RU91475U1

RU91475U1 - LED LAMP

Info

Publication number: RU91475U1
Application number: RU2009140679/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Власкин; Сергей Алексеевич Лукин; Виктор Васильевич Сапрыкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тифлотек"
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2010-02-10

Abstract

1. Светодиодная лампа, содержащая печатную плату со светодиодами и термодатчиком, панель-радиатор, преобразователь электрического тока, включающий сетевой фильтр электромагнитных помех, высокочастотный преобразователь с функцией корректора мощности, стабилизатор тока, отличающаяся тем, что она выполнена в виде двухмодульной конструкции и состоит из панели-радиатора, светодиодного модуля с оптической линзой и узла крепления, объединенных в один блок (модуль), и преобразователя электрического тока и контактной системы, являющихся вторым блоком (модулем), блоки соединены между собой гибким электрическим кабелем, имеющим достаточную длину, чтобы преобразователь электрического тока можно было закреплять на панели-радиаторе без натяжения и вынимать его в случае необходимости, способ крепления преобразователя электрического тока при помощи скоб позволяет ориентировать светодиодный модуль в нужной плоскости и управлять направлением освещения, оптическая линза сконструирована таким образом, что позволяет равномерно распределить световой поток и обеспечить освещение определенной поверхности, в том числе в виде прямоугольника с заданным соотношением сторон, и защищает светодиоды от влаги и пыли, панель-радиатор имеет с задней стороны ребристую поверхность для увеличения площади охлаждающей поверхности. ! 2. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что контактная система может быть выполнена с цоколем. ! 3. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что контактная система может быть выполнена в виде провода с вилкой или без нее. ! 4. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что на панели-радиаторе может р�1. An LED lamp comprising a printed circuit board with LEDs and a temperature sensor, a radiator panel, an electric current converter including an electromagnetic interference filter, a high-frequency converter with a power corrector function, a current stabilizer, characterized in that it is made in the form of a two-module design and consists of a radiator panel, an LED module with an optical lens and an attachment unit, combined into one unit (module), and an electric current converter and contact system, which are second block (module), the blocks are interconnected by a flexible electric cable having a sufficient length so that the electric current transducer can be fixed to the radiator panel without tension and removed if necessary, the method of fastening the electric current transducer using brackets allows you to orient the LED module in desired plane and control the direction of lighting, the optical lens is designed in such a way that allows you to evenly distribute the light flux and provide illumination edelennoy surface, including in the form of a rectangle with a specified aspect ratio, and protects the LEDs from moisture and dust radiator panel has a ribbed rear side surface to increase the area of the cooling surface. ! 2. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the contact system can be made with a base. ! 3. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the contact system can be made in the form of a wire with or without a plug. ! 4. The LED lamp according to claim 1, characterized in that on the panel-radiator can p

Description

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к осветительным приборам и предназначена преимущественно для использования в производственных светильниках широкого применения, в частности в светильниках для освещения производственных помещений, улиц, дорог, автомагистралей, площадей, дворовых территорий и т.д.The utility model relates to the field of lighting, in particular to lighting devices and is intended primarily for use in industrial lighting fixtures of widespread use, in particular in lighting fixtures for lighting industrial premises, streets, roads, highways, squares, courtyards, etc.

Уровень техникиState of the art

В последнее время широкое распространение получили световые приборы на светодиодах, которые имеют высокую степень защиты от воздействия окружающей среды и предназначены для эксплуатации в открытом пространстве, например, для уличного освещения населенных пунктов и дорог. Кроме высокой световой отдачи, малого энергопотребления, светодиоды обладают целым рядом других уникальных свойств. Благодаря нетепловой природе излучения светодиодов они обусловливают высокий срок службы, низкое питающее напряжение, гарантируют высокий уровень безопасности, а безинерционность делает светодиоды незаменимыми в случаях, когда необходимо высокое быстродействие. Сверхминиатюрность и встроенное светораспределение определяют другие, не менее важные достоинства светильника на светодиодах - компактность, вес, плоскость и удобство в установке.Recently, LED lighting devices have become widespread, which have a high degree of protection against environmental influences and are intended for operation in open space, for example, for street lighting of settlements and roads. In addition to high light output, low power consumption, LEDs have a number of other unique properties. Due to the non-thermal nature of LED radiation, they provide a high service life, low supply voltage, guarantee a high level of safety, and inertia-free makes LEDs indispensable in cases where high speed is required. Subminiature and built-in light distribution determine other, no less important advantages of the LED lamp - compactness, weight, flatness and ease of installation.

