Halbleiterlampe und Verfahren zum Betreiben einer Halbleiterlampe

Die Erfindung betrifft eine Halbleiterlampe, insbesondere LED-Lampe, aufweisend mindestens ein mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestücktes Lichtquellensubstrat, wobei das mindestens eine Lichtquellensubstrat auf einer äußeren Fläche des Kühlkörpers angeordnet ist, und einen Kühlkörper mit einer Treiberkavität , wobei in der Treiberkavität mindes ^¬ tens ein Treiber zum Versorgen der mindestens einen Halbleiterlichtquelle mit einer Leistung angeordnet ist. Die Erfin ^¬ dung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Halb- leiterlampe, wobei eine Leistung von einem Treiber auf mindestens eine Halbleiterlichtquelle übertragen wird.

WO 2004/097866 AI beschreibt eine Vorrichtung zum Zuführen von Energie zu einer Last und ein zugehöriges System, wobei die Vorrichtung zum Zuführen von Energie zu einer Last eine Leistungsversorgung aufweist, z.B. einen geschalteten elektronischen Übertrager oder elektronisches Vorschaltgerät mit einem Eingang zum Empfangen eines Stroms mit einer Netzfrequenz und einem Mittel zum Erhöhen der Netzfrequenz auf eine höhere Frequenz, z.B. 30 bis 50 kHz und einem Ausgang zum Liefern von Energie mit der höheren Frequenz. Ein zweiteiliger Stecker weist einen ersten Kernteil auf, der eine Primärwicklung aufweist, die mit dem Ausgang der Leistungsversor- gungseinheit verbunden ist, und einen Gegen-Kernteil , der ei- ne Sekundärwicklung zum Liefern von Energie an eine Last aufweist, wobei die Kernteile aus einem Material mit hohem Wi ^¬ derstand bestehen, z.B. einem Ferrit. Die Vorrichtung mag dazu verwendet werden, z.B. eine Niederspannungs-Halogen- oder andere Glühbeleuchtung, eine Fluoreszenzbeleuchtung oder ei- nen elektrischen Motor, eine Leistungsversorgung für einen Computer, ein Radio, eine Fernsehgerät oder ein ähnliches e- lektronisches Gerät, eine Heizvorrichtung oder dergleichen zu betreiben. Mit anderen Worten umfasst die Vorrichtung einen zweiteiligen Induktionsstecker zum Koppeln von Energie von einem einzelnen Primärstecker zu einem oder mehreren Sekundärstecker (n) , wobei mit dem oder jedem Sekundärstecker eine oder mehrere elektrische Geräte, wie etwa eine Lampe, in e- lektrischer Verbindung stehen. Alternative elektrische Einrichtungen oder Geräte mögen eingebaute Sekundärvorrichtungen zur direkten induktiven Kopplung mit einem Primärstecker aufweisen .

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterlampe, insbesondere LED-Lampe, mit einer verbesserten Sicherheit vor einem elektrischen Schlag und mit einem vereinfachten Aufbau bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde ^¬ re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiterlampe, aufwei ^¬ send mindestens eine Halbleiterlichtquelle und einen Treiber zum Speisen der mindestens einen Halbleiterlichtquelle, wobei der Treiber mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle zumindest zum Speisen induktiv gekoppelt ist.

