RU132526U1

RU132526U1 - LED LAMP

Info

Publication number: RU132526U1
Application number: RU2013114733/07U
Authority: RU
Inventors: Олег Леонидович Дягилев; Антон Сергеевич Лазаревич; Андрей Владимирович Салов; Феликс Зиновьевич Эмдин
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-09-20

Abstract

Полезная модель предназначена для применения в светильниках с мощными светодиодами, используемыми в качестве источников света, и направлена на увеличение срока безотказной работы светильника и повышение его надежности при эксплуатации. Светильник светодиодный содержит источник питания, цепь светодиодов и шунтирующую цепь, которая состоит из стабилитрона с двумя последовательно подключенными резисторами, тиристора и конденсатора. Использование в устройстве конденсатора исключает реакцию шунтирующей цепи на кратковременные изменения величины тока, питающего светодиоды. Введение дополнительного резистора, подключенного непосредственно к аноду стабилитрона, позволяет разделить цепи питания стабилитрона и тиристора, а, следовательно, использовать стабилитроны с малым током, исключая тем самым их перегрев и выход из строя. Кроме того, использование в цепи дополнительного резистора позволяет упростить процесс реализации устройства за счет более простого подбора компонентов (резистор-тиристор, резистор-стабилитрон). Таким образом, использование заявленной полезной модели позволяет повысить надежность светильника со сверхъяркими светодиодами, в которых протекают большие токи питания, и тем самым увеличить время безотказной работы устройства. The utility model is intended for use in luminaires with powerful LEDs used as light sources, and is aimed at increasing the uptime of the lamp and increasing its reliability during operation. The LED lamp contains a power source, a LED circuit and a shunt circuit, which consists of a zener diode with two series-connected resistors, a thyristor and a capacitor. The use of a capacitor in the device eliminates the reaction of the shunt circuit to short-term changes in the magnitude of the current supplying the LEDs. The introduction of an additional resistor connected directly to the anode of the zener diode allows you to separate the power supply circuits of the zener diode and the thyristor, and, therefore, use zener diodes with a low current, thereby eliminating their overheating and failure. In addition, the use of an additional resistor in the circuit allows you to simplify the process of implementing the device due to a simpler selection of components (resistor-thyristor, resistor-zener diode). Thus, the use of the claimed utility model makes it possible to increase the reliability of a luminaire with super-bright LEDs in which large supply currents flow, and thereby increase the uptime of the device.

Description

Полезная модель относится к системам освещения, использующим светодиоды в качестве источников света, и может быть использована в светодиодных светильниках.The utility model relates to lighting systems using LEDs as light sources, and can be used in LED lamps.

Известна система освещения на основе светодиодов [WO №2010/059746, приоритетная заявка US №61/115775 от 18.11.2008, МПК Н05В 37/00], в которой подключенная параллельно каждому светодиоду шунтирующая цепь, содержащая стабилитрон с последовательно подключенным резистором и тиристором, позволяет обеспечить работу устройства в случае отказа одного или нескольких светодиодов.A known lighting system based on LEDs [WO No. 2010/059746, priority application US No. 61/115775 dated 11/18/2008, IPC Н05В 37/00], in which a shunt circuit connected in parallel to each LED contains a zener diode with a resistor and a thyristor connected in series, allows you to ensure the operation of the device in case of failure of one or more LEDs.

Данная система выбрана в качестве ближайшего аналога.This system is selected as the closest analogue.

При выходе из строя светодиода, напряжение на стабилитроне возрастает, тем самым запуская тиристор, который находится в рабочем режиме в течение необходимого периода времени.When the LED fails, the voltage on the zener diode increases, thereby starting the thyristor, which is in operating mode for the required period of time.

