ES1072434U - Lampara de alta luminosidad. - Google Patents
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Abstract
1. Lámpara de alta luminosidad para la iluminación de espacios que requieren un elevado flujo luminoso, que comprende: una placa de circuito impreso (2) de aluminio o material conductor térmico en la que se ha montado un circuito electrónico estabilizador (3) que suministra corriente constante a uno o varios diodos LED (4) de alta potencia distribuidos en la placa; unas cubiertas laterales (6, 7); un difusor luminoso (12); caracterizada por el hecho de que comprende: un elemento disipador de calor con estructura longitudinal (5), con sección y longitud determinadas según la potencia lumínica de la lámpara, en el que se tija con baja resistencia térmica; unos elementos de conexión eléctrica (8, 9) de forma prismática que facilitan el rápido anclaje, conexión y substitución de la lámpara mediante inserción y rotación en bases compatibles. 2. Lámpara según reivindicación 1, que comprende unos elementos de conexión eléctrica (8, 9) axiales cilíndricos aptos para bases complementariasdel tipo insertar, presionar y anclar. 3. Lámpara según reivindicación 1, que comprende: unos elementos de conexión eléctrica (8, 9) cilíndricos con cabeza, que están inyectados en piezas aislantes que se insertan en el perfil del elemento disipador de calor (5); y que permiten tanto la fijación como la conexión de la lámpara en bases de conexión adecuadas; y unas cubiertas laterales (6, 7) en los extremos del elemento disipador de calor. 4. Lámpara según reivindicación 3, en la que la pieza aislante inyectada a los elementos de conexión incluye un disco (13, 14) situado entre el elemento disipador de calor y la cabeza de los elementos de conexión eléctrica (8, 9) que permite separar el elemento disipador de calor de la lámpara de la base de conexión y facilita la radiación por convección. 5. Lámpara según la reivindicación 4 que comprende unas muescas en los discos de separación (13, 14) para aumentar la fuerza de sujeción en versiones de lámparas de mayor potencia y peso. 6. Lámpara según la reivindicación 3, que comprende unos elementos de conexión (8, 9) configurados de forma que se pueda conectar la lámpara a raíles de alimentación. 7. Lámpara según la reivindicación 3, en la que ambos elementos de conexión (8, 9) están ubicados en una regleta de conexión insertada en el perfil del elemento disipador de calor, con agujeros para inserción y fijación del cable con tornillos de apriete, o con fijación mediante contactos con mecanismo de presión, y que comprende unos elementos de anclaje y fijación (17, 18). 8. Lámpara según la reivindicación 7 en la que ambos elementos de conexión (8, 9) están ubicados en una regleta de conexión del tipo peine terminal de varias vías a la que puede insertarse un conector con cables de alimentación engastados. 9. Lámpara según la reivindicación 7, que comprende como elementos de conexión un cable de conexión (16). 10. Lámpara según la reivindicación 7, que comprende una base conector coaxial. 11. Lámpara según la reivindicación 3, que comprende como elementos de conexión y anclaje unos bornes terminal hembra inyectados en un mecanismos soporte insertado en el perfil del elemento disipador de calor (8, 9) que permite una rápida conexión y anclaje, y una fácil extracción y desconexión. 12. Lámpara según la reivindicación 3, que comprende un elemento longitudinal disipador de calor con elementos de fijación (17, 18) con alas troqueladas para facilitar la fijación, y que incorpora unos elementos de conexi6n (8, 9) tipo base de enchufe para la conexión a la red eléctrica red eléctrica. 13. Lámpara según la reivindicación 4, que comprende ambos elementos de conexión (8, 9) en un único disco (13) ubicado en el centro del elemento disipador de calor. 14. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende más de una placa de circuito impreso con LEDs (3). 15. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un ventilador (22) para radiación forzada. 16. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende en la placa de circuito impreso (2), o en una placa aparte, un conversor CA-CC (23) para su conexión directa a la red eléctrica de baja tensión. 17. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos diodos LED montados en una placa, y fijados directamente al elemento disipador de calor (5) longitudinal. 18. Lámpara según la reivindicación 1, que comprende unos elementos de conexión (8, 9) del tipo peine de dos terminales. 19. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende los diodos LED semiconductores integrados en el propio disipador de calor, depositando el material semiconductor directamente sobre un substrato adherido al disipador de calor que hace las veces de base soporte de la cápsula integrada. 20. Lámpara según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende más de dos elementos de conexión (8, 9), que permiten conectar la lámparay controlar sus parámetros.
