LED-LICHTBAND UND LEUCHTSYSTEM

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtband (1), umfassend eine Leiterplatte (2), wenigstens eine auf einer ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) angeordnete Leuchtdiode, LED, (3), je LED (3) zwei auf der ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) angeordnete elektrisch leitfähige Kontaktflächen (4), und zwei auf einer zweiten Seite (B) der Leiterplatte (2) angeordnete Leiterbahnen (5). Jeweils zwei der elektrisch leitfähigen Kontaktflächen (4) sind mit einer LED (3) elektrisch verschaltet. Von den Kontaktflächen (4) die mit derselben LED (3) verschaltet sind bildet jeweils eine Kontaktfläche (4) mit jeweils einer der zwei Leiterbahnen (5) je einen Koppelkondensator. Die Kopplungskondensatoren sind dazu eingerichtet, basierend auf einer an die Leiterbahnen (5) angelegten hochfrequenten Wechselspannung in den Kontaktflächen (4) einen Verschiebungsstrom zur Bestromung der mit den Kontaktflächen (4) elektrisch verschalteten LEDs (3) zu erzeugen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Leuchtsystem (7).

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leuchtdioden-Lichtband (im Folgenden "LED-Lichtband") und ein Leuchtsystem umfassend ein solches LED-Lichtband.

[0002] Herkömmliche LED-Lichtbänder bestehen gewöhnlich aus Segmenten, die typischerweise jeweils eine Länge von etwa 50 mm aufweisen. Diese Segmente werden parallel zueinander geschaltet und gewöhnlich mit einer konstanten Gleichspannung von 12 V oder 24 V betrieben. Jedes dieser Segmente weist gewöhnlich 6 oder 7 LEDs auf.

[0003] Im Allgemeinen sind zwei Varianten für ein elektronisches Design solcher LED-Lichtbänder bekannt. Gemäß einer ersten Variante wird ein Leuchtdiodenstrom eines Segments mittels eines Stromreglers konstant auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Derartige LED-Lichtbänder sind jedoch verhältnismäßig aufwändig und dementsprechend teuer. Gemäß einer zweiten Variante wird der Leuchtdiodenstrom eines Segments mittels einem elektrischen Widerstand bestimmt. Derartige LED-Lichtbänder sind einfach und kostengünstig herstellbar. Ein Lichtstrom eines solchen LED-Lichtbands fällt jedoch graduell über die Länge des LED-Lichtbands ab, da gemäß dieser Variante kein Stromregler vorgesehen ist. In beiden Varianten treten nicht unerhebliche elektrische Verluste auf, die eine Effizienz der LED-Lichtbänder beeinträchtigen.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LED-Lichtband und ein Leuchtsystem zu beschreiben, die die oben genannten Nachteile herkömmlicher LED-Lichtbänder beheben oder mindern.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein LED-Lichtband und ein Leuchtsystem gemäß der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit vollständig durch Rückbezug in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.

[0006] Bei einer Ausführungsform des LED-Lichtbandes umfasst dieses eine Leiterplatte. Auf einer ersten Seite der Leiterplatte ist wenigstens eine Leuchtdiode, LED, angeordnet. Des Weiteren sind auf der ersten Seite der Leiterplatte je LED zwei elektrisch leitende Kontaktflächen angeordnet. Auf einer zweiten Seite der Leiterplatte sind zwei Leiterbahnen angeordnet. Jeweils zwei der elektrisch leitfähigen Kontaktflächen sind mit einer LED elektrisch verschaltet. Von den Kontaktflächen, die mit derselben LED elektrisch verschaltet sind, bildet jeweils eine Kontaktfläche mit jeweils einer der zwei Leiterbahnen je einen Koppelkondensator. Die Koppelkondensatoren sind dazu eingerichtet, basierend auf einer an die Leiterbahnen angelegten hochfrequenten Wechselspannung in den Kontaktflächen einen Verschiebungsstrom zur Bestromung der mit den Kontaktflächen elektrisch verschalteten LED zu erzeugen.