Известен «Светильник уличный светодиодный», представляющий собой светильник, закрепленный на опоре, и содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, при этом вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде пластин оребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса. Источник света выполнен в виде светодиодного модуля (см. пат. РФ на полезную модель №83587, МПК F21S 13/10 (2006.01), опубл. 10.06.2009).The well-known "Street LED lamp", which is a lamp mounted on a support, and containing a housing with a light source installed inside the housing, and a power supply, while the entire surface of the housing is a cooling radiator made in the form of fins mounted on three sides on perimeter of the body. The light source is made in the form of an LED module (see Pat. RF for utility model No. 83587, IPC F21S 13/10 (2006.01), publ. 10.06.2009).

Недостатком известного уличного светодиодного светильника является его жесткое крепление на опоре, что не позволяет делать его быструю замену, в случае если источник света перегорит или будет поврежден. Поскольку светодиодный модуль покрыт защищающей, оптически прозрачной эпоксидной смолой, он является неремонтопригодным при выходе из строя линейки светодиодного модуля.A disadvantage of the well-known street LED lamp is its rigid mounting on a support, which does not allow for its quick replacement if the light source burns out or becomes damaged. Since the LED module is coated with a protective, optically transparent epoxy resin, it is not repairable in case of failure of the LED module line.

Известна «Светодиодная лампа», (аналог), включающая печатную плату со светодиодами, модуль светодиодного излучателя, радиатор, полый цилиндрический корпус с электронным блоком, содержащим систему управления с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток контактную систему, связывающую через электронный блок источник внешнего напряжения с печатной платой со светодиодами, отличающаяся тем, что на печатной плате рядом со светодиодами установлен датчик температуры, связанный с управляющим элементом системы управления, на радиаторе неподвижно установлен прозрачный рассеиватель, закрывающий сверху печатную плату со светодиодами. Контактная система светодиодной лампы выполнена с цоколем (см. пат. РФ на полезную модель №80285, МПК H01L 33/00 (2006.01), опубл. 27.01.2009).The well-known "LED lamp", (analogue), including a printed circuit board with LEDs, a LED emitter module, a radiator, a hollow cylindrical body with an electronic unit containing a control system with a control element, a voltage converter and elements that stabilize the current, a contact system that connects through an electronic block external voltage source with a printed circuit board with LEDs, characterized in that a temperature sensor is connected to the control element on the printed circuit board next to the LEDs volume of the control system, a transparent diffuser is fixed on the radiator, covering the printed circuit board with LEDs on top. The contact system of the LED lamp is made with a base (see US Pat. RF Utility Model No. 80285, IPC H01L 33/00 (2006.01), published on January 27, 2009).

Недостатком такой конструкции светодиодной лампы являются низкие эксплуатационные характеристики светодиодной лампы: необходимость в большом теплорассеивающем радиаторе, небольшая мощность излучения светодиодного модуля, неремонтопригодность и, как следствие, недолговечность работы.The disadvantage of this design of the LED lamp is the low performance of the LED lamp: the need for a large heat-dissipating radiator, low radiation power of the LED module, non-repairability and, as a consequence, the fragility of operation.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании светодиодной лампы с малым потреблением электроэнергии, повышенными светотехническими параметрами и эксплуатационными характеристиками, с высоким коэффициентом использования мощности (cos φ>0,97) и малым пусковым током.The task underlying this utility model is to create an LED lamp with low power consumption, high lighting parameters and operational characteristics, with a high power utilization factor (cos φ> 0.97) and low starting current.

Техническим результатом при ее использовании является уменьшение нагрева лампы при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы), хорошая ремонтопригодность, возможность направлять световой поток в заданном направлении и его 100% использование. Увеличение КПД источника света и снижение нагрузок на электрические сети.The technical result when using it is to reduce the heating of the lamp while maintaining the technical parameters (luminous flux, service life), good maintainability, the ability to direct the luminous flux in a given direction and its 100% use. Increased efficiency of the light source and reduced loads on the electrical network.