Description
Lámpara de alta luminosidad.
La presente invención se refiere a una lámpara
de iluminación a diodos LED ("light emitting diode", diodo
emisor de luz) que están unidos con baja resistencia térmica a un
elemento disipador de calor con estructura longitudinal y perfil
adecuado para la correcta radiación del calor; que dispone de
elementos de conexión para su alimentación y anclaje, y que puede
ser insertada y substituida con facilidad. Está destinada a la
iluminación de espacios que precisan de un elevado flujo luminoso y
que requieren un mayor nivel de lúmenes por unidad de superficie que
el que entregan las bombillas de LEDs de substitución actualmente
existentes.
Su uso es muy adecuado para la iluminación de
aparadores, escaparates, espacios interiores y áreas exteriores que
requieren de un elevado flujo luminoso ya que su diferente
morfología permite dimensionar la lámpara para satisfacer las
necesidades de disipación que requiere el diodo LED cuando trabaja
en elevadas intensidades lumínicas. Su diseño favorece el
mantenimiento, la substitución y la ampliación, añadiendo lámparas a
medida que se requieran mayores densidades de flujo luminoso,
facilitando el cambio o la substitución de forma fácil y rápida. Al
ser de fácil substitución pueden cambiarse por otras más eficientes
cuando el estado de la técnica lo permita. Son asimismo adecuadas
para la iluminación de espacios en general, así como útiles en
lámparas de lectura y de trabajo, por ofrecer alta luminosidad y por
poder entregar determinadas temperaturas de color, similares algunas
a la luz del sol, según sea la versión de la lámpara. La morfología
de la lámpara permite presentar diferentes formatos en función de la
potencia que deba disipar, variando la forma, la sección y la
longitud del perfil del disipador; puede presentar diferentes tipos
de elementos de conexión, y sujeción, y permite añadir ventiladores
para radiación forzada en aplicaciones de alta potencia de forma
fácil.
Actualmente se conocen y están disponibles
numerosas lámparas a diodos LED que se caracterizan principalmente
por su bajo consumo eléctrico y por estar diseñadas y producidas
para ser usadas como lámparas de substitución de las existentes
hasta la fecha. Ya substituyan a lámparas de incandescencia,
halógenas, dicroicas, fluorescente CFL, etc., su forma y
funcionalidad es prácticamente idéntica a las mencionadas para
mantener la compatibilidad con el formato la conexión y la
alimentación con aquellas. Usando casquillos GU10, GZ5.3, GX5.3,
E27, y manteniendo formatos MR16, PAR20, PAR30, LR6 entre otros.
Existen ejemplos de las mismas de fabricantes
como Philips u Osram, donde se muestran también lámparas de LED con
formato de substitución. También se mantiene estructura y morfología
de substitución en solicitudes de patente como la publicación número
2 315 528 referencia W03029021US "Lámpara modular basada en
LED"; la "Lámpara de LED W9906731EP"; la lámpara de bayoneta
modelo de utilidad U200202731; o la patente US2009309501 "Light
emitting diode replacement lamp" entre otras.