Dadurch, dass der Treiber nun nicht mehr galvanisch über e- lektrischen Leitungen mit dem Lichtquellensubstrat (und damit elektrisch mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle) verbunden ist, sondern galvanisch getrennt über ein magneti- sches Wechselfeld, ergibt sich eine Einsparung von Lötungen oder anderweitigen Kontaktierungen wie Steckverbindungen und damit ein geringerer Herstellungsaufwand, insbesondere auch eine geringere Materialstückliste. Zudem kann die Gefahr ver ^¬ ringert oder gebannt werden, dass ein Nutzer in einem Fehler- fall bei einer Berührung eines außenliegenden stromführenden Bereichs der Halbleiterlampe einen elektrischen Schlag er ^¬ hält, insbesondere von einer Netzspannung. Darüber hinaus kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle ohne einen konstruktiven Mehraufwand oder einen Sicherheitsnachteil mit einer Kleinspannung oder einer Sicherheitskleinspannung betrieben werden, während der Treiber mit einer höheren Span- nung betrieben wird, z.B. mit einer Netzspannung, z.B. von 110 V oder 230 V. So kann der Treiber mit einem höheren Wirkungsgrad betrieben werden. Alternativ kann der Treiber auch mit einer Niederspannung (ggf. als der Netzspannung) betrieben werden, z.B. von 12 V, was einen Sicherheitsvorteil er- gibt. Das Speisen des Treibers mit einer Niederspannung kann z.B. vorteilhaft sein, falls die Halbleiterlampe eine Halo- genlampen-Retrofi t lampe ist, z.B. mit einem Sockel vom Typ GU10, MR11 oder MR16. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlicht ^¬ quelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandeln- den Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED) . Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln ge ^¬ nausten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder ge ^¬ meinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse , Kollimator, und so weiter. An ^¬ stelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organi- sehe LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs ) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindes ^¬ tens einen Diodenlaser aufweisen. Es ist eine Ausgestaltung, dass

- die mindestens eine Halbleiterlichtquelle auf einem Licht ^¬ quellensubstrat angeordnet ist,

- das mindestens eine Lichtquellensubstrat auf einer äußeren Auflagefläche eines Kühlkörpers angeordnet ist, und

- der Kühlkörper eine Treiberkavität aufweist, in der sich ein elektrisch isolierendes Treibergehäuse befindet, wobei in dem Treibergehäuse der Treiber untergebracht ist.

Diese Ausgestaltung stellt einen weiter vereinfachten Aufbau und eine noch höhere Betriebssicherheit bereit. So braucht das bestückte Lichtquellensubstrat nur noch an dem Kühlkörper aufgelegt und ggf. daran befestigt zu werden. Eine Nachbear- beitung des bestückten Lichtquellensubstrats, z.B. durch eine elektrische Kontaktierung, kann entfallen. Zudem kann durch den Einschluss des Treibers in dem Treibergehäuse die Gefahr ausgeschlossen werden, dass ein Nutzer im Fehlerfall bei einer Berührung eines außenliegenden stromführenden Bereichs des mit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle bestückten Lichtquellensubstrats (auch 'Light Engine' genannt) einen e- lektrischen Schlag erhält, insbesondere von einer Netzspannung. Auch auf andere Weise kann der Nutzer den Treiber oder Teile davon nicht berühren. Auch kann das bestückte Licht- quellensubstrat ohne einen konstruktiven Mehraufwand oder ei ^¬ nen Sicherheitsnachteil mit einer Kleinspannung oder einer Sicherheitskleinspannung betrieben werden, während der Treiber mit einer höheren Spannung betrieben wird, z.B. mit einer Netzspannung .

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Treiber mindestens eine erste Spule aufweist oder damit elektrisch gekoppelt ist und das Lichtquellensubstrat mindestens eine zweite Spule aufweist oder damit elektrisch gekoppelt ist. Anstelle eines Transformators werden somit zwei diskrete isolierte Spulen zur Übertragung eingesetzt. So lässt sich eine kompakte, ein ^¬ fach zu realisierende und effektive induktive Kopplung errei- chen. Die erste Spule kann somit ein Teil des Treibers sein (z.B. auf eine Treiberplatine angebracht sein) oder mit dem Treiber gekoppelt sein. Ebenso kann die zweite Spule auf dem Lichtquellensubstrat angebracht sein oder davon beabstandet positioniert mit dem Lichtquellensubstrat elektrisch gekop ^¬ pelt sein. Die mindestens eine erste Spule und die mindestens eine zweite Spule sind dabei durch das Treibergehäuse galva ^¬ nisch und mechanisch getrennt. Es ist noch eine Ausgestaltung, dass

- der Kühlkörper einen Verbindungskanal aufweist, welcher die Treiberkavität mit der Auflagefläche des Kühlkörpers verbindet,

- sich das Treibergehäuse mittels eines Fortsatzes bis min- destens in den Verbindungskanal erstreckt und

- die erste Spule zumindest teilweise in dem Fortsatz ange ^¬ ordnet ist.

