RU179710U1

RU179710U1 - LIGHT MODULE

Info

Publication number: RU179710U1
Application number: RU2017105227U
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Воропаев; Александр Иванович Кох; Даниил Алексеевич Корольский; Дамир Джамаллитдинович Каримбаев; Наталья Владимировна Амбарникова
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (АО "НИИПП")
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-05-23

Abstract

Полезная модель относится к светотехнике. Конкретно - к световым модулям, и предназначена для светильников надводного и подводного транспорта, также для освещения больших территорий, включая садовые и парковые пространства, большие цеха, охраняемые открытые территории.Световой модуль имеет корпус, выполненный в виде многогранной усеченной пирамиды с плоским кольцом. На каждую грань пирамиды устанавливаются светодиодные модули, состоящие из печатных плат с металлическим основанием и напаянных на них светодиодов, в форме планки. На верхнее основание усеченной пирамиды устанавливаются светодиодные модули в форме диска. На свободные площадки печатных плат и площадки модуля наносится специальное покрытие, обладающее высоким коэффициентом отражения в спектре видимого диапазона излучения. Данное покрытие обладает высокой степенью черноты в средней ИК области. Внутри модуля устанавливается источник питания (драйвер) и заливается теплопроводящим компаундом с целью снижения температуры на греющихся элементах, защиты от попадания влаги, а также для улучшения стойкости к вибрациям и ударам. Источник питания крепится к верхнему основанию усеченной пирамиды и крышке модуля с помощью винтовых стоек. Винтовые стойки служат соединителем модуля и крышки.The utility model relates to lighting engineering. Specifically, to light modules, and is intended for surface and underwater vehicles, also for lighting large areas, including garden and park spaces, large workshops, protected open areas. The light module has a housing made in the form of a multifaceted truncated pyramid with a flat ring. LED modules are installed on each side of the pyramid, consisting of printed circuit boards with a metal base and LEDs soldered on them, in the form of a bar. On the upper base of the truncated pyramid, LED disc-shaped modules are installed. A special coating with a high reflection coefficient in the spectrum of the visible radiation range is applied to the free areas of the printed circuit boards and the module areas. This coating has a high degree of blackness in the mid-IR region. A power source (driver) is installed inside the module and filled with a heat-conducting compound in order to reduce the temperature of the heating elements, protect it from moisture, and also to improve resistance to vibration and shock. The power source is attached to the upper base of the truncated pyramid and the module cover using screw stands. Screw posts serve as a connector for the module and cover.

Description

Полезная модель относится к светотехнике. Конкретно - к световым модулям, и предназначена для светильников надводного и подводного транспорта, также для освещения больших территорий, включая садовые и парковые пространства, большие цеха, охраняемые открытые территории.The utility model relates to lighting engineering. Specifically - to light modules, and is intended for surface and underwater vehicles, also for lighting large areas, including garden and park spaces, large workshops, and protected open areas.

Наиболее близким по технической сути (прототипом) является корабельный светодиодный светильник (патент №139697 от 20.04.2014 г.), включающий в себя корпус, выполненный в форме стакана, светодиодные модули, держатель, наружная поверхность которого выполнена в форме пирамиды, на 8-ми гранях которой установлены светодиодные модули, блок питания, размещенный внутри корпуса, колпак, установленный снаружи держателя со светодиодными модулями. Держатель выполнен полым и с плоским кольцом в основании пирамиды, и они изготовлены в виде единой детали. Блок питания также размещен внутри держателя. Плоское кольцо держателя с одной стороны сопряжено с открытым основанием стенки колпака, а с другой стороны - с открытым основанием стенки стакана корпуса.The closest in technical essence (prototype) is a ship LED lamp (patent No. 139697 dated 04/20/2014), which includes a housing made in the form of a glass, LED modules, a holder, the outer surface of which is made in the form of a pyramid, at 8- the faces of which are equipped with LED modules, a power supply located inside the housing, a cap mounted outside the holder with LED modules. The holder is made hollow and with a flat ring at the base of the pyramid, and they are made in the form of a single part. The power supply is also located inside the holder. The flat ring of the holder, on the one hand, is associated with the open base of the cap wall, and on the other hand, with the open base of the wall of the housing cup.

Недостатками данного устройства является - сложная конструкция изготовления, что приводит к увеличению стоимости изделия. Его ненадежность, так как он неустойчив к вибрациям или одиночным ударам и недолговечность, поскольку в процессе работы происходит перегрев источника питания.The disadvantages of this device is the complex manufacturing design, which leads to an increase in the cost of the product. Its unreliability, as it is unstable to vibrations or single blows and fragility, since the power source overheats during operation.

Целью создания технического решения является создание светового модуля, устраняющего эти недостатки.The purpose of creating a technical solution is to create a light module that eliminates these shortcomings.

