RU107322U1

RU107322U1 - LED MULTI-MODULE DEVICE

Info

Publication number: RU107322U1
Application number: RU2011112511/07U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Шидловский; Валерий Львович Алексеев; Денис Анатольевич Ожигин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника"
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-08-10

Abstract

1. Светодиодное многомодульное устройство, содержащее опорный рамный элемент, а также скрепленные с ним светодиодные модули, каждый из которых содержит смонтированную на монтажной плате группу светодиодов, при этом светодиодные модули расположены в ряд с зазорами между их боковыми поверхностями, отличающееся тем, что модули установлены наклонно относительно плоскости горизонта таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют наружную светоизлучающую поверхность устройства и обращены вниз, при этом ширина каждого из зазоров между боковыми поверхностями модулей увеличивается по высоте модулей снизу вверх. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модули расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют выпуклую наружную светоизлучающую поверхность. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль образован совокупностью светодиодных секций, имеющих коробчатую форму, причем указанные секции установлены последовательно по высоте модуля под углом друг к другу так, что их светоизлучающие поверхности образуют наружную светоизлучающую поверхность модуля, соответствующую части боковой поверхности выпуклого многогранника. ! 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что модули расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют чашеобразную наружную светоизлучающую поверхность. 1. LED multi-module device containing a supporting frame element, as well as LED modules attached to it, each of which contains a group of LEDs mounted on a circuit board, while the LED modules are arranged in a row with gaps between their side surfaces, characterized in that the modules are installed inclined relative to the horizon plane so that their light-emitting surfaces form the outer light-emitting surface of the device and face down, with the width of each of the gaps between the side surfaces of the modules increases in height of the modules from bottom to top. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a convex outer light-emitting surface. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the module is formed by a combination of LED sections having a box-shaped shape, said sections being mounted sequentially along the height of the module at an angle to each other so that their light-emitting surfaces form the outer light-emitting surface of the module corresponding to the side part surfaces of a convex polyhedron. ! 4. The device according to claim 3, characterized in that the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a cup-shaped outer light-emitting surface.

Description

Полезная модель относится к осветительной технике, а именно, к светодиодным устройствам наружного освещения.The utility model relates to lighting technology, namely, to LED outdoor lighting devices.

В настоящее время все более широкое применение находят светодиодные устройства наружного освещения, в которых в качестве источников света используются светодиодные модули.Currently, LED outdoor lighting devices, in which LED modules are used as light sources, are increasingly used.

Так, например, известно светодиодное многомодульное устройство для освещения дорог [CN101105272], которое включает совокупность закрепленных на общей раме светодиодных модулей, каждый из которых содержит расположенные на монтажной плате светодиоды. При этом модули соединены таким образом, что их светоизлучающие поверхности размещены с одной и той же стороны устройства и лежат практически в одной и той же плоскости.For example, a multi-module LED road lighting device [CN101105272] is known, which includes a set of LED modules mounted on a common frame, each of which contains LEDs located on a circuit board. At the same time, the modules are connected in such a way that their light-emitting surfaces are placed on the same side of the device and lie practically in the same plane.

Данное устройство за счет наличия нескольких светодиодных модулей обеспечивает значительную величину светового потока.This device due to the presence of several LED modules provides a significant amount of light output.

Однако конструкция рассматриваемого устройства не является компактной и при увеличении количества светодиодных модулей значительно увеличиваются габариты устройства.However, the design of the device in question is not compact and with an increase in the number of LED modules, the dimensions of the device significantly increase.

Известно светодиодное многомодульное устройство [RU 84943], выбранное авторами в качестве ближайшего аналога.Known LED multi-module device [RU 84943], selected by the authors as the closest analogue.

Данное устройство содержит скрепленные с опорным рамным элементом светодиодные модули, каждый из которых содержит смонтированную на монтажной плате группу светодиодов. Модули расположены в ряд на опорном рамном элементе с зазорами между их боковыми поверхностями, ориентированы относительно рамного элемента вертикально и установлены с возможностью углового поворота относительно него.This device contains LED modules fastened with a supporting frame element, each of which contains a group of LEDs mounted on a circuit board. The modules are arranged in a row on the supporting frame element with gaps between their side surfaces, are oriented vertically relative to the frame element and are mounted with the possibility of angular rotation relative to it.

