RU66119U1

RU66119U1 - LED LAMP

Info

Publication number: RU66119U1
Application number: RU2007118107/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Геннадьевич Калишев; Вячеслав Николаевич Мотин; Виктор Алексеевич Одинцов; Валентин Николаевич Щербаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "Квант"
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2007-08-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к осветительным и светосигнальным приборам, и может быть использована в потолочных и мебельных светильниках, габаритных и поворотных огнях транспортных средств и др.The proposed utility model relates to lighting engineering, in particular, to lighting and light-signaling devices, and can be used in ceiling and furniture lamps, marker and turning lights of vehicles, etc.

Задачей, решаемой при помощи предложенной полезной модели, является расширение возможностей применения светодиодной лампы. Техническим результатом при ее использовании - повышение надежности ее работы.The task to be solved using the proposed utility model is to expand the possibilities of using an LED lamp. The technical result when using it is to increase the reliability of its operation.

Указанный технический результат достигается тем, что светодиодная лампа содержит светодиодный излучатель, блок управления и цоколь, заполненный теплопроводящим материалом, причем блок управления выполнен в виде размещенной внутри цоколя вдоль его оси печатной платы, на одном из торцов которой закреплен светодиодный излучатель, и снабженной вдоль своей плоскости металлическими слоями, нанесенными на поверхности или промежуточными слоями печатной платы, а теплопроводящий материал выполнен в виде электроизоляционного компаунда. В частном случае выполнения светодиодный излучатель может быть выполнен в виде светодиодного устройства с диаграммой направленности светового потока, близкой к 4π стерадиан.The indicated technical result is achieved in that the LED lamp comprises an LED emitter, a control unit and a base filled with heat-conducting material, the control unit being made in the form of a printed circuit board placed inside the base along its axis, at one of whose ends an LED emitter is fixed, and provided along its planes with metal layers deposited on the surface or intermediate layers of the printed circuit board, and the heat-conducting material is made in the form of an electrical insulating compound. In the particular case of execution, the LED emitter can be made in the form of an LED device with a radiation pattern close to 4π steradian.

В процессе работы устройства отвод тепла от кристалла светодиодного излучателя осуществляется через металлические слои, нанесенные вдоль плоскости печатной платы, что соответствует максимально возможной площади теплоотвода. При этом предотвращается перегрев перехода светодиода, который может привести к ухудшению характеристик и деградации светодиодной лампы.During operation of the device, heat is removed from the crystal of the LED emitter through metal layers deposited along the plane of the printed circuit board, which corresponds to the maximum possible area of the heat sink. This prevents overheating of the LED transition, which can lead to poor performance and degradation of the LED lamp.

Description

Известна электрическая лампа накаливания с увеличенным сроком службы, содержащая тело накала в стеклянном баллоне, металлический цоколь и расположенный внутри цоколя выпрямительный диод, который имеет вентиляционные отверстия в металлической гильзе цоколя для защиты от перегрева с помощью циркуляции воздуха между внутренним объемом цоколя и окружающей атмосферой (см. пат. РФ на изобретение №2284072, МПК Н01К 5/00 (2006.01), опубл. 2006.09.20). Однако, такие лампы энергоемки, имеют большие габариты, недолговечны и сильно нагреваются, что вызывает различные неудобства в процессе их эксплуатации.A longer-life electric incandescent lamp is known, comprising a filament body in a glass cylinder, a metal base and a rectifier diode located inside the base, which has ventilation holes in the base metal sleeve to protect it from overheating by circulating air between the internal volume of the base and the surrounding atmosphere (see Patent of the Russian Federation for invention No. 2284072, IPC Н01К 5/00 (2006.01), publ. 2006.09.20). However, such lamps are energy-intensive, have large dimensions, are short-lived and get very hot, which causes various inconveniences during their operation.

