RU95181U1

RU95181U1 - HIGH POWER LED LAMP

Info

Publication number: RU95181U1
Application number: RU2009144984/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Мощицкий
Original assignee: Открытое акционерное общество "Еврогрупп XXI" (ООО "Еврогрупп XXI")
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2010-06-10

Abstract

1. Лампа светодиодная высокой мощности, включающая цоколь, установочную плату, светодиодный источник света, представляющий собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу, корпус-рефлектор для точечных светодиодов, установленный на подложку, и нанесенную гелиевую линзу, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещена на установочной плате и электрически соединена с ней, а также включающая радиатор и переходный элемент, жестко скрепленный с цоколем, отличающаяся тем, что она снабжена держателем установочной платы и, по крайней мере, одним стабилизатором тока, расположенным между цоколем и держателем установочной платы, при этом радиатор соединен с держателем установочной платы и выполнен в виде гофрированного листа, а переходной элемент установлен между держателем установочной платы и цоколем и выполнен с возможностью экранирования стабилизатора тока. ! 2. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что светодиоды могут быть включены как в последовательные, так и в параллельные цепи. ! 3. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что цоколь электрически соединен с диодами через стабилизатор тока. ! 4. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что размер гофр стабилизатора зависит от рассеиваемой мощности. ! 5. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что радиатор установлен с возможностью термического согласования с держателем установочной платы светодиодов при помощи, например, кремнийорганической пасты. ! 6. Лампа светодиодная 1. A high-power LED lamp, including a base, an installation board, an LED light source, which is a LED enclosed assembly in the form of a substrate with dot LEDs placed on it, interconnected and forming a matrix, a reflector housing for spot LEDs mounted on a substrate, and a deposited helium lens, the aforementioned LED housing assembly being placed on the mounting board and electrically connected to it, as well as including a radiator and an adapter an element rigidly attached to the base, characterized in that it is provided with a mounting plate holder and at least one current stabilizer located between the base and the mounting plate holder, the radiator being connected to the mounting plate holder and made in the form of a corrugated sheet, and a transition element is installed between the mounting plate holder and the base and is configured to shield a current stabilizer. ! 2. High power LED lamp, characterized in that the LEDs can be included in both serial and parallel circuits. ! 3. High power LED lamp, characterized in that the base is electrically connected to the diodes through a current regulator. ! 4. High power LED lamp, characterized in that the size of the corrugation of the stabilizer depends on the dissipated power. ! 5. High power LED lamp, characterized in that the radiator is installed with the possibility of thermal coordination with the holder of the LED mounting plate using, for example, silicone paste. ! 6. LED lamp

