ИСТОЧНИК СВЕТА

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при проектировании осветительных приборов широкого назначения, в конструкции которых задействованы светодиоды.
Известны устройства освещения, содержащие источник электропитания и светодиодные модули, установленные на радиаторах, выполненных из керамики (Журнал «Полупроводниковая светотехника» №2, 2011 г.) или алюминия («Мощные светодиодные матрицы на анодированной алюминиевой подложке» «Температурные исследования надежности матриц мощных светодиодов» В.И.Мамушкин и др. УДК 621.315.592, 22.04.2010 г.). В радиаторах данного типа используется естественное охлаждение за счет обтекающего их воздуха.
Недостатком известных технических решений является низкая надежность работы схемы при повышении температуры окружающей среды (из-за недостаточно эффективного охлаждения светодиодов). Это объясняется отсутствием циркуляции воздуха, охлаждающего радиаторы, и значительной массой и малой развитой поверхностью радиаторов, не позволяющей эффективно использовать обтекающий их окружающий воздух.
Наиболее близким к полезной модели является источник света, содержащий светодиодный модуль, светодиоды которого закреплены на подложке, установленной на радиаторе. Радиатор представляет собой монолитную теплоотводящую конструкцию с вертикальными (относительно расположения подложки светодиодов) ребрами (ж. «Полупроводниковая светотехника» №5, 2011 г., с.78).
Известному устройству присущи все недостатки аналогов, т.е. недостаточная эффективность охлаждения светодиодов и, следовательно, низкая надежность работы светодиодов при повышении температуры окружающей среды.
Техническим результатом, которого можно достичь при осуществлении полезной модели, является повышение надежности работы устройства за счет усиления процесса охлаждения светодиодов путем организации эффективной циркуляции охлаждающего их воздуха и увеличения развитой поверхности радиатора.
Технический результат достигается за счет того, что в источнике света, содержащем светодиодную матрицу, установленную на радиаторе, радиатор имеет слоистую конструкцию, образованную несколькими параллельными пластинами, скрепленными между собой с помощью трубок, пропущенных через выполненные по всей площади пластин сквозные отверстия и зафиксированных в них, причем матрица закреплена на открытой сверху пластине радиатора, все элементы которого изготовлены из материала с высокой теплопроводностью.
На чертеже представлена конструкция источника света.
Устройство содержит светодиодную (СД) матрицу 1, содержащую светодиоды, закрепленные на подложке. СД матрица установлена на открытой сверху наружной пластине 2 радиатора. Радиатор имеет слоистую конструкцию, образованную несколькими (не менее трех) параллельными пластинами. Все пластины 2 скреплены между собой с помощью трубок 3, пропущенных через сквозные отверстия, выполненные по всей площади пластин. Все элементы радиатора изготовлены из материала, обладающего хорошей теплопроводностью. СД матрица может быть закрыта плафоном 4.
СД матрица может быть установлена на любой (открытой сверху) пластине (кроме нижней). В этом случае в верхних слоях пластин высверливается отверстие, ограниченное снизу очередной пластиной, на которую устанавливают подложку со светодиодами.
Отверстия в пластинах 2 могут иметь любую форму, например, круга, эллипса, прямоугольника и т.д. Естественно, что форма пропущенных через отверстия трубок должна повторять их форму. Для обеспечения устойчивости конструкции трубки закреплены в отверстиях.
Устройство работает следующим образом.
При подключении СД матрицы к источнику питания источник света (лампа) загорается. В процессе работы светодиоды нагреваются, причем интенсивность нагрева усиливается с увеличением температуры окружающей среды.
Разница температур между нижней пластиной и верхней (на которой установлен светодиодный модуль) вызывает конвекцию проходящего через полость трубок потока воздуха. Холодный воздух (у нижней пластины) проходит по трубкам 3, остужая верхний слой и подложку светодиодов, что повышает эффективность охлаждения светодиодов.
Путем изменения числа пластин радиатора и количества трубок можно выбрать конструкцию радиатора, отвечающую оптимальным масса габаритным показателям и требуемой интенсивности охлаждения.
Таким образом, за счет выполнения конструкции радиатора в виде послойно чередующихся пластин, в отверстиях которых установлены трубчатые элементы, организовано эффективное охлаждение верхней части радиатора, благодаря чему интенсивность охлаждения светодиодного модуля заметно увеличилась, что говорит о достижении технического результата.
Благодаря высокой интенсивности охлаждения светодиодов, обеспечивающей достаточную надежность их работы, полезная модель может быть наиболее предпочтительной при разработке устройств освещения широкого назначения.