Известна светодиодная лампа, содержащая светодиодные источники света и контактную систему, состоящую из патрона и цоколя из диэлектрического материала с боковой контактной поверхностью, внутри которого расположены электрические выводы, выполненные гибким изолированным проводом, и элементы управления источниками света (см. пат. РФ на изобретение №2297082, МПК Н01R 33/22 (2006.01), опубл. 2007.04.10). Однако такая конструкция содержит много мелких элементов, поэтому трудоемка и неудобна при сборке, что делает малоэффективной в условиях массового производства.Known LED lamp containing LED light sources and a contact system consisting of a cartridge and a cap of dielectric material with a lateral contact surface, inside of which are electrical leads made by a flexible insulated wire, and controls for light sources (see US Pat. RF invention No. 2297082, IPC H01R 33/22 (2006.01), publ. 2007.04.10). However, this design contains many small elements, therefore, time-consuming and inconvenient during assembly, which makes it ineffective in mass production.

Известна наиболее близкая по технической сущности светодиодная лампа, содержащая светодиод и металлический цоколь, причем электрические выводы светодиода до поверхности его монтажа расположены внутри цоколя, электрическая связь одного из электрических выводов светодиода с электродом лампы осуществляется по внутренней металлической поверхности цоколя, внутри которого установлен балластный резистор, причем свободный внутренний объем цоколя заполнен теплопроводящей цокольной мастикой (см. пат. РФ на изобретение №2231170, МПК 7 Н01L 33/00, опубл. 2004.06.20). Такая конструкция предназначена для маломощных светодиодов, использующихся, в основном, в медицинской технике, при увеличении мощности возможна деградация и выход из строя прибора.Known for the closest technical essence of the LED lamp containing the LED and the metal base, and the electrical leads of the LED to the surface of its installation are located inside the base, the electrical connection of one of the electrical leads of the LED with the electrode of the lamp is carried out on the inner metal surface of the base, inside of which there is a ballast resistor, moreover, the free internal volume of the cap is filled with heat-conducting socle mastic (see US Pat. RF invention No. 2231170, IPC 7 H01L 33/00, op bl. 2004.06.20). This design is designed for low-power LEDs, used mainly in medical equipment, with an increase in power, degradation and failure of the device are possible.

Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодной лампе, содержащий светодиодный излучатель, блок управления и цоколь, заполненный теплопроводящим материалом, согласно полезной модели блок управления выполнен в виде размещенной внутри цоколя вдоль его оси печатной платы, на одном из торцов которой закреплен светодиодный излучатель, и снабженной вдоль своей плоскости металлическими слоями, нанесенными на поверхности или промежуточными слоями печатной платы, а теплопроводящий материал выполнен в виде электроизоляционного компаунда. В частном случае выполнения светодиодный излучатель может быть выполнен в виде светодиодного устройства с диаграммой направленности светового потока, близкой к 4π стерадиан.The specified technical result is achieved by the fact that in the LED lamp containing the LED emitter, the control unit and the base filled with heat-conducting material, according to the utility model, the control unit is made in the form of a printed circuit board placed inside the base along its axis, at one of the ends of which there is a LED emitter, and equipped along its plane with metal layers deposited on the surface or intermediate layers of the printed circuit board, and the heat-conducting material is made in the form of electrical insulation nnogo compound. In the particular case of execution, the LED emitter can be made in the form of an LED device with a radiation pattern close to 4π steradian.

Выполнение блока управления в виде печатной платы с расположенными вдоль ее плоскости металлическими слоями и размещенной вдоль оси цоколя, позволяет обеспечить максимальный теплоотвод от светодиодного излучателя. Светодиодный излучатель представляет собой кристалл с одним или несколькими диодами, расположенный на торцевой поверхности платы, при этом реально размеры кристалла не превышают ширины печатной платы, что способствует максимальной передаче тепла по площади. Разогрев от светоизлучающих диодов различных мощностей и количества компенсируется соответствующим количеством металлических слоев в плате. На печатной плате расположены электрические схемы управления и контроля работой светодиодного излучателя, изготовление которых обеспечивается современными технологиями.The implementation of the control unit in the form of a printed circuit board with metal layers located along its plane and placed along the axis of the base allows for maximum heat dissipation from the LED emitter. The LED emitter is a crystal with one or more diodes located on the end surface of the board, while the actual dimensions of the crystal do not exceed the width of the printed circuit board, which contributes to maximum heat transfer over the area. Heating from light-emitting diodes of various capacities and amounts is compensated by the corresponding number of metal layers in the board. On the printed circuit board there are electrical control circuits and control the operation of the LED emitter, the manufacture of which is provided by modern technologies.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема светодиодной лампы.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of an LED lamp.