Description

Заявленная полезная модель относится к светодиодным лампам с высокой светоотдачей и может иметь широкий диапазон использования. Возможные области применения - наружное освещение улиц, зданий, внутриквартальных проездов, проспектов, и площадей; освещение промышленных площадок, административных и общественных зданий; освещение тоннелей метрополитена; освещение складских помещений требующих высокой степени освещенности.The claimed utility model relates to LED lamps with high light output and can have a wide range of uses. Possible applications are outdoor lighting of streets, buildings, intra-quarter driveways, avenues, and squares; lighting of industrial sites, administrative and public buildings; subway tunnel lighting; lighting of warehouses requiring a high degree of illumination.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является «Лампа светодиодная сетевая» по свидетельству на полезную модель №78605, опубл. 27.11.2008, принятая в качестве прототипа. Данная лампа характеризуется наличием светодиодного источника света, плафоном и стандартным цоколем, в которой светодиодный источник света представляет собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу; корпуса-рефлектора для точечных светодиодов, установленного на подложку, и линзы, надеваемой на корпус-рефлектор и прикрепленной за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещается на установочной плате восьмигранной или иной формы и электрически соединяется с ней, кроме того, в лампу светодиодную сетевую дополнительно введены двухступенчатый радиатор из алюминия, верхняя ступень которого имеет меньший диаметр окружности, чем у нижней ступени этого радиатора, переходной колодки, а диаметр нижней ступени которой меньше, чем диаметр средней ступени этой переходной колодки, при этом установочная плата восьмигранной или иной формы прикреплена к поверхности ниши верхней ступени радиатора с помощью двух винтов и теплопроводящей пасты, на верхнюю поверхность нижней ступени радиатора приклеена герметизирующая прокладка в виде кольца друг от друга по окружности на 120°, нижняя ступень переходной колодки исполняет роль втулки для стандартного цоколя, для этого стандартный цоколь надет на нижнюю ступень переходной колодки до упора в нижнюю поверхность средней ступени переходной колодки и сцеплен с нижней ступенью переходной колодки с помощью мастики, кроме того, стандартный цоколь является электрически соединенным с установочной платой двумя проводами, для этого провода от установочной платы вначале пропущены сквозь два сквозных отверстия в ниши радиатора, разнесенных от друга по окружности на 180°; далее провода пропущены сквозь два сквозных отверстия в переходной колодке, специально предусмотренные для этой цели; и, наконец, один провод припаян к верхней части корпуса цоколя, а другой провод припаян внутри к основанию цоколяThe closest technical solution to the claimed utility model is "LED network lamp" according to the certificate for utility model No. 78605, publ. November 27, 2008, adopted as a prototype. This lamp is characterized by the presence of an LED light source, a plafond and a standard base, in which the LED light source is an LED enclosed assembly in the form of a substrate with dot LEDs placed on it, interconnected and forming a matrix; a reflector housing for spot LEDs mounted on a substrate, and a lens worn on the reflector housing and attached by adhesion to a gel-like sealant that fills the entire cavity inside the reflector housing, the above-mentioned LED housing assembly being placed on an installation board with an octagonal or other shape and is electrically connected to it, in addition, a two-stage aluminum radiator, the upper stage of which has a smaller diameter around spacing than that of the lower stage of this radiator, adapter block, and the diameter of the lower stage of which is smaller than the diameter of the middle stage of this adapter block, while the mounting plate is octagonal or otherwise shaped attached to the surface of the niche of the upper stage of the radiator with two screws and a heat-conducting paste, a sealing gasket is glued to the upper surface of the lower stage of the radiator in the form of a ring 120 ° apart from each other, the lower stage of the adapter block acts as a sleeve for a standard socle, for this the standard base is put on the lower stage of the adapter block until it stops at the lower surface of the middle stage of the adapter block and is coupled to the lower stage of the adapter block with mastic; in addition, the standard base is electrically connected to the installation plate by two wires, for this wire from the installation plate first passed through two through holes in the radiator niches, spaced 180 ° apart from each other; then the wires are passed through two through holes in the adapter block, specially provided for this purpose; and finally, one wire is soldered to the top of the base of the base, and the other wire is soldered inside to the base of the base

Недостатком прототипа является конструктивное выполнение лампы, которое ограничивает применение светодиодов и радиаторов, что, в свою очередь, ограничивает мощность лампы и энергосбережение.The disadvantage of the prototype is the design of the lamp, which limits the use of LEDs and radiators, which, in turn, limits the lamp power and energy saving.

Конструктивное исполнение заявляемой светодиодной лампы, по сравнению с прототипом, позволяет повысить мощность и достичь высокую степень стабильности ее излучения, обеспечивает энергосбережение, долговечность при эксплуатации, а также ее совместимость со стандартными светильниками наружного освещения.The design of the inventive LED lamp, compared with the prototype, allows to increase power and achieve a high degree of stability of its radiation, provides energy saving, durability during operation, as well as its compatibility with standard outdoor lighting fixtures.

Заявленный технический результат достигается тем, что лампа светодиодная высокой мощности, включающая цоколь, светодиодный источник света, представляющий собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу; корпус-рефлектор для точечных светодиодов, установленный на подложку, и линзу, надеваемую на корпус-рефлектор и прикрепленную за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещена на установочной плате и электрически соединена с ней, а также включающая радиатор и переходный элемент, жестко скрепленный с цоколем, которая, согласно полезной модели, снабжена держателем установочной платы и, по крайней мере, одним стабилизатором тока, расположенным между цоколем и держателем установочной платы, при этом радиатор соединен с держателем установочной платы и выполнен в виде гофрированного листа, а переходной элемент выполнен в виде защитного экрана стабилизатора тока.The claimed technical result is achieved in that the high-power LED lamp, including a base, an LED light source, which is a LED enclosed assembly in the form of a substrate with dot LEDs placed on it, interconnected and forming a matrix; a reflector housing for spot LEDs mounted on a substrate and a lens worn on the reflector housing and attached by adhesion to a gel sealant that fills the entire cavity inside the reflector housing, the above LED housing assembly being placed on the mounting plate and electrically connected to it, as well as including a radiator and a transition element, rigidly fastened to a base, which, according to a utility model, is equipped with a mounting plate holder and at least one stabilizer m current, disposed between the base and the mounting board holder, wherein the radiator is connected to the holder and the mounting plate is formed as a corrugated sheet, while the adapter element is designed as a protective current stabilizer screen.

