RU74520U1 - Единичная светодиодная лампа - Google Patents

Единичная светодиодная лампа Download PDF

Info

Publication number
RU74520U1
RU74520U1 RU2008103721/22U RU2008103721U RU74520U1 RU 74520 U1 RU74520 U1 RU 74520U1 RU 2008103721/22 U RU2008103721/22 U RU 2008103721/22U RU 2008103721 U RU2008103721 U RU 2008103721U RU 74520 U1 RU74520 U1 RU 74520U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leds
current
series
lamp
base
Prior art date
Application number
RU2008103721/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Алексеевич Вольнов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие"ВОЛСОН" (ООО "НПП"ВОЛСОН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие"ВОЛСОН" (ООО "НПП"ВОЛСОН") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие"ВОЛСОН" (ООО "НПП"ВОЛСОН")
Priority to RU2008103721/22U priority Critical patent/RU74520U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU74520U1 publication Critical patent/RU74520U1/ru

Links

Abstract

Полезная модель относится к светотехническим устройствам и может быть использована при конструировании светодиодных осветительных приборов, применяемых в различных областях науки и техники.
Техническим результатом заявленной полезной модели является существенное расширение области использования светодиодной лампы за счет улучшения условий ее эксплуатации и технико-экономических показателей. Для достижения вышеуказанного технического результата предлагается новая конструкция единичной светодиодной лампы содержащая основание с токопроводящими площадками, входными клеммами или цоколем и единичные светодиоды, выводы которых закреплены на токопроводящих площадках основания и соединены между собой последовательно в цепь, подключенную к входным клеммам или цоколю основания через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, емкость которого определяют из выражения:
где:
Cг - емкость гасящего конденсатора,
IнL - величина тока, протекающего через светодиоды, численное значение которого не должно превышать предельно допустимое значение тока светодиодов лампы,
f - частота промышленной сети,
Uпс - напряжение промышленной сети,
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде,
n - количество единичных светодиодов.
В случае необходимости ограничения тока, протекающего через диодный мост, в цепь, содержащую, последовательно соединенные, единичные светодиоды, двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, включают последовательно с ними токоограничительный резистор, численное значение которого определяют из выражения:
где:
R - величина сопротивления токоограничительного резистора,
Uпс - напряжение промышленной сети,
IvD - величина тока, протекающего через диодный мост, численное значение которого
не должно превышать предельно допустимое значение тока для диодного моста. С целью уменьшения пульсаций величины тока, протекающего через, последовательно соединенные, светодиоды лампы, за счет возможных колебаний напряжения промышленной сети, в ней параллельно цепи, содержащей светодиоды, включают накопительный конденсатор, емкость которого определяют из выражения:
где:
Снак- емкость накопительного конденсатора,
f - частота промышленной сети,
R - сопротивление токоограничительного резистора.
Для повышения надежности и продолжительности работы светодиодной лампы, в ней параллельно, по меньшей мере, одному из единичных светодиодов соответственно включен стабилитрон, напряжение стабилизации которого, определяют из выражения:
UнL×n×1,3>Uстаб>UнL×n×1,1;
где:
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде,
Uстаб - напряжение стабилизации стабилитрона,
n - количество последовательно соединенных светодиодов, параллельно которым
соответственно включен стабилитрон.
С целью существенного уменьшения пульсаций тока, протекающего через последовательно соединенные единичные светодиоды HL1, HL2...HLn лампы, в ней последовательно со светодиодами HL1, HL2...HLn соответственно включен стабилизатор тока.
На фиг.1 представлена схема базового варианта лампы, содержащий двухполупериодный выпрямитель VD1, гасящий конденсатор Сг, и светодиоды HL1, HL2... HLn. На фиг.2 изображена схема базового варианта лампы, дополненная токоограничительным резистором R. Ha фиг.3 изображена схема базового варианта лампы, дополненная токоограничительным резистором R и накопительным конденсатором Снак. На фиг.4 изображена схема базового варианта лампы, дополненная токоограничительным резистором R, накопительным конденсатором Снак и стабилитронами DA1, DA2...Dan. На фиг.5 изображена схема базового варианта лампы с токоограничительным резистором R, накопительным конденсатором Снак, стабилитронами DA1, DA2...Dan и стабилизатором тока.

