ЛИНЕЙНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных полупроводниковых источников света, в том числе, предназначенных для прямой замены линейных люминесцентных двухцокольных газоразрядных ламп. Полезная модель направлена на увеличение срока службы светодиодной лампы.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая основание с размещенными на нем светодиодами. Корпус, в котором установлено основание, выполненный в виде трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодами (Проектирование, дизайн и внедрение светодиодной продукции. Каталог компании «Фотон-Л» / «Фотон-Л», 2010).
Недостатком линейной светодиодной лампы является сниженный срок службы, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным слоем, работой кристалла и люминофорного слоя в режимах с повышенной температурой, приводящих к их ускоренной деградации.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая основание с размещенными на нем светодиодами, корпус, в котором установлено основание, выполненный в виде трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодами (Светодиодное освещение. Каталог ООО ПКФ «Марс-Компонент» / ООО ПКФ «Марс-Компонент», 2010).
Недостатком линейной светодиодной лампы является сниженный срок службы, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным слоем, работой кристалла и люминофорного слоя в режимах с повышенной температурой, приводящих к их ускоренной деградации.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая основание с размещенными на нем светодиодами, корпус, в котором установлено основание, выполненный в виде трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодами (Полупроводниковая светотехника. Каталог производственного альянса «Контракт-Электроника» / ПА «Контракт-Электроника», 2010).
Указанная линейная светодиодная лампа является наиболее близкой по технической сущности к полезной модели и выбрана в качестве прототипа.
Недостатком линейной светодиодной лампы является сниженный срок службы, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным слоем, работой кристалла и люминофорного слоя в режимах с повышенной температурой, приводящих к их ускоренной деградации.
Полезная модель направлена на решение задачи увеличения срока службы линейной светодиодной лампы, что является целью полезной модели.
Указанная цель достигается тем, что в линейной светодиодной лампе, содержащей основание с размещенными на нем одним или несколькими светодиодами, корпус, в котором установлено основание, корпус выполнен в виде трубки из оптически прозрачного или теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиода или светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом с нанесенным на него люминофорным и защитным слоями, с цоколями на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодом или светодиодами.
Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является увеличенный срок службы линейной светодиодной лампы, что обусловлено новым принципом устройства и новыми элементами в конструкции лампы, работой кристаллов светодиодов и люминофорного слоя в режимах с более низкой предельной температурой, обеспечивающих замедление процессов их деградации.
Увеличение срока службы линейной светодиодной лампы является полученным техническим результатом, обусловленным новым принципом устройства, особенностями новой конструкции и новыми элементами светодиодной лампы, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемой линейной светодиодной лампы являются существенными.
На рисунке приведена типовая конструкция заявляемой линейной светодиодной лампы.
Линейная светодиодная лампа содержит основание 1 с размещенными на нем одним или несколькими светодиодами 2, корпус 3, в котором установлено основание, выполненный в виде трубки из оптически прозрачного или теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиода или светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом с нанесенным на него люминофорным 4 и защитным слоями 5, с цоколями 6 на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодом или светодиодами.
Линейная светодиодная лампа в установившемся режиме работает следующим образом. Лампа через цоколи 6 стандартного вида подключается к обычной питающей сети переменного тока напрямую, либо через источник питания (драйвер). Корпус 3 является несущей конструкцией, на которой устанавливаются все остальные элементы линейной светодиодной лампы, в том числе, основание 1 с размещенными на нем одним или несколькими светодиодами 2. При работе устройства часть энергии рассеивается, что приводит к разогреву элементов. Отвод тепла осуществляется, в первую очередь, корпусом 3. Драйвер преобразует переменное напряжение питающей сети в требуемое выходное напряжение с заданными характеристиками, необходимыми для правильного электропитания светодиодов 2. При работе устройства драйвер, в частности, обеспечивает низкие пульсации питающего напряжения и тока светодиода 2, стабилизированный выходной ток. Светодиоды 2 излучают свет определенных длин волн, который преобразуется люминофорным слоем 4, восстанавливающим недостающие части спектра с целью получения качественного «белого» света. Светодиоды 2 имеют, например, голубой цвет свечения. Люминофорный слой 4, наносимый на оптически прозрачную часть корпуса 3, при воздействии исходного (первичного) излучения светодиода 2 излучает энергию в недостающих областях спектра (желто-зеленый или зеленый и красный части спектра видимого света). При смешивании излучений светодиода 2 и люминофора люминофорного слоя 4 образуется белый (или близкий к нему) свет. Светодиод (светодиоды) 2 представляет собой полупроводниковый прибор с p-n-переходом, работающий при прямом включении и преобразующий энергию электрического тока непосредственно в световое излучение. Защитный слой 5 предохраняет люминофорный слой 4 от неблагоприятных воздействий (влага, излучение) внешней среды. Одновременно защитный слой 5 служит для частичного рассеивания светового излучения, что повышает равномерность распределения яркости по длине лампы и устраняет слепящий эффект.
Защитный слой 5 светодиодной лампы может быть выполнен, в том числе, путем простого ламинирования с использованием пленки, например, типа Aclar. Цоколи 6 могут иметь одно, двух или многоштырьковое стандартное исполнение.
По сравнению с прототипом существенно увеличивается срок службы заявляемой линейной светодиодной лампы. Срок службы лампы (согласно экспертным оценкам) может быть увеличен в 1,3÷1,5 раза. Это обеспечивается за счет работы кристаллов светодиодов и люминофора в режимах с более низкими предельными температурами. За счет вынесения люминофорного слоя за пределы конструкции светодиода уменьшается нагрев как самого кристалла за счет исключения теплопередачи от люминофорного слоя и эффективного рассеивания отраженной люминофором энергии излучения, так и самого люминофорного слоя за счет улучшения условий отвода тепла от люминофорного слоя и отсутствия разогрева за счет теплопередачи от кристалла. Люминофорный слой в заявляемом устройстве работает при низкой температуре и надежно изолирован от неблагоприятных воздействий внешней среды защитным слоем. В результате, по вышеперечисленным причинам, ограничивается деградация кристаллов светодиодов и люминофорного слоя лампы и увеличивается срок службы новой линейной светодиодной лампы.
За счет снижения рабочих температур кристалла и люминофорного слоя повышается светоотдача лампы и снижается спад светового потока при длительной эксплуатации устройства, что является дополнительным преимуществом новой линейной светодиодной лампы по сравнению с прототипом.
Дополнительно, по сравнению с прототипом, за счет выравнивания яркости по длине и исключения слепящего эффекта существенно расширяется область применения линейной светодиодной лампы.