtdioden 16 elektrisch angeschlossen ist. Der Leuchtdiodentreiber 46 weist eine Schaltungsstruktur auf, wie sie anhand von 1 erläutert wurde. In alternativen Ausführungsbeispielen kann auch eine andere Schaltungsstruktur zum Einsatz kommen. Das Lichtmodul 40 umfasst ferner eine Treiberkühlfläche 50 des Leuchtdiodentreibers 46 (4 und 5) zum thermischen Kontaktieren der Metallkernleiterplatte 42. Die Leuchtdioden 16 und der Leuchtdiodentreiber 46 sind angeordnet, Wärmeenergie über die Treiberkühlfläche 50 zur Metallkernleiterplatte 42 hin abzuführen.The light module 40 in this case has a plurality of to a light-emitting diode array 44 combined light-emitting diodes 16 on. Furthermore, the light module comprises 40 a light-emitting diode driver 46 as a light source driver, for supplying the light-emitting diodes 16 as semiconductor light sources with electrical energy to the LEDs 16 electrically connected. The LED driver 46 has a circuit structure as shown by 1 was explained. In alternative embodiments, a different circuit structure may also be used. The light module 40 further includes a driver cooling surface 50 of the LED driver 46 ( 4 and 5 ) for thermally contacting the metal core board 42 , The light-emitting diodes 16 and the LED driver 46 are arranged, heat energy over the driver cooling surface 50 to the metal core board 42 dissipate.

Der Leuchtdiodentreiber 46 weist die Treiberkühlfläche 50 auf. Ferner umfasst der Leuchtdiodentreiber 46 eine mit der Treiberkühlfläche 50 thermisch gekoppelte Kontaktoberfläche 52 (4, 5). Die Kontaktoberfläche 52 ist vorliegend parallel zur Treiberkühlfläche 50 ausgebildet, sodass die Oberflächen 50, 52 gegenüberliegende Oberflächen des Leuchtdiodentreibers 46 bilden. Der Leuchtdiodentreiber 46 ist vorliegend durch ein ASIC gebildet. Die Leuchtdioden 16 weisen Leuchtdiodenkühlflächen 54 auf und sind gegenüber dem Leuchtdiodentreiber 46 derart angeordnet, dass deren Leuchtdiodenkühlflächen 54 die Kontaktoberfläche 52 kontaktieren, um die Kontaktoberfläche 52 thermisch zu koppeln. Dieser Sachverhalt ist in den 4 und 5 dargestellt. The LED driver 46 indicates the driver cooling surface 50 on. Furthermore, the light-emitting diode driver comprises 46 one with the driver cooling surface 50 thermally coupled contact surface 52 ( 4 . 5 ). The contact surface 52 is present parallel to the driver cooling surface 50 designed so that the surfaces 50 . 52 opposite surfaces of the LED driver 46 form. The LED driver 46 is formed here by an ASIC. The light-emitting diodes 16 have light-emitting diode cooling surfaces 54 on and are opposite the LED driver 46 arranged such that their Leuchtdiodenkühlflächen 54 the contact surface 52 Contact the contact surface 52 thermally couple. This fact is in the 4 and 5 shown.

Aus den 4 und 5 ist ferner ersichtlich, dass die Leuchtdioden 16 gegenüberliegend zu ihren Leuchtdiodenkühlflächen 54 Lichtaustrittsflächen aufweisen, an denen eine Konversionsschicht 78 angeordnet ist. Vorliegend dient die Konversionsschicht 78 dazu, das von den Leuchtdioden 16 erzeugte Licht in Konversionslicht, vorzugsweise weißes Licht, umzuwandeln.From the 4 and 5 It can also be seen that the light-emitting diodes 16 opposite to their LED cooling surfaces 54 Have light exit surfaces, where a conversion layer 78 is arranged. In the present case, the conversion layer is used 78 in addition, that of the light-emitting diodes 16 generated light in conversion light, preferably white light to convert.

