RU183304U1 - Светодиодная лента для лампы - Google Patents
Светодиодная лента для лампы Download PDFInfo
- Publication number
- RU183304U1 RU183304U1 RU2017146187U RU2017146187U RU183304U1 RU 183304 U1 RU183304 U1 RU 183304U1 RU 2017146187 U RU2017146187 U RU 2017146187U RU 2017146187 U RU2017146187 U RU 2017146187U RU 183304 U1 RU183304 U1 RU 183304U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- crystals
- lamp
- led strip
- led
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 102220565735 Acid-sensing ion channel 4_F21S_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012053 enzymatic serum creatinine assay Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к светотехнике, в частности к конструкции светодиодной ленты в лампе, заменяющей лампу накаливания в осветительных устройствах бытового и производственного назначения.Светодиодная лента для лампы содержит протяженную подложку, на которой размещены излучающие кристаллы, контактные выводы для присоединения к токовводам лампы и люминофорную композицию над излучающими кристаллами. Предлагаемое техническое решение отличается от известной конструкции тем, что кристаллы расположены на подложке на переменном расстоянии друг от друга, значение которого изменяется вдоль продольной оси подложки от наибольшего значения 1,5⋅L/(N-1) между центрами кристаллов в середине подложки до значения 0,5⋅L/(N-1) на ее концах, где L - длина подложки, N - количество излучающих кристаллов (N=3, 4,…). Экспериментально установлено, что в предложенной конструкции светодиодной ленты градиент температуры вдоль продольной оси подложки в шесть раз, а средняя температура подложки на три градуса меньше, чем у прототипа.Таким образом, уменьшение локального перегрева кристаллов в середине подложки и снижение ее средней температуры позволяет увеличить светоотдачу и надежность светодиодной ленты и, следовательно, лампы. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к светотехнике, в частности к конструкции светодиодной ленты для лампы, заменяющей лампу накаливания в осветительных устройствах бытового и производственного назначения.
Последнее десятилетие характеризуется все более широким использованием светодиодных ламп в осветительных приборах различного назначения. Для бытового сектора освещения лампа должна быть адаптирована к традиционной технологии производства ламп накаливания. Это позволяет при минимальной модернизации технологических линеек организовать массовое производство светодиодных ламп. Кроме того, сохранение традиционной формы лампы позволит использовать привычные способы ее применения и вместе с наблюдаемым постоянным снижением цены «завоевать» широкого потребителя.
Светодиоды (СД) в последнее время становятся основными источниками света из-за их высокой светоотдачи и надежности, быстрого достижения яркости, длительного срока службы, низкой потребляемой мощности, низкой стоимости их обслуживания, а также из-за их безопасности для окружающей среды. Для решения задач энергосбережения наиболее важным параметром светодиодов является такой показатель как светоотдача. Потому ведущие мировые фирмы активно соревнуются в достижении все более высоких значений этого параметра. За счет совершенствования технологического процесса выращивания эпитаксиальных гетероструктур GaN/InGaN (повышение внутренней квантовой эффективности) и множества технических решений по конструкции излучающего кристалла удалось за последние 8-10 лет увеличить светоотдачу белых светодиодов с 70-80 лм/Вт до 260-270 лм/Вт. В июне 2014 г. фирма CREE сообщила о достижении светоотдачи 303 лм/Вт.
Светодиодные лампы уже подтвердили свои преимущества во всех сферах практических применений. Рынок светодиодных ламп бурно развивается [1].
Настоящим прорывом на рынке светодиодных ламп стало появление конструкций с использованием излучающих элементов в виде светодиодных лент (нитей) (Filament LED Bulb) [2]. В таких лампах преобразование электрической энергии в световую осуществляется светодиодными лентами (нитями), представляющими собой протяженную сборку множества излучающих кристаллов на единой подложке. Вся сборка покрыта люминофорной композицией, преобразующей синее излучение кристаллов в желто-зеленое излучение, так что суммарный световой поток (излучение кристалла плюс преобразованное люминофором излучение) имеет характер белого света. Светодиодные ленты скомпонованы в виде некоей виртуальной конструкции, закрепленной на держателе в колбе лампы и электрически соединенной с драйвером, размещенном в цоколе лампы. Охлаждение светоизлучающих элементов осуществляется за счет конвективных потоков в газовой среде в колбе, т. е., отсутствует радиатор. Лампы максимально приближены по форме и весу к традиционным лампам накаливания, а различные формы объемных излучающих конструкций из светодиодных лент позволяют приблизиться к пространственному распределению света, характерному для ламп накаливания. Эти особенности ламп на основе светодиодных лент привлекли большое внимание многих производителей осветительного оборудования, в том числе и в России [3].
Известна светодиодная лента для лампы, содержащая протяженную подложку, на которой размещены излучающие кристаллы, контактные выводы для присоединения к токовводам лампы и люминофорную композицию над излучающими кристаллами [2]. Это техническое решение по наибольшему совпадению признаков выбрано в качестве прототипа. В техническом решении-прототипе заявлен кристалл, «излучающий во всех направлениях» и «имеющий прозрачную подложку» Это свидетельствует о том, что используется кристалл планарной конструкции, т.е., планарная топология омических контактов на одной стороне кристалла.