Указанный технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в улучшении условий охлаждения источников света и расширении функциональных возможностей и потребительских качеств за счет использования мощных высокоэффективных светодиодов, преобразователя электрического тока с функцией корректора мощности (cos φ>0,97), а также благодаря использованию оригинальной системы крепления корпуса преобразователя электрического тока к панели-радиатору, что позволяет примененять светодиодную лампу в стандартных светильниках без изменения их конструкции.The specified technical result achieved in the implementation of this utility model is to improve the cooling conditions of light sources and expand the functionality and consumer qualities through the use of powerful high-performance LEDs, an electric current converter with a power corrector function (cos φ> 0.97), and thanks to the use of an original system for attaching the body of the electric current converter to the radiator panel, which allows the use of an LED lamp in the mill Artney fixtures without changing their structure.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением технического результата, решается тем, что источник света закреплен на панели-радиаторе, задняя поверхность которой выполнена ребристой и является охлаждающим радиатором; источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в несколько параллельных линеек и содержат от 12 до 32 (и более) последовательно соединенных мощных светодиодов, при этом каждый из светодиодов крепится за счет пайки контактных площадок к контактам печатной платы. Печатная плата изготовлена на металлической пластине из алюминия, которая для улучшения теплоотвода от светодиодного модуля жестко закреплена на панели-радиаторе через теплопроводящую пасту с высокой степенью теплопроводности.The task underlying the present utility model, with the achievement of a technical result, is solved by the fact that the light source is mounted on a radiator panel, the rear surface of which is ribbed and is a cooling radiator; the light source is made in the form of an LED module in which light-emitting elements are combined in at least several parallel rulers and contain from 12 to 32 (or more) series-connected high-power LEDs, each LED being attached by soldering pads to the contacts printed circuit board. The printed circuit board is made on a metal plate made of aluminum, which is rigidly fixed to the radiator panel to improve heat dissipation from the LED module through heat-conducting paste with a high degree of thermal conductivity.

На печатной плате со светодиодами установлен термодатчик (терморезистор), который позволяет защитить светодиодный модуль от перегрева и выхода его из стоя.A thermal sensor (thermistor) is installed on the printed circuit board with LEDs, which allows you to protect the LED module from overheating and leaving it standing.

Светодиодный модуль защищен оптической линзой, выполненной из оптически-прозрачного полимера (оптический поликарбонат), которая крепится к панели-радиатору через герметичную температуре - и влагостойкую прокладку из силиконового герметика и винтов. Форма защитной оптической линзы позволяет фокусировать световой поток в заданном направлении и геометрии и эффективно его распределять по освещаемой поверхности. Использование в качестве внешней защиты светодиодов защитной линзы позволяет исключить механическое повреждение светодиодов, запыление и обеспечивает полную пылевлагозащиту излучающего светодиодного модуля.The LED module is protected by an optical lens made of optically transparent polymer (optical polycarbonate), which is attached to the radiator panel through a sealed temperature - and a moisture-proof gasket made of silicone sealant and screws. The shape of the protective optical lens allows you to focus the light flux in a given direction and geometry and distribute it efficiently over the illuminated surface. The use of a protective lens as an external protection of the LEDs eliminates mechanical damage to the LEDs, dusting and provides complete dust and moisture protection of the emitting LED module.

Конструкция оптической линзы выбрана таким образом, чтобы равномерно распределить световой поток и обеспечить освещение определенной поверхности, в т.ч. и в виде прямоугольника с заданным соотношением сторон.The design of the optical lens is chosen in such a way as to evenly distribute the luminous flux and provide illumination of a certain surface, including and in the form of a rectangle with a given aspect ratio.

Выполнение источника света в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в три (и более) параллельные линейки последовательно соединенных светодиодов, обеспечивает равномерную освещенность и высокую надежность.The implementation of the light source in the form of an LED module, in which the light-emitting elements are combined in at least three (or more) parallel lines of series-connected LEDs, provides uniform illumination and high reliability.

Выходные цепи преобразователя гальванически развязаны от питающей сети, что обеспечивает отсутствие опасных уровней напряжения на корпусе лампы даже в случае случайного замыкания питания светодиодного модуля на корпус.The output circuits of the converter are galvanically isolated from the supply network, which ensures the absence of dangerous voltage levels on the lamp housing even in the event of an accidental short circuit of the power supply of the LED module to the housing.

