RU2647124C1

RU2647124C1 - Combined led spotlight

Info

Publication number: RU2647124C1
Application number: RU2017112199A
Authority: RU
Inventors: Антон Александрович Кренделев; Алексей Юрьевич Пименов; Георгий Васильевич Никандров
Original assignee: Акционерное общество "КТ-БЕСПИЛОТНЫЕ СИСТЕМЫ"
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2018-03-14

Abstract

FIELD: lighting equipment.

SUBSTANCE: invention relates to light equipment, in particular to searchlight and spotlights with radiation in different wavelength ranges by solid-state semiconductor sources, and can be used to search and observe objects when installed on vehicles. Projector contains a housing with transparent protective element, inside which there is a holder-base with LEDs having different wavelengths of radiation, with the same type of LEDs are grouped together, power and control unit, a mover and fixation unit, optical system including a reflector unit and lens unit, and cooling system for the LEDs. Reflector unit is connected to the holder- base by a sliding joint adapted to bias the holder-base relative to the reflector unit for coaxial arrangement of a group of the same type of LEDs relative to inlet ports of reflectors.

EFFECT: technical result of the invention consists in increasing the performance factor of the combined LED spotlight by using a single optical system for each group of the same type of LEDs of a given range of radiation waves.

25 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области светотехники, в частности к поисковым и осветительным прожекторам с излучением в различных диапазонах волн твердотельными полупроводниковыми источниками, и может быть использовано для поиска и наблюдения объектов при установке на транспортные средства.The invention relates to the field of lighting, in particular to search and lighting projectors with radiation in various wavelength ranges by solid-state semiconductor sources, and can be used to search and observe objects when installed on vehicles.

Прожекторы, предназначенные для поиска и наблюдения объектов, должны обеспечивать формирование высокоинтенсивного светового излучения в видимом, инфракрасном (ИК) и ультрафиолетовом диапазонах волн. Использование прожектора в качестве источника ИК-излучения в сочетании с ИК-аппаратурой обеспечивает скрытное наблюдения объектов в темное время суток.Searchlights designed for searching and observing objects must ensure the formation of high-intensity light radiation in the visible, infrared (IR) and ultraviolet wavelengths. Using a searchlight as a source of infrared radiation in combination with infrared equipment provides covert observation of objects in the dark.

Известен светодиодный прожектор (патент RU 99592, МПК F21S 8/00, опублик. 20.11.2010), содержащий защитный корпус с прозрачным колпаком, внутри которого размещены элементы схемы электрического питания, оптическую систему, радиатор и светоизлучающие диоды, установленные на плате, выполненной в виде многослойной структуры, которая содержит последовательно расположенные слои диэлектрического материала и металла, на которых выполнена топология печатной платы, и которая расположена на теплоотводящей основе, размещенной на радиаторе.Known LED spotlight (patent RU 99592, IPC F21S 8/00, published. 11/20/2010) containing a protective housing with a transparent cap, inside of which there are elements of an electric power circuit, an optical system, a radiator and light-emitting diodes mounted on a board made in in the form of a multilayer structure, which contains sequentially arranged layers of dielectric material and metal, on which the topology of the printed circuit board is made, and which is located on a heat sink based on a radiator.

Известен модульный светодиодный прожектор (патент RU 2510644, МПК F21S 13/00, опублик. 10.04.2014), содержащий защитный корпус, в котором установлены светодиодные модули, блок питания, каждый светодиодный модуль содержит оптическую систему со светодиодными секторами, включающими светодиоды, линзы и теплопроводящие печатные платы на основе алюминия, при этом светодиоды установлены в фокусе линз, светодиодный модуль холодного резервирования и вертикальные и горизонтальные регуляторы положения оптической системы, а светодиодные модули размещены на несущем основании, выполненном в виде единой ровной детали или в виде сварной рамы на металлической основе с алюминиевыми теплоотводами, а преобразователь напряжения расположен либо непосредственно в корпусе радиатора модуля, либо в отдельном корпусе, каждый сектор дополнительно содержит съемные разборные фокусирующие сборки, индивидуальные для каждого светодиода, закрывающие пластины, причем фокусирующие сборки состоят из асферической линзы и держателя на основе из поликарбоната.Known modular LED floodlight (patent RU 2510644, IPC F21S 13/00, published. 04/10/2014), comprising a protective housing in which LED modules, a power supply are installed, each LED module contains an optical system with LED sectors, including LEDs, lenses and heat-conducting printed circuit boards based on aluminum, while the LEDs are installed in the focus of the lenses, the cold-redundancy LED module and the vertical and horizontal optical position controllers, and the LED modules are placed on On the base, made in the form of a single flat part or in the form of a welded frame on a metal base with aluminum heat sinks, and the voltage converter is located either directly in the module radiator case or in a separate case, each sector additionally contains detachable collapsible focusing assemblies, individual for each LED covering plates, wherein the focusing assemblies consist of an aspherical lens and a holder based on polycarbonate.

