Спосіб виготовлення мініатюрного світлодіодного світильника

Реферат: UA 77405 U UA 77405 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до світлотехніки і може бути використана у виробництві освітлювальних приладів, призначених для промислового або побутового декоративного освітлення. Відомі освітлювальні прилади, побудовані з використанням світлодіодів (див., наприклад патент України на корисну модель № 39536, F21S 8/00, 2009). Подібний світлодіодний освітлювальний прилад виробляється шляхом розміщення в корпусі монтажної панелі зі світлодіодами на ній, виконання монтажної панелі у вигляді кульового сегменту з кутом 10°. 20° між оптичними осями двох сусідніх світлодіодів, а також встановлення до кожного світлодіода коліматорів або фокусуючих лінз, встановлення, крім того, тепловідвідного елемента і проводів до стабілізованого джерела живлення. Найбільш близьким до корисної моделі є світлодіодний світильник за патентом РФ № RU0002399833C2, F21S 8/00, 2010 p. Світильник світлодіодний містить з'єднаний зі стандартним цоколем корпус, виконаний у формі чотиригранного стакана, поміщеного в захисний оптично прозорий ковпак, виконаний з умовою входу і виходу з нього назовні повітря. Гранями стакана є секції світлодіодів, в яких до кожного світлодіода паралельно підключений стабілітрон з розміщенням усередині стакана мережевого дроселя і блока живлення, що складається з перетворювача і трансформатора. У нижній і верхній частині корпусу виконані отвори, що забезпечують ефективне охолодження світлодіодів і інших елементів пристрою, завдяки повітряній тязі в стакані за рахунок повітря, що нагрівається в ньому. Технічний результат - підвищення надійності роботи світильника, рівномірне й якісне освітлення території навкруги світильника. Недоліком такого світлодіодного світильника є наявність розміщеного всередині чотиригранного стакана блока живлення з трансформатором і дроселем. Таке рішення не припускає мініатюризації конструкції світильника. Крім того, цілком неясно з патенту: яким чином здійснюється збирання самого світильника. Разом з тим, у сучасних освітлювальних приладах повсюдно використовують галогенні пальчикові мініатюрні лампи розжарювання з цоколем G4, діаметром колби лампи близько 10 мм і довжиною колби разом з цоколем близько 20 мм і напругою живлення 12 В постійного або змінного струму. Малі габарити лампи дозволяють створювати декоративні світильники, в яких сама поодинока лампа або світить в один бік (стельовий варіант) або на всі боки (люстровий варіант). Задача корисної моделі полягає в створенні малогабаритного світлодіодного світильника, що є за способом монтажу й електричного підключення повним аналогом мініатюрної галогенної пальчикової лампи розжарювання і спрощення технологічного процесу виготовлення цього світлодіодного світильника. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що корисну модель мініатюрного світлодіодного світильника складають з п'яти тонких двосторонніх 2 друкованих плат освітлення прямокутного вигляду розміром приблизно 1010 мм кожна, і однієї тонкої двосторонньої друкованої плати драйвера світлодіодів. При цьому на одному, верхньому шарі кожної з п'яти плат освітлення встановлюють по одному світлодіоду формфактора 5050 або декількох світлодіодів іншого, меншого форм-фактора, при цьому чотири з цих п'яти плат освітлення роблять абсолютно однаковими і сполучують у формі чотиригранного стакана шляхом спаювання контактних площинок, що знаходяться біля країв цих плат освітлення, умовно правого і лівого, і розміщених на шарах плат освітлення відповідним чином, як мінімум по дві контактні площинки з кожного краю і на одному з шарів, верхньому або нижньому, на які додатково подають плюс і мінус напруги живлення світлодіодів, при цьому, наприклад, пару (плюс і мінус) контактних площинок певного розміру розташовують на верхньому шарі плати освітлення (умовно, біля її правого краю), а однойменні контактні площинки відповідного розміру розташовують на нижньому шарі плати освітлення (умовно, біля її лівого