Diese Ausgestaltung ist besonders einfach realisierbar, da lediglich der Verbindungskanal in den Kühlkörper eingebracht zu werden braucht und die Form des Treibergehäuses geringfü ^¬ gig angepasst zu werden braucht. Durch die zumindest teilwei ^¬ se Anordnung der ersten Spule in dem Fortsatz wird die erste Spule näher an das Lichtquellensubstrat gebracht und so ein höherer Wirkungsgrad der Kopplung ermöglicht.

Es ist noch eine für einen hohen Wirkungsgrad der Kopplung vorteilhafte Ausgestaltung, dass das Lichtquellensubstrat den Verbindungskanal überdeckt und die zweite Spule dem Verbin ^¬ dungskanal gegenüberliegend an dem Lichtquellensubstrat ange- ordnet ist, also oberhalb der Öffnung auf einer Vorderseite des Lichtquellensubstrats, wenn das Lichtquellensubstrat mit seiner Rückseite an dem Kühlkörper befestigt ist. So kann ein besonders geringer Abstand (von minimal der Dicke des Licht ^¬ quellensubstrats) zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule mit einem herkömmlichen, nicht dazu bearbeiteten Lichtquellensubstrat erreicht werden, was einen hohen Wirkungsgrad der Kopplung ermöglicht. Es ist darüber hinaus eine Ausgestaltung, dass der Fortsatz durch den Kühlkörper und durch das Lichtquellensubstrat ragt, die erste Spule so in dem Fortsatz angeordnet ist, dass sie zumindest teilweise koplanar zu der zweiten Spule angeordnet ist und die zweite Spule die erste Spule im Wesentlichen um ^¬ laufend umgibt. Der Fortsatz kann z.B. ein hohlzylindrischer Fortsatz sein, welcher einfach herzustellen und durch den Kühlkörper und durch das Lichtquellensubstrat durchgeführt werden kann. Dabei ragt der Fortsatz über das Lichtquellensubstrat hinaus, so dass die darin befindliche erste Spule zumindest teilweise auf einer gleichen Höhe (koplanar) wie eine auf dem Lichtquellensubstrat angebrachte zweite Spule positioniert werden kann. Dies ergibt ebenfalls eine beson- ders effektive Kopplung. Die erste Spule ist dabei weiterhin mittels des Treibergehäuses von dem bestückten Lichtquellensubstrat und dem Kühlkörper galvanisch und mechanisch getrennt . Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Lichtquellensubstrat den Verbindungskanal überdeckt, die zweite Spule in das Lichtquellensubstrat integriert ist und die zweite Spule im Wesentlichen konzentrisch um den Verbindungskanal herum umlaufend angeordnet ist. So können ein noch kleinerer Abstand und eine noch wirkungsvollere Kopplung erreicht werden. Die zweite Spule braucht dabei nicht radial um die Öffnung herum zu verlaufen, sondern kann auch davon bezüglich einer Position an einer durch die Öffnung verlaufenden Längsrichtung beabstandet sein. Das Lichtquellensubstrat braucht nicht zum Einführen oder Durchführen des Fortsatzes bearbeitet zu werden, was Herstellungskosten spart.