Aus den 4 und 5 ist ferner ersichtlich, dass die Kontaktoberfläche 52 des Leuchtdiodentreibers 46 elektrische Treiberkontakte 56 für die Leuchtdioden 16 aufweist, und die den Leuchtdiodenkühlflächen 54 entsprechende Leuchtdiodenkontakte 58 aufweisen, wobei die Treiberkontakte 56 die entsprechenden Leuchtdiodenkontakte 58 elektrisch kontaktieren. Dadurch ist es möglich, neben der Kühlfunktion zugleich auch einen elektrischen Anschluss bereitzustellen, sodass separate Kontaktierungsmittel weitgehend eingespart werden können. Dies zeigt sich auch anhand der 3, bei der die Leuchtdioden 16 vollständig auf der Kontaktoberfläche 52 des Leuchtdiodentreibers 46 angeordnet sind. Der Leuchtdiodentreiber 46 hat vorzugsweise deshalb eine größere Abmessung als die Matrix der Leuchtdioden 16. Dadurch kann neben einer guten Kühlung auch eine elektrische Verbindung gewährleistet werden, die aufgrund der kompakten Anordnung besonders günstig hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit ist. Die Treiberkontakte 56 sind gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet (4).From the 4 and 5 It can also be seen that the contact surface 52 of the LED driver 46 electrical driver contacts 56 for the light-emitting diodes 16 and the LED cooling surfaces 54 corresponding LED contacts 58 have, wherein the driver contacts 56 the corresponding LED contacts 58 contact electrically. This makes it possible to provide not only the cooling function but also an electrical connection, so that separate contacting can be largely eliminated. this shows also on the basis of 3 in which the light-emitting diodes 16 completely on the contact surface 52 of the LED driver 46 are arranged. The LED driver 46 Therefore, preferably has a larger size than the matrix of light emitting diodes 16 , As a result, in addition to a good cooling and an electrical connection can be ensured, which is particularly favorable in terms of electromagnetic compatibility due to the compact arrangement. The driver contacts 56 are electrically isolated from each other ( 4 ).

Eine weitere Ausgestaltung eines Lichtmoduls 76, welches im Wesentlichen auf der Ausgestaltung des ersten Lichtmoduls 40 basiert, zeigt 5. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 4 ist bei der Ausgestaltung gemäß 5 vorgesehen, dass der Leuchtdiodentreiber 46 separat von der Kontaktoberfläche 52 angeordnete elektrische Treiberkontakte 60 aufweist. Entsprechend weisen die Leuchtdioden 16 separat von der Leuchtdiodenkühlfläche 54 angeordnete elektrische Leuchtdiodenkontakte 62 auf. Die Leuchtdiodenkontakte 62 sind vorliegend unmittelbar benachbart zur Konversionsschicht 78 angeordnet. Die Treiberkontakte 60 und die entsprechenden Leuchtdiodenkontakte 62 sind mittels Bonddrähten 64 elektrisch miteinander gekoppelt. Dadurch kann eine große Leuchtdiodenkühlfläche erreicht werden, die im Wesentlichen vollständig mit der Kontaktoberfläche 52 identisch sein kann. Die Wärmeableitung kann somit verbessert werden.Another embodiment of a light module 76 which is essentially based on the design of the first light module 40 based, shows 5 , In contrast to the embodiment according to 4 is in the embodiment according to 5 provided that the LED driver 46 separately from the contact surface 52 arranged electrical driver contacts 60 having. Accordingly, the light-emitting diodes 16 separately from the LED cooling area 54 arranged electrical LED contacts 62 on. The LED contacts 62 are present immediately adjacent to the conversion layer 78 arranged. The driver contacts 60 and the corresponding LED contacts 62 are by means of bonding wires 64 electrically coupled together. As a result, a large light-emitting diode cooling surface can be achieved that is substantially complete with the contact surface 52 can be identical. The heat dissipation can thus be improved.

Zum Zwecke der Kontaktierung weisen die Leuchtdiodenkühlflächen 54 und die Kontaktoberfläche 52 Metallisierungen 56, 58 auf. Mittels eines nicht weiter dargestellten thermisch und elektrisch leitfähigen Kleberstoffs sind die Leuchtdioden 16 mit dem Leuchtdiodentreiber 46 mechanisch fest verbunden.For the purpose of contacting, the light-emitting diode cooling surfaces 54 and the contact surface 52 metallization 56 . 58 on. By means of a thermally and electrically conductive adhesive material not shown are the light-emitting diodes 16 with the LED driver 46 mechanically firmly connected.

