RU95180U1 - Светодиодная лампа - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к осветительным приборам, и предназначена преимущественно для использования в бытовых, производственных и уличных светильниках широкого применения. Техническим результатом при использовании заявляемой светодиодной лампы является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности, путем обеспечения защиты цепи при обрыве светодиода, защиты при подаче обратного напряжения, защиты от электростатического пробоя, и упрощение эксплуатации, путем введения возможности дистанционного контроля и управления по нескольким каналам связи. Светодиодная лампа, содержит печатную плату 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя), прозрачный рассеиватель 3, радиатор 4, полый цилиндрический корпус 5 с электронным блоком 6, фланец 7 корпуса 5, контактную систему 8, связывающую через электронный блок 6 источник внешнего напряжения с печатной платой 1 со светодиодами 2. На печатной плате 1, рядом со светодиодами 2 установлен датчик 9 температуры (в примере исполнения NTC-термистор), связанный с управляющим элементом системы управления. Также на печатной плате 1 параллельно каждому светодиоду установлена защитная микросхема 10, в данной защитной микросхеме 10 реализованы функции стабилитрона, тиристора и резисторного моста. Радиатор 4 выполнен в виде шайбы, с одной стороны на радиатор 4 неподвижно установлена печатная плата 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя). С противоположной стороны радиатор 4 по разъемному соединению (резьбовому) соединяется с корпусом 5. Радиатор 4 выполнен металлическим (из алюминия) наружная поверхность радиатора 4 выполнена ребристой, причем ребра 11 могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и другие. Корпус 5 выполнен также из металла (алюминия). На корпусе 5 с противоположной от радиатора 4 стороны неподвижно закреплен фланец 7 (наплавлен в пресс-автомате), с противоположной стороны фланец 7 выполнен с резьбой, на которой закреплена контактная система 8. Контактная система 8 может быть выполнена с проводом 12 с вилкой 13, который включают в розетку, соединенную с источником внешнего напряжения (на фиг.2 не показаны). Переходную втулку 14, через которую проходит провод 15, накручивают на резьбу фланца 7. В этом случае светодиодную лампу подвешивают на кронштейне 16, установленном с помощью винтов 17 в отверстия 18 корпуса 5 (фиг.1). Радиатор 4 выполнен с отверстиями 19 под провода 20. Форма отверстий 19 в радиаторе 4 может быть различной, например, круглой с одинаковым или разным диаметром на своем протяжении, или произвольной формы, и соответствует конфигурации размещения светодиодов 2 на плате 1. Прозрачный рассеиватель 3 неподвижно закрепляется на радиаторе 4 (приклеивается), надежно защищая светодиодный модуль от внешних воздействий. В качестве печатной платы 1 со светодиодами 2 (модуля светодиодного излучателя) целесообразно выбирать обладающие высокой ударной стойкостью современные конструкции с использованием полимерной герметизации на керамическом, металлическом или электроизоляционном основании, причем на плату 1 модуля светодиодного излучателя целесообразно нанести металлическое покрытие, например, меди, толщиной>50 мкм, после чего к нему присоединяют радиатор 4. Электронный блок 6, установленный внутри корпуса 5, содержит запоминающее устройство 21, блок 22 связи по радиоканалу, блок 23 связи по системе питания, систему управления 24 с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток, которая представляет собой печатную плату 25 со структурной схемой последовательного компенсационного стабилизатора напряжения, и электрически соединенную с платой 1 со светодиодами 2 и контактами вилки 13, например, с помощью проводов 12, 15 и 20. Структурная схема последовательного стабилизатора напряжения представлена на стр.309, рис.5.15.б в справочнике «Промышленная электроника» Ю.С.Забродина и содержит регулирующий элемент 26 микросхемы, управляющий элемент 27, источник 28 опорного напряжения. Датчик 9 температуры связан с управляющим элементом 27 схемы. Запоминающее устройство 21 связано с управляющим элементом 27, датчиком 9 температуры, датчиком 29 напряжения и тока, контактной системой 8, блоком 22 связи по радиоканалу и блоком 23 связи по системе питания, связанным с контактной системой 8. Повышается надежность и упрощается эксплуатация светодиодной лампы за счет того, что, светодиодная лампа содержит в электронном блоке блок связи по системе питания, блок связи по радиоканалу, запоминающее устройство, связанное с управляющим элементом, датчиком температуры, контактной системой, блоком связи по радиоканалу, и блоком связи по системе питания, связанным с контактной системой, на печатной плате защитные микросхемы подключенные параллельно к каждому светодиоду. 1 п.ф., 2 илл.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к осветительным приборам, и предназначена преимущественно для использования в бытовых, производственных и уличных светильниках широкого применения.