За прототип заявляемого изобретения принято решение по патенту RU 2274801, МПК F21S 8/10, F21Y 101/00 от 20.04.2006 «Многоцветный комбинированный прожектор-фара». Многоцветный комбинированный прожектор-фара содержит корпус с ребрами охлаждения и перекрывающий выходное отверстие прозрачный защитный элемент, средства токопровода с внутренним размещением пластин-держателей с лампами и диодными излучателями в виде ИК-диодов, белых и цветных светодиодов, часть которых помещена в фокусы плоских линз Френеля, изготовленных в шахматном порядке на прозрачной пластмассовой пластине, установленной около выходного отверстия прожектора-фары, на каждом участке прозрачной пластмассовой пластины между четырьмя плоскими линзами Френеля в ее середине и между двумя линзами Френеля на ее краях установлены дополнительные излучатели, электрическое соединение и подключение которых выполнено автономно и независимо от остальных типов излучателей.For the prototype of the claimed invention, the decision was made according to patent RU 2274801, IPC F21S 8/10, F21Y 101/00 dated 04/20/2006 "Multi-color combined searchlight-headlight". The multi-color combined searchlight-headlight contains a housing with cooling fins and a transparent protective element covering the outlet, means of conductors with internal placement of holder plates with lamps and diode emitters in the form of IR diodes, white and color LEDs, some of which are placed in the foci of flat Fresnel lenses staggered on a transparent plastic plate mounted near the outlet of the spotlight, in each section of the transparent plastic plate between rmya flat Fresnel lenses in the middle thereof and between the two lenses at its edges the Fresnel additional emitters installed, electrical connections and wiring are performed autonomously and independently from other emitter types.

Основным недостатком известных технических решений является то, что оптическая система, в основном определяющая габаритно-массовые характеристики прожектора, состоит из оптических подсистем, формирующих световой поток для каждой группы светодиодов определенной длины волн излучения или использующихся для светодиодов холодного резервирования. Следовательно, при работе прожектора в определенном режиме излучения задействуется только часть оптической системы, что уменьшает КПД прожектора, значение которого при равных других параметрах зависит от соотношения числа светодиодов различных длин волн излучения.The main disadvantage of the known technical solutions is that the optical system, which mainly determines the overall mass characteristics of the searchlight, consists of optical subsystems that form the luminous flux for each group of LEDs of a certain radiation wavelength or are used for cold reservation LEDs. Therefore, when the searchlight operates in a certain radiation mode, only a part of the optical system is activated, which reduces the efficiency of the searchlight, the value of which, for other parameters being equal, depends on the ratio of the number of LEDs of different radiation wavelengths.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик комбинированного светодиодного прожектора с переключением между режимами излучения в различных диапазонах волн.The problem to which this invention is directed, is to improve the operational characteristics of a combined LED spotlight with switching between radiation modes in different wavelengths.

Технический результат изобретения заключается в увеличении КПД комбинированного светодиодного прожектора за счет использования единой оптической системы для каждой группы однотипных светодиодов заданного диапазона волн излучения.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the combined LED spotlight through the use of a single optical system for each group of the same type of LEDs of a given range of radiation waves.

Достигается технический результат за счет того, что в комбинированный светодиодный прожектор, содержащий корпус с прозрачным защитным элементом, внутри которого размещены основание-держатель со светодиодами, имеющими различные диапазоны длин волн излучения, причем однотипные светодиоды объединены в группы, и оптическая система, включающая линзы, согласно изобретению дополнительно введены блок перемещения и фиксации, соединенный с основанием-держателем, система охлаждения светодиодов и блок питания и управления, соединенный с каждой группой светодиодов и блоком перемещения и фиксации. В оптическую систему дополнительно введены блок рефлекторов, соединенный с корпусом неподвижным соединением, причем количество рефлекторов в блоке соответствует количеству линз, и рамка, объединяющая линзы в единый блок линз, соединенный с блоком рефлекторов, который, в свою очередь, соединен с основанием-держателем подвижным соединением, выполненным с возможностью смещения основания-держателя относительно блока рефлекторов для соосного расположения группы однотипных светодиодов относительно входных отверстий рефлекторов, причем количество светодиодов в каждой группе соответствует количеству рефлекторов.The technical result is achieved due to the fact that in the combined LED projector containing a housing with a transparent protective element, inside of which there is a base holder with LEDs having different ranges of radiation wavelengths, the LEDs of the same type being combined into groups, and an optical system including lenses, according to the invention, a moving and fixing unit connected to the base holder, an LED cooling system and a power and control unit connected to each a group of LEDs and a block for moving and fixing. An optical unit is additionally introduced with a block of reflectors connected to the housing by a fixed connection, the number of reflectors in the block corresponding to the number of lenses, and the frame combining the lenses into a single lens unit connected to the block of reflectors, which, in turn, is connected to the base holder the connection made with the possibility of displacement of the base holder relative to the block of reflectors for coaxial arrangement of a group of the same LEDs relative to the inlets of the reflectors, and to The number of LEDs in each group corresponds to the number of reflectors.