Sin embargo, el mérito y el beneficio que ofrece
la rápida substitución, no permite desarrollar una forma más
adecuada como la que precisa la lámpara LED para obtener una mayor
eficiencia. Esto es, mayor luminosidad con estabilidad térmica y
bajo consumo. De tal modo que con el estado actual de la técnica es
prácticamente imposible obtener lámparas LED clónicas en formato,
forma y función a las actuales más populares con potencias
superiores a 4 ó 5 vatios. El diodo LED de potencia es un
semiconductor que para conservar los parámetros físicos debe
mantenerse a temperaturas de trabajo por debajo de los 80ºC, y debe
poder disipar eficazmente el calor para mantener la temperatura de
operación recomendada por debajo de los valores máximos admisibles
para los que se ha fabricado. Cuando se hace circular mayor
corriente eléctrica a su través, aumenta la luminosidad, pero el
calor que se genera en la unión aumenta considerablemente. Es
extremadamente difícil con el estado actual de la técnica, a
temperatura ambiente, usando formatos clónicos en estructura, tamaño
y forma con las lámparas convencionales obtener la disipación
térmica necesaria para hacer trabajar a los LED con potencias por
encima de los 5 vatios sin poner en peligro la vida útil de los
mismos debido al exceso de temperatura de trabajo. De tal modo que
cuando el usuario substituye una lámpara tradicional por otra de
LED, la luminosidad que obtiene es baja, y también lo es su nivel de
satisfacción. Una lámpara LED de igual luminosidad que una de
filamento consume aproximadamente 5,5 veces menos. Esto significa
que se consigue una luminosidad equivalente a una lámpara de
filamento de 20\sim24 vatios con una lámpara de 4 vatios. Ésta es
aproximadamente la potencia máxima que pueden disipar un conjunto de
diodos LED de alta potencia que esté montado en un volumen similar
al de una lámpara convencional de incandescencia o fluorescente sin
rebasar la temperatura de destrucción del LED. Que además no puede
sobrepasarla aún en las adversas condiciones de elevada temperatura
ambiente. Esta potencia límite no es suficiente para sustituir en
luminosidad a una bombilla de por ejemplo 4 0 vatios o 60 vatios
adecuadas para la lectura. Al igual que los semiconductores de alta
potencia utilizados en otros campos, como el audio, requieren
disipación térmica adecuada para entregar altas potencias, esto es,
grandes disipadores térmicos, también la requieren los diodos LED
semiconductores de alta potencia cuando se les exige elevada
potencia para una alta intensidad lumínica.
Es evidente que las lámparas a LED sustitutorias
actuales no ofrecen el nivel de luminosidad equivalente a las
substituidas ya que no disponen de la forma y el volumen suficiente
para disipar correctamente y estabilizar la temperatura de trabajo
adecuada en condiciones de temperatura ambiente. Y por ello
decepcionan y no satisfacen al usuario. Es hoy una realidad
percibida que las lámparas LED disponibles no iluminan como las
otras.
La forma de las lámparas actuales se estableció
y adaptó sobre la base de las necesidades requeridas por el fenómeno
físico de la incandescencia. Es por ello que parece razonable
proponer esta nueva lámpara LED con diferente forma que las
convencionales establecidas, que se adapte mejor a las necesidades
que requiere del semiconductor y que por ello permita obtener mayor
nivel de iluminación por LED con mayor eficiencia; con mayor
iluminación y menor consumo, dado que podremos estabilizar la
temperatura del LED en valores de trabajo más bajos al poder diseñar
el disipador de calor en la forma, modo y tamaño que se requiera.
Mejorando la conducción, radiación y la convección, y poder además,
de ser necesario, aplicar radiación forzada a la lámpara.
Por otra parte, la intensidad de flujo luminoso
que entregan los LED depende de la temperatura de trabajo de la
lámpara, y aunque se mantenga constante el voltaje de la
alimentación, la intensidad luminosa variará con los cambios de
temperatura. Por ello es muy importante además mantener constante la
corriente de consumo del LED con independencia de la temperatura.
Ello asegurará una luminosidad estable en el tiempo. La lámpara que
presentamos incluye en la placa de circuito impreso donde se montan
los LEDs, un circuito electrónico que mantiene estable el flujo de
la corriente de alimentación. De esta forma la luminosidad se
mantiene constante y se hace independiente de las variaciones del
voltaje de alimentación y de las variaciones de la temperatura de
operación.
Actualmente, encontramos también focos luminosos
a LED que entregan mayor intensidad luminosa que la que ofrecen las
lámparas a LED sustitutorias que se han mencionado, como los
"bumerang®". Sin embargo, estos focos, no incorporan lámparas
independientes que puedan ser substituidas, y puedan ser mantenidas
o cambiadas por otras de mayor o menor intensidad. En estos focos se
han fijado diversos LED a la carcasa disipadora según la
conveniencia del fabricante, y se han cableado eléctricamente entre
ellos; uniéndolos térmicamente en zonas de la carcasa que hace las
veces de disipador de calor, y conformando un único elemento en el
que no existe una lámpara como tal, sino un conjunto de LEDs fijados
al foco y conexionados entre sí, y que cuando fallan, no pueden ser
substituidos como si se reemplazara una bombilla, ya que debe
repararse la totalidad del foco; y no pueden ser cambiadas por otras
lámparas nuevas cuando el estado de la técnica permita obtener la
misma luminosidad con menor consumo.