Description

Полезная модель относится к светотехническим устройствам и может быть использована при конструировании светодиодных осветительных приборов, применяемых в различных областях науки и техники.
Известна конструкция светодиодной лампы (Патент США №4,727,289; НКИ: 315-71; 23.02.1988 г.), содержащая стеклянный баллон, внутри которого имеется печатная плата, цепь из последовательно соединенных единичных светодиодов, используемых в качестве источников света, и балластного резистора. Количество последовательно соединенных светодиодов в цепи зависит от требуемой освещенности объекта. Подключается светодиодная лампа к внешнему источнику постоянного напряжения через разъемное соединение в виде цоколя. Недостатком известной светодиодной лампы является то, что ее яркость и надежность работы по объективным причинам существенно зависит от возможных колебаний тока, протекающего через светодиоды. Превышение этого тока выше допустимого с одной стороны увеличивает яркость свечения светодиодов, а с другой - нарушает их температурный баланс и, в конечном счете, существенно снижает надежность и долговременность работы из-за возможного их перегрева. Поэтому в качестве источника питания светодиодн6ой лампы, как правило, применяют химические источники тока или специализированные вторичные источники питания, при этом параметры, как светодиодной лампы, так и ее источника питания строго согласуют между собой. Без такого источника питания возможность использования известной светодиодной лампы практически крайне ограничена и создает большие дополнительные проблемы в случае ее применения вместо ламп накаливания для различных осветительных приборов, в особенности подключаемых непосредственно к промышленной сети.
Также известна светодиодная лампа (см. патент JP 11163420 А, 18.06.1999 г.) содержащая цоколь, включающий в себя металлическую и диэлектрическую части, электрод, монтажную плату, отверстие в монтажной плате, светодиод с выводами, резистор балластный, электрические выводы балластного резистора, диод полупроводниковый, выводы полупроводникового диода и линзу. Под линзой, расположенной над цоколем, размещена монтажная плата с встроенным в ее отверстие светодиодом, имеющим электрические выводы. Один из выводов светодиода соединен с выводом балластного резистора, а другой вывод последнего проходит через центральное отверстие диэлектрической части цоколя и формирует торцевой электрод светодиодной лампы. Полупроводниковый диод
соединен одним выводом с выводом светодиода, а другим - с металлической частью цоколя, образуя при этом другой электрод светодиодной лампы. Другой вывод светодиода соединен с выводом выпрямительного полупроводникового диода, а другой вывод последнего соединен с металлической частью цоколя, образуя при этом другой электрод светодиодной лампы. Для известной светодиодной лампы также требуется отдельный источник питания в виде химического источника тока или специализированного вторичного источника питания, параметры которого должны обеспечивать с одной стороны необходимую яркость свечения лампы, а с другой - исключить возможность температурного перегрева полупроводникового кристалла светодиода, существенно влияющего на надежность и долговечность ее работы. Без наличия специализированного источника питания применение известной светодиодной лампы практически крайне ограничено.
Наиболее близким техническим решением к заявленной светодиодной лампе является светодиодный источник света (см. полезную модель RU 52523 от 2006.03.27; H01L 33/00). Известный светодиодный источник света содержит основание с контактными токопроводящими площадками, единичные светодиоды с выводами, подключенными к контактным площадкам основания и выводы, запрессованные в основание и подключенные к его контактным площадкам. Запрессованные в основание выводы необходимы для подключения к разъему источника питания. Однако известному светодиодному источнику света также как и вышеуказанным аналогам требуется внешний источник питания, в качестве которого могут быть использованы как химический источник тока, так и вторичный специализированный, которые обеспечивали бы протекание постоянного тока через светодиоды не выше предельно допустимого для них. Эти требования к источникам питания существенно ограничивают область применения светодиодных ламп, и делают их невыгодными по сравнению с лампами накаливания, как по условиям эксплуатации, так и по экономическим показателям. Особенно ощутимы эти недостатки в случае необходимости подключения светодиодной лампы к промышленной сети, используя специализированный вторичный источник питания.
Техническим результатом заявленной полезной модели является устранение отмеченных недостатков, как у аналогов, так и у прототипа, т.е. существенное расширение области использования светодиодной лампы за счет улучшения условий ее эксплуатации и технико-экономических показателей.