[0007] Unter Leuchtdioden werden vorliegend sowohl Leuchtdiodenchips als auch LED-Bauteile mit einem solchen Leuchtdiodenchip verstanden. Zum Beispiel sind die Leuchtdioden oberflächenmontierbar. Ein Leuchtdiodenchip kann einen optoelektronischen Halbleiterkörper oder eine organische Schichtenfolge umfassen. Anders ausgedrückt kann es sich bei den Leuchtdiodenchips um Halbleiterchips oder OLED-Chips handeln. Die Leuchtdioden emittieren im bestimmungsgemäßen Betrieb bevorzugt Licht im sichtbaren Spektralbereich oder im UV-Bereich oder im IR-Bereich.

[0008] Ein Vorteil des hier gezeigten LED-Lichtbands ist es, dass die an der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten LEDs unabhängig voneinander kontaktlos über die auf der zweiten Seite der Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen mit Energie versorgt werden. Kontaktlos in diesem Zusammenhang beschreibt das Fehlen eines elektrischen Kontakts zwischen den elektrisch leitfähigen Kontaktflächen und den Leiterbahnen. Ein physikalischer Kontakt zwischen den elektrisch leitfähigen Kontaktflächen und den Leiterbahnen besteht über die Leiterplatte.

[0009] Ein weiterer Vorteil ist es, dass die einzelnen LEDs isoliert voneinander auf der Leiterplatte montiert sind. Die LEDs sind untereinander nicht elektrisch verschaltet. Das Fehlen der elektrischen Verschaltung zwischen den LEDs, wie es bei herkömmlichen LED-Lichtbändern üblich ist, bedingt einen einfacheren und kostensparenden Aufbau des LED-Lichtbands. Außerdem ermöglicht dies ein Trennen des LED-Lichtbands zwischen jeder beliebigen LED. Dies ist in herkömmlichen Lichtbändern ebenfalls aufgrund der Verschaltung der LEDs untereinander nicht möglich. Ferner werden für das hier gezeigte LED-Lichtband keine Durchkontaktierungen durch die Leiterplatte benötigt, was ebenfalls einen Herstellungsprozess eines solchen Lichtbands vereinfacht und zu einer Kostensenkung des Lichtbands beiträgt.

[0010] Die Kopplungskondensatoren bilden mit den Induktivitäten der Leiterbahnen einen Kopplungsschwingkreis. Die hochfrequente Wechselspannung, die an die Leiterbahnen angelegt wird, kann beispielsweise eine Frequenz entsprechend einer Resonanzfrequenz dieses Kopplungsschwingkreises aufweisen oder von dieser Resonanzfrequenz abweichen.

[0011] Bei einer Ausführungsform des LED-Lichtbands ist an der ersten Seite der Leiterplatte je LED eine Gleichrichterschaltung angeordnet. Mittels einer solchen Gleichrichterschaltung wird der in den Kontaktflächen erzeugte Verschiebungsstrom in einen Gleichstrom zum Betreiben der jeweiligen LEDs umgewandelt. In einer alternativen Ausgestaltung werden statt einer Gleichrichterschaltung sogenannte Wechselstrom-LEDs, d.h. antiparallelgeschaltete LEDs, als LED verwendet. Hierbei wird je eine der antiparallelgeschalteten LEDs mit je einer Halbwelle des Verschiebungsstroms betrieben.

[0012] Bei einer Ausführungsform des LED-Lichtbands ist die Leiterplatte zumindest teilweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt. Die Leiterplatte bildet ein Dielektrikum der Koppelkondensatoren. Beispielsweise eignen sich als Material für die Leiterplatte Polyimide oder polyimidhaltige Stoffe. In einer alternativen Ausgestaltung besteht ein Werkstoff der Leiterplatte zumindest teilweise aus Polyethylenterephthalat, PET.

[0013] Bei einer Ausführungsform des LED-Lichtbands ist die Leiterplatte elastisch verformbar. Insbesondere ist auch das gesamte LED-Lichtband elastisch verformbar. Dies ermöglicht eine flexible und vielseitige Verwendung des LED-Lichtbands in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen.

[0014] Bei einer Ausführungsform des LED-Lichtbands ist wenigstens eine weitere LED auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnet. Die mit der wenigstens einen LED elektrisch verschalteten Kontaktflächen weisen eine andere flächige Ausdehnung auf als die mit der wenigstens einen weiteren LED elektrisch verschalteten Kontaktflächen.

