Світлодіодна лампа для зовнішнього освітлення

Реферат: Світлодіодна лампа для зовнішнього освітлення має корпус, блоки модулів, які виготовлені із світлодіодів та електронного випрямляча, джерело змінної напруги. Модулі виконані взаємозамінними у вигляді тепловідводів, на плоскій поверхні яких встановлені друковані плати з теплопровідного матеріалу з рівномірно розміщеними на них потужними над'яскравими світлодіодами, оснащених оптичною системою. Друковані плати з'єднані паралельно, а протилежна поверхня тепловідводу виконана ребристою або у вигляді голок. Електронний випрямляч виконаний гальванічно розв'язаним від мережі змінної напруги, входи якого під'єднанні до відповідних контактів байонетного цоколя, а через нього і до джерела змінної напруги, а виходи у відповідній полярності підключені до ланцюгів світлодіодів. UA 91104 U (12) UA 91104 U UA 91104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі світлотехніки і може застосовуватись для зовнішнього освітлення у різних галузях господарства та промисловості. Відомо кілька типів ламп для зовнішнього освітлення, наприклад дугові ртутні лампи різної потужності, натрієві лампи, натрієві лампи високого тиску, а також кілька різновидів світлодіодних ламп для зовнішнього освітлення. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є "Світлодіодна лампа для вуличних світильників" (заявка на корисну модель № u200804610, опубл. 25.09.2008, патент UA 35529 u). Аналог має пластиковий корпус, різьбовий металевий цоколь, блоки модулів виготовлені із світлодіодів, електронний випрямляч постійного струму вхід якого з'єднаний з RC- ланцюгом і джерелом змінного струму. Недоліками аналога є: - використання великої кількості малопотужних світлодіодів у пластикових корпусах; - відсутність відводу тепла від кристалів світлодіодів, що призводить до їх деградації і, як наслідок, до зменшення яскравості або ж до виходу з ладу; - нестабільність світлового потоку лампи, через те, що світлодіодні модулі живляться через RC- ланцюг, який гасить надлишок змінної напруги і не забезпечує сталого струму через світлодіоди при коливаннях останньої; - неконтрольована діаграма направленості випромінювання світлодіодів, оскільки вона залежить лише від сукупності кутів випромінювання окремих світлодіодів; - велика кількість роз'ємних з'єднань і, як наслідок, невисока надійність приладу; - використання різьбового цоколя не дозволяє фіксувати лампу таким чином, щоб площина випромінювання світлодіодів була паралельна площині, яка освітлюється; - електронебезпечність лампи, оскільки всі її елементи знаходяться під потенціалом мережі змінного струму. В основу корисної моделі поставлена задача створення світлодіодної лампи для зовнішнього освітлення, конструкція і схемні рішення якої дозволяли б виробляти лампи різної потужності на основі типових модулів (незалежних джерел світла), економічної, надійної та безпечної в експлуатації і з великим терміном служби. Поставлена задача вирішується тим, що у світлодіодній лампі для зовнішнього освітлення, яка має корпус, блоки модулів, які виготовлені із світлодіодів та електронного випрямляча, джерело змінної напруги, згідно з корисною моделлю, модулі виконані взаємозамінними у вигляді тепловідводів, на плоскій поверхні яких встановлені друковані плати з теплопровідного матеріалу з рівномірно розміщеними на них n потужними над'яскравими світлодіодами, кожен з яких оснащений оптичною системою, яка може бути індивідуальною або загальною для всіх n світлодіодів модуля, з'єднаними послідовно на друкованих платах, які в свою чергу з'єднані паралельно а протилежна поверхня тепловідводу може мати ребра або голки, електронний випрямляч виконаний гальванічно розв'язаним від мережі змінної напруги, входи якого підключені до відповідних контактів цоколя, а через нього і до мережі змінного струму, а виходи у відповідній полярності підключені до ланцюгів світлодіодів, а цоколь виконаний байонетним. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: 1. тепловідвід; 2. друкована плата; 3. світлодіоди; 4. оптичні системи; 5. роз'ємні з'єднувачі; 6. джерело постійного струму; 7. байонетний цоколь; 8. входи мережевої напруги джерела сталого постійного струму; 9. виходи джерела сталого постійного струму. На Фіг. 1 зображений самостійний блок лампи, який виконаний на трубопроводі 1. На пласкій поверхні закріплені друковані плати 2, не менше однієї, з встановленими на них світлодіодами 3. Найкраще закріпити друковані плати з допомогою теплопровідної двосторонньої клейкої стрічки або спеціальним теплопровідним клеєм. Світлодіоди 3 на друкованих платах встановлюються та розпаюються на автоматичних лініях, що виключає похибки, які неминуче виникають при ручному паянні. Для паралельного з'єднання друкованих плат використовується пайка, яка набагато надійніша ніж будь-яке роз'ємне з'єднання. Це не знижує ремонтопридатність лампи, оскільки будь який ремонт таких приладів повинен здійснюватись в умовах спеціалізованих майстерень. Оскільки вітчизняні та міжнародні стандарти вимагають, щоб вуличні ліхтарі мали діаграму випромінювання "крила метелика" на світлодіодах встановлені оптичні системи 4, які кріпляться 1 UA 91104 U 5 10 15 20 до останніх з допомогою двосторонньої клейкої стрічки. Джерело постійного струму 6 закріплене на тепловідводі зі сторони ребер гвинтами, або будь яким іншим способом і підключене до схеми через роз'ємні з'єднувачі 5, які можуть бути, як вбудованими в джерело, так і самостійними елементами схеми. Найкраще використати пружинні клемники фірми WAGO, які призначені для роботи у важких умовах експлуатації. На Фіг. 2 показана структурна схема лампи. Мережеві входи 8 та виходи джерел живлення 6 з'єднані з відповідними контактами байонетного цоколя 7, конструкція якого дозволяє завжди правильно орієнтувати лампу відносно площини, яка освітлюється. Через цоколь 7 на схему лампи поступає живлення від мережі змінного струму 220 В, 50 Гц. Габарити корпусу ламп, в залежності від їх потужності, яка у свою чергу залежить від кількості встановлених блоків, будуть змінюватися. Також може змінюватися і форма корпусу, але виконуватись останній повинен з металу, який має високу теплопровідність. Найкраще цим вимогам відповідає алюміній. Варіантів кріплення блоків один до одного, та пакету блоків до корпусу може бути багато, але треба зауважити, що крайні блоки пакету повинні мати надійний тепловий контакт із корпусом. Висока ефективність світлодіодів загальновідома. Вона перевищує ефективність газорозрядних ламп приблизно у 4 рази, але вже зараз з'явились потужні над'яскраві світлодіоди із ефективністю від 130 лм/Вт при номінальному струмі 350 мА і більше 300 лм/Вт при струмі 1А. Використання таких світлодіодів дозволить отримати світловий потік однієї лампи від 2500 до 6500 лм, при номінальному струмі і споживаній потужності від 20 до 60 Вт. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Світлодіодна лампа для зовнішнього освітлення, що має корпус, блоки модулів, які виготовлені із світлодіодів та електронного випрямляча, джерело змінної напруги, яка відрізняється тим, що модулі виконані взаємозамінними у вигляді тепловідводів, на плоскій поверхні яких встановлені друковані плати з теплопровідного матеріалу з рівномірно розміщеними на них потужними над'яскравими світлодіодами, оснащених оптичною системою, друковані плати з'єднані паралельно, а протилежна поверхня тепловідводу виконана ребристою або у вигляді голок, електронний випрямляч виконаний гальванічно розв'язаним від мережі змінної напруги, входи якого під'єднанні до відповідних контактів байонетного цоколя, а через нього і до джерела змінної напруги, а виходи у відповідній полярності підключені до ланцюгів світлодіодів. 2. Світлодіодна лампа за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус виготовлений з металу з високою теплопровідністю. 3. Світлодіодна лампа за п. 1, яка відрізняється тим, що на світлодіодах встановлені оптичні системи, індивідуальні або групові, які мають діаграму випромінювання "крила метелика". 4. Світлодіодна лампа за п. 1, яка відрізняється тим, що паралельні з'єднання модулів світлодіодів виконані нероз'ємними. 2 UA 91104 U 3 UA 91104 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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