Заявленная светодиодная лампа высокой мощности разработана на основе светодиодов EdiPower высокой мощности. Светодиоды высокой мощности серии EdiPower, представляют собой керамическую подложку, на которой размещается некоторое количество соединенных между собой точечных светодиодов, объединенных в матрицу. На подложку устанавливается корпус-рефлектор, на который, в свою очередь, устанавливается светоизлучающий кристалл. Следует отметить, что в сборке серии EdiPower впервые предложен метод «плавающей» линзы: линза крепится за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора. Данный метод «плавающей» линзы позволяет не только исключить механические напряжения при термоциклировании, но и обеспечить необходимую защиту от влаги и процесса окисления активной части светоизлучающего кристалла. Для удобства пользователя по сторонам подложки нанесены металлические контакты с указанием полярности тоководов.The claimed high power LED lamp is based on EdiPower high power LEDs. High-power LEDs of the EdiPower series, are a ceramic substrate on which a number of interconnected spot LEDs are placed, combined into a matrix. A reflector housing is mounted on the substrate, on which, in turn, a light-emitting crystal is mounted. It should be noted that in the assembly of the EdiPower series for the first time the “floating” lens method was proposed: the lens is attached by adhesion to a gel-like sealant that fills the entire cavity inside the reflector housing. This floating lens method allows not only to exclude mechanical stresses during thermal cycling, but also to provide the necessary protection against moisture and the oxidation process of the active part of the light-emitting crystal. For user convenience, metal contacts are marked on the sides of the substrate, indicating the polarity of the current leads.

Светодиоды представляют собой светодиодную матрицу размером 10×10 мм, работающие в стабилизации тока смещения ~1000мА. Исполнение такого рода светоизлучающих матриц перекрывает диапазон по мощности от единиц Ватт до пятидесяти Ватт. Для этого установочную плату, на которой размещены и электрически соединены с ней светодиоды, размещают на посадочные места ее держателя, к которому также крепится радиатор с помощью крепежных винтов и теплопроводящей пасты, например кремний органической, для термического согласования с держателем установочной платы светодиодов.LEDs are a 10 × 10 mm LED matrix, working in stabilizing a bias current of ~ 1000mA. The execution of this kind of light-emitting matrices covers a power range from units of watts to fifty watts. To do this, the mounting plate, on which the LEDs are placed and electrically connected to it, is placed on the seats of its holder, to which the radiator is also attached using fixing screws and heat-conducting paste, for example, organic silicon, for thermal matching with the holder of the LED mounting plate.

Радиатор предназначен для отвода тепла и представляет собой гофрированный металлический лист. Материалом изготовления радиатора является алюминий. Данная конструкция радиатора является оптимальной с точки зрения габаритов и количества отводимого тепла. Радиатор представляет собой гофрированный лист, размер гофры определяется из расчета рассеиваемой мощности. Ограничение на размер накладывает внутренний рефрактор консольного светильника. Для стандартной натриевой лампы высокого давления мощностью 250 Ватт, размер ограничен цилиндром высотой 250 мм и диаметром 50 мм. Для некоторых консольных светильников объем может быть ограничен цилиндром высотой до 500 мм и диаметром 80 мм.The radiator is designed to remove heat and is a corrugated metal sheet. The material for making the radiator is aluminum. This design of the radiator is optimal in terms of dimensions and the amount of heat removed. The radiator is a corrugated sheet, the size of the corrugation is determined from the calculation of power dissipation. The size limit is imposed by the internal refractor of the console lamp. For a standard high-pressure sodium lamp with a power of 250 watts, the size is limited by a cylinder height of 250 mm and a diameter of 50 mm. For some cantilever fixtures, the volume may be limited by a cylinder with a height of up to 500 mm and a diameter of 80 mm.

Светоизлучающая поверхность лампы защищена пластиковым компаундом от жестких механических повреждений. Роль защитного слоя заключается не только в защите от механических воздействий, но и используется как элементарная линза. Диаграмма направленности излучения от такого типа источника ограниченна внутренним рефрактором консольного светильника. Конструкция лампы такова, что угол рассеяния света ограничен только лишь паспортными данными на светодиоды и составляет ~120°.The light-emitting surface of the lamp is protected by a plastic compound from severe mechanical damage. The role of the protective layer is not only to protect against mechanical stress, but also used as an elementary lens. The radiation pattern from this type of source is limited by the internal refractor of the cantilever lamp. The design of the lamp is such that the angle of light scattering is limited only by the passport data for the LEDs and is ~ 120 °.

