DE20015120U1

DE20015120U1 - Low voltage light sources in LED technology

Info

Publication number: DE20015120U1
Application number: DE20015120U
Authority: DE
Original assignee: SOLDNER MARTIN
Current assignee: SOLDNER MARTIN
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2010-08-25

Description

BeschreibungDescription

Niederspannungs-Leuchtmittel in LED-TechnologieLow-voltage lamps in LED technology

Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel in LED-Technologie das sich als Ersatz für herkömmliche Leuchtmittel in Glühfadentechnik in handelsübliche Sockel für Niederspannungsleuchtmittel (z.B. Stiftsockel oder Schraubsockel) einsetzen lässt wie sie bei batterie- oder dynamobetriebenen Leuchten üblich sind., wobei in dem Leuchtmittel LED's mit einer Lichtleistung von mindestens 1000 mcd sowie zwei verschiedenen Lichtfarben, davon eine weiß, und zwei verschiedenen min. Betriebsspannungen eingesetzt werden.The invention relates to a lamp using LED technology which can be used as a replacement for conventional lamps using filament technology in commercially available bases for low-voltage lamps (e.g. pin bases or screw bases) as are usual in battery- or dynamo-operated lights, whereby LEDs with a light output of at least 1000 mcd and two different light colors, one of which is white, and two different minimum operating voltages are used in the lamp.

Mit dem Aufkommen weißer LED's mit einer Lichtleistung von über 1000 mcd war es erstmals möglich tragbare Leuchten wie z.B. Taschenlampen oder Stirnlampen herzustellen, die sowohl eine ausreichende Helligkeit erreichten, als auch wesentlich stromsparender arbeiteten als Leuchten mit herkömmlichen Glühfadenbirnchen. Für diese Leuchten wurden die LED's fest in das Gehäuse integriert wie das Beispiel der Patentschrift DE 2000 4105 Ul zeigt. Später gab es dann Einsätze, in denen LED's und zugehörige Elektronik in einem Gehäuse integriert waren, in einer Größe durch die ein Austausch gegen herkömmliche Glühlämpchen möglich war. Da diese Einsätze jedoch sowohl in Bauhöhe als auch im Durchmesser die Maße herkömmlicher Glühlämpchen nicht überschreiten sollten, wurde eine ausreichende Helligkeit wie sie von den Glühlämpchen her üblich ist, nicht erreicht. In beiden Varianten wurden außerdem nur LED's einer Lichtfarbe sowie einer min. Betriebsspannung eingesetzt.With the advent of white LEDs with a light output of over 1000 mcd, it was possible for the first time to produce portable lights such as flashlights or headlamps that were both sufficiently bright and also used significantly more energy than lights with conventional filament bulbs. For these lights, the LEDs were permanently integrated into the housing, as the example in patent DE 2000 4105 Ul shows. Later, there were inserts in which LEDs and the associated electronics were integrated into a housing of a size that meant they could be replaced with conventional light bulbs. However, since these inserts were not supposed to exceed the dimensions of conventional light bulbs in terms of height and diameter, the sufficient brightness that is usually achieved with light bulbs was not achieved. In both variants, only LEDs of one light color and one minimum operating voltage were used.

Dadurch ergeben sich zwei Nachteile. Zum einen strahlen die heute erhältlichen weißen LED's in ein sehr kaltes, fast bläuliches Licht aus, das von vielen Betrachtern, besonders im Hinblick auf die bisher üblichen Glühfadenbirnchen als stark farbverfälsehend empfunden wird, zum anderen kann bei sinkender Betriebsspannung aufgrund entladener Batterien oder Speicherkondensatoren ohne zusätzliche äußere Beschaltung keine Reduktion des Stromverbrauchs bei gleichzeitiger ausreichender Resthelligkeit erreicht werden.This results in two disadvantages. Firstly, the white LEDs available today emit a very cold, almost bluish light, which many observers find to be highly color-distorting, particularly in comparison to the incandescent bulbs that have been used up to now. Secondly, when the operating voltage drops due to discharged batteries or storage capacitors, it is not possible to reduce power consumption while maintaining sufficient residual brightness without additional external circuitry.