Стабилизация преобразователя выполнена по току, протекающему через светодиодный модуль. В преобразователе реализованы защиты от короткого замыкания, обрыва нагрузки и перегрева светодиодного модуля.The stabilization of the converter is performed by the current flowing through the LED module. The converter implements protection against short circuit, load break and overheating of the LED module.

Сущность полезной модели раскрывается следующими рисунками:The essence of the utility model is revealed by the following figures:

Фиг.1 - общий вид светодиодной лампыFigure 1 - General view of the LED lamp

Фиг.2 - вид сверхуFigure 2 is a top view

Фиг.3 - вид сбокуFigure 3 is a side view

Фиг.4 - вид спередиFigure 4 is a front view

Фиг.5 - блок светодиодов с оптической линзой5 is a block of LEDs with an optical lens

Светодиодная лампа выполнена в виде двухмодульной разъемной конструкции и содержит один (или несколько 1) светодиодных модулей с защитной линзой 1, панель-радиатор 2, преобразователь электрического тока со стабилизатором 3, узел крепления 4 преобразователя электрического тока к панели-радиатору, гибкий электрический кабель 5, цоколь лампы 6 (контактная система).The LED lamp is made in the form of a two-module detachable design and contains one (or several 1) LED modules with a protective lens 1, a radiator panel 2, an electric current converter with a stabilizer 3, a mounting unit 4 of the electric current converter to the radiator panel, a flexible electric cable 5 , lamp base 6 (contact system).

Светодиодный модуль (фиг.5) состоит из следующих элементов: светодиоды (7), термодатчик (8), оптическая линза (9), печатная плата (10).The LED module (Fig. 5) consists of the following elements: LEDs (7), thermal sensor (8), optical lens (9), printed circuit board (10).

Панель-радиатор 2 изготовлена из алюминия методом экструзии под давлением и имеет с задней стороны ребристую поверхность для увеличения площади охлаждающей поверхности, на которой также закреплен узел крепления 4 преобразователя электрического тока к панели-радиатору. Передняя сторона панели-радиатора выполнена ровной с выфрезерованным углублением, предназначенным для установки в нее светодиодного модуля 1 с защитной оптической линзой. На панели-радиаторе может располагаться один (или несколько) светодиодных модулей.The radiator panel 2 is made of aluminum by extrusion under pressure and has a ribbed surface on the back to increase the area of the cooling surface, on which the attachment point 4 of the electric current converter to the radiator panel is also fixed. The front side of the radiator panel is flat with a milled recess intended for installation in it of the LED module 1 with a protective optical lens. On the radiator panel, one (or several) LED modules can be located.

Узел крепления преобразователя электрического тока представляет собой одну скобу (или несколько) п-образной формы, выполненные из упругой нержавеющей стали и позволяющие прочно фиксировать и удерживать на панели-радиаторе преобразователь электрического тока.The attachment point of the electric current converter is a single U-shaped bracket (or several) made of elastic stainless steel and allowing the electric current converter to be firmly fixed and held on the radiator panel.

Преобразователь электрического тока 3 изготовлен из алюминия или ударопрочного пластика, имеет цилиндрическую форму и включает в себя:The electric current transducer 3 is made of aluminum or impact-resistant plastic, has a cylindrical shape and includes:

- сетевой фильтр электромагнитных помех,- line filter of electromagnetic interference,

- высокочастотный преобразователь с функцией корректора мощности,- high-frequency converter with power corrector function,

- стабилизатор тока с функциями защиты от короткого замыкания, обрыва и перегрева светодиодов светодиодного модуля.- current stabilizer with functions of protection against short circuit, open circuit and overheating of the LEDs of the LED module.

Преобразователь имеет модификацию, в которой реализована функция снижения уровня мощности на 20-70% от номинальной путем подачи модулированного электрического сигнала по питающим проводникам.The converter has a modification that implements the function of reducing the power level by 20-70% of the nominal by supplying a modulated electrical signal through the supply conductors.

Панель-радиатор со светодиодным модулем и преобразователь электрического тока соединены гибким электрическим кабелем 5. На внешнем конце преобразователя тока расположен цоколь лампы 6, выполненный с ним как единый блок. Цоколь лампы имеет унифицированный размер, позволяющий использовать светодиодную лампу в различных конструкциях светильников.A panel-radiator with an LED module and an electric current transducer are connected by a flexible electric cable 5. At the outer end of the current transducer there is a lamp base 6, made with it as a single unit. The lamp base has a uniform size, allowing the use of LED lamps in various designs of fixtures.