Die in den 4 und 5 dargestellten Lichtmodule 40, 76 können als Bauteil handhabbar in der Fertigung verarbeitet werden. Die Lichtmodule 40, 76 können jedoch auch in einem Gehäuse angeordnet sein, wie es in den 6 und 7 dargestellt ist. 6 zeigt ein Lichtmodulgehäuse 66, in welchem der Leuchtdiodentreiber 46 und die Leuchtdioden 16 angeordnet sind. Das Gehäuse 66 weist eine Lichtaustrittsfläche 68 für von den Leuchtdioden 16 emittiertes Licht auf und stellt die Gehäusekühlfläche 50 bereit (7). Die Gehäusekühlfläche 50 ist vorliegend an einer Befestigungsoberfläche 70 des Gehäuses 66 angeordnet, mittels der das Gehäuse 66 in vorgebbarer Weise beispielsweise auf einer Leiterplatte wie der Metallkernleiterplatte 42 angeordnet ist. Aus 6 ist ersichtlich, dass die Lichtaustrittsfläche 68 mittels eines Fensters hermetisch verschlossen ist. Das Lichtmodul 40 ist somit im Wesentlichen vor äußeren Einwirkungen geschützt angeordnet.The in the 4 and 5 illustrated light modules 40 . 76 can be processed as a component handled in the production. The light modules 40 . 76 However, can also be arranged in a housing, as in the 6 and 7 is shown. 6 shows a light module housing 66 in which the light-emitting diode driver 46 and the light emitting diodes 16 are arranged. The housing 66 has a light exit surface 68 for of the light emitting diodes 16 emitted light and represents the housing cooling surface 50 ready ( 7 ). The case cooling surface 50 is present on a mounting surface 70 of the housing 66 arranged by means of the housing 66 in a predeterminable manner, for example, on a circuit board such as the metal core board 42 is arranged. Out 6 it can be seen that the light exit surface 68 hermetically sealed by means of a window. The light module 40 is thus essentially protected from external influences.

Auf der Befestigungsoberfläche 70 des Gehäuses 66 sind ferner elektrische Kontaktanschlüsse 72 zum elektrischen Kontaktieren beispielsweise einer elektrischen Energiequelle durch den Leuchtdiodentreiber 46 vorgesehen. Darüber hinaus können die elektrischen Kontaktanschlüsse 72 auch zum Bereitstellen einer Kommunikationsschnittstelle dienen.On the mounting surface 70 of the housing 66 are also electrical contact terminals 72 for electrically contacting, for example, an electrical energy source through the LED driver 46 intended. In addition, the electrical contact terminals 72 also serve to provide a communication interface.

8 zeigt eine weitere Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung 80 gemäß der Erfindung, bei der das Lichtmodul 40 beziehungsweise 76 direkt auf die Metallkernleiterplatte 42 aufgebondet ist. 8 zeigt eine entsprechende perspektivische Darstellung der Leiterplatte 42 im Bereich des Lichtmoduls 40, 76. Vorliegend ist ferner vorgesehen, dass das Lichtmodul 40 beziehungsweise 76 im aufgebondeten Zustand mit einem transparenten Silikon 82 abgedeckt ist, um das Lichtmodul 40, 76 vor äußeren Einwirkungen schützen zu können. 8th shows a further embodiment of a lighting device 80 according to the invention, wherein the light module 40 respectively 76 directly on the metal core board 42 is bonded. 8th shows a corresponding perspective view of the circuit board 42 in the area of the light module 40 . 76 , In the present case, it is further provided that the light module 40 respectively 76 in the bonded state with a transparent silicone 82 is covered to the light module 40 . 76 To protect against external influences.

Vorliegend dient die Metallkernleiterplatte 42, die eine thermisch leitfähige Leiterplatte darstellt, als Wärmesenke. Die Metallkernleiterplatte 42 kann darüber hinaus auch einen Kühlkörper oder einen Wärmetauscher kontaktieren, um durch das Lichtmodul 40, 76 zugeführte Wärmeenergie abführen zu können.In the present case, the metal core board is used 42 , which is a thermally conductive circuit board, as a heat sink. The metal core board 42 may also contact a heat sink or a heat exchanger to pass through the light module 40 . 76 to be able to dissipate supplied heat energy.

