СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА
LED LAMP

Изобретение относится к осветительным устройствам, предназначенным для транспортных средств.
Известна светодиодная лампа для транспортного средства, содержащая цоколь, источник питания и корпус со светодиодами, при этом светодиоды расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения лампы, источник питания соединен проводами со светодиодами, а корпус соединен с цоколем [патент на полезную модель №141016, РФ, МПК B60Q 1/32, Светодиодная лампа для транспортного средства / Тимошенко М.В., 27.05.2014].
Недостатком известной лампы является то, что ее корпус выполнен из двух печатных плат, расположенных зеркально и соединенных между собой обратными сторонами. На лицевой стороне каждой из плат закреплен светодиод. Т.е. светодиоды расположены на одной прямой на расстоянии друг от друга, равном сумме толщин двух печатных плат. Вследствие этого тепло, выделяемое одним светодиодом, будет суммироваться с теплом, выделяемым вторым светодиодом. Это будет приводить к перегреву светодиодов и выходу их из строя.
Кроме того, световой отдачи двух светодиодов недостаточно для того, чтобы использовать эту лампу в качестве источника света для головной фары транспортного средства.
Известна светодиодная лампа, содержащая цоколь, источник питания и корпус со светодиодами, при этом все светодиоды расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения лампы, источник питания соединен проводами со светодиодами, а корпус соединен с цоколем [патент на полезную модель №70050, РФ, МПК H01L 25/075, Светодиодная лампа / Светликин С.В., 10.01.2008].
В известной лампе корпус состоит из основания, платы и крышки. При этом плата согнута в полый многогранник, а основание и крышка выполнены в виде дисков, расположены с торцов этого многогранника и скреплены между собой.
Недостатком известной лампы является то, что основание и крышка корпуса скреплены между собой при помощи винта. Такая конструкция обладает низкой вибрационной стойкостью, поэтому эта лампа не может быть использована в качестве источника света для фары транспортного средства. Отсутствие у лампы колбы приводит к тому, что на светодиоды попадает вода и грязь, что значительно снижает их светоизлучательную способность и может привести к выходу лампы из строя.
Известна также светодиодная лампа, содержащая цоколь, источник питания и корпус с печатными платами, на каждой из которых закреплен один светодиод, при этом источник питания установлен в полости цоколя и соединен проводами с печатными платами, а корпус соединен с цоколем [патент №2504716, РФ, МПК F21S 4/00, Лампа светодиодная / Щепочкина Ю.А., 2014], принятая нами за прототип.
В известной светодиодной лампе корпус выполнен в виде правильной многогранной трубы, имеющей в поперечном сечении форму правильного шестиугольника. В стенках трубы выполнены сквозные окна, в которых закреплены светодиоды.
Недостатком известной лампы является то, что в каждой стенке трубы выполнено по два окна, расположенных последовательно по длине лампы. Это не позволяет использовать такую лампу в фарах транспортных средств, имеющих отражатель в виде параболоида вращения. При установке такой лампы в фару, только половина светодиодов будет находиться в фокальной плоскости отражателя. Другая половина светодиодов будет находиться вне фокальной плоскости, и лучи света этих светодиодов, отраженные от поверхности отражателя, будут идти не параллельно оптической оси отражателя, а расходиться в разные стороны, что недопустимо для фар транспортного средства.
Кроме того, корпус известной лампы выполнен из диэлектрического материала, в частности из керамики. Это затрудняет отвод тепла от светодиодов. Для отвода тепла светодиоды установлены в сквозных окнах корпуса с зазором и закреплены в окнах при помощи держателей из проволоки. Такое крепление светодиодов не позволяет использовать известную лампу в фарах транспортных средств, которые в процессе эксплуатации испытывают большие вибрационные нагрузки.
Отсутствие у лампы колбы приводит к тому, что на светодиоды попадает вода и грязь, что значительно снижает их светоизлучательную способность, что может привести к выходу лампы из строя.
Кроме того, в известной лампе цоколь выполнен винтовым, что не позволяет установить лампу в патрон фары в нужном угловом положении, в котором световая отдача светодиодов используется наилучшим образом.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение - расширение эксплуатационных свойств светодиодной лампы за счет обеспечения возможности ее использования в фарах транспортных средств, имеющих отражатель в виде параболоида вращения, а также в условиях больших вибрационных нагрузок и бездорожья.
