飛機內(nèi)艙的發(fā)光燈帶和具有多個發(fā)光燈帶的飛機內(nèi)艙設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序的特征并用于飛機內(nèi)艙的發(fā)光燈帶，以及涉及具有多個發(fā)光燈帶的飛機內(nèi)艙設備。
【背景技術】
[0002]在飛機中，飛機內(nèi)艙被照亮以給乘客提供舒適的環(huán)境，并且此外得到充足光線以適于乘客能夠在飛行中進行例如閱讀。這種照明設備通常以縱向延伸貫穿該飛機內(nèi)艙的發(fā)光燈帶的方式實現(xiàn)。
[0003]盡管從前電燈泡或熒光燈管已經(jīng)用于飛機內(nèi)艙照明，但現(xiàn)在LED照明已經(jīng)得到確立，因其以在具有低能量消耗的同時還具有高光輸出、低重量以及低發(fā)熱量為特點。
[0004]在申請人的未公開專利申請DE 10 2012006315中提出了一包括多個LED的用于飛機的照明設備，其中，根據(jù)所施加的電源電壓，為了能夠在任何時候盡可能有效地利用該電源電壓，LED以各種方式進行連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出用于一飛機內(nèi)艙的發(fā)光燈帶，其特別易于一體化和/或以特別良好的操作特性為特征。
[0006]通過具有權利要求1的特征的發(fā)光燈帶、以及通過具有權利要求13的特征的具有多個這種發(fā)光燈帶的飛機內(nèi)艙設備來實現(xiàn)該目的。該發(fā)明實施方式的優(yōu)選或有利形式由從屬權利要求、以下的說明書以及附圖呈現(xiàn)。
[0007]在本發(fā)明的背景下提出了一發(fā)光燈帶，其適于和/或設計為在飛機內(nèi)艙使用。該發(fā)光燈帶用于向飛機內(nèi)艙中發(fā)射燈光。該發(fā)光燈帶包括一連接結構，通過該結構其被連接或者能夠連接至一供電網(wǎng)絡，尤其是飛機的供電網(wǎng)絡。該發(fā)光燈帶設計為通過該連接結構而接納一交流電壓，作為來自該供電網(wǎng)絡的用于該發(fā)光燈帶的工作的電網(wǎng)電壓。該交流電壓優(yōu)選地具有在80至150伏特之間的幅值和在400Hz至800Hz之間的頻率。
[0008]該發(fā)光燈帶包括用來將該交流電壓整流成為電源電壓的一整流器。特別地，該整流器實現(xiàn)為橋式整流器。
[0009]該發(fā)光燈帶包括一電路板，其中，該電路板沿著該發(fā)光燈帶的縱向范圍延伸。該發(fā)光燈帶的縱向范圍實現(xiàn)為比該發(fā)光燈帶的橫向范圍具有更大長度。該縱向范圍與該橫向范圍之間的比值為，例如大于5:1,尤其大于10:1。該電路板具有一輪廓，同樣地,在該輪廓中，縱向范圍實現(xiàn)為比橫向范圍具有更大長度。特別地，該電路板在該發(fā)光燈帶的至少90%的縱向范圍上延伸。該電路板特別地實現(xiàn)為一 PCB (印刷電路板)。對該電路板來說特別優(yōu)選地實現(xiàn)為一個整件。
[0010]該發(fā)光燈帶包括一組LED，其布置在該電路板上并且特別地機械和電性地連接到該電路板。這些LED由電源電壓供電。這些LED布置在特別地可調(diào)控的一 LED網(wǎng)絡中，其中該LED網(wǎng)絡能夠適用不同的工作狀態(tài)。該LED網(wǎng)絡的不同工作狀態(tài)使得該LED網(wǎng)絡能夠適用于電源電壓的瞬時值。由此，例如使得這些LED或LED的部分群組由并聯(lián)連接轉換為串聯(lián)連接，或者進行相反轉換成為可能，以使得該LED網(wǎng)絡所需的額定電壓適應于電源電壓的瞬時值。
[0011 ] 為了改變所需的額定電壓，還可能使得LED或LED的部分群組選擇性地被激活、停用和/或繞開。
[0012]該發(fā)光燈帶還包括一可調(diào)控電流吸收裝置，該可調(diào)控電流吸收裝置設計為將經(jīng)由該連接結構傳輸?shù)碾娔苻D變?yōu)闊崮?。該電流吸收裝置能夠根據(jù)一控制信號將或多或少的量的電能轉換為熱能。該電流吸收裝置用以按如下方式適應該發(fā)光燈帶的電源需求，即，使得從供電網(wǎng)絡中得到的電網(wǎng)電流與電源電壓平行地改變。該電流吸收裝置與至少一個群組，特別地與發(fā)光燈帶的LED的多個群組，相關聯(lián)。特別地，該發(fā)光燈帶恰好包括一個電流吸收裝置，其被分配給該發(fā)光燈帶的所有LED。該電流吸收裝置由此被分配給LED網(wǎng)絡。特別地，功率因數(shù)(其指的是有效功率與視在功率的幅值之間的比值)通過電流吸收裝置的激活得以增大。特別地，與發(fā)光燈帶相關聯(lián)的功率因數(shù)大于0.9，特別地大于0.98。此外，該發(fā)光燈帶的失真因數(shù)通過電流吸收裝置的適當激活得以降低。
