EP2504615A1 - Led lamp having a pin socket for halogen lamps ('bi-pin') - Google Patents

Led lamp having a pin socket for halogen lamps ('bi-pin')

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Publication number
EP2504615A1
EP2504615A1 EP10779317A EP10779317A EP2504615A1 EP 2504615 A1 EP2504615 A1 EP 2504615A1 EP 10779317 A EP10779317 A EP 10779317A EP 10779317 A EP10779317 A EP 10779317A EP 2504615 A1 EP2504615 A1 EP 2504615A1
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EP
European Patent Office
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led lamp
led
lamp according
platform
chip
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10779317A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Paul Hartmann
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Tridonic Jennersdorf GmbH
Original Assignee
Tridonic Jennersdorf GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic Jennersdorf GmbH filed Critical Tridonic Jennersdorf GmbH
Publication of EP2504615A1 publication Critical patent/EP2504615A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01L33/647—Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body

Definitions

  • the invention relates to an LED lamp with at least one LED, which has a lamp base with pins for plugging in usual pen versions for halogen lamps.
  • the LED lamp can be used for example as a low-voltage or 20-volt halogen lamp replacement.
  • the bipin-foot standardization (English: 2 pin, bipin cap of bipin socket) is standard in lamp bases for halogen lamps.
  • Incandescent and halogen lamps are available in various designs. A replacement of the original light source by LED retrofit lamps is increasingly common and available from different manufacturers, mostly based on a bulb size for E14 or E27 sockets.
  • LED retrofit lamps for pencil holders as a substitute for the smaller halogen lamps, especially for halogen pencil lamps
  • sufficient cooling can be achieved via the separate heat sink within the housing of the lamp.
  • this requires a much larger design, or is only possible up to an extremely low light output, if you want to realize the standard small sizes.
  • cooling is a problem if you want to come to even smaller designs, such as those for G4 or G6, 5-pin socket are common, as these consist of only two plugs and a glass bulb (see Fig. 5 b).
  • the supplied electrical power which is in particular conventional AC mains or low-voltage DC, to adapt the operating characteristics of the LED.
  • LED retrofit lamps for DC-DC conversion must be incorporated into the LED retrofit lamps for halogen lamp replacement, which are to be connected directly in the LED, which further aggravates the space problem.
  • Conventional LED retrofit lamps according to the prior art are therefore either too large to be used in accordance with Pin-base lamps designed to fit (Figure 6c), or they provide far too little light output ( Figures 6a, 6b) or both.
  • the invention is therefore based on the object to provide an LED lamp, which ensures effective heat dissipation and electronics for correct operation of the LED lamp in a very limited space.
  • the invention thus relates to an LED lamp with two pins for electrically contacting the LED lamp, comprising at least one platform, which has a substrate with at least one LED chip and at least one cooling element.
  • the at least one LED chip is mounted directly or indirectly on the substrate of the platform.
  • at least one electronic component is integrated, which is part of the electrical circuit that supplies the at least one LED.
  • the at least one cooling element below the at least one platform in the region of Connection pins arranged.
  • the substrate is preferably made of silicon or of ceramic (for example of an LTCC ceramic), in order to ensure integration of components and the best possible heat dissipation.
  • the at least one electronic component is one
  • the at least one electronic component is one
  • Circuit component of an AC-DC circuit Circuit component of an AC-DC circuit.
  • the at least one LED has an average radiant power. It may be a light power of at least 0.1 watts, preferably at least 0.2 watts, more advantageously at least 0.4 watts.
  • the recorded electrical power is at least 0.5 watts, preferably at least 1 watts, more preferably at least 2 watts.
  • the at least one LED preferably has a size at which each dimension is less than or equal to 2.8 mm ⁇ 3.4 mm ⁇ 1.15 mm.
  • the platform may have a recess, at least one LED is preferably arranged in recess.
  • the at least one platform may be covered by a glass or plastic bulb.
  • the glass or plastic bulb has optical properties, such as
  • the at least one cooling element can be formed by the two connecting pins, or it can at least partially be used for heat dissipation. For this purpose, they may have reinforcements.
  • connection pins may be formed as pipes for heat dissipation in the interior of the tubes.
  • the at least one cooling element has micro-fluid channels.
  • the LED lamp may have a light sensor and a control circuit. With the help of these can be provided for a constant light intensity of at least one LED.
  • the LED lamp may include a thermal sensor and a control circuit. These are preferably designed to prevent overheating of the LED lamp and to carry out a temperature compensation.
  • the LED lamp can also have multiple platforms.
  • Each of the platforms preferably comprises at least one LED in each case.
  • the platforms are orthogonal or in opposite directions to each other.
  • the LEDs preferably radiate away from each other.
  • the LED lamp has the form and function of a halogen pen.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a
  • LED lamp according to the invention in a front and a side view
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a
  • LED lamp according to the invention in a front and a side view
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of a
  • Fig. 5a shows one of the prior art
  • Fig. 5b shows one of the prior art
  • Figs. 6a to 6c show LED lamps of the prior art.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an LED lamp 1 according to the invention in a front view (left) and a side view (right).
  • the LED lamp 1 is designed in this embodiment for use as a LED retrofit lamp for halogen pencils.
  • the LED lamp can therefore be supplied with a 12V or 24V DC voltage, which is generated by an external power supply unit.
  • the LED lamp according to the invention can also be realized in other embodiments, such as e.g. as a compact bulb s with screw socket, as used in flashlights, among others.
  • the advantageous effect of the invention namely a space-saving design that integrates the necessary control electronics and ensures efficient heat dissipation, can also be meaningfully used in larger lamps, such as in LED retrofit lamps with E27 screw threads or LED retrofit tubes ,
  • the LED lamp from Fig.l thus has a lamp cap with two pins 7. These serve the electrical power supply of the LED lamp 1. At the same time a mechanical fixation of the LED lamp 1 is ensured via the contacting of the pins 7.
  • the pins can also be designed so that they are suitable for a Baj onettverInstitut.
  • Suitable lamp sockets are in particular those according to the Bipin-foot standardization, which are typical for lamp sockets for halogen lamps, for example.
  • the number refers to the pin distance of 4, 9 or 10mm.
  • the pin spacing may, for example, be between 2 and 20 mm, preferably between 4 and 10 mm.
  • the pin diameter can be between 0.6mm and 1.7mm.
  • the LED lamp 1 on a platform 3. This is preferably mounted on the ends of the two pins 7 and electrically contacted with these suitably.
  • the platform is preferably designed for surface mounting (smt: surface mounted technology) of electronic components and / or for through-hole mounting (tht: through hole technology).
  • surface mounting surface mounted technology
  • tht through hole technology
  • PCB printed circuit board
  • the platform 3 has at least one substrate 9 at least in one area. This is preferably mounted on the platform by surface mounting or through-hole mounting.
  • the entire platform consists of silicon and thus the platform 3 and the silicon substrate 9 are an integral part. In this case, electronic components integrally in the platform by known
  • the substrate may be made of ceramic.
  • the LED lamp has at least one LED chip 4.
  • This can be a LED chip or a variety of Acting LED chips, which together with an additional carrier (not shown), for example, silicon or ceramic, an LED module.
  • the at least one LED 4 can therefore be located on an additional substrate (not shown in FIG. 1).
  • the LED or the LED module 4 can also be mounted directly on the substrate 9 or on the platform 3.
  • the LED is an integral part of the substrate 9.
  • the LED 4 may thus have been grown in face-up orientation on the substrate by known semiconductor technologies.
  • the LED lamp emits white light.
  • a combination of red, green and blue LEDs can be used, which is often called the RGB module.
  • the platform 3 and the silicon substrate 9 are larger in area than the at least one LED 4 and so protrude beyond the LED surface. In this case, as shown in Fig. 1, the platform 3 forms a recess 11 in which the LED 4 is located.
  • the walls 10 of the platform to the left and to the right of the LED 4 are sloping sloping, but may also be rounded or formed vertically.
  • the walls 10 are reflective
  • the recess is preferably deeper than the height of the LED 4.
  • the recess 11 is further filled with a substantially transparent material, such as silicone or other plastic.
  • the transparent material may comprise color conversion agents and / or diffuser particles. It is also possible for the color conversion agents and / or diffuser particles to be incorporated in different layers and / or in horizontally varying concentrations.
  • both bonding wires as indicated in Fig.l, or even a turn-mounting (flip-chip assembly) with Maisierhügel (bumps) can be applied, as is customary in a face-down orientation of the LED.
  • the electrical contacting can also be effected by one or more plated-through holes.
  • the LED 4 also preferably has dimensions that each does not exceed a size of 2.8 mm x 3.4 mm x 1.15 mm. In addition, if possible, it has an average radiation power of at least 0.1 watt, preferably 0.2 watt or more.
  • the LED lamp has at least one, to the LED 4 additional, electronic component.
  • This is preferably integrated in the substrate. It can, however also on, in, or mounted under the platform 3. It is also conceivable that it is arranged in the wall 10 of the carrier plate 3.
  • the electronic component preferably has very small dimensions.
  • the electronic component is an electronic component that is part of the control circuit of the LED 4.
  • the electronic component is an ESD protection diode.
  • the component is part of the drive circuit of the LED 4.
  • the at least one electronic component is at least indirectly electrically contacted with the pins 7 (not shown in Fig.l).
  • suitable means may be used, such as a via.
  • the LED lamp with DC voltage, for example, 1.2 V or 3.6 V, powered by a battery.
  • the at least one electrical component may also be a sensor.
  • a light sensor comes into consideration. This can be used to detect the ambient light intensity and / or the luminous intensity of the LED lamp 1.