Die Erfindung löst diese beiden Probleme miteinander indem sie zusätzlich zu den weißen LED's, LED's einer anderen Lichtfarbe auf demselben Träger oder in demselben Gehäuse einsetzt, die gleichzeitig eine niedrigere min. Betriebspannung benötigen.The invention solves these two problems by using, in addition to the white LEDs, LEDs of a different light color on the same carrier or in the same housing, which at the same time require a lower minimum operating voltage.

Dadurch wird erreicht das sich die abgestrahlte Lichtfarbe des Leuchtmittels je nach Lichtfarbe und Anzahl der zusätzlichen LED's wie gewünscht einstellen lässt, und das sich bei Unterschreiten der min. Betriebsspannung der weißen LED's ohne zusätzliche Beschaltung ein Notbetrieb des Leuchtmittels über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten und gleichzeitig signalisieren lässt. Dies ist insbesondere hilfreich oder sogar sicherheitsrelevant wenn das Leuchtmittel mit batteriebetriebenen Leuchten in Situationen eingesetzt wird, in denen kein Austausch der Batterien möglich ist und trotzdem auf eine Mindestbeleuchtung nicht verzichtet werden kann wie z.B. in der Höhlenforschung, bei der Erforschung künstlicher unterirdischer Schächte und Stollen oder auch zur Notfall-Orientierung im freien Gelände. Durch den modularen Aufbau des Leuchtmittels wird zusätzlich erreicht das sich auch bestehende Leuchten mit der neuen Technologie nachrüsten lassen.This means that the color of light emitted by the lamp can be adjusted as required depending on the color of the light and the number of additional LEDs, and that if the minimum operating voltage of the white LEDs is not reached, emergency operation of the lamp can be maintained over a longer period of time and signaled at the same time without additional wiring. This is particularly helpful or even safety-relevant if the lamp is used with battery-operated lights in situations where the batteries cannot be replaced and a minimum level of lighting is still required, such as in cave research, when exploring artificial underground shafts and tunnels, or for emergency orientation in open terrain. The modular design of the lamp also means that existing lights can be retrofitted with the new technology.

Fig.1-2 zeigt ein Bespiel für den Aufbau des erfindungsgemäßen Leuchtmittels. Auf einer Trägerplatine (A) sind sechs weiß strahlende LED's im 5mm Gehäuse (B) um eine gelb strahlende LED im 5mm Gehäuse (C) angeordnet. Die weißen LED's leuchten mit je 2000 mcd und haben eine nominale Betriebsspannung von 3,5V. Die gelbe LED leuchtet mit 8000 mcd und hat eine nominale Betriebsspannung von 2,2V. Unter der Trägerplatine befindet sich die Beschaltung der LED's mit Widerständen (D), wodurch diese auf eine gemeinsame Betriebsspannung angepasst werden, und mittig das Schraubgewinde (E) für einen ElO-Schraubsockel in den das Leuchtmittel eingesetzt werden kann. Wird im Betrieb die Leuchtschwelle für die weißen LED's die bei ca. 2,9V liegt erreicht, bzw. unterschritten, wechselt die abgestrahlte Lichtfarbe langsam zu gelb, wodurch eine zu niedrige Betriebsspannung signalisiert wird. Gleichzeitig leuchtet dabei die gelbe LED noch mit fast der vollen Helligkeit und ermöglicht somit weiterhin eine (notdürftige) Orientierung.Fig.1-2 shows an example of the structure of the lamp according to the invention. On a carrier board (A), six white LEDs in a 5 mm housing (B) are arranged around a yellow LED in a 5 mm housing (C). The white LEDs each emit 2000 mcd and have a nominal operating voltage of 3.5V. The yellow LED emits 8000 mcd and has a nominal operating voltage of 2.2V. Underneath the carrier board is the circuitry for the LEDs with resistors (D), which adjusts them to a common operating voltage, and in the middle is the screw thread (E) for an ElO screw base into which the lamp can be inserted. If the light threshold for the white LEDs, which is around 2.9V, is reached or undercut during operation, the emitted light color slowly changes to yellow, which signals that the operating voltage is too low. At the same time, the yellow LED still shines at almost full brightness and thus still allows (makeshift) orientation.