Известна светодиодная лампа, описанная в патенте США №2006/0198147, опубликованном 09.07.2006, содержащая размещенные в стеклянной колбе светодиодный модуль, металлический радиатор, выполненный в виде ребер, закрепленных на заполненном теплопроводящим материалом цилиндрическом основании, присоединенный к колбе корпус, внутри которого установлена плата управления, и цоколь (см. з. США №2006/0198147, НКИ 362/294, опубл. 2006.07.09). Однако, такая конструкция неудобна в эксплуатации, так как не обладает высокой ударопрочностью, при нарушении целостности колбы может причинить телесные повреждения, а также требует аккуратной утилизации. В данной светодиодной лампе при выходе из строя одного или более светодиодов перестает работать вся светодиодная лампа, при подаче обратного напряжения, при электростатическом пробое, светодиодная лампа выходит из строя, так же отсутствует возможность дистанционного контроля и управления светодиодной лампой.

Известна светодиодная лампа, описанная в патенте на изобретение России №2297082, опубликованном 10.04.2007, содержащая светодиодные источники света, полый цилиндрический корпус 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.

Недостатком такой конструкции является слабый теплоотвод, и при увеличении мощности до стандартных значений светового потока осветительных приборов возможна деградация и выход ее из строя. В данной светодиодной лампе при выходе из строя одного или более светодиодов перестает работать вся светодиодная лампа, при подаче обратного напряжения, при электростатическом пробое, светодиодная лампа выходит из строя, так же отсутствует возможность дистанционного контроля и управления светодиодной лампой.

Известна светодиодная лампа, описанная в патенте на полезную модель России №71032, опубликованном 20.02.2008, содержащая модуль светодиодного излучателя (печатную плату со светодиодами), присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде шайбы, на которой закреплен корпус, в шайбе выполнены отверстия. На соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой. В корпусе вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя. К корпусу присоединен цоколь. В частных случаях выполнения шайба радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы может быть выполнена ребристой, причем ребра могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и др., а корпус, изготовленный из электроизоляционного теплопроводящего материала, может быть снабжен отверстиями. Крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы может быть выполнено с образованием отверстий между впадинами ребер и внутренней поверхностью корпуса для дополнительного проветривания.

Недостатком такой конструкции являются низкие эксплуатационные характеристики светодиодной лампы: слабый теплоотвод, и при увеличении мощности до стандартных значений светового потока осветительных приборов возможна деградация и выход ее из строя, кроме того, модуль светодиодного излучателя не защищен от внешних воздействий, что также обуславливает недолговечность работы. В данной светодиодной лампе при выходе из строя одного или более светодиодов перестает работать вся светодиодная лампа, при подаче обратного напряжения, при электростатическом пробое, светодиодная лампа выходит из строя, так же отсутствует возможность дистанционного контроля и управления светодиодной лампой.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является светодиодная лампа, описанная в патенте на полезную модель России №80285, опубликованном 27.10.2009. Светодиодная лампа, содержит включающий печатную плату со светодиодами, датчиком температуры, связанным с управляющим элементом системы управления, модуль светодиодного излучателя, радиатор с прозрачным рассеивателем, полый цилиндрический корпус с электронным блоком, содержащим систему управления с управляющим элементом, датчиками напряжения и тока, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток, контактную систему, выполненную в виде втулки и вилки с проводом, связывающую через электронный блок источник внешнего напряжения с печатной платой со светодиодами.

В данной светодиодной лампе при выходе из строя одного или более светодиодов перестает работать вся светодиодная лампа, при подаче обратного напряжения, при электростатическом пробое, светодиодная лампа выходит из строя, так же отсутствует возможность дистанционного контроля и управления светодиодной лампой.

Техническим результатом при использовании заявляемой светодиодной лампы является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности, путем обеспечения защиты цепи при обрыве светодиода, защиты при подаче обратного напряжения, защиты от электростатического пробоя, и упрощение эксплуатации, путем введения возможности дистанционного контроля и управления по нескольким каналам связи.