[0013]該發(fā)光燈帶包括一控制設備，將該控制設備設計為控制該電流吸收裝置以如所述那樣保持高功率因數(shù)和/或低失真因數(shù)。例如，該控制設備能夠接收電網(wǎng)電壓或者與其相等或成比例的電量級作為輸入信號，以便該電流吸收裝置的激活能夠與電網(wǎng)電壓隨時間的變化而同步地實現(xiàn)，或基于電網(wǎng)電壓隨時間的變化而實現(xiàn)。
[0014]在本發(fā)明的上下文中提出了電流吸收裝置包括彼此電并聯(lián)連接的多個單獨的吸收器件，用于將電能轉換為熱能。電能至熱能的轉換所發(fā)生的物理位置因此分布在多個單獨的吸收器件上。優(yōu)選地，該發(fā)光燈帶包括超過10個，特別地超過15個，單獨的吸收器件。根據(jù)本發(fā)明，所述單獨的吸收器件沿著該電路板的縱向范圍分布排列在該電路板上。例如，單獨的吸收器件沿著縱向范圍分布排列為一行、兩行或更多行，排列為網(wǎng)格，或以非特定順序排列。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點是，通過在多個單獨的吸收器件之上分割該電流吸收裝置，由電能轉換所產(chǎn)生的熱能沿著發(fā)光燈帶的縱向方向分布得更加均勻。這樣確保了發(fā)光燈帶的溫度在電流吸收裝置的中心點處不會升高到一定程度，以致于避免了相鄰LED的故障或者甚至時發(fā)光燈帶的損壞。特別優(yōu)選地，當發(fā)光燈帶工作時其實現(xiàn)了發(fā)光燈帶的均質(zhì)分布的熱曲線圖。
[0016]在本發(fā)明一特定優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，在LED網(wǎng)絡中存在的該電源電壓形成為交流電壓整流后的一系列半波。在電源網(wǎng)絡提供了一正弦形交流電壓的情況下，該電源電壓產(chǎn)生了在其中該交流電壓的所有半波都統(tǒng)一地“向上折疊的”波形。特別優(yōu)選為，LED網(wǎng)絡直接連接到該整流器，其中，不需要單獨的有源諧波濾波器(PFC)。通過不設置有源諧波濾波器，發(fā)光燈帶的物理體積、成本和重量得到了降低。
[0017]優(yōu)選地，控制設備進一步設計為根據(jù)隨時間可變化的電源電壓來控制LED網(wǎng)絡的工作狀態(tài)。因此，特別優(yōu)選地，LED網(wǎng)絡中的LED群組根據(jù)電源電壓當前存在的瞬時值以這樣的方式連接在一起，從而使得LED網(wǎng)絡所需的額定電壓小于該瞬時值。另一方面，為了實現(xiàn)最大化的發(fā)光輸出，該控制設備以這樣的方式實現(xiàn)從而使得工作狀態(tài)選擇為在其中所需的額定電壓盡可能接近地近似于電源電壓的瞬時值。對所需的額定電壓來說，始終對應于所存在的電源電壓的瞬時值是可取的。然而，由于LED網(wǎng)絡的額定電壓僅可離散地調(diào)節(jié)，這是不可能發(fā)生的，但其中所需的額定電壓與電源電壓瞬時值之間的差值通過電流吸收裝置以使得發(fā)光燈帶呈現(xiàn)高功率因數(shù)和/或低失真因數(shù)的方式驅動來補償。可使LED網(wǎng)絡和電流吸收裝置的控制與電源電壓同步。可以選擇快速調(diào)節(jié)器或預先準備并存儲的額定數(shù)值兩者之一用于該控制器。
[0018]特別優(yōu)選地，控制設備被設計為，當該電源電壓降到預先規(guī)定的最小電壓值之下時，控制電流吸收裝置和LED網(wǎng)絡，以使得LED網(wǎng)絡被旁路，并且通過電流吸收裝置將功率轉換為熱能。經(jīng)過該改進，實現(xiàn)了在電源電壓的兩個半波之間的過渡區(qū)內(nèi)，電源網(wǎng)絡中的電網(wǎng)電流暫時不強行為零(這樣發(fā)光燈帶的功率因數(shù)將得到降低)。相反，在那段時間期間，通過電流吸收裝置將功率轉換為熱。一方面，這確實降低了發(fā)光燈帶的效率，但是另一方面，功率因數(shù)得到了明顯地提高。因為在飛機中布置了多個這種類型的發(fā)光燈帶，這些發(fā)光燈帶由于它們的較大數(shù)量而必須被看作一重大耗電裝置，所以當與功率因數(shù)的提高進行權衡時，電流吸收裝置的額外能量消耗能夠容易地被接受。
