[发明专利]LED封闭/透镜结构中的安全设备布置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及LED发光系统的领域，以及更具体地涉及照 明器材中的LED模块的配置。

背景技术

在发光领域，已经开发了许多不同类型的光源。近来，包括其每 一个都具有多个LED封装的多LED阵列的LED光源已经被开发为 将LED发光的许多优点(LED效率和长寿命)带入通用照明领域的 装置。特别地，这样的LED照明器材已经被开发为在室外设置中使 用，例如包括用于照明停车场、道路、显示区域或其他大区域。

现有技术中的LED器材具有某些缺点和不利之处。在这些缺点 中，需要一种改进布置，用于其中一个透镜位于另一个透镜之上的 LED的运行。在这样的产品中的明显的热级在透镜叠置的安装和稳 定性方面可能会带来特定的问题。一个潜在的问题是温度改变可能导 致热膨胀和相关的对准问题。

对抗各种环境因素的保护也导致了LED通用照明产品的难度， LED通用照明产品必须使用大量LED(有时是多个LED模块，在 每个模块上具有许多LED封装)。

照明器材的产品安全性产生了困难的额外区域，并且这样的器材 通常更需要符合由诸如Underwriters Laboratories Inc.(UL)的组 织提出的标准以获得市场认可。这样的标准集合处理器材在操作期间 以及更重要地在器材上面对压力(例如在火灾情况下)期间(在该期 间，危害到照明器材的一些部件的安全)的电有效部分的可访问性。 在上述情况下，UL“指测试”要求具有一定“标准”尺寸的人的手 指(在NMX-J-324-ANCE，UL 1598，2004年12月30日，图 19.22.1，第231页中定义)不应该能够与器材的任何通电部分接触。 这些标准也对这些产品的外壳带来了一定的材料限制，所有这些都取 决于器材中的电压和功率等级。

实现增加的产品安全性可能会十分昂贵，在与提供安全性和照明 性能的损失(诸如降低的光效率)有关的经济损失方面都是代价高昂 的。例如，将器材至于一片玻璃后面以提供增加的安全性，这可能导 致光效率的高达10％的损失。

对于基于LED的照明器件，电源的成本是整个器件成本的重要 部分。当大量LED被用于提供必要的照明等级，使用提供较高电压 和较高功率等级的单个电源是有利的，但是该电源进而要求了更严格 的安全标准。具体地，具有二级电源额定功率的电源被限制为最大 60伏(如果在湿状态下30伏)时的100瓦。具有大量LED的基于 LED的照明器材可以通过使用一级电源在(成本和效率上都)受 益，一级电源的功率和电压限制都超过了二级电源。如果照明器材的 功率需求高于二级限制，除非能够实现使用一级电源带来的更严格的 安全标准，否则需要多个二级电源(这可能是昂贵的)。

如上所述，这样更严格的需求包括在某些火灾情况下满足“指测 试”，在火灾情况下，诸如由聚合物材料制成的透镜的照明模块元件 可能被去除。例如，在具有由玻璃制成的主透镜和由聚合物材料制成 的二次透镜的LED封装中，在除了主透镜之外的模块(在其上安装 有LED封装)的整个电气部分上都必须提供外壳隔板。假设在这些 环境下，聚合物二次透镜将在火灾中被损坏，导致主透镜被暴露。还 例如，如果使用单个聚合物透镜代替主透镜和二次透镜，则外壳隔板 必须防止在假定该单个透镜已经被去除的情况下“标准手指”接触电 元件。

因此，需要能够更好满足通用发光照明器材的需求并能够提供市 场需要和/或偏爱的安全性和成本效益的改进的LED照明器材。

发明内容

本发明的一个目的是提供克服包括现有技术的某些问题和缺点的 LED模块，包括上面提及的问题和缺点。

本发明的一个目的是提供实现市场要求的电气产品安全性的改进 的LED模块。

本发明的另一目的是提供以成本高效的方式实现这样的安全性的 改进的LED模块。

本发明的再一目的是提供在每个LED封装上不再有透镜保留的 情况下实现这样的电气产品安全性的改进的LED模块。

本发明的这些或其他目的将从下面的描述和附图而显而易见。