Светодиодный светильник
LED LAMP

Изобретение относится к осветительным системам и может быть использовано при создании светодиодных источников света, близких к спектру солнечного света, для освещения, например, в учебных аудиториях и служебных помещениях.
Известен светильник, содержащий набор светодиодов с разными спектрами излучения, снабженных драйверами, при этом в составе светильника использованы двенадцать красных светодиодов с длиной волны 660 нм, шесть оранжевых светодиодов с длиной волны 612 нм, и один синий - с длиной волны 470 нм [Патент RU 2661329 С1, Кульчин Ю.Н., Субботин Е.П., Звонарев М.И., Попова Л.Л., 2018].
Известен светильник с мощностью излучения светодиодов от 3 до 10 Вт и с различными спектрами излучения, которые на отдельных участках суммарного спектра в интервале длин волн 400-800 нм накладываются друг на друга ориентировочно на уровне 0,5 максимальной амплитуды мощности излучения светодиодов [Патент RU 2675320 С2, Кульчин Ю.Н., Субботин Е.П., Звонарев М.И., Попова Л.Л., 2018].
Недостатком светильников является отсутствие оптимального сочетания длин волн для получения спектра излучения, близкого к спектру солнечного света, нужной интенсивности излучения, как это имеет место в спектре солнечного света в разные часы дня, и комфортных условий для работающих при освещении от светодиодных ламп, обусловленное неполным конструктивным совершенством светодиодных светильников.
Задачей изобретения является усовершенствование конструкции светодиодного светильника за счет уменьшения количества, используемых в светильнике, светодиодов и подбора их спектральных и энергетических параметров, что позволит исключить неравномерность и нелинейность излучения и, таким образом, приблизить испускаемый светильником свет к спектру солнечного света, и понизить при этом потребление энергии светильником.
Техническим результатом является повышение качества излучаемого света, по спектру приближающегося к солнечному свету; снижение количества, используемых в светильниках, светодиодов и потребляемой ими электрической мощности.
Технический результат достигается тем, что с целью повышения качества излучаемого света и экономичности светодиодного светильника используются два теплых и два натуральных белых светодиода соответственно Warm White и Natural White, дающих белый цвет, с мощностью излучения 5 Вт каждый и с амплитудой равной 0,5 от амплитуды максимальной мощности излучения светодиодов; один Green, дающий зеленый цвет с длиной волны 520-525 нм и мощностью излучения 3 Вт; один Yellow, дающий желтый свет с длиной волны 590-592 нм и мощностью излучения 3 Вт, то есть в количестве меньшем, чем в обычном светодиодном светильнике, и при этом светодиоды подобраны таким образом, что их спектры излучения перекрывают друг друга на разных участках суммарного диапазона длин волн, что позволяет получить освещение, обеспечивающее комфортные условия.
В таблице даны основные параметры излучения промышленных светодиодов, используемых в заявляемом светодиодном светильнике; на фиг. 1 показан уровень спектра излучаемой мощности в процентах как функции длины волны излучения светодиодов; указанных в таблице и используемых в заявляемом светодиодном светильнике; на фиг. 2 изображены основные элементы конструкции заявляемого светодиодного светильника; на фиг. 3 дано изображение корпусных элементов конструкции заявляемого светодиодного светильника.
Светодиодный светильник состоит из излучателя света 1, внутри которого находятся светодиоды 2, служащие источниками светового излучения, в количестве шести светодиодов. Светодиоды имеют следующий состав: два теплых и два натуральных белых светодиода соответственно Warm White и Natural White, с мощностью излучения 5 Вт каждый; один Green, дающий зеленый цвет с длиной волны 520-525 нм и мощностью излучения 3 Вт; один Yellow, дающий желтый цвет с длиной волны 590-592 нм и мощностью излучения 3 Вт. Внутренняя поверхность излучателя света покрыта фольгой со свойствами абсолютно белого тела, выполняющей функцию отражателя световых волн, от которого световой поток направляется в пространство освещения через рассеивающее устройство 3 с кварцевым стеклом 4. Кварцевое стекло плоское или частично имеет форму сферического сегмента и покрыто рассеивающей средой, которая представляет собой дифракционную решетку. Это позволяет получить однородно рассеянный свет высокого качества. Излучатель света 1 крепиться на основании 5 конструкции, выполненной из термостойкого пластика с отверстиями 6 для крепления на устанавливаемую поверхность. Электропитание светодиодного светильника осуществляется от отдельного блока питания 7.
Светодиодный светильник работает следующим образом. Промышленность выпускает светодиоды с узкой и широкой спектральной полосой длин волн и определенным пиком мощности излучения. Широкой полосой длин волн охвачен спектр излучений от ультрафиолетового света до красного. Подбирая светодиоды с разными спектрами и интенсивностью излучения, а также комбинируя наложение спектральных кривых на уровне 0,4-0,6 от максимальной амплитуды мощности излучения светодиодов можно сформировать источник света, подобный по своему спектру (фиг. 1) спектру солнечного света, интервал длин волн которого равен 400-800 нм. Спектр этого порядка реализуется подбором спектральных и энергетических параметров светодиодов 2 в излучателе света 1, который открывает возможность приближения суммарного излучения светодиодов светильника к солнечному спектру, как это показано на фиг. 1, и в котором представлено шесть светодиодов: Warm White - 2 шт.; Natural White - 2 шт.; Green - 1 шт.; Yellow - 1 шт., с разными спектрами длин волн перекрывающиеся друг с другом на разных участках спектров, а для подбора приемлемой мощности излучения формируется две линии с питанием от блока питания 7 с драйвером с током 300 мА. Все светодиоды 2 в каждой линии соединяются последовательно. При этом напряжение на концах первой линии равно 27,2 В, на концах второй линии - 4,46 В; потребляемая мощность равна соответственно 8,16 и 1,34 Вт, а суммарная потребляемая мощность - 9,5 Вт. Кривая получившейся излучаемой мощности, выбранного набора светодиодов (фиг. 1), измерена спектрометром «Seconic С-800» на расстоянии 400 мм от центра набора светодиодов по их оси (фиг. 1), а уровень освещенности при этом превысил 500 лк. Таким образом, конструкция светильника (фиг. 2 и 3) обеспечивает необходимый световой поток оптического излучения, а подбор светодиодов создает равномерный спектр, что дает возможность получить освещение с нужными характеристиками.