[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem Kunststoffleuchtengehäuse,
welches einen Geräteträger für elektrische Komponenten bereitstellt.
[0002] Leuchten mit Kunststoffgehäuse lassen sich besonders kostengünstig herstellen und
bieten ferner die Möglichkeit, auch feuchtigkeitsdichte Gehäuse einfach herzustellen.
[0003] Allerdings haben Kunststoffgehäuse den Nachteil, dass sie elektrisch nicht abschirmen.
Dies kann insbesondere bei Leuchtmitteln in Form von LEDs (worunter jede Art von Halbleiterlichtquellen,
einschließlich organischer LEDs, zu verstehen sind) dazu führen, dass hochfrequente
Strahlung von der Leuchte abgegeben wird und sich auf andere Geräte, z.B. auf Bildschirme,
negativ auswirkt. Die Begrenzung der elektromagnetischen Abstrahlung wird auch als
elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Gerätes bezeichnet.
[0004] Ferner weisen Kunststoffgehäuse den Nachteil auf, dass sie im Vergleich zu einem
Metallgehäuse die durch den Betrieb der Leuchtmittel oder sonstiger elektrischer Komponenten
entstehende Wärme schlechter abführen können, weil die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff
im Vergleich zu Metall sehr viel geringer ist.
[0005] DE 10 2009 016 876 A1 offenbart eine Beleuchtungseinheit für Fahrzeugscheinwerfer. Die Beleuchtungseinheit
besitzt ein LED auf einer Trägerplatte, die in einem Gehäuse der Beleuchtungseinheit
angeordnet ist. Das Gehäuse weist im Innenraum eine elektrisch leitende Schicht auf.
[0006] DE 10 2009 031 410 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Der Kraftfahrzeugscheinwerfer umfasst eine Lichtquelle und einen Reflektor. Bei einer
Kunststoffausführung des Reflektors ist eine Metallbeschichtung vorgesehen und dient
zum Reflektieren des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts und andererseits auch
zur Abschirmung von EMV-Störstrahlung.
[0007] US 2007 / 242 461 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung die auf ein LEDs basiert. Mehrere LEDs sind
auf einem Kühlkörper angeordnet, wobei der Kühlkörper als auch faradaysche Abschirmung
zur Unterdrückung von elektromagnetischer Strahlung wirkt.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Leuchten der eingangs genannten Art
die elektromagnetische Verträglichkeit sowie das thermische Management zu verbessern.
[0009] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte gemäß Anspruch 1.
[0010] Die Metallschicht erfüllt zwei Aufgaben. Durch die Anordnung der elektrischen Komponenten,
insbesondere auch der Leuchtmittel, auf der Metallschicht, wirken die Metallschicht
und die elektrischen Komponenten als ein Kondensator zusammen. Dadurch werden hochfrequente
Ströme, die beispielsweise bei Treiberschaltungen für LEDs oder andere Leuchtmittel
auftreten, wirksam unterbunden. Üblicherweise werden im Leuchtenbau elektrische Komponenten
zur Entstörung, beispielsweise Drosselspulen oder Kondensatoren, in der Zuleitung
der Leuchte vorgesehen, um die elektromagnetische Verträglichkeit zu verbessern. Dies
ist bei dem erfindungsgemäßen Konzept durch die Metallschicht in der Regel nicht mehr
erforderlich. Ferner hat die Metallschicht noch den Vorteil, dass sie die Wärme der
elektrischen Betriebsmittel abführt.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Metallschicht durch eine Metallfolie
gebildet. Die Metallfolie kann einfach in das Gehäuse eingelegt werden. Es ist dabei
lediglich eine vorzugsweise ebene Schicht vorgesehen. Es hat sich gezeigt, dass es
nicht notwendig ist, das gesamte Gehäuse in der Art eines faradayschen Käfigs auszukleiden.
Es genügt, wenn erfindungsgemäß lediglich eine Metallschicht zwischen dem Gehäuseträger
aus Kunststoff und den elektrischen Komponenten vorgesehen ist, weil diese in der
Art eines Kondensators mit den elektrischen Komponenten zusammenwirkt. Vorzugsweise
sind alle elektrischen Komponenten der Leuchte auf einer einzelnen Metallschicht angeordnet,
wodurch alle Komponenten kapazitiv gekoppelt sind.
[0012] Vorzugsweise ist die Metallfolie einstückig gebildet. Dies gewährleistet eine gute
elektrische Verbindung zwischen allen Abschnitten der Metallschicht. Es kann jedoch
auch eine zusammengefügte Metallfolie angewandt werden, wobei die Abschnitte der Metallfolie
derart überlappen, dass sie in elektrischem Kontakt zueinander stehen.