Заявленная полезная модель предусматривает использование двух видов цоколей: Е27 и Е40 в зависимости от мощности.The claimed utility model provides for the use of two types of socles: E27 and E40, depending on the power.

Благодаря установленному в лампе стабилизатору тока, достигается высокая степень стабильности излучения лампы. Количество стабилизаторов тока определяется количеством светодиодов и способом их включения, например в последовательные или в параллельные цепи. Стабилизаторы тока выполнены в виде микросхем, которые устанавливают между цоколем и держателем установочной платы со светодиодами.Thanks to the current stabilizer installed in the lamp, a high degree of stability of the lamp radiation is achieved. The number of current stabilizers is determined by the number of LEDs and the way they are switched on, for example in serial or parallel circuits. Current stabilizers are made in the form of microcircuits, which are installed between the base and the mounting plate holder with LEDs.

Переходный элемент, установленный между держателем установочной платы и цоколем, исполняет роль защитного экрана стабилизатора(ов) тока, а также жестко крепится со стандартными цоколями Е27, Е40, на которые он надевается. Причем мастика, служащая для прочности сцепления стандартных цоколей с поверхностью держателя, представляет собой, например, смесь из компаунда на основе эпоксидной смолы и наполнителей на основе полимерных материалов и двуокиси кремния. Стандартный цоколь электрически соединен проводами с установочной платой следующим образом. Провода от установочной платы вначале пропускают сквозь отверстия защитного экрана стабилизаторов тока. Далее, электрические провода от стабилизаторов тока пропускают через отверстия в держателе установочной платы светодиодов, специально предусмотренных для этой цели. Для соединения, например с цоколем Е27, один провод припаивается к верхней части корпуса цоколя, а другой провод припаивается внутри к основанию цоколя.A transition element installed between the mounting plate holder and the base acts as a protective shield for the current stabilizer (s) and is also rigidly attached to the standard E27, E40 socles on which it is worn. Moreover, the mastic, which serves for the adhesion strength of standard socles to the surface of the holder, is, for example, a mixture of a compound based on epoxy resin and fillers based on polymeric materials and silicon dioxide. The standard base is electrically wired to the mounting plate as follows. The wires from the installation board are first passed through the openings of the protective shield of the current stabilizers. Further, the electric wires from the current stabilizers are passed through the holes in the holder of the LED mounting plate specially designed for this purpose. For connection, for example with the E27 base, one wire is soldered to the upper part of the base of the base, and the other wire is soldered inside to the base of the base.

Учитывая особенности питания светодиодов высокой мощности, разработан блок питания от сети переменного тока 220 Вольт. Блок питания состоит из понижающего трансформатора с тороидальным магнитопроводом, диодным мостом необходимым для выпрямления переменного сетевого напряжения и низкочастотного фильтра. Блок питания выполнен в герметичном корпусе для защиты от влаги. Герметичность добивается по средствам использования полимерного компаунда в качестве монолитного корпуса. Блок питания имеет четыре провода: два из них предназначены для соединения с электросетью переменного напряжения 220В, а два других предназначены для смещения лампы. На блоке питания имеется маркировка проводов, что позволяет легко проводить монтаж на мачты светильников. Вес такого блока питания составляет не более 2 кг.Considering the power features of high-power LEDs, a 220-volt AC power supply has been developed. The power supply unit consists of a step-down transformer with a toroidal magnetic circuit, a diode bridge necessary for rectification of an alternating mains voltage and a low-pass filter. The power supply is made in a sealed enclosure to protect against moisture. Tightness is achieved through the use of a polymer compound as a monolithic body. The power supply has four wires: two of them are designed to connect an AC voltage of 220V, and the other two are designed to displace the lamp. The power supply has a wire marking, which makes it easy to mount on the mast of the fixtures. The weight of such a power supply is not more than 2 kg.

Геометрия держателя может иметь любую форму (в данной конфигурации она плоская) исходя из светотехнического расчета. Для улучшения диаграммы направленности геометрия держателя может иметь форму вогнутой поверхности, а его профиль может иметь, например параболический вид.The geometry of the holder can be of any shape (in this configuration it is flat) based on the lighting design. To improve the radiation pattern, the geometry of the holder may have the form of a concave surface, and its profile may have, for example, a parabolic shape.