Alternativ kann das Lichtquellensubstrat eine Bohrung zum Einführen des Fortsatzes aufweisen, welche von der zweiten Spule umgeben ist, so dass die erste Spule und die zweite Spule im Wesentlichen koplanar angeordnet sein können. Diese Ausgestaltung ist besonders kompakt und effektiv. Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass das Lichtquellensub ^¬ strat in einer LTCC-Technik hergestellt worden ist. So lässt sich eine in das Lichtquellensubstrat integral eingebettete zweite Spule besonders einfach und robust realisieren.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die erste Spule einen Teil einer Primärseite einer Leistungsübertragungsschaltung darstellt, wobei die Primärseite an eine Netzversorgung an- schließbar ist und dazu eingerichtet ist, eine Wechselspan ^¬ nung der Netzversorgung in eine Speisungs (wechsel ) Spannung mit einer höheren Frequenz umzuwandeln, wobei die erste Spule mittels der Speisungsspannung gespeist wird. Durch die höhere Frequenz können die Spulen kompakter ausgestaltet werden.

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Speisungs ^¬ spannung eine Frequenz zwischen ca. 20 kHz und 300 MHz, insbesondere zwischen ca. 1 MHz und 300 MHz, insbesondere zwi ^¬ schen ca. 100 MHz und 300 MHz, aufweist. Diese ergibt einen guten Kompromiss zwischen einem apparativen Aufwand und einer kompakten Bauform.

Die primärseitige Leistungsübertragungsschaltung kann insbesondere einen an eine Netzversorgung anschließbaren ersten Teil aufweisen, welcher die Netzspannung in eine Gleichspannung umwandelt. Der erste Teil kann z.B. in Form eines Gleichrichters vorliegen, z.B. eines elektronischen Bauelements. Der Gleichrichter kann z.B. eine Brückenschaltung sein oder umfassen. Die primärseitige Leistungsübertragungsschal- tung kann ferner einen dem ersten Teil nachgeschalteten zweiten Teil zum Glätten der gleichgerichteten Spannung aufweisen, z.B. einen Glättungskondensator . Die primärseitige Leistungsübertragungsschaltung kann ferner einen dem zweiten Teil nachgeschalteten dritten Teil zum Umwandeln der geglätteten gleichgerichteten Spannung in eine Wechselspannung aufweisen. Der dritte Teil kann z.B. in Form eines Wechselrichters vor ^¬ liegen, z.B. eines elektronischen Bauelements. Die primärsei- tige Leistungsübertragungsschaltung kann (bis auf die erste Spule) als Ganzes in Form eines elektrischen oder elektronischen Bauelements vorliegen. Es ist noch eine alternative Ausgestaltung, dass die erste Spule elektrisch direkt an eine Netzversorgung anschließbar ist, die mindestens eine Halbleiterlichtquelle elektrisch di ^¬ rekt an die zweite Spule anschließbar ist und die mindestens eine Halbleiterlichtquelle eine net zbetriebstaugliche Halb- leiterlichtquelle ist. In diesem Fall kann auf eine Strom ^¬ oder Spannungswandlung als solcher verzichtet werden, was einen Aufbau vereinfacht.

Es ist zudem eine Weiterbildung, dass der zweiten Spule ein Gleichrichter nachgeschaltet ist. Dem Gleichrichter kann ein Glättungselement , z.B. ein Glättungskondensator, nachgeschal ^¬ tet sein.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betrei- ben einer Halbleiterlampe, wobei eine Leistung induktiv von einem Treiber auf mindestens eine Halbleiterlichtquelle über ^¬ tragen wird.

Es ist eine Weiterbildung, dass eine mit dem Treiber elekt- risch verbundene erste Spule ein magnetisches Wechselfeld am Ort einer mit der Halbleiterlichtquelle elektrisch verbunde ^¬ nen zweiten Spule erzeugt, wobei das magnetische Wechselfeld durch ein elektrisch nichtleitendes Trennelement, z.B. ein Treibergehäuse, hindurch zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufgebaut wird.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass zum Betreiben der ersten Spule

- eine Netzspannung in eine Gleichspannung umgewandelt wird, - die umgewandelte Gleichspannung geglättet wird und

- die geglättete Gleichspannung in eine Wechsel Spannung zum Speisen der ersten Spule umgewandelt wird, - wobei die Wechselspannung zum Speisen der ersten Spule eine höhere Frequenz aufweist als die Netzspannung.

