RU164748U1

RU164748U1 - LED FILAMENT LAMP

Info

Publication number: RU164748U1
Application number: RU2015156713/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Евгений Михайлович Силкин
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2016-09-10

Abstract

Светодиодная филаментная лампа, содержащая цоколь, внутри которого установлен драйвер, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель, штабик с держателем, два электрода, и с двумя парами кассет с параллельным подключением светодиодных филаментов через сборные шины внутри, соединенных электрически в последовательную цепь через держатель, общие точки соединения кассет в парах образованы непосредственным соединением соответствующих шин пар, а шины, образующие выводы последовательной цепи, подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды.LED filament lamp containing a base, inside which the driver is installed, the driver input terminals are connected to the base contacts, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an isolating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg with a plug, a stand with a holder , two electrodes, and with two pairs of cassettes with parallel connection of LED filaments through busbars inside, connected electrically to a serial circuit through atel common connection point pairs formed in the cassette direct connection of pairs of respective tires, a tire forming a series circuit terminals, connected to respective output terminals of the driver through the electrodes.

Description

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных источников оптического излучения с увеличенным сроком службы. Полезная модель направлена на расширение области применения светодиодной филаментной лампы.The utility model relates to lighting engineering and can be used in the design of new energy-efficient sources of optical radiation with an extended service life. The utility model is aimed at expanding the scope of LED filament lamp.

Известна светодиодная филаментная лампа, содержащая цоколь, внутри которого установлен драйвер, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель, штабик с держателем, два электрода, и с двумя парами светодиодных филаментов внутри, соединенных электрически выводами в последовательную цепь через держатель, филаменты в парах соединены параллельно через дополнительные шины, а вторые выводы пар светодиодных филаментов последовательной цепи подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды (Thomson Filament - светодиодные лампы нового поколения / Электронный ресурс - http://geektimes.ru/medgadgets/blog/247172/).Known LED filament lamp containing a base, inside which the driver is installed, the input terminals of the driver are connected to the contacts of the base, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an insulating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg having a plug, a stand with holder, two electrodes, and with two pairs of LED filaments inside, connected electrically by leads to a series circuit through the holder, filaments in pairs connected by parallel through additional buses, and the second outputs of pairs of LED filaments of a serial circuit are connected to the corresponding output terminals of the driver through electrodes (Thomson Filament - new generation LED lamps / Electronic resource - http://geektimes.ru/medgadgets/blog/247172/).

В качестве изолирующего оптически прозрачного и химически инертного газообразного вещества в светодиодных филаментных лампах применяют, как правило, «легкие» газы (гелий, водород) или смеси указанных газов, или смеси их с азотом, неоном, аргоном или криптоном, имеющие давление от 0,3 до 0,9 бар при температуре окружающей среды 273 К и обладающие высоким коэффициентом теплопроводности и низкой вязкостью.As an isolating optically transparent and chemically inert gaseous substance in LED filament lamps, as a rule, “light” gases (helium, hydrogen) or mixtures of these gases, or mixtures thereof with nitrogen, neon, argon or krypton, having a pressure of 0, are used 3 to 0.9 bar at an ambient temperature of 273 K and having a high coefficient of thermal conductivity and low viscosity.

В качестве внешнего источника питания светодиодной филаментной лампы используется электрическая сеть переменного тока. Питание светодиодной лампы может осуществляться и от специального источника постоянного тока.As an external power source of the LED filament lamp, an alternating current electric network is used. The LED lamp can also be powered from a special DC source.

Преимуществами известной светодиодной филаментной лампы являются использование штабика с одним держателем и минимальное число вакуумплотных впаев (два электрода).The advantages of the well-known LED filament lamp are the use of a stand with one holder and a minimum number of vacuum tight junctions (two electrodes).

Недостатками светодиодной филаментной лампы является узкая область применения, что обусловлено особенностями конструкции (большим числом точек сварки, наличием дополнительных шин, нетехнологичностью устройства, невозможностью эффективной автоматизации процесса сборки, низкой надежностью работы, высокой ценой). Общее число точек сварки при четырех отдельных филаментах (две пары) в схеме равно 12. Количество дополнительных шин равно 4. Надежность работы светодиодной филаментной лампы в реальных условиях эксплуатации в значительной степени определяется общим числом сварных соединений (точек сварки). Надежность работы снижается также при увеличении количества ручных манипуляций с филаментами. Цена изделия зависит от числа ручных операций при ее сборке.The disadvantages of the LED filament lamp is a narrow scope, which is due to the design features (a large number of welding points, the presence of additional tires, low-tech devices, the inability to effectively automate the assembly process, low reliability, high price). The total number of welding points with four separate filaments (two pairs) in the circuit is 12. The number of additional tires is 4. The reliability of the LED filament lamp in real operating conditions is largely determined by the total number of welded joints (welding points). Reliability of work also decreases with an increase in the number of manual manipulations with filaments. The price of the product depends on the number of manual operations during its assembly.

