[发明专利]改进的LED模块

说明书

技术领域

本发明的领域涉及一种包括发光二极管(LED)的发光模块，具 体地讲，本发明的领域属于一种能够进行能量调节、基于LED的热 稳定的模块，所述模块用于诸如手电筒之类的手持便携式发光装置。

背景技术

LED一直应用于多种应用领域中，这些应用领域包括：照明手 表、从远程控制发送信息、以及在巨型电视屏幕上形成图像。最近， LED已经应用于便携式发光装置(诸如手电筒)中，这是因为：除 了别的以外，LED比普遍应用于传统手电筒中的白炽灯能够更长时 间地、更高效地产生光，并且能够更加持久。而且，由于使用白炽灯 的手电筒占大多数，所以人们设计了LED模块(将LED用作其光 源的模块)以使其能够被重新装配到现有的手电筒中。

仅仅简单地将LED模块替换现有手电筒的白炽灯的一个问题在 于：LED不能够在热稳定条件下以其潜在的发光容量工作。

人们公知，随着正向电流的增加，LED能够产生更多光。在可 用电压充裕的情形下，LED可以被驱动至接近其最大正向电流，从 而产生更多光。然而，当可用电压受到限制或随着时间而耗尽时，例 如，在电池供电的手电筒的情况下，不可能传送接近LED的最大值 的正向电流。如果包含在现有手电筒中的电池或电池组提供过多的电 压从而传送LED的最大正向电流之上的正向电流，结果对LED产 生损害，则存在相似的顾虑。

简单地将LED替换现有手电筒的白炽灯的另一个问题在于：不 能够解决与LED相关联的散热问题(thermal consequence)。尽管 LED与其相对的白炽灯相比能够更高效地产生光，但是LED明显产 生更多热量。因此，需要进行有效散热才能将LED温度维持在其设 计限度内。在标题为“改进的LED手电筒”、提交日为2004年8月 20日的共同未决申请10/922,714中公开了一种对由手电筒中的光源 产生的热量进行耗散的有效方法，该申请以引用的方式并入本文中。

然而，在设计用于重新装备的LED模块的情况下，使用LED 模块的现有手电筒不能够充分地将由LED产生的不断增加的热量进 行耗散。大多数LED具有预定的设计寿命和流明容量，在该设计寿 命和流明容量的条件下，才能够保持额定的LED工作温度。如果不 能够维持这个温度，则由LED产生的光的寿命和/或强度会减小。因 此，如果重新装备了LED模块的现有手电筒在这一方面上不合格， 则LED模块必须自己控制LED所产生的热量以确保LED或者可以 控制LED的电子线路不会受到损害。

现有的LED模块尝试通过将传送到LED的电流限制为其潜在 发光容量之下的安全水平的连续值来尽力解决散热问题。然而，这种 方案不能够有效地利用LED的发光容量并且永远不会实现LED的 全部发光潜能。

发明内容

本发明涉及一种发光模块，该发光模块能够进行能量调节，在热 学上具有自稳定的能力，并且能够被重新装备到现有的手电筒中。

在一个实施例中，该发光模块包括LED、放大电路、以及微芯 片。该放大电路具有布置为检测来自LED的热量的热敏电阻器。该 微芯片耦合到该放大电路和开关装置以调节传送到LED的能量。该 开关装置可以是增压电路、补偿电路、或逆变电路的一部分。

在第二实施例中，该发光模块包括导电壳体、LED、以及电路 板。该电路板包括电耦合到LED的模块电路。该电路至少部分地包 含在该壳体的空腔内，并且还具有用于检测来自LED的热量的热敏 电阻器。该热敏电阻器可以耦合到放大电路。该放大电路的增益可以 根据热敏电阻器所检测到的温度进行调节。该放大电路的输出还可以 输入到所述微芯片。

在另一个实施例中，该模块可以具有被配置为基于所检测到的 LED的温度调节传送到LED的能量的模块电路。在另一个实施例 中，该LED模块可以具有包括能量调节电路以及热敏放大电路的模 块电路。

附图说明

图1A是电子装置的主电路的一个实施例的电路图；

图1B是实现图1A的主电路的手电筒的截面图；

图2是图1B的手电筒的前部的放大截面图；

图3是模块电路的一个实施例的电路图；

图4A是实现图3的模块电路的LED模块的截面图；

图4B是实现图3的模块电路的LED模块的分解图；