RU158205U1 - Светодиодная лампа - Google Patents

Abstract

1. Светодиодная лампа, содержащая колбу, выполненную светопроницаемой, цоколь, держатель, блок питания, первый контакт и второй контакт, по крайней мере две светодиодные линейные сборки, каждая из которых состоит из, по крайней мере, одного светодиода, причём каждый светодиод размещён на соответствующей ему диэлектрической подложке, которая размещена на металлической подложке с отверстиями, колба выполнена герметичной и заполнена газовым составом, включающим по крайней мере гелий, колба соединена с цоколем, блок питания размещён в цоколе, держатель закреплён и размещён в колбе, и на нём закреплены электрически изолированно друг от друга первый контакт и второй контакт, светодиодные линейные сборки соединены электрически параллельно, каждая из них соединена с первым контактом и вторым контактом, которые соединены с соответствующим каждому из них выходом блока питания, входы которого соединены с соответствующим каждому из них контактом цоколя, при этом блок питания выполнен понижающим, а вокруг каждого светодиода и противоположной по отношению каждому из них стороны металлической подложки размещена смесь компаунда и люминофора.2. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что колба выполнена с давлением газа в пределах 8-200 кПа.3. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере из сине-фиолетовой зоны видимого спектра.4. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере красный, зелёный и голубой.5. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что колба соединена с цоколем через кольцо из пластмассы.6. Свет

Description

Описание полезной модели

МПК

F21V8/00;

F21V19/00

H01L25/00

Светодиодная лампа

Область техники

Полезная модель относится к области техники освещения, конкретно к светодиодным лампам.

Уровень техники

Наиболее близким техническим решением (прототип) является светодиодная лампа (патент РФ № 2546469, дата публикации 10.04.2015). Светодиодная лампа содержит колбу светодиодной лампы, стойку сердечника со штенгелем и держателем, по меньшей мере одну светодиодную ленту со светодиодными чипами, излучающими свет во всех направлениях, блок питания и цоколь лампы. Колба лампы со стойкой сердечника вакуумирована, чтобы сформировать герметичную камеру, которая заполнена газом, имеющим низкий коэффициент вязкости и высокий коэффициент теплопроводности. Держатель и светодиодная лента, закреплённая на держателе, расположены в герметичной камере, в которой светодиодная лента, в свою очередь, электрически соединена с блоком питания и цоколем. При этом цоколь лампы используется для электрического соединения с внешним источником питания, чтобы подать питание на светодиодные ленты. Кронштейн стойки сердечника содержит цепь электропитания, штенгель и металлический провод для фиксации светодиодной ленты, электроды на двух концах светодиодной ленты, которые, в свою очередь, электрически соединены с электрическим соединителем и блоком питания снаружи вакуумированной камеры через цепь электропитания. По меньшей мере одна светодиодная лента имеет соединение с возможностью для работы в режиме постоянного тока одного направления.

Недостатком известного технического решения является снижение уровня надёжности, из-за невозможности работы соединённых последовательно линейных светодиодных сборок при выходе из строя одного светодиода в одной из них, что является следствием последовательного и последовательно-параллельного соединений.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели повышение надёжности работы изделия, вследствие включения светодиодных линейных сборок параллельно.

Указанный технический результат достигается за счёт того, что в светодиодной лампе, содержащей колбу, выполненную светопроницаемой, цоколь, держатель, блок питания, первый контакт и второй контакт, по крайней мере две сборки, каждая из которых состоит из, по крайней мере, одного светодиода, причём каждый светодиод размещён на соответствующей ему диэлектрической подложке, которая размещена на металлической подложке с отверстиями, колба выполнена герметичной и заполнена газовым составом, включающим по крайней мере гелий, колба соединена с цоколем, блок питания размещён в цоколе, держатель закреплён и размещён в колбе и на нём закреплены электрически изолированно друг от друга первый контакт и второй контакт, сборки соединены электрически параллельно, каждая из сборок соединена с первым контактом и вторым контактом, которые соединены с соответствующим каждому из них выходом блока питания, входы которого соединены с соответствующим каждому из них контактом цоколя, при этом блок питания выполнен понижающим, а вокруг каждого светодиода и противоположной по отношению каждому из них стороны металлической подложки размещена смесь компаунда и люминофора, при этом колба выполнена с давлением газа в пределах 8-200 кПа, при том, что светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере из сине-фиолетовой зоны видимого спектра, при этом светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере красный, зелёный и голубой, при том, что колба соединена с цоколем через кольцо из пластмассы, в частном случае светодиоды расположены непараллельно друг другу, в частном случае светодиоды выполнены с обеспечением возможности излучения света по всем направлениям, при этом диэлектрические подложки закреплены на металлической подложке посредством теплопроводящего клея, при том, что блок питания выполнен с обеспечением возможности подачи им напряжения от 0,25 до 0,75 напряжения внешнего источника питания, при этом блок питания выполнен с обеспечением возможности подачи им напряжения не более 0,75 от напряжения питающей сети, при том, что светодиод выполнен однокристальным и с высокой степенью яркости, в частном случае светодиоды расположены в различных плоскостях, при этом в состав газа входит любой инертный газ.