[0015] Als flächige Ausdehnung der Kontaktflächen wird hier eine Ausdehnung parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Leiterplatte angesehen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass die unterschiedlich dimensionierten Kontaktflächen unterschiedlich dimensionierte Koppelkondensatoren aus Kontaktfläche und Leiterband zur Folge haben. Die Koppelkondensatoren verschiedener LEDs weisen somit unterschiedliche Kapazitäten auf. Daraus folgen unterschiedliche Resonanzfrequenzen für die Kopplungsschwingkreise verschiedener LEDs. In Abhängigkeit einer Frequenz der angelegten Wechselspannung können somit bestimmte LEDs mit einer Resonanzfrequenz ihres zugehörigen Schwingkreises betrieben werden, während andere LEDs bei dieser Frequenz außerhalb der Resonanzfrequenz ihrer zugehörigen Schwingkreise betrieben werden. Dies ermöglicht einen selektiv kontrollierbaren Lumenausstoß einzelner LEDs oder einzelner Gruppen von LEDs an dem LED-Lichtband.

[0016] Die selektive Kontrollierbarkeit des Lumenausstoßes unterschiedlicher LEDs oder LED-Gruppen ermöglicht insbesondere ein sogenanntes Human Centric Lighting, HCL, oder eine sogenannte hortikulturelle Beleuchtung, bei denen eine tageslichtähnliche Beleuchtung für Menschen oder Pflanzen und Tiere erzeugt wird. Hierfür werden in dem hierin beschriebenen LED-Lichtband LEDs bzw. LED-Gruppen mit verschiedenen Farbtemperaturen mit unterschiedlich dimensionierten Koppelkondensatoren versehen. Beispielsweise werden die Koppelkondensatoren von LEDs mit einer höheren Farbtemperatur größer dimensioniert als die Koppelkondensatoren von LEDs mit niedrigerer Farbtemperatur. Durch eine entsprechende Verschiebung der Frequenz der angelegten Wechselspannung entsprechend einer Tageszeit oder, beispielsweise, entsprechend einer gemessenen Farbtemperatur eines aktuellen Tageslichts, können so tageslichtähnliche Beleuchtungen durch unterschiedlich starkes Dimmen der LEDs bzw. LED-Gruppen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen generiert werden.

[0017] Bei einer Ausführungsform des Leuchtsystems umfasst das Leuchtsystem ein oben beschriebenes LED-Lichtband. Des Weiteren umfasst das Leuchtsystem eine Einspeisevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine hochfrequente Wechselspannung an die zwei Leiterbahnen des LED-Lichtbands anzulegen.

[0018] Bei einer Ausführungsform des Leuchtsystems ist die Einspeisevorrichtung dazu eingerichtet, eine hochfrequente Wechselspannung mit einer Frequenz in einem Bereich von 1 MHz bis 10 MHz an die zwei Leiterbahnen anzulegen. Selbstverständlich können auch Wechselspannungen mit anderen Frequenzen zum Betreiben des LED-Lichtbands verwendet werden.

[0019] Bei einer Ausführungsform des Leuchtsystems umfasst die Einspeisevorrichtung einen seriellen Resonanzwandler, insbesondere einen seriellen Resonanzwandler mit einer Vollbrückenschaltung. Eine derartige Einspeisevorrichtung ist insbesondere vorteilhaft, da mit ihr eine annähernd sinusförmige Ausgangsspannung erzeugt werden kann, wodurch eine effiziente kapazitive Kopplung in den Kopplungskondensatoren erzeugt wird.

[0020] Sämtliche oben beschriebenen Ausgestaltungen eines LED-Lichtbands bzw. eines Leuchtsystems sind entsprechend untereinander bedarfsgemäß kombinierbar.

[0021] Das LED-Lichtband und das Leuchtsystem werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 näher erläutert. In den Figuren werden für Elemente mit im Wesentlichen gleicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet, diese Elemente müssen jedoch nicht in allen Einzelheiten identisch sein. Die Figuren sind grundsätzlich nicht maßstabsgetreu. Die Größenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile untereinander entsprechen nicht der Wirklichkeit. Beispielsweise können vergleichsweise kleine Elemente zur besseren Veranschaulichung übertrieben groß dargestellt sein und umgekehrt.