Рассматриваемое устройство за счет наличия в нем ряда светодиодных модулей, расположенных в ряд на общем основании, позволяет достигнуть значительную величину светового потока при обеспечении компактности конструкции. Преимуществом рассматриваемого устройства является также то, что за счет углового поворота модулей на опорном рамном элементе обеспечивается возможность расширения диаграммы направленности светового излучения в горизонтальной плоскости.The device under consideration due to the presence in it of a number of LED modules arranged in a row on a common base, allows to achieve a significant amount of luminous flux while ensuring compact design. An advantage of the device in question is also that due to the angular rotation of the modules on the supporting frame element, it is possible to expand the radiation pattern in the horizontal plane.

Однако из-за вертикальной ориентации модулей на опорном рамном элементе не обеспечивается освещенность в ближней зоне освещения, расположенной вблизи места установки устройства.However, due to the vertical orientation of the modules on the supporting frame element, illumination is not provided in the near lighting zone located near the installation site of the device.

Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение освещенности в дальней и ближней зонах освещения при обеспечении значительной ширины диаграммы направленности излучения в горизонтальной плоскости.The objective of the claimed utility model is to provide illumination in the far and near lighting zones while providing a significant width of the radiation pattern in the horizontal plane.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в осветительном многомодульном устройстве, содержащем опорный рамный элемент, а также скрепленные с ним светодиодные модули, каждый из которых содержит смонтированную на монтажной плате группу светодиодов, при этом светодиодные модули расположены в ряд с зазорами между их боковыми поверхностями, согласно полезной модели модули установлены наклонно относительно плоскости горизонта таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют наружную светоизлучающую поверхность устройства и обращены вниз, при этом ширина каждого из зазоров между боковыми поверхностями модулей увеличивается по высоте модулей снизу вверх.The essence of the claimed utility model is that in a multi-module lighting device containing a supporting frame element, as well as LED modules attached to it, each of which contains a group of LEDs mounted on a circuit board, while the LED modules are arranged in a row with gaps between their side surfaces, according to a utility model, the modules are mounted obliquely relative to the horizon plane so that their light emitting surfaces form an external light emitting surface s device and facing downwards, the width of each of the gaps between the side surfaces of the modules increases from below upward adjustment modules.

В частном случае выполнения полезной модели модули расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют выпуклую наружную светоизлучающую поверхность.In the particular case of the utility model, the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a convex outer light-emitting surface.

В частном случае выполнения полезной модели модуль образован совокупностью светодиодных секций, имеющих коробчатую форму, причем указанные секции установлены последовательно по высоте модуля под углом друг к другу так, что их светоизлучающие поверхности образуют наружную светоизлучающую поверхность модуля, соответствующую части боковой поверхности выпуклого многогранника.In the particular case of the utility model, the module is formed by a combination of LED sections having a box-shaped shape, and these sections are mounted sequentially along the height of the module at an angle to each other so that their light-emitting surfaces form the outer light-emitting surface of the module corresponding to part of the side surface of the convex polyhedron.

В частном случае выполнения полезной модели, когда модуль образован совокупностью описанных выше светодиодных секций, модули расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют чашеобразную наружную светоизлучающую поверхность.In the particular case of the utility model, when the module is formed by the combination of the LED sections described above, the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a cup-shaped outer light-emitting surface.

Наличие в заявляемом осветительном устройстве нескольких расположенных в ряд светодиодных модулей, скрепленных с общим опорным рамным элементом, позволяет достигнуть значительных величин светового потока при обеспечении компактности конструкции.The presence in the inventive lighting device of several LED modules arranged in a row, fastened with a common supporting frame element, allows to achieve significant luminous flux values while ensuring a compact design.

За счет описанного выше наклонного положения модулей относительно плоскости горизонта заявляемое устройство обеспечивает освещенность поверхности как в ближней зоне освещения, расположенной вблизи места установки устройства, так и в дальней зоне освещения, удаленной от места установки устройства. При этом за счет того, что модули установлены в ряд веерообразно так, что зазоры между их боковыми поверхностями имеют ширину, увеличивающуюся по высоте модулей снизу вверх, в заявляемом устройстве обеспечивается увеличение диаграммы направленности светового излучения в горизонтальной плоскости.Due to the inclined position of the modules described above with respect to the horizon plane, the claimed device provides illumination of the surface both in the near lighting zone located near the installation location of the device and in the far lighting zone remote from the installation location of the device. Moreover, due to the fact that the modules are installed in a row fan-shaped so that the gaps between their side surfaces have a width that increases in height of the modules from bottom to top, an increase in the radiation pattern in the horizontal plane is provided in the inventive device.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемой полезной модели, является обеспечение освещенности в дальней и ближней зонах освещения при обеспечении значительной ширины диаграммы направленности излучения в горизонтальной плоскости.Thus, the technical result achieved by using the claimed utility model is to provide illumination in the far and near lighting zones while providing a significant width of the radiation pattern in the horizontal plane.