Для достижения вышеуказанного технического результата предлагается новая
конструкция единичной светодиодной лампы, содержащая основание с токопроводящими площадками, входными клеммами или цоколем и единичные светодиоды, выводы которых закреплены на токопроводящих площадках основания и соединены между собой последовательно в цепь, подключенную к входным клеммам или цоколю основания через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, емкость которого определяют из выражения:
где:
Сг - емкость гасящего конденсатора,
IнL - величина тока, протекающего через светодиоды, численное значение которого не должно превышать предельно допустимое значение тока светодиодов лампы,
f - частота промышленной сети,
Uпс - напряжение промышленной сети,
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде,
n - количество единичных светодиодов.
В случае необходимости ограничения тока, протекающего через диодный мост, в цепь, содержащую, последовательно соединенные, единичные светодиоды, двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, включают последовательно с ними токоограничительный резистор, численное значение которого определяют из выражения:
где:
R - величина сопротивления токоограничительного резистора,
Uпс - напряжение промышленной сети,
IvD - величина тока, протекающего через диодный мост, численное значение которого не должно превышать предельно допустимое значение тока для диодного моста.
С целью уменьшения пульсаций величины тока, протекающего через, последовательно соединенные, светодиоды лампы, за счет возможных колебаний напряжения промышленной сети, в ней параллельно цепи, содержащей светодиоды, включают накопительный конденсатор, емкость которого определяют из выражения:
где:
Снак - емкость накопительного конденсатора,
f - частота промышленной сети,
R - сопротивление токоограничительного резистора.
Для повышения надежности и продолжительности работы светодиодной лампы, в ней параллельно, по меньшей мере, одному из единичных светодиодов соответственно включают стабилитрон, напряжение стабилизации которого, определяют из выражения:
UнL×n×1,3>Uстаб>UнL×n×1,1;
где:
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде,
Uстаб - напряжение стабилизации стабилитрона,
n - количество последовательно соединенных светодиодов, параллельно которым соответственно включен стабилитрон.
С целью существенного уменьшения пульсаций тока, протекающего через последовательно соединенные единичные светодиоды лампы, в ней последовательно со светодиодами соответственно включен стабилизатор тока.
На фиг.1 представлена схема базового варианта светодиодной лампы, соответствующая первому пункту формулы полезной модели.
На фиг.2 изображена схема светодиодной лампы с токоограничительным резистором.
На фиг.3 изображена схема светодиодной лампы с токоограничительным резистором и накопительным конденсатором.
На фиг.4 изображена схема светодиодной лампы с токоограничительным резистором, накопительным конденсатором и стабилитронами.
На фиг.5 изображена схема светодиодной лампы с токоограничительным резистором, накопительным конденсатором, стабилитронами и стабилизатором тока.
Где изображены:
Uп - стандартные клеммы или цоколь для подключения светодиодной лампы к промышленной сети,
Сг - конденсатор гасящий,
VD1 -двухполупериодный выпрямитель,
HL1, HL2...HLn - светодиоды лампы,
R - резистор токоограничительный,
Снак - конденсатор накопительный,
DA1, DA2...DAn - стабилитроны,
Генератор тока.
Единичная светодиодная лампа (фиг.1, базовый вариант) содержит основание с токопроводящими площадками (на представленных фигурах не показаны), входными клеммами или цоколем Uп, последовательно соединенные и подключенные к токопроводящим площадкам основания, единичные светодиоды HLl, HL2...HLn. В свою очередь цепь из последовательно соединенных светодиодов HLl, HL2....HLn подключена к входным клеммам или цоколю Uп основания через последовательно соединенные со светодиодами HL1, HL2...HLn двухполупериодный выпрямитель VD1 и гасящий конденсатор Сг. Причем емкость гасящего конденсатора Сг определяют из выражения:
где:
Сг - емкость гасящего конденсатора,
IнL - величина тока, протекающего через светодиоды, численное значение которого не превышает предельно допустимое значение тока светодиодов лампы,
f - частота промышленной сети,
Uпс - напряжение промышленной сети,
UнL падение напряжения на единичном свето диоде,
n - количество единичных светодиодов.
Форма и размеры как основания с контактными площадками, входными клеммами или цоколем, так и количество единичных светодиодов лампы для сущности полезной модели существенного значения не имеют, поэтому их можно выбирать в каждом конкретном случае, руководствуясь иными принципами, не зависящими от предложенной в заявке принципиальной схемы светодиодной лампы.