  • the electronic component can now have a control loop. With the help of the feedback signal of the light sensor and the control circuit so a compensation of the luminous intensity of the LED lamp can be effected in which, for example, a constant luminous intensity of the LED lamp or a constant ambient light intensity is ensured.
  • the LED lamp has means for communicating.
  • the LED lamp additionally has a communication interface, for example a radio interface, wherein it may be located on the substrate or on the carrier board.
  • a central control unit provides the user with information about the lighting system consisting of the at least one LED lamp 1 and the central control unit, and, in addition, control, for example the intensity of the illumination, can be made via the central control unit ,
  • the senor may also be a temperature sensor.
  • the control circuit shown above is also designed to perform a temperature compensation, by means of the feedback signal of the temperature sensor, a favorable operating temperature of the LED 4 can be ensured and / or overheating of the LED lamp 1, for example by dimming the luminous intensity or by emergency shutdown, be prevented.
  • the LED lamp is not on a halogen lamp replacement
  • Low voltage DC voltage is supplied, limited, but the LED lamp can also be designed as a bulb replacement. In this case, it is necessary to rectify and reduce a line AC voltage. It is conceivable to integrate electronic components of the AC / DC converter into the platform 3 and / or the substrate 9. It is also possible to use transformer chips integrated into the platform 3 and / or the substrate 9 for this purpose.
  • a high-voltage AC LED in the LED lamp, which can be operated directly, for example, to 110V AC or 230V AC.
  • the LED lamp, or at least the platform 3 is protected by a translucent cover 2, which preferably has a pear, ball or lens shape.
  • the cover may be made of glass, ceramic or a plastic.
  • the cover preferably completely encloses the platform with the elements therein, such as the LED 4, the substrate 9 and the electronic component 5, so that only the connection pins 7 are exposed.
  • the cover can be either clear, ie transparent, or matt. For the latter case, the use of diffuser particles in the cover or a diffuser are conceivable.
  • the cover has further optical properties, such as a lens characteristic.
  • the Cover may be structured, for example, the surface may be structured so that emitted light is directed in a certain direction or by a diffuser effect more homogeneous light is generated.
  • parts of the lamp may form a reflector.
  • the reflective property can also be perceived by an additional reflector in which the platform is suitably embedded.
  • the reflector can be mounted inside the lamp cover, or outside.
  • the LED lamp 1 still has one or more cooling elements 6. These serve to dissipate the heat generated by the LED 4 and by the electrical component 5, and thus to ensure an optimum operating temperature of the LED lamp 1, in which overheating is avoided.
  • two cooling elements 6 are formed by the pins 7.
  • the pins are thus used in addition to their original function in an advantageous manner for cooling the LED lamp.
  • This use of the pins is particularly useful because the pins touch the surface area and so efficiently dissipate heat from this. It is also conceivable that they touch the substrate 9 areally.
  • an additional plate of highly heat-conductive material for example of metal or ceramic
  • a heat dissipation via the walls 10 can take place. For this they can be covered, for example, with a metal layer.
  • each pin 7 can once again have a reinforcement 12 below the cover 2, these reinforcements are to be isolated from each other electrically.
  • the reinforcements may be formed as platelets which lie flush against the cover 3.
  • connection pins 7 are designed as heat pipes.
  • the terminal pins so hollow chambers, through which the heat can escape.
  • the cooling element for example, have micro-fluid channels.
  • the hollow chambers of the pins 7 can be used.
  • the liquid is preferably agitated.
  • the channels should form a circuit in which the liquid circulates.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an LED lamp according to the invention in a front and a side view.
  • the embodiment is identical to that of Fig.l, in which case the LED lamp has two platform 3. These are arranged adjacent to each other. The recesses 11 of the two platform 3 are aligned so that the emitted light shines in the opposite direction. Thus, in a very compact structure, a high luminosity can be achieved with a larger beam angle of the LED lamp 1.
  • the two platforms 3 are covered by a cover 2 having the characteristics described above.
  • the connection pins 7, which form the conductors for the power supply of the LED lamp 1, are arranged between the two carrier boards in order to supply both with electric current. If the terminal pins 7 extend over the entire length of the two platform 3, as shown in Figure 2, a heat dissipation can be increased by these advantageously.
  • the platform 3 has all the features as shown in the description of Fig.l. It is conceivable, however, that only one platform has one or more electronic components 5 with which all LEDs of both platforms are operated or regulated. In addition, both platforms can be integrally formed. This could be done, for example, by means of a surface mounting board (smt: surface mounted technology) realize that is equipped on both sides. It is also conceivable that both platforms are integrally formed and have only one substrate. This could then have all LEDs 4 of the LED lamp, which are oriented in the opposite direction, as well as the electronic component.
  • a cooling element 6 is further shown, which is an independent of the pins 7 part. This may represent a passive and / or an active cooling element as described above. Preferably, the cooling element fills the entire space below the cover 2 from. Furthermore, it is advantageous if it includes the two pins 7 so as to dissipate the radiant heat through them. As indicated in Figure 2 in the front view, the cooling element can also surround the two platforms laterally. Thus, the heat dissipation is increased and yet the beam angle of the light is not limited.
  • the cooling element may have a surface structure which increases the surface and thus the heat dissipation.
  • the LED lamp can also have a plurality of cooling elements 6, these being separated from one another by louvers. Thus, the heat dissipation can also be increased.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a
  • LED lamp according to the invention in a front and a side view.
  • the embodiment is identical to that of Figure 2, which additionally has a third platform 13 here.
  • the latter is located above the other two platforms 13. It is aligned orthogonal to the two platforms.
  • the LED Lamp three main emission direction, namely to the left, right and above.
  • the luminosity and the beam angle of the LED lamp 1 can therefore be further increased.
  • the two pins 7 are extended so far that they contact the third platform 13.
  • they may extend over the entire lands of the third platform 13, of course, being electrically isolated from each other.
  • the LED lamp 1 can thus have a gap between the individual platform 3, 13, which are at least partially, but advantageously completely, filled by the connecting pins, these of course being electrically insulated from one another.
  • the connection pins in the region of the gap can have planar shapes.
  • the cooling element 6, as shown in the front view in Figure 3, can again enclose the two platform laterally. It is also conceivable that it will be further extended and thus also surrounds at least part of the third platform 13.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of an LED lamp according to the invention in a front and a side view.
  • the embodiment is identical to that of Figure 3, wherein in this embodiment, the LED lamp 1 five platforms 3, 13 has. These are accordingly oriented orthogonal to each other in five different directions, ie to the left, right, front, back and top.
  • the space between the platforms can be used for electronic components and for means for heat removal, for example the connection pins 7 and / or the separate cooling element 6. It can also be shaped as a cube, which has the shape and features of the platform 3, 13 on 5 sides.
  • the cooling element 6 may consist of a plastic and / or of a semiconductor material such as silicon.
  • the cooling element 6 is located only in the area below the platform. It is conceivable, however, that it also extends into the angular ranges between the individual platforms. It can only form a layer, for example of a metal, or completely fill the space in the angle ranges.

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Abstract

The invention relates to an LED lamp (1) having two connector pins (7) for electrically contacting the LED lamp (1), comprising at least one platform (3) comprising a silicon substrate (9) having at least one LED (4), and at least one cooling element (6). The at least one LED (4) is applied directly or indirectly to the silicon substrate (9) of the platform (3). At least one electronic component (5), being part of the electrical circuit supplying the at least one LED (4), is thereby integrated in the at least one platform (3), preferably in the silicon substrate (9). The at least one cooling element (6) is also disposed below the at least one platform (3) in the area of the connector pins (7).

Description

LED-Lampe mit Stiftsockel für Halogenlampen („Bipin")  LED lamp with pin base for halogen lamps ("Bipin")
Die Erfindung betrifft eine LED-Lampe mit mindestens einer LED, die einen Lampensockel mit Anschlussstiften zum Einstecken in übliche Stift fassungen für Halogenlampen aufweist. Die LED-Lampe kann so beispielsweise als Niedervolt- oder 20-Volt-Halogenlampenersatz verwendet werden. Die Bipin-Fuß-Normierung (Englisch: 2 pin, bipin cap of bipin socket) ist dabei Standard bei Lampensockeln für Halogenlampen. The invention relates to an LED lamp with at least one LED, which has a lamp base with pins for plugging in usual pen versions for halogen lamps. The LED lamp can be used for example as a low-voltage or 20-volt halogen lamp replacement. The bipin-foot standardization (English: 2 pin, bipin cap of bipin socket) is standard in lamp bases for halogen lamps.
Glühlampen und Halogenlampen sind in verschiedensten Ausführungen erhältlich. Dabei ist ein Ersatz der ursprünglichen Leuchtmittel durch LED-Retrofitlampen zunehmend gebräuchlich und von unterschiedlichen Herstellern erhältlich, zumeist basierend auf einer Glühbirnengröße für E14 oder E27 Fassungen. Incandescent and halogen lamps are available in various designs. A replacement of the original light source by LED retrofit lamps is increasingly common and available from different manufacturers, mostly based on a bulb size for E14 or E27 sockets.
Aufgrund der Wärme, die durch die LED-Chips und deren Versorgungsschaltung erzeugt wird, sind leistungsfähige Kühlmittel notwendig, die somit relativ Platz benötigen. Dies stellt bei den relativ großen LED-Retrofitlmapen als Glühbirnenersatz weniger ein Problem dar, insbesondere bei solchen in A60 Abmessung konnte bereits eine ausreichende Kühlung durch passive Kühlelemente erreicht werden. Due to the heat generated by the LED chips and their supply circuit, powerful refrigerants are needed, thus requiring relatively space. This is less of a problem with the relatively large LED retrofit maps as incandescent replacement, in particular with those in A60 dimensions sufficient cooling by passive cooling elements has already been achieved.
