СВЕТИЛЬНИК

1. Область техники.
Полезная модель относится к светильникам, предназначенным для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.
2. Уровень техники
За аналог заявленной полезной модели принято техническое решение того же назначения - устройство для включения светового прибора со светодиодами в сеть переменного тока, содержащее параллельно-последовательные цепочки светодиодов и электронный преобразователь питающей сети с емкостным фильтром, которые подключены в сеть переменного тока (RU №2151473, MПK7 Н05В 37/00, F21S 4/00, 1998 г.).
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является техническое решение того же назначения - осветительное устройство или источник света, основанный на действии светодиодов, содержащий светодиоды, соединенные с блоком питания, который подключен к питающей сети переменного тока, и силовой преобразователь, с возможностью преобразования входного переменного тока в постоянный ток для светодиодов (заявка на изобретение RU №2005 119149, MПK Н05B 33/02, 2003, опубликовано 2006.01.20).
К недостаткам известных технических решений, как аналога, так и прототипа, относится возможность перегрева светодиодов при эксплуатации их при повышенных температурах окружающего воздуха.
3. Раскрытие полезной модели
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эксплутационной надежности светильника за счет термостабилизации режима работы светодиодов и дублирование источников света - светодиодов.
Поставленная задача обеспечивается тем, что светильник содержит размещенные по вертикали внутри корпуса, выполненного из теплопроводящего материала, обеспечивающего функции радиатора охлаждения, сквозные воздуховоды, на которых устанавливают печатные платы с цепочками светодиодов, к каждому из которых параллельно подключают защитное устройство от обрыва цепи, каждую плату соединяют со своим блоком питания, который включает в себя силовой преобразователь, силовые дроссели и стабилизатор по току.
В качестве радиатора охлаждения использован блок металлических элементов, расположенных на корпусе.
В качестве радиатора охлаждения использована металлизированная поверхность печатной платы, на которой установлены светодиоды.
Поверхность радиатора охлаждения имеет принудительное охлаждение, с возможностью увеличения рассеиваемой тепловой мощности светодиодов.
Площадь поверхности радиатора охлаждения пропорционально суммарной паспортной тепловой мощности секции светодиодов.
Силовые преобразователи выполнены в виде трансформаторов, подключенных к вторичным обмоткам полнопериодных выпрямителей, к выходам которых подключены емкостные фильтры.
Силовые преобразователи являются высокочастотными.
Балластные дроссели каждого блока питания имеют одинаковые характеристики.
Балластные дроссели каждого блока питания имеют различные характеристики.
В каждой секции светодиодов использованы светодиоды одинакового цвета свечения.
В каждой секции светодиодов использованы светодиоды различного цвета свечения.
Светодиоды каждой секции выполнены с одинаковой диаграммой направленности излучения.
Светодиоды каждой секции выполнены с различной диаграммой направленности излучения.
Поверхность радиатора охлаждения имеет принудительное охлаждение, с возможностью увеличения рассеиваемой тепловой мощности светодиодов.
Площадь поверхности радиатора охлаждения пропорционально суммарной паспортной тепловой мощности секции светодиодов.
Силовые преобразователи выполнены в виде трансформаторов, подключенных к вторичным обмоткам полнопериодных выпрямителей, к выходам которых подключены емкостные фильтры.
Силовые преобразователи являются высокочастотными.
Балластные дроссели каждого блока питания имеют одинаковые характеристики.
Балластные дроссели каждого блока питания имеют различные характеристики.
В каждой секции светодиодов использованы светодиоды одинакового цвета свечения.
В каждой секции светодиодов использованы светодиоды различного цвета свечения.
Светодиоды каждой секции выполнены с одинаковой диаграммой направленности излучения.
Светодиоды каждой секции выполнены с различной диаграммой направленности излучения.
Секции светодиодов установлены в одной плоскости.
Секции светодиодов установлены в различных плоскостях.
4. Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема светильника, а на фиг.2 - его электрическая схема.
Светильник может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом. Светильник состоит из корпуса 1, в котором установлены секции светодиодов (2). Каждая секция светодиодов (2) соединена соответственно с блоками питания (3). В секциях светодиодов (2) использованы светодиоды одинакового цвета с одинаковой диаграммой направленности излучения. Блок питания (3 секции светодиодов (2) содержит силовой преобразователь (4) в виде трансформатора с полнопериодными выпрямителями и емкостными фильтрами (фиг.2) и подключенный к питающей сети переменного тока через пару сетевых дросселей (5), К выходу силового преобразователя (4) подключена секция светодиодов (2). К каждому светодиоду параллельно подключен стабилитрон.