Недостатком прототипа является слабое охлаждение излучающих кристаллов, поскольку они размещены на подложке и подложка вместе с кристаллами окружена люминофорной композицией, которая, как и подложка, имеет низкую теплопроводность. То есть, в рабочем режиме температура кристаллов в середине подложки может значительно повышаться, что приводит к снижению светоотдачи кристаллов.
Целью предлагаемой полезной модели является создание светодиодной ленты для сетевой лампы, обладающей высокими потребительскими качествами, высокой светоотдачей и надежностью.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении интенсивности теплоотвода от излучающих кристаллов, что снижает температуру кристаллов и повышает эффективность лампы в целом - не снижается светоотдача лампы в процессе работы, увеличивается срок службы светодиодных лент и, следовательно, надежность лампы.
Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодной ленте для лампы, содержащей протяженную подложку, на которой размещены излучающие кристаллы, контактные выводы для присоединения к токовводам лампы и люминофорную композицию над излучающими кристаллами, кристаллы расположены на подложке на переменном расстоянии друг от друга, значение которого изменяется вдоль продольной оси подложки от наибольшего значения между кристаллами в середине подложки до минимального значения на ее концах.
Центрами тепловыделения в конструкции светодиодной ленты являются светодиодные кристаллы. Большие расстояния между ними в середине создают условия для более эффективного отведения тепла именно в центре, где при эквидистантном расположении наблюдается местный перегрев. Более эффективное отведение тепла в центре подложки позволяет повысить равномерность распределения температуры по длине подложки и уменьшить ее значение.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежами.
Фиг. 1 - Схематический вид конструкции светодиодной ленты. Здесь: 1 - подложка из теплопроводящего материала, 2 - излучающие кристаллы, покрытые люминофорной композицией, 3 - контактные выводы для присоединения к токовводам лампы, 4 - диэлектрическая прослойка.
Фиг. 2 - Графики распределения температуры (Т, °С) вдоль продольной оси (x) светодиодной ленты для конструкции прототипа (1) и предложенного решения (2).
Для подтверждения положительного эффекта проведены экспериментальные
исследования. Светодиодные нити изготовлены на подложке длиной L=18 мм из никелированной стали. Одним из контактов крайний светодиодный кристалл приваривается к подложке (к общему проводнику). Все светодиодные кристаллы (N=28 шт.) монтируются на подложку с помощью клея, обладающего высокой теплопроводностью и электрической прочностью, и электрически соединяются последовательно друг с другом. Применены светодиодные кристаллы Epistar ES-CEBHV10F, рассчитанные на прямой ток 20 мА; обладающие излучением с длиной волны 465…475 нм. Максимальная температура p-n-перехода кристаллов 115°С.
В стационарном тепловом режиме, спустя 5 мин после подключения источника к испытуемому образцу, проводилась регистрация температурного профиля светодиодного линейного модуля с помощью тепловизора. Температура окружающей среды 23°С. В режиме реального времени с частотой 380 Гц в полнокадровом режиме велась съемка термографической картины. Поток радиометрических изображений разрядностью 14 бит по технологии Gigabit Ethernet передавался на персональный компьютер. Программное обеспечение Altair, поставляемое с тепловизором, позволяло сохранять термограммы на персональном компьютере в распространенных графических форматах.
Сравнивались два образца светодиодных лент:
- образец 1: прямой ток I = 5 мА, эквидистантное расположение кристаллов (прототип),
- образец 2: прямой ток I = 5 мА, расстояние между кристаллами изменяется вдоль продольной оси подложки от значения 1,5×L/(N-1) между центрами кристаллов в середине подложки до значения 0,5⋅L/(N-1) на ее концах.
Результаты эксперимента приведены на фиг. 2. В предложенной конструкции светодиодной ленты градиент температуры вдоль продольной оси подложки в шесть раз, а средняя температура подложки на три градуса меньше, чем у прототипа.
Таким образом, уменьшение локального перегрева кристаллов в середине подложки позволяет увеличить светоотдачу, а снижение средней температуры - увеличить надежность.
Следует отметить, что предложенная конструкция ленты сохраняет возможность создания лент и, следовательно, ламп любого цвета свечения путем подбора соответствующих излучающих кристаллов.
Предлагаемая конструкция светодиодной ленты доступна для массового производства ламп практически без изменения технологического заводского процесса, в том числе и для автоматизированной сборки.
Выполненные патентные исследования и анализ других источников информации показали, что предлагаемое техническое решение является новым, возможным для промышленного производства с экспериментально подтвержденным положительным эффектом.
Источники информации, использованные при составлении описания.
1. Светодиодная лампа (варианты) Патент РФ 102746 U1 от 27.10.10 МПК F21S 8/09 (2006/01) //Голубев В.В., Алексеев А.П., Кассирова Г.В., Малофеева Л.А.
2. Светодиодная лампа Патент РФ 2546469 от 01.09.11 МПК F21V 19/00 (2006/01) //ГЭ Шичао, ГЭ Техань, ЛЮ Хуабинь.