Техническая сущность заявленной полезной модели приведена на чертежах. На фиг.1 изображен общий вид заявляемой лампы, на фиг.2 дан разрез цоколя и защитного экрана стабилизатора тока, на фиг.3 дан вид лампы со стороны радиатора. Заявленная светодиодная лампа высокой мощности светового потока включает: светодиоды 1 высокой мощности светопотока - EdiPower 20W, размещенные на установочной плате 2, радиатор 3, защитный экран 4 стабилизатора тока, цоколь 5, отверстия 6 для крепления установочной платы 2 к держателю 7 и стабилизатор тока 8. Радиатор 3 крепится к держателю 7. Защитный экран 4 одновременно предназначен для крепления цоколя 5, а установочная плата 2 крепится к держателю 7 с помощью сквозных отверстий 6.The technical nature of the claimed utility model is shown in the drawings. Figure 1 shows a General view of the inventive lamp, figure 2 shows a section of the base and the protective shield of the current stabilizer, figure 3 shows a view of the lamp from the side of the radiator. The claimed LED lamp of high power luminous flux includes: LEDs 1 high power light output - EdiPower 20W, located on the mounting plate 2, radiator 3, protective shield 4 of the current stabilizer, base 5, holes 6 for mounting the mounting plate 2 to the holder 7 and the current stabilizer 8 The radiator 3 is attached to the holder 7. The protective screen 4 is simultaneously designed for mounting the base 5, and the mounting plate 2 is attached to the holder 7 using through holes 6.

К достоинствам заявленной светодиодной лампы высокой мощности относится широкий угол излучения, равный 120°, световой поток не менее 6000 лм при номинальной потребляемой мощности <80 Вт, надежное зажигание менее чем за 1 секунду, мягкий для восприятия спектральный состав излучения. Яркость заявленной лампы эквивалентна яркости натриевой лампы высокого давления ДНаТ, мощностью 150 Вт, а экономия энергии примерно в 1,5-2 раза. Кроме того, долговечность такой лампы - не менее 3 лет при оптимальном эксплуатировании. Предельно возможное исполнение такого типа лампы ограничивается эквивалентом натриевой лампы высокого давления мощностью 250 Вт, это связанно с ограничивающим объемом внутреннего рефлектора светильника.The advantages of the claimed high-power LED lamp include a wide emission angle of 120 °, a luminous flux of at least 6,000 lm at a nominal power consumption of <80 W, reliable ignition in less than 1 second, and a soft-to-read spectral composition of radiation. The brightness of the claimed lamp is equivalent to the brightness of a high-pressure sodium lamp DNaT with a power of 150 W, and energy savings of about 1.5-2 times. In addition, the durability of such a lamp is at least 3 years with optimal operation. The maximum possible performance of this type of lamp is limited by the equivalent of a high-pressure sodium lamp with a power of 250 W, this is due to the limiting volume of the internal reflector of the lamp.

Claims

1. A high-power LED lamp, including a base, an installation board, an LED light source, which is a LED enclosed assembly in the form of a substrate with dot LEDs placed on it, interconnected and forming a matrix, a reflector housing for spot LEDs mounted on a substrate, and a deposited helium lens, the aforementioned LED housing assembly being placed on the mounting board and electrically connected to it, as well as including a radiator and an adapter an element rigidly attached to the base, characterized in that it is provided with a mounting plate holder and at least one current stabilizer located between the base and the mounting plate holder, the radiator being connected to the mounting plate holder and made in the form of a corrugated sheet, and a transition element is installed between the mounting plate holder and the base and is configured to shield a current stabilizer.

2. High power LED lamp, characterized in that the LEDs can be included in both serial and parallel circuits.

3. High power LED lamp, characterized in that the base is electrically connected to the diodes through a current regulator.

4. High power LED lamp, characterized in that the size of the corrugation of the stabilizer depends on the dissipated power.

5. High power LED lamp, characterized in that the radiator is installed with the possibility of thermal coordination with the holder of the LED mounting plate using, for example, silicone paste.

6. High power LED lamp, characterized in that the radiator is made of aluminum.

7. High power LED lamp, characterized in that the holder can be made in the form of a concave surface, and its profile can have, for example, a parabolic shape.