Dagegen ist eine ausreichende Kühlung bei LED-Retrofit- Lampen für Stiftfassungen als Ersatz von den kleineren Halogenlampen, insbesondere für Halogenstiftlampen, , deutlich schwieriger zu realisieren, da hier in der Lampe weniger Platz für Kühlelemente auf Grund der kleineren Normgrößen zur Verfügung steht. Bei einigen LED-Retrofit-Lampen für Halogenlampenersatz, wie beispielsweise der in Fig.5a gezeigten G9 LED- Retrofitlampe , kann eine ausreichende Kühlung über die einen separaten Kühlkörper innerhalb des Gehäuses der Lampe erzielt werden. Dies bedingt jedoch eine wesentlich größere Bauform, bzw. ist nur bis zu einer äußerst geringen Lichtleistung möglich, wenn man die normgerechten kleinen Baugrößen realisieren möchte. Dagegen stellt die Kühlung ein Problem dar, wenn man zu noch kleineren Bauformen kommen will, wie sie beispielsweise für G4- oder G6, 5-Stiftsockel gebräuchlich sind, da diese lediglich aus zwei Steckern und einer Glasbirne bestehen (siehe Abb. 5 b) . In contrast, sufficient cooling in LED retrofit lamps for pencil holders as a substitute for the smaller halogen lamps, especially for halogen pencil lamps, is much more difficult to realize because less space for cooling elements is available in the lamp due to the smaller standard sizes. In some LED retrofit lamps for halogen lamp replacement, such as the G9 LED retrofit lamp shown in Figure 5a, sufficient cooling can be achieved via the separate heat sink within the housing of the lamp. However, this requires a much larger design, or is only possible up to an extremely low light output, if you want to realize the standard small sizes. In contrast, cooling is a problem if you want to come to even smaller designs, such as those for G4 or G6, 5-pin socket are common, as these consist of only two plugs and a glass bulb (see Fig. 5 b).
Weiterhin ist es für den korrekten Betrieb der LEDs notwendig, den zugeführten elektrischen Strom, bei dem es sich insbesondere um konventionellen Netz-Wechselstrom oder Niedervolt-Gleichstrom handelt, den Betriebseigenschaften der LED anzupassen. Furthermore, it is necessary for the correct operation of the LEDs, the supplied electrical power, which is in particular conventional AC mains or low-voltage DC, to adapt the operating characteristics of the LED.
Auch wenn also beim Einsatz von LED-Retrofit-Lampen für Halogenlampenersatz eine AC-DC-Wandlung und eine Spannungsreduzierung bereits von einem externen Schaltungsnetzteil vorgenommen worden ist, so ist dennoch eine weitere DC-DC-Wandlung des Versorgungsstroms von Nöten, damit die LED korrekt betrieben werden können. So even if an AC-DC conversion and a voltage reduction has already been made by an external power supply when using LED retrofit lamps for halogen lamp replacement, yet another DC-DC conversion of the supply current is needed so that the LED is correct can be operated.
Somit müssen elektronische Komponenten zur DC-DC-Wandlung in die LED-Retrofit-Lampen für Halogenlampenersatz eingebaut werden, die in der LED unmittelbar vorzuschalten sind, womit sich das Platzproblem weiterhin verschärft. Gängige LED-Retrofit-Lampen gemäß Stand der Technik sind daher entweder viel zu groß, um in entsprechend für Stiftsockellampen entworfene Leuchten zu passen (Fig. 6c), oder sie liefern viel zu wenig Lichtleistung (Fig. 6a, 6b) oder beides. Aus der EP 1988577A1 ist es grundsätzlich bereits bekannt, einen LED-Chip auf einer Silizium-Plattform anzubringen, um dann auch Elektronikbauteile zum Betrieb des LED-Chips in die Silizium-Plattform zu integrieren. Sämtliche Möglichkeiten der Integration von Elektronikbauteilen, die aus diesem Dokument bekannt sind, lassen sich auch im Rahmen der folgenden Erfindung verwenden. Thus, electronic components for DC-DC conversion must be incorporated into the LED retrofit lamps for halogen lamp replacement, which are to be connected directly in the LED, which further aggravates the space problem. Conventional LED retrofit lamps according to the prior art are therefore either too large to be used in accordance with Pin-base lamps designed to fit (Figure 6c), or they provide far too little light output (Figures 6a, 6b) or both. It is generally already known from EP 1988577A1 to mount an LED chip on a silicon platform, in order then also to integrate electronic components for operating the LED chip in the silicon platform. All possibilities of integrating electronic components known from this document can also be used in the context of the following invention.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, eine LED-Lampe bereitzustellen, die eine effektive Wärmeabführung und eine Elektronik zum korrekten Betreiben der LED-Lampe auf stark begrenztem Raum sicherstellt. The invention is therefore based on the object to provide an LED lamp, which ensures effective heat dissipation and electronics for correct operation of the LED lamp in a very limited space.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter. The object is solved by the features of the independent claims. The dependent claims further form the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.
Die Erfindung betrifft also eine LED-Lampe mit zwei Anschlussstiften zum elektrischen Kontaktieren der LED- Lampe, aufweisend mindestens eine Plattform, die ein Substrat mit mindestens einem LED-Chip aufweist und mindestens ein Kühlelement. Der mindestens eine LED-Chip ist direkt oder indirekt auf das Substrat der Plattform angebracht. Dabei ist in die mindestens eine Plattform, vorzugsweise in das Substrat, mindestens eine elektronische Komponente integriert, die Teil des elektrischen Schaltkreises ist, der die mindestens eine LED versorgt. Außerdem ist das mindestens eine Kühlelement unterhalb der mindestens einen Plattform im Bereich der Anschlussstifte angeordnet. Das Substrat ist vorzugsweise aus Silizium oder aus Keramik (beispielsweise aus einer LTCC-Keramik) , um eine Integration von Komponenten sowie eine möglichst gute Wärmeableitung sicher zu stellen. The invention thus relates to an LED lamp with two pins for electrically contacting the LED lamp, comprising at least one platform, which has a substrate with at least one LED chip and at least one cooling element. The at least one LED chip is mounted directly or indirectly on the substrate of the platform. In this case, in the at least one platform, preferably in the substrate, at least one electronic component is integrated, which is part of the electrical circuit that supplies the at least one LED. In addition, the at least one cooling element below the at least one platform in the region of Connection pins arranged. The substrate is preferably made of silicon or of ceramic (for example of an LTCC ceramic), in order to ensure integration of components and the best possible heat dissipation.
In einem ersten Aspekt handelt es sich bei der mindestens einen elektronischen Komponente um eineIn a first aspect, the at least one electronic component is one
Schaltungskomponente einer DC-DC-Schaltung, die eine Eingangsgleichspannung in eine für den Betrieb der mindestens einen LED geeigneten Gleichspannung umwandelt. Circuit component of a DC-DC circuit, which converts a DC input voltage into a suitable for the operation of the at least one LED DC voltage.
In einem zweiten Aspekt handelt es sich bei der mindestens einen elektronischen Komponente um eineIn a second aspect, the at least one electronic component is one
Schaltungskomponente einer AC-DC-Schaltung. Circuit component of an AC-DC circuit.
Vorzugsweise weist die mindestens eine LED eine mittlere Ausstrahlleistung auf. Dabei kann es sich um eine Licht leistung von mindestens 0,1 Watt, vorzugsweise mindestens 0,2 Watt, noch vorteilhafter bei mindestens 0,4 Watt handeln. Die aufgenommene elektrische Leistung liegt dabei bei mindestens 0,5 Watt, vorzugsweise bei mindestens 1 Watt, noch vorteilhafter bei mindestens 2 Watt. Preferably, the at least one LED has an average radiant power. It may be a light power of at least 0.1 watts, preferably at least 0.2 watts, more advantageously at least 0.4 watts. The recorded electrical power is at least 0.5 watts, preferably at least 1 watts, more preferably at least 2 watts.
Weiterhin weist die mindestens eine LED vorzugsweise eine Größe auf, bei der jede Abmessung kleiner oder gleich 2.8 mm x 3.4 mm x 1.15 mm ist. Furthermore, the at least one LED preferably has a size at which each dimension is less than or equal to 2.8 mm × 3.4 mm × 1.15 mm.
Die Plattform kann eine Aussparung aufweisen, mindestens eine LED ist dabei vorzugsweise in Aussparung angeordnet. The platform may have a recess, at least one LED is preferably arranged in recess.
Die mindestens eine Plattform kann von einer Glas- oder Kunst stoffbirne bedeckt sein. In einer bevorzugten Ausführung weist die Glas- oder Kunststoffbirne optische Eigenschaften, wieThe at least one platform may be covered by a glass or plastic bulb. In a preferred embodiment, the glass or plastic bulb has optical properties, such as
Diffusoreigenschaften, Linseneigenschaften und/oder sonstige Struktureigenschaften auf. Diffuser properties, lens properties and / or other structural properties on.
Das mindestens eine Kühlelement kann durch die zwei Anschlussstifte gebildet werden, bzw. kann diese zumindest teilweise zur Wärmabfuhr nutzen. Zu diesem Zweck können diese Verstärkungen aufweisen. The at least one cooling element can be formed by the two connecting pins, or it can at least partially be used for heat dissipation. For this purpose, they may have reinforcements.
Ebenfalls können die Anschlussstifte als Rohre zum Wärmeabtransport im Innenraum der Rohre ausgebildet sein. Likewise, the connection pins may be formed as pipes for heat dissipation in the interior of the tubes.
Auch ist es möglich, dass das mindestens eine Kühlelement Mikro-Fluid-Kanäle aufweist. It is also possible that the at least one cooling element has micro-fluid channels.