Если протекающий через двухполупериодный выпрямитель VD1 ток IVD превышает предельно допустимое значение для его диодов одну из диагоналей выпрямителя подключают к входным клеммам или цоколю Uп основания через токоограничительный резистор R и гасящий конденсатор Сг (фиг.2). При этом величину токоограничительного резистора R определяют из выражения:
R - величина сопротивления токоограничительного резистора,
Uпс - напряжение промышленной сети,
IvD - величина тока, протекающего через двухполупериодный выпрямитель, при этом его численное значение не превышает предельно допустимое значение тока для его диодов.
В случае необходимости снижения влияния колебаний напряжения промышленной сети Uпс на уровень пульсаций тока IнL, протекающего через светодиоды HL1, HL2... HLn (фиг.3) параллельно цепи из последовательно соединенных светодиодов HL1.HL2... HLn включают накопительный конденсатор Снак, емкость которого определяют из выражения:
где:
Снак - емкость накопительного конденсатора,
f - частота промышленной сети,
R - сопротивление токоограничительного резистора. Для повышения надежности и продолжительности работы светодиодной лампы, в ней (фиг.4) параллельно, по меньшей мере, одному из единичных светодиодов HL1, HL2...HLn включен соответственно стабилитрон DAl, DA2...Dan с напряжением стабилизации, определяемом из выражения:
UнL×n×1,3>Uстаб>UнL×n×1,1;
где:
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде,
Uстаб - напряжение стабилизации стабилитрона,
n - количество последовательно соединенных светодиодов, параллельно которым соответственно включен стабилитрон.
Соответствующее подключение стабилитронов DAl, DA2...DAn параллельно светодиодам HLl, HL2...HLn допустимо как для каждого в отдельности единичного светодиода HLl, HL2...HLn, так и для группы, содержащей два, три и более светодиода HLl, HL2...HLn. На фиг.4 представлена схема, в которой зашунтирован каждый в отдельности единичный светодиод HLl, HL2...HLn. При таком варианте выполнения схемы (фиг.4) в случае перегорания, как одного светодиода, так и нескольких светодиодов HLl, HL2...HLn не происходит полный отказ светодиодной лампы.
Если требуется, чтобы пульсация тока IнL в светодиодной лампе при подключении ее к промышленной сети отсутствовала практически полностью, цепь из последовательно
соединенных светодиодов HLl, HL2...HLn соответственно подключают к одной из диагоналей двухполупериодного выпрямителя VD1 через стабилизатор тока (фиг.5).
Конструктивно схема предлагаемой единичной светодиодной лампы содержит все необходимое, чтобы ее можно было устанавливать в светотехническое устройство, подключаемое к промышленной сети и имеющее стандартный цоколь или соответствующие стандартные клеммы. При этом конструкция и схема единичной светодиодной лампы позволяют использовать ее в качестве самостоятельной светодиодной лампы. В случае необходимости ее основание может быть выполнено с возможностью его разделения на несколько частей, на каждой из которых будет размещена схема единичной светодиодной лампы, т.е. светодиодная лампа может быть выполнена в виде набора автономных единичных модулей. Если наращивать или уменьшать количество модулей, расположенных на основании, соответственно будет увеличиваться или уменьшаться количество единичных светодиодных ламп и соответственно их суммарная мощность. С учетом вышеизложенного, изменение мощности светодиодной лампы может быть достигнуто как за счет соответствующего изменения количества единичных светодиодов в единичной светодиодной лампе, так и за счет соответствующего изменения количества единичных светодиодных ламп (модулей), размещенных на основании. При этом предложенная схема единичной светодиодной лампы позволяет производить ее промышленным способом. Для этого достаточно разработать в соответствии с вышеуказанной формулой полезной модели схему единичной светодиодной лампы (единичного модуля), а затем тиражировать ее в промышленных условиях. Причем мощность светодиодной лампы в необходимых случаях можно увеличить кратно путем наращивания количества единичных светодиодных ламп, выполненных в виде модулей и размещенных на одном основании. По своим эксплуатационным и технико-экономическим показателям предлагаемая единичная светодиодная лампа превосходит все известные как светодиодные лампы, так и лампы накаливания, в частности, по надежности и долговечности работы, коэффициенту полезного действия, преимущественно в осветительных приборов повышенной мощности, поскольку нет необходимости для их работы использовать химические источники тока или специализированные вторичные источники питания.