Известна светодиодная филаментная лампа, содержащая цоколь, внутри которого установлен драйвер, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель, штабик с двумя держателями, четыре электрода, и с двумя парами светодиодных филаментов внутри, соединенных электрически выводами в последовательную цепь через два электрода в объеме цоколя, филаменты в парах соединены последовательно через соответствующие держатели, а вторые выводы пар светодиодных филаментов последовательной цепи подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды второй пары электродов (Светодиодные лампы Filament Led, новинка 2015 / Электронный ресурс - http://led-obzor.ru>svetodiodnyie-lampyi-po-tehnologii.filament-led).Known LED filament lamp containing a base, inside which the driver is installed, the input terminals of the driver are connected to the contacts of the base, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an insulating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg having a plug, a stand with two holders, four electrodes, and with two pairs of LED filaments inside, connected electrically by leads to a series circuit through two electrodes in the basement volume, filaments in pairs are connected in series through the respective holders, and the second outputs of the pairs of LED filaments of the serial circuit are connected to the corresponding output terminals of the driver through the electrodes of the second pair of electrodes (Filament Led LED bulbs, new 2015 / Electronic resource - http://led-obzor.ru> svetodiodnyie-lampyi-po-tehnologii.filament-led).

Достоинством известной светодиодной филаментной лампы является возможность использования эффективного драйвера малых габаритных размеров со сравнительно простой электрической схемой. Поэтому подобную конструкцию имеют большинство, так называемых, декоративных светодиодных филаментных ламп (свеча, свеча на ветру, шар малого диаметра и др.) с повышенными требованиями к размерам драйвера.The advantage of the well-known LED filament lamp is the ability to use an effective driver of small overall dimensions with a relatively simple electrical circuit. Therefore, most of the so-called decorative LED filament lamps (candle, candle in the wind, a small-diameter ball, etc.) with increased requirements for driver sizes have a similar design.

Недостатками светодиодной филаментной лампы является узкая область применения, что обусловлено особенностями конструкции (большим числом вакуум плотных впаев, сравнительно большим числом точек сварки, необходимостью соединения электрической цепи двух пар светодиодных филаментов свивкой и дополнительной сваркой, или пайкой и изоляцией электродов вне колбы, необходимостью электрической изоляции держателей, что требует размещения их в разных плоскостях в линзе штабика, сложностями изоляции электродов, нетехнологичностью устройства, невозможностью автоматизации процесса сборки, низкой надежностью, высокой ценой). Число вакуумплотных впаев в известной светодиодной филаментной лампе составляет 4 (четыре электрода). Общее число точек сварки (при четырех филаментах в схеме) равно 8. Количество дополнительных соединений двух электродов составляет 1. Надежность работы светодиодной филаментной лампы рассмотренной конструкции в реальных условиях эксплуатации определяется числом вакуумплотных впаев, общим числом сварных соединений (точек сварки, свивки) и электрической изоляцией электродов и держателей. Цена изделия зависит от общего количества ручных операций при сборке лампы.The disadvantages of LED filament lamp is a narrow scope, which is due to design features (a large number of vacuum tight densities, a relatively large number of welding points, the need to connect the electrical circuit of two pairs of LED filaments by curling and additional welding, or by soldering and insulation of electrodes outside the bulb, the need for electrical insulation holders, which requires placing them in different planes in the lens of the staff, the difficulties of insulation of the electrodes, low-tech devices, the inability to automate the assembly process, low reliability, high price). The number of vacuum tight solders in the known LED filament lamp is 4 (four electrodes). The total number of welding points (with four filaments in the circuit) is 8. The number of additional connections of two electrodes is 1. The reliability of the LED filament lamp of the considered design in real operating conditions is determined by the number of vacuum tight welds, the total number of welded joints (welding, twist) and electric insulation of electrodes and holders. The price of the product depends on the total number of manual operations when assembling the lamp.

