Автомобільна лампа на основі над’яскравого світлодіода

Реферат: Автомобільна лампа на основі над'яскравого світлодіода містить джерело світла, виконане на основі над'яскравого світлодіода. Джерело світла виконане з потужного над'яскравого світлодіода, розміщеного на тепловідводі, має понижуючий перетворювач постійної напруги в сталий струм. Позитивний електрод світлодіода з'єднаний з позитивним виходом понижуючого перетворювача постійної напруги в сталий струм. Негативний електрод сполучений з негативним виходом перетворювача. Позитивний вхід перетворювача з'єднаний з центральним електродом цоколя. Негативний - з металевим циліндром цоколя. UA 90085 U (12) UA 90085 U UA 90085 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі автомобільного транспорту і може знайти застосування на інших видах транспортних засобів, наприклад у тракторобудуванні та інше. Відомо кілька типів автомобільних ламп, які виконані на основі герметичного скляного балона, всередині якого розташована нитка розжарювання. Наприклад А6-1; 2; 3; 6 кд; 12 В; А12-1; 1,5; 3; 6 кд; 6 В, і А24-1; 3 кд; 24 В з споживаною потужністю від 1,8 до 8,2 Вт. Термін їх служби різний від 150 до 750 годин, сила світла від 1 до 6 кд., світловий потік від 12,6 до 37,7 лм, світлова віддача приблизно від 7 лм/Вт до 15 лм/Вт. Відомо і декілька різновидів автомобільних ламп на світлодіодах в основному виробництва КНР. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є "Автомобільна лампа на основі над'яскравих світлодіодів" (заявка на корисну модель № u 2007 00944, опубл. 11.06.2007, патент UA 23883 u). Вона складається з захисного циліндричного ковпака, резистора, діода, металевого цоколя та джерела світла, виконаного з над'яскравого світлодіода, який має два електроди, один з яких, позитивний, сполучений через резистор з центральним контактом цоколя, а другий, негативний, - через діод з металевим корпусом цоколя, джерело світла виконане на потужному над'яскравому світлодіоді. Найближчий аналог нарівні з перевагами, такими, як використання над'яскравих світлодіодів і мала споживана потужність, має й ряд суттєвих недоліків, у тому числі: - невелику світлову віддачу, оскільки у ній використаний лише один світлодіод 5 мм у пластиковому корпусі; - малий, 8-15 град, кут випромінювання світлодіодів у пластикових корпусах, причому чим більша яскравість, тим менше кут; - невелику надійність, оскільки живлення світлодіода від бортової мережі транспортного засобу відбувається через резистор, що не гарантує сталого струму через кристал. У основу корисної моделі поставлена задача створення такої автомобільної лампи, джерело світла та конструкція якої дозволили б отримати відносно малу споживану потужність з великою стабільною світловою віддачею та великим терміном служби, стійку до механічних та вібраційних впливів. Поставлена задача вирішується тим, що в лампі, яка містить джерело світла, виконане з над'яскравого світлодіода, згідно з корисною моделлю, джерело світла виконане на потужному над'яскравому світлодіоді, розміщене на відповідному тепловідводі, позитивний електрод світлодіода з'єднаний з позитивним виходом понижуючого перетворювача постійної напруги в сталий струм або з позитивним виходом стабілізатора струму відповідного номіналу, а негативний електрод сполучений з негативним виходом перетворювача або стабілізатора струму, а позитивний вхід перетворювача або стабілізатора струму з'єднаний з центральним електродом цоколя, а негативний - з металевим циліндром цоколя. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображено: 1 - прозорий захисний ковпак; 2 - потужний над'яскравий світлодіод; 3 - друкована плата; 4 - тепловідвід; 5 - металевий цоколь; 6 - перетворювач постійної напруги в сталий струм або стабілізатор струму; Під прозорим захисним ковпаком 1, що встановлений на тепловідводі 4, потужний над'яскравий світлодіод 2 розміщений на друкованій платі 3. Тепловідвід вклеєний теплопровідним клеєм у цоколь 5, у внутрішній порожнині якого встановлено перетворювач постійної напруги в сталий струм або стабілізатор струму 6. Захисний ковпак 1 може бути виконаний з будь-якого прозорого матеріалу, наприклад акрилу, полікарбонату і таке інше. Використання над'яскравого світлодіода потужністю 1 Вт має беззаперечні