[0013] Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Metallschicht auch durch eine metallische
Beschichtung auf einer Kunststoffoberfläche des Geräteträgers gebildet sein. Die metallische
Beschichtung kann beispielsweise durch Bedampfen auf die Kunststoffoberfläche aufgebracht
sein.
[0014] Vorzugsweise ist die Stärke der Metallschicht, z. B. als Folie oder Beschichtung,
geringer als 0,2 mm. Diese Stärke reicht bereits aus, um die gewünschte kapazitive
Kopplung hervorzubringen.
[0015] Erfindungsgemäß umfassen die elektrischen Komponenten ein oder mehrere Vorschaltgeräte
für die Leuchtmittel, insbesondere für LEDs. Diese Vorschaltgeräte neigen dazu, hochfrequente
Störsignale zu erzeugen, welche durch die kapazitive Kopplung mit der Metallschicht
erfindungsgemäß unterbunden werden können.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die elektrischen Komponenten ferner
eine oder mehrere Leiterplatten mit darauf angeordneten Leuchtmitteln, insbesondere
LEDs. Vorzugsweise sind sowohl die Vorschaltgeräte als auch die elektrischen Leiterplatten
mit den Leuchtmitteln über der Metallschicht auf dem Geräteträger angeordnet. Dadurch
können Störsignale von allen elektrischen Komponenten in der Leuchte verringert werden.
[0017] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens einige elektrische Komponenten,
insbesondere die Leiterplatten mit darauf angeordneten Leuchtmitteln, flächig an der
Metallschicht anliegend angeordnet, wobei vorzugsweise jedoch eine elektrische Isolierung
zwischen den elektrischen Komponenten und der Metallschicht vorgesehen ist. Die flächige
Verbindung hat den Vorteil, dass auch ein guter thermischer Kontakt zwischen den elektrischen
Komponenten und der Metallschicht gebildet ist, so dass die Metallschicht effektiv
auch die von den elektrischen Komponenten im Betrieb erzeugte Wärme abführen kann.
Die Isolierschicht ist vorzugsweise durch eine dünne Folie ausgebildet, um den thermischen
Widerstand zwischen elektrischen Komponenten und der Metallschicht so gering wie möglich
zu halten. Beispielsweise kann auch eine Wärmeleitpaste zur Erhöhung der thermischen
Leitfähigkeit zwischen den elektrischen Komponenten und der Metallschicht vorgesehen
sein.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Metallschicht einen oder mehrere
Ausschnitte in Bereichen auf, in welchen metallische Lichtlenkelemente angrenzend
an den Geräteträger angeordnet sind. Ein Kontakt zwischen metallischen Lichtlenkelementen
und der Metallschicht kann dazu führen, dass es durch die verschiedenen Metalle zu
unerwünschter Korrosion kommt. Ferner würden die metallischen Lichtlenkelemente auch
die Isolation in Bezug auf Spannungsfestigkeit verschlechtern. Auch die Funktion der
Metallschicht zur Abschirmung könnte sich verschlechtern. Daher sind vorzugsweise
die Bereiche in der Metallschicht ausgespart, an denen die metallischen Lichtlenkkomponenten
mit der Metallschicht in Berührung kommen könnten. Im übrigen Bereich des Geräteträgers
ist die Metallschicht jedoch durchgehend, vorzugsweise lückenlos, vorgesehen, um eine
gute kapazitive Kopplung der elektrischen Komponenten zu gewährleisten.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Metallschicht nicht geerdet. Eine
Erdung ist nicht notwendig, da die Funktion der Metallschicht zur kapazitiven Kopplung
mit elektronischen Komponenten bereits ausreicht, um die notwendige Abschirmung zur
Erhöhung der elektromagnetischen Verträglichkeit bereitzustellen. Eine Erdung könnte
sogar die Abstrahlung von Störsignalen wieder begünstigen.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Metallschicht aus Kupfer gebildet.
Kupfer ist wegen der hohen elektrischen Leitfähigkeit bevorzugt. Alternativ kann auch
beispielsweise Aluminium vorgesehen sein.
[0021] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen deutlich, die in Verbindung mit der
beigefügten Figur erläutert werden.
[0022] Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Leuchtengehäuse in geöffnetem Zustand.