Claims

1. Leuchtmittel in LED-Technologie zum Einsatz in handelsüblichen Fassungen für Niederspannungsleuchtmittel, welche Teil einer batteriebetriebenen oder dynamobetriebenen Leuchte sind, dadurch gekennzeichnet, das eine oder mehrere LEDs mit einer Lichtleistung von zusammen mindestens 1000 mcd, der Lichtfarbe weiß und derselben min. Betriebsspannung nebeneinander auf einer Trägerplatte angeordnet sind, und das sich gleichzeitig auf derselben Trägerplatte eine oder mehrere LEDs mit einer Lichtleistung von zusammen mindestens 1000 mcd, einer anderen Lichtfarbe und einer niedrigeren min. Betriebsspannung in geeigneter Anordnung befinden, und das alle LEDs durch eine ebenfalls auf der Trägerplatte befindliche Beschaltung an eine gemeinsame Betriebsspannung angepasst sind. 1. Lamps using LED technology for use in commercially available sockets for low-voltage lamps which are part of a battery-operated or dynamo-operated lamp, characterized in that one or more LEDs with a total light output of at least 1000 mcd, the light color white and the same minimum operating voltage are arranged next to one another on a carrier plate, and that at the same time one or more LEDs with a total light output of at least 1000 mcd, a different light color and a lower minimum operating voltage are located on the same carrier plate in a suitable arrangement, and that all LEDs are adapted to a common operating voltage by a circuit which is also located on the carrier plate.

2. Leuchtmittel nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das die Anpassung an eine gemeinsame Betriebsspannung passiv (z. B. durch Widerstände) erfolgt. 2. Lighting means according to protection claim 1, characterized in that the adaptation to a common operating voltage takes place passively (e.g. by means of resistors).

3. Leuchtmittel nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das die Anpassung an eine gemeinsame Betriebsspannung aktiv (z. B. durch Schaltregler) erfolgt. 3. Lighting means according to protection claim 1, characterized in that the adaptation to a common operating voltage is carried out actively (e.g. by means of a switching regulator).

4. Leuchtmittel in LED-Technologie zum Einsatz in handelsüblichen Fassungen für Niederspannungsleuchtmittel, welche Teil einer batteriebetriebenen oder dynamobetriebenen Leuchte sind, dadurch gekennzeichnet, das eine oder mehrere LEDs mit einer Lichtleistung von zusammen mindestens 1000 mcd, der Lichtfarbe weiß und derselben min. Betriebsspannung zusammen in einem Gehäuse angeordnet sind, und das sich gleichzeitig in demselben Gehäuse eine oder mehrere LEDs mit einer Lichtleistung von zusammen mindestens 1000 mcd, einer anderen Lichtfarbe und einer niedrigeren min. Betriebsspannung in geeigneter Anordnung befinden, und das alle LEDs durch eine ebenfalls in dem Gehäuse befindliche Beschaltung an eine gemeinsame Betriebsspannung angepasst sind. 4. Lamps using LED technology for use in commercially available sockets for low-voltage lamps which are part of a battery-operated or dynamo-operated lamp, characterized in that one or more LEDs with a total light output of at least 1000 mcd, the light color white and the same minimum operating voltage are arranged together in a housing, and that at the same time one or more LEDs with a total light output of at least 1000 mcd, a different light color and a lower minimum operating voltage are located in the same housing in a suitable arrangement, and that all LEDs are adapted to a common operating voltage by a circuit which is also located in the housing.

5. Leuchtmittel nach Schutzanspruch 5 dadurch gekennzeichnet, das die Anpassung an eine gemeinsame Betriebsspannung passiv (z. B. durch Widerstände) erfolgt. 5. Lighting means according to protection claim 5, characterized in that the adaptation to a common operating voltage takes place passively (e.g. by means of resistors).

6. Leuchtmittel nach Schutzanspruch 5 dadurch gekennzeichnet, da die Anpassung an eine gemeinsame Betriebsspannung aktiv (z. B. durch Schaltregler) erfolgt. 6. Lighting means according to protection claim 5, characterized in that the adaptation to a common operating voltage is carried out actively (e.g. by means of a switching regulator).