В случае, когда модули расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют выпуклую наружную светоизлучающую поверхность, достигается еще большее увеличение ширины диаграммы направленности излучения в горизонтальной плоскости. В частности, светоизлучающие поверхности модулей могут образовывать наружную светоизлучающую поверхность устройства, соответствующую, по меньшей мере, части боковой поверхности усеченной пирамиды или усеченного конуса.In the case where the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a convex outer light-emitting surface, an even greater increase in the width of the radiation pattern in the horizontal plane is achieved. In particular, the light-emitting surfaces of the modules may form the outer light-emitting surface of the device corresponding to at least a portion of the side surface of the truncated pyramid or truncated cone.

В случае, когда модуль образован совокупностью светодиодных секций, имеющих коробчатую форму, причем указанные секции установлены последовательно по высоте модуля под углом друг к другу так, что их светоизлучающие поверхности образуют наружную светоизлучающую поверхность модуля, соответствующую части боковой поверхности выпуклого многогранника., обеспечивается возможность расширения диаграммы направленности светового излучения в вертикальной плоскости за счет формирования в указанной плоскости расходящегося пучка света. Это позволяет увеличить площадь ближней зоны освещения. При этом, выбирая количество секций в модуле, величину угла между ними, количество светодиодов в секциях и вид диаграмм направленности излучения светодиодов в секциях, можно достигнуть требуемых характеристик освещенности в разных зонах освещения, в том числе, обеспечить одинаковую освещенность в ближней и дальней зоне освещения.In the case when the module is formed by a combination of LED sections having a box-shaped shape, said sections being mounted sequentially along the height of the module at an angle to each other so that their light-emitting surfaces form the external light-emitting surface of the module corresponding to a part of the side surface of the convex polyhedron. radiation patterns in the vertical plane due to the formation of a diverging light beam in the indicated plane. This allows you to increase the area of the near lighting zone. At the same time, choosing the number of sections in the module, the angle between them, the number of LEDs in the sections and the type of radiation patterns of the LEDs in the sections, it is possible to achieve the required lighting characteristics in different lighting zones, including ensuring the same illumination in the near and far lighting zones .

В случае, когда модули образованы описанными выше светодиодными секциями и при этом расположены в ряд таким образом, что их светоизлучающие поверхности образуют чашеобразную наружную светоизлучающую поверхность, достигается круговая диаграмма направленности излучения, при этом оказывается возможным увеличить площадь ближней зоны и обеспечить одинаковую освещенность в ближней и дальней зонах освещения во всех направлениях относительно места установки устройства.In the case when the modules are formed by the LED sections described above and are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a cup-shaped external light-emitting surface, a circular radiation pattern is achieved, it is possible to increase the area of the near zone and ensure the same illumination in the near and far lighting zones in all directions relative to the installation location of the device.

На фиг.1 представлен чертеж общего вида фрагмента заявляемого устройства (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху); на фиг.3 - то же (вид сбоку), на фиг.4 представлен общий вид фрагмента заявляемого устройства в аксонометрии.Figure 1 presents a drawing of a General view of a fragment of the inventive device (front view); figure 2 is the same (top view); figure 3 is the same (side view), figure 4 presents a General view of a fragment of the inventive device in a perspective view.

Светодиодное модульное устройство содержит светоизлучающие модули 1.The LED modular device contains light emitting modules 1.