Es ist ferner eine Weiterbildung, dass zum Betreiben der zweiten Spule eine an der zweiten Spule abgegriffene Indukti ^¬ onsspannung zumindest teilweise gleichgerichtet wird.

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Ele ^¬ mente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.l zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine

Halbleiterlampe gemäß einer ersten Ausführungsform; Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine

Halbleiterlampe gemäß einer zweiten Ausführungs ^¬ form;

Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine

Halbleiterlampe gemäß einer dritten Ausführungs- form; und

Fig.4 zeigt eine Skizze zur induktiven Kopplung zwischen einem Treiber und einer Halbleiterlichtquelle der Halbleiterlampen gemäß Fig.l bis Fig.3. Fig.l zeigt eine Halbleiterlampe 1, welche als eine Glühlam- pen-Retrofitlampe verwendbar ist, die eine um eine Längsachse L im Wesentlichen symmetrische Außenkontur aufweist. Die Halbleiterlampe 1 weist einen Kühlkörper 2 auf, welcher eine Treiberkavität 3 zur Aufnahme eines Treibers 4 aufweist. In der Treiberkavität 3 ist ein elektrisch isolierendes Treiber ^¬ gehäuse 5, z.B. aus Kunststoff, angeordnet, welches wiederum den Treiber 4 aufnimmt. Der Treiber 4 ist hier in Form eines beidseitig mit Treiberbausteinen 6 bestückten Treibersubstrats 7 ausgebildet. An ihrem rückwärtigen Ende ist die Treiberkavität 3 bzw. das Treibergehäuse 5 durch einen Sockel 8 abgeschlossen oder abgedeckt, wobei der Sockel 8 zum Eingriff in eine elektrische Fassung vorgesehen ist. Der Sockel 8 kann beispielsweise ein Bajonettsockel oder Edisonsockel sein. Auf einer ebenen Vorderseite 9 des Kühlkörpers 2 liegt mit seiner Rückseite flächig ein Lichtquellensubstrat 10 auf. An einer Vorderseite 11 des Lichtquellensubstrats 10 befinden sich mehrere Halbleiterlichtquellen in Form von Leuchtdioden 12. Die Leuchtdioden 12 strahlen im Wesentlichen in einen vorderen Halbraum und sind von einem Kolben, welcher an dem Kühlkörper 2 befestigt ist, überdeckt. Der Kolben 13 kann beispielsweise transparent oder opak sein, wobei insbesondere der opake Kolben 13 als ein Diffusor zur Homogenisierung einer Lichtabstrahlung der Leuchtdioden 12 dienen kann.