Weiterhin kann die LED-Lampe einen Lichtsensor und eine Regelschaltung aufweisen. Mit Hilfe dieser kann für eine konstante Lichtstärke der mindestens einen LED gesorgt werden. Furthermore, the LED lamp may have a light sensor and a control circuit. With the help of these can be provided for a constant light intensity of at least one LED.
Darüber hinaus kann die LED-Lampe einen Wärmesensor und eine Regelschaltung aufweisen. Diese sind vorzugsweise dafür ausgelegt, eine Überhitzung der LED-Lampe zu verhindern und eine Temperaturkompensation vorzunehmen. In addition, the LED lamp may include a thermal sensor and a control circuit. These are preferably designed to prevent overheating of the LED lamp and to carry out a temperature compensation.
Die LED-Lampe kann aber auch mehrere Plattformen aufweisen. Jede der Plattformen umfasst dabei vorzugsweise jeweils mindestens eine LED. Weiterhin sind die Plattformen in einer bevorzugten Ausführung orthogonal oder in entgegengesetzter Richtung zueinander angeordnet. Dabei strahlen die LEDs vorzugsweise voneinander weg. Vorzugsweise hat die LED-Lampe die Form und Funktion eines Halogenstiftes . The LED lamp can also have multiple platforms. Each of the platforms preferably comprises at least one LED in each case. Furthermore, in a preferred embodiment, the platforms are orthogonal or in opposite directions to each other. The LEDs preferably radiate away from each other. Preferably, the LED lamp has the form and function of a halogen pen.
Es kann sich auch um eine LED-Lampe mit Reflektor handeln. It can also be a LED lamp with a reflector.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale werden dem Fachmann nunmehr anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen vermittelt. Further characteristics, advantages and features will now be conveyed to those skilled in the art by means of the following detailed description of an embodiment and with reference to the figures of the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Fig. 1 shows a first embodiment of a
erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht,  LED lamp according to the invention in a front and a side view,
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Fig. 2 shows a second embodiment of a
erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht, Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer  LED lamp according to the invention in a front and a side view, Fig. 3 shows a third embodiment of a
erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht,  LED lamp according to the invention in a front and a side view,
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Fig. 4 shows a fourth embodiment of a
erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer LED lamp according to the invention in one
Front- und einer Seitenansicht, Front and side view,
Fig. 5a zeigt eine aus dem Stand der Technik Fig. 5a shows one of the prior art
Bekannten Halogenstift mit Reflektor,  Well-known halogen pen with reflector,
Fig. 5b zeigt einen aus dem Stand der Technik Fig. 5b shows one of the prior art
bekannten Halogenstift, und Fig. 6a bis 6c zeigen LED-Lampen aus dem Stand der Technik. known halogen pen, and Figs. 6a to 6c show LED lamps of the prior art.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe 1 in einer Frontansicht (links) und einer Seitenansicht (rechts) . Fig. 1 shows a first embodiment of an LED lamp 1 according to the invention in a front view (left) and a side view (right).
Die LED-Lampe 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel zum Einsatz als LED-Retrofit-Lampe für Halogenstifte ausgebildet. Der LED-Lampe kann also eine 12V oder 24V Gleichspannung zugeführt werden, die von einem externen Netzschaltgerät erzeugt wird. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße LED-Lampe auch in anderen Ausführungen realisiert werden, wie z.B. als Kompakt-Glühbirnenersat z mit Schraubfassung, wie sie unter anderem in Taschenlampen verwendet werden. Außerdem kann der vorteilhafte Effekt der Erfindung, nämlich eine platzsparende Bauweise, die die notwendige Ansteuerelektronik integriert und eine effiziente Wärmeabführung sicherstellt, auch in größeren Lampen, wie beispielsweise in LED-Retrofit-Lampen mit E27- Schraubgewinden oder LED-Retrofit-Leuchtröhren sinnvoll eingesetzt werden. The LED lamp 1 is designed in this embodiment for use as a LED retrofit lamp for halogen pencils. The LED lamp can therefore be supplied with a 12V or 24V DC voltage, which is generated by an external power supply unit. In principle, the LED lamp according to the invention can also be realized in other embodiments, such as e.g. as a compact bulb s with screw socket, as used in flashlights, among others. In addition, the advantageous effect of the invention, namely a space-saving design that integrates the necessary control electronics and ensures efficient heat dissipation, can also be meaningfully used in larger lamps, such as in LED retrofit lamps with E27 screw threads or LED retrofit tubes ,
Die LED-Lampe aus Fig.l weist also einen Lampensockel mit zwei Anschlussstiften 7 auf. Diese dienen der elektrischen Stromversorgung der LED-Lampe 1. Gleichzeitig wird über die Kontaktierung der Anschlussstifte 7 eine mechanische Fixierung der LED-Lampe 1 sichergestellt. Die Anschlussstifte können auch so ausgelegt sein, dass sie für einen Baj onettverschluss geeignet sind. The LED lamp from Fig.l thus has a lamp cap with two pins 7. These serve the electrical power supply of the LED lamp 1. At the same time a mechanical fixation of the LED lamp 1 is ensured via the contacting of the pins 7. The pins can also be designed so that they are suitable for a Baj onettverschluss.
Geeignete Lampensockel sind insbesondere solche gemäss der Bipin-Fuß-Normierung, die für Lampensockel für Halogenlampen typisch sind, bspw. also G4, G9, GU10, GZ10. Die Zahl bezieht sich auf den Stiftabstand von 4, 9 oder 10mm. Allgemein kann der Stiftabstand bspw. zwischen 2 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 10mm betragen. Der Stiftdurchmesser kann zwischen 0,6mm und 1,7mm liegen. Suitable lamp sockets are in particular those according to the Bipin-foot standardization, which are typical for lamp sockets for halogen lamps, for example. G4, G9, GU10, GZ10. The number refers to the pin distance of 4, 9 or 10mm. In general, the pin spacing may, for example, be between 2 and 20 mm, preferably between 4 and 10 mm. The pin diameter can be between 0.6mm and 1.7mm.
Weiterhin weist die LED-Lampe 1 eine Plattform 3 auf. Diese ist vorzugsweise auf die Enden der zwei Anschlussstifte 7 montiert und mit diesen in geeigneter Weise elektrisch kontaktiert. Die Plattform ist dabei vorzugsweise zur Oberflächenmontage (smt: surface mounted technology) von elektronischen Komponenten und/oder zur Durchsteckmontage (tht: through hole technology) ausgelegt. Hierfür kann sie als PCB (printed circuit board) -Leiterplatte ausgebildet sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine elektronische Komponente auf die Plattform 3 von oben und/oder von unten anzubringen. Furthermore, the LED lamp 1 on a platform 3. This is preferably mounted on the ends of the two pins 7 and electrically contacted with these suitably. The platform is preferably designed for surface mounting (smt: surface mounted technology) of electronic components and / or for through-hole mounting (tht: through hole technology). For this purpose, it can be designed as a PCB (printed circuit board) printed circuit board. In this way it is possible to attach an electronic component to the platform 3 from above and / or from below.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Plattform 3 zumindest in einem Bereich mindestens ein Substrat 9 auf. Dieses ist vorzugsweise mittels Oberflächenmontage oder Durchsteckmontage auf der Plattform angebracht. Möglich ist jedoch auch in einer alternativen Ausführung, dass die gesamte Plattform aus Silizium besteht und somit die Plattform 3 und das Silizium-Substrat 9 ein integrales Teil sind. In diesem Fall können elektronische Komponenten integral in der Plattform durch bekannteIn a further embodiment, the platform 3 has at least one substrate 9 at least in one area. This is preferably mounted on the platform by surface mounting or through-hole mounting. However, it is also possible in an alternative embodiment that the entire platform consists of silicon and thus the platform 3 and the silicon substrate 9 are an integral part. In this case, electronic components integrally in the platform by known
Halbleitertechnologien ausgebildet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Substrat aus Keramik sein. Semiconductor technologies are formed. In a further embodiment, the substrate may be made of ceramic.
Die LED-Lampe weist mindestens einen LED-Chip 4 auf. Dabei kann es sich um einen LED-Chip oder um eine Vielzahl von LED-Chips handeln, die zusammen mit einem zusätzlichen Träger (nicht dargestellt) , beispielsweise aus Silizium oder Keramik, ein LED-Modul bilden. Die mindestens eine LED 4 kann sich also auf einem zusätzlichem Substrat (in Fig.l nicht gezeigt) befinden. Die LED bzw. das LED-Modul 4 kann jedoch auch direkt auf dem Substrat 9 oder auf der Plattform 3 angebracht sein. Hierfür bietet sich an, dass es sich um eine oder mehrere Dünnschicht-LEDs auf eigenem Substrat körper handelt, die in Face-Up Orientierung auf dem Substrat 9 befestigt, beispielsweise aufgelötet worden sind. Denkbar ist jedoch auch, dass die LED integraler Bestandteil des Substrats 9 ist. Die LED 4 kann somit auch in Face-Up Orientierung auf dem Substrat durch bekannte Halbleiter-Technologien aufgewachsen worden sein. The LED lamp has at least one LED chip 4. This can be a LED chip or a variety of Acting LED chips, which together with an additional carrier (not shown), for example, silicon or ceramic, an LED module. The at least one LED 4 can therefore be located on an additional substrate (not shown in FIG. 1). However, the LED or the LED module 4 can also be mounted directly on the substrate 9 or on the platform 3. For this purpose, it is advisable that it is one or more thin-film LEDs on its own substrate body, which have been fixed in face-up orientation on the substrate 9, for example, have been soldered. However, it is also conceivable that the LED is an integral part of the substrate 9. The LED 4 may thus have been grown in face-up orientation on the substrate by known semiconductor technologies.