краю), при цьому одну плату освітлення правим її торцем суворо перпендикулярно приставляють до площини іншої плати освітлення в районі її лівого краю, залишаючи невеликий просвіт від цього краю, і спаюють пару контактних площинок однієї плати освітлення, розміщену на верхньому шарі плати освітлення біля правого її краю з однойменною парою контактних площинок іншої плати освітлення, розміщеною на нижньому шарі цієї іншої плати освітлення біля лівого її краю, при цьому на кожній із цих однакових чотирьох плат освітлення, умовно, біля верхнього їх краю на одному з шарів, наприклад на верхньому, також розміщують пару (плюс і мінус) контактних площинок, а на п'ятій платі освітлення, біля кожного з її чотирьох країв, розміщують по парі контактних площинок відповідно на нижньому шарі, після чого спаяний вже чотиригранний стакан приставляють верхнім торцем до площини п'ятої плати освітлення з боку її нижнього шару відповідним чином і спаюють однойменні контактні площинки всіх п'яти плат, при цьому шосту двосторонню плату драйвера світлодіодів виконують також у вигляді 1 UA 77405 U 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прямокутника розміром приблизно 1320 мм , при цьому на друкованій платі драйвера світлодіодів, біля її, умовно, нижнього краю симетрично щодо подовжньої осі плати розміщують два контактні площинки з відомою відстанню між ними, причому одну контактну площинку розміщують на верхньому шарі плати драйвера світлодіодів, іншу на нижньому шарі плати драйвера світлодіодів, до яких підпаюють стрижньові виводи світильника, і формують тим самим стандартний роз'єм G4 для подачі напруги живлення постійного або змінного струму, низької або високої частоти, при цьому на самій платі драйвера світлодіодів, на обох її шарах, розміщують необхідні електронні компоненти, які здійснюють випрямляння змінного струму напруги низької або високої частоти, і компоненти завдання певного постійного струму через світлодіоди, причому біля довших, умовно, правого і лівого, країв плати драйвера світлодіодів на її обох шарах приблизно посередині, по 10 мм від її, умовно верхнього або нижнього краю, розміщують контактні площинки таким чином, що на одному шарі, наприклад на верхньому, біля одного краю плати драйвера світлодіодів, наприклад біля правого, розміщують плюсову контактну площинку, а на іншому шарі, відповідно, нижньому, біля цього ж правого краю, розміщують мінусову контактну площинку, при цьому, біля протилежного лівого краю в такому ж місці, приблизно посередині плати драйвера світлодіодів, на верхньому шарі розміщують мінусову контактну площинку, а на нижньому шарі розміщують плюсову контактну площинку, при цьому на чотирьох однакових друкованих платах освітлення додатково до вже наявних контактних площинок на нижньому шарі плат освітлення біля їх нижнього краю та біля обох, правого і лівого країв, встановлюють бракуючі контактні площинки відповідної полярності, які сполучають з контактним площинками друкованої плати драйвера світлодіодів, при цьому друковану плату драйвера світлодіодів вставляють по будь-якій з двох діагоналей в спаяний чотиригранний стакан її верхнім краєм усередину стакана і спаюють однойменні контактні площинки на нижніх шарах плат освітлення і на обох шарах плати драйвера світлодіодів, чим додають відому жорсткість конструкції світлодіодного світильника. Ці властивості корисної моделі є новими, оскільки за прототипом через властиві йому недоліки, що полягають у великих габаритах світильника і відсутності п'ятої плати освітлення, сам світильник, виготовлений за способом прототипу, не може бути цілковитим функціональним аналогом галогенної мініатюрної пальчикової лампи розжарювання, оскільки цього не дозволяють габарити конструкції і відсутність рівномірного освітлення по п'яти сторонах світильника. Крім того, наявність проводів, що підводять живлення, ускладнює процес збирання світильника. Крім того, для забезпечення міцності конструкції грані стакану необхідно скріпляти будь-яким чином, що само по собі додатково ускладнює процес