Известна светодиодная филаментная лампа, содержащая цоколь, внутри которого установлен драйвер, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель, штабик с двумя держателями, четыре электрода, и с двумя парами светодиодных филаментов внутри, соединенных электрически выводами в последовательную цепь через два электрода в объеме цоколя, филаменты в парах соединены последовательно через соответствующие держатели, а вторые выводы пар светодиодных филаментов последовательной цепи подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды второй пары электродов (Разборка «Светодиодной лампы Эдисона» / Электронный ресурс - http://www.superfonarik.ru/article_info.php?articles_id=29).Known LED filament lamp containing a base, inside which the driver is installed, the input terminals of the driver are connected to the contacts of the base, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an insulating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg having a plug, a stand with two holders, four electrodes, and with two pairs of LED filaments inside, connected electrically by leads to a series circuit through two electrodes in the basement volume, filaments in pairs are connected in series through the respective holders, and the second outputs of the pairs of LED filaments of the serial circuit are connected to the corresponding output terminals of the driver through the electrodes of the second pair of electrodes (Disassembly of the "Edison LED lamp" / Electronic resource - http://www.superfonarik.ru/article_info .php? articles_id = 29).

Известная светодиодная филаментная лампа является наиболее близкой по технической сущности к полезной модели и выбрана в качестве прототипа.Known LED filament lamp is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком светодиодной филаментной лампы является узкая область применения, что обусловлено особенностями конструкции (большим числом вакуумплотных впаев, сравнительно большим числом точек сварки, необходимостью соединения электрической цепи двух пар светодиодных филаментов свивкой и дополнительной сваркой, или пайкой и изоляцией электродов вне колбы, необходимостью электрической изоляции держателей, что требует размещения их в разных плоскостях в линзе штабика, сложностями изоляции электродов, нетехнологичностью устройства, невозможностью автоматизации процесса сборки, низкой надежностью, высокой ценой). Число вакуумплотных впаев в известной светодиодной филаментной лампе составляет 4 (четыре электрода). Общее число точек сварки (при четырех филаментах в схеме) равно 8. При удвоении числа филаментов для увеличения мощности лампы в два раза и, соответственно, светового потока необходимо применение дополнительных шин (4 шт.). Число точек сварки возрастает до 16. Количество дополнительных соединений двух электродов составляет 1. Надежность работы светодиодной филаментной лампы рассмотренной конструкции в реальных условиях эксплуатации также определяется числом вакуумплотных впаев, общим числом сварных соединений (точек сварки, свивки) и электрической изоляцией электродов и держателей. Цена изделия зависит от общего количества ручных операций при сборке лампы.The disadvantage of the LED filament lamp is its narrow scope, which is due to the design features (a large number of vacuum tight junctions, a relatively large number of welding points, the need to connect the electric circuit of two pairs of LED filaments by curling and additional welding, or by soldering and insulation of the electrodes outside the bulb, the need for electrical insulation of the holders that requires placing them in different planes in the lens of the staff, the difficulties of insulation of the electrodes, low-tech devices, n possibility of automating the assembly process, low reliability, high cost). The number of vacuum tight solders in the known LED filament lamp is 4 (four electrodes). The total number of welding points (with four filaments in the circuit) is 8. When doubling the number of filaments to increase the lamp power by a factor of two and, accordingly, the luminous flux, additional tires (4 pcs.) Are required. The number of welding points increases to 16. The number of additional connections of the two electrodes is 1. The reliability of the LED filament lamp of the considered design under real operating conditions is also determined by the number of vacuum tight welds, the total number of welded joints (welding, twist) and the electrical insulation of the electrodes and holders. The price of the product depends on the total number of manual operations when assembling the lamp.

Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения светодиодной филаментной лампы, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the scope of application of LED filament lamp, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в светодиодной филаментной лампе, содержащей цоколь, внутри которого установлен драйвер, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель, штабик с держателем, два электрода, и с двумя парами кассет с параллельным подключением светодиодных филаментов через сборные шины внутри, соединенных электрически в последовательную цепь через держатель, общие точки соединения кассет в парах образованы непосредственным соединением соответствующих шин пар, а шины, образующие выводы последовательной цепи, подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды.This goal is achieved by the fact that in the LED filament lamp containing the base, inside which the driver is installed, the driver input terminals are connected to the base contacts, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an insulating optically transparent and chemically inert gaseous substance with a support leg having a plug, holder with holder, two electrodes, and with two pairs of cassettes with parallel connection of LED filaments through busbars inside, connected by electric ki in a series circuit through the holder, common points cassettes compound in pairs are formed by direct connection of pairs of respective tires, a tire forming a series circuit terminals, connected to respective output terminals of the driver through the electrodes.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является расширение области применения светодиодной филаментной лампы за счет улучшения конструкций ее основных узлов. В новой конструкции общее число точек сварки не зависит от числа филаментов в кассетах (минимально и равно 6). Конструкция штабика значительно упрощена. Штабик может выполняться с одним держателем. Кассета изготавливается как единый элемент в технологическом процессе изготовления самих филаментов (при сокращении числа технологических операций). Конструкция кассеты более жесткая и надежная (чем конструкция отдельного филамента). Стоимость кассеты значительно ниже общей цены комплекта из отдельных филаментов. Лампа имеет более высокую надежность работы за счет сокращения общего числа манипуляций с филаментами и уменьшения количества точек сварки. Новая лампа имеет наиболее технологичную конструкцию. Номенклатура ламп по мощности и световому потоку может быть расширена. Сборка светодиодной филаментной лампы достаточно эффективно автоматизируется.A significant difference characterizing the utility model is the expansion of the scope of LED filament lamp by improving the design of its main components. In the new design, the total number of welding points does not depend on the number of filaments in cassettes (minimum and equal to 6). The construction of the staff is greatly simplified. The stacker can be carried out with one holder. The cassette is made as a single element in the technological process of manufacturing the filaments themselves (while reducing the number of technological operations). The design of the cartridge is more rigid and reliable (than the design of a separate filament). The cost of a cartridge is significantly lower than the total price of a set of individual filaments. The lamp has higher reliability by reducing the total number of manipulations with filaments and reducing the number of welding points. The new lamp has the most technological design. The range of lamps in terms of power and luminous flux can be expanded. The assembly of the LED filament lamp is automated quite efficiently.