Технический результат достигается и тем, что:The technical result is achieved by the fact that:

блок питания и управления выполнен с возможностью управления яркостью светодиодов в режиме стробоскопирования и регулирования осевой силы света прожектора;the power supply and control unit is configured to control the brightness of the LEDs in the strobe mode and adjust the axial light intensity of the spotlight;

прожектор включает соединенный с блоком питания и управления датчик температуры, который установлен на основании-держателе;the searchlight includes a temperature sensor connected to the power and control unit, which is mounted on the base holder;

блок питания и управления выполнен с возможностью подключения к сети постоянного тока и получения команд от внешних источников;the power and control unit is configured to connect to a DC network and receive commands from external sources;

блок питания и управления выполнен с возможностью получения команд от внешних источников;the power and control unit is configured to receive commands from external sources;

блок перемещения и фиксации выполнен с возможностью ручного управления;the block of movement and fixation is made with the possibility of manual control;

прожектор включает линейный привод, соединенный с блоком питания и управления, выполненным с возможностью управления его работой, и блоком линз, соединение которого с блоком рефлекторов выполнено с возможностью линейного перемещения вдоль оси корпуса;the searchlight includes a linear actuator connected to a power and control unit configured to control its operation and a lens unit, the connection of which to the reflector unit is made with the possibility of linear movement along the axis of the housing;

линейный привод выполнен с возможностью ручного управления;linear drive is made with the possibility of manual control;

на основании-держателе установлены не менее одной группы однотипных светодиодов видимого диапазона волн излучения и/или группа однотипных светодиодов инфракрасного диапазона волн излучения, и/или группа однотипных светодиодов ультрафиолетового диапазона волн излучения;at least one group of the same type of LEDs of the visible range of radiation waves and / or a group of the same type of LEDs of the infrared range of the radiation waves and / or a group of the same type of LEDs of the ultraviolet range of the radiation waves are installed on the holder base;

на основании-держателе установлена не менее одной группы однотипных светодиодов холодного резервирования видимого диапазона волн излучения и/или инфракрасного диапазона волн излучения, и/или ультрафиолетового диапазона волн излучения;at least one group of the same type of cold-reservation LEDs of the cold reservation of the visible range of radiation waves and / or the infrared range of radiation waves and / or the ultraviolet range of radiation waves is installed on the holder base;

подвижное соединение основания-держателя с блоком рефлекторов выполнено с возможностью вращения основания-держателя вокруг оси, перпендикулярной к плоскости основания-держателя;the movable connection of the base of the holder with the block of reflectors is configured to rotate the base of the holder around an axis perpendicular to the plane of the base of the holder;

подвижное соединение основания-держателя с блоком рефлекторов выполнено с возможностью линейного перемещения основания-держателя в его плоскости;the movable connection of the base holder with the block of reflectors is made with the possibility of linear movement of the base holder in its plane;

система охлаждения светодиодов включает радиатор;LED cooling system includes a radiator;

корпус имеет не менее одного воздушного канала, защищенного сеткой и/или фильтром;the housing has at least one air channel protected by a mesh and / or filter;

система охлаждения включает не менее одного вентилятора, соединенного с блоком питания и управления, который выполнен с возможностью управления его работой;the cooling system includes at least one fan connected to a power and control unit, which is configured to control its operation;

блок линз содержит асферические линзы или линзы Френеля, или плосковыпуклые линзы;the lens unit contains aspherical lenses or Fresnel lenses, or plano-convex lenses;

поверхности каждой линзы имеют просветляющее покрытие;the surfaces of each lens are coated;

внутренняя поверхность прозрачного защитного элемента имеет просветляющее покрытие;the inner surface of the transparent protective element has an antireflection coating;