Указанный технический результат достигается тем, что светодиодная лампа, содержащая включающий печатную плату со светодиодами, датчиком температуры, связанным с управляющим элементом системы управления, модуль светодиодного излучателя, радиатор с прозрачным рассеивателем, полый цилиндрический корпус с электронным блоком, содержащим систему управления с управляющим элементом, датчиками напряжения и тока, преобразователем напряжения, и элементами, стабилизирующими ток, контактную систему, связывающую через электронный блок источник внешнего напряжения с печатной платой со светодиодами, отличающаяся тем, что содержит в электронном блоке блок связи по системе питания, блок связи по радиоканалу, запоминающее устройство, связанное с управляющим элементом, датчиком температуры, контактной системой, блоком связи по радиоканалу, и блоком связи по системе питания, связанным с контактной системой, на печатной плате защитные микросхемы подключенные параллельно к каждому светодиоду.

За счет того, что, светодиодная лампа содержит в электронном блоке блок связи по системе питания, блок связи по радиоканалу, запоминающее устройство, связанное с управляющим элементом, датчиком температуры, контактной системой, блоком связи по радиоканалу, и блоком связи по системе питания, связанным с контактной системой, на печатной плате защитные микросхемы подключенные параллельно к каждому светодиоду повышается надежность и упрощается эксплуатация светодиодной лампы.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет значительно повысить надежность и упростить эксплуатацию светодиодной лампы.

Заявляемая светодиодная лампа обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Полезная модель может найти широкое применение в осветительных приборах, предназначенных преимущественно для использования в бытовых, производственных и уличных светильниках широкого применения.

Сущность предлагаемой светодиодной лампы поясняется чертежами, где представлены:

на фиг.1 - общий вид светодиодной лампы,

на фиг.2 - структурная схема светодиодной лампы.

Светодиодная лампа, содержит печатную плату 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя), прозрачный рассеиватель 3, радиатор 4, полый цилиндрический корпус 5 с электронным блоком 6, фланец 7 корпуса 5, контактную систему 8, связывающую через электронный блок 6 источник внешнего напряжения с печатной платой 1 со светодиодами 2. На печатной плате 1, рядом со светодиодами 2 установлен датчик 9 температуры (в примере исполнения NTC-термистор), связанный с управляющим элементом системы управления. Также на печатной плате 1 параллельно каждому светодиоду установлена защитная микросхема 10, в данной защитной микросхеме 10 реализованы функции стабилитрона, тиристора и резисторного моста.

Радиатор 4 выполнен в виде шайбы, с одной стороны на радиатор 4 неподвижно установлена печатная плата 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя). С противоположной стороны радиатор 4 по разъемному соединению (резьбовому) соединяется с корпусом 5. Радиатор 4 выполнен металлическим (из алюминия) наружная поверхность радиатора 4 выполнена ребристой, причем ребра 11 могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и другие. Корпус 5 выполнен также из металла (алюминия). На корпусе 5 с противоположной от радиатора 4 стороны неподвижно закреплен фланец 7 (наплавлен в пресс-автомате), с противоположной стороны фланец 7 выполнен с резьбой, на которой закреплена контактная система 8.

Контактная система 8 может быть выполнена с проводом 12 с вилкой 13, который включают в розетку, соединенную с источником внешнего напряжения (на фиг.2 не показаны). Переходную втулку 14, через которую проходит провод 15, накручивают на резьбу фланца 7. В этом случае светодиодную лампу подвешивают на кронштейне 16, установленном с помощью винтов 17 в отверстия 18 корпуса 5 (фиг.1).

Радиатор 4 выполнен с отверстиями 19 под провода 20. Форма отверстий 19 в радиаторе 4 может быть различной, например, круглой с одинаковым или разным диаметром на своем протяжении, или произвольной формы, и соответствует конфигурации размещения светодиодов 2 на плате 1. Прозрачный рассеиватель 3 неподвижно закрепляется на радиаторе 4 (приклеивается), надежно защищая светодиодный модуль от внешних воздействий.

В качестве печатной платы 1 со светодиодами 2 (модуля светодиодного излучателя) целесообразно выбирать обладающие высокой ударной стойкостью современные конструкции с использованием полимерной герметизации на керамическом, металлическом или электроизоляционном основании, причем на плату 1 модуля светодиодного излучателя целесообразно нанести металлическое покрытие, например, меди, толщиной >50 мкм, после чего к нему присоединяют радиатор 4.