В новой лампе минимально возможное число вакуумплотных впаев (2). Каждый вакуумплотный впай представляет собой ответственный элемент конструкции светодиодной филаментной лампы. От качества его выполнения зависит герметичность колбы. Требования к работе вакуумплотных впаев возрастают при применении в светодиодных филаментных лампах «легких» газов (гелий, водород), имеющих высокую проникающую способность. В светодиодной филаментной лампе также можно применить эффективный драйвер малых габаритных размеров с простой и надежной электрической схемой.In the new lamp, the smallest possible number of vacuum tight junctions (2). Each vacuum-tight junction is a crucial element in the design of the LED filament lamp. The integrity of the bulb depends on the quality of its implementation. The requirements for the operation of vacuum tight inlets increase with the use of “light” gases (helium, hydrogen) with high penetrating power in LED filament lamps. In the LED filament lamp, you can also apply an effective driver of small overall dimensions with a simple and reliable electrical circuit.

Расширение области применения светодиодной филаментной лампы достигается всей совокупностью отличительных признаков, в том числе новыми элементами и связями, новыми принципами выполнением узлов и элементов конструкции, схемой соединения узлов, то есть, за счет отличительных признаков полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемой светодиодной филаментной лампы являются существенными.The expansion of the scope of application of the LED filament lamp is achieved by the whole set of distinctive features, including new elements and connections, new principles for the implementation of nodes and structural elements, a knot connection diagram, that is, due to the distinctive features of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed LED filament lamp are essential.

На рисунке изображена светодиодная филаментная лампа заявляемой конструкции в сборе (с колбой декоративной лампы шара).The figure shows the LED filament lamp of the claimed design assembly (with a bulb bulb decorative bulb).

Форма колбы светодиодной филаментной лампы может быть любой (например, кроме шара, свеча, свеча на ветру, грибок и др., аналогичные колбам ламп накаливания). Принципы работы и устройства лампы при этом не изменяются.The bulb shape of the LED filament lamp can be any (for example, except for a ball, a candle, a candle in the wind, a fungus, etc., similar to incandescent bulbs). The principles of operation and the device of the lamp are not changed.

Светодиодная филаментная лампа содержит цоколь 1, внутри которого установлен драйвер 2, входные выводы драйвера соединены с контактами цоколя, и герметичную колбу 3, изготовленную из оптически прозрачного материала и заполненную изолирующим оптически прозрачным и химически инертным газообразным веществом, с опорной ножкой, имеющей штенгель 4, штабик с держателем 5, два электрода 6, и с двумя парами кассет с параллельным подключением светодиодных филаментов 7 через сборные шины 8 внутри, соединенных электрически в последовательную цепь через держатель, общие точки соединения кассет в парах образованы непосредственным соединением соответствующих шин пар, а шины, образующие выводы последовательной цепи, подключены к соответствующим выходным выводам драйвера через электроды.The LED filament lamp contains a base 1, inside of which the driver 2 is installed, the driver input terminals are connected to the base contacts, and a sealed bulb 3 made of optically transparent material and filled with an isolating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg having a plug 4, a stand with a holder 5, two electrodes 6, and with two pairs of cassettes with parallel connection of LED filaments 7 through busbars 8 inside, connected electrically to a serial circuit of the holder, the common connection point pairs formed in the cassette direct connection of pairs of respective tires, a tire forming a series circuit terminals, connected to respective output terminals of the driver through the electrodes.