Die Treiberkavität 3 ist über einen Verbindungskanal 14, wel ^¬ cher konzentrisch zu der Längsachse L liegt, mit der Vorder- seite 9 des Kühlkörpers 2 verbunden. Das Treibergehäuse 5 bildet an seiner zu dem Lichtquellensubstrat 10 gerichteten Vorderseite einen hohl zylindrischen Fortsatz 15 aus, der in den Verbindungskanal 14 eingeführt ist. Der Verbindungskanal 14 und damit auch der Fortsatz 15 werden von dem Lichtquel- lensubstrat 10 abgedeckt. Zur Speisung oder Versorgung der Leuchtdioden 12 weist der Treiber 4 eine erste Spule 16 auf, welche elektrisch mit dem Treibersubstrat 7 verbunden ist und zumindest teilweise in dem Fortsatz 15 angeordnet ist. Auf der Vorderseite 11 des Lichtquellensubstrats 10 ist eine zweite Spule 17 kollinear zu der ersten Spule 16 angeordnet. Beide Spulen 16, 17 liegen zentriert zu der Längsachse L und sind im Wesentlichen nur durch das Lichtquellensubstrat 10 voneinander getrennt. Dadurch ergibt sich ein geringer Abstand zwischen den Spulen 16, 17. Zur Speisung der Leuchtdio- den 12 wird die erste Spule 16 mittels des Treibers 4 mit ei ^¬ ner Wechselspannung versorgt, so dass die erste Spule 16 ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Da das Treibergehäuse 5 und das Lichtquellensubstrat 10 dieses magnetische Wechselfeld nicht wesentlich abschirmen, also für das magnetische Wech- selfeld im Wesentlichen durchlässig sind, z.B. durch Verwendung herkömmlicher Substratmaterialien wie FR4, Keramik usw. für das Lichtquellensubstrat 10 und einem Kunststoff für das Treibergehäuse 5, erzeugt das magnetische Wechselfeld am Ort der zweiten Spule 17 eine Induktionsspannung, welche zum Betrieb der Leuchtdioden 12 abgegriffen wird. Da die Induktionsspannung typischerweise eine Wechselspannung ist, können die Leuchtdioden 12 beispielsweise als netzanschlusstauglich ausgelegt sein und direkt mit der Induktions ^¬ spannung betrieben werden. Alternativ kann der zweiten Spule ein Gleichrichter (o. Abb.) nachgeschaltet sein, welcher ei- nen Gleichstrombetrieb der Leuchtdioden 12 ermöglicht. Dem Gleichrichter kann ein Glättungsmittel , z.B. ein Glättungs- kondensator, nachgeschaltet sein, um insbesondere eine im We ^¬ sentlichen kontinuierliche und nur gering oder gar nicht schwankende Speisung der Leuchtdioden 12 zu ermöglichen. Ins- gesamt können die erste Spule 16 und die zweite Spule 17 so ^¬ wie deren Anordnung so ausgelegt sein, dass die Leuchtdioden 12 mit einer geeigneten Form und Stärke eines Stroms oder ei ^¬ ner Spannung betrieben werden können. In anderen Worten arbeiten die beiden Spulen 16, 17 wie galvanisch getrennte Transformatorhälften, so dass vorteilhafterweise auf eine di ^¬ rekte elektrische Kontaktierung des Treibers 4 mit dem Licht ^¬ quellensubstrat 10 bzw. den Leuchtdioden 12 verzichtet werden kann. Dadurch können auch direkte Durchgänge zwischen der Treiberkavi tät 3 und einer Außenseite des Lichtquellensub- strats 10 vermieden werden, so dass Luft- und Kriechstrecken sicher eingehalten werden bzw. hier nicht relevant sind. Das elektrisch und mechanisch isolierende Treibergehäuse 5 schirmt den Treiber 4 vollständig gegen das Lichtquellensub ^¬ strat 10 ab. Dadurch kann der Treiber 4 insbesondere mit ei- ner über den Sockel 8 gelieferten Hochspannung, z.B. der Netzspannung, betrieben werden, während die Leuchtdioden 12 mit einer Kleinspannung oder einer Sicherheitskleinspannung betrieben werden können. Insgesamt vereinfacht sich gegenüber einer bisherigen elektrischen Kontaktierung der Aufbau der Halbleiterlampe 1, und zweitens verbessert sich die Nutzersi ^¬ cherheit . Fig.2 zeigt eine Halbleiterlampe 21 ähnlich zu der Halblei ^¬ terlampe 1, außer dass nun der Fortsatz 22 durch den Kühlkörper 2 und durch das Lichtquellensubstrat 23 ragt, die erste Spule 16 so in dem Fortsatz 22 angeordnet ist, dass sie zu- mindest teilweise koplanar (in einer zu der Längsachse L senkrechten Ebene) zu der zweiten Spule 24 angeordnet ist und die zweite Spule 24 die erste Spule 16 im Wesentlichen umlau ^¬ fend umgibt. Die zweite Spule 24 ist somit als ein die erste Spule 16 im Wesentlichen konzentrisch umgebender Ring ausge- bildet, welcher mehrere Windungen umfassen kann. Aufgrund des geringen Abstands und des hohen Querschnitts für den magneti ^¬ schen Fluss an der zweiten Spule 17 ergibt sich eine sehr gute induktive Kopplung. Für diese Ausgestaltung weist das Lichtquellensubstrat 23 eine senkrechte Bohrung 25 auf, wel- che kollinear zu dem Verbindungskanal 14 entlang der Längs ^¬ achse L angeordnet ist.