[0023] Bezug nehmend auf die Figur 1 wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte
beschrieben. Die Leuchte weist ein Kunststoffgehäuse auf, z.B. aus PMMA oder PU, von
dem in Figur 1 nur die Unterseite dargestellt ist. Es ist zu verstehen, dass eine
weitere Abdeckung auf der Leuchte aufgebracht ist, die in Figur 1 jedoch zur Übersichtlichkeit
nicht dargestellt ist.
[0024] Das Kunststoffgehäuse stellt mit der Bodenseite auf der in das Leuchteninnere weisenden
Oberfläche einen Geräteträger 2 zur Verfügung, auf dem alle elektrischen Komponenten
der Leuchte montiert sind. Insbesondere sind Leiterplatten 4 mit darauf angeordneten
LEDs vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform sind drei Leiterplatten 4 parallel
zueinander auf dem Geräteträger 2 angeordnet. Über den Leiterplatten sind Reflektoren
6 in Form von Lamellenreflektoren vorgesehen. In Figur 1 sind zur Übersichtlichkeit
nur zwei Leiterplatten 4 mit Reflektor 6 dargestellt, während die Leiterplatte 4 in
der unteren Reihe ohne Reflektor dargestellt ist.
[0025] Ferner sind weitere elektrische Komponenten in Form eines Vorschaltgeräts 8 auf dem
Geräteträger 2 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Vorschaltgerät
8 zwischen den zwei oberen Leiterplatten 4 angeordnet. Es ist zu verstehen, dass es
jedoch auch noch mehr elektrische Komponenten, insbesondere ein weiteres Vorschaltgerät
zwischen den beiden unteren Leiterplatten 4 auf den Geräteträger 2 angeordnet werden
kann.
[0026] Alle elektrischen Komponenten, d.h. insbesondere die Leiterplatten 4 und die Vorschaltgeräte
8, sind auf einer durchgängigen Metallschicht 10 angeordnet, die sich zwischen dem
Geräteträger 2 und den elektrischen Komponenten befindet. Die Metallschicht 10 ist
in der dargestellten Ausführungsform durch eine einzelne zusammenhängende Kupfermetallfolie
gebildet. Die Metallschicht 10 ist nicht geerdet und auch nicht mit den anderen elektrischen
Komponenten im Gehäuse galvanisch gekoppelt. Dazu sind insbesondere unter den Leiterplatten
4 elektrische Isolierschichten vorgesehen oder die Leiterplatten selbst sind auf der
zur Metallschicht weisenden Seite nicht leitend, um einen galvanischen Kontakt zwischen
Leiterbahnen auf der Leiterplatte 4 und der Metallschicht zu verhindern.
[0027] Sämtliche elektrischen Komponenten in der dargestellten Ausführungsform sind flächig
auf der Metallschicht 10 angeordnet, so dass die elektrischen Komponenten über die
Metallschicht 10 kapazitiv gekoppelt sind. Dies hat den Effekt, dass hochfrequente
Störsignale, die insbesondere in Vorschaltgeräten auftreten könne, durch die kapazitive
Kopplung effektiv kurzgeschlossen werden und dadurch verhindert werden. Ferner ist
durch die flächige Auflage auch ein guter thermischer Kontakt gebildet.
[0028] Die Metallschicht 10, welche durch eine durchgängige Folie gebildet ist, weist ferner
Ausschnitte 12 auf, die sich entlang der Ränder der Reflektoren 6 erstecken. Dadurch
wird verhindert, dass ein Reflektor 6 in Kontakt mit der Metallschicht 10 kommt. Ein
solcher Kontakt würde zu Korrosion führen und kann auch auf die elektromagnetische
Abschirmung einen negativen Effekt haben.
[0029] Trotz der Ausschnitte 12 ist die Metallschicht 10, d.h. im vorliegenden Fall die
Metallfolie, durch eine zusammenhängende Schicht gebildet. Dadurch ist eine gute elektrische
Verbindung zur kapazitiven Kopplung aller elektrischen Komponenten in dem Leuchtengehäuse
gewährleistet.