Светодиодная лампа содержит светодиодный излучатель 1, печатную плату 2 с блоком управления светодиодным излучателем и металлический цоколь 3. Печатная плата 2 размещена внутри цоколя 3 по его оси, оставшаяся полость цоколя заполнена теплопроводящим электроизоляционным компаундом 4. Светодиодный излучатель 1 закреплен на одном из торцов печатной платы 2, которая снабжена вдоль своей плоскости металлическими слоями 5, нанесенными на поверхности или промежуточными слоями (на чертеже не показаны) печатной платы. С печатной платы 2 проведены контакты 6 к внешней электрической цепи, в том числе, через диэлектрическую шайбу 7 цоколя 3. В частном случае выполнения светодиодный излучатель может быть выполнен в виде The LED lamp contains an LED emitter 1, a printed circuit board 2 with a control unit for an LED emitter, and a metal base 3. A printed circuit board 2 is placed inside the base 3 along its axis, the remaining cavity of the base is filled with a heat-conducting electrical insulating compound 4. The LED emitter 1 is mounted on one of the ends of the printed circuit board 2, which is provided along its plane with metal layers 5 deposited on the surface or intermediate layers (not shown) of the printed circuit board. From the printed circuit board 2, contacts 6 are made to an external electric circuit, including through the dielectric washer 7 of the base 3. In a particular case, the LED emitter can be made in the form

светодиодного устройства с диаграммой направленности светового потока, близкой к 4π стерадиан. Светодиодные излучатели, диаграммы направленности светового потока которых близки к 4π стерадиан, ограничивающиеся практически только держателем кристалла, например, пальчиковым, являются полным аналогом ламп накаливания по применению, сохраняя все преимущества светодиодов. Таким образом, обеспечивается дополнительное расширение возможностей использования предложенных ламп в осветительных приборах любых систем.LED device with a radiation pattern close to 4π steradian. LED emitters, whose radiation patterns are close to 4π steradians, which are limited almost exclusively to a crystal holder, for example, finger-type, are a complete analogue of incandescent lamps for use, while retaining all the advantages of LEDs. Thus, an additional expansion of the possibilities of using the proposed lamps in lighting devices of any systems is provided.

В процессе работы устройства одним из самых важных критериев является отвод тепла от кристалла светодиодного излучателя 1, который в предложенной конструкции осуществляется через металлические слои, нанесенные по плоскости печатной платы (это соответствует максимально возможной площади теплоотвода), что при ее расположении вдоль оси цоколя обеспечивает перенос тепла к холодному концу лампы, а совместно с теплопроводящим компаундом - и на цоколь. При этом предотвращается перегрев перехода светодиода, который приводит к ухудшению характеристик и деградации светодиодной лампы, то есть повышает надежность ее работы.In the process of operation of the device, one of the most important criteria is the heat removal from the crystal of the LED emitter 1, which in the proposed design is carried out through metal layers deposited along the plane of the printed circuit board (this corresponds to the maximum possible heat sink area), which, when located along the axis of the base, provides transfer heat to the cold end of the lamp, and together with the heat-conducting compound - and to the base. This prevents overheating of the transition of the LED, which leads to deterioration of the characteristics and degradation of the LED lamp, that is, increases the reliability of its operation.

Предложенная конструкция при необходимости может быть использована с цоколями различных типов, применяющихся в осветительных и светосигнальных устройствах.The proposed design, if necessary, can be used with socles of various types used in lighting and light-signaling devices.

Claims

1. LED lamp containing a LED emitter, a control unit and a base filled with heat-conducting material, characterized in that the control unit is made in the form of a printed circuit board placed inside the base along its axis, at one of the ends of which a LED emitter is fixed, and provided along its plane metal layers deposited on the surface or intermediate layers of the printed circuit board, and the heat-conducting material is made in the form of an electrical insulating compound.

2. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the LED emitter is made in the form of an LED device with a radiation pattern close to 4π steradian.