Однако, такая шунтирующая цепь может срабатывать от случайных кратковременных пульсаций тока, питающего светодиоды, что влечет за собой их отключение. Поэтому при использовании такой шунтирующей цепи для мощных светодиодов (с рабочими токами более 350 мА) могут возникнуть сложности при подборе необходимых компонентов. Это связано с тем, что для ограничения тока стабилитрона и тиристора используется один и тот же резистор, к величине сопротивления которого в таком случае возникают противоречивые требования.However, such a shunt circuit can operate from random short-term ripples of the current supplying the LEDs, which entails their disconnection. Therefore, when using such a shunt circuit for high-power LEDs (with operating currents of more than 350 mA), it may be difficult to select the necessary components. This is due to the fact that the same resistor is used to limit the current of the zener diode and the thyristor, and in this case there are conflicting requirements for the resistance value.

Указанные недостатки усложняют реализацию светильника, а также снижают его надежность в процессе эксплуатации.These shortcomings complicate the implementation of the lamp, as well as reduce its reliability during operation.

Основной задачей заявляемого технического решения является увеличение времени безотказной работы светильника, в котором используются мощные светодиоды с большими токами питания.The main objective of the proposed technical solution is to increase the uptime of the lamp, which uses powerful LEDs with high power currents.

Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности работы светодиодного светильника, а также упрощение реализации устройства.Achievable technical result is to increase the reliability of the LED lamp, as well as simplifying the implementation of the device.

Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что светильник светодиодный содержит светодиодную цепь с источником питания и шунтирующую цепь с подключенными параллельно тиристором и стабилитроном, последовательно которым подключен резистор.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the LED lamp contains an LED circuit with a power source and a shunt circuit with a thyristor and a zener diode connected in parallel, a resistor connected in series.

В отличие от ближайшего аналога в заявляемой полезной модели к аноду стабилитрона подключен второй резистор и конденсатор, соединенные с управляющим электродом тиристора.In contrast to the closest analogue in the claimed utility model, a second resistor and a capacitor connected to the thyristor control electrode are connected to the zener diode anode.

Использование в устройстве конденсатора исключает реакцию шунтирующей цепи на кратковременные изменения величины тока питающего светодиоды. Введение второго резистора позволяет разделить цепи питания стабилитрона и тиристора, а, следовательно, использовать стабилитроны с малым током, исключая тем самым их перегрев и повышая надежность устройства в эксплуатации.The use of a capacitor in the device eliminates the reaction of the shunt circuit to short-term changes in the current value of the supply LEDs. The introduction of a second resistor allows you to separate the power supply circuits of the zener diode and thyristor, and, therefore, use low current zener diodes, thereby eliminating their overheating and increasing the reliability of the device in operation.

Кроме того, использование в цепи дополнительного резистора позволяет упростить процесс реализации устройства путем подбора соответствующих компонентов (резистор-тиристор, резистор-стабилитрон).In addition, the use of an additional resistor in the circuit allows you to simplify the process of implementing the device by selecting the appropriate components (resistor-thyristor, resistor-zener diode).

Таким образом, при введении указанных элементов повышается надежность светильника и, соответственно, срок его безотказной работы.Thus, with the introduction of these elements increases the reliability of the lamp and, accordingly, the duration of its uptime.

Сущность полезной модели поясняется электрической схемой, изображенной на фиг.1.The essence of the utility model is illustrated by the electrical circuit shown in figure 1.

Заявляемый светодиодный светильник содержит источник питания 1, цепь последовательно соединенных светодиодов 2 и шунтирующую цепь А.The inventive LED lamp contains a power source 1, a series of series-connected LEDs 2 and a shunt circuit A.

Шунтирующая цепь А подключена параллельно каждому светодиоду или группе светодиодов и содержит тиристор 4 и стабилитрон 3 с последовательно подключенным к нему резистором 6. Кроме того, последовательно стабилитрону 3 подключен резистор 5, параллельно которому включен конденсатор 7. Так к аноду светодиода 2 или группы светодиодов 2 подключены катод стабилитрона 3 и анод тиристора 4.The shunt circuit A is connected in parallel to each LED or group of LEDs and contains a thyristor 4 and a zener diode 3 with a resistor 6 connected in series to it. In addition, a resistor 5 is connected in series to the zener diode 3, a capacitor 7 is connected in parallel to it. So to the anode of the LED 2 or group of LEDs 2 the cathode of the zener diode 3 and the anode of the thyristor 4 are connected.