внешняя поверхность прозрачного защитного элемента имеет упрочняющее покрытие;the outer surface of the transparent protective element has a reinforcing coating;

между корпусом и прозрачным защитным элементом установлен уплотнитель из эластичного материала;between the body and the transparent protective element, a sealant of elastic material is installed;

прожектор имеет U-образный кронштейн с креплением к сторонам корпуса и возможностью поворота относительно оси, проходящей через отверстия креплений, и оси основания кронштейна;the searchlight has a U-shaped bracket with fastening to the sides of the housing and the possibility of rotation about an axis passing through the holes of the fasteners and the axis of the base of the bracket;

корпус включает крышку;the housing includes a cover;

основание-держатель выполнено из теплопроводного материала;the base holder is made of heat-conducting material;

прожектор выполнен с возможностью пылевлагозашиты светодиодов и оптической системы.the searchlight is made with the possibility of dust and moisture protection of the LEDs and the optical system.

Вариант исполнения комбинированного светодиодного прожектора согласно изобретению показан на чертежах, на которых представлены:An embodiment of the combined LED spotlight according to the invention is shown in the drawings, in which:

на фиг. 1 - общий вид;in FIG. 1 - general view;

на фиг. 2 - структурная кинематическая схема;in FIG. 2 - structural kinematic diagram;

на фиг. 3 - структурная электрическая схема;in FIG. 3 is a structural electrical diagram;

на фиг. 4 - вид сверху основания-держателя.in FIG. 4 is a top view of the base holder.

Прожектор (фиг. 1, 2) включает корпус 1, прозрачный защитный элемент 2, основание-держатель 3 со светодиодами, оптическую систему, блок 4 питания и управления, блок 5 перемещения и фиксации, линейный привод 6, датчик 7 температуры, систему охлаждения и кронштейн 8.The searchlight (Fig. 1, 2) includes a housing 1, a transparent protective element 2, a base holder 3 with LEDs, an optical system, a power and control unit 4, a movement and fixing unit 5, a linear actuator 6, a temperature sensor 7, a cooling system, and bracket 8.

Корпус 1 является несущей конструкцией прожектора, в свой состав включает крышку 9 и имеет воздушный канал 10, защищенный сеткой и/или фильтром для предотвращения загрязнения системы охлаждения. Корпус 1 может быть выполнен из металла или пластмассы. В выходном отверстии корпуса 1 закреплен прозрачный защитный элемент 2. Между корпусом 1 и прозрачным защитным элементом 2 установлен уплотнитель из эластичного материала.The housing 1 is the supporting structure of the searchlight, includes a cover 9 and has an air channel 10, protected by a mesh and / or filter to prevent contamination of the cooling system. The housing 1 may be made of metal or plastic. A transparent protective element 2 is fixed in the outlet of the housing 1. A seal made of elastic material is installed between the housing 1 and the transparent protective element 2.

Прозрачный защитный элемент 2 предназначен для пылевлагозащиты светодиодов и оптической системы. Он может быть выполнен из стекла или оргстекла, внутренняя поверхность которого имеет просветляющее покрытие, а внешняя поверхность - упрочняющее покрытие.Transparent protective element 2 is designed for dust and moisture protection of LEDs and the optical system. It can be made of glass or plexiglass, the inner surface of which has an antireflective coating, and the outer surface has a reinforcing coating.

Оптическая система прожектора предназначена для фокусирования излучения от однотипных светодиодов в узкий поток излучения с изменяемым углом расхождения луча. Оптическая система прожектора включает соединенные блок 11 рефлекторов, закрепленный в корпусе 1, и блок 12 линз, причем каждая соответствующая пара рефлектора и линзы образует оптическую систему, в фокусе которой находится один светодиод. Блок 12 линз включает рамку 13, в которой установлены линзы 14, выполненные из материала, прозрачного для всего диапазона длин волн излучения светодиодов. В качестве линз 14 могут быть использованы асферические линзы или линзы Френеля, или плосковыпуклые линзы. Поверхности линз 14 имеют просветляющее покрытие. В данном варианте прожектора блок 12 линз соединен с блоком 11 рефлекторов посредством кинематической пары, включающей не менее одной втулки или ролика, закрепленной на блоке 11 рефлекторов, и не менее одного штыря или оси, закрепленного на блоке 12 линз. Перемещение блока линз в пределах заданной области фокусировки позволяет одновременно для всех оптических систем светодиодов устанавливать одинаковый угол расхождения луча. Изменение положения блока 12 линз обеспечивает линейный привод 6.The optical system of the searchlight is designed to focus radiation from the same type of LEDs into a narrow radiation stream with a variable beam divergence angle. The optical system of the searchlight includes a connected block 11 of the reflectors, mounted in the housing 1, and the block 12 of the lenses, and each corresponding pair of reflector and lenses forms an optical system, the focus of which is one LED. The lens unit 12 includes a frame 13 in which the lenses 14 are made of a material transparent to the entire wavelength range of the LED radiation. As the lenses 14, aspherical lenses or Fresnel lenses, or plano-convex lenses, can be used. The surfaces of the lenses 14 have an antireflection coating. In this embodiment of the searchlight, the lens unit 12 is connected to the reflector unit 11 by means of a kinematic pair including at least one sleeve or roller mounted on the reflector unit 11 and at least one pin or axis mounted on the lens unit 12. Moving the lens unit within a given focus area allows you to simultaneously set the same angle of divergence of the beam for all LED optical systems. Changing the position of the lens unit 12 provides a linear actuator 6.