Каждый модуль, в частности, образован совокупностью светодиодных секций 2 (на фиг.1 и фиг.4 позицией обозначены секции для одного из модулей 1). Секции 2 выполнены в виде коробчатых тел, содержащих смонтированные на монтажной плате (на чертеже не показаны) светодиоды 3 (на фиг.3 позицией обозначен один светодиод). Секции 2 расположены по высоте модулей 1 последовательно одна за другой и установлены под углами а (см. фиг.3) друг к другу, величина которого может быть различной, в частности, может увеличиваться по длине модуля 1 в направлении сверху вниз. При этом секции 2 скреплены друг с другом, в частности, с помощью крепежных П-образных планок 4 таким образом, что светоизлучающие поверхности 5 секций 2 каждого модуля 1 образуют его наружную светоизлучающую поверхность, форма которой соответствует форме части боковой поверхности выпуклого многогранника.Each module, in particular, is formed by a combination of LED sections 2 (in FIG. 1 and FIG. 4, sections denote sections for one of the modules 1). Sections 2 are made in the form of box bodies containing LEDs 3 mounted on a circuit board (not shown in the drawing) (in Fig. 3, one LED is indicated by a position). Sections 2 are arranged along the height of the modules 1 sequentially one after another and are installed at angles a (see Fig. 3) to each other, the value of which can be different, in particular, it can increase along the length of the module 1 in the direction from top to bottom. In this case, the sections 2 are bonded to each other, in particular, with the help of fastening U-shaped strips 4 so that the light-emitting surfaces 5 of the sections 2 of each module 1 form its outer light-emitting surface, the shape of which corresponds to the shape of a part of the side surface of the convex polyhedron.

Модули 1 скреплены с опорным рамным элементом 6 и установлены наклонно относительно плоскости горизонта так, что светоизлучающие поверхности модулей 1, каждая из которых, в частности, образована светоизлучающими поверхностями 5 соответствующих секций 2, обращены вниз и при этом формируют наружную светоизлучающую поверхность устройства. Кроме того, модули 1 расположены с зазорами 7 между боковыми поверхностями модулей 1, при этом ширина каждого зазора 7 увеличивается по высоте модулей 1 снизу вверх.The modules 1 are fastened to the supporting frame element 6 and mounted obliquely relative to the horizon plane so that the light-emitting surfaces of the modules 1, each of which, in particular, is formed by the light-emitting surfaces 5 of the respective sections 2, face down and thus form the outer light-emitting surface of the device. In addition, the modules 1 are located with gaps 7 between the side surfaces of the modules 1, while the width of each gap 7 increases along the height of the modules 1 from bottom to top.

Скрепление модулей 1 с опорным рамным элементом 6 осуществлено с помощью соединительных элементов, выполненных, в частности, в виде кронштейнов 8.The fastening of the modules 1 with the supporting frame element 6 is carried out using connecting elements, made, in particular, in the form of brackets 8.

Опорный рамный элемент 6 выполнен, в частности, в виде прямоугольного рамного каркаса. Модули 1, в частности, объединены в группы по три модуля с помощью стяжек 9 и расположены вокруг рамного каркаса 6 тремя группами с каждой из его четырех сторон с образованием светоизлучающей наружной поверхности устройства, имеющей чашеобразную форму. При этом с каждой их четырех сторон рамного каркаса 6 в центральной группе из трех групп модулей 1 два крайних модуля 1 содержат четыре секции 2, а все прочие модули 1 во всех группах содержат три секции 2. Количество светодиодов 3, а также диаграммы направленности излучения светодиодов 3 в секциях 2 модулей 1 могут быть различны. При этом светодиоды 3 могут располагаться в секциях 2 на одной монтажной плате или на двух расположенных с небольшим заклоном друг относительно друга монтажных платах с обеспечением формирования несколько расходящегося пучка света с целью увеличения ширины площади освещаемой поверхности.The supporting frame element 6 is made, in particular, in the form of a rectangular frame frame. The modules 1, in particular, are combined into groups of three modules using screeds 9 and are located around the frame frame 6 in three groups on each of its four sides with the formation of a light-emitting outer surface of the device having a cup shape. Moreover, on each of the four sides of the frame 6 in the central group of three groups of modules 1, two extreme modules 1 contain four sections 2, and all other modules 1 in all groups contain three sections 2. The number of LEDs 3, as well as radiation patterns of LEDs 3 in sections 2 of module 1 may be different. In this case, the LEDs 3 can be located in sections 2 on one circuit board or on two circuit boards located with a slight slope relative to each other with the formation of a slightly divergent beam of light in order to increase the width of the illuminated surface area.