Контактная система светодиодной лампы имеет два варианта исполнения. Вместо цоколя в лампе может быть предусмотрен кабель (или кабель с вилкой), позволяющий подключать лампу непосредственно к источнику электропитания.The LED lamp contact system has two options. Instead of a cap, a cable (or a cable with a plug) can be provided in the lamp, allowing you to connect the lamp directly to a power source.

Гибкий электрический кабель имеет достаточную длину, чтобы преобразователь электрического тока 3 можно было закреплять на панели-радиаторе без натяжения и вынимать его в случае необходимости. Способ крепления преобразователя электрического тока при помощи скоб позволяет ориентировать светодиодный модуль в нужной плоскости и управлять направлением освещения.The flexible electric cable is of sufficient length so that the electric current transducer 3 can be fixed on the radiator panel without tension and removed if necessary. The method of fastening the electric current converter using brackets allows you to orient the LED module in the desired plane and control the direction of lighting.

Светодиодный модуль 1 содержит как минимум 12 светодиодов, соединенных последовательно и размещенных на печатной плате с основой из алюминия. Такое соединение светодиодов на плате обусловлено необходимостью снижения тока проходящего через питающие провода и дорожки печатной платы, а, следовательно, уменьшить их сечение.LED module 1 contains at least 12 LEDs connected in series and placed on a printed circuit board with an aluminum base. Such a connection of the LEDs on the board is due to the need to reduce the current passing through the supply wires and tracks of the printed circuit board, and, therefore, reduce their cross section.

Нами разработана двухмодульная конструкция лампы, которая позволяет оперативно производить замену лампы в светильнике путем ввертывания цоколя преобразователя тока в патрон светильника и фиксации на нем в заданной ориентации панели-радиатора со светодиодным модулем.We have developed a two-module lamp design that allows you to quickly replace the lamp in the lamp by screwing the base of the current converter into the lamp holder and fixing it on the radiator panel with the LED module in the specified orientation.

Из-за бросков напряжения, неизбежно возникающих в протяженных линиях электропитания, наиболее уязвимой частью светодиодных ламп является преобразователь тока, который обладает высокой ремонтопригодностью. Такая конструкция лампы позволяет продлить срок службы с минимальными затратами на ее обслуживание и восстановление.Due to voltage surges that inevitably occur in long power lines, the most vulnerable part of LED lamps is the current converter, which has high maintainability. This design of the lamp allows you to extend the life with minimal costs for its maintenance and restoration.

Все металлические детали светодиодной лампы покрыты антикоррозионными покрытиями, железные - высокотемпературной порошковой эмалью, алюминиевые - химическим анодированием, крепежные элементы светодиодной лампы изготовлены из нержавеющей стали.All metal parts of the LED lamp are coated with anticorrosion coatings, iron - with high-temperature powder enamel, aluminum - with chemical anodizing, LED lamp fasteners are made of stainless steel.

Claims

1. An LED lamp comprising a printed circuit board with LEDs and a temperature sensor, a radiator panel, an electric current converter including an electromagnetic interference filter, a high-frequency converter with a power corrector function, a current stabilizer, characterized in that it is made in the form of a two-module design and consists of a radiator panel, an LED module with an optical lens and an attachment unit, combined into one unit (module), and an electric current converter and contact system, which are second block (module), the blocks are interconnected by a flexible electric cable having a sufficient length so that the electric current transducer can be fixed to the radiator panel without tension and removed if necessary, the method of fastening the electric current transducer using brackets allows you to orient the LED module in desired plane and control the direction of lighting, the optical lens is designed in such a way that allows you to evenly distribute the light flux and provide illumination edelennoy surface, including in the form of a rectangle with a specified aspect ratio, and protects the LEDs from moisture and dust radiator panel has a ribbed rear side surface to increase the area of the cooling surface.

2. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the contact system can be made with a base.

3. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the contact system can be made in the form of a wire with or without a plug.

4. The LED lamp according to claim 1, characterized in that one (or several) LED modules can be located on the radiator panel.

5. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the attachment point of the electric current converter is a single U-shaped bracket (or several brackets).

6. The LED lamp according to claim 1, characterized in that the converter has the function of reducing the power level by 20-70% of the nominal by supplying a modulated electrical signal through the supply conductors