Светильник

Полезная модель относится к области освещения, а именно к осветительным устройствам, предназначенным для освещения мест, в которых не предназначено длительное пребывание людей, например лестничных пролетов, коридоров, тамбуров и т.п.
Известен светодиодный светильник (РФ №144993, F21V 3/00, H01L 33/00, F21S 4/00), содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса и выполненным в виде светодиодов, которые размещены на закрепленной на передней поверхности корпуса монтажной плате и которым подано питающее напряжение, датчик движения, установленный на монтажной плате в ее центральной части и выполненный с возможностью управления подачей питающего напряжения на светодиоды, а также рассеивающий плафон выпуклой формы, который установлен поверх корпуса, и котором в его центральной части выполнено отверстие для размещения в нем чувствительных элементов датчика движения, причем чувствительные элементы датчика движения в отверстии рассеивающего плафона прикрыты защитным колпачком, а корпус оснащен радиаторной зоной, отличающийся тем, что радиаторная зона выполнена на задней поверхности корпуса.
Однако данный светодиодный светильник имеет сложную конструкцию с дорогостоящими элементами и высокую себестоимость.
Известно осветительное устройство (РФ №100584, F21S 4/00), содержащее корпус, светопропускающую оболочку, источник электропитания, по меньшей мере, один источник излучения и электрическую цепь для подвода электропитания к источнику излучения, в которой установлены датчик температуры и/или датчик движения.
Однако данное осветительное устройство также имеет очень сложную конструкцию и высокую себестоимость, из-за дорогостоящих элементов.
Известен светильник (РФ, полезная модель №152787, F21S 4/00), содержащий основание из теплопроводящего материала, плафон, имеющий сквозные отверстия под крепежный элемент и соединенный с основанием светильника, диффузионный рассеиватель, печатную плату, расположенную во внутренней полости светильника и соединенную с основанием, светодиоды с цепью их питания, размещенные на печатной плате, датчик движения и датчик освещенности, установленные на печатной плате с возможностью управления цепью питания светодиодов, и крепежный элемент. Отверстия под крепежный элемент выполнены на печатной плате и на основании светильника, таким образом, что они имеют общую вертикальную ось, отверстие на плафоне размещено в центральной части углубления, выполненного в центральной части плафона, плафон, печатная плата и основание соединены между собой посредством крепежного элемента, проходящего через указанные отверстия и оснащенного потайной головкой, имеющий нестандартный шлиц.
Однако данный светильник также имеет очень сложную конструкцию и высокую себестоимость.
Известен светильник (РФ, полезная модель №145259, F21S 4/00), содержащий, по меньшей мере, один источник света, источник питания, реле времени с возможностью управления цепью питания источника света, датчик присутствия с возможностью управления реле времени, переключатель режима работы светильника с возможностью управления цепью питания источника света.
Наличие сложных и дорогостоящих элементов (источник питания, реле времени, датчики) усложняет конструкцию, снижая надежность, и повышает себестоимость. Кроме того, требуется настройка параметров светильника перед установкой, что усложняет установку и ввод в эксплуатацию. Помимо того в корпусе светильника имеются технологические отверстия для настройки параметров светильника, что не обеспечивает защиту от пыли и влаги радиоэлектронных компонентов и печатной платы, что в свою очередь снижает надежность светильника.
Известен также светильник (РФ, полезная модель №98529, F21S 4/00), принятый за прототип и содержащий, по меньшей мере, одну светодиодную группу, смонтированную на плате, закрепленной внутри колпака из оптически прозрачного материала, источник питания, реле времени, датчик присутствия с возможностью управления цепью питания светодиодной группы, датчик освещенности с возможностью управления датчиком присутствия. Датчик присутствия выполнен на основе светочувствительного элемента и звукочувствительного элемента.
Наличие сложных и дорогостоящих элементов (например, источника питания, реле времени, датчиков) усложняет конструкцию, снижая надежность и удорожая ее, что повышает себестоимость.
Светильник состоит из трех основных сборочных узлов: платы, на которой смонтированы радиоэлектронные элементы, корпуса (светопрозрачного колпака), установленного сверху платы и защитной крышки, установленной снизу, что также усложняет конструкцию и ее сборку, снижая надежность и удорожая ее. В результате повышается себестоимость.
