RU19132U1 - Источник света на основе светодиодов - Google Patents

Abstract

Источник света на основе светодиодов, содержащий светящий элемент, выполненный в виде сборки светодиодов, блок формирования рабочего тока светодиодов и элемент обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью, отличающийся тем, что блок формирования рабочего тока светодиодов выполнен в виде отдельного модуля, а источник света дополнительно снабжен электрическим разъемом в виде двух ответных частей, одна из которых установлена в электрической цепи между элементом обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью и светящим элементом, а другая - соединена с модулем.

Description

Шй1|0104Ъ

lttlimmii 4nn n.:.l м:

ИСТОЧШЖ СВЕТА НА ОСНОВЕ СВЕТОДИОДОВ

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к электричесю1М источникам света и может быть использована в светосигнальных и осветительных приборах, информационных и рекламных; световых табло.

Электричесю1й источник света представляет собой устройство, преобраз}ющее поступающую на его вход электрическую энергию в искусственный свет на его выходе, и содержит светящий элеменг, яв.пяющийся по существу генератором света, который с помощью специального контактного элемента соединен с питающей электрической сетью. Естественно, что основная задача, стоящая перед разработчиками источников света состоит в увеличении его световой отдачи и срока службы. Из существующих в настоящее время источников света полупроводниковые источники света - светодиоды, излучающие свет в процессе инжекционной люминесценции, удовлетворяет этим требованиям в наябольшей степени. Уже сейчас срок слтужбы ряда светодиодов достигают 100 000 часов, причем по оценкам специалистов нет принципиальных офаниченнй для дальнейщего повьппения срока их службы.

Конструктивно источник света на основе светодиодов представ.г1яет собой устройство, содержащее светящий элемент, выполненный в виде сборки светодиодов произвольной пространственной ориентации, и элемент обеспечения электрического контакта с нсточннком электрической энергии. Следует отметить, что эксп; атацня светоднодов допускается прн величине силы тока не более 25-50 мА и, следовательно, подключение светоднодов к сети переменного тока промыщлеиной частоты возможно то.лько через спецнапьное устройство, формирующее рабочий ток светодиодов. Поскольку источники света иа основе светодиодов предназначены преимущественно для замены ламп иакаливаиия и, следовате.льно, должны подключаться к сгандгфтной

МПК:Р21К 2/08 электропитающей сети переменного тока промышленной частоты, то онн в этом

содержат блок формирования рабочего тока светодиодов.

Известны разнообразные конструкции блока формирования рабочего тока светодиодов, основными схемными элементами которых 5Ш.таются диоды, резисторы и конденсаторы 1-3.

Анализ известных в настоящее время конструкций светящего тела нсточников света на основе светодиодов показьшает, что им свойствениа одна общая для всех конструкций особениость, состоящая в том что сборка светодиодов выполнена в виде по крайней мере одной платы, на лицевой поверхности которой устаиовлеиы светодиоды, а на тьитьной выполнены разводка и монтаж элементов блока формирования рабочего тока светодиодов, т.е. сборка светодиодон и блок формирования рабочего тока светодиодов образуют единый иеразборный блок, элементы которого иеразрьшио связаны конструктнвно., а электрические соедннення образуют неразборные соединения. Так, известны транспортные светофоры, в которых такая конструкторская схема использована в наиболее явном виде 4.

Наиболее б-чизким по технической сутцности к заяв.1яемой полезной моде.ш является источник света на основе светодиодов 5, содержащий светящее тело в виде сборки светодиодов, блок формировашад рабочего тока светодиодов и стандартный винтовой цоколь. Светод{тода1 сборки установлены в один ряд на лицевой nosepXHocTii «U - образной платы, свободные концы которой установлены на цоколе. Элементы блока форшфовання рабочего тока светоднодов размещены как на тыльной, так и на щщевой поверхностях платы, образуя со сборной светодиодов единый неразборный блок.

Недостатком этого источника света на основе светодиодов, выбранного в качестве прототипа, яв.1тяется недостаточная надежность, поско. ресурс элементов блока формирования рабочего тока светодиодов значите.пьно меньще нщ)аботки светоднодов и надежность источника света, содержащего элементы с разной наработкой, будет