Система охлаждения (фиг. 2) реализует активный способ отвода тепла от светодиодов и включает радиатор 15, соединенный с основанием-держателем 3, и не менее одного вентилятора 16, работой которого управляет блок 4 питания и управления. Радиатор 15 представляет собой ребристую конструкцию, изготовленную из теплопроводного материала.The cooling system (Fig. 2) implements an active method of heat removal from the LEDs and includes a radiator 15 connected to the base holder 3, and at least one fan 16, the operation of which is controlled by the power and control unit 4. The radiator 15 is a finned structure made of heat-conducting material.

Основание-держатель 3 (фиг. 2, 4) предназначено для размещения светодиодов, радиатора 15 системы охлаждения и датчика 7 температуры. Оно выполнено из теплопроводного материала для обеспечения теплоотвода от светодиодов к системе охлаждения. Светодиоды отличаются диапазоном длин волн излучения, причем однотипные светодиоды объединены в группы, например группу 17 однотипных светодиодов видимого диапазона волн излучения, группу 18 однотипных светодиодов инфракрасного диапазона волн излучения и группу 19 однотипных светодиодов ультрафиолетового диапазона волн излучения. Количество светодиодов в каждой группе соответствует количеству рефлекторов, а количество групп соответствует количеству режимов излучения прожектора. Дополнительно на основании-держателе 3 может устанавливаться не менее одной группы 20 однотипных светодиодов холодного резервирования.The base holder 3 (Fig. 2, 4) is designed to accommodate LEDs, radiator 15 of the cooling system and temperature sensor 7. It is made of heat-conducting material to provide heat dissipation from the LEDs to the cooling system. LEDs differ in the range of radiation wavelengths, and the same type of LEDs are combined into groups, for example, a group of 17 similar LEDs of the visible range of radiation waves, a group of 18 similar LEDs of the infrared range of radiation waves and a group of 19 similar LEDs of the ultraviolet range of radiation waves. The number of LEDs in each group corresponds to the number of reflectors, and the number of groups corresponds to the number of radiation modes of the spotlight. Additionally, at least one group 20 of the same type of cold reservation LEDs can be installed on the holder base 3.

Основание-держатель 3 соединено с блоком 11 рефлекторов подвижным соединением 21, выполненным с возможностью смещения основания-держателя 3 относительно блока 11 рефлекторов в заданное положение, которое в совокупности с порядком размещения группы однотипных светодиодов, обеспечивает соосное расположение светодиодов этой группы относительно входных отверстий рефлекторов блока 11 рефлекторов. Подвижное соединение 21 представляет собой подшипник и опорные ролики, закрепленные на основании-держателе 3, и ось вращения, закрепленную на блоке 11 рефлекторов, которое обеспечивает вращение основания-держателя 3 вокруг оси. Для обеспечения пылезащищенности оптической системы и светодиодов по периметру основания-держателя 3 установлен пыльник 22.The base holder 3 is connected to the block 11 of the reflectors by a movable joint 21, configured to displace the base holder 3 relative to the block 11 of the reflectors in a predetermined position, which, together with the order of placement of the group of the same type of LEDs, provides a coaxial arrangement of the LEDs of this group relative to the inlets of the reflectors of the block 11 reflectors. The movable connection 21 is a bearing and support rollers fixed to the base-holder 3, and the axis of rotation, mounted on the block 11 of the reflectors, which provides rotation of the base-holder 3 around the axis. To ensure dust protection of the optical system and LEDs along the perimeter of the base-holder 3 installed anther 22.