La lámpara de alta luminosidad de la presente
invención para la iluminación de espacios que requieren un elevado
flujo luminoso caracterizada por el hecho de que comprende:
un elemento disipador de calor con estructura
longitudinal, con sección y longitud determinadas según la potencia
lumínica de la lámpara; en el que se fija con baja resistencia
térmica
una placa de circuito impreso de aluminio o
material conductor térmico en la que se ha montado
un circuito electrónico estabilizador que
suministra corriente constante a uno o varios diodos LED de alta
potencia distribuidos en la placa;
unos elementos de conexión eléctrica de forma
prismática que facilitan el rápido anclaje, conexión y substitución
de la lámpara mediante inserción y rotación en bases compatibles
unas cubiertas laterales;
un difusor luminoso.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender unos elementos de conexión eléctrica axiales
cilíndricos aptos para bases complementarias del tipo insertar,
presionar y anclar.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender:
unos elementos de conexión eléctrica cilíndricos
con cabeza, que están inyectados en piezas aislantes que se insertan
en el perfil del elemento disipador de calor; y que permiten tanto
la fijación como la conexión de la lámpara en bases de conexión
adecuadas; y
unas cubiertas laterales en los extremos del
elemento disipador de calor.
Según una realización, la lámpara según
reivindicación 3, en la que la pieza aislante inyectada a los
elementos de conexión incluye
un disco situado entre el elemento disipador de
calor y la cabeza de los elementos de conexión eléctrica que permite
separar el elemento disipador de calor de la lámpara de la base de
conexión y facilita la radiación por convección.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender unas muescas en los discos de separación para
aumentar la fuerza de sujeción en versiones de lámparas de mayor
potencia y peso.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender unos elementos de conexión configurados de forma
que se pueda conectar la lámpara a raíles de alimentación.
En la lámpara de la presente invención, según
una realización, ambos elementos de conexión están ubicados en una
regleta de conexión insertada en el perfil del elemento disipador de
calor, con agujeros para inserción y fijación del cable con
tornillos de apriete, o con fijación mediante contactos con
mecanismo de presión, y que comprende unos elementos de anclaje y
fijación.
En la lámpara de la presente invención ambos
elementos de conexión pueden estar ubicados en una regleta de
conexión del tipo peine terminal de varias vías a la que puede
insertarse un conector con cables de alimentación engastados.
Según una realización, la lámpara de la presente
invención comprende como elementos de conexión un cable de
conexión.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender una base conector coaxial.
Según una realización, la lámpara de la presente
invención comprende como elementos de conexión y anclaje unos bornes
terminal hembra inyectados en un mecanismos soporte insertado en el
perfil del elemento disipador de calor que permite una rápida
conexión y anclaje, y una fácil extracción y desconexión.
La lámpara de la presente invención puede
comprender un elemento longitudinal disipador de calor con elementos
de fijación con alas troqueladas para facilitar la fijación, y que
incorpora unos elementos de conexión tipo base de enchufe para la
conexión a la red eléctrica.
La lámpara de la presente invención puede
comprender ambos elementos de conexión en un único disco ubicado en
el centro del elemento disipador de calor.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender más de una placa de circuito impreso con LEDs.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender un ventilador para radiación forzada.
La lámpara de la presente invención puede
comprender en la placa de circuito impreso, o en una placa aparte,
un conversor CA-CC para su conexión directa a la red
eléctrica de baja tensión.
La lámpara de la presente invención también
puede comprender unos diodos LED montados en una placa, y fijados
directamente al elemento disipador de calor longitudinal.
La lámpara de la presente invención puede
comprender unos elementos de conexión del tipo peine de dos
terminales.
La lámpara también puede comprender los diodos
LED semiconductores integrados en el propio disipador de calor,
depositando el material semiconductor directamente sobre un
substrato adherido al disipador de calor que hace las veces de base
soporte de la cápsula integrada.
La lámpara de la presente invención puede
comprender más de dos elementos de conexión, que permiten conectar
la lámpara y controlar sus parámetros.
Para facilitar la explicación, se acompaña la
presente descripción de unos dibujos en los que se ha representado,
a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, unas lámparas de
alta luminosidad a diodos LED con elemento disipador de calor
longitudinal y elementos de conexión y fijación según los principios
de las reivindicaciones.
La figura 1 es una vista en perspectiva de
lámpara de la presente invención; y
Las figuras 2 a 18 son vistas que muestran
diferentes realizaciones alternativas de la lámpara de la presente
invención.