Светодиодная филаментная лампа в установившемся режиме работает следующим образом. Через цоколь 1 стандартного вида (Е14, Е27, В22 и др.) электрическая лампа подключается к обычной питающей сети переменного тока (внешнему источнику питания) непосредственно или к специальной сети (источнику) постоянного тока. Колба 3 из оптически прозрачного материала является основной частью конструкции светодиодной филаментной лампы, выполняющей несущую, защитную, светорассеивающую функции и функцию герметизации рабочего пространства. Колба 3 жестко механически соединена (сопряжена) с цоколем 1. Контакты цоколя 1 соединены с входными выводами платы драйвера 2. Цепь из последовательно соединенных кассет светодиодных филаментов 7 (или светодиоды, матрицы, или линейки, светоизлучающее тело) электрически соединена с выходными выводами платы драйвера 2 через электроды 6, впаянные в ножку. Вся конструкция (светоизлучающее тело) размещается внутри колбы 3 и изолирована от окружающей среды. Драйвер 2 преобразует напряжение (энергию) внешнего источника питания в напряжение (ток) заданного уровня и частоты, необходимое для электропитания светодиодных филаментов 7 (кассет) светоизлучающего тела. Питание светодиодных филаментов (7), в принципе, может осуществляться от драйвера 2 как на постоянном, так и на переменном токе (при питании на переменном токе пары филаментов 7 кассет электрически LED filament lamp in steady state works as follows. Through a standard-type socle 1 (E14, E27, B22, etc.), the electric lamp is connected directly to a conventional AC mains supply (external power supply) or to a special DC network (source). The bulb 3 made of optically transparent material is the main part of the design of the LED filament lamp, which carries out the protective, light-scattering and sealing functions of the working space. The bulb 3 is rigidly mechanically connected (mated) to the base 1. The contacts of the base 1 are connected to the input terminals of the driver board 2. A chain of sequentially connected LED filament cassettes 7 (or LEDs, arrays, or rulers, light-emitting body) is electrically connected to the output terminals of the driver board 2 through electrodes 6 soldered into the leg. The entire structure (light-emitting body) is placed inside the bulb 3 and is isolated from the environment. The driver 2 converts the voltage (energy) of the external power source into the voltage (current) of a given level and frequency necessary for powering the LED filaments 7 (cassettes) of the light-emitting body. The LED filament power supply (7), in principle, can be carried out from driver 2 both on direct and alternating current (when supplying an alternating current of a pair of filaments of 7 cartridges

соединяются параллельно). Питание на переменном токе может быть энергетически выгоднее. Число ступеней преобразования энергии в этом случае уменьшается, что, в целом, повышает надежность работы драйвера 2 и потери в нем. Увеличивается средний срок службы светодиодной филаментной лампы, и улучшаются ее энергетические характеристики. Однако конструкция (при сохранении принципа) несколько усложняется, что затрудняет использование стандартной конструкции исходных кассет филаментов 7. Светоизлучающее тело центрируется и поддерживается (закрепляется или фиксируется) во внутреннем пространстве колбы 3 с помощью штабика (5) и электродов 6. Для этого штабик снабжен линзой с держателем 5, концы которого отформованы специальным образом и могут иметь необходимые плоскости для прижима светодиодных филаментов 7 кассет (или светодиодных матриц, линеек) при сварке. Дополнительная поддержка кассет филаментов 7 цепи осуществляется за счет приварки ее выводов (сборных шин 8) к электродам (6). Формовка электродов (6) и держателя 5 может осуществляться в одной плоскости, перпендикулярной оси ножки, или в двух смежных (расположенных в непосредственной близости) плоскостях. Штабик лампы должен быть выполнен с минимально достаточной длиной. Формовка электродов (6) и держателя 5 в одной плоскости является предпочтительной.connected in parallel). AC power can be more energy efficient. The number of stages of energy conversion in this case decreases, which, in general, increases the reliability of the driver 2 and the loss in it. The average life of the LED filament lamp is increased, and its energy characteristics are improved. However, the design (while maintaining the principle) is somewhat more complicated, which makes it difficult to use the standard design of the original filament cassettes 7. The light-emitting body is centered and supported (fixed or fixed) in the inner space of the bulb 3 using a stand (5) and electrodes 6. For this, the stand is equipped with a lens with a holder 5, the ends of which are molded in a special way and can have the necessary planes for pressing LED filaments 7 cassettes (or LED matrices, rulers) during welding. Additional support for filament cassettes of the 7th circuit is provided by welding its terminals (busbars 8) to the electrodes (6). The molding of the electrodes (6) and the holder 5 can be carried out in one plane perpendicular to the axis of the legs, or in two adjacent (located in close proximity) planes. The lamp stand should be made with a minimum sufficient length. Forming the electrodes (6) and the holder 5 in one plane is preferred.

