МАЯК ПРОБЛЕСКОВЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ

Маяк проблесковый светодиодный относится к специальному светотехническому оборудованию и предназначен для обозначения в пространстве летательных аппаратов с помощью излучаемых световых вспышек.
Известна конструкция маяка (1), содержащая платы, множество излучающих светодиодов, основания, отражатели, линзу.
К недостаткам маяка можно отнести неэффективное использование светодиодов нижнего основания, сложность конструкции маяка, содержащей два совершенно разных отражателя, две совершенно разные платы для установки светодиодов.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является техническое решение по (2), взятое за прототип.
Известное устройство содержит корпус, прозрачный светофильтр, светодиодные модули, теплоотводящие элементы со светоотражающей боковой поверхностью, основание, устройство управления.
Недостатком конструкции является повышенная масса маяка вследствие того, что теплоотводящий элемент, он же отражатель, является одной полнотелой деталью. Изготовление маяка трудоемко, так как при изготовлении боковых светоотражающих поверхностей теплоотводящего элемента необходимо обеспечить высокую точность и хорошую отражающую способность. Отражающая поверхность состоит из секторов, каждый из которых направляет свет от светодиода в соответствующие угловые сектора. Это также усложняет изготовление этой детали, уменьшает силу света в горизонтальной плоскости, хотя в этом направлении для авиационного маяка необходима максимальная сила света. Т.е. еще одним из недостатков прототипа является неэффективное использование источника света.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности использования источника света, снижении массы маяка, упрощении конструкции и технологии изготовления, улучшении теплового режима, повышении надежности маяка.
Указанный технический результат достигается тем, что маяк проблесковый светодиодный, содержащий корпус, прозрачный светофильтр, светодиодные модули, теплоотводящие элементы со светоотражающей боковой поверхностью, основание, устройство управления, теплоотводящий элемент выполнен с боковой поверхностью ступенчатой формы, по крайней мере два отражателя, каждый из которых выполнен в виде отдельной детали из тонкого листового материала с поверхностью, представляющей собой фигуру вращения параболы с фокусом - окружностью, проходящей через центры кристаллов светодиодов, по крайней мере два светодиодных модуля, под одним из которых установлен терморезистор.
Благодаря тому, что изменена конструкция теплоотводящего элемента со светоотражающей боковой поверхностью, а именно, теплоотводящий элемент выполнен с боковой поверхностью ступенчатой формы, по крайней мере два отражателя, каждый из которых выполнен в виде отдельной детали из тонкого листового материала с поверхностью, представляющей собой фигуру вращения параболы с фокусом - окружностью, проходящей через центры кристаллов светодиодов, по крайней мере два светодиодных модуля, под одним из них установлен терморезистор, повышается эффективность использования источника света, снижается масса маяка, упрощается конструкция и технология изготовления, улучшается тепловой режим, повышается надежность маяка.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый маяк проблесковый светодиодный отличается тем, что содержит теплоотводящий элемент с боковой поверхностью ступенчатой формы, по крайней мере два отражателя, каждый из которых выполнен в виде отдельной детали из тонкого листового материала с поверхностью, представляющей собой фигуру вращения параболы с фокусом - окружностью, проходящей через центры кристаллов светодиодов, по крайней мере два светодиодных модуля, под одним из них установлен терморезистор.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где показан общий вид маяка.
