СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к светодиодным осветительным устройствам и может быть широко использовано в конструировании светодиодных осветительных приборов в различных областях науки и техники
Известно «Светодиодное осветительное устройство», содержащее монтажную плату, на которой размещена матрица из светодиодов, расположенных на оптических осях, в фокальных плоскостях конденсаторных линз-секций, образующих первый по ходу оптического луча линзовый растр и внешний рассеиватель, представляющий собой второй по ходу оптического луча линзовый растр, причем число линз первого линзового растра равно числу светодиодов, при этом в дополнительно введено устройство для позиционирования светодиодов в виде оправы с отверстиями.
Патент РФ на изобретение №2189523, МКИ: F21V 5/00, д. публ. 2002.09.20. Известен «Светодиодный осветитель», содержащий преобразователь напряжения, который через выпрямительный диодный мост соединен с, по меньшей мере, одним светодиодом, параллельно которому подключен емкостной фильтр, при этом его указанные элементы размещены на печатной плате, которая расположена внутри светопроницаемого корпуса, выполненного с токопроводящими выводами, причем корпус выполнен в виде трубки, а светодиоды равномерно распределены по всей длине печатной платы. Патент РФ на изобретение №2354084, МКИ: H05B 37/00, публ. 2009.06.27.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является «Светодиодный потолочный светильник», содержащий корпус с окном из светопрозрачного материала и размещенные на задней стенке корпуса единичные светодиоды, при этом последние распределены равномерно по всей площади задней стенки корпуса и смонтированы на печатных платах с алюминиевой основой, закрепленных в корпусе крепежными деталями, при этом периметр задней стенки равнозначен периметру окна, корпус выполнен в виде прямоугольной плоской фигуры с возможностью установления в ячейки подвесного потолка. Патент РФ на пол. модель №87598 МКИ: Н05К 5/00, дата публ. 2009.10.10.
Техническим результату является повышение надежности устройства, а также увеличение светового потока от светодиодов за счет использования съемных продольных модулей, которые выполняют одновременно функции элементов жесткости и отражателей для светодиодов, и то, что каждый из светодиодов, последовательно соединенных между собой, обеспечен параллельно подключенным защитным диодом.
Добиться равномерности светового потока от светодиодов позволяет применение рассеивателя из полистирола со светопропусканием более 92% и призматической структурой.
Технический результат достигается тем, что светодиодное осветительное устройство содержит корпус с рассеивателем из светопрозрачного материала и размещенные на задней стенке корпуса светодиоды. Последние смонтированы на печатных платах с алюминиевой основой и закреплены в корпусе крепежными деталями, корпус выполнен в виде прямоугольной плоской фигуры с возможностью установления в ячейку держателя осветительного устройства. Корпус устройства снабжен съемными продольными модулями в виде жестких металлических элементов. В гнездах модулей установлены цепочки светодиодов, имеющих последовательное соединение, при этом каждый из светодиодов снабжен параллельно подключенным защитным диодом. Внутренняя боковая поверхность съемного модуля, выполненная под углом к горизонтальной поверхности корпуса, служит отражателем для светодиодов, увеличивая общий световой поток за счет отражения светового потока светодиодов, испускаемого свыше угла половинной яркости каждого светодиода. Расстояние между светодиодами равно 20,24 мм, а расстояние между краями корпуса и началом цепочек светодиодов к длине цепочек находится в соотношении, равном 1: 10,4. Также устройство снабжено источником питания и блоком управления с возможностью регулировки мощности излучения светодиодов. Светодиодное осветительное устройство поясняется чертежами на фигурах 1, 2, 3, 4 и 5.
Фиг.1 - светодиодное осветительное устройство - общий вид (сверху);
Фиг.2 - светодиодное осветительное устройство - общий вид (сбоку);
Фиг3 - светодиодное осветительное устройство - вертикальный разрез модуля элемента жесткости и отражателя и крепление светодиода к корпусу устройства через гнезда модуля;
Фиг.4 - светодиодное осветительное устройство - светодиод с обозначенным углом половинной яркости, равным 120°;
Фиг.5 - светодиодное осветительное устройство - схема подключения светодиодных цепочек к источнику питания и блоку управления.
