СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая полезная модель относится к области осветительной техники, в частности, к светодиодным устройствам и может найти применение в бытовых светильниках и осветительных устройствах производственного назначения.
Известен светильник энергосберегающий (Пат. РФ №93929, МКИ F21S 8/00, опубл. 10.05.2010 г.), содержащий источник света, выполненный в виде печатной платы с теплопроводным металлическим основанием, на поверхности которой методом автоматического высокопроизводительного поверхностного монтажа установлены планарные, относительно дешевые светодиоды, излучающие, например, в ультрафиолетовой и синей части спектра. При этом плата закреплена на корпусе-радиаторе с обеспечением контактной теплопередачи к нему от основания платы, нагреваемого светодиодами, а в состав пластика введены изменяющие цветопередачу в сторону усиления желто-зеленой части спектра, в качестве пластика использован пожаробезопасный поликарбонат, а корпус-радиатор изготовлен из керамики или кермета с вмонтированным в него цоколем
Недостатками указанного светильника являются затухание светового потока, вносимое слоем люминофора, нанесенного на плафон-рассеиватель и ограниченная мощность лампы, обусловленная низкой эффективностью теплоотвода от светодиодов.
Известна светодиодная лампа (Пат. РФ №52258, МКИ H01L 33/00, опубл. 10.03.2006 г.), содержащая источник света, подключенный через средства токоподвода к электронному преобразователю питающей цепи и стандартный ламповый цоколь, причем источником света является сборка кристаллов излучающих диодов, напаянных на теплоотводящее, светоотражающее основание, сопряженное с внешним теплоотводящим радиатором и стандартным ламповым цоколем, а свободный объем внутри светоотражателя заполнен оптически прозрачным герметизирующим компаундом.
Недостатком этой светодиодной лампы является недостаточная надежность и существенное ограничение мощности лампы малым сечением центрального теплопроводящего стержня и малой площадью для установки светодиодов, а также значительная неравномерность диаграммы направленности светового потока.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является светодиодный светильник с высокоэффективным конвекционным охлаждением (Пат. РФ №96696, МКИ Н01Н 33/00, опубл. 10.08.2010 г.), содержащий в качестве источника света светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, корпус-радиатор, выполненный из полого профиля, отличающийся тем, что оптическая линза, закрывающая светодиоды, может быть выполнена в форме различных геометрических фигур, а корпус-радиатор выполнен в виде вертикальных ребер-решеток.
Недостатком прототипа является ограниченная мощность и недостаточная надежность, обусловленная низкой теплопередачей от платы со светодиодами к радиатору, выполненному из полого профиля, а также неравномерность диаграммы направленности светового потока.
Основной задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью является создание светодиодной лампы в двух вариантах, обладающей высокой надежностью, повышенной мощностью и эффективностью освещения.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении мощности и надежности светодиодной сетевой лампы, повышении эффективности освещения за счет формирования равномерной диаграммы направленности светового потока.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной светодиодной лампе по первому варианту, включающей цоколь, соединенный с ним переходный элемент, на котором установлен радиатор, соединенный с платой, на которой размещены светодиоды, соединенные с блоком питания, радиатор выполнен в виде стакана с основанием и цилиндрической частью, на внешней поверхности которой радиально установлены пластины, лежащие в плоскостях, проходящих через ось лампы, внешние ребра пластин образуют часть эллипсоида, переходящего в цилиндрическую часть радиатора, прилегающую к переходному элементу, а на внешней стороне основания радиатора установлена плата со светодиодами и рассеиватель.
В светодиодной лампе по второму варианту в известной лампе, включающей цоколь, соединенный с ним переходный элемент, на котором установлен радиатор, соединенный с платой, на которой размещены светодиоды, соединенные с блоком питания, радиатор выполнен в виде стакана с основанием и цилиндрической частью, на внешней поверхности которой радиально установлены пластины, лежащие в плоскостях, проходящих через ось лампы, внешние ребра пластин образуют цилиндрическую часть, переходящую в эллипсоидную часть радиатора, прилегающую к переходному элементу, во внутренней цилиндрической части радиатора в плоскостях, перпендикулярных оси лампы, установлены кольцеобразные пластины, при этом в цилиндрической части радиатора выполнены отверстия, а на внешней стороне основания радиатора установлена плата со светодиодами и рассеиватель.
В обоих вариантах светодиодных ламп целесообразно переходный элемент, рассеиватель и радиатор выполнить в форме осесимметричного тела.
Для обоих вариантов предпочтительно радиатор выполнить из алюминия, или легких сплавов алюминия, или керамики.
Светодиоды в светодиодных лампах могут быть расположены равномерно по поверхности платы и соединены в последовательные или параллельные или последовательно-параллельные цепи.