Se trata de una lámpara 1 de alta luminosidad a
diodos LED 4 que están montados en un circuito impreso 2
térmicamente conductor que está unido físicamente con baja
resistencia térmica a un elemento disipador de calor de estructura
longitudinal 5, y que dispone de elementos de conexión 8, 9 para que
pueda ser conectada, colocada y cambiada fácilmente.
Estos elementos de conexión pueden facilitar
también la fijación de la lámpara como es el caso de las versiones
descritas en las Figuras 1 a 6 y 11 a 15 mediante su inserción en
las bases de conexión complementarias como las mostradas a modo de
ejemplo en las Figuras 16 y 17, o pueden estar separados de los
elementos de fijación como es el caso de las lámparas descritas en
las Figuras 7 a 12 que incluyen elementos de fijación 17 y 18.
A diferencia de la oferta actual, la morfología
de la lámpara de alta luminosidad a diodos LED con estructura
longitudinal 1, favorece la disipación térmica y permite diseñar
lámparas de alta potencia y alta luminosidad de forma fácil y
eficiente variando la sección y la longitud del elemento disipador
de calor. El elemento longitudinal disipador de calor 5 puede estar
fabricado por extrusión, estar laminado, o estar conformado por
fundición a presión, y puede ser de aluminio u otro material
conductor térmico.
La estructura longitudinal favorece la
disipación, la radiación y la convección. El disipador se fija con
baja resistencia térmica a la placa de circuito impreso 2 de
aluminio que es conductora del calor y que contiene los LEDs 4 y el
circuito electrónico regulador de corriente constante 3, que es el
que mantiene estable la iluminación con independencia de la
temperatura de trabajo, y puede dimensionarse en función de los
parámetros de luminosidad de la lámpara. La longitud del perfil y la
sección del mismo se adaptarán y dependerán de la potencia de la
lámpara. A mayor potencia puede aumentarse la sección, la longitud o
ambas del elemento disipador de calor.
El contorno del perfil del elemento longitudinal
disipador del calor de los diodos LED puede estriarse para una
radiación más eficiente. Los elementos de conexión 8, 9 están
conectados eléctricamente a la placa de circuito 2 y pueden montarse
sobre las cubiertas laterales 6, 7 que están sujetas a su vez a los
extremos del disipador de calor como es el caso de las Figuras 1 y
2; o pueden insertarse mediante soportes inyectados 13, 14 en las
cavidades del perfil de aluminio (figuras 3, 4, 5, 6, 13, 14, 15) o
concentrarse en una zona de la lámpara (figuras 7, 8, 9, 10, 12) o
ubicarse junto con el anclaje en plano opuesto a los LED (figura
11).
En el cuerpo de la lámpara se incluye una
inscripción con indicaciones técnicas de la misma. Un difusor 12
aísla los LEDs y difunde la luz con uniformidad. En lámparas de alta
potencia puede fijarse además un ventilador 22 para la
ra-
diación forzada (figura 15), lo que permite disipar mayor potencia con formatos de disipador de calor 5 más reducidos.
diación forzada (figura 15), lo que permite disipar mayor potencia con formatos de disipador de calor 5 más reducidos.
La Figura 1 muestra una lámpara en su versión
con elementos de conexión axiales rectangulares 8, 9. Puede verse
una vista axonométrica de la misma lámpara 1, del difusor luminoso
frontal 12 que puede incorporar.
La lámpara sin difusor luminoso, con elementos
de conexión cilíndricos se muestra en la Figura 2; y en la Figura 3,
se muestra la versión de la lámpara con elementos de conexión con
cabeza similar a los de un cebador de tubo fluorescente.
La Figura 4 muestra una variación de la anterior
morfología con elementos de conexión con cabeza inyectados sobre una
estructura cilíndrica que hace las veces de centrador y
distanciador.
Una variación adicional de la anterior lámpara
que añade a los cilindros centradores y distanciadores una muesca
que facilita en anclaje y la sujeción en versiones de lámpara de
mayor potencia volumen y peso se muestra en la Figura 5.
En la Figura 6 se muestra la versión de la
lámpara con los elementos de conexión 8, 9 diseñados para la
inserción de la lámpara en raíles de alimentación.
En la Figura 7 se muestra la lámpara que
incorpora un conector para insertar los elementos de conexión o
cables de alimentación. Este conector puede ser del tipo apretar e
insertar o puede incorporar tornillos para presionar los cables de
conexión como si de regletas de conexión se tratase. La lámpara
dispone también de elementos de fijación 17, 18.