In einer bevorzugten Ausführungsform strahlt die LED-Lampe weißes Licht aus. Hierfür kann eine Kombination von roten, grünen und blauen LEDs eingesetzt werden, was oft RGB- Modul genannt wird. Alternativ ist es denkbar, mindestens eine farbstoffkonvertierte blaue LED, ggf. in Kombination mit einer oder mehreren farbigen LEDs zu verwenden, wobei ein Teil des ausgestrahlten Lichts mittels Wellenlängenkonversionsmittel in gelbes Licht umgewandelt wird . In a preferred embodiment, the LED lamp emits white light. For this purpose, a combination of red, green and blue LEDs can be used, which is often called the RGB module. Alternatively, it is conceivable to use at least one color-converted blue LED, if appropriate in combination with one or more color LEDs, a portion of the emitted light being converted into yellow light by means of wavelength conversion means.
Alternativ können auch andere farbstoffkonvertierte LEDs verwendet werden, bspw. blaue oder grüne Leds mit einem roten Farbstoff, bspw. auf Nitridbasis. Die Plattform 3 sowie das Siliziumsubstrat 9 sind in ihrer Fläche größer als die mindestens eine LED 4 und ragen so über die LED-Fläche hinaus. Dabei bildet, wie in Fig. 1 gezeigt, die Plattform 3 eine Aussparung 11, in der sich die LED 4 befindet. Die Wände 10 der Plattform links und rechts der LED 4 sind dabei schräg abfallend, können aber auch abgerundet oder senkrecht ausgebildet sein.Alternatively, other dye-converted LEDs can be used, for example blue or green LEDs with a red dye, for example nitride-based. The platform 3 and the silicon substrate 9 are larger in area than the at least one LED 4 and so protrude beyond the LED surface. In this case, as shown in Fig. 1, the platform 3 forms a recess 11 in which the LED 4 is located. The walls 10 of the platform to the left and to the right of the LED 4 are sloping sloping, but may also be rounded or formed vertically.
Vorzugsweise weisen die Wände 10 reflektierendePreferably, the walls 10 are reflective
Eigenschaften auf. Die Aussparung ist vorzugsweise tiefer als die Höhe der LED 4. Properties on. The recess is preferably deeper than the height of the LED 4.
Die Aussparung 11 ist weiterhin mit einem im Wesentlichen durchsichtigen Material, wie Silikon oder einem anderen Kunststoff gefüllt. Darüber hinaus kann das durchsichtige Material Farbkonversionsmittel und/oder Diffusorteilchen aufweisen. Dabei ist es auch möglich, dass die Farbkonversionsmittel und/oder Diffusorteilchen in unterschiedlichen Schichten und/oder in horizontal variierenden Konzentrationen eingebracht sind. The recess 11 is further filled with a substantially transparent material, such as silicone or other plastic. In addition, the transparent material may comprise color conversion agents and / or diffuser particles. It is also possible for the color conversion agents and / or diffuser particles to be incorporated in different layers and / or in horizontally varying concentrations.
Zur elektrischen Kontakt ierung können sowohl Bonddrähte, wie in Fig.l angedeutet, oder aber auch eine Wende-Montage (Flip-Chip Montage) mit Kontaktierhügel (Bumps) angewandt werden, wie es bei einer Face-Down Orientierung der LED üblich ist. For electrical contact ization both bonding wires, as indicated in Fig.l, or even a turn-mounting (flip-chip assembly) with Kontaktierhügel (bumps) can be applied, as is customary in a face-down orientation of the LED.
Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Kontaktierung auch durch eine oder mehrere Durchkontakt ierungen erfolgen. Alternatively or additionally, the electrical contacting can also be effected by one or more plated-through holes.
Die LED 4 weist darüber hinaus vorzugsweise Abmessungen auf, die jeweils eine Größe von 2.8 mm x 3.4 mm x 1.15 mm nicht überschreitet. Außerdem weist sie möglichst eine mittlere Ausstrahlleistung auf von mindestens 0,1 Watt, vorzugsweise 0,2 Watt oder mehr. The LED 4 also preferably has dimensions that each does not exceed a size of 2.8 mm x 3.4 mm x 1.15 mm. In addition, if possible, it has an average radiation power of at least 0.1 watt, preferably 0.2 watt or more.
Weiterhin weist die LED-Lampe mindestens eine, zur LED 4 zusätzliche, elektronische Komponente auf. Diese ist vorzugsweise in das Substrat integriert. Es kann jedoch auch auf, in, oder unter der Plattform 3 angebracht sein. Denkbar ist auch, dass sie in der Wand 10 der Träger- Platte 3 angeordnet ist. Die elektronische Komponente weist vorzugsweise sehr kleine Abmessungen auf. Furthermore, the LED lamp has at least one, to the LED 4 additional, electronic component. This is preferably integrated in the substrate. It can, however also on, in, or mounted under the platform 3. It is also conceivable that it is arranged in the wall 10 of the carrier plate 3. The electronic component preferably has very small dimensions.
Es handelt sich bei der elektronischen Komponente um ein elektronisches Bauteil, das Bestandteil des Regelkreises der LED 4 ist. In einem einfachen Fall ist die elektronische Komponente eine ESD-Schut zdiode . Vorzugsweise ist das Bauteil Bestandteil der Ansteuerschaltung der LED 4. Hierfür ist die mindestens eine elektronische Komponente mit den Anschlussstiften 7 zumindest indirekt elektrisch kontaktiert (in Fig.l nicht dargestellt) . Hierfür können geeignete Mittel eingesetzt werden, wie beispielsweise eine Durchkontaktierung . It is in the electronic component to an electronic component that is part of the control circuit of the LED 4. In a simple case, the electronic component is an ESD protection diode. Preferably, the component is part of the drive circuit of the LED 4. For this purpose, the at least one electronic component is at least indirectly electrically contacted with the pins 7 (not shown in Fig.l). For this purpose, suitable means may be used, such as a via.
Ausgehend davon, dass der LED-Lampe 1 eine Niedervolt- Eingangs-Gleichspannung zugeführt wird, nimmt die Ansteuerschaltung also eine DC-DC Wandlung vor, bei der die Strom- und Spannungsparameter der Versorgungsspannung so angepasst werden, dass diese zum Betrieb der LED 4 geeignet sind. Möglich ist auch, dass es sich bei der elektronischen Komponente um einen integrierten Schaltkreis handelt. Dabei ist es auch denkbar, dass ein ASIC, ein Mikrocontroller oder eine Hybridlösung eingesetzt wird. Based on the fact that the LED lamp 1 is supplied with a low-voltage DC input voltage, the drive circuit thus performs a DC-DC conversion, in which the current and voltage parameters of the supply voltage are adjusted so that they are suitable for operating the LED 4 are. It is also possible that the electronic component is an integrated circuit. It is also conceivable that an ASIC, a microcontroller or a hybrid solution is used.
In einem Anwendungsbeispiel der Erfindung wird diese in einem Notausgangszeichen verwendet. In diesem Fall wird die LED-Lampe mit Gleichspannung, von beispielsweise 1,2 V oder 3,6 V, mittels einer Batterie, versorgt. Auch andere Anwendungsfälle sind denkbar, bei denen die LED-Lampe mit einer Batterie betrieben wird. Bei der mindestens einen elektrischen Komponente kann es sich auch um einen Sensor handeln. Hierbei kommt insbesondere ein Lichtsensor in Betracht. Dieser kann dazu verwendet werden, die Umgebungslichtstärke und/oder die Leuchtstärke der LED-Lampe 1 zu erfassen. Weiterhin kann nun die elektronische Komponente einen Regelkreis aufweisen. Mit Hilfe des Rückführsignals des Lichtsensors und des Regelkreises kann so eine Kompensierung der Leuchtstärke der LED-Lampe bewirkt werden, bei der z.B. eine konstante Leuchtstärke der LED-Lampe oder eine konstante Umgebungs-Lichtstärke sichergestellt wird. In an application example of the invention this is used in an emergency exit sign. In this case, the LED lamp with DC voltage, for example, 1.2 V or 3.6 V, powered by a battery. Other applications are conceivable in which the LED lamp is operated with a battery. The at least one electrical component may also be a sensor. In this case, in particular a light sensor comes into consideration. This can be used to detect the ambient light intensity and / or the luminous intensity of the LED lamp 1. Furthermore, the electronic component can now have a control loop. With the help of the feedback signal of the light sensor and the control circuit so a compensation of the luminous intensity of the LED lamp can be effected in which, for example, a constant luminous intensity of the LED lamp or a constant ambient light intensity is ensured.