Wird eine Schaltungstechnik, wie sie anhand von 1 erläutert worden ist, eingesetzt, ergibt sich als Verlustleistung im Wesentlichen eine konstante Verlustleistung, die unabhängig von einem jeweiligen Schaltzustand der Leuchtdioden 16 sowie auch unabhängig von einem etwaigen Teillastzustand, beispielsweise im Bereich eines Dimmmodus oder dergleichen, ist. Ein Dimmmodus lässt sich dadurch einstellen, dass der MOSFET 12 in einem Taktbetrieb nach Art einer PWM betrieben wird. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es darüber hinaus, dass die Leuchtdioden 16 im Wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen. Darüber hinaus ist die Temperatur nur gering abhängig von einer individuellen thermischen Anbindung einer jeweiligen Leuchtdiode an eine Umgebungsluft. Insgesamt lässt sich mit der Erfindung eine erheblich kompaktere Bauform des Lichtmoduls und auch der Leuchteinrichtung erreichen, wodurch nicht nur Kosten gespart werden können, sondern auch eine Verbesserung hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit erreicht werden kann. Ferner kann durch den mittels des MOSFET’s 12 eingestellten Gleichstrom eine Verlustleistung vorgegeben werden, sodass Auswirkungen aufgrund unterschiedlicher Umgebungstemperatur auf die Lichtemission der Leuchtdioden 16 reduziert werden können. Zu diesem Zweck kann der Leuchtdiodentreiber 46 einen Temperatursensor umfassen, dessen Temperatursignal entsprechend zum Einstellen des Gleichstroms ausgewertet wird. Will a circuit technology, as based on 1 used, results in power loss essentially a constant power loss, which is independent of a respective switching state of the LEDs 16 as well as independent of any partial load condition, for example in the range of a dimming mode or the like. A dimming mode can be adjusted by the MOSFET 12 is operated in a clock mode in the manner of a PWM. The embodiment of the invention also makes it possible that the light-emitting diodes 16 have substantially the same temperature. In addition, the temperature is only slightly dependent on an individual thermal connection of a respective light-emitting diode to an ambient air. Overall, can be achieved with the invention, a significantly more compact design of the light module and the lighting device, which not only costs can be saved, but also an improvement in terms of electromagnetic compatibility can be achieved. Furthermore, by means of the MOSFET's 12 set DC power loss, so that effects due to different ambient temperature on the light emission of the LEDs 16 can be reduced. For this purpose, the LED driver 46 a temperature sensor whose temperature signal is evaluated in accordance with the setting of the direct current.

Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können natürlich Funktionen, der Aufbau des Lichtmoduls sowie der Leuchteinrichtung sowie auch die Wahl von Werkstoffen beliebig gestaltet sein, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. The embodiments are only illustrative of the invention and are not limiting for these. Thus, of course, functions, the structure of the light module and the lighting device as well as the choice of materials can be arbitrarily designed without departing from the spirit of the invention.

Darüber hinaus ist die Erfindung natürlich nicht nur für den Einsatz bei Kraftfahrzeugscheinwerfern beschränkt zu sehen, sondern sie kann gleichermaßen natürlich auch zur Gebäudebeleuchtung dienen. Insbesondere kann sie auch für Leuchten vorgesehen sein, die in einem Außenbereich, insbesondere zur Beleuchtung eines Gehwegs, einer Straße, eines Arbeitsbereichs und/oder dergleichen dienen können.In addition, of course, the invention is not limited to be limited only for use in motor vehicle headlights, but it can equally serve, of course, the building lighting. In particular, it may also be provided for luminaires which can be used in an outdoor area, in particular for illuminating a walkway, a street, a work area and / or the like.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Ausschnitt neckline

