Джерело світла комбіноване на основі неорганічних та органічних світлодіодів

Реферат: UA 72878 U UA 72878 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до освітлювального обладнання, зокрема до напівпровідникової світлотехніки, і може використовуватись майже в кожній галузі народного господарства. Відомо декілька типів ламп, виконаних на основі потужних світлодіодів [1]. Наприклад, лампа E-27-LED компанії ROHM (Японія) - прототип корисної моделі. Вона має потужність 7 Вт, кольорова температура 7000°К, аналог лампи розжарювання (ЛР) 40 Вт, світловий потік 521 лм, габаритні розміри: довжина 110 мм, діаметр 55 мм, вага 120 г, цоколь Е-27. Вона складається зі світлодіодного модуля (СДМ) з білими світлодіодами (СД), розсіювана, блока живлення з драйвером, тепловідведення і корпуса з металевим різьбовим цоколем. Ця лампа наряду з багатьма перевагами має і недоліки. Основним з них є те, що вона має одне джерело живлення і одне джерело світла, що знижує її надійність, має значну неповоротну втрату теплової енергії, яка виділяється потужними світлодіодами, що позначається на величині коефіцієнта корисної дії (ККД) лампи у цілому. В основі корисної моделі поставлено задачу створення такого джерела світла (ДС), устрій і робота якого дозволяли б підвищити надійність, зменшити втрату теплової енергії, яка виділяється світлодіодами і при цьому підвищити ККД джерела світла у цілому. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що ДС складається з двох джерел, виконаних на основі неорганічних і органічних світлодіодів, які пов'язані з відповідними драйверами, котрі з'єднані через металевий різьбовий цоколь з мережею змінного струму 220 В, 50 Гц. Сумісним з прототипом [1] є металевий різьбовий цоколь. На кресленні зображені: переріз по А-А (фіг. 1), вид зі стрілкою А (фіг. 2), переріз по В-В (фіг. 3), блок-схема ДС (фіг. 4). Запропоноване джерело світла (фіг. 1-4) містить: 1 - джерело живлення (драйвер) AC/DC, 220/48 В, 6 Вт, для неорганічних надяскравих світлодіодів поз. 2; 2 - модуль надяскравих світлодіодів Ø5 мм, 5,12 Вт; 3 - джерело живлення (драйвер) AC/DC, 220/3,6 В, 2 Вт для органічних світлодіодів поз. 4; 4 - органічні світлодіоди потужністю 2 Вт, напруга 3,6 Вт; 5 корпус із пластика; 6 - металевий різьбовий цоколь Е-27; 6' - контактний стержень G-13; 7 основа, діелектрик, для закріплення поз. 2, 4, 5; 8 - ковпак (розсіювач) з прозорого полікарбонату; 9 - вентиляційні отвори. Джерело світла складається з двох джерел: перше - з модуля надяскравих LED Ø5 мм, N=64 шт, тип C513-WSS/WSN, CREE [2], 3,6 В, 20 mA, 4600°K, 2Q1/2, 55°, 8000 mКд, потужність 5,12 Вт, 512 лм; друге - з OLED [3, 4], ~2 Вт, 3,6 В, 2Q1/2, 160°, 100 лм при 50 лм/Вт, площа 2 S=0,00489 м . Електрична потужність ДС складає 7,12 Вт, а світлова - 612 лм, що відповідає лампі розжарювання (ЛР) ~55 Вт. Порівняно з ЛР потужність, що споживається, буде у 7,5 разів менше при однаковому світловому потоці, що приведе до значної економії електроенергії. Запропонована корисна модель являє собою гібрид джерел світла, котрий складається з двох світлодіодних модулів (СДМ) з неорганічними та органічними СД. Неорганічні світлодіоди мають подвійний кут половинної яскравості 2Q1/2, 55° та призначені для дальнього точкового світла, а органічні - 2Q1/2, 160° - для ближнього просторового світла. Вони працюють незалежно і живляться від своїх драйверів. При виході з ладу одного СДМ інший буде працювати та забезпечувати аварійний (евакуаційний) режим роботи об'єкта освітлення. Таким чином, збільшується надійність ДС у цілому. У конструкції застосовані надяскраві світлодіоди Ø5 мм та OLED, котрі не потребують тепловідводи, це пов'язано з їхнім малим виділенням теплової енергії, ККД ДС буде вище, ніж у прототипу [1]. Джерела світла можуть мати різні цокольні системи, наприклад Е-27 (Е-14) (фіг. 1), a G-13 (фіг. 3). Габаритні розміри ДС невеликі: довжина 100 мм, діаметр 115 мм. Воно може встановлюватися у світильники-плафони для ЛР потужністю 40, 60, 100 Вт, в даному випадку розсіювач не потрібний. Якщо застосовувати окремо ДС без світильника, обов'язково влаштовують розсіювач, так як він захищає СД від пилу, вологи, механічних пошкоджень і виконує функцію оптики в світлових приладах. ДС екологічно чисте, в ньому немає ртуті, відсутнє ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання, економічне та довговічне. Термін служби складає 50 тис. годин при 50 % деградації. Температура на поверхні СД досягає ~50 °C. Строк служби ДС може досягати 90 тис. годин при температурі друкованої плати ~50 °C, тоді р-n перехід напівпровідникового кристалу буде мати температуру ~57 °C, що дає можливість збільшення терміну служби та зменшення деградації ДС у цілому. Джерела інформації: 1. Хартмут Пошманн. Светодиодные лампы на пути к массовому рынку. / X. Пошманн, перевод Андрей Новиков // Полупроводниковая светотехника, 2010. - № 6. - C. 4-8 (прототип). 2. Каталог светодиодов компании CREE, 2011 (http://www.cree.com) 1 UA 72878 U 3. Каталог OSRAM, ORBEOS CDW-031, Handing Note (http://www.leds.de/out/media/ORBEOS_CDW_031_Handling_Note.pdf. pdf). 4. Каталог ORBEOS for OLED Lighting, Lead (Pb) Free Product-RoHS Compliant, CDW-031 (http://www.osram.com/_global/pdf/Professional/LED/OLED/e21_OLED_ORBEOS_Datasheet.pdf). 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Джерело світла комбіноване на основі неорганічних та органічних світлодіодів, що містить джерело живлення, джерело світла, корпус і металевий різьбовий цоколь, яке відрізняється тим, що джерело світла складається з двох джерел, виконаних на основі неорганічних та органічних світлодіодів, які пов'язані з відповідними драйверами, котрі з'єднані через металевий різьбовий цоколь з мережею змінної напруги 220 В, 50 Гц. 2 UA 72878 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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