3. М. Абрашкина, И. Доброзраков, И. Кошин, Т. Рожкова. Филамент светодиодный на смену вольфрамовой спирали // Полупроводниковая светотехника. - 2015. - №4. - С. 6-10.
Claims (1)
- Светодиодная лента для лампы, содержащая протяженную подложку длиной L, на которой размещено N излучающих кристаллов (N=3, 4, …), контактные выводы для присоединения к токовводам лампы и люминофорную композицию над излучающими кристаллами, отличающаяся тем, что кристаллы расположены на подложке на переменном расстоянии друг от друга, значение которого изменяется вдоль продольной оси подложки от значения 1,5⋅L/(N-1) между центрами кристаллов в середине подложки до значения 0,5⋅L/(N-1) на ее концах.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146187U RU183304U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Светодиодная лента для лампы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146187U RU183304U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Светодиодная лента для лампы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU183304U1 true RU183304U1 (ru) | 2018-09-17 |
Family
ID=63580658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146187U RU183304U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Светодиодная лента для лампы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU183304U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193054U1 (ru) * | 2019-06-19 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Светодиодная лента для лампы |
| RU219936U1 (ru) * | 2023-06-08 | 2023-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Светодиодная лента для лампы |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7273299B2 (en) * | 2005-01-26 | 2007-09-25 | Pelka & Associates | Cylindrical irradiance-mapping lens and its applications to LED shelf-lighting |
| EP2292970A2 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-09 | Liquidleds Lighting Corp. | Bending LED bulb |
| CN202419372U (zh) * | 2012-01-05 | 2012-09-05 | 合肥海尔信息产品有限公司 | 用于直下式背光模组的发光组件 |
| US20160273720A1 (en) * | 2009-02-27 | 2016-09-22 | Armstrong World Industries, Inc. | Barrier with integrated self-cooling solid state light sources |
| RU172287U1 (ru) * | 2016-06-06 | 2017-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Светодиодная лента для лампы |
| US9816695B2 (en) * | 2016-07-22 | 2017-11-14 | Ubleds Co., Ltd. | Light emitting diode light strip unit structure |
-
2017
- 2017-12-27 RU RU2017146187U patent/RU183304U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7273299B2 (en) * | 2005-01-26 | 2007-09-25 | Pelka & Associates | Cylindrical irradiance-mapping lens and its applications to LED shelf-lighting |
| US20160273720A1 (en) * | 2009-02-27 | 2016-09-22 | Armstrong World Industries, Inc. | Barrier with integrated self-cooling solid state light sources |
| EP2292970A2 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-09 | Liquidleds Lighting Corp. | Bending LED bulb |
| CN202419372U (zh) * | 2012-01-05 | 2012-09-05 | 合肥海尔信息产品有限公司 | 用于直下式背光模组的发光组件 |
| RU172287U1 (ru) * | 2016-06-06 | 2017-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Светодиодная лента для лампы |
| US9816695B2 (en) * | 2016-07-22 | 2017-11-14 | Ubleds Co., Ltd. | Light emitting diode light strip unit structure |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193054U1 (ru) * | 2019-06-19 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Светодиодная лента для лампы |
| RU219936U1 (ru) * | 2023-06-08 | 2023-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Светодиодная лента для лампы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10502406B2 (en) | LED filament lamp using infrared radiation heat dissipation and LED lighting bar thereof | |
| RU158205U1 (ru) | Светодиодная лампа | |
| CN201753870U (zh) | 一种led射灯 | |
| CN101871627A (zh) | 一种高效散热led灯具的制备方法及灯具 | |
| CN205137089U (zh) | 一种可随意变换发光方向的led灯丝及灯丝灯 | |
| CN101576241B (zh) | Led散热器的散热方法及实施该方法的散热器 | |
| RU183304U1 (ru) | Светодиодная лента для лампы | |
| CN201764307U (zh) | 发光二极管灯泡 | |
| WO2016197957A1 (zh) | 一种led灯五金支架 | |
| CN101576242B (zh) | 大功率led散热器的散热方法及实施该方法的散热器 | |
| CN105114847A (zh) | 曲面异型全周发光led灯泡 | |
| CN104930388A (zh) | 一种led基板带 | |
| RU172287U1 (ru) | Светодиодная лента для лампы | |
| CN204943064U (zh) | 曲面异型全周发光led灯泡 | |
| CN202074270U (zh) | 360度发光的led灯 | |
| CN203503701U (zh) | 柔性led光源灯丝 | |
| CN201936915U (zh) | 一种led封装结构及其led模组 | |
| CN202032350U (zh) | 360度发光的led灯 | |
| CN201851969U (zh) | Led平板面光源 | |
| CN104896329B (zh) | 快速散热的大功率led灯泡 | |
| CN204756572U (zh) | 一种led基板带 | |
| CN103489995A (zh) | 柔性led光源灯丝 | |
| RU219936U1 (ru) | Светодиодная лента для лампы | |
| CN204026217U (zh) | 一种360°发光led日光灯 | |
| RU193054U1 (ru) | Светодиодная лента для лампы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200922 Effective date: 20200922 |