[0019]在本發(fā)明的一特定優(yōu)選地實施方式中，單獨的吸收器件分別包括至少或者僅一個晶體管作為可控能量轉換器。通過該控制設備或通過在模擬模式中的隨后的電子設備來操作所述晶體管，從而使得其具有一內(nèi)部功率損耗并且由此將電能轉換為熱能。這種轉換導致晶體管升溫。這樣各單獨的吸收器件可經(jīng)濟可靠地得以實現(xiàn)。
[0020]在本發(fā)明的一個特定優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，LED數(shù)量與個體吸收器件數(shù)量的比值至少為1: 1，優(yōu)選地至少為3: I。另一方面，該比值優(yōu)選地小于40: 1，更優(yōu)選地小于20: I。因此，平均起來或者作為平均值，將至少一個(優(yōu)選地至少三個)LED和/或最大值為40 (優(yōu)選地最大值為20)個LED分配給每個個體吸收器件。
[0021]在本發(fā)明實施方式的一個簡單形式中，個體吸收器件沿著該電路板的縱向范圍等距地排列。然而現(xiàn)實來講，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是額外的較大元件或元件組必須集成到該電路板上，從而在該電路板上存在不能安置個體吸收器件的中間區(qū)。為此，優(yōu)選地要求個體吸收器件之間的平均距離大于2厘米，優(yōu)選地大于3厘米和/或小于10厘米，優(yōu)選地小于6厘米。在縱向范圍中所看到的，位于外側或邊緣處的個體吸收器件限定該電流吸收裝置的總長度。優(yōu)選地，該電流吸收裝置的總長度占據(jù)了電路板沿縱向范圍總長度的至少70%、優(yōu)選地至少80%。
[0022]該電路板的縱向范圍優(yōu)選地設計為大于40厘米，并且特別地大于90厘米。此長度使得飛機內(nèi)艙能夠適合安裝有限數(shù)量的發(fā)光燈帶。
[0023]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的建設生實現(xiàn)方式中，該發(fā)光燈帶包括用于電路板的一透明蓋，該透明蓋在LED出光的方向上放置在或者布置在電路板上。在電路板與蓋之間產(chǎn)生一內(nèi)部空間，其中，該內(nèi)部空間的最大高度被設計為小于3厘米，并且優(yōu)選地小于2厘米。換句話說，該發(fā)光燈帶應實現(xiàn)為盡可能扁平的形式，從而使其能夠特別容易地集成在飛機內(nèi)艙內(nèi)。通過發(fā)光燈帶的扁平特點，由電流吸收裝置導致的熱生成問題得到進一步加重。在此實施方式中，通過使用分布在電路板的縱向范圍上的多個個體吸收器件，分散電流吸收裝置的熱輻射在本發(fā)明中的優(yōu)勢由此是特別有價值的。
[0024]優(yōu)選地，由個體吸收器件的熱輻射所產(chǎn)生的熱曲線圖在發(fā)光燈帶(特別是在電路板)的縱向范圍上是均質(zhì)形式的。在此特別優(yōu)選為，在縱向范圍中所看到的，由個體吸收器件的熱輻射所導致產(chǎn)生的溫度曲線的最大差值小于5攝氏度，優(yōu)選地小于3攝氏度。
[0025]在本發(fā)明的一個潛在實施方式中，成組的LED專門地實現(xiàn)為白光LED，或者替換性地，實現(xiàn)為具有包括白光的不同顏色光的LED。
[0026]在本發(fā)明的一替換實施方式中，發(fā)光燈帶包括另一組LED，其中，例如，第一組LED專門安裝白光LED，而另一組LED安裝有色LED。進一步地，在該實施方式中，發(fā)光燈帶包括含有另外的個體吸收器件的另一電流吸收裝置。該兩組LED以及該兩個電流吸收裝置彼此獨立地分布在該電路板上。然而，在此特別優(yōu)選地，它們通過相同的控制設備進行控制。
[0027]本發(fā)明的另一目的涉及具有根據(jù)前述權利要求之一的多個發(fā)光燈帶的飛機內(nèi)艙裝置。例如，發(fā)光燈帶集成