Помимо того в корпусе светильника имеются отверстия для вентиляции через которые пыль и влага проникает внутрь к печатной плате с радиоэлектронными компонентами, подвергая их окислению, коррозии и загрязнению, что снижает надежность светильника.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует критерию «новизны».
Задачей полезной модели является упрощение конструкции, что повышает надежность и снижает себестоимость.
Светильник включает колпак из оптически прозрачного материала с закрепленной внутри печатной платой, на которой смонтированы светодиоды и электрическая схема для подвода электропитания к светодиодам, включающая светочувствительный элемент и звукочувствительный элемент.
В отличие от прототипа электрическая схема для подвода электропитания к светодиодам включает одновибратор со светоакустической схемой разрешения, включающей усилитель, двухвходовый логический элемент И-НЕ, светочувствительный элемент и звукочувствительный элемент, связанные через одновибратор со светодиодами, связанными с электрической сетью, при этом светочувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора, звукочувствительный элемент выполнен в виде микрофона, а печатная плата в сборе выполнена в виде защитной крышки с обеспечением возможности герметизации колпака.
Светодиоды связаны непосредственно с электрической сетью 220 в для запитывания их в импульсном режиме, в отличие от прототипа и всех аналогов, где дополнительно используют для исключения пульсации дорогостоящий (вторичный) источник питания, не являющийся обязательным и целесообразным. В результате, упрощается принципиальная электрическая схема светильника, что повышает надежность и снижает себестоимость.
Возможность исключения источника питания из электрической схемы подтверждено в действующих требованиях СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий", где коэффициент пульсации освещенности для поэтажных внеквартирных коридоров, вестибюлей, лифтовых холлов, лестниц, основных проходов технических этажей, подполий, подвалов, чердаков и т.п. не нормируется, что позволяет упростить принципиальную электрическую схему светильника, повышая надежность и снижая себестоимость.
Печатная плата выполнена таким образом, что одновременно обеспечивает две функции: основания для размещения (монтажа) SMD радиоэлектронных компонентов и защитной крышки, которая герметично закрывает колпак снизу, в отличие от прототипа и всех аналогов. Это сокращает количество узлов, что также упрощает конструкцию, повышая надежность и снижая себестоимость. Герметичность конструкции также защищает от воздействия влаги и пыли радиоэлектронные компоненты и плату, что тоже повышает надежность светильника.
Кроме того, герметичность конструкции (в собранном виде) обеспечивает ее функцией объемного резонатора для звукочувствительного элемента схемы разрешения, при этом сам колпак с одной стороны выполняет функцию корпуса, а с другой стороны - рассеивателя для SMD светодиодов и - линзы для светочувствительного элемента схемы разрешения. Это позволяет использовать в качестве звукочувствительного элемента микрофон, а в качестве светочувствительного элемента фоторезистор, являющимися недорогими и простыми в изготовлении, в отличие от прототипа, где используют дорогостоящие и сложные в изготовлении соответственно акустический датчик и датчик освещенности. Все это также позволяет упростить и удешевить конструкцию, повышая надежность и снижая себестоимость.
Одновибратор предназначен для работы с короткими импульсами на входе и по внешнему сигналу выдает один единственный импульс определенной длительности, не зависящей от длительности входного импульса, что позволяет использовать его в качестве таймера с фиксированным выходным импульсом. В результате, наличие одновибратора обеспечивает светоакустической схеме разрешения возможность фиксированной чувствительности. Все это упрощает и удешевляет электрическую схему светильника, повышая надежность и снижая себестоимость, в отличие от прототипа, где используют дорогостоящее и сложное в изготовлении реле времени.
И наконец, в отличие от прототипа светильник состоит из двух основных сборочных узлов: корпуса (колпака), в котором закреплена печатная плата, и печатной платы, выполняющей одновременно две функции - основания для размещения (монтажа) SMD радиоэлектронных компонентов, и защитной крышки (снизу) корпуса. Все это тоже упрощает конструкцию, повышая надежность и снижая себестоимость.
Из практики было выяснено, порог звукового срабатывания светильника должен быть около 40 дб., длительность свечения не менее 40 секунд, при освещенности более 30 люкс светильник должен быть отключен. В данном светильнике жестко заданы эти параметры, что позволяет исключить регулировочные элементы, тем самым упрощается конструкция, упрощается установка и ввод в эксплуатацию, снижается себестоимость, увеличивается надежность.