[0030] An der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können zahlreiche
Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Erfindung, der durch die
Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Insbesondere kann die Metallfolie auch durch
eine metallische Beschichtung des Geräteträgers gebildet sein. Ferner können eine
größere oder eine geringere Anzahl von elektrischen Komponenten, insbesondere Leiterplatten
für Leuchtmittel, in dem Gehäuse vorgesehen sein, die alle über eine zusammenhängende
Metallschicht kapazitiv gekoppelt sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0031]
- 2
- Geräteträger
- 4
- Leiterplatte mit LEDs
- 6
- Lamellenreflektor
- 8
- elektrisches Vorschaltgerät
- 10
- Metallschicht, insbesondere Folie,
- 12
- Ausschnitt
1. Leuchte mit einem Leuchtengehäuse, welches wenigstens teilweise aus einem Kunststoff
gebildet ist und einen Abschnitt des Gehäuses einen Geräteträger (2) aus Kunststoff
für elektrische Komponenten der Leuchte bereitstellt,
wobei zwischen dem Geräteträger (2) und mehreren der elektrischen Komponenten eine
Metallschicht (10) angeordnet ist, wobei die elektrischen Komponenten ein oder mehrere
Vorschaltgeräte (8) für Leuchtmittel umfassen.
2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht (10) durch eine Metallfolie gebildet
ist.
3. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die Metallfolie einstückig gebildet ist.
4. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht (10) durch eine metallische Beschichtung
einer Kunststoffoberfläche des Geräteträgers gebildet ist.
5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Komponenten
eine oder mehrere Leiterplatten (4) mit darauf angeordneten Leuchtmitteln, insbesondere
LEDs, umfassen.
6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Komponenten
flächig, aber vorzugsweise elektrisch isoliert, an der Metallschicht (10) anliegen.
7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallschicht (10) einen
oder mehrere Ausschnitte (12) in Bereichen aufweist, in welchen metallische Lichtlenkelemente
(6) angrenzend an den Geräteträger (2) angeordnet sind.
8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallschicht (10) nicht
geerdet ist.
9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallschicht (10) aus
Kupfer gebildet ist.
1. Luminaire with a luminaire housing, which is at least partially formed from a plastic,
and a section of the housing provides a device support (2) made of plastic for electrical
components of the light,
wherein a metal layer (10) is arranged between the device support (2) and several
of the electrical components, wherein the electrical components comprise one or more
ballasts (8) for lighting means.
2. Luminaire according to claim 1, wherein the metal layer (10) is formed by a metal
film.
3. Luminaire according to claim 2, wherein the metal film is formed as one piece.
4. Luminaire according to claim 1, wherein the metal layer (10) is formed by a metallic
coating of a plastic surface of the device support.
5. Luminaire according to any one of the preceding claims, wherein the electrical components
comprise one or more printed circuit boards (4) with lighting means, in particular
LED's, arranged on them.
6. Luminaire according to any one of the preceding claims, wherein the electrical components
are located flat on the surface of the metal layer (10), but preferably electrically
isolated.
7. Luminaire according to any one of the preceding claims, wherein the metal layer (10)
exhibits one or more cut-out openings (12) in areas in which metallic light directing
elements (6) are arranged adjacent to the device support (2).
8. Luminaire according to any one of the preceding claims, wherein the metal layer (10)
is not earthed.
9. Luminaire according to any one of the preceding claims, wherein the metal layer (10)
is formed from copper.
1. Luminaire avec un boîtier de luminaire, qui est formé au moins partiellement d'une
matière plastique, et un tronçon du boîtier fournit un support d'appareil (2) en matière
plastique pour des composants électriques du luminaire,
une couche métallique (10) étant disposée entre le support d'appareil (2) et plusieurs
des composants électriques, les composants électriques comprenant un ou plusieurs
ballasts (8) pour des moyens d'éclairage.
2. Luminaire selon la revendication 1, la couche métallique (10) étant formée d'une feuille
métallique.
3. Luminaire selon la revendication 2, la feuille métallique étant formée d'une seule
pièce.
4. Luminaire selon la revendication 1, la couche métallique (10) étant formée d'un revêtement
métallique d'une surface en matière plastique du support d'appareil.
5. Luminaire selon l'une des revendications précédentes, les composants électriques comprenant
un ou plusieurs circuits imprimés (4) sur lequel/lesquels sont disposés des moyens
d'éclairage, en particulier des LED.
6. Luminaire selon l'une des revendications précédentes, les composants électriques étant
adjacents sur toute leur surface à la couche métallique (10), mais de préférence isolés
électriquement.
7. Luminaire selon l'une des revendications précédentes, la couche métallique (10) comportant
une ou plusieurs découpes (12) dans des zones dans lesquelles des éléments de guidage
de lumière (6) métalliques sont disposés de façon contiguë au support d'appareil (2).
8. Luminaire selon l'une des revendications précédentes, la couche métallique (10) n'étant
pas mise à la terre.
9. Luminaire selon l'une des revendications précédentes, la couche métallique (10) étant
formée de cuivre.