Світлодіодне джерело світла робочого і аварійного освітлення комбіноване

Реферат: UA 72545 U UA 72545 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 кілька ламп, виконаних на основі потужних світлодіодів [1]. Наприклад, лампа світлодіодна (ЛСД) E26-LED, компанії ROHM (Японія) та компанії Toshiba Lighting&Technology, ЛСД якої виконана на основі білих світлодіодів (СД) потужністю 8,7 Вт. Розглянемо найближчий аналог корисної моделі ЛСД E26-LED. Її потужність 7 Вт, кольорова температура 7000 K, аналог лампи розжарювання (ЛР) 40 Вт, світловий потік 521 лм, габаритні розміри: довжина 110 мм, діаметр 55 мм, вага 120 г, цоколь Е27. Вона складається з світлодіодного модуля (СДМ) з білими СД, розсіювача, блока живлення з драйвером, тепловідведення і корпуса з металевим різьбовим цоколем. Ця ЛСЛ поряд з багатьма перевагами має і недоліки. Основними з них є те, що вона має одне джерело живлення, що знижує її надійність, має значні незворотні втрати теплової енергії, яка виділяється світлодіодами. У основу корисної моделі поставлено задачу по створенню такого світлодіодного джерела світла (СД ДС), будова і робота якого дозволяли б підвищити його надійність, зменшити споживання електроенергії і додатково використовувати тепло, яке виділяється світлодіодами. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що СД ДС складається з двох джерел живлення, перше пов'язане з мережею змінної напруги (драйвер), друге термоелектрогенератор (де використовується ефект Зеєбека [2]), які пов'язані з джерелами світла і складаються з світлодіодних модулів робочого і аварійного освітлення, останнє пов'язане з міні-акумулятором, тепловідведенням, вентилятором і реле контролю напруги. Спільним з найближчим аналогом [1] є джерело живлення, джерело світла робочого і аварійного освітлення зі світлодіодами і тепловідведення. На кресленні зображені: загальний вид світлодіодних модулів, термоелектрогенератора, тепловідведення і вентилятора (фіг. 1), переріз по А-А (фіг. 2), вид за стрілкою А (фіг. 3), вид за стрілкою В (фіг. 4) при знятому кільці 15 (показане умовно пунктирною лінією), блок-схема світлодіодного джерела світла робочого і аварійного освітлення комбінованого (СД ДСРіАОК) (далі - СД ДСК) (фіг. 5), приклад розміщення СД ДСК в світильниках для ламп розжарювання (фіг. 6). Запропоноване джерело світла (фіг. 1-6) містить: 1 - джерело живлення робочого освітлення AC/DC, 220/12 В, 8 Вт з драйвером; 2 - світлодіодний модуль (СДМ) робочого освітлення, який х складається з 4 СД, 4×2=8 Вт; 3 - СДМ аварійного і евакуаційного освітлення, який складається з одного СД, потужністю 2 Вт; 4 – міні-акумулятор 5 В, 3 Вт; 5 - реле контролю напруги (РКН) 12 В, яке має контакти, що замикають та розмикають; 6 - контакт, що замикає; 7 термоелектрогенератор, 3 Вт, 3,5 В, 0,35 А [3]; 8 - тепловідведення (радіатор); 9 - вентилятор 12 В; 10 - гвинти для закріплення; 11 - кріпильна скоба для СД (фторопласт); 12 - мідна пластина для активного відведення тепла від СДМ і передачі його генератору термо-ЕДС (ГТ-ЕДС); 13 кріплення СД ДСК до основи світильника; 14 - світильник (плафон) для ламп розжарювання; 15 - кріпильне кільце з діелектрика; 16 - кріплення світлодіодного джерела до кільця 15. Потужність СД ДСК дорівнює 10,0 Вт. При установленні СД і ГТ-ЕДС рекомендується застосовувати теплопровідну пасту, при цьому поверхні прилягання повинні бути оброблені з точністю до 10-15 мкм. Потужність робочих СД складає 8 Вт, 12 В, 0,35 А, а аварійних - 2 Вт, 3,5 В, 0,35 А, світловий потік приблизно 1000 лм, що відповідає лампі розжарювання ~75 Вт. Габарити СД ДСК - (a×b×h) 40×40×20 мм, воно вільно може розташовуватись в світильниках для ЛР потужністю 40 або 75 Вт. Працює СД ДСК наступним чином (фіг. 1-6). Напруга AC 220 В, 50 Гц підводиться до джерела живлення 1, потім DC, 12 В-до джерела світла 2 робочих СД, які загоряються білим світлом. При роботі СД 2 виділяється рясна кількість тепла, яка підігріває гарячу сторону ГТ-ЕДС і при температурі 90 °С він починає виробляти електроенергію з ЕДС, яка дорівнює 4,0 В, і заряджає міні-акумулятор 4, при цьому контакт РКН замкнені і СД 3 отримує живлення від міні-акумулятора 4, СД загоряються яскравим білим світлом. Тепло від 2, 3 і 7 відводиться через тепловідведення 8, яке обдувається вентилятором 9, для того, щоб створити великий перепад температури (градієнт температури T, °С), між гарячою і холодною сторонами ГТ-ЕДС 7. При цьому буде підтримуватися стабільна задана термо-ЕДС генератора. Таким чином, робоче освітлення 2 отримує живлення від джерела живлення мережі змінної напруги, а аварійне - незалежно - від ГТ-ЕДС 7 через накопичувач 4. При цьому використовується тепло світлодіодів, яке раніше викидалося в атмосферу. При аварійному відключенні джерела 7, буде працювати аварійне (евакуаційне) освітлення 3. Освітлювальної енергії його і ємності акумулятора 4 достатньо для того, щоб виконати аварійні і евакуаційні роботи. 1 UA 72545 U 5 10 В зв'язку з цим надійність СД ДСК збільшиться, зменшиться споживання електроенергії від живильної мережі і зменшиться віддача теплової енергії в атмосферу, а значить це сприятливо позначиться на мікрокліматі Землі, тому що в майбутньому таких установок буде мільйони. Джерела інформації: 1. Пошманн Хартмут. Светодиодные лампы на пути к массовому рынку. / X. Пошманн, перевод Андрей Новиков // Полупроводниковая светотехника. 2010. - № 6. - С. 4-8 (прототип). 2. Шостаковский П. Термоэлектрические источники альтернативного электропитания // Компоненты и технологии. 2010. - № 12. - С. 131-138. 3. Каталог термогенераторных модулей компании «Криотерм», С.-Петербург, 2010 (http://www.kryotherm.ru). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Світлодіодне джерело світла робочого і аварійного освітлення комбіноване, що містить джерела живлення, джерело світла, міні-акумулятор, тепловідведення, вентилятор, реле контролю напруги, яке відрізняється тим, що джерела живлення складаються з двох джерел драйвера (перше) і термоелектрогенератора (друге), які пов'язані відповідно з двома джерелами світла робочого і аварійного (евакуаційного) освітлення, які з'єднані з мініакумулятором, тепловідведенням, вентилятором і реле контролю напруги. 2 UA 72545 U 3 UA 72545 U 4 UA 72545 U 5 UA 72545 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 6