Світлодіодний світильник

Реферат: Світлодіодний світильник містить блок живлення, джерело живлення, блок висвітлення, що складається з послідовно підключених груп світлодіодів, і додатково містить драйвер, блок керування і контролю й датчик температури. UA 70823 U (12) UA 70823 U UA 70823 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електротехніки й електроніки, а саме до освітлювальних пристроїв, які містять, як джерело світла, світлодіоди, і призначена, переважно, для зовнішнього освітлення в побутових і промислових цілях. З існуючого рівня техніки, який належить до розглянутої галузі, найбільш близьким, по сукупності ознак, до корисної моделі, що заявляється, є світлодіодний світильник, який містить блок живлення, виконаний у вигляді понижувального трансформатора, вхід якого зв'язаний із джерелом живлення, а вихід з випрямлячем, вихід якого зв'язаний із блоком захисту від перенапруги й перенавантаження, що складається зі стабілітронів, зв'язаним із блоком висвітлення, що складається зі світлодіодів, підключених паралельно [патент України на корисну модель № 24476, МКВ: F24L 4/00, публ. 2007]. Корисна модель, що заявляється, збігається з відомим світлодіодним світильником по наступній сукупності суттєвих ознак, а саме: містить блок живлення, вхід якого зв'язаний із джерелом живлення, а вихід зв'язаний із блоком висвітлення, що складається з послідовно підключених світлодіодів. Однак відомий світлодіодний світильник не забезпечує технічного результату корисної моделі, яка заявляється, що обумовлено її схемним рішенням, яке забезпечує підвищення надійності роботи за рахунок виконання блока живлення у вигляді понижувального трансформатора, що не вирішує задачу підвищення точності стабілізації струму світлодіодів і регулювання його характеристик залежно від температури експлуатації світлодіодів, і призводить до зменшення терміну служби світлодіодних джерел світла. Задача, на вирішення якої спрямована корисна модель, яка заявляється, складається з удосконалення світлодіодного світильника шляхом зміни його схемного рішення, що дозволить підвищити точність стабілізації струму світлодіодів та одночасне регулювання його характеристик залежно від температури експлуатації світлодіодів, що дозволить підвищити термін служби світлодіодних джерел світла. Поставлена задача вирішується у світлодіодному світильнику, який містить блок живлення, вхід якого зв'язаний із джерелом живлення, а вихід зв'язаний із блоком освітлення, який складається з послідовно підключених груп світлодіодів, згідно з корисною моделлю, він додатково містить драйвер, блок керування й контролю і датчик температури, вихід якого зв'язаний із входом блока керування й контролю, а блок живлення виконаний імпульсним, при цьому другий вихід блока живлення зв'язаний із блоком керування й контролю, вихід якого зв'язаний із драйвером, вихід якого зв'язаний із блоком висвітлення. Корисна модель, яка заявляється, забезпечує підвищення точності стабілізації струму світлодіодів та одночасно забезпечує регулювання його характеристик залежно від температури експлуатації світлодіодів. Корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленням блок-схеми. На кресленні позначено: імпульсне джерело живлення 1, що складається з послідовно електрично зв'язаних фільтра (ЕМІ) 2, вхідного фільтра (ВФ 1) 3, інвертора 4, трансформатора 5, вихідного фільтра (ВФ 2) 6, причому останній зв'язаний зворотним зв'язком (ЗЗ 1) 7 з інвертором 4, вихід імпульсного джерела живлення 1 зв'язаний із входом драйвера LED 8, який складається з послідовно електрично зв'язаних ключа 9, LC-фільтра 10, широтно-імпульсного модулятора (ШІМ) 11, датчика струму (ДС) 12, вихід якого зв'язаний із блоком висвітлення (LED група) 13, що складається з паралельно підключених світлодіодів (на кресленні не позначені), при цьому вхід драйвера LED 8 зв'язаний із блоком керування й контролю 14, що складається з електрично зв'язаних вузла ручного регулятора струму 15, зв'язаного із входом вузла завдання регулятора струму (завдання РС) 16, вузла "м'якого старту" 17, вхід якого зв'язаний