Электронный блок 6, установленный внутри корпуса 5, содержит запоминающее устройство 21, блок 22 связи по радиоканалу, блок 23 связи по системе питания, систему управления 24 с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток, которая представляет собой печатную плату 25 со структурной схемой последовательного компенсационного стабилизатора напряжения, и электрически соединенную с платой 1 со светодиодами 2 и контактами вилки 13, например, с помощью проводов 12, 15 и 20. Структурная схема последовательного стабилизатора напряжения представлена на стр.309, рис.5.15.б в справочнике «Промышленная электроника» Ю.С.Забродина и содержит регулирующий элемент 26 микросхемы, управляющий элемент 27, источник 28 опорного напряжения. Датчик 9 температуры связан с управляющим элементом 27 схемы. Запоминающее устройство 21 связано с управляющим элементом 27, датчиком 9 температуры, датчиком 29 напряжения и тока, контактной системой 8, блоком 22 связи по радиоканалу и блоком 23 связи по системе питания, связанным с контактной системой 8.

При работе светодиодной лампы источник 28 опорного напряжения задает постоянное напряжение, с ним сравнивают напряжение в нагрузке (лампе). Сигнал с источника 28 опорного напряжения и с датчика 9 температуры поступает на управляющий элемент 27, где сигналы сравниваются и анализируются, после чего регулирующим элементом 26 задается необходимая величина тока. При снижении величины тока на лампе снижается ее нагрев, при поддержании температуры нагрева лампы в пределах 80° повышаются эксплуатационные характеристики светодиодной лампы при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.).

Защитная микросхема 10 обеспечивает работоспособность светодиодного светильника при выходе из строя одного или более светодиодов, обеспечивает защиту при подаче обратного напряжения, обеспечивает защиту от электростатического пробоя.

В процессе работы на запоминающее устройство 21 с управляющего элемента 25, с датчика 9 температуры, с датчика 29 напряжения и тока поступает и регистрируется информация о напряжении питания в зависимости от времени, температуре источника света в зависимости от времени, неисправностях, так же запоминающее устройство содержит информацию о времени работы лампы (общем и посуточном), серийном номере изделия. Изучая информацию, хранящуюся на запоминающем устройстве 21, определяют израсходованную электроэнергию, выявляют вышедшие из строя светодиоды и причины их выхода из строя.

Управление светодиодной лампой может осуществляться по нескольким каналам. Блок 23 связи по системе питания осуществляет связь дистанционного пульта управления (на фиг.1, 2 не показан) со светодиодной лампой по системе питания, при этом может передаваться сигнал на включение-выключение, сигнал о режиме работы, неисправностях, состоянии, а так же вся информация с запоминающего устройства. Блок 22 связи по радиоканалу осуществляет связь дистанционного пульта управления (на фиг.1, 2 не показан) со светодиодной лампой по радиоканалу, также осуществляет связь между соседними светодиодными лампами, при этом может передаваться сигнал на включение-выключение, сигнал о режиме работы, неисправностях, состоянии, а так же вся информация с запоминающего устройства. При большом удалении дистанционного пульта управления, сигналы могут передаваться по цепочке от одной светодиодной лампы к другой до дистанционного пульта управления и обратно, при этом может передаваться сигнал на включение-выключение, сигнал о режиме работы, неисправностях, состоянии, а так же вся информация с запоминающего устройства. Также управление светодиодной лампой может осуществляться по отдельной проводной сети, при этом может передаваться сигнал на включение-выключение, сигнал о режиме работы, неисправностях, состоянии, а так же вся информация с запоминающего устройства. При наличии системы освещения, содержащей две и более светодиодные лампы, каждая светодиодная лампа может управляться индивидуально. С дистанционного пульта управления посылается сигнал на светодиодную лампу с определенным серийным номером или наоборот, при этом может передаваться сигнал на включение-выключение, сигнал о режиме работы, неисправностях, состоянии а так же вся информация с запоминающего устройства.

Прозрачный рассеиватель 3 защищает плату 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя) от внешних воздействий.

Повышается надежность и упрощается эксплуатация светодиодной лампы за счет того, что, светодиодная лампа содержит в электронном блоке блок связи по системе питания, блок связи по радиоканалу, запоминающее устройство, связанное с управляющим элементом, датчиком температуры, контактной системой, блоком связи по радиоканалу, и блоком связи по системе питания, связанным с контактной системой, на печатной плате защитные микросхемы подключенные параллельно к каждому светодиоду.

Claims (1)

1. Светодиодная лампа, содержащая модуль светодиодного излучателя, включающий печатную плату со светодиодами, датчиком температуры, связанным с управляющим элементом системы управления, радиатор с прозрачным рассеивателем, 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 содержит в электронном блоке блок связи по системе питания, блок связи по радиоканалу, запоминающее устройство, связанное с управляющим элементом, датчиком температуры, контактной системой, блоком связи по радиоканалу и блоком связи по системе питания, связанным с контактной системой, на печатной плате содержит защитные микросхемы, подключенные параллельно к каждому светодиоду.