La Figura 8 muestra una lámpara con unos
elementos de conexión incorporados en un peine terminal de dos
contactos listo para insertar un conector hembra que lleve
engastados los hilos de conexión.
En la Figura 9 se muestra la lámpara a diodos
LED con elemento disipador de calor de la que sobresale directamente
el cable de conexión de alimentación 16 y dispone de elementos de
fijación 17, 18 (insertar y rotar).
La Figura 10 muestra una versión de la lámpara
de alta luminosidad a diodos LED que incluye una base conector 19
para alimentar la lámpara mediante un enchufe de alimentador y unos
elementos de fijación 17, 18 para anclar la lámpara.
En la Figura 11 se muestra la lámpara con
elementos de conexión 8, 9 del tipo de insertar, presionar y fijar
que dispone que lengüetas que al presionarlas permiten extraer la
lámpara con facilidad.
En la figura 12 se muestra una lámpara
caracterizada por utilizar un elemento longitudinal disipador de
calor con alas como elementos de fijación 17, 18 troqueladas de
forma que permitan fijarla con tornillos o mediante la inserción en
espárragos con cavota de mayor diámetro y el anclaje por el
desplazamiento lateral. Esta versión incorpora los elementos de
conexión 8, 9 en un extremo formando una base de enchufe integrada
que permite conectarla directamente a un conector con cable de
alimentación de red.
La Figura 13 muestra una versión de la lámpara
en la que los conectores de alimentación 8, 9 están integrados en un
único bloque cilíndrico centrador, del tipo de los utilizados en
lámparas halógenas de substitución de alimentación de corriente
alterna. Es la versión más adecuada en lámparas de potencia media
con elementos disipadores de calor más pequeños.
La Figura 14 muestra una lámpara que incluye más
de una placa de circuito impreso con LEDs 3. Se muestra en la figura
una lámpara que incorpora placas con LEDs y electrónica de control
en tres caras del elemento disipador de calor, idónea para
iluminaciones que requieran un cono del haz luminoso más grande.
En la Figura 15 se describe gráficamente la
estructura de la lámpara de alta luminosidad a diodos LED con
elemento disipador de calor y elementos de conexión, como los
mostrados en la figura 5, que incorpora un ventilador 22 para
radiación forzada, destinada a aplicaciones de iluminación de alta
potencia con diodos LED de mayor potencia y trabajando con elevada
disipación térmica.
En la Figura 16, se muestra a modo de ejemplo no
limitativo, una posible solución conexión-anclaje
para la lámpara mostrada en la Figura 1.
También a título de ejemplo, en la Figura 17 se
muestra un conjunto conector-soporte apto para la
lámpara con terminal cilíndrico axial como la mostrada en la Figura
2.
En la Figura 18 se describe un modo de realizar
el modelo de utilidad según las reivindicaciones para una lámpara de
alta luminosidad a diodos LED con elementos de conexión como los
mostrados en la Figura 5, con ventilador 22 para convección forzada
como el mostrado en la Figura 15, que incorpora un elemento
disipador de calor 5 con perfil de extrusión que permite fijar una
placa de circuito impreso 2 térmicamente conductora que incorpora un
total de 20 diodos LED de alta luminosidad 4 y un circuito regulador
de corriente constante 3.
La geometría del perfil de extrusión está
diseñada para que pueda fijarse también una placa de circuito
impreso que contiene un convertidor de corriente alterna a corriente
continua 23 de alto rendimiento (Figura 18) y que permite conectar
la lámpara directamente a la red de corriente alterna con amplio
rango: 100\sim240 V CA que entrega 12 V CC que son aplicados
directamente al circuito regulador de corriente de la placa que
contiene los LED y al ventilador. La placa CA > CC puede además
incorporar el regulador de corriente mencionado. En este caso, la
placa que contiene los diodos LED de iluminación no contendrá el
regulador de corriente.
En la Figura 18 se muestra una lámpara de alta
luminosidad de 36 vatios de potencia (intensidad luminosa
equivalente a una lámpara de incandescencia de 200 vatios) con un
elemento disipador de calor 5 de aluminio extrusionado radiador del
calor de los diodos LED 4; que dispone de elementos de conexión 8, 9
cilíndricos con cabeza, similares a los utilizados en un cebador de
tubo fluorescente, como los mostrados en la Figura 5, y discos
centradores con muesca para una fijación y sujeción estable de la
lámpara.