з вузлом контролю живлення 18 і вузол контролю температури 19, зв'язаний з датчиком температури 20. Запропонований світлодіодний світильник працює в такий спосіб. Змінний струм із частотою 50 Гц від електричної мережі, з якою зв'язаний вхід імпульсного джерела живлення 1, випрямлюється діодним мостом і згладжується вхідним фільтром (ВФ 1) 3, після чого перетворюється інвертором 4 в імпульсну змінну напругу підвищеної частоти, перетворену трансформатором 5, а вихідний фільтр (ВФ 2) 6 згладжує пульсацію високочастотної напруги. Для зменшення електромагнітних перешкод, випромінюваних у мережу при роботі інвертора 4, між вхідною мережею, поставлений фільтр ЕМІ 2. Наявність зворотного зв'язка (ЗЗ 1) 7 між вихідним фільтром (ВФ 2) 6 і входом інвертора 4, забезпечує стабілізацію вихідної напруги струму з імпульсного джерела живлення 1 і забезпечує перетворення напруги електричного струму в напругу, необхідну для роботи драйверів (LED) 8. Драйвери (LED) 8 побудовані за схемою імпульсного стабілізатора струму, що забезпечує передачу більших струмів. 1 UA 70823 U 5 10 15 20 25 Вхідна напруга струму з імпульсного джерела живлення 1 подається на ключ 9, що здійснює високочастотну комутацію струму, при цьому ключ 9 може стабільно перебувати тільки у двох станах - повної провідності або відсічення. Комутація відбувається з постійною частотою, але з різною шпаруватістю, які задаються широтно-імпульсним модулятором струму (ШІМ) 10. У результаті цього відбувається зміна шпаруватості імпульсів комутуючого струму, а фільтр 11 згладжує імпульси вихідного струму в постійний струм. Датчик струму (ДС) 12 перетворить значення вихідної напруги струму, що рівняється із заданою напругою струму. Блок висвітлення (LED-групи) 13 виконані у вигляді послідовно з'єднаних світлодіодів (на кресленні не позначені), які є навантаженням драйверів (LED) 8. Для відводу тепла від блоків висвітлення 13, світлодіоди розташовані на радіаторах (на кресленні не позначені), Блок керування й контролю 14 здійснює спостереження за напругою живлення драйверів (LED) 8 і температурою нагрівання радіаторів, на підставі чого він формує сигнал керуючої напруги на широтно-імпульсний модулятор (ШІМ) 11 драйвера (LED) 8. Зміна керуючої напруги відбувається плавно завдяки наявності вузла 17 "м'якого старту". Необхідний струм драйверів (LED) 8 виставляють ручним регулятором струму (РРС) 15, який відповідає параметрами вузла завдання регулятора струму (РС) 16. При цьому, зміна керуючої напруги відбувається плавно, завдяки наявності вузла "м'якого старту" 17. При підвищенні максимальної температури на радіаторах світлодіодів, що реєструється датчиком температури 20, сигнал від якого надходить на вузол контролю температури 19 блока керування й контролю 14, внаслідок чого відбувається плавне збільшення напруги вузлом завдання регулювання струму (завдання РС) 16 драйверів LED 8 до фіксованого значення. З відновленням робочої температури радіатора LED групи 13, відбувається плавне збільшення напруги завдання до значення, виставленого ручним регулятором струму. Вузол контролю живлення 18 дозволяє роботу вузла "м'який старт" 17 при допустимому напруженні живлення драйвера LED 8. В аварійній ситуації вузол контролю живлення 18 миттєво відключає драйвер LED 8 для захисту блоком висвітлення (LED група) 13. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Світлодіодний світильник, що містить блок живлення, вхід якого зв'язаний із джерелом живлення, а вихід зв'язаний із блоком висвітлення, що складається з послідовно підключених груп світлодіодів, який відрізняється тим, що він додатково містить драйвер, блок керування й контролю і датчик температури, вихід якого зв'язаний із входом блока керування й контролю, при цьому блок живлення виконаний імпульсним, а блок керування й контролю виконаний у вигляді пристрою, контролюючого температуру й параметри живлячої напруги світлодіодів, при цьому другий вихід блока живлення зв'язаний із блоком керування й контролю, вихід якого зв'язаний із драйвером. 2 UA 70823 U 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 3