Краткое описание чертежей

Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1,2), где на фиг.1 показано взаимное расположение элементов устройства; на фиг.2 показано расположение элементов светодиодной линейной сборки.

Раскрытие полезной модели

На фигурах обозначены: колба 1, первый контакт 2, контактная площадка 3, второй контакт 4, цоколь 5, третий контакт 6, четвёртый контакт 7, токопроводящий элемент 8, светодиодная линейная сборка 9, держатель 10, полость 11, светодиод 12, отверстие 13, металлическая подложка 14, токопроводящая нить 15.

Основным элементом устройства является светодиодная линейная сборка 9.

Светодиодная линейная сборка 9 (далее - сборка) состоит из одного или нескольких светодиодов 12 с диэлектрической подложкой каждый и металлической подложки 14. Светодиод 12 представляет собой полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию оптического излучения на основе явления инжекционной электролюминесценции, происходящей в полупроводниковом кристалле с электронно-дырочным переходом. Светодиод 12 содержит один светоизлучающий кристалл с высокой степенью яркости, излучающий свет по всем направлениям по крайней мере в сине-фиолетовой зоне видимого спектра. Если светодиодов 12 несколько, то они гальванически соединены последовательно, причём соединение выполнено токопроводящими нитями 15. При этом расположение светодиодов 12 может быть различным, в частности, светодиоды 12 могут быть расположены непараллельно друг другу или в различных плоскостях. Вдобавок, светодиоды 12 могут быть выполнены излучающими по крайней мере красный, зелёный и голубой свет. Каждый светодиод 12 размещён на соответствующей ему диэлектрической подложке. Диэлектрические подложки изготовлены из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, в данном случае из сапфира. Диэлектрические подложки размещены на металлической подложке 14 и закреплены на ней с помощью теплопроводящего клея. Металлическая подложка 14 может быть выполнена, например, в форме прямоугольной перфорированной пластины. Со стороны меньших краёв пластины расположены контактные площадки 3. Каждому меньшему краю соответствует одна контактная площадка 3 прямоугольной формы. В металлической подложке 14 выполнены сквозные отверстия 13 Между отверстиями 13 на металлической подложке 14 расположены светодиоды 12. Ближайший к меньшему краю металлической подложки 14 светодиод 12 гальванически соединён с ближайшей контактной площадкой 3 посредством токопроводящей нити 15. Вокруг каждого светодиода 12 и противоположной по отношению каждому из них стороны металлической подложки 14 нанесён слой смеси компаунда и люминофора (или смеси люминофоров).

Общий контур светодиодной лампы образуют цоколь 5 и колба 1.