Под светофильтром поз.1 маяка установлена оптическая система, состоящая из двух светодиодных модулей поз.2, из двух отражателей поз.3 и теплоотводящего элемента поз.4. Оптическая система крепится к корпусу поз.5 маяка через основание поз.6. Поверхность отражателей представляет собой фигуру вращения параболы с фокусом - окружностью, проходящей через центры кристаллов светодиодов поз.7 светодиодного модуля. Назначение отражателей оптической системы - распределение светового потока, излучаемого кристаллами светодиодов в заданные полезные углы излучения. Теплоотводящий элемент обеспечивает отвод тепла от светодиодных модулей через основание к корпусу маяка, выполняющему также функцию радиатора. В корпусе маяка размещено устройство управления поз.8 и электрический соединитель поз.9 для подключения маяка к источнику электропитания. Светодиодный модуль представляет собой плату с теплопроводящим алюминиевым основанием и светодиоды, расположенные на окружности, являющейся фокусом для отражателя. Под верхним светодиодным модулем установлен терморезистор поз.10, имеющий тепловой контакт с металлическим основанием модуля. Терморезистор электрический соединен с устройством управления. Устройство управления отслеживает напряжение на терморезисторе и предотвращает перегрев светодиодных модулей, снижая ток светодиодов при достижении ими критической температуры.
Конструкция теплоотводящего элемента оптимизирована с точки зрения уменьшения массы без снижения теплового сопротивления между его верхней и нижней плоскостями. Теплоотводящий элемент имеет значительную поверхность, что также улучшает его теплоотводящие свойства.
При изготовлении отдельно отражателей и теплоотводящего элемента, первую деталь с хорошей точностью и минимальными трудозатратами можно изготовить штамповкой, электрополировкой, теплоотводящий элемент - механической обработкой или отливкой.
На фиг.2 приведена функциональная схема.
Маяк питается напряжением 27 В постоянного тока и излучает вспышки света частотой 40-100 вспышек в минуту. Возможны два режима работы маяка - «100%» и «10%». В режиме «10%» эффективная сила света вспышек маяка составляет 10% от эффективной силы света вспышек маяка в режиме «100%». Переключение режимов маяка производится внешней цепью управления, подключенной к контакту 4 электрического соединителя X1. Управление работой маяка дистанционное. Подключение маяка осуществляется через соединитель X1. Напряжение питания 27 В подается на контакты «1» и «2» соединителя X1. Управление интенсивностью вспышки осуществляется через контакт «4» разъема X1. Напряжение питания через фильтр Z подается на стабилизаторы напряжения STU1 и STU2. Генератор G1 формирует ШИМ сигнал для обеспечения режима «10%». Генератор G2 формирует периодический сигнал с частотой и длительностью, соответствующим частоте и длительности вспышек маяка.
Цепь термозащиты R(t) предназначена для отслеживания температуры верхнего светодиодного модуля HL2. Стабилизаторы тока STI1 и STI2 посредством мощных транзисторных ключей стабилизируют ток светодиодных модулей HL1 и HL2 во время вспышки. Стабилизатор напряжения STU3 задает опорное напряжение и ток стабилизаторов тока STI1 и STI2. Светодиодные модули HL1 и HL2 с помощью отражателей создают пучок света, сфокусированный в горизонтальной плоскости, который проходит через светофильтр маяка и излучается проблесками белого (красного) цвета, что создает условия для обозначения летательных аппаратов в полете.
Выполнение теплоотводящего элемента с боковой поверхностью ступенчатой формы, отражателя в виде отдельной детали из тонкого листового материала с поверхностью, представляющей собой фигуру вращения параболы с фокусом - окружностью, проходящей через центры кристаллов светодиодов, установка под одним из светодиодных модулей терморезистора, повышает эффективность использования источника света, снижает массу маяка, упрощает конструкцию и технологию изготовления, улучшает тепловой режим, повышает надежность маяка.
Испытания, проведенные на ОАО «Сарапульский электрогенераторный завод» подтверждают полезность и конкурентоспособность маяка проблескового светодиодного, выполненного в соответствии с предлагаемым техническим решением.
Источники информации:
1. Описание к патенту на изобретение WO 2006091225 (А1), МПК B64D 47/06; F21S 8/10; дата публикации 31.08.2006.
2. Описание к заявке на изобретение US 2010027281 (А1), МПК B64D 47/02; F21S 8/00; дата публикации 04.02.2010.