Fig.3 zeigt eine Halbleiterlampe 31 ähnlich zu der Halblei ^¬ terlampe 1. Der Kühlkörper 2, der Treiber 4 und die erste Spule 16 sind wie bei der Halbleiterlampe 1 ausgestaltet. Hingegen ist eine zweite Spule 32 nun in das Lichtquellensub ^¬ strat 33 integriert, wodurch sie näher an der ersten Spule 16 positioniert ist. Zudem ist die zweite Spule 32 nun im We ^¬ sentlichen konzentrisch, wenn auch nicht wie bei der Halblei- terlampe 21 koplanar, um den Verbindungskanal 14 herum lau ^¬ fend angeordnet, was immer noch einen hohen Querschnitt für den magnetischen Fluss an der zweiten Spule 32 ermöglicht. Insgesamt ergibt sich auch in dieser Ausgestaltung eine sehr effektive transformatorische oder induktive Kopplung.

Zur Realisierung der, insbesondere einstückigen, Integration der zweiten Spule 32 in das Lichtquellensubstrat 33 kann die ^¬ ses als ein Mehrlagensubstrat in LTCC ("Low Temperature Cofi- red Ceramics"; Niedertemperatur-Einbrand-Keramik) -Technologie hergestellt sein. Fig.4 zeigt eine Skizze für eine mögliche Ausgestaltung einer induktiven Kopplung zwischen dem Treiber 4 und der Halbleiterlichtquelle 12 der Halbleiterlampen 1, 21 und/oder 31 ("Kopplungsschaltung") . Der Treiber 4 stellt mit der Spule 16 eine Primärseite P der Kopplungsschaltung dar, während die zweite Spule 17, 24 bzw. 32 mit den ihr nachgeschalteten Elementen, welche auf oder in dem Lichtquellensubstrat 10, 23, 33 angeordnet sind, eine Sekundärseite S der Kopplungsschal ^¬ tung darstellt. Die Primärseite P und die Sekundärseite S sind durch das elektrisch isolierende Treibergehäuse 5 von ^¬ einander galvanisch getrennt. Das Treibergehäuse 5 ist für das zwischen der ersten Spule 16 und der zweiten Spule 17, 24 oder 32 vorhandene magnetische Wechselfeld im Wesentlichen durchlässig. Die Primärseite P weist mit dem Sockel 8 einen Netzanschluss auf, welcher eine Netzspannung Vs liefern kann, z.B. mit einer Frequenz zwischen ca. 50 Hz und 60 Hz.

An den Sockel 8 bzw. den Netzanschluss ist ein Gleichrichter

41 angeschlossen z.B. in Form eines Brückengleichrichters (Halbbrücke, Vollbrücke o.ä.)oder anderen Gleichrichters. Dem

Gleichrichter 41 ist ein Glättungskondensator 42 nachgeschaltet, um die von dem Gleichrichter 41 ausgegebene, ggf. pul ^¬ sierende, Gleichspannung zu glätten. Dem Glättungskondensator

42 ist wiederum ein Wechselrichter 43 nachgeschaltet, welcher das geglättete Gleichspannungssignal in eine Wechselspannung zum Speisen der ersten Spule 16 (Spulenspeisungsspannung) umwandelt. Die Spulenspeisungsspannung kann eine andere, insbe ^¬ sondere geringere, Spannungshöhe aufweisen als die Netzspan ^¬ nung, jedoch eine höhere Frequenz (z.B. in einem Frequenzbe- reich zwischen 20 kHz und 300 MHz) . Durch die höhere Frequenz kann die erste Spule 16 besonders kompakt ausgeführt werden.