Так, в частности, модули 1, включающие три секции 2, содержат в первой верхней секции 2 две платы по 36 светодиодов с узкой диаграммой направленности, угол заклона между платами в указанной секции составляет около 5 градусов, угол наклона указанной секции к горизонту составляет около 68,5 градусов, во второй средней секции 2 - две платы по 6 светодиодов с узкой диаграммой направленности, угол заклона между платами в указанной секции составляет около 5 градусов, угол наклона указанной секции к горизонту составляет около 60 градусов, в третьей нижней секции 2 - две платы по 12 светодиодов с широкой диаграммой направленности, угол заклона между платами в указанной секции составляет около 5 градусов, угол наклона указанной секции к горизонту составляет около 50 градусов. Модули 1, включающие четыре секции 2, содержат в четвертой нижней секции 2 две платы по 6 светодиодов с широкой диаграммой направленности, угол заклона между платами в указанной секции составляет около 5 градусов, угол наклона указанной секции к горизонту составляет около 16 градусов.So, in particular, modules 1, including three sections 2, contain in the first upper section 2 two boards of 36 LEDs with a narrow radiation pattern, the angle of inclination between the boards in the specified section is about 5 degrees, the angle of inclination of this section to the horizon is about 68 , 5 degrees, in the second middle section 2 - two boards of 6 LEDs with a narrow radiation pattern, the angle of inclination between the boards in the specified section is about 5 degrees, the angle of inclination of the specified section to the horizon is about 60 degrees, in the third lower section 2 - two boards of 12 LEDs with a wide radiation pattern, the angle of inclination between the boards in the specified section is about 5 degrees, the angle of inclination of the specified section to the horizon is about 50 degrees. Modules 1, including four sections 2, contain in the fourth lower section 2 two boards of 6 LEDs with a wide radiation pattern, the angle of inclination between the boards in the specified section is about 5 degrees, the angle of inclination of the specified section to the horizon is about 16 degrees.

В рабочем положении рамный каркас 6 с установленными на нем модулями 1 крепится на центральной мачте.In the working position, the frame frame 6 with the modules 1 installed on it is mounted on the central mast.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче электропитания к устройству светодиоды 3 модулей 1 излучают свет, обеспечивая освещение поверхности, местоположение и площадь которой определяются многоугольной системой позиционирования светодиодов 3 в устройстве и их световыми характеристиками.When applying power to the device, the LEDs 3 of the modules 1 emit light, providing illumination of the surface, the location and area of which are determined by the polygonal positioning system of the LEDs 3 in the device and their light characteristics.

При этом достигается освещенность в ближней и дальней зонах освещения.At the same time, illumination is achieved in the near and far lighting zones.

Так, в частности, устройство создает круговую равномерную диаграмму направленности излучения (радиусом 80 м при высоте установки устройства 30 м), которая формируется взаимным перекрытием излучения в 232 направлениях (72 направления излучения от светодиодов 3 первой верхней секции 2 трех секционных модулей 1 для освещения дальней зоны, 72 направления излучения от светодиодов 3 второй средней секции 2 трех секционных модулей 1 для освещения средней зоны, 72 направления излучения от светодиодов 3 от третьей нижней секции 2 трех секционных модулей 1 для освещения ближней зоны, 16 направлений излучения от светодиодов 3 четвертой нижней в секции 2 четырех секционных модулей 1 для освещения зоны, расположенной непосредственно под устройством). При этом обеспечивается практически одинаковая освещенность во всех указанных зонах.So, in particular, the device creates a circular uniform radiation pattern (with a radius of 80 m with a device installation height of 30 m), which is formed by mutual overlapping of the radiation in 232 directions (72 radiation directions from the LEDs 3 of the first upper section 2 of the three section modules 1 for illuminating the far zones, 72 directions of radiation from LEDs 3 of the second middle section 2 of three sectional modules 1 for illumination of the middle zone, 72 directions of radiation from LEDs 3 from the third lower section of 2 three sectional modules 1 d To illuminate the near zone, 16 directions of radiation from the LEDs 3 of the fourth lower in section 2 of four sectional modules 1 for lighting the zone located directly below the device). This ensures almost the same illumination in all these zones.

Claims

1. LED multi-module device containing a supporting frame element, as well as LED modules attached to it, each of which contains a group of LEDs mounted on a circuit board, while the LED modules are arranged in a row with gaps between their side surfaces, characterized in that the modules are installed inclined relative to the horizon plane so that their light-emitting surfaces form the outer light-emitting surface of the device and face down, with the width of each of the gaps between the side surfaces of the modules increases in height of the modules from bottom to top.

2. The device according to claim 1, characterized in that the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a convex outer light-emitting surface.

3. The device according to claim 1, characterized in that the module is formed by a combination of LED sections having a box-shaped shape, said sections being mounted sequentially along the height of the module at an angle to each other so that their light-emitting surfaces form the outer light-emitting surface of the module corresponding to the side part surfaces of a convex polyhedron.

4. The device according to claim 3, characterized in that the modules are arranged in a row so that their light-emitting surfaces form a cup-shaped outer light-emitting surface.