El disipador de calor de aluminio extrusionado
con perfil exclusivo de 40 x 40 mm y longitud de 160 mm dispone de
una cara con superficie plana, que una vez se ha impregnado de pasta
de silicona conductora térmica o se ha añadido una junta de silicona
sólida, se fija a ella, con tornillos de anclaje o clips, o
simplemente se une con cola conductora térmica, la placa de circuito
impreso de aluminio 2 que tiene adherido un substrato aislante
conductor térmico sobre el que se fija un circuito impreso de cobre
de aproximadamente 100 micras de espesor; placa como la que producen
diversos fabricantes de la Comunidad Europea.
La placa de circuito impreso monta un total de
20 LEDs 4 de alta potencia distribuidos uniformemente y fabricados
por una primera marca mundial, y que al aplicarles una diferencia de
potencial entre extremos de 10 V =, circula a su través una
corriente de 150 mA entregando cada uno del orden de 150 lumen en
estas condiciones. Esto es, un total de 3000 lumen. En la misma
placa se incluye un circuito regulador de corriente 3 de elevada
eficiencia que suministra una intensidad constante de 3A
independientemente de la temperatura por medio de un circuito con
tecnología con convertidor de potencia reductor con un rendimiento
del 90%. La lámpara se alimenta de un voltaje de 220 V\sim que se
aplica a los elementos de conexión 8 y 9 y se envían a la placa
conversora CA-CC 23 fijada en otra de las caras del
elemento disipador de calor; y que está conectada con la placa 2
mediante un cable de conexión de gran rigidez dieléctrica y elevado
margen de temperatura de trabajo. En un extremo del elemento
disipador de calor longitudinal de aluminio se ha fijado un
ventilador 22 de caudal adecuado para la radiación forzada, de lado
40 x 40 mm que se alimenta a 12 V =, consume 1,5 W y que se sujeta
al perfil mediante 4 tornillos que se roscan en los agujeros
previstos en la extrusión. El ventilador puede activarse, cuando la
temperatura del conjunto supere un determinado valor, mediante un
circuito electrónico con sensor ubicado en la placa 2 o en la placa
conversora 23. La lámpara puede incluir un difusor luminoso 12 con
superficie tipo lente de fresnel inyectando un rectángulo de
polimetacrilato de metilo que tenga una cara pulida y la otra que
presente incisiones en sectores circulares variables consecutivos o
incisiones verticales paralelas cual peine regular, para producir
una luz uniforme, difusa y con un cono luminoso amplio. Se detallan
en la misma Figura 18 algunas de las dimensiones de la lámpara para
esas características técnicas.
Esta lámpara consume del orden de 5,5 veces
menos que la equivalente en luminosidad de incandescencia, y
respecto a ésta, dispone de un ciclo de vida aproximadamente 25
veces superior. Y que se presenta como una alternativa real a las
lámparas usadas en los focos halógenos de alta potencia utilizados
en iluminación de aparadores, escaparates, áreas exteriores y zonas
de exposición, y que hasta este momento, debido al estado de la
técnica son difíciles de sustituir con lámparas a diodos LED del
tipo substitución con encapsulados estándar. Y, por supuesto, para
iluminación de estancias e iluminación personal para lectura y
trabajo. Siendo unos de los principales méritos, además del bajo
consumo y de la larga vida, el fácil montaje y la rápida
substitución.
Claims (20)
1. Lámpara de alta luminosidad para la
iluminación de espacios que requieren un elevado flujo luminoso, que
comprende:
una placa de circuito impreso (2) de aluminio o
material conductor térmico en la que se ha montado
un circuito electrónico estabilizador (3) que
suministra corriente constante a uno o varios diodos LED (4) de alta
potencia distribuidos en la placa;
unas cubiertas laterales (6, 7);
un difusor luminoso (12);
caracterizada por el hecho de que
comprende:
un elemento disipador de calor con estructura
longitudinal (5), con sección y longitud determinadas según la
potencia lumínica de la lámpara, en el que se fija con baja
resistencia térmica;
unos elementos de conexión eléctrica (8, 9) de
forma prismática que facilitan el rápido anclaje, conexión y
substitución de la lámpara mediante inserción y rotación en bases
compatibles.