Колба 3 заполнена изолирующим (буферным) газом. Откачка и заполнение внутреннего объема колбы 3 осуществляется через откачной (пустотелый) штенгель 4 опорной ножки. После заполнения колбы 3 изолирующим газом штенгель 4 отпаивается. В качестве буферного газа используют, например, смесь, содержащую более 15% азота, 20% гелия и менее 65% водорода при давлении от 0,3 до 0,9 бар. Состав изолирующего газа и его давление должны обеспечивать наилучший теплоотвод от элементов и узлов светодиодной филаментной лампы, установленных внутри колбы 3, и достаточную электрическую прочность. Добавки азота препятствуют диффузииFlask 3 is filled with insulating (buffer) gas. Pumping and filling of the internal volume of the flask 3 is carried out through the pumping (hollow) ram 4 of the support leg. After filling the flask 3 with insulating gas, the plug 4 is sealed off. As a buffer gas, for example, a mixture containing more than 15% nitrogen, 20% helium and less than 65% hydrogen at a pressure of from 0.3 to 0.9 bar is used. The composition of the insulating gas and its pressure should provide the best heat dissipation from the elements and components of the LED filament lamp installed inside the bulb 3, and sufficient electrical strength. Nitrogen additives inhibit diffusion

водорода и гелия внутрь материала и через стенки колбы 3, а также через вакуумплотные впаи в местах установки (ввода в колбу 3) электродов (6). Для лучшего теплоотвода необходимо использовать изолирующий газ, обладающий повышенной теплопроводностью и низкой вязкостью, и увеличивать его давление в колбе 3. Поэтому устанавливать в колбе 3 давление изолирующего газа ниже 0,3 бар неэффективно, а выше 0,9 бар технически трудно реализуемо (для заявляемой конструкции светодиодной филаментной лампы). Практически, оптимальное абсолютное давление для большинства модификаций светодиодных ламп заявляемой конструкции должно находится именно в пределах от 0,3 до 0,9 бар (что наиболее технологично и обеспечивает требуемые характеристики наполнения и теплоотвод). Водород и гелий обеспечивают хорошую теплопроводность, Добавки гелия ограничивают содержание водорода в смеси, не увеличивая существенно цену, и не снижая в больших пределах ее теплопроводности. Азот повышает электрическую прочность смеси. Объем колбы 3 и ее форма в лампе должны быть также оптимизированы с целью улучшения теплоотвода. Близкими к оптимальным являются стандартные формы и размеры колб (3), применяемых для серийных ламп накаливания. При этом светодиодные филаменты 7 и (или) матрицы светоизлучающего тела должны размещаться (по возможности) на минимальном расстоянии от стенок колб (3). При прохождении электрического тока через светодиоды филаментов 7 (матриц, линеек) они излучают световые волны, в частности, видимый свет. Возможно также, например, излучение в ультрафиолетовой области спектра, что обеспечивается типом применяемых в лампах светодиодов (7). За счет конструкции и соединения светодиодных филаментов 7 через сборные шины 8 кассет обеспечивается последовательно-параллельное соединение всех филаментов (7) в цепи. Непосредственное соединение сборных шин 8 пар кассет филаментов 7 в цепи может быть реализовано контактной сваркой, пайкой или склеиванием токопроводящим клеем. Непосредственное соединение соответствующих сборных шин 8 кассет филаментов 7 позволяет уменьшить общее количество точек сварки (соединений), обеспечить последовательное соединение пар кассет при использовании двух электродов 6 и, при необходимости, оптимизировать процесс автоматизированной сборки светодиодной филаментной лампы.hydrogen and helium into the material and through the walls of the flask 3, as well as through vacuum-tight junctions in the places of installation (insertion into the flask 3) of the electrodes (6). For better heat dissipation, it is necessary to use an insulating gas with high thermal conductivity and low viscosity, and increase its pressure in the flask 3. Therefore, it is inefficient to install an insulating gas pressure below 0.3 bar in the flask 3, and technically difficult to implement above 0.9 bar (for the claimed LED filament lamp designs). In practice, the optimal absolute pressure for most modifications of LED lamps of the claimed design should be in the range from 0.3 to 0.9 bar (which is the most technologically advanced and provides the required filling characteristics and heat dissipation). Hydrogen and helium provide good thermal conductivity. Helium additives limit the hydrogen content in the mixture without significantly increasing the price and without reducing its thermal conductivity to a large extent. Nitrogen increases the electric strength of the mixture. The volume of the bulb 3 and its shape in the lamp should also be optimized in order to improve heat dissipation. Close to optimal are the standard shapes and sizes of flasks (3) used for serial incandescent lamps. In this case, the LED filaments 7 and (or) the matrix of the light-emitting body should be placed (if possible) at a minimum distance from the walls of the flasks (3). When an electric current passes through the filament LEDs 7 (matrices, rulers), they emit light waves, in particular, visible light. It is also possible, for example, radiation in the ultraviolet region of the spectrum, which is provided by the type of LEDs used in lamps (7). Due to the design and connection of the LED filaments 7 through the busbars 8 of the cassettes, a series-parallel connection of all filaments (7) in the circuit is ensured. Direct connection of busbars 8 pairs of filament cassettes 7 in a chain can be realized by resistance welding, soldering or gluing with conductive glue. The direct connection of the respective busbars 8 of the filament cassettes 7 allows you to reduce the total number of welding points (connections), to ensure a consistent connection of pairs of cassettes when using two electrodes 6 and, if necessary, to optimize the automated assembly process of the LED filament lamp.