[0022] In den Figuren zeigen:

Figur 1

eine perspektivische Darstellung eines LED-Lichtbands gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2

eine dreidimensionale Schnittzeichnung eines Ausschnitts des LED-Lichtbands gemäß Figur 1, und

Figur 3

ein Schaltbild eines Lichtsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0023] Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines LED-Lichtbands 1 umfasst das LED-Lichtband 1 eine langgestreckte flexible bandförmige Leiterplatte 2. Die Leiterplatte weist eine Breite b1 von etwa 10 mm und eine Höhe h1 von etwa 100 µm auf, wobei ein Basismaterial der Leiterplatte aus einem Polyimid mit einer Höhe von 50 µm besteht. An einer ersten Seite A der Leiterplatte 2 ist eine Mehrzahl von LEDs 3 montiert. Die LEDs 3 sind in einer Reihe entlang einer Haupterstreckungsrichtung des LED-Lichtbands 1 angeordnet. Selbstverständlich können die LEDs 3 auch anderweitig auf der Leiterplatte 2 montiert sein. Ferner sind selbstverständlich auch andere Formen der Leiterplatte 2 als die hier gezeigte langgestreckte bandförmige Leiterplatte 2 möglich.

[0024] Figur 2 zeigt einen Ausschnitt des LED-Lichtbands 2 gemäß Figur 1, in dem eine LED 3 der Mehrzahl der LEDs 3 gemäß Figur 1 zu sehen ist.

[0025] Bei den LEDs 3 handelt es sich beispielsweise jeweils um einen mit einer leadframebasierten Kunststoffumhüllung versehenen LED-Chip, beispielsweise um PLCC2 SMD LEDs, PLCC4 SMD LEDs oder PLCC6 SMD LEDs, High-Power SMD LEDs und/oder LED-Chip-Arrays in SMD-Gehäusen (sogenannten CAS-LEDs), die in Oberflächen(SMD)-Montagetechnologie auf der Leiterplatte 2 montiert sind.

[0026] Bei einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) handelt es sich bei den LEDs 3 um LED-Chips, die in Chip-onboard (COB)-Technologie auf der Leiterplatte 2 montiert sind.

[0027] Die LEDs 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel mittig zwischen zwei Seitenkanten der Leiterplatte 2 auf der ersten Seite A der Leiterplatte 2 montiert. Neben den LEDs 3 ist zwischen jeder LED 3 und jeweils einer Seitenkante der Leiterplatte 2 je eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche 4 auf der ersten Seite A der Leiterplatte 2 angeordnet. Die Kontaktflächen 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel rechteckige Kupferinseln, die sich parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Leiterplatte 2 erstrecken. Die Kontaktflächen 4 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Höhe h2 von etwa 36 µm und eine flächige Ausdehnung von etwa 32 mm², bei einer Breite b2 von etwa 4 mm und einer Länge 12 von etwa 8 mm, auf. Die Kontaktflächen 4 verschiedener LEDs 3 können jedoch auch unterschiedliche flächige Ausdehnungen aufweisen. Dies ist weiter unten mit Bezug auf Figur 3 genauer beschrieben. Die Kontaktflächen 4 werden beispielsweise durch Ätzen einer kupferbeschichteten Leiterplatte hergestellt.

[0028] An einer der ersten Seite A gegenüberliegenden zweiten Seite B der Leiterplatte 2 sind zwei elektrisch leitfähige Leiterbahnen 5 angeordnet. Die Leiterbahnen 5 bestehen wie die Kontaktflächen 4 aus Kupfer und erstrecken sich parallel zueinander entlang einer Längsrichtung der bandförmigen Leiterplatte 2. Die Leiterbahnen 5 weisen jeweils eine Höhe h3 von etwa 36 µm und eine Breite b3 von etwas weniger als 5 mm auf. Die Leiterbahnen 5 sind ebenfalls, wie die Kontaktflächen 4, aus einer Kupferbeschichtung herausgeätzt.

