МНОГОКРИСТАЛЬНОЕ СВЕТОДИОДНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области электронной техники, в частности, к светодиодным устройствам, и может быть использована в световых приборах различного назначения.
Известны конструкции светодиодных устройств, в которых в качестве источника излучения используются несколько полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, смонтированных на общем основании [см., например, RU41834]. Использование нескольких светоизлучающих кристаллов позволяет повысить мощность устройства и, соответственно, силу излучения.
Известно светодиодное устройство, описанное в RU2267188, которое выбрано авторами в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемое устройство в качестве источника излучения содержит один или группу снабженных электрическими контактами полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, которые расположены в держателе, изготовленном из диэлектрического материала, в частности, из кремния. Держатель имеет пластинчатое основание, на котором посажены указанные светоизлучающие кристаллы. На нижней поверхности держателя закреплены два присоединительных вывода, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания. Устройство также содержит омические контакты, сформированные на верхней поверхности держателя, и проволочные соединительные элементы - токопроводящие проволочные разварки, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь.
Конструкция рассматриваемого устройства хорошо приспособлена для интеграции с интегральными электронными схемами и, в случае использования в нем группы светоизлучающих кристаллов, обеспечивает достижение высокой мощности.
Однако наличие в рассматриваемом устройстве сформированных на верхней поверхности держателя омических контактов и расположение указанных омических контактов и присоединительных выводов на противоположных поверхностях держателя обуславливает сложность конструкции устройства с точки зрения удобства осуществления электрической коммутации элементов его электрической схемы.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства при обеспечении его высокой мощности.
Сущность полезной модели заключается в том, что в светодиодном устройстве, содержащем держатель, изготовленный из диэлектрического материала, имеющий пластинчатое основание, группу установленных на основании держателя полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, снабженных электрическими контактами, а также закрепленные на держателе присоединительные выводы, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания, и токопроводящие проволочные соединительные элементы, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь, согласно полезной модели присоединительные выводы выполнены в виде токопроводящих пластинчатых элементов, каждый из которых закреплен в держателе таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя вблизи периферийной части основания и образует токопроводящую контактную площадку, при этом светоизлучающие кристаллы включены в последовательную электрическую цепь с помощью токопроводящих проволочных соединительных элементов, установленных с обеспечением протекания тока через светоизлучающие кристаллы и, по меньшей мере, через две контактные площадки.
В частном случае выполнения полезной модели основание держателя выполнено из металла.
В частном случае выполнения полезной модели в держателе выполнено углубление с плоской донной частью, образующей основание держателя, при этом объем углубления заполнен прозрачным герметизирующим компаундом.
В частном случае выполнения полезной модели группа светоизлучающих кристаллов содержит от 9 до 12 кристаллов.
Наличие в заявляемом устройстве группы (двух и более) светоизлучающих кристаллов обеспечивает повышение мощности устройства и, соответственно, увеличение силы света. При этом благодаря тому, что светоизлучающие кристаллы электрически соединены последовательно друг с другом, повышение мощности устройства достигается за счет увеличения суммарного напряжения в электрической цепи при протекании по каждому из светоизлучающих кристаллов одного и того же небольшого по величине тока, что благоприятно сказывается на рабочих характеристиках светоизлучающих кристаллов.
Выполнение присоединительных выводов в виде пластинчатых элементов из токопроводящего материала и закрепление их в держателе указанным выше образом позволяет сформировать вблизи основания с закрепленными на нем светоизлучающими кристаллами контактные площадки, наличие которых обуславливает упрощение конструкции устройства и повышает удобство электрической коммутации его элементов. Сформированные указанным образом контактные площадки служат проводниками электрического тока, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь. При этом удобство электрической коммутации достигается тем, что все коммутируемые элементы расположены на одной и той же поверхности держателя - на поверхности его основания, а требуемое электрическое соединение светоизлучающих кристаллов и контактных площадок выполнено с помощью простых по конструкции токопроводящих проволочных соединительных элементов - проволочных разварок.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является упрощение конструкции устройства при обеспечении его высокой мощности.
В случае, когда основание держателя выполнено из металла, оно дополнительно выполняет функцию отвода тепла от светоизлучающих кристаллов на внешний радиатор, что способствует сохранению рабочих характеристик светоизлучающих кристаллов.
В случае, когда в держателе выполнено углубление с плоской донной частью, образующей основание держателя, на котором помещены светоизлучающие кристаллы, и при этом объем углубления заполнен прозрачным герметизирующим компаундом, обеспечивается защита конструктивных элементов устройства от воздействий внешней среды и механических повреждений.
В случае, когда группа светоизлучающих кристаллов содержит относительно большое - от 9 до 12 - количество кристаллов, обеспечивается достижение относительно высокого рабочего напряжения, что позволяет упростить конструкцию внешнего блока питания.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства в разрезе (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху).
Устройство содержит держатель 1, изготовленный из диэлектрического материала, в котором выполнено углубление 2 с плоской донной частью, образующей основание 3 держателя 1. На основании 3 расположена группа полупроводниковых светоизлучающих кристаллов 4 (на фиг.1 и 2 позицией 4 обозначен один из кристаллов), снабженных электрическими контактами (на чертеже не показаны). В частном случае выполнения устройства участок основания 3, на котором помещены светоизлучающие кристаллы 4, представляет собой металлическую пластину, запрессованную в донную часть углубления 2 держателя 1. В частном случае выполнения устройства оно содержит 9 кристаллов 4. Устройство также содержит закрепленные на держателе 1 и выполненные в виде токопроводящих пластинчатых элементов присоединительные выводы 5, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов 4 к внешнему источнику электрического питания (на чертеже не показан). Каждый пластинчатый элемент 5 закреплен таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя 1 вблизи периферийной части его основания 3 с образованием токопроводящей контактной площадки 6. В частном случае выполнения устройство содержит три пары пластинчатых элементов 5, при этом в каждой паре пластинчатые элементы 5 запрессованы в держателе 1 с противоположных его боковых сторон, а образуемые краевыми участками пластинчатых элементов 5 контактные площадки 6 расположены вокруг основания 3 держателя 1. Устройство содержит токопроводящие проволочные соединительные элементы - проволочные разварки 7 (на фиг.1 и 2 позицией 7 обозначена одна из разварок), с помощью которых обеспечивается электрическое соединение элементов электрической схемы устройства. При этом с помощью разварок 7 светоизлучающие кристаллы 4 и соответствующие контактные площадки 6 соединены друг с другом с обеспечением последовательного электрического соединения всех светоизлучающих кристаллов 4.
Объем углубления 2 в держателе 1 заполнен прозрачным герметизирующим компаундом, образующим покрытие 8.
Устройство работает следующим образом.
При подключении одного из присоединительных выводов 5 к положительному полюсу, а другого присоединительного вывода 5 к отрицательному полюсу внешнего источника питания по электрической цепи устройства, включающей светоизлучающие кристаллы 4 и соответствующие контактные площадки 6, протекает электрический ток. При протекании тока через светоизлучающие кристаллы 4 они излучают свет. Световое излучение светоизлучающих кристаллов 4 выводится из устройства через покрытие 8, которое выполняет световыводящую и защитную функции.
При этом в заявляемом устройстве удается достигнуть относительно высокую мощность за счет повышения рабочего напряжения при относительно малой величине тока, протекающего через светоизлучающие кристаллы 4.