Claims (5)

1. Единичная светодиодная лампа, содержащая основание с токопроводящими площадками, входными клеммами или цоколем и единичные светодиоды, выводы которых закреплены на токопроводящих площадках основания и соединены между собой последовательно в цепь, подключенную к входным клеммам или цоколю основания через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, емкость которого определяют из выражения
Figure 00000001
где Сг - емкость гасящего конденсатора;
IнL - величина тока, протекающего через светодиоды;
f - частота промышленной сети;
Uпс - напряжение промышленной сети;
UнL - падение напряжения на единичном светодиоде;
n - количество единичных светодиодов.
2. Единичная светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в ней в цепь, содержащую последовательно соединенные единичные светодиоды, двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор, включен последовательно с ними токоограничительный резистор, численное значение которого определяют из выражения
Figure 00000002
где R - величина сопротивления токоограничительного резистора;
Uпс - напряжение промышленной сети;
IvD - величина тока, протекающего через двухполупериодный выпрямитель, при этом его численное значение не превышает предельно допустимое значение тока его диодов.
3. Единичная светодиодная лампа по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в ней параллельно цепи, содержащей последовательно соединенные светодиоды включен накопительный конденсатор, емкость которого определяют из выражения
Figure 00000003
где Снак - емкость накопительного конденсатора;
f - частота промышленной сети;
R - сопротивление токоограничительного резистора.
4. Единичная светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в ней параллельно, по меньшей мере, одному из единичных светодиодов соответственно включен стабилитрон, напряжение стабилизации которого определяют из выражения
UнL·n·1,3>Uстаб>UнL·n·1,1;
где UнL - падение напряжения на единичном светодиоде;
Uстаб - напряжение стабилизации стабилитрона;
n - количество последовательно соединенных светодиодов, параллельно которым соответственно включен стабилитрон.
5. Единичная светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в ней цепь из последовательно соединенных единичных светодиодов подключена к выходу двухполупериодного выпрямителя через стабилизатор тока.
Figure 00000004
RU2008103721/22U 2008-02-06 2008-02-06 Единичная светодиодная лампа RU74520U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008103721/22U RU74520U1 (ru) 2008-02-06 2008-02-06 Единичная светодиодная лампа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008103721/22U RU74520U1 (ru) 2008-02-06 2008-02-06 Единичная светодиодная лампа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU74520U1 true RU74520U1 (ru) 2008-06-27

Family

ID=39680487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008103721/22U RU74520U1 (ru) 2008-02-06 2008-02-06 Единичная светодиодная лампа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU74520U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012002846A2 (ru) * 2010-06-28 2012-01-05 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)
WO2012002845A2 (ru) * 2010-06-28 2012-01-05 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012002846A2 (ru) * 2010-06-28 2012-01-05 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)
WO2012002845A2 (ru) * 2010-06-28 2012-01-05 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)
WO2012002846A3 (ru) * 2010-06-28 2012-02-23 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)
WO2012002845A3 (ru) * 2010-06-28 2012-02-23 Voroshilov Igor Valerievich Лампа светодиодная (варианты)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9730282B2 (en) Switchable luminance LED light bulb
US9526133B2 (en) LED retrofit lamp with shunt capacitors across rectifier diodes for use with a ballast
US8907557B2 (en) LED lamp
JP6059451B2 (ja) 発光体駆動装置及びこれを用いた照明機器
US8408748B2 (en) LED lamp replacement of low power incandescent lamp
US9000668B2 (en) Self-adaptive LED fluorescent lamp
US20150230305A1 (en) Ac led lighting apparatus
EP2364575B1 (en) Electronic control to regulate power for solid-state lighting and methods thereof
JP5471330B2 (ja) 発光ダイオード駆動回路及び発光ダイオードの点灯制御方法
EP2630843B1 (en) Led circuit arrangement
JP5942314B2 (ja) 点灯装置および、これを用いた照明器具
JP6498728B2 (ja) 駆動回路およびそれを用いた発光装置、ディスプレイ装置
US7791285B2 (en) High efficiency AC LED driver circuit
JP5828103B2 (ja) Led点灯装置及びそれを用いた照明器具
US9163794B2 (en) Power supply assembly for LED-based light tube
JP6369784B2 (ja) 発光装置、及びそれを用いた照明用光源及び照明装置
CN101472368B (zh) 车辆用灯具的点灯控制装置及其点灯控制方法
EP2385746B1 (en) Light source module, lighting apparatus, and illumination device using the same
JP5438105B2 (ja) 照明装置および照明システム
US10234078B2 (en) LED light source and lamp comprising such a LED light source
US7322718B2 (en) Multichip LED lighting device
TWI435654B (zh) 雙端電流控制器及相關發光二極體照明裝置
US9013119B2 (en) LED light with thermoelectric generator
JP2015179650A (ja) 照明灯及び照明装置
JP5426802B1 (ja) 発光回路、発光モジュールおよび照明装置