[0029] Zu jeder LED 3 gehören zwei Kontaktflächen 4, d.h. jede LED 3 ist mit zwei Kontaktflächen 4 elektrisch verschaltet. Die Kontaktflächen 4 und die Leiterbahnen 5 sind so an der Leiterplatte 2 angeordnet, dass je eine der beiden mit derselben LED 3 verschalteten Kontaktflächen 4 jeweils einer der zwei Leiterbahnen 5 gegenüberliegen. Insbesondere überlappt jeweils ein möglichst großer Teil einer Ausdehnungsfläche der Kontaktfläche 4 oder jeweils die gesamte Ausdehnungsfläche der Kontaktfläche 4 mit einer Ausdehnungsfläche der gegenüberliegenden Leiterbahn 5. Jede Kontaktfläche 4 bildet mit der ihr gegenüberliegenden Leiterbahn 5 einen Koppelkondensator. Die Kontaktflächen 4 stellen jeweils eine erste Elektrode, die Leiterbahnen 5 jeweils eine zweite Elektrode und die dazwischenliegende Leiterplatte 2 ein Dielektrikum dieser Koppelkondensatoren dar.

[0030] Wird eine hochfrequente Wechselspannung an die Leiterbahnen 5 angelegt, so wird mittels kapazitiver Kopplung ein Verschiebungsstrom in den Kontaktflächen 4 erzeugt. Eine der Leiterbahnen 5 stellt hierbei eine Hinleitung, die andere eine Masserückleitung für das Anlegen der hochfrequenten Wechselspannung dar. Beispielsweise an einem Ende des LED-Lichtbands 1 befinden sich Lötstellen oder andere Anschlussstellen, um die Leiterbahnen 5 mit einer Einspeisevorrichtung zum Anlegen der hochfrequenten Wechselspannung zu verbinden (hier nicht gezeigt).

[0031] In einem Bereich jeder LED 3 ist ferner jeweils eine Gleichrichterschaltung 6 an der ersten Seite A der Leiterplatte 2 montiert, um die LEDs 3 mit einem Gleichstrom zu betreiben. Die Gleichrichterschaltungen 6 weisen Dioden und Kondensatoren zum gleichrichten und glätten der Verschiebungsströme auf, die in den Kontaktflächen 4 erzeugt werden. Die Gleichrichterschaltungen 6 werden genauer mit Bezug auf Figur 3 beschrieben.

[0032] Figur 3 zeigt ein Schaltbild eines Leuchtsystems 7 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Das Schaltbild des Leuchtsystems 7 zeigt eine Schaltung eines LED-Lichtbands 1, beispielsweise des LED-Lichtbands 1 gemäß der Figuren 1 und 2, von dem der Einfachheit halber hier nur die Verschaltung eine einzelnen LED 3 gezeigt ist. Außerdem zeigt das Schaltbild des Lichtsystems 7 gemäß Figur 3 eine Schaltung einer Einspeisevorrichtung 8 zum Anlegen einer hochfrequenten Wechselspannung an die Leiterbahnen 5.

[0033] In der Schaltung des LED-Lichtbands 1 sind zwei Induktivitäten 9 mit jeweils einem in Reihe dazu geschalteten Kondensator 10 gezeigt. Die Induktivitäten 9 stellen die Selbstinduktivitäten der gemäß den Figuren 1 und 2 beschriebenen Leiterbahnen 5 dar. Die Kondensatoren 10 stellen die jeweils zu einer LED 3 gehörenden Koppelkondensatoren aus je einer Kontaktfläche 4 und der gegenüberliegenden Leiterbahn 5 dar.

[0034] Die Einspeisevorrichtung 8 weist einen seriellen Resonanzwandler auf, der mittels einer Vollbrückenschaltung über die Induktivitäten 9 eine nahezu sinusförmige, hochfrequente Wechselspannung an die Kondensatoren 10 anlegt. Zur Erzeugung der hochfrequenten Wechselspannung liegt an einem ersten Terminal 13 der Einspeisevorrichtung 8 eine Spannung von +5 V an, ein zweites Terminal 14 der Einspeisevorrichtung 8 ist mit einem Massepotenzial GND verbunden. Die Einspeisevorrichtung 8 weist ferner Transistoren 15 auf, die derart geschaltet werden, dass eine vorbestimmte Frequenz der hochfrequenten Wechselspannung erzeugt wird.

[0035] Zwischen den Kondensatoren 10 und der LED 3 ist eine Gleichrichterschaltung 6, beispielsweise die mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 erwähnte Gleichrichterschaltung 6, angeordnet. Die Gleichrichterschaltung 6 weist zwei Dioden 11 zur Gleichrichtung der in den Kontaktflächen 4 erzeugten Verschiebungsströme auf. Die Dioden 11 sind beispielsweise in einem Bauteil als sogenannte Doppeldiode zusammengefasst. In einer Ausgestaltung kann eine Doppeldiode mit einer periodischen Spitzenspannung von 100 V, einem Durchlassstrom von 125 mA und einer Schaltzeit von maximal 4 ns verwendet werden.