1212

MOSFET MOSFET

1414

MOSFET MOSFET

1616

Leuchtdiode led

1818

Drainanschluss drain

2020

Anschluss connection

2222

Leuchteinrichtung lighting device

2424

Leuchtdiodenmatrix LEDs matrix

2626

Leuchtdiodentreiber LEDs driver

2828

Metallkernleiterplatte Metal core printed circuit board

3030

Steckverbinder Connectors

3232

Leiterbahn conductor path

3434

Sourceanschluss source terminal

3636

Drainanschluss drain

3838

Sourceanschluss source terminal

4040

Lichtmodul light module

4242

Metallkernleiterplatte Metal core printed circuit board

4444

Leuchtdiodenmatrix LEDs matrix

4646

Leuchtdiodentreiber LEDs driver

4848

Steckverbinder Connectors

5050

Treiberkühlfläche Drivers cooling surface

5252

Kontaktoberfläche contact surface

5454

Leuchtdiodenkühlfläche LEDs cooling surface

5656

Treiberkontakt drivers Contact

5858

Leuchtdiodenkontakt LEDs Contact

6060

Treiberkontakt drivers Contact

6262

Leuchtdiodenkontakt LEDs Contact

6464

Bonddraht bonding wire

6666

Lichtmodulgehäuse Light module housing

6868

Lichtaustrittsfläche Light-emitting surface

7070

Befestigungsoberfläche mounting surface

7272

Kontaktanschluss Contact Termination

7474

Leuchteinrichtung lighting device

7676

Lichtmodul light module

7878

Konversionsschicht conversion layer

8080

Leuchteinrichtung lighting device

8282

Silikon silicone

Claims (14)