Für letzteren Aspekt ist es sinnvoll, wenn, bei Einsatz mehrerer LED-Lampen in einem Raum, die LED-Lampen Mittel zum Kommunizieren aufweisen. So ist es denkbar, dass die LED-Lampe zusätzlich eine Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise eine Funkschnittstelle aufweist, wobei sich diese auf dem Substrat oder auf der Trägerplatine befinden kann. Sinnvoll ist es dabei weiterhin, wenn eine zentrale Steuereinheit dem Benutzer Informationen über das Beleuchtungssystem, bestehend aus der mindestens einen LED-Lampe 1 und der zentralen Steuereinheit, bereitstellt, und sich außerdem eine Steuerung, beispielsweise der Leuchtstärke der Beleuchtung über die zentrale Steuereinheit vornehmen lässt. For the latter aspect, it makes sense if, when using multiple LED lamps in a room, the LED lamps have means for communicating. Thus, it is conceivable that the LED lamp additionally has a communication interface, for example a radio interface, wherein it may be located on the substrate or on the carrier board. It is also useful here if a central control unit provides the user with information about the lighting system consisting of the at least one LED lamp 1 and the central control unit, and, in addition, control, for example the intensity of the illumination, can be made via the central control unit ,
Außerdem kann es sich bei dem Sensor auch um einen Temperatursensor handeln. Wenn nun der oben dargestellte Regelkreis auch dafür ausgelegt ist, eine Temperaturkompensation vorzunehmen, kann mittels des Rückführsignals des Temperatursensors eine günstige Betriebstemperatur der LED 4 sichergestellt werden und/oder eine Überhitzung der LED-Lampe 1, beispielsweise durch Dimmen der Leuchtstärke oder durch Notabschaltung, verhindert werden. In addition, the sensor may also be a temperature sensor. Now, if the control circuit shown above is also designed to perform a temperature compensation, by means of the feedback signal of the temperature sensor, a favorable operating temperature of the LED 4 can be ensured and / or overheating of the LED lamp 1, for example by dimming the luminous intensity or by emergency shutdown, be prevented.
Wie Eingangs bereits erwähnt, ist die LED-Lampe nicht auf einen Halogenlampenersatz, dem eineAs mentioned in the beginning, the LED lamp is not on a halogen lamp replacement, the one
Niedervoltgleichspannung zugeführt wird, beschränkt, sondern die LED-Lampe kann auch als Glühbirnenersatz ausgebildet sein. Hierbei ist es notwendig, eine Netz- Wechselspannung gleichzurichten und herabzusetzen. Dabei ist es denkbar, elektronische Komponenten des AC/DC- Wandlers in die Plattform 3 und/oder das Substrat 9 zu integrieren. Auch können für diesen Zweck Transformer- Chips eingesetzt werden, die in die Plattform 3 und/oder das Substrat 9 integriert sind. Low voltage DC voltage is supplied, limited, but the LED lamp can also be designed as a bulb replacement. In this case, it is necessary to rectify and reduce a line AC voltage. It is conceivable to integrate electronic components of the AC / DC converter into the platform 3 and / or the substrate 9. It is also possible to use transformer chips integrated into the platform 3 and / or the substrate 9 for this purpose.
In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, eine Hochvolt- Wechselstrom-LED in der LED-Lampe zu verwenden, die direkt bspw. an 110V AC oder 230V AC betrieben werden kann. Die LED-Lampe, oder zumindest die Plattform 3 ist durch eine transluzente Abdeckung 2 geschützt, die vorzugsweise eine Birnen-, Kugel- oder Linsenform aufweist. Die Abdeckung kann aus Glas, Keramik oder einem Kunststoff bestehen. Wie in Fig.l zu erkennen, umschließt die Abdeckung vorzugsweise vollständig die Plattform mit den sich darin befindlichen Elementen wie der LED 4, dem Substrat 9 und der elektronischen Komponente 5, sodass lediglich die Anschlusstifte 7 freigelegt sind. Die Abdeckung kann entweder klar, d.h. transparent, oder matt sein. Für den letzteren Fall sind der Einsatz von Diffusorteilchen in der Abdeckung oder einer Streuscheibe denkbar. Außerdem ist es möglich, dass die Abdeckung weitere optische Eigenschaften aufweist, wie beispielsweise eine Linsencharakteristik. Auch kann die Abdeckung strukturiert sein, z.B. kann die Oberfläche so strukturiert sein, dass ausgestrahltes Licht in eine bestimmte Richtung gelenkt wird oder durch eine Diffusorwirkung homogeneres Licht erzeugt wird. In this context, it is also conceivable to use a high-voltage AC LED in the LED lamp, which can be operated directly, for example, to 110V AC or 230V AC. The LED lamp, or at least the platform 3 is protected by a translucent cover 2, which preferably has a pear, ball or lens shape. The cover may be made of glass, ceramic or a plastic. As can be seen in FIG. 1, the cover preferably completely encloses the platform with the elements therein, such as the LED 4, the substrate 9 and the electronic component 5, so that only the connection pins 7 are exposed. The cover can be either clear, ie transparent, or matt. For the latter case, the use of diffuser particles in the cover or a diffuser are conceivable. In addition, it is possible that the cover has further optical properties, such as a lens characteristic. Also, the Cover may be structured, for example, the surface may be structured so that emitted light is directed in a certain direction or by a diffuser effect more homogeneous light is generated.
In einer Ausführungsform können Teile der Lampe einen Reflektor ausbilden. Außer durch die bereits oben beschriebene Ausformung der Wände 10 der Plattform 3 kann die reflektierende Eigenschaft auch durch einen zusätzlichen Reflektor wahrgenommen werden, in den die Plattform in geeigneter Weise eingebettet ist. Der Reflektor kann dabei innerhalb der Lampenabdeckung montiert sein, oder außerhalb. Schließlich weist die LED-Lampe 1 noch ein oder mehrere Kühlelemente 6 auf. Diese dienen dazu, die durch die LED 4 sowie durch die elektrische Komponente 5 erzeugte Wärme abzuführen, und damit für eine optimale Betriebstemperatur der LED-Lampe 1 zu sorgen, bei der eine Überhitzung vermieden wird. In one embodiment, parts of the lamp may form a reflector. In addition to the above-described shaping of the walls 10 of the platform 3, the reflective property can also be perceived by an additional reflector in which the platform is suitably embedded. The reflector can be mounted inside the lamp cover, or outside. Finally, the LED lamp 1 still has one or more cooling elements 6. These serve to dissipate the heat generated by the LED 4 and by the electrical component 5, and thus to ensure an optimum operating temperature of the LED lamp 1, in which overheating is avoided.
Im Ausführungsbeispiel von Fig.l werden zwei Kühlelemente 6 durch die Anschlussstifte 7 gebildet. Die Anschlussstifte werden also neben ihrer ursprünglichen Funktion auf vorteilhafte Weise zur Kühlung der LED-Lampe eingesetzt. Diese Verwendung der Anschlussstifte ist insbesondere deshalb sinnvoll, da die Anschlussstifte die Plattform flächig berühren und so effizient Wärme von dieser abführen können. Auch ist denkbar, dass sie das Substrat 9 flächig berühren. Für eine noch effizientere Wärmeabführung kann sich in der Plattform und/oder unter der Plattform anliegend eine zusätzliche Platte aus hoch Wärme leitfähigem Material (beispielsweise aus Metall oder Keramik) als Kühlkörper befinden. Auf selbe Art kann eine solche Platte auch im oder unter dem Substrat angewendet werden. Auch kann eine Wärmeabführung über die Wände 10 erfolgen. Hierfür können diese beispielsweise mit einer Metallschicht bedeckt sein. In the embodiment of Fig.l two cooling elements 6 are formed by the pins 7. The pins are thus used in addition to their original function in an advantageous manner for cooling the LED lamp. This use of the pins is particularly useful because the pins touch the surface area and so efficiently dissipate heat from this. It is also conceivable that they touch the substrate 9 areally. For even more efficient heat dissipation, an additional plate of highly heat-conductive material (for example of metal or ceramic) may be present as a heat sink in the platform and / or under the platform. In the same way one can such plate can also be applied in or under the substrate. Also, a heat dissipation via the walls 10 can take place. For this they can be covered, for example, with a metal layer.
Da die Anschlussstifte 7 selber elektrischen Strom führen, der zu einer Erwärmung des Leiters führt, ist es sinnvoll, die Anschlussstifte zumindest abschnittsweise breiter auszubilden, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Somit kann die Wärme effektiv aus der LED-Lampe und insbesondere aus dem Bereich der Abdeckung 2 herausgeführt werden, und die Anschlussstifte dennoch zumindest in ihrem Endbereich die vorgeschriebene Normgröße für eine Kontaktierung mit einer Fassung erfüllen. Zusätzlich kann jeder Anschlussstifte 7 noch einmal eine Verstärkung 12 unterhalb der Abdeckung 2 aufweisen, wobei diese Verstärkungen voneinander elektrisch zu isolieren sind. Die Verstärkungen können als Plättchen geformt sein, die bündig an der Abdeckung 3 anliegen . Since the pins 7 themselves carry electrical current, which leads to a heating of the conductor, it makes sense to make the pins at least partially wider, as indicated in Fig. 1. Thus, the heat can be effectively led out of the LED lamp and in particular from the area of the cover 2, and the pins still meet at least in their end the prescribed standard size for contacting with a socket. In addition, each pin 7 can once again have a reinforcement 12 below the cover 2, these reinforcements are to be isolated from each other electrically. The reinforcements may be formed as platelets which lie flush against the cover 3.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Anschlussstifte 7 als Wärmerohre ausgebildet. Hierfür weisen die Anschlussstifte also Hohlkammern auf, durch die die Wärme entweichen kann. In a further embodiment, the connection pins 7 are designed as heat pipes. For this purpose, the terminal pins so hollow chambers, through which the heat can escape.
Auch ist es denkbar, dass ein aktives Kühlelement eingesetzt wird. Dieses hat den Vorteil, dass der Wärmeabtransport aktiv gefördert wird. Dabei kann das Kühlelement beispielsweise Mikro-Fluid-Kanäle aufweisen. Hierfür können auch die Hohlkammern der Anschlussstifte 7 genutzt werden. Für einen aktiven Wärmeaustausch wird die Flüssigkeit vorzugsweise in Bewegung gebracht. Dabei sollten die Kanäle einen Kreislauf bilden, in dem die Flüssigkeit zirkuliert. Zum Antrieb der Flüssigkeit sind magnetisierbare Teilchen in der Flüssigkeit, sowie ein externer Magnet, bzw. Elektromagnet einsetzbar. It is also conceivable that an active cooling element is used. This has the advantage that the heat dissipation is actively promoted. In this case, the cooling element, for example, have micro-fluid channels. For this purpose, the hollow chambers of the pins 7 can be used. For active heat exchange, the liquid is preferably agitated. The channels should form a circuit in which the liquid circulates. To drive the liquid magnetizable particles in the liquid, as well as an external magnet, or solenoid used.