Число филаментов 7 в кассетах практически может быть любым. Максимальное (конкретное) число филаментов 7 в кассетах ограничивается характерными геометрическими размерами колбы 3.The number of filaments 7 in cassettes can practically be any. The maximum (specific) number of filaments 7 in the cassettes is limited by the characteristic geometric dimensions of the flask 3.

Использование оптически прозрачных подложек для светодиодов филаментов 7 (и светодиодных матриц, линеек) светоизлучающего тела с повышенными теплопроводящими свойствами позволяет снизить потери энергии оптического излучения и уменьшить нагрев полупроводниковых структур светодиодов, что положительно сказывается на стабильности характеристик ламп и среднем сроке их службы (надежности работы).The use of optically transparent substrates for filament LEDs 7 (and LED matrices, rulers) of a light-emitting body with improved heat-conducting properties can reduce the energy loss of optical radiation and reduce the heating of the semiconductor structures of LEDs, which positively affects the stability of the characteristics of the lamps and their average life (reliability) .

На рисунке приведена конструкция с кассетами, содержащими по два параллельно подключенных (через сборные шины 8) светодиодных филамента 7. Сборные шины 8 представляют собой части рамки исходной кассеты, используемой в технологическом процессе изготовления светодиодных филаментов 7. Это наиболее технологично. Изготовление кассет с несколькими филаментами 7 осуществляется простой разрезкой исходной кассеты (обычно содержащей более 25 филаментов 7). Необходимые расстояния между филаментами 7 в кассетах обеспечиваются удалением промежуточных элементов или установленным шагом исходной кассеты. Кассета может быть получена и с использованием отдельных филаментов 7. Процесс изготовления кассет из отдельных филаментов 7 также можно автоматизировать. Но наиболее предпочтительным является использование исходных кассет, что упрощает и удешевляет технологию сборки ламп.The figure shows the design with cassettes containing two parallel-connected (via busbars 8) LED filament 7. Busbars 8 are parts of the frame of the original cartridge used in the manufacturing process of LED filament 7. This is the most technologically advanced. The manufacture of cassettes with several filaments 7 is carried out by simple cutting of the original cartridge (usually containing more than 25 filaments 7). The necessary distances between the filaments 7 in the cassettes are provided by the removal of intermediate elements or by the set pitch of the original cassette. The cassette can be obtained using separate filaments 7. The process of manufacturing cassettes from individual filaments 7 can also be automated. But the most preferred is the use of the original cassettes, which simplifies and reduces the cost of lamp assembly technology.

Использование кассет филаментов позволяет расширить (при сохранении технологии производства) номенклатуру ламп по мощности и, соответственно, по световому потоку. Число точек сварки и конструкция опорной ножки не зависит от числа филаментов 7 в кассетах.The use of filament cassettes allows you to expand (while maintaining production technology) the range of lamps in terms of power and, accordingly, in luminous flux. The number of welding points and the design of the support leg does not depend on the number of filaments 7 in the cassettes.

По сравнению с прототипом существенно расширяется область применения светодиодной филаментной лампы.Compared with the prototype, the scope of application of LED filament lamp is significantly expanding.

Процесс сборки новой лампы может быть эффективно автоматизирован, что позволяет снизить производственные затраты, повысить производительность и снизить процент брака.The process of assembling a new lamp can be effectively automated, which allows to reduce production costs, increase productivity and reduce the percentage of rejects.