Анод стабилитрона 3 через резистор 6 соединен с управляющим электродом тиристора 4, с которым также соединены выводы резистора 5 и конденсатора 7. Другие выводы резистора 5 и конденсатора 7 вместе с катодом тиристора 4 соединены с катодом светодиода 2.The anode of the Zener diode 3 through a resistor 6 is connected to the control electrode of the thyristor 4, which also connects the terminals of the resistor 5 and capacitor 7. Other outputs of the resistor 5 and capacitor 7 together with the cathode of the thyristor 4 are connected to the cathode of the LED 2.

Применение резистора 6 при больших значениях токов питания светодиодов 2 позволяет упростить реализацию устройства за счет применения стабилитрона 3 с малым током и малой допустимой мощностью, промышленное исполнение которого реализуется в малом корпусе, вместо стабилитрона 3 с большим током, большой мощностью и, соответственно, производимом в большом металлическом корпусе. Кроме того, применение двух резисторов 5 и 6 с малой рассеиваемой мощностью заменяет использование одного резистора с большой рассеиваемой мощностью.The use of resistor 6 at high values of the power supply currents of LEDs 2 makes it possible to simplify the implementation of the device through the use of a zener diode 3 with a small current and low permissible power, the industrial version of which is implemented in a small housing, instead of a zener diode 3 with a large current, high power, and, accordingly, produced in large metal case. In addition, the use of two resistors 5 and 6 with low power dissipation replaces the use of a single resistor with high power dissipation.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Постоянный ток, необходимый для питания светодиодов 2 поступает от источника питания 1.The direct current required to power the LEDs 2 comes from power source 1.

В случае выхода из строя, по крайней мере, одного светодиода 2, ток питания цепи светодиодов 2 начинает протекать через шунтирующую цепь А. Напряжение через стабилитрон 3 увеличивается, запуская тиристор 4, через который в течение длительного периода времени могут протекать токи большой величины. Резисторы 5 и 6 задают требуемый ток стабилитрона 3.In the event of failure of at least one LED 2, the supply current of the LED circuit 2 begins to flow through the shunt circuit A. The voltage through the zener diode 3 increases, starting the thyristor 4, through which large currents can flow for a long period of time. Resistors 5 and 6 set the required current of the zener diode 3.

Таким образом, ток к работоспособным светодиодам 2 протекает через шунтирующую цепь А в обход вышедших из строя светодиодов.Thus, the current to operable LEDs 2 flows through the shunt circuit A, bypassing the failed LEDs.

Введение резистора 6 позволяет разделить цепи питания стабилитрона 3 и тиристора 4 и использовать стабилитроны 3 с малым током, снизив их нагрев и, следовательно, повысив надежность устройства.The introduction of a resistor 6 allows you to separate the power supply circuit of the Zener diode 3 and thyristor 4 and use the zener diodes 3 with low current, reducing their heating and, therefore, increasing the reliability of the device.

Конденсатор 7 обеспечивает задержку открывания тиристора 4, исключая срабатывание шунтирующей цепи А от кратковременных изменений величины тока, питающего светодиоды 2, и одновременное с этим выключение светодиода 2.The capacitor 7 provides a delay in opening the thyristor 4, excluding the operation of the shunt circuit A from short-term changes in the magnitude of the current supplying the LEDs 2, and at the same time turning off the LED 2.

Использование предлагаемой полезной модели позволит повысить надежность светодиодного светильника, в котором используются мощные светодиоды с большими токами питания, тем самым увеличивая время безотказной работы устройства.Using the proposed utility model will improve the reliability of the LED lamp, which uses powerful LEDs with high power currents, thereby increasing the uptime of the device.

Claims

An LED lamp containing a LED circuit with a power source and a shunt circuit with a thyristor and a zener diode connected in parallel, connected in series with a first resistor, characterized in that a second resistor and a capacitor connected to the zener diode are connected to the thyristor control electrode.