переваги перед світлодіодом 5 мм у пластиковому корпусі. По-перше, це у рази більша світлова віддача (до 130 лм/Вт), по-друге, це широкий (115-120 град.) кут випромінювання, по-третє, це надійність, оскільки з'являється можливість ефективно відводити тепло від кристалу, що практично неможливо для пластикового корпусу. Всі елементи, крім захисного ковпака, лампи, що заявляється, працюють, як тепловідвідні - корпус світлодіода, друкована плата, тепловідвід, цоколь і, нарешті, металевий патрон в який вставляється лампа. Живлення світлодіода від бортової мережі транспортного засобу через резистор, що гасить надлишкову напругу, як це зроблено у лампі - аналогу, некоректне. Напруга бортової мережі транспортного засобу може змінюватись від 12,6 В на стоянці (при нормально зарядженому акумуляторі) до 14,4 В при їзді, коли працює генератор. Динамічний опір світлодіода, а поза тим, і струм, що через нього протікає, нелінійно залежать від прикладеної до останнього прямої 1 UA 90085 U 5 10 15 20 25 напруги. Збільшення цієї напруги на кілька десятих вольта може визвати зміну струму через світлодіод у кілька разів, що може визвати незворотні наслідки у кристалі і, при деяких умовах, навіть вихід останнього з ладу. Найкращим виходом з цієї ситуації є живлення світлодіода сталим струмом, який не залежить від напруги бортової мережі транспортного засобу. Найбільше для цього підходять понижуючі перетворювачі постійної напруги в сталий струм або інтегральні стабілізатори напруги, які працюють у режимі джерела струму. Відомо багато мікросхем для створення таких перетворювачів або стабілізаторів струму. У першому випадку, крім самої мікросхеми, потрібні додатково ще 4-5 компонентів, у другому випадку всього один - резистор. Всі компоненти призначені для поверхневого монтажу, що дозволяє розмістити плату перетворювача або стабілізатора безпосередньо у цоколі лампи. Треба відзначити, що використання стабілізатора струму доцільне лише для бортової мережі з низькою напругою, наприклад, 6 В. Оскільки номінальне падіння напруги на світлодіоді 3 В, то на стабілізаторі струму буде падати також 3 В, але вони будуть перетворені на тепло. Взагалі, для бортових мереж різних транспортних засобів доцільно у всіх випадках використовувати перетворювачі постійної напруги в сталий струм, які мають високий ККД і практично не виділяють тепла. Автомобільні лампи на основі потужних над'яскравих світлодіодів мають ряд переваг в порівнянні з автомобільними лампами розжарювання та світлодіодними лампами, що використовують світлодіоди у пластикових корпусах. Їх світлова віддача більша у 10 разів, ніж у ламп розжарення такої ж потужності. Конструкція світлодіода зумовлює великий, до 100 тис. годин термін служби, який гарантують виробники. Але треба пам'ятати, що у кожному світлодіодному приладі присутні ще й інші компоненти, кожен з яких має менший строк служби. По цим причинам практичний термін служби світлодіодної лампи не перевищує 50-60 тис. годин. Відсутність скляної колби та нитки розжарювання визначає дуже високу механічну та вібраційну стійкість і надійність. Мале тепловиділення і низька напруга живлення гарантують високий рівень безпеки, а безінерційність робить світлодіоди незамінними коли потрібна висока швидкодія (наприклад, для стоп-сигналів), що дозволяє їх рекомендувати для застосування в будь-яких транспортних засобах. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Автомобільна лампа на основі над'яскравого світлодіода, що містить джерело світла, виконане на основі над'яскравого світлодіода, яка відрізняється тим, що джерело світла виконане з потужного над'яскравого світлодіода, розміщеного на тепловідводі, має понижуючий перетворювач постійної напруги в сталий струм, позитивний електрод світлодіода з'єднаний з позитивним виходом понижуючого перетворювача постійної напруги в сталий струм, негативний електрод сполучений з негативним виходом перетворювача, при цьому позитивний вхід перетворювача з'єднаний з центральним електродом цоколя, негативний - з металевим циліндром цоколя. 2. Автомобільна лампа за п. 1, яка відрізняється тим, що як понижуючий перетворювач постійної напруги в сталий струм містить стабілізатор відповідної потужності. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2