Новая конструкция светодиодной филаментной лампы позволяет разработать и применить драйверы постоянного (или переменного) тока с высокими техническими характеристиками, и обеспечить, как отмечено выше, качественную электрическую изоляцию электродов, держателя и самого драйвера. В новой лампе минимально возможное число вакуумплотных впаев (в два раза меньше, чем в прототипе). Используется один держатель. Отсутствуют проблемы изоляции держателей и обеспечения механической прочности линзы штабика. Штабик имеет более простую конструкцию, большую механическую прочность и более технологичен при изготовлении. Число точек сварки уменьшено в полтора раза (с 9 до 6) и не зависит от числа филаментов в кассетах. Отсутствует нетехнологичная и ненадежная скрутка электродов в объеме цоколя. Все это повышает надежность работы и увеличивает средний срок службы светодиодной филаментной лампы.The new design of the LED filament lamp allows us to develop and apply direct (or alternating) current drivers with high technical characteristics, and to ensure, as noted above, high-quality electrical insulation of the electrodes, the holder and the driver itself. In the new lamp, the smallest possible number of vacuum tight junctions (two times less than in the prototype). One holder is used. There are no problems isolating the holders and ensuring the mechanical strength of the staff lenses. The stacker has a simpler design, greater mechanical strength and is more technological in manufacturing. The number of welding points is reduced by one and a half times (from 9 to 6) and does not depend on the number of filaments in cassettes. There is no low-tech and unreliable twisting of the electrodes in the basement volume. All this increases the reliability and increases the average life of the LED filament lamp.

Повышение надежности работы и среднего срока службы лампы (по вышеперечисленным причинам), а также более высокая технологичность, снижение трудоемкости операций при изготовлении новой лампы, значительно расширяют область ее применения.Improving the reliability and average lamp life (for the above reasons), as well as higher manufacturability, reducing the complexity of operations in the manufacture of a new lamp, significantly expand its scope.

Использование рекомендуемых материалов для подложек светодиодов позволяет улучшить режимы их работы, обеспечивает стабильную и надежную работу светодиодной филаментной лампы.The use of recommended materials for LED substrates allows to improve their operation modes, provides stable and reliable operation of the LED filament lamp.

Более высокая технологичность (по сравнению с лампой прототипом) снижает цену заявляемой лампы. Снижение цены (за счет улучшения конструкции) также расширяет область применения заявляемой электрической светодиодной лампы.Higher manufacturability (compared with the lamp prototype) reduces the price of the claimed lamp. The reduction in price (due to improved design) also expands the scope of the claimed electric LED lamp.

Цена новой лампы может быть снижена и за счет снижения цены наполнения колбы (использование водорода и азота). В частности, при реализации на некоторые мощности (за счет высокой теплопроводности водорода) газовая смесь может иметь существенно более низкую конечную цену.The price of a new lamp can also be reduced by reducing the cost of filling the bulb (the use of hydrogen and nitrogen). In particular, when sold at some capacities (due to the high thermal conductivity of hydrogen), the gas mixture can have a significantly lower final price.

Срок службы новой светодиодной филаментной лампы (согласно экспертной оценки и результатов анализа отказов опытных образцов при ускоренных испытаниях) может превышать срок службы лампы прототипа в 1,8…2,5 раза (для ламп повышенной мощности) за счет улучшения конструкции, уменьшения числа точек сварки, качественного отвода тепла, улучшения электроизоляции, возможности использования качественных драйверов с улучшенными характеристиками и повышенной надежностью работы.The service life of a new LED filament lamp (according to expert assessment and the results of failure analysis of prototypes during accelerated testing) can exceed the service life of a prototype lamp by 1.8 ... 2.5 times (for high power lamps) due to improved design, reduction in the number of welding points , high-quality heat dissipation, improved electrical insulation, the possibility of using high-quality drivers with improved characteristics and increased reliability.

Существенно может быть расширена номенклатура светодиодных филаментных ламп в сторону увеличения их мощности и светового потока. При этом практически не возрастает трудоемкость изготовления ламп более высоких мощностей.The range of LED filament lamps can be significantly expanded in the direction of increasing their power and light flux. At the same time, the laboriousness of manufacturing lamps of higher capacities practically does not increase.

Новая светодиодная филаментная лампа может быть эффективно использована в специальных и в новых ответственных областях применения.The new LED filament lamp can be effectively used in special and new critical applications.

Claims

LED filament lamp containing a base, inside which the driver is installed, the driver input terminals are connected to the base contacts, and a sealed bulb made of optically transparent material and filled with an isolating optically transparent and chemically inert gaseous substance, with a support leg with a plug, a stand with a holder , two electrodes, and with two pairs of cassettes with parallel connection of LED filaments through busbars inside, connected electrically to a serial circuit through atel common connection point pairs formed in the cassette direct connection of pairs of respective tires, a tire forming a series circuit terminals, connected to respective output terminals of the driver through the electrodes.