Блок 5 перемещения и фиксации (фиг. 2) предназначен для изменения и фиксации положения основания-держателя 3 относительно блока 11 рефлекторов, которое обеспечивает расположение одной из групп 17, 18, 19 или 20 однотипных светодиодов, соответствующих заданному режиму излучения прожектора, по оси входных отверстий рефлекторов. Блок 5 перемещения и фиксации представляет собой электропривод с датчиком положения и фиксатором, соединенный с корпусом 1 и основанием-держателем 3 посредством зубчатой передачи. Блок 5 может быть выполнен с возможностью ручного управления.Block 5 movement and fixation (Fig. 2) is designed to change and fix the position of the base holder 3 relative to the block 11 of the reflectors, which provides the location of one of the groups 17, 18, 19 or 20 of the same type of LEDs corresponding to a given radiation mode of the searchlight, along the input axis holes of reflectors. Block 5 movement and fixation is an electric drive with a position sensor and a latch connected to the housing 1 and the base holder 3 by means of a gear transmission. Block 5 can be made with the possibility of manual control.

Блок 4 питания и управления (фиг. 3) предназначен для питания и управления работой групп 17, 18, 19 и 20 однотипных светодиодов, блока 5 перемещения и фиксации, линейного привода 6 и вентилятора 16 на основе команд и сигналов, поступающих от датчиков прожектора, в том числе от внешних источников, например пульта управления. Блок 4 питания и управления представляет собой электронное устройство с микроконтроллером, драйверами питания светодиодов, драйверами управления блоками и системами прожектора, в котором запрограммированы все алгоритмы для осуществления управления процессами, происходящими в прожекторе. Блок 4 питания и управления по средствам разъема подключен к сети постоянного тока и выполняет такие функции как:The power supply and control unit 4 (Fig. 3) is designed to power and control the operation of groups of 17, 18, 19 and 20 of the same type of LEDs, the movement and fixation unit 5, the linear drive 6 and the fan 16 based on commands and signals from the searchlight sensors, including from external sources, such as a control panel. The power supply and control unit 4 is an electronic device with a microcontroller, LED power drivers, control units and projector spotlight drivers, in which all the algorithms are programmed to control the processes occurring in the projector. The power supply and control unit 4 by means of the connector is connected to a DC network and performs such functions as:

включение/выключение прожектора;turn on / off the spotlight;

выбор одной из групп однотипных светодиодов, соответствующих заданному режиму излучения прожектора;the choice of one of the groups of the same type of LEDs corresponding to a given radiation mode of the searchlight;

подача питания и регулирование тока выбранной группы светодиодов;power supply and current control of a selected group of LEDs;

контроль и управление блоком перемещения и фиксации;control and management of the block of movement and fixation;

контроль и регулирование параметров излучения (угол расхождения луча, яркость, частота и скважность в режиме стробоскопирования);control and regulation of radiation parameters (beam divergence angle, brightness, frequency and duty cycle in strobe mode);

контроль и регулирование температуры нагрева основания-держателя со светодиодами.control and regulation of the heating temperature of the base holder with LEDs.

Линейный привод 6 предназначен для изменения положения и фиксации блока 12 линз относительно блока 11 рефлекторов вдоль оси корпуса, которое обеспечивает заданный угол расхождения луча. Линейный привод 6 может быть выполнен с возможностью ручного управления.The linear actuator 6 is designed to change the position and fixation of the lens unit 12 relative to the block 11 of the reflectors along the axis of the housing, which provides a given angle of divergence of the beam. Linear drive 6 can be made with the possibility of manual control.

Датчик 7 температуры (фиг. 3) предназначен для измерения и передачи в блок питания и управления температуры нагрева основания-держателя, который представляет собой, например, термопару, терморезистор или цифровой датчик температуры.The temperature sensor 7 (Fig. 3) is designed to measure and transmit to the power supply and control the heating temperature of the base holder, which is, for example, a thermocouple, thermistor or digital temperature sensor.

Кронштейн 8 (фиг. 1), прикрепленный к сторонам корпуса 1, обеспечивает возможность поворота прожектора относительно оси, проходящей через отверстия креплений, и оси основания кронштейна и представляет собой U-образную конструкцию, изготовленную из металла.The bracket 8 (Fig. 1), attached to the sides of the housing 1, allows the spotlight to rotate relative to the axis passing through the holes of the mounts and the axis of the base of the bracket and is a U-shaped structure made of metal.

Функционирование прожектора происходит следующим образом.The operation of the searchlight is as follows.