Для решения поставленной задачи световой модуль имеет корпус, выполненный в виде многогранной усеченной пирамиды с плоским кольцом. На каждую грань пирамиды устанавливаются светодиодные модули, состоящие из печатных плат с металлическим основанием и напаянных на них светодиодов, в форме планки. На верхнее основание усеченной пирамиды устанавливаются светодиодные модули в форме диска. На свободные площадки печатных плат и площадки модуля наносится специальное покрытие, обладающее высоким коэффициентом отражения в спектре видимого диапазона излучения. Данное покрытие обладает высокой степенью черноты в средней ИК области. Внутри модуля устанавливается источник питания (драйвер) и заливается теплопроводящим компаундом с целью снижения температуры на греющихся элементах, защиты от попадания влаги, а также для улучшения стойкости к вибрациям и ударам. Источник питания крепится к верхнему основанию усеченной пирамиды и крышке модуля с помощью винтовых стоек. Винтовые стойки служат соединителем модуля и крышки.To solve this problem, the light module has a housing made in the form of a multifaceted truncated pyramid with a flat ring. LED modules are installed on each side of the pyramid, consisting of printed circuit boards with a metal base and LEDs soldered on them, in the form of a bar. On the upper base of the truncated pyramid, LED disc-shaped modules are installed. A special coating with a high reflection coefficient in the spectrum of the visible radiation range is applied to the free areas of the printed circuit boards and the module areas. This coating has a high degree of blackness in the mid-IR region. A power source (driver) is installed inside the module and filled with a heat-conducting compound in order to reduce the temperature of the heating elements, protect it from moisture, and also to improve resistance to vibration and shock. The power source is attached to the upper base of the truncated pyramid and the module cover using screw stands. Screw posts serve as a connector for the module and cover.

Световой модуль (Фиг. 1) включает в себя корпус 1, выполненный в виде многогранной усеченной пирамиды с плоским кольцом 2, в виде единой детали и является полым. Изготовлен он из теплопроводящего материала, и служит в качестве радиатора отводящего тепло от светодиодных модулей в окружающую среду, а также повышает устойчивость светового модуля в целом к вибрациям и ударам. Плоское кольцо 2 предназначено для системы крепления данного светового модуля. На каждую грань пирамиды устанавливаются светодиодные модули 3, состоящие из печатных плат с металлическим основанием и напаянных на них светодиодов, в форме планки. На верхнее основание усеченной пирамиды устанавливаются светодиодные модули 4 в форме диска. Светодиодные модули 3, 4 служат проводниками тепла от светодиодов к корпусу светового модуля 1. Нижнее основание корпуса светового модуля 1 закрывается крышкой 5, выполненной из диэлектрического материала. Внутри модуля устанавливается источник питания 6. Источник питания 6 крепится при помощи винтовых стоек 7 к корпусу 1 и крышке 5. Источник питания 6 предназначен для преобразования переменного напряжения в постоянный ток, подаваемый на светодиодные модули 3, 4. Источник питания 6 заливается теплопроводящим компаундом 8 с целью обеспечения устойчивости к вибрациям и ударам, а также для обеспечения передачи тепла выделяемого элементами источника питания 6 на корпус 1 светового модуля. Через крышку 5 светового модуля выходят два винтовых контакта 9, предназначенные для обеспечения электрического монтажа светового модуля к электрической сети питания. Свободные поверхности корпуса 1 с плоским кольцом 2 покрываются светоотражающим покрытием (коэффициент отражения 75-98% в видимом диапазоне), которое обладает высокой степенью черноты в ИК-диапазоне (от 6 мкм до 11 мкм) 10 (Фиг. 2). Данное покрытие позволяет увеличить мощность излучаемого светового потока светильника (Фиг. 4) за счет внутренних переотражений (когда модуль установлен в корпус светильника 11), и получить более ровную кривую распределения светового потока, а также обеспечить дополнительный отвод тепла за счет излучения, благодаря высокой степени черноты (0.8-0.95) в ИК-диапазоне, что приводит к увеличению срока службы данного светового модуля. В предложенном модуле используется световое покрытие белого цвета. Можно также использовать цвет покрытия соответствующий монохроматическому излучению данного модуля (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и т.д.), это позволит использовать покрытие в качестве индикатора для установки светового модуля в сигнальные либо декоративные фонари.The light module (Fig. 1) includes a housing 1 made in the form of a multifaceted truncated pyramid with a flat ring 2, in the form of a single part and is hollow. It is made of heat-conducting material, and serves as a radiator that removes heat from LED modules to the environment, and also increases the resistance of the light module as a whole to vibration and shock. Flat ring 2 is intended for the mounting system of this light module. On each side of the pyramid, LED modules 3 are installed, consisting of printed circuit boards with a metal base and LEDs soldered on them, in the form of a bar. On the upper base of the truncated pyramid mounted LED modules 4 in the form of a disk. LED modules 3, 4 serve as heat conductors from the LEDs to the housing of the light module 1. The lower base of the housing of the light module 1 is closed by a cover 5 made of dielectric material. A power supply 6 is installed inside the module. A power supply 6 is attached with screw racks 7 to the housing 1 and cover 5. The power supply 6 is designed to convert AC voltage to direct current supplied to the LED modules 3, 4. The power supply 6 is filled with a heat-conducting compound 8 in order to ensure resistance to vibration and shock, as well as to ensure the transfer of heat generated by the elements of the power source 6 to the housing 1 of the light module. Through the cover 5 of the light module, two screw contacts 9 exit, designed to ensure electrical installation of the light module to the electrical power network. The free surfaces of the housing 1 with a flat ring 2 are coated with a reflective coating (reflection coefficient 75-98% in the visible range), which has a high degree of blackness in the infrared range (from 6 μm to 11 μm) 10 (Fig. 2). This coating allows you to increase the power of the emitted luminous flux of the lamp (Fig. 4) due to internal reflections (when the module is installed in the lamp housing 11), and to obtain a more even distribution curve of the light flux, as well as provide additional heat removal due to radiation, due to the high degree blackness (0.8-0.95) in the IR range, which leads to an increase in the life of this light module. The proposed module uses a light coating of white color. You can also use the color of the coating corresponding to the monochromatic radiation of this module (red, orange, yellow, green, blue, etc.), this will allow you to use the coating as an indicator for installing the light module in the signal or decorative lights.