Таким образом, заявляемые признаки являются существенными и решают поставленную задачу.
Светильник представлен на чертежах.
Фиг. 1 Светильник, вид сбоку, в разрезе.
Фиг. 2 Колпак, вид сверху.
Фиг. 3 Вид А на фиг. 1.
Фиг. 4 Электрическая схема для подвода электропитания к светодиодам.
Фиг. 5 Электрическая схема одновибратора.
Фиг. 6 Светоакустическая схема разрешения.
Фиг. 7 Микросхема LM258DT.
Фиг. 8 Микросхема HEF4011BT.
Светильник содержит колпак 1 из оптически прозрачного материала с закрепленной внутри саморезами 2 печатной платой 3, на которой смонтированы светодиоды и электрическая схема для подвода электропитания к светодиодам (не показано), фиг. 1, 2, 3.
Печатная плата 3 вставляется в специальный паз 4 в колпаке 1, тем самым обеспечивается герметизация полости с радиоэлектронными компонентами. Для подключения питания (промышленной сети 220 В) с тыльной стороны печатной платы 3 располагаются клеммы 5. Прорези 6 по краю колпака 1 обеспечивают естественное охлаждение (теплоотведение) тыльной стороны печатной платы 3. Для крепления светильника выполнены два отверстия 7 с противоположных краев колпака 1 без нарушения герметизации внутренней полости с радиоэлектронными компонентами 8.
Колпак 1 изготовлен из ударопрочного светопрозрачного материала (например, из поликарбоната) методом литья. Печатная плата 3 с обеих сторон имеет белую маску, выполняющую роль защитного и светоотражающего покрытия 9.
Электрическая схема, фиг. 4, для подвода электропитания к светодиодам включает выпрямитель 10 (Диодный мост B6S MB-S), ограничитель тока 11 (Драйвер CYT1000 SOIC-8), электронный ключ 12 (Тиристор JX007L SOT-23-3L) и одновибратор 13, фиг. 5 (HEF4011BT SOIC-14 с логическими элементами DD1:1, DD1:2), со светоакустической схемой разрешения 14, фиг. 6, включающей усилитель 15 (LM258DT SOIC-8), светочувствительный элемент 16 (Фоторезистор GL5606), звукочувствительный элемент 17 (Микрофон ЕМ-9767(р) и двухвходовый логический элемент И-НЕ 18 (DD1:3), связанные с одновибратором 13 и через электронный ключ 12, выпрямитель 10 и ограничитель тока 11, связанные со светодиодами 3 (CYT2835-050C-02). Выпрямитель 10 связан с электрической сетью. Микросхема LM258DT содержит два усилителя в одном корпусе, фиг. 7. Микросхема HEF4011BT в одном корпусе содержит четыре двухвходовых элемента И-НЕ, фиг. 8.
Предлагаемый светильник может быть изготовлен в промышленных масштабах с использованием известных технологических процессов и стандартного оборудования. Монтаж SMD радиоэлектронных компонентов осуществляется в едином техпроцессе на известной автоматизированной линии.
Таких светильников изготовлено 1000 штук и все удачно прошли испытания, подтверждая правильность выбранных решений.
Светильник работает следующим образом. При снижении естественной освещенности ниже 30 люкс и при появлении звукового шума выше 40 дб. светоакустическая схема разрешения 14 запускает одновибратор 13, который формирует импульс длительностью не менее 40 секунд. Этот импульс открывает электронный ключ 12 и через выпрямитель 10 и ограничитель тока 11 подается питание 220 В на светодиоды, светильник включается. По истечении времени не менее 40 секунд импульс одновибратора 13 заканчивается, электронный ключ 12 закрывается, светильник выключается, фиг. 4. При возникновении снова условий для запуска процесс повторяется. При этом светоакустическая схема разрешения, фиг. 6, работает следующим образом. Акустический шум преобразуется конденсаторным микрофоном 17 (ВМ1) в электрический сигнал далее он усиливается через усилитель 15 (DA1:2) и поступает на вход логического элемента 18 (DD1:3). При превышении звука 40 Дб на входе логического элемента 18 появляется логическая единица, если при этом естественная освещенность меньше 30 люкс сопротивление фоторезистора 16 увеличивается и на втором входе логического элемента 18 также присутствует логическая единица, то на выходе логического элемента 18 формируется логический ноль, который запускает одновибратор 13 (фиг. 4).