збирання світильника і, разом з тим, не забезпечує жорсткості конструкції загалом. За способом виготовлення мініатюрного світлодіодного світильника, що заявляється, з'єднання плат конструкції проводами, що підводять живлення, відсутнє цілком, а плати освітлення, складові чотири грані стакана, спаюються між собою безпосередньо. Додаткова п'ята плата освітлення формує рівномірне освітлення по всіх п'яти сторонах, що є характерним для пальчикової малогабаритної галогенної лампи розжарювання. Крім того, підпаювання цієї додаткової п'ятої плати освітлення додає додаткову жорсткість конструкції. Шоста плата драйвера світлодіодів вставляється в спаяний чотиригранний стакан по будь-якій з його діагоналей і підпаюється до контактних площинок плат освітлення. Таке рішення також виключає наявність сполучних проводів і додає ще більше міцності конструкції світильника в цілому. До контактних площинок плати драйверів світлодіодів, розташованих симетрично на різних шарах плати, підпаюють вихідні штирі, якими формують стандартний роз'єм подачі живлення G4. При такому з'єднанні сполучні дроти також відсутні, а сама конструкція виявляється повністю симетричною, що дозволяє встановлювати світлодіодний світильник, виготовлений за способом, що заявляється, в стандартне гніздо освітлювального приладу на місце пальчикової мініатюрної галогенної лампи розжарювання. Креслення корисної моделі мініатюрного світлодіодного світильника показане на рисунку. Корисна модель мініатюрного світлодіодного світильника складена з чотирьох однакових двосторонніх друкованих плат освітлення 1, п'ятої двосторонньої друкованої плати освітлення 2, світлодіодів 3, двосторонньої друкованої плати драйвера світлодіодів 4, електронних компонентів 5 для випрямлення змінного струму низької або високої частоти і компоненти задавання певного постійного струму через світлодіоди, сполучних штирів 6 і контактних площинок 7. Чотири однакові плати освітлення 1, спаяні через контактні площинки 7 разом і утворюють чотиригранний стакан. До верхнього торця цього стакана припаяна через контактні площинки 7 плата освітлення 2. На кожній з плат освітлення встановлені або по одному світлодіоду 3 формфактори 5050 або по декілька світлодіодів іншого форм-фактора. По діагоналі в стакан 2 UA 77405 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вставлена і припаяна через контактні площинки 7 плата драйверів світлодіодів 4. На платі драйвера світлодіодів 4 встановлені електронні компоненти 5 для випрямлення змінного струму низької або високої частоти і компоненти задавання певного постійного струму через світлодіоди. До контактних площинок 7 плат драйвера світлодіодів припаяні штирі 6, створюючі стандартний роз'єм G4 світильника. Наявність на платі драйвера світлодіодів високочастотного випрямляча дозволяє живити світильник як напругою постійного струму, так і напругою змінного струму. При цьому частота живильної мережі напругою змінного струму може бути рівною як 50/60 Гц, так і 10/100 кГц. Останній випадок використовується в освітлювальній техніці досить часто, коли замість дорогого потужного трансформатора змінного струму частотою 50 Гц встановлюють імпульсний перетворювач напруги мережі 220/127 В тієї ж потужності в змінну напругу 12 В і частотою 10/100 кГц. Вартість і масогабаритні показники такого перетворювача, як правило, краще, ніж у низькочастотного трансформатора. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виготовлення мініатюрного світлодіодного світильника, що включає виконання у формі чотиригранного стакана корпусу, на гранях якого розташовують світлодіоди, який відрізняється тим, що світильник складають з п'яти тонких двосторонніх друкованих плат 2 освітлення прямокутного вигляду розміром приблизно 10×10 мм кожна і однієї тонкої двосторонньої друкованої плати драйвера світлодіодів, причому на одному, верхньому шарі кожної з п'яти плат освітлення встановлюють по одному світлодіоду форм-фактора 5050 або декількох світлодіодів іншого, меншого форм-фактора, причому чотири з цих п'яти плат освітлення