Работает световой модуль следующим образом. На модуль подается переменное напряжение питания через винтовые контакты. При помощи источника питания переменное напряжение преобразуется в постоянный ток, который подается на светодиодные модули. Светодиодные модули преобразуют электрическую энергию в световую и тепло. Тепло отводится от светодиодных модулей через корпус и передается в окружающую среду за счет лучистого теплообмена благодаря светоотражающему покрытию обладающим высокой степенью черноты в ИК-диапазоне. Световой модуль может работать без установки в корпус светильника.The light module operates as follows. An alternating voltage is supplied to the module through screw contacts. Using a power source, the alternating voltage is converted into direct current, which is supplied to the LED modules. LED modules convert electrical energy into light and heat. Heat is removed from the LED modules through the housing and transferred to the environment through radiant heat exchange thanks to a reflective coating with a high degree of blackness in the infrared range. The light module can work without being installed in the lamp housing.

Возможны дополнительные варианты выполнения светового модуля, в которых целесообразно, что:There are additional options for the implementation of the light module, in which it is advisable that:

- крышка может быть изготовлена из металлического материала, в центре крышки установлен гермоввод (9а), из которого выходит кабель электропитания 12 (вместо использования винтовых контактов) (фиг. 1а);- the cover can be made of metal material, a pressure seal (9a) is installed in the center of the cover, from which the power cable 12 exits (instead of using screw contacts) (Fig. 1a);

- в плоском кольце 2 могут быть сквозные отверстия (13) для обеспечения крепления светового модуля в корпус светильника (фиг. 1а);- in the flat ring 2 there can be through holes (13) to ensure the fastening of the light module in the lamp housing (Fig. 1a);

- вместо винтовых контактов 9 могут быть контакты в виде разъемов 9б (фиг. 1б)- instead of screw contacts 9, there may be contacts in the form of connectors 9b (Fig. 1b)

- возможно наличие только светодиодных модулей в форме планки 3 на боковых гранях корпуса 1, что обеспечивает широкую диаграмму направленности с провалом в центре. (фиг. 1а);- it is possible that only LED modules in the form of a strip 3 can be present on the side faces of the housing 1, which provides a wide radiation pattern with a dip in the center. (Fig. 1a);

- возможно наличие только светодиодного модуля в форме диска 4 на верхнем основании корпуса 1, что обеспечит более узкую диаграмму направленности (фиг. 3а);- it is possible that there is only an LED module in the form of a disk 4 on the upper base of the housing 1, which will provide a narrower radiation pattern (Fig. 3a);

- возможно использовать вместо светодиодных модулей 3, 4 светоизлучающие матрицы 3а, 4а, что обеспечит удешевление данного модуля (фиг. 1б);- it is possible to use light emitting matrices 3a, 4a instead of LED modules 3, 4, which will ensure that this module is cheaper (Fig. 1b);

- корпус светового модуля 1 может быть установлен в стандартный цоколь 14 (тип цоколя может быть любой, а светодиодные модули в форме диска или планки защищены прозрачным колпаком 15 (фиг. 1в);- the housing of the light module 1 can be installed in a standard base 14 (the type of base can be any, and the LED modules in the form of a disk or strip are protected by a transparent cap 15 (Fig. 1B);

- возможны другие способы крепления (помимо винтовых стоек 7) источника питания 6 и крышки 5;- other mounting methods are possible (in addition to the screw posts 7) of the power supply 6 and cover 5;

- конструкция корпуса светового модуля может быть выполнена в виде любой другой геометрической формы или совокупностей любых геометрических форм;- the design of the housing of the light module can be made in the form of any other geometric shape or sets of any geometric shapes;

- возможно использование светового модуля как в корпусе светильника 11, так и без него.- it is possible to use a light module both in the housing of the lamp 11 and without it.

Claims

A light module comprising a housing; LED modules mounted on the housing; a power source installed inside the module housing, characterized in that the free surfaces of the housing and LED modules are coated with a reflective and heat-radiating coating in the infrared range, the power source is filled with elastic heat-conducting compound in the light module housing, the lower base of the light module housing is covered by a dielectric cover, on which the electrical contacts are installed.