Цоколь 5 представляет собой конструктивную часть светодиодной лампы и служит для её установки и обеспечения гальванической связи её внутренних элементов с внешним электрическим источником. Цоколь 5 выполнен, например, цилиндрической формы с внутренней полостью, закрытой с одной стороны. Таким образом образован внутренний объем цоколя 5. Цоколь 5 соединён с колбой 1. Соединение выполнено таким образом, что вход колбы 1 герметично скреплён через кольцо из пластмассы с открытой частью внутренней полости цоколя 5. В цоколе 5 размещён блок питания. Блок питания предназначен для преобразования переменного напряжения внешнего электрического источника в постоянное стабилизированное напряжение. Таким образом, блок питания выполнен понижающим и с обеспечением возможности подачи светодиодам 12 напряжения от 0,25 до 0,75 от напряжения внешней электрической сети. На внешней поверхности цоколя 5 выведены третий контакт 6 и четвёртый контакт 7. В частном случае третий контакт 6 расположен на цилиндрической части цоколя 5, а четвёртый контакт 7 - на его закрытой стороне, без гальванического соединения между ними. Третий контакт 6 и четвёртый контакт 7 представляют собой электропроводящие площадки, имеющие контактные участки со стороны внешней и внутренней поверхностей цоколя. Третий контакт 6 и четвёртый контакт 7 выполнены с возможностью гальванического соединения каждый с соответствующим ему входом блока питания. Третий контакт 6 и четвёртый контакт 7 выполнены с возможностью гальванического соединения с соответствующим каждому из них контактом внешнего электрического источника (например, посредством ответной части цоколя).

Колба 1 представляет собой герметичную оболочку, имеющую закрытую полость 11. Полость 11 заполнена газовым составом, под давлением в пределах 8-200 кПа. В газовый состав входит по крайней мере гелий или любой инертный газ, или азот, при этом исключается вариант включения в состав водорода.

В полости 11 размещены: держатель 10, первый контакт 2, второй контакт 4, токопроводящие элементы 8, сборки 9 (по крайней мере две или более). В полости 11 размещена, по крайней мере, часть держателя 10. Непосредственно на держателе закреплён первый контакт 2. В частном случае первый контакт 2 закреплён на держателе 10 посредством одного или нескольких токопроводящих элементов 8. Второй контакт 4 закреплён на держателе 10 ближе к цоколю 5, по отношению к первому контакту 2. Крепление второго контакта 4 к держателю 10 осуществлено посредством одного или нескольких токопроводящих элементов 8. Второй контакт 4 посредством, в том числе, токопроводящего элемента 8 (или нескольких) электрически соединён с соответствующим ему выводом блока питания. В качестве дополнения может быть использован проводник, пропущенный через материал колбы или держателя к блоку питания. Первый контакт аналогично электрически соединён с соответствующим ему выводом блока питания посредством проводника, пропущенного через материал держателя и/или колбы к блоку питания. В частном случае первый контакт электрически соединён с соответствующим ему выводом блока питания посредством одного или нескольких токопроводящих элементов 8.

Сборки 9 между собой соединены электрически параллельно. Одна из контактных площадок 3 каждой из сборок 9 соединена с первым контактом 2. Другая контактная площадка 3 каждой из сборок 9 соединена со вторым контактом 4. Соединение каждой из указанных контактных площадок с первым контактом 2 и вторым контактом 4 может быть выполнено посредством провода.

Осуществление полезной модели

В случае использования указанных выше элементов и средств, полезная модель реализуется следующим образом. Изготавливают колбу 1, например, сферической формы, переходящей в цилиндрическую, цоколь 5, третий контакт 6, четвёртый контакт 7, блок питания, держатель 10, токопроводящие элементы 8, необходимое количество сборок 9, первый контакт 2 и второй контакт 4.

Элементы, вводимые в полость 11 колбы 1 собирают следующим образом. Токопроводящие элементы 8 в необходимом количестве закрепляют на держателе 10. Токопроводящие элементы 8 закрепляют на держателе 10 с обеспечением последующей установки на держатель 10 первого контакта 2. Токопроводящие элементы 8 выполняются с возможностью электрического соединения с соответствующим выводом блока питания. К токопроводящим элементам 8, расположенным ближе к цоколю, прикрепляют второй контакт 4. Второй контакт 4 закрепляют на токопроводящих элементах 8 с возможностью гальванического соединения между вторым контактом 4 и токопроводящими элементами 8. Первый контакт 2, в частном случае, закрепляют непосредственно на держателе 10. Первый контакт 2 закрепляют на держателе 10 так, что расстояние между первым контактом 2 и вторым контактом 4 достаточно для установки сборок 9. Первый контакт 2 закрепляют на держателе 10 с возможностью электрического соединения с соответствующим выводом блока питания посредством, например, провода.