Оптимально для обоих вариантов ламп в качестве материала рассеивателя использовать пластик, близкий по оптическим характеристикам к стеклу, например, поликарбонат.
Предпочтительно в обоих вариантах светодиодных ламп рассеиватель выполнить матовым.
Целесообразно для обоих вариантов светодиодных ламп блок питания устанавливать на внутренней части радиатора.
Рекомендуется посадку блока питания на радиатор осуществлять при помощи герметика.
В обоих вариантах пластины радиатора могут быть выполнены сдвоенными, имеющими в сечении перпендикулярном оси лампы V-образную форму.
Предпочтительно в обоих вариантах между основанием радиатора и платой нанести слой теплопроводящей пасты.
Равномерное распределение светодиодов на поверхности платы, выполнение радиаторов из материалов с высокой теплопроводностью в виде стакана с круглым основанием и цилиндрической частью, на внешней поверхности которой радиально установлены пластины, лежащие в плоскостях, проходящих через ось лампы, нанесение теплопроводящей пасты между основанием радиатора и платой повышает эффективность теплоотвода, снижает нагрев светодиодов и позволяет увеличить мощность и надежность лампы.
Применение рассеивателей, выполненных из пластика, близкого по оптическим характеристикам к стеклу, например, из поликарбоната, оптимальное размещение светодиодов на плате, позволяет сформировать равномерную диаграмму направленности светового потока и обеспечить высокую эффективность освещения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен осевой разрез светодиодной лампы по первому варианту, на фиг.2 показан осевой разрез светодиодной лампы по второму варианту.
Светодиодная лампа по первому варианту (фиг.1) содержит светодиоды 1, расположенные на плате 2, которая при помощи винтов 3 с нанесением слоя теплопроводящей пасты 4 посажена на внешнюю сторону основания 5 радиатора, имеющего форму стакана с основанием и цилиндрической частью, на внешней поверхности которой радиально установлены пластины 6, лежащие в плоскостях, проходящих через ось лампы. Внешние ребра пластин представляют собой плавную кривую, и образуют поверхность половины усеченного эллипсоида, переходящую в цилиндрическую поверхность, прилегающую к переходному элементу 7, выполненному из пластика, изолирующего радиатор от токоведущих элементов цоколя 11. Основание 5, цилиндрическая часть и пластины 6 радиатора представляют собой единое целое и выполнены из алюминия, или легких алюминиевых сплавов, или керамики. Пластины 6 радиатора могут быть выполнены сдвоенными, V-образными в сечении, перпендикулярном оси лампы.
На внешней стороне основания 5 радиатора установлен рассеиватель 8, который обеспечивает равномерную диаграмму направленности светового потока, защищает светодиоды от внешних воздействий и изготавливается из ударопрочного пластика, близкого по оптическим характеристикам к стеклу, например, из поликарбоната и может выполняться матовым.
Во внутренней полости радиатора с использованием герметика 9 установлен блок питания 10, соединенный проводами с платой 2 и контактными элементами цоколя 11, который посажен на переходный элемент 7 при помощи накалывающих игл.
Отличительными особенностями светодиодной лампы по второму варианту является форма пластин 6 радиатора, представляющих собой прямую линию, плавно переходящую в эллипс и образующих цилиндрическую поверхность, переходящую в поверхность половины усеченного эллипсоида, прилегающую к переходному элементу 7, установка во внутренней цилиндрической части радиатора в плоскостях, перпендикулярных оси лампы, кольцеобразных пластин 12, повышающих эффективность радиатора и наличие в цилиндрической части отверстий 13 для теплообмена внутренней полости радиатора с окружающей средой путем конвекции. Пластины 6 радиатора могут быть выполнены сдвоенными, V-образными в сечении, перпендикулярном оси лампы.
При включении светодиодной лампы (по обоим вариантам) в сеть переменное напряжение подается в блок питания, где преобразуется в стабилизированное постоянное напряжение, которое подается на светодиоды 1, размещенные на плате 2. Световой поток светодиодов 2, проходит через рассеиватель 8, благодаря чему обеспечивается равномерная диаграмма направленности. В процессе работы происходит нагрев светодиодов 1, от которых тепло передается через плату 2, слой теплопроводящей пасты 4, основание радиатора 5 к ребрам радиатора 6 и посредством конвекции рассеивается в окружающую среду. В светодиодной лампе по второму варианту, благодаря установленным во внутренней цилиндрической части радиатора в плоскостях, перпендикулярных оси лампы, кольцеобразным пластинам 12 и отверстиям 13 в цилиндрической части значительно улучшается теплообмен внутренней полости радиатора с окружающей средой и повышается эффективность радиатора.
Заявленная полезная модель светодиодной лампы в двух вариантах обеспечивает увеличение мощности и надежности светодиодной лампы и повышает эффективность освещения за счет формирования равномерной диаграммы направленности.