[发明专利]板装的LED阵列

说明书

技术领域

本发明涉及照明设备，尤其涉及具有安装在诸如印刷电路板上的板上的诸如LED的照明元件的阵列的照明设备。

背景技术

对于一般照明而言，大面积光源经常被使用以便提供低峰值亮度以及因此给出舒适的低炫目照明。在具有LED阵列的LED灯具中，小型且明亮的单独LED需要在诸如印刷电路板的大面积板上相对远离地进行布置，以便创建大面积光源。通常，这样的光源与扩散板或箔片进行组合从而隐藏单独LED。

LED技术的趋势是更小的LED、有所提高的效率(以及因此更低的散热)和更低的成本。作为结果，LED需要每个LED更小的PCB面积来满足所要求的热和机械设计约束。PCB成本也成为了总成本(即，材料清单(BOM))的更为重要的部分。

已经由于该趋势而开发的一种设计是所谓的E面板。在这样的面板中，通过将板切割为仍然覆盖完整面积的两个相互交错(E形)的部分而将矩形的PCB面积进行二等分。

这使得能够从单块板形成两个相同的衬底而并不浪费材料。这还使得能够形成仅部分覆盖完整面积的形状，但是并不需要将分段(诸如直线分段)联合在一起。LED的规则整列能够被定位在所述E形板上。

随着更高效率和更低成本的趋势的发展，E面板将仍然由于未使用的PCB面积而存在成本惩罚。E面板设计例如并不允许初始板被切割为多于两个的相同部分。E面板设计因此并不是非常通用的。因此，需要一种减少未使用PCB面积的可替换的PCB板设计。

发明内容

本发明由权利要求所限定。

根据依据本发明一个方面的示例，提供了一种照明设备，所述照明设备包括载体板；以及安装在所述载体板上的照明元件的阵列，其中所述载体板具有线圈形状，所述线圈形状具有至少两个会聚的绕组，这允许所述载体板利用互相交错的绕组而与一个或多个相同形状或相似形状的其它载体板进行镶嵌。所述绕组包括直线分段，该直线分段在沿线圈的相邻分段之间具有90度角，相邻绕组之间的垂直间隔是恒定的。所述直线分段具有在较窄宽度和较宽宽度之间变化的宽度，所述照明元件被定位在具有较宽宽度的部分，以及所述照明元件的整列形成规则的正方形或矩形网格。

术语“相似的”和“相似地”以数学的含义被使用(即在拓扑上相似)，其中能够被镶嵌的板可以是彼此的尺寸拉伸版本。这例如是相同的载体板形状被镶嵌，随后将经镶嵌的结构拉伸，以及重新分离为单独组件的情形。优选地，被镶嵌的载体板是相同的，从而它们全部形成相同产品的样本。

所述线圈形状使得所述载体板的面积有所减小，同时使得多个这样的载体板能够在最初被制造为单一的镶嵌设计。

所述载体板例如可以包括印刷电路板，但是可以使用提供适当的热和机械稳定性以及电气互连的任意衬底。

这包括常规PCB(多芯PCB或单芯PCB以及具有不同材料的PCB)以及诸如印制在金属衬底上的电气迹线的印刷电子器件。

所述线圈形状具有会聚的绕组，也就是说所述绕组朝向中心点进行会聚。所述线圈绕组由直线分段所形成，即总体上为多边形。

所述绕组包括直线分段，该直线分段在沿线圈的相邻分段之间具有90度角，其中相邻绕组之间的垂直间隔是恒定的。这定义了具有正方形(或矩形)螺线形状的结构。绕组之间的恒定间隔意味着它形成了可以被描述为阿基米德螺线的正方形/矩形版本的形状。所述恒定间隔对应于所述直线分段的宽度的倍数。所述倍数因此是能够与第一个镶嵌在一起的其它相同形状的数量。

所述载体板能够利用互相交错的绕组而与一个相同的其它载体板镶嵌。这两个可以基本上共同填充面积。这意味着能够在最少板材料或没有板材料浪费的情况下从板形成两个这样的线圈形状。

照明元件的阵列形成规则的正方形或矩形网格。这提供了E面板设计的一种替换形式。

所述载体板也能够利用互相交错的绕组而与三个相同的其它载体板镶嵌。同样，这四个可以基本上填充板面积。这意味着能够在最少板材料或没有板材料浪费的情况下从板形成四个这样的线圈形状。

根据本发明的照明设备的设计使得一个或多个(例如四个)相同的线圈形状能够被镶嵌，以及每个所述线圈形状承载规则的正方形或矩形照明元件网格。这是因为直线分段具有在较窄宽度和较宽宽度之间变化的宽度，其中照明元件被定位在具有较宽宽度的部分。以这种方式，在多个线圈被镶嵌时，一个直线分段的较宽部分与不同线圈的横向相邻绕组的较窄部分形成配合。

该设计还在需要散热的每个照明元件周围提供了较大的载体板面积，以及互连部分处较薄的载体板面积，而使得板材料的使用更为有效。