Lichtmodul (40, 76) mit: – wenigstens einer Halbleiterlichtquelle (16), die eine Lichtquellenkühlfläche (54) zum thermischen Kontaktieren einer Wärmesenke (42) aufweist, – einem Lichtquellentreiber (46), der zum Versorgen der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) mit elektrischer Energie an die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle (16) elektrisch angeschlossen ist, und der eine Treiberkühlfläche (50) zum thermischen Kontaktieren der Wärmesenke (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquellentreiber (46) eine mit der Treiberkühlfläche (50) thermisch gekoppelte Kontaktoberfläche (52) aufweist, wobei die Lichtquellenkühlfläche (54) der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) zum thermischen Koppeln der Kontaktoberfläche (52) an der Kontaktoberfläche (52) angeordnet ist. Light module ( 40 . 76 ) comprising: - at least one semiconductor light source ( 16 ), which has a light source cooling surface ( 54 ) for the thermal contacting of a heat sink ( 42 ), - a light source driver ( 46 ), for supplying the at least one semiconductor light source ( 16 ) with electrical energy to the at least one semiconductor light source ( 16 ) is electrically connected, and a driver cooling surface ( 50 ) for thermal contacting of the heat sink ( 42 ), characterized in that the light source driver ( 46 ) one with the driver cooling surface ( 50 ) thermally coupled contact surface ( 52 ), wherein the light source cooling surface ( 54 ) of the at least one semiconductor light source ( 16 ) for thermal coupling of the contact surface ( 52 ) at the contact surface ( 52 ) is arranged. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktoberfläche (52) wenigstens einen elektrischen Treiberkontakt (56) und die Lichtquellenkühlfläche (54) entsprechend wenigstens einen elektrischen Lichtquellenkontakt (58) aufweisen, wobei der wenigstens eine Treiberkontakt (56) den entsprechenden wenigstens einen Lichtquellenkontakt (58) elektrisch kontaktiert. Light module according to claim 1, characterized in that the contact surface ( 52 ) at least one electrical driver contact ( 56 ) and the light source cooling surface ( 54 ) corresponding to at least one electrical light source contact ( 58 ), wherein the at least one driver contact ( 56 ) the corresponding at least one light source contact ( 58 ) contacted electrically. Lichtmodul nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen (16), wobei die Kontaktoberfläche (52) für jede der Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen (16) wenigstens einen eigenen Treiberkontakt (56) bereitstellt, der von den anderen Treiberkontakten (56) elektrisch isoliert ist. Light module according to claim 2, characterized by a plurality of semiconductor light sources ( 16 ), the contact surface ( 52 ) for each of the plurality of semiconductor light sources ( 16 ) at least one own driver contact ( 56 ) provided by the other driver contacts ( 56 ) is electrically isolated. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquellentreiber (46) einen separat von der Kontaktoberfläche (52) angeordneten elektrischen Treiberkontakt (60) und die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle (16) einen separat von der Lichtquellenkühlfläche (54) angeordneten elektrischen Lichtquellenkontakt (62) aufweisen, wobei der Treiberkontakt (60) und der Lichtquellenkontakt (62) mittels eines Bonddrahtes (64) elektrisch miteinander gekoppelt sind. Light module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light source driver ( 46 ) one separately from the contact surface ( 52 ) arranged electrical driver contact ( 60 ) and the at least one semiconductor light source ( 16 ) one separately from the light source cooling surface ( 54 ) arranged electrical light source contact ( 62 ), wherein the driver contact ( 60 ) and the light source contact ( 62 ) by means of a bonding wire ( 64 ) are electrically coupled together. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellenkühlfläche (54) und/oder die Kontaktoberfläche (52) eine Metallisierung (56, 58) aufweist. Light module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source cooling surface ( 54 ) and / or the contact surface ( 52 ) a metallization ( 56 . 58 ) having. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellenkühlfläche (54) der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) mit der Kontaktoberfläche (52) des Lichtquellentreibers (46) mechanisch verbunden ist. Light module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light source cooling surface ( 54 ) of the at least one semiconductor light source ( 16 ) with the contact surface ( 52 ) of the light source driver ( 46 ) is mechanically connected. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Lichtmodulgehäuse (66), in welchem der Lichtquellentreiber (46) und die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle (16) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (66) eine Lichtaustrittsfläche (68) für von der wenigstens einen Halbleiterlichtquelle (16) emittiertes Licht aufweist und eine Gehäusekühlfläche (50) bereitstellt, die mit der Treiberkühlfläche thermisch gekoppelt ist. Light module according to one of claims 1 to 6, characterized by a light module housing ( 66 ), in which the light source driver ( 46 ) and the at least one semiconductor light source ( 16 ) are arranged, wherein the housing ( 66 ) a light exit surface ( 68 ) for at least one semiconductor light source ( 16 ) has emitted light and a housing cooling surface ( 50 ) which is thermally coupled to the driver cooling surface. Lichtmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (66) eine Befestigungsoberfläche (70) aufweist, die die Gehäusekühlfläche (50) umfasst. Light module according to claim 7, characterized in that the housing ( 66 ) a mounting surface ( 70 ), the housing cooling surface ( 50 ). Lichtmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsoberfläche (70) elektrische Kontaktanschlüsse (72) zum elektrischen Kontaktieren einer elektrischen Energiequelle durch den Lichtquellentreiber (46) aufweist. Light module according to claim 8, characterized in that the mounting surface ( 70 ) electrical contact connections ( 72 ) for electrically contacting an electrical energy source by the light source driver ( 46 ) having. Leuchteinrichtung (74) mit einer Wärmesenke (42), gekennzeichnet durch ein Lichtmodul (40, 76) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Treiberkühlfläche (50) eines Lichtquellentreibers (46) des Lichtmoduls (40, 76) die Wärmesenke (42) zum Abführen von Wärmeenergie des Lichtmoduls (40, 76) thermisch koppelt. Lighting device ( 74 ) with a heat sink ( 42 ), characterized by a light module ( 40 . 76 ) according to one of the preceding claims, wherein a driver cooling surface ( 50 ) of a light source driver ( 46 ) of the light module ( 40 . 76 ) the heat sink ( 42 ) for dissipating heat energy of the light module ( 40 . 76 ) thermally coupled. Leuchteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (42) eine thermisch leitfähige Leiterplatte aufweist, an der das Lichtmodul (40, 76) mechanisch zum Abführen von vom Lichtmodul (40, 76) erzeugter Wärmeenergie über die Treiberkühlfläche (50) zur Wärmesenke (42) hin befestigt ist, und die das Lichtmodul (40, 76) in vorgegebener Weise elektrisch kontaktiert. Lighting device according to claim 10, characterized in that the heat sink ( 42 ) has a thermally conductive printed circuit board on which the light module ( 40 . 76 ) mechanically for discharging from the light module ( 40 . 76 ) generated heat energy over the driver cooling surface ( 50 ) to the heat sink ( 42 ) and the light module ( 40 . 76 ) electrically contacted in a predetermined manner. Leuchteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte als Metallkernleiterplatte ausgebildet ist. Lighting device according to claim 11, characterized in that the circuit board is formed as a metal core circuit board. Leuchteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkernleiterplatte wenigstens im Bereich der Treiberkühlfläche (50) derart ausgebildet ist, dass die Treiberkühlfläche (50) einen Metallkern der Metallkernleiterplatte kontaktiert. Lighting device according to claim 12, characterized in that the metal core printed circuit board at least in the area of the driver cooling surface ( 50 ) is designed such that the driver cooling surface ( 50 ) contacts a metal core of the metal core board. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (40, 76) zumindest in einem Bereich der Lichtemission durch ein transparentes Schutzmaterial (82) abgedeckt ist. Lighting device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the light module ( 40 . 76 ) at least in a region of the light emission by a transparent protective material ( 82 ) is covered.

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