При подключении прожектора к сети постоянного тока подается питание на блок 4 питания и управления. От внешнего пульта управления в блок 4 питания и управления поступает команда, определяющая включение прожектора в одном из режимов излучения (видимое или инфракрасное, или ультрафиолетовое), а также параметры этого излучения (режим стробоскопирования, яркость, угол расхождения луча). Блок 4 питания и управления выдает команду в блок 5 перемещения и фиксации, который перемещает и фиксирует основание-держатель 3 в положении, обеспечивающем соосное расположение задействованной группы однотипных светодиодов относительно входных отверстий рефлекторов блока 11 рефлекторов. Затем блок 4 питания и управления подает питание на одну из групп 17, 18, 19 однотипных светодиодов, соответствующих режиму и параметрам излучения прожектора. Также блок 4 питания и управления выдает команду в линейный привод 6, который перемещает блок 12 линз в положение, соответствующее заданному углу расхождения потока излучения прожектора, а также при нагреве основания-держателя 3 до определенной температуры подает питание на вентилятор 16. Данные о нагреве основания-держателя 3 со светодиодами от датчика 7 температуры поступают в блок 4 питания и управления, который с учетом величины нагрева изменяет параметры питания светодиодов и скорости вращения вентилятора 16.When the spotlight is connected to a direct current network, power is supplied to the power and control unit 4. From the external control panel to the power supply and control unit 4, a command is received that determines the inclusion of the spotlight in one of the radiation modes (visible or infrared, or ultraviolet), as well as the parameters of this radiation (strobe mode, brightness, beam divergence angle). The power supply and control unit 4 issues a command to the movement and fixation unit 5, which moves and fixes the holder base 3 in a position that ensures the coaxial arrangement of the involved group of the same type of LEDs relative to the inlet openings of the reflectors of the reflector unit 11. Then, the power and control unit 4 supplies power to one of the groups 17, 18, 19 of the same type of LEDs corresponding to the mode and parameters of the radiation of the searchlight. Also, the power and control unit 4 issues a command to the linear actuator 6, which moves the lens unit 12 to a position corresponding to a given angle of divergence of the radiation flux of the spotlight, and also when the base holder 3 is heated to a certain temperature, supplies power to the fan 16. Data on the base heating - holder 3 with LEDs from the temperature sensor 7 enter the power supply and control unit 4, which, taking into account the amount of heating, changes the power parameters of the LEDs and fan speed 16.

При поступлении команды на изменение режима излучения прожектора блок 4 питания и управления отключает питание активной группы однотипных светодиодов и подает питание на группы однотипных светодиодов, соответствующих выбранному режиму излучения прожектора, а также выдает команду в блок 5 перемещения и фиксации, который перемещает и фиксирует основание-держатель 3 в положении, которое обеспечивает соосное расположение вновь выбранной группы однотипных светодиодов относительно входных отверстий рефлекторов, и фиксирует это положение основания-держателя 3. Затем блок 4 питания и управления подает питание на группу светодиодов, соответствующих выбранному режиму излучения прожектора.When a command is received to change the radiation mode of the searchlight, the power and control unit 4 turns off the power of the active group of the same type of LEDs and supplies power to the groups of the same type of LEDs corresponding to the selected radiation mode of the searchlight, and also issues a command to the movement and fixation unit 5, which moves and fixes the base- holder 3 in a position that provides coaxial arrangement of a newly selected group of the same type of LEDs relative to the inlets of the reflectors, and fixes this position warping of the carrier 3. Then 4 and power control unit supplies power to the LED group corresponding to the selected mode searchlight radiation.

При поступлении команды на изменение угла расхождения потока излучения прожектора блок 4 питания и управления выдает команду в линейный привод 6, который перемещает блок 12 линз в положение, соответствующее заданному параметру излучения.Upon receipt of a command to change the angle of divergence of the radiation flux of the searchlight, the power and control unit 4 issues a command to the linear actuator 6, which moves the lens unit 12 to a position corresponding to a given radiation parameter.

В случае разрыва цепи питания активных светодиодов при наличии резервной группы 20 однотипных светодиодов блок 4 питания и управления выдает в блок 5 перемещения и фиксации команду на заданное перемещение основания-держателя 3 и подает питание на выбранную группу светодиодов.In the event of a break in the power supply circuit of active LEDs in the presence of a backup group of 20 LEDs of the same type, the power and control unit 4 issues to the movement and fixation unit 5 a command for a predetermined movement of the base holder 3 and supplies power to the selected group of LEDs.

При снятии питания с блока 4 питания и управления происходит выключение прожектора.When the power is removed from the power supply and control unit 4, the searchlight turns off.