[0036] Die Gleichrichterschaltung weist ferner zwei Siebkondensatoren 12 auf, die eine Restwelligkeit der gleichgerichteten Spannung vermindern. Eine Mitte zwischen den beiden Siebkondensatoren 12 bildet ein Referenzpotential. Auf diese Weise wird eine möglichst konstante Spannung zum Betreiben der LED 3 erzeugt. In einer alternativen Ausführung können statt der Siebkondensatoren 12 auch induktive Elemente, wie beispielsweise Spulen, zur Glättung verwendet werden.

[0037] In einem ersten Betriebsmodus des Leuchtsystems 7 werden die Transistoren 15 derart geschaltet, dass die vorbestimmte Frequenz der hochfrequenten Wechselspannung, die an den Leiterbahnen 5 anliegt, einer Resonanzfrequenz des Schwingkreises, umfassend die Induktivitäten 9 und die Kondensatoren 10, entspricht. In einem zweiten Betriebsmodus des Leuchtsystems 7 werden die Transistoren 15 derart geschaltet, dass die vorbestimmte Frequenz der hochfrequenten Wechselspannung von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises abweicht. Je stärker diese Abweichung ist, desto schwächer ist die resonante Kopplung über die Kondensatoren 10 und dementsprechend schwächer ist der Strom, der durch die LED 3 fließt. Auf diese Weise wird ein Lumenausstoß der LED 3 reduziert. Ein Lichtstrom der LED 3 ist somit in dem ersten Betriebsmodus größer als in dem zweiten Betriebsmodus.

[0038] Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises wird unter anderem durch die Fläche der Koppelkondensatoren beeinflusst. Es ist somit möglich, zwei LEDs mit unterschiedlich dimensionierten Kontaktflächen zu verschalten, sodass die Resonanzfrequenzen der zu den LEDs gehörenden Schwingkreise variieren. Auf diese Weise können hochfrequente Wechselspannungen mit unterschiedlichen vorbestimmten Frequenzen in der Einspeisevorrichtung 8 erzeugt werden, die beispielsweise entweder der Resonanzfrequenz des Schwingkreises der einen LED oder der anderen LED entsprechen. So wird eine der beiden LEDs in dem ersten Betriebsmodus betrieben, während die andere LED in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird.

[0039] Auch Zwischenzustände sind selbstverständlich möglich, in denen beispielsweise eine vorbestimmte Frequenz gewählt wird, die beispielsweise um etwa 10 % von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises der einen LED und um etwa 5 % von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises der anderen LED abweicht. Ferner können so ganze Gruppen von LEDs mit unterschiedlich dimensionierten Koppelkondensatoren verschaltet, oder beliebig viele verschieden dimensionierte Koppelkondensatoren mit entsprechenden LEDs verschaltet sein, sodass Schwingkreise mit beliebig vielen verschiedenen Resonanzfrequenzen vorhanden sind. Zusätzlich können die LEDs, die mit unterschiedlich dimensionierten Koppelkondensatoren verschaltet sind, unterschiedliche Farben oder Farbtemperaturen aufweisen. Auf diese Weise können unterschiedlichste Dimmszenarien und Farbkonstellationen mit dem Leuchtsystem 7 erzeugt werden.

[0040] Weitere Details und Ausgestaltungsmöglichkeiten eines hierin beschriebenen Leuchtsystems 7 und eines Verfahrens zum Betreiben eines solchen Leuchtsystems 7 sind in der zeitgleich vom gleichen Anmelder beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichten Anmeldung mit dem Titel "Leuchtsystem und Verfahren zum Betreiben eines Leuchtsystems" (Aktenzeichen: DE 10 2018 121 444.8) beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug vollständig in diese Anmeldung aufgenommen wird. Eine Abschrift der Anmeldung "Leuchtsystem und Verfahren zum Betreiben eines Leuchtsystems" ist ferner dieser Anmeldung beigefügt.