Im Weiteren sollen noch anhand der Fig.2-4 weitere Ausführungsformen der LED-Lampe erläutert werden. In the following, further embodiments of the LED lamp will be explained with reference to FIGS.
Fig.2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht. Die Ausführungsform ist dabei mit der aus Fig.l identisch, wobei hier die LED-Lampe zwei Plattform 3 aufweist. Diese sind aneinander liegend angeordnet. Dabei sind die Aussparungen 11 der beiden Plattform 3 so ausgerichtet, dass das ausgestrahlte Licht in entgegengesetzte Richtung leuchtet. Somit kann bei einem sehr kompakten Aufbau eine hohe Leuchtstärke mit einem größeren Ausstrahlwinkel der LED-Lampe 1 erreicht werden. Die beiden Plattform 3 sind von einer Abdeckung 2, die die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist, bedeckt. Die Anschlussstifte 7, die die Leiter zur Stromversorgung der LED-Lampe 1 bilden, sind zwischen den beiden Trägerplatinen angeordnet, um beide mit elektrischem Strom zu versorgen. Wenn sich die Anschlussstifte 7 über die gesamte Länge der beiden Plattform 3 erstrecken, wie in Fig.2 gezeigt, kann ein Wärmeabtransport durch diese auf vorteilhafte Weise erhöht werden. 2 shows a second embodiment of an LED lamp according to the invention in a front and a side view. The embodiment is identical to that of Fig.l, in which case the LED lamp has two platform 3. These are arranged adjacent to each other. The recesses 11 of the two platform 3 are aligned so that the emitted light shines in the opposite direction. Thus, in a very compact structure, a high luminosity can be achieved with a larger beam angle of the LED lamp 1. The two platforms 3 are covered by a cover 2 having the characteristics described above. The connection pins 7, which form the conductors for the power supply of the LED lamp 1, are arranged between the two carrier boards in order to supply both with electric current. If the terminal pins 7 extend over the entire length of the two platform 3, as shown in Figure 2, a heat dissipation can be increased by these advantageously.
Die Plattform 3 weisen alle Merkmale auf, wie es in der Beschreibung zu Fig.l dargestellt ist. Denkbar ist jedoch, dass nur eine Plattform eine oder mehrere elektronische Komponenten 5 aufweist, mit der bzw. denen alle LEDs beider Plattform betrieben bzw. geregelt werden. Außerdem können beide Plattformen integral ausgebildet sein. Dies ließe sich beispielsweise mittels einer Platine zur Oberflächenmontage (smt: surface mounted technology) realisieren, die beidseitig bestückt ist. Auch ist es denkbar, dass beide Plattformen integral ausgebildet sind und nur ein Substrat aufweisen. Dieses könnte dann alle LEDs 4 der LED-Lampe, die in entgegengesetzte Richtung orientiert sind, sowie die elektronische Komponente aufweisen . The platform 3 has all the features as shown in the description of Fig.l. It is conceivable, however, that only one platform has one or more electronic components 5 with which all LEDs of both platforms are operated or regulated. In addition, both platforms can be integrally formed. This could be done, for example, by means of a surface mounting board (smt: surface mounted technology) realize that is equipped on both sides. It is also conceivable that both platforms are integrally formed and have only one substrate. This could then have all LEDs 4 of the LED lamp, which are oriented in the opposite direction, as well as the electronic component.
In Fig. 2 ist weiterhin ein Kühlelement 6 gezeigt, das ein von den Anschlussstiften 7 unabhängiges Teil darstellt. Dieses kann ein passives und/oder ein wie oben beschriebenes aktives Kühlelement darstellen. Vorzugsweise füllt das Kühlelement des gesamten Platz unterhalb der Abdeckung 2 aus. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn es die beiden Anschlussstifte 7 einschließt, um so die durch diese strahlende Wärme abzuführen. Wie in Fig.2 in der Frontalansicht angedeutet, kann das Kühlelement außerdem die beiden Plattformen seitlich umschließen. Somit wird der Wärmeabtransport erhöht und dennoch der Ausstrahlwinkel des Lichts nicht eingeschränkt. In Fig. 2, a cooling element 6 is further shown, which is an independent of the pins 7 part. This may represent a passive and / or an active cooling element as described above. Preferably, the cooling element fills the entire space below the cover 2 from. Furthermore, it is advantageous if it includes the two pins 7 so as to dissipate the radiant heat through them. As indicated in Figure 2 in the front view, the cooling element can also surround the two platforms laterally. Thus, the heat dissipation is increased and yet the beam angle of the light is not limited.
Das Kühlelement kann eine Oberflächenstruktur aufweisen, die die Oberfläche und somit den Wärmeabtransport erhöht. Alternativ kann die LED-Lampe jedoch auch mehrere Kühlelemente 6 aufweisen, wobei diese durch Luftschlitze voneinander getrennt sind. Somit kann der Wärmeabtransport ebenfalls erhöht werden. The cooling element may have a surface structure which increases the surface and thus the heat dissipation. Alternatively, however, the LED lamp can also have a plurality of cooling elements 6, these being separated from one another by louvers. Thus, the heat dissipation can also be increased.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Fig. 3 shows a third embodiment of a
erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht. Die Ausführungsform ist dabei mit der aus Fig.2 identisch, wobei diese hier zusätzlich eine dritte Plattform 13 aufweist. Letztere befindet sich oberhalb der beiden anderen Plattform 13. Sie ist dabei orthogonal zu den beiden Plattformen ausgerichtet. Somit weist die LED- Lampe drei Hauptausstrahlrichtung aus, nämlich nach links, rechts und oben. Die Leuchtstärke und der Ausstrahlwinkel der LED-Lampe 1 kann also weiter erhöht werden. Zur elektrischen Versorgung der dritten Plattform 13 sind die beiden Anschlussstifte 7 soweit verlängert, dass sie die dritte Plattform 13 kontaktieren. Für einen verbesserten Wärmeabtransport können sie sich über die gesamte Lände der dritten Plattform 13 erstrecken, wobei sie natürlich voneinander elektrisch isoliert sind. Die LED-Lampe 1 kann also zwischen den einzelnen Plattform 3, 13 einen Spalt aufweisen, der zumindest teilweise, vorteilhafterweise jedoch vollständig, durch die Anschlussstifte gefüllt sind, wobei diese natürlich voneinander elektrisch isoliert sind. Für diesen Zweck können die Anschlussstifte in dem Bereich des Spaltes flächige Formen aufweisen. Das Kühlelement 6, wie in der Frontalansicht in Fig.3 gezeigt, kann erneut die beiden Plattform seitlich umschließen. Denkbar ist zudem, dass es noch weiter verlängert wird und somit auch zumindest einen Teil der dritten Plattform 13 umgibt. LED lamp according to the invention in a front and a side view. The embodiment is identical to that of Figure 2, which additionally has a third platform 13 here. The latter is located above the other two platforms 13. It is aligned orthogonal to the two platforms. Thus, the LED Lamp three main emission direction, namely to the left, right and above. The luminosity and the beam angle of the LED lamp 1 can therefore be further increased. For electrical supply of the third platform 13, the two pins 7 are extended so far that they contact the third platform 13. For improved heat dissipation, they may extend over the entire lands of the third platform 13, of course, being electrically isolated from each other. The LED lamp 1 can thus have a gap between the individual platform 3, 13, which are at least partially, but advantageously completely, filled by the connecting pins, these of course being electrically insulated from one another. For this purpose, the connection pins in the region of the gap can have planar shapes. The cooling element 6, as shown in the front view in Figure 3, can again enclose the two platform laterally. It is also conceivable that it will be further extended and thus also surrounds at least part of the third platform 13.