Die mittels der Spulenspeisungsspannung betriebene erste Spu ^¬ le 16 erzeugt ein magnetisches Wechselfeld am Ort der zweiten Spule 17, 24, 32, so dass in der zweiten Spule 17, 24, 32 eine Induktionsspannung erzeugt wird. Auch die zweite Spule 17, 24, 32 kann aufgrund der hohen Frequenz des magnetischen Wechselfelds kompakt ausgebildet sein. Der zweiten Spule 17, 24, 32 ist ein Gleichrichter 44 nachgeschaltet z.B. in Form eines Brückengleichrichters (Halbbrücke, Vollbrücke o.a.) o- der anderen Gleichrichters. Dem Gleichrichter 44 ist ein Glättungskondens a t o r 45 nachgeschaltet, um die von dem Gleichrichter 44 ausgegebene, ggf. pulsierende, Gleichspan ^¬ nung zu glätten. An den Glättungskondensator 45 ist wiederum die mindestens eine Leuchtdiode 12 als Last angehängt. Die Elemente 41, 42, 43 der Primärseite P können jeweils oder in Kombination in Form einer integrierten Schaltung vorliegen, ebenso die Elemente 44 und 45 der Sekundärseite S.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

So können Merkmale der gezeigten Ausführungsformen auch gemischt, weggelassen oder ausgetauscht werden. Beispielsweise kann das Lichtquellensubstrat 33 der Halbleiterlampe 31 eine rückseitig offene Aussparung oder eine Durchführung ähnlich der senkrechten Bohrung 25 aufweist, wobei die erste Spule 16 aber koplanar zu der zweiten Spule 32 angeordnet ist. Der Fortsatz kann sich dazu nur in das Lichtquellensubstrat 33, oder auch nach vorne darüber hinaus erstrecken.

Ferner können die Spulen und der Fortsatz auch außermittig mit einem seitlichen Abstand zu der Längsachse L angeordnet sein . Auch kann die erste Spule, sogar ohne Verwendung eines Trei ^¬ bers, elektrisch direkt an den Sockel bzw. die Netzspannung angeschlossen werden und die mindestens eine Halbleiterlicht ^¬ quelle direkt an die zweite Spule angeschlossen werden. Zudem kann außer einem Leistungssignal auch ein Informations ^¬ signal induktiv übertragen werden, und zwar sowohl unidirek- tional oder bidirektional, z.B. mittels einer PLC ("Powerline Communication" ) -Technik . Das Informationssignal kann z.B. zum Dimmen der Halbleiterlampe verwendet werden, z.B. über eine sekundärseitige, mit den Halbleiterlichtquellen verbundene Schaltung. Die Informationsübertragung kann auch über geson- derte Datenübertragungsspulen, z.B. mit einer Windung, durchgeführt werden.

Allgemein können die Spulen einen Kern aufweisen, z.B. aus Ferrit .

Bezugszeichenliste

1 Halbleiterlampe

2 Kühlkörper

3 Treiberkavitat

4 Treiber

5 Treibergehäuse

6 Treiberbaustein

7 Treibersubstrat

8 Sockel

9 Vorderseite des Kühlkörpers

10 Lichtquellensubstrat

11 Vorderseite des Lichtquellensubstrats

12 Leuchtdiode

13 Kolben

14 Verbindungskanal

15 Fortsatz

16 erste Spule

17 zweite Spule

21 Halbleiterlampe

22 Fortsatz

23 Lichtquellensubstrat

24 zweite Spule

25 Bohrung

31 Halbleiterlampe

32 zweite Spule

33 Lichtquellensubstrat

41 Gleichrichter

42 Glättungskondensator

43 Wechselrichter

44 Gleichrichter

45 Glättungskondensator

L Längsachse

P Primärseite

S Sekundärseite

Vs Netzspannung