[0041] Die Erläuterung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele ist nicht als Einschränkung der Erfindung auf diese zu verstehen. Vielmehr können die oben allgemein beschriebenen Elemente und die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Elemente je nach Anforderungsprofil für ein LED-Lichtband bzw. Leuchtsystem unterschiedlich miteinander kombiniert werden und jedes einzelne Element trägt für sich alleine an den der Erfindung zugrundeliegenden eingangs geschilderten Gedanken bei.

Bezugszeichenliste

[0042] 

1

LED-Lichtband

2

Leiterplatte

3

Leuchtdiode, LED

4

Kontaktfläche

5

Leiterbahn

6

Gleichrichterschaltung

7

Leuchtsystem

8

Einspeisevorrichtung

9

Induktivität

10

Kondensator

11

Diode

12

Siebkondensator

13

erstes Terminal

14

zweites Terminal

15

Transistor

GND

Massepotenzial

A

erste Seite der Leiterplatte

B

zweite Seite der Leiterplatte

b1

Breite der Leiterplatte

h1

Höhe der Leiterplatte

b2

Breite der Kontaktfläche

h2

Höhe der Kontaktfläche

12

Länge der Kontaktfläche

b3

Breite der Leiterbahn

h3

Höhe der Leiterbahn

Ansprüche

1. LED-Lichtband (1), umfassend:

- eine Leiterplatte (2),

- wenigstens eine auf einer ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) angeordnete Leuchtdiode, LED, (3),

- je LED (3) zwei auf der ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) angeordnete elektrisch leitfähige Kontaktflächen (4), und

- zwei auf einer zweiten Seite (B) der Leiterplatte (2) angeordnete Leiterbahnen (5), wobei

- jeweils zwei der elektrisch leitfähigen Kontaktflächen (4) mit einer LED (3) elektrisch verschaltet sind und von den Kontaktflächen (4), die mit derselben LED (3) verschaltet sind, jeweils eine Kontaktfläche (4) mit jeweils einer der zwei Leiterbahnen (5) je einen Koppelkondensator bildet, wobei die Koppelkondensatoren dazu eingerichtet sind, basierend auf einer an die Leiterbahnen (5) angelegten hochfrequenten Wechselspannung in den Kontaktflächen (4) einen Verschiebungsstrom zur Bestromung der mit den Kontaktflächen (4) elektrisch verschalteten LED (3) zu erzeugen.

2. LED-Lichtband (1) gemäß Anspruch 1, wobei an der ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) je LED (3) eine Gleichrichterschaltung (6) angeordnet ist, wobei die Gleichrichterschaltung (6) dazu eingerichtet ist, den in den Kontaktflächen (4) erzeugten Verschiebungsstrom gleichzurichten und an die jeweilige LED (3) anzulegen.

3. LED-Lichtband (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Leiterplatte (2) zumindest teilweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt ist und wobei die Leiterplatte (2) ein Dielektrikum der Koppelkondensatoren bildet.

4. LED-Lichtband (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leiterplatte (2) elastisch verformbar ist.

5. LED-Lichtband (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähigen Kontaktflächen (4) eine flächige Ausdehnung parallel zu der Leiterplatte (2) in einem Bereich von 1 Quadratmillimeter bis 100 Quadratmillimetern aufweisen.

6. LED-Lichtband (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens eine weitere LED (3) auf der ersten Seite (A) der Leiterplatte (2) angeordnet ist und die mit der wenigstens einen LED (3) elektrisch verschalteten Kontaktflächen (4) eine andere flächige Ausdehnung aufweisen als die mit der wenigstens einen weiteren LED (3) elektrisch verschalteten Kontaktflächen (4).

7. Leuchtsystem (7), umfassend ein LED-Lichtband (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und eine Einspeisevorrichtung (8), die dazu eingerichtet ist, eine hochfrequente Wechselspannung an die zwei Leiterbahnen (5) des LED-Lichtbands (1) anzulegen.

8. Leuchtsystem (7) gemäß Anspruch 7, wobei die Einspeisevorrichtung (8) dazu eingerichtet ist, eine hochfrequente Wechselspannung mit einer Frequenz in einem Bereich von 1 Megahertz bis 10 Megahertz an die wenigstens zwei Leiterbahnen (5) anzulegen.

9. Leuchtsystem (7) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Einspeisevorrichtung (8) einen seriellen Resonanzwandler umfasst.

Zeichnung