Schließlich zeigt Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe in einer Front- und einer Seitenansicht. Die Ausführungsform ist dabei mit der aus Fig.3 identisch, wobei in dieser Ausführungsform die LED- Lampe 1 fünf Plattformen 3, 13 aufweist. Diese sind dementsprechend orthogonal zueinander in fünf verschiedene Richtungen orientiert, also nach links, rechts, vorne, hinten und oben. Somit kann bei einem kompakten Aufbau eine hohe Leuchtstärke mit einem maximalen Ausstrahlwinkel der LED-Lampe 1 erreicht werden. Der Raum zwischen den Plattformen kann für elektronische Komponenten und für Mittel zum Wärmeabtransport, beispielsweise den Anschlussstiften 7 und/oder dem separaten Kühlelement 6 genutzt werden. Er kann auch als Würfel geformt sein, der auf 5 Seiten die Form und Merkmale der Plattform 3, 13 aufweist. Dementsprechend kann er aus einem Kunststoff und/oder aus einem Halbleitermaterial wie Silizium bestehen. In der Ausführungsform von Fig.5 befindet sich das Kühlelement 6 lediglich in dem Bereich unterhalb der Plattform. Denkbar ist dabei jedoch, dass es sich auch in die Winkelbereiche zwischen den einzelnen Plattformen erstreckt. Dabei kann es lediglich eine Schicht, beispielsweise aus einem Metall bilden, oder den Raum in den Winkelbereichen gänzlich ausfüllen. Finally, Fig. 4 shows a fourth embodiment of an LED lamp according to the invention in a front and a side view. The embodiment is identical to that of Figure 3, wherein in this embodiment, the LED lamp 1 five platforms 3, 13 has. These are accordingly oriented orthogonal to each other in five different directions, ie to the left, right, front, back and top. Thus, in a compact structure, a high luminosity can be achieved with a maximum beam angle of the LED lamp 1. The space between the platforms can be used for electronic components and for means for heat removal, for example the connection pins 7 and / or the separate cooling element 6. It can also be shaped as a cube, which has the shape and features of the platform 3, 13 on 5 sides. Accordingly, it may consist of a plastic and / or of a semiconductor material such as silicon. In the embodiment of Figure 5, the cooling element 6 is located only in the area below the platform. It is conceivable, however, that it also extends into the angular ranges between the individual platforms. It can only form a layer, for example of a metal, or completely fill the space in the angle ranges.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 LED-Lampe 1 LED lamp
2 Transluzente Abdeckung  2 Translucent cover
3 Plattform 3 platform
4 LED  4 LEDs
5 elektronische Komponente  5 electronic component
6 Kühlelement  6 cooling element
7 Anschlussstifte des Lampensockels 9 Substrat  7 pins of the lamp cap 9 substrate
10 Wände der Aussparung  10 walls of the recess
11 Aussparung  11 recess
12 Kühlplatte  12 cooling plate
13 Plattform  13 platform

Claims

Patentansprüche claims
1. LED-Lampe (1) mit einem Lampensockel mit zwei 1. LED lamp (1) with a lamp base with two
Anschlussstiften (7) zum elektrischen Kontaktieren der LED-Lampe (1), aufweisend  Terminal pins (7) for electrically contacting the LED lamp (1), comprising
mindestens eine Silizium-Plattform (3), auf die mindestens ein LED-Chip (4) aufgebracht ist,  at least one silicon platform (3), to which at least one LED chip (4) is applied,
wobei in die Silizium-Plattform (3), mindestens eine elektronische Komponente (5) integriert ist, die Teil einer Versorgungsschaltung für den mindestens einen LED-Chip (4) ist. LED-Lampe nach Anspruch 1, wherein in the silicon platform (3), at least one electronic component (5) is integrated, which is part of a supply circuit for the at least one LED chip (4). LED lamp according to claim 1,
wobei mindestens ein Kühlelement (6) unterhalb der mindestens einen Plattform (3) im Bereich der  wherein at least one cooling element (6) below the at least one platform (3) in the region of
Anschlussstifte (7) angeordnet ist. LED-Lampe nach Anspruch 1, wobei die Plattform (3) überwiegend aus Silizium besteht. Terminal pins (7) is arranged. LED lamp according to claim 1, wherein the platform (3) consists predominantly of silicon.
LED-Lampe nach Anspruch 1, wobei die Plattform (3) überwiegend aus Keramik besteht. LED lamp according to claim 1, wherein the platform (3) mainly made of ceramic.
LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, LED lamp according to one of the preceding claims, characterized
dass es sich bei der mindestens einen elektronischen Komponente (5) um eine Schaltungskomponente einer DC- DC-Schaltung handelt, die eine Eingangsgleichspannung in eine für den Betrieb des mindestens einen LED-Chips geeigneten Gleichspannung umwandelt. in that the at least one electronic component (5) is a circuit component of a DC-DC circuit which converts a DC input voltage into a DC voltage suitable for the operation of the at least one LED chip.
6. LED-Lampe nach Anspruch 1, 6. LED lamp according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass es sich bei der mindestens einen elektronischen Komponente (5) um eine Schaltungskomponente einer AC- DC-Schaltung handelt.  in that the at least one electronic component (5) is a circuit component of an AC-DC circuit.
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass es sich bei dem mindestens einen LED-Chip (4) um einen LED-Chip handelt, die eine Lichtleistung von mindestens 0,1 Watt, vorzugsweise mindestens 0,2 Watt, noch vorteilhafter mindestens 0,4 Watt aufweist.  in that the at least one LED chip (4) is an LED chip which has a light output of at least 0.1 watt, preferably at least 0.2 watt, more preferably at least 0.4 watt.
8. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, 8. LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass es sich bei dem mindestens einen LED-Chip (4) um einen LED-Chip handelt, die eine elektrische  in that the at least one LED chip (4) is an LED chip which has an electrical chip
Leistungsaufnahme von mindestens 0,4 Watt, vorzugsweise mindestens 0,8 Watt, noch vorteilhafter mindestens 1,6 Watt aufweist.  Power consumption of at least 0.4 watts, preferably at least 0.8 watts, more preferably at least 1.6 watts.
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,  characterized ,
dass der mindestens eine LED-Chip (4) eine Größe aufweist, bei der jede Abmessung kleiner oder gl  the at least one LED chip (4) has a size in which each dimension is smaller or gl
2.8 mm x 3.4 mm x 1.15 mm ist.  2.8mm x 3.4mm x 1.15mm.
10. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, 10. LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Lampe eine Größe aufweist, bei der jede  that the lamp has a size at which each
Abmessung kleiner oder gleich Länge 1 x Durchmesser d = 65 mm x 51 mm ist. Dimension is less than or equal to length 1 x diameter d = 65 mm x 51 mm.
11. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, 11. LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Plattform (3) eine Vertiefung oder Aussparung (11) aufweist und der mindestens eine LED-Chip (4) in der Aussparung oder Vertiefung angeordnet ist.  the platform (3) has a depression or recess (11) and the at least one LED chip (4) is arranged in the recess or depression.
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche LED lamp according to one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die mindestens eine Plattform von einer Gl  that the at least one platform of a Gl
Kunststoff- oder Keramikbirne (2) bedeckt ist.  Plastic or ceramic bulb (2) is covered.
LED-Lampe nach dem vorherigen Anspruch, LED lamp according to the previous claim,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die transluzente Abdeckung (2) optisch  that the translucent cover (2) optically
Eigenschaften, wie Diffusoreigenschaften,  Properties, such as diffuser properties,
Linseneigenschaften und/oder sonstige  Lens properties and / or other
Struktureigenschaften aufweist.  Has structural properties.
14. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, 14. LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das mindestens eine Kühlelement (6) durch die zwei Anschlussstifte (7) gebildet wird, wobei diese zu diesem Zweck Verstärkungen (7, 12) aufweisen.  the at least one cooling element (6) is formed by the two connecting pins (7), these having reinforcements (7, 12) for this purpose.
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Anschlussstifte (7) als Rohre zum  that the connecting pins (7) as tubes for
Wärmeabtransport im Innenraum der Rohre ausgebildet sind .  Heat dissipation in the interior of the tubes are formed.
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das mindestens eine Kühlelement (6) Mikro-Fluid Kanäle aufweist. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, the at least one cooling element (6) has micro-fluid channels. LED lamp according to one of the preceding claims, characterized
dass die LED-Lampe einen Lichtsensor und eine  that the LED lamp has a light sensor and a
Regelschaltung aufweist, die für eine konstante Lichtstärke des mindestens einen LED-Chips sorgt  Control circuit which ensures a constant light intensity of the at least one LED chip
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, LED lamp according to one of the preceding claims, characterized
dass die LED-Lampe einen Wärmesensor und eine  that the LED lamp has a thermal sensor and a
Regelschaltung aufweist, die dafür ausgelegt sind, Überhitzung der LED-Lampe zu verhindern und eine Temperaturkompensation vorzunehmen . 19. LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche,  Control circuit, which are designed to prevent overheating of the LED lamp and make a temperature compensation. 19. LED lamp according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die LED-Lampe (1) mehrere Plattform (3, 13) aufweist, die jeweils mindestens einen LED-Chip (4) aufweisen und orthogonal oder in entgegengesetzter Richtung zueinander angeordnet sind, wobei die LED- in that the LED lamp (1) has a plurality of platforms (3, 13) which each have at least one LED chip (4) and are arranged orthogonally or in opposite directions to one another, wherein the LED
Chips (4) voneinander wegstrahlen. Beam away chips (4).
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, LED lamp according to one of the preceding claims, characterized
dass es sich bei der LED-Lampe (1) um eine LED- Retrofit-Lampe für Halogenstifte handelt.  that the LED lamp (1) is a LED retrofit lamp for halogen pencils.
21. LED-Lampe nach Anspruch 18, 21. LED lamp according to claim 18,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Anschlussstifte der Norm der Größen G4 (auch that the pins of the norm of sizes G4 (also
GU4 , GY4 ) , G6.5 (auch GY6.5), G5.3 (auch GU5.3), G9 oder G10 (auch GU10, GZ10) entsprechen. GU4, GY4), G6.5 (also GY6.5), G5.3 (also GU5.3), G9 or G10 (also GU10, GZ10).
LED-Lampe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, LED lamp according to one of the preceding claims, characterized,
dass die Lampe über einen eingebauten Reflektor verfügt . that the lamp has a built-in reflector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720300B4 (en) * 1996-06-03 2006-05-04 CiS Institut für Mikrosensorik gGmbH Hybrid electronic component and method for its production
DE202007003679U1 (en) * 2007-03-09 2007-05-16 Hong Kuan Technology Co., Ltd., Sinjhuang City Light emitting diode lamp for presentation of e.g. sales objects, in e.g. showcase, has cooling module, which is formed of number of cooling fins, and protective covering, which encloses cooling module
EP1988577B1 (en) 2007-04-30 2017-04-05 Tridonic Jennersdorf GmbH Light emitting diode module with silicon platform
DE202007008258U1 (en) * 2007-04-30 2007-10-31 Lumitech Produktion Und Entwicklung Gmbh LED bulbs
EP2083210A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-29 Civilight Shenzhen Semiconductor Lighting Co., Ltd LED lamp
DE202008015804U1 (en) * 2008-11-28 2009-02-12 Direct Lite Corp., Sanchong City An electrodeless light-emitting tube diode

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