Заявленное изобретение реализовано в опытном образце комбинированного светодиодного прожектора, исследование которого подтверждает увеличение КПД прожектора за счет полного использования оптической системы для каждого режима излучения и увеличения числа режимов излучения за счет возможности дополнительного размещения групп однотипных светодиодов. Дополнительно использование предложенного изобретения позволяет увеличить надежность прожектора за счет реализации холодного резервирования светодиодов.The claimed invention is implemented in a prototype of a combined LED searchlight, the study of which confirms an increase in the efficiency of the searchlight due to the full use of the optical system for each radiation mode and an increase in the number of radiation modes due to the possibility of additional placement of groups of the same LEDs. Additionally, the use of the proposed invention allows to increase the reliability of the searchlight due to the implementation of cold backup LEDs.

Claims

1. Combined LED floodlight, comprising a housing with a transparent protective element, inside of which there is a base holder with LEDs having different ranges of radiation wavelengths, the LEDs of the same type being combined into groups, and an optical system including lenses, characterized in that the floodlight is additionally a moving and fixing unit connected to the holder base, and a power and control unit connected to each group of LEDs and a moving and fixing unit, were introduced into the optical system additionally, a block of reflectors is introduced, connected to the housing by a fixed connection, the number of reflectors in the block corresponding to the number of lenses, and a frame combining the lenses into a single lens block connected to the block of reflectors, which, in turn, is connected to the base holder by a movable connection, made with the possibility of displacement of the base holder relative to the block of reflectors for coaxial arrangement of a group of the same type of LEDs relative to the inlets of the reflectors, and the number of LEDs rows in each group corresponds to the number of reflectors.

2. The searchlight according to claim 1, characterized in that the power and control unit is configured to control the brightness of the LEDs in strobe mode.

3. The searchlight according to claim 1, characterized in that the power supply and control unit is configured to control the axial light intensity of the searchlight.

4. The searchlight according to claim 1, characterized in that it includes a temperature sensor connected to the power and control unit, which is mounted on the base holder.

5. The searchlight according to claim 1, characterized in that the power and control unit is configured to connect to a DC network.

6. The searchlight according to claim 1, characterized in that the power and control unit is configured to receive commands from external sources.

7. The searchlight according to claim 1, characterized in that the block of movement and fixation is made with the possibility of manual control.

8. The searchlight according to claim 1, characterized in that it includes a linear actuator connected to a power supply and control unit configured to control the operation of the linear actuator and a lens unit, the connection of which with the reflector unit is made with the possibility of linear movement along the axis of the housing.

9. The searchlight according to claim 1, characterized in that at least one group of the same type of LEDs of the visible range of radiation waves, and / or a group of the same type of LEDs of the infrared range of the radiation waves, and / or a group of the same type of LEDs of the ultraviolet range of the radiation waves are installed on the holder base.

10. The searchlight according to claim 1, characterized in that at least one group of the same type of cold reservation redundant LEDs of the visible range of radiation waves and / or the infrared range of radiation waves and / or the ultraviolet range of radiation waves are installed on the holder base.

11. The searchlight according to claim 1, characterized in that the movable connection of the base holder with the block of reflectors is configured to rotate the base holder around an axis perpendicular to the plane of the base holder.

12. The searchlight according to claim 1, characterized in that the movable connection of the base holder with the block of reflectors is arranged to linearly move the base holder in its plane.

13. The searchlight according to claim 1, characterized in that the cooling system of the LEDs includes a radiator.

14. The searchlight according to claim 1, characterized in that the housing has at least one air channel protected by a mesh and / or filter.

15. Searchlight on PP. 1, 4, 13 and 14, characterized in that the cooling system includes at least one fan connected to a power and control unit, which is configured to control its operation.

16. The searchlight according to claim 1, characterized in that the lens unit contains aspherical lenses, or Fresnel lenses, or plano-convex lenses.

17. The searchlight according to claim 1, characterized in that the surfaces of each lens have an antireflection coating.

18. The searchlight according to claim 1, characterized in that the inner surface of the transparent protective element has an antireflective coating.

19. The searchlight according to claim 1, characterized in that the outer surface of the transparent protective element has a reinforcing coating.

20. The searchlight according to claim 1, characterized in that a sealant made of elastic material is installed between the housing and the transparent protective element.

21. The searchlight according to claim 1, characterized in that it has a U-shaped bracket with fastening to the sides of the housing and the possibility of rotation relative to the axis passing through the holes of the fasteners and the axis of the base of the bracket.

22. The searchlight according to claim 1, characterized in that the housing includes a cover.

23. The searchlight according to claim 1, characterized in that the base holder is made of heat-conducting material.

24. The searchlight according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of dust and moisture protection of the LEDs and the optical system.

25. Searchlight on PP. 1 and 8, characterized in that the linear actuator is made with the possibility of manual control.