2 определяться по наименее надежным элементам. Из 6-8 , что наработка

элементов блока формирования рабочего тока светоднодов составляет не более 10 000-30 000 часов, в то время как наработка светодяодов - 100 000 часов. Таким образом, выполнение светящего тела источника света на основе светоднодов в виде нераздельной констрзкцпн с блоком формирования рабочего тока светоднодов приводит к необходимости замены источиика света задолго до наработки светодиодов на отказ, что фактически сводит на нет основное достоинство такого источника света - его долговечность. Кроме того, при использовании данной конструкцнн существенно возрастают затраты труда, времени н средств на восстановление работоспособности, как самого нсточинка света, так и светового прибора на его основе.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в увеличении надежности источника света на основе светоднодов и уменьшении затрат при его эксплт атацнн за счет увелнчення его ремонтопрнгодности путем быстрой и удобной замены отказавшего блока формирования рабочего тока светодиодов без демонтажа светящего тела источника света. Это тем более важно, что стоимость светодиодов на российском рьшке достаточио высока и замена источннка света и ремонт отказавшего требует при экспл атации светового прибора, в состав, которого входит такой источник, по крайней мере двойного комплекта светоднодов, что, учнтьюая наработку светодиодов, существенно повышает стоимость эксп-пуатацин светового прибора

Указанная задача реализуется за счет специальной конструкции источника света на основе светоднодов, в котором использован модульный прннцнп его построения.

Как и источник света, выбранный в качестве прототипа, заявляемый источник света на основе светоднодов содержит светящий элемент, вьшолненный в виде сборки светодиодов, блок формнровання рабочего тока светоднодов и элемент обеспечения электрического контакта с пнтающей электрической сетью. Но, в отличие от прототипа, электронная часть источннка света - блок формирования рабочего тока светодиодов,

3 вьтолнена отделяемой от его световой частн - сборки светодиодов. Блок формирования

рабочего тока светодиодов выполнен в виде отдельного модуля, а нсточник света на основе светодиодов снабжен дополнительным э;кктрическим разъемом в виде двух ответных частей. Одна нз ответных частей разъема установлена в электрической цени питания светоднодов между элементом обеснечения электрического контакта с нитающей электрической сетью и сборной светодиодов, адфугая ответная часть разьема соединена с модулем.

На фиг.1 предстяв-пеиа блок-схема конструкции такого нсточннка света на основе светодиодов.

Источник света содержит светящий элемеит 1, выполненный в внде сборки светодиодов. блок формирования рабочего тока светодиодов 2, вынолнениого в виде отдельного , элемент обеспечения электрического контакта с нитающей электрической сетью 3 и электрический разьем 4., вьшолнениый в виде двух ответных частей 5 и 6.

Принцнн работы источника света основан на преобразовании электрической энергии в световую посредством светодиодов сборки 1. В предлагаемом источнике света использован функционально-узловой метод конструирования, причем элементы с меньшим ресурсом объединены в функционально законченном блоке, оформленном конструктивно как самостоятельное изде.гше - моду.пь.

Эти модули могут бьпь отдельно настроены и проверены, что позволяет произвести быструю и удобную замену блока формировання рабочего тока светодиодов в случае его отказа без нарушения светооптической схемы светового прибора, в котором эксплуатируется источннк света, что существенно повьпнает надежность источника света

4 и Tg - среднее время восстановления работоспособности изделия, а поскольку

заявляемая конструкция источника света на основе светоднодов позволяет существенно уменьшить величину Tg по сравнению с прототипом, то величина k , характеризующая надежность источника света, возрастает.

Промьппленная применимость заявляемого рещеиня доказьшается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производственного изготовления, поскольку предлагаемый источник света разработан для серийного изготовлеття в условиях промьпиленного производства при использовании стандартного оборудования, комплектации и технологии.

Кроме указанного вьппе технического результата предлагаемая конструкция позволяет существеино упростить адаптацию источиика света иа основе светодиодов к любым первичным источникам энергопитания путем замены модуля блока формирования рабочего тока светоднодов.

Литература:

1.Свид. наПМ РФ № 1893, F21Q 3/00, 16.03.96

2.Свид. на ПМ РФ № 8442, F21Q 3/00, 16.11.98

3.Свид. иа ПМ РФ № 9044, F21Q 3/00,16.01.99

4.Светофор дорожный на светоизлучающих диодах, КПАШ.676642.001 (ТУ5217-002-07616187-98)

5.Пат. США № 5506760, F21V 21/00

6.Отраслевой руководящий материал РД 110856, РНИИ Электронстандгфт

7.Отраслевой руководящий материал РД 11085, РНИИ Электронстандрат

8.Отраслевой руководяшийущариал РМ 11073074, РНИИ Электронстандарт

Й

5

Claims (1)

1. Источник света на основе светодиодов, содержащий светящий элемент, выполненный в виде сборки светодиодов, блок формирования рабочего тока светодиодов и элемент обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью, отличающийся тем, что блок формирования рабочего тока светодиодов выполнен в виде отдельного модуля, а источник света дополнительно снабжен электрическим разъемом в виде двух ответных частей, одна из которых установлена в электрической цепи между элементом обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью и светящим элементом, а другая - соединена с модулем.