Для решения этой задачи в светодиодной лампе, содержащей цоколь, источник питания и корпус с печатными платами, на каждой из которых закреплен один светодиод, при этом источник питания установлен в полости цоколя и соединен проводами с печатными платами, а корпус соединен с цоколем, согласно изобретению корпус лампы выполнен в виде цилиндра, на части наружной поверхности которого выполнены пять граней правильной шестиугольной призмы, на каждой из этих граней закреплена одна печатная плата со светодиодом, а цоколь выполнен с гладким цилиндрическим корпусом и плоской шайбой, закрепленной на корпусе цоколя перпендикулярно оси вращения лампы. При этом на крае плоской шайбы цоколя выполнена фиксирующая выемка в виде полукруга, а корпус лампы соединен с цоколем в таком положении, в котором третья из пяти граней корпуса лампы расположена напротив фиксирующей выемки в плоской шайбе цоколя. Печатные платы со светодиодами закреплены на гранях корпуса лампы в таком положении, в котором все светодиоды расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения лампы. Кроме того, лампа снабжена колбой, соединенной с корпусом лампы по его наружной цилиндрической поверхности так, что печатные платы со светодиодами расположены внутри колбы.
Для того чтобы плоскость расположения светодиодов совпадала с фокальной плоскостью фар ФГ-125, ФГ-126, ФГ-127, плоскость расположения светодиодов находится от контактной пластинки цоколя на расстоянии, находящемся в диапазоне от 41 до 46 мм.
Для лучшего отвода тепла от светодиодов корпус лампы выполнен из металла.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении возможности использования светодиодной лампы в качестве источника света в фаре транспортного средства с параболическим отражателем.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена предлагаемая светодиодная лампа, продольный разрез; на фиг. 2 - вид слева по фиг. 1; на фиг. 3 - фара ФГ-127, в которой в качестве источника света использована предлагаемая светодиодная лампа, продольный разрез.
Светодиодная лампа содержит цоколь 1, источник питания 2, корпус 3, колбу 4. Цоколь выполнен с гладким цилиндрическим корпусом 5 и плоской шайбой 6, закрепленной на корпусе цоколя перпендикулярно оси О вращения лампы. На крае плоской шайбы 6 цоколя выполнена фиксирующая выемка 7 в виде полукруга. Посредством этой выемки лампа базируется по выступу в патроне фары, за счет чего она устанавливается в патроне в нужном угловом положении, в котором световая отдача светодиодов используется наилучшим образом. Согласно ГОСТ 17100-79 цоколи такого конструктивного исполнения относятся к фокусирующим цоколям типа P42S/11.
Корпус 3 выполнен в виде цилиндра, ось вращения которого совпадает с осью О вращения лампы. На части наружной поверхности корпуса выполнено пять граней правильной шестиугольной призмы, боковые ребра которой параллельны оси О вращения лампы. Корпус 3 соединен с цоколем 1 в таком положении, в котором третья (поз. 8) из пяти граней корпуса лампы расположена напротив фиксирующей выемки 7 в плоской шайбе 6 цоколя.
На каждой из граней призмы закреплено по одной печатной плате 9 со светодиодом 10. Печатные платы закреплены в таком положении, что все светодиоды 10 расположены в одной плоскости Б, перпендикулярной оси вращения лампы, и находящейся от контактной пластинки цоколя на расстоянии , находящемся в диапазоне от 41 до 46 мм.
Колба 4 соединена с корпусом 3 лампы по его наружной цилиндрической поверхности так, что печатные платы 9 расположены внутри колбы. Корпус 3 лампы соединен с цоколем 1 при помощи неразъемного соединения. Для улучшения отвода тепла от светодиодов корпус 3 выполнен из металла. Источник питания 2 установлен в полости цоколя 1 и соединен проводами печатными платами 9.
Работает светодиодная лампа следующим образом.
Лампу устанавливают в фару 11 транспортного средства, например в фару ФГ-125, ФГ-126 или ФГ-127. За счет того что плоскость Б расположения светодиодов 10 находится от контактной пластинки 12 цоколя на расстоянии от 41 до 46 мм, при установке лампы в фару плоскость Б совпадает с фокальной плоскостью В параболического отражателя 13 фары. За счет базирования фиксирующей выемкой 7 плоской шайбы 6 цоколя за выступ в патроне 14 фары лампа устанавливается в таком угловом положении, в котором третья (поз. 8) из пяти граней корпуса лампы расположена горизонтально и ниже других граней корпуса.
При подаче напряжения на лампу, светодиоды 10 излучают свет, который, отражаясь от параболической поверхности отражателя 13, излучается в окружающее пространство узким потоком параллельных лучей. За счет этого обеспечивается возможность освещения местности на более дальнее расстояние и обеспечивается требуемое светораспределение излучаемого фарой света. Наличие в лампе пяти светодиодов позволяет обеспечить необходимый световой поток, достаточный для того, чтобы использовать эту лампу в качестве источника света для головной фары транспортного средства. Неразъемное крепление светодиодов 10 к печатным платам 9, печатных плат - к корпусу 3, а корпуса - к цоколю 1 обеспечивает высокую стойкость лампы к ударам и вибрации.
Выполненный из металла корпус 3 лампы обладает высокой теплопроводностью и интенсивно отводит тепло от светодиодов 10, не давая им нагреваться выше максимально допустимой температуры. Колба 4 защищает лампу от воздействия влаги и грязи.