Одну из контактных площадок 3 каждой из сборок 9 соединяют с первым контактом 2. Другую контактную площадку 3 каждой из сборок 9 соединяют со вторым контактом 4. Соединение каждой из указанных контактных площадок с первым контактом 2 и вторым контактом 4 может быть выполнено посредством провода или пайки. Конструкцию из сборок 9, первого контакта 2, второго контакта 4, токопроводящих элементов 8 и держателя 10 вводят в полость 11, производят откачку воздуха и заполнение полости 11 газовым составом. Колбу 1 затем герметизируют.

Элементы, вводимые во внутренний объем цоколя 5, изготавливают следующим образом. Выводы блока питания электрически соединяют с соответствующими каждому из них первым контактом 2 и вторым контактом 4. Входы блока питания соединяют электрически с соответствующими каждому из них третьим контактом 6 и четвертым контактом 7. В частном случае третий контакт 6 располагают на цилиндрической части цоколя 5 (или соединяют с ней), а четвёртый контакт 7 - снизу, с противоположной стороны от колбы. Третий контакт 6 и четвёртый контакт 7 выполняют с возможностью электрического соединения с соответствующим каждому из них контактом внешнего электрического источника (например, посредством ответной части цоколя). Цоколь 5 прикрепляют к колбе 1 через кольцо из пластмассы. Соединение выполняют таким образом, что кольцо из пластмассы прилегает к открытой части внутренней полости цоколя 5 и ко входу колбы 1 с образованием внутреннего объёма цоколя, в котором размещают блок питания.

При включении устройства напряжение внешнего электрического источника подают на соответствующие входы блока питания посредством третьего контакта 6 и четвёртого контакта 7. Блок питания преобразует напряжение внешнего электрического источника в рабочее напряжение, необходимое для корректной работы сборки 9. Один или несколько светодиодов 12, размещённых на металлической подложке 14, при течении через них тока, подведённого через токопроводящую нить 15, создают оптическое излучение. Люминофорный слой преобразует это излучение светодиодов 12 в оптическое излучение с изменённым спектром, более благоприятным для глаз человека.

В связи с тем, что в данной конструкции число последовательно соединённых светодиодов 12 уменьшено по сравнению с известными, повышается надёжность. При выходе из строя одного из светодиодов 12 пропадает излучение только его самого или только сборки 9, в которой он установлен.

Таким образом, выполнение устройства описанным выше образом обеспечивает повышение надёжности работы изделия, вследствие включения светодиодных линейных сборок параллельно.

Claims (14)

1. Светодиодная лампа, содержащая колбу, выполненную светопроницаемой, цоколь, держатель, блок питания, первый контакт и второй контакт, по крайней мере две светодиодные линейные сборки, каждая из которых состоит из, по крайней мере, одного светодиода, причём каждый светодиод размещён на соответствующей ему диэлектрической подложке, которая размещена на металлической подложке с отверстиями, колба выполнена герметичной и заполнена газовым составом, включающим по крайней мере гелий, колба соединена с цоколем, блок питания размещён в цоколе, держатель закреплён и размещён в колбе, и на нём закреплены электрически изолированно друг от друга первый контакт и второй контакт, светодиодные линейные сборки соединены электрически параллельно, каждая из них соединена с первым контактом и вторым контактом, которые соединены с соответствующим каждому из них выходом блока питания, входы которого соединены с соответствующим каждому из них контактом цоколя, при этом блок питания выполнен понижающим, а вокруг каждого светодиода и противоположной по отношению каждому из них стороны металлической подложки размещена смесь компаунда и люминофора.

2. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что колба выполнена с давлением газа в пределах 8-200 кПа.

3. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере из сине-фиолетовой зоны видимого спектра.

4. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды выполнены излучающими свет по крайней мере красный, зелёный и голубой.

5. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что колба соединена с цоколем через кольцо из пластмассы.

6. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды расположены не параллельно друг другу.

7. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды выполнены с обеспечением возможности излучения света по всем направлениям.

8. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрические подложки закреплены на металлической подложке посредством теплопроводящего клея.

9. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что блок питания выполнен с обеспечением возможности подачи им напряжения от 0,25 до 0,75 напряжения внешнего источника питания.

10. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что блок питания выполнен с обеспечением возможности подачи им напряжения не более 0,75 от напряжения питающей сети.

11. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиод выполнен однокристальным и с высокой степенью яркости.

12. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что светодиоды расположены в различных плоскостях.

13. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в состав газа входит любой инертный газ.

14. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в состав газа входит азот.

Images