виконують абсолютно однаковими і сполучують у формі чотиригранного стакана шляхом спаювання контактних площинок, що знаходяться біля країв цих плат освітлення, умовно правого і лівого, і розміщених на шарах плат освітлення відповідним чином, як мінімум по дві контактні площинки з кожного краю і на одному з шарів, верхньому або нижньому, на які додатково подають плюс і мінус напруги живлення світлодіодів, причому наприклад, пару (плюс і мінус) контактних площинок певного розміру розташовують на верхньому шарі плати освітлення (умовно, біля її правого краю), а однойменні контактні площинки відповідного розміру розташовують на нижньому шарі плати освітлення (умовно, біля її лівого краю), причому одну плату освітлення правим її торцем строго перпендикулярно приставляють до площини іншої плати освітлення в районі її лівого краю, залишаючи невеликий просвіт від цього краю, і спаюють пару контактних площинок однієї плати освітлення, розміщену на верхньому шарі плати освітлення біля правого її краю з однойменною парою контактних площинок іншої плати освітлення, розміщеною на нижньому шарі цієї іншої плати освітлення біля лівого її краю, причому на кожній із цих однакових чотирьох плат освітлення, умовно, біля верхнього їх краю на одному з шарів, наприклад на верхньому, також розміщують пару (плюс і мінус) контактних площинок, а на п'ятій платі освітлення, біля кожного з її чотирьох країв, розміщують по парі контактних площинок відповідно на нижньому шарі, після чого спаяний вже чотиригранний стакан приставляють верхнім торцем до площини п'ятої плати освітлення з боку її нижнього шару відповідним чином і спаюють однойменні контактні площинки всіх п'яти плат, при цьому шосту двосторонню плату драйвера світлодіодів виконують також у вигляді прямокутника 2 розміром приблизно 13×20 мм , при цьому на друкованій платі драйвера світлодіодів, біля її, умовно, нижнього краю симетрично щодо подовжньої осі плати розміщують дві контактні площинки з відомою відстанню між ними, причому одну контактну площинку розміщують на верхньому шарі плати драйвера світлодіодів, іншу на нижньому шарі плати драйвера світлодіодів, до яких підпаюють стрижньові виводи світильника, і формують тим самим стандартний роз'єм G4 для подачі напруги живлення постійного або змінного струму, низької або високої частоти, причому на самій платі драйвера світлодіодів, на обох її шарах, розміщують необхідні електронні компоненти, які здійснюють випрямляння змінного струму напруги низької або високої частоти, і компоненти завдання певного постійного струму через світлодіоди, причому біля довших, умовно, правого і лівого, країв плати драйвера світлодіодів на її обох шарах приблизно посередині, по 10 мм від її, умовно верхнього або нижнього краю, розміщують контактні площинки таким чином, що на одному шарі, наприклад на верхньому, біля одного краю плати драйвера світлодіодів, наприклад біля правого, розміщують плюсову контактну площинку, а на іншому шарі, відповідно, нижньому, біля цього ж правого краю, розміщують мінусову контактну площинку, причому біля протилежного лівого краю в такому ж місці, приблизно посередині плати драйвера світлодіодів, на верхньому шарі розміщують мінусову контактну площинку, а на нижньому шарі розміщують плюсову контактну площинку, 3 UA 77405 U 5 причому на чотирьох однакових друкованих платах освітлення додатково до вже наявних контактних площинок на нижньому шарі плат освітлення біля їх нижнього краю та біля обох, правого і лівого країв, встановлюють бракуючі контактні площинки відповідної полярності, які сполучають з контактним площинками друкованої плати драйвера світлодіодів, при цьому друковану плату драйвера світлодіодів вставляють по будь-якій з двох діагоналей в спаяний чотиригранний стакан її верхнім краєм усередину стакана і спаюють однойменні контактні площинки на нижніх шарах плат освітлення і на обох шарах плати драйвера світлодіодів, чим додають відому жорсткість конструкції світлодіодного світильника. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 4