2. Lámpara según reivindicación 1, que comprende
unos elementos de conexión eléctrica (8, 9) axiales cilíndricos
aptos para bases complementarias del tipo insertar, presionar y
anclar.
3. Lámpara según reivindicación 1, que
comprende:
unos elementos de conexión eléctrica (8, 9)
cilíndricos con cabeza, que están inyectados en piezas aislantes que
se insertan en el perfil del elemento disipador de calor (5); y que
permiten tanto la fijación como la conexión de la lámpara en bases
de conexión adecuadas; y
unas cubiertas laterales (6, 7) en los extremos
del elemento disipador de calor.
4. Lámpara según reivindicación 3, en la que la
pieza aislante inyectada a los elementos de conexión incluye
un disco (13, 14) situado entre el elemento
disipador de calor y la cabeza de los elementos de conexión
eléctrica (8, 9) que permite separar el elemento disipador de calor
de la lámpara de la base de conexión y facilita la radiación por
convección.
5. Lámpara según la reivindicación 4 que
comprende unas muescas en los discos de separación (13, 14) para
aumentar la fuerza de sujeción en versiones de lámparas de mayor
potencia y peso.
6. Lámpara según la reivindicación 3, que
comprende unos elementos de conexión (8, 9) configurados de forma
que se pueda conectar la lámpara a raíles de alimentación.
7. Lámpara según la reivindicación 3, en la que
ambos elementos de conexión (8, 9) están ubicados en una regleta de
conexión insertada en el perfil del elemento disipador de calor, con
agujeros para inserción y fijación del cable con tornillos de
apriete, o con fijación mediante contactos con mecanismo de presión,
y que comprende unos elementos de anclaje y fijación (17, 18).
8. Lámpara según la reivindicación 7 en la que
ambos elementos de conexión (8, 9) están ubicados en una regleta de
conexión del tipo peine terminal de varias vías a la que puede
insertarse un conector con cables de alimentación engastados.
9. Lámpara según la reivindicación 7, que
comprende como elementos de conexión un cable de conexión (16).
10. Lámpara según la reivindicación 7, que
comprende una base conector coaxial.
11. Lámpara según la reivindicación 3, que
comprende como elementos de conexión y anclaje unos bornes terminal
hembra inyectados en un mecanismos soporte insertado en el perfil
del elemento disipador de calor (8, 9) que permite tona rápida
conexión y anclaje, y una fácil extracción y desconexión.
12. Lámpara según la reivindicación 3, que
comprende un elemento longitudinal disipador de calor con elementos
de fijación (17, 18) con alas troqueladas para facilitar la
fijación, y que incorpora unos elementos de conexión (8, 9) tipo
base de enchufe para la conexión a la red eléctrica.
\newpage
13. Lámpara según la reivindicación 4, que
comprende ambos elementos de conexión (8, 9) en un único disco (13)
ubicado en el centro del elemento disipador de calor.
14. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende más de una placa de
circuito impreso con LEDs (3).
15. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un ventilador (22) para
radiación forzada.
16. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende en la placa de circuito
impreso (2), o en una placa aparte, un conversor
CA-CC (23) para su conexión directa a la red
eléctrica de baja tensión.
17. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende unos diodos LED montados
en una placa, y fijados directamente al elemento disipador de calor
(5) longitudinal.
18. Lámpara según la reivindicación 1, que
comprende unos elementos de conexión (8, 9) del tipo peine de dos
terminales.
19. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende los diodos LED
semiconductores integrados en el propio disipador de calor,
depositando el material semiconductor directamente sobre un
substrato adherido al disipador de calor que hace las veces de base
soporte de la cápsula integrada.
20. Lámpara según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende más de dos elementos de
conexión (8, 9), que permiten conectar la lámpara y controlar sus
parámetros.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000072U ES1072434Y (es) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Lampara de alta luminosidad |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000072U ES1072434Y (es) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Lampara de alta luminosidad |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1072434U true ES1072434U (es) | 2010-07-13 |
| ES1072434Y ES1072434Y (es) | 2010-10-08 |
Family
ID=42288555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201000072U Expired - Fee Related ES1072434Y (es) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Lampara de alta luminosidad |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1072434Y (es) |
-
2010
- 2010-01-25 ES ES201000072U patent/ES1072434Y/es not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1072434Y (es) | 2010-10-08 |
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20140321 |