Светодиодное осветительное устройство, согласно фиг.1, 2, 3, 4 и 5 содержит корпус 1 в виде прямоугольной плоской фигуры и размещенные светодиоды 2, при этом последние смонтированы на печатных платах с алюминиевой основой и закреплены в корпусе 1 крепежными деталями. Корпус 1 устройства сверху снабжен рассеивателем 3 из светопрозрачного материал. На внутренней стенке корпуса 1 установлены съемные продольными модули в виде жестких металлических элементов 4, в гнездах которых установлены цепочки светодиодов 2, имеющих последовательное соединение, при этом каждый из светодиодов 2 снабжен параллельно подключенными защитным диодом 5. Внутренняя боковая поверхность съемного модуля 4, выполненная под углом к горизонтальной поверхности корпуса 1, служит отражателем для светодиодов 2
Расстояние «а» между светодиодами равно 20,24 мм. Расстояние «в» между краями корпуса и началом цепочек светодиодов к длине «с» цепочек находится в соотношении, равном 1: 10,4., и может составлять в=26 мм, а с=270 мм.
На Фиг.3 показан вертикальный разрез модуля элемента 4, выполняющего в устройстве функцию элемента жесткости и отражателя и крепление светодиода к корпусу устройства через гнезда модуля, где светодиод 2 с основанием 6 опрессовкой крепится к модулю элемента 4, а модуль 4 в свою очередь винтами 7 прикреплен к корпусу 1. Устройство также снабжено источником питания 8 и блоком управления 9 (Фиг.5) с возможностью регулировки мощности излучения светодиодов 2.
Устройство работает следующим образом.
Для улучшения внешнего вида изделия и создания дизайнерских решений светодиодные линейки имеют длину с равную 270 мм и могут располагаться в произвольном порядке, например в шахматном или звездой.
Светодиодная цепочка включает последовательное соединение светодиодов 2. Каждый из светодиодов 2 снабжен параллельно подключенным защитным диодом 5. Данное решение не снижает КПД изделия, и при этом многократно повышает надежность, за счет независимости светодиодов друг от друга (в случае выхода светодиода из строя гаснет не весь светильник, а только один светодиод). С целью создания конструкции изделия, которая может быть быстро отремонтирована, светодиодная цепочка крепится к металлическому отражателю и образует с ним осветительный элемент. В случае выхода из строя например одного светодиода уже нет необходимости в замене светильника, достаточно просто заменить один осветительный элемент. Для удобства замены электрические подключения осветительного элемента выполнены на пружинных клеммах и не требуют пайки.
С целью получения равномерности свечения и отсутствия эффекта точечности в изделии применяются линейки со светодиодами средней мощности, менее 0.4W, с шагом 20,24 мм между центрами светодиодов 2.
Расстояние между светодиодами 2 и рассеивателем 3 задано с учетом «размазывания» излучения светодиодов, что также способствует сильному уменьшению точечности излучения. Применение рассеивателя 3 из полистирола со светопропусканием более 92% и призматической структурой приводит к увеличению светового потока, излучаемого изделием, улучшает равномерность освещения, и придает изделию эстетический внешний вид.
Для эффективного использования света излучаемого светодиодными линейками их расположение в корпусе изделия задается в соответствии с углом половинной яркости светодиодов, составляющего 120°. Соответственно чему расстояние между краем корпуса и крайними линейками равно 26 мм. Применение отражателей позволяет увеличить световой поток за счет отражения светового потока светодиодов, испускаемого свыше угла половинной яркости. Отражатель также выполняет функцию элемента жесткости и позволяет избежать повреждений светодиодных линеек при перевозке и установке изделия.
Блок управления может работать под управлением как системы управления «умным домом», например системы CLIPSAL по шине управления RS-485 по протоколу обмена, так и напряжением от 0 до 10 В с аналогового входа управления.
Применение в изделии регулируемых источников питания специальной конструкции светодиодов, а также схемы их подключения в совокупности с блоком управления позволяет осуществлять регулировку мощности изделия. Данное решение может использоваться с целью дополнительной экономии электроэнергии и создания оптимальной освещенности.