Секции светодиодов (2) жестко закреплены в металлическом корпусе (1). Для корпуса (1) светильника использован теплопроводящий материал - алюминий.
Жесткое крепления в корпусе (1) секций светодиодов (2) выполнено при помощи герметика. Возможно жесткое крепление секций светодиодов (2) и в корпусе (1), например при помощи: теплопроводящего клея, винтов, заклепок. Блоки питания закреплены на внутренней поверхности корпуса при помощи заклепок, возможны также и другие способы крепления (при помощи: теплопроводящего клея, винтов), нагнетающего вентилятора (на чертеже не
При использовании светильников для архитектурно-дизайнерских подсветок возможно применение светодиодов в секциях (2) как одинакового, так и разного цвета свечения.
Для формирования заданных зон освещения секции светодиодов (2) выполнены на светодиодах с одинаковой диаграммой направленности излучения или с разной диаграммой направленности излучения.
Для освещения одним светильником различных участков поверхности корпус может иметь произвольную форму для возможности установки секций светодиодов (2 и 3) как в одной плоскости, так и в различных плоскостях.
5. Осуществление полезной модели
Светильник работает следующим образом. При подключении светильника к питающей сети переменного тока входное напряжение подастся на входы блоков питания (3) с силовым преобразователем 4, питающих соответственно секции светодиодов (2). Формирование постоянного тока для питания секций светодиодов (2) рассмотрено на примере функционирования блока питания (3), к выходу которого подключена секция светодиодов (2). Переменное напряжение питающей сети поступает через сетевые дроссели (5) на вход силового преобразователя 4. Напряжение с выхода вторичной обмотки трансформатора преобразуется полнопериодным выпрямителем в постоянное и сглаживается емкостным фильтром, после чего постоянное напряжение поступает на секцию светодиодов (2), обеспечивая их свечение. Тепло выделяемое секциями светодиодов, поглощается корпусом (1), который работает в качестве радиатора охлаждения и рассеивается в окружающем пространстве, чему способствует вертикальной расположение осей воздуховодов из условия максимального охлаждения светодиодов атмосферным воздухом за счет тяги.
Благодаря параллельному подключению к каждому светодиоду стабилитрона, светильник продолжает работать и при выходе из строя какого-либо светодиода.
Способы, повышающие эксплуатационную надежность светильника.
1) Схемное построение данного светильника такое, что при выходе из строя одного или нескольких светодиодов выключается из схемы минимальное количество светодиодов, а вся остальная часть устройства продолжает работать в номинальном режиме.
2) При выходе из строя одного из блоков питания (3) или подключенных к их выходам секций светодиодов (2), работу светильника обеспечивает функционирующая цепь светодиодов со своим блоком питания. За счет дублирования работы секции светодиодов светильник продолжает работать, обеспечивая освещенность на уровне 0,5 от номинального значения, при этом восприятие человеком уровней освещенности, отличающихся не более чем в два раза, что практически не заметно.
3) Питание светильника осуществляется через блоки питания со стабилизацией тока.
Стабилизация тока светодиодов позволяет стабилизировать их параметры и эксплутационные характеристики при различной температуре. При изменении температуры ток через светодиоды имеет одно и тоже постоянное значение.
Вследствие этого стабилизированы качественные эксплутационные характеристики.
При эксплуатации светильника при температуре окружающего воздуха выше рекомендованных, по условиям технической эксплуатации, возможен нагрев светодиодов секций (2) выше рекомендованной техническими условиями производителем светодиодов, что приводит к сокращению срока их службы. При эксплуатации светильника при температуре окружающего воздуха в рекомендованных производителем пределах, площади радиатора охлаждения достаточно для поддержания температуры светодиодов в пределах диапазона температуры, рекомендованных производителем светодиодов, при условии расчета площади радиатора охлаждения пропорционально рассеиваемой паспортной тепловой мощности секций светодиодов (2).
Описанные средства и методы, с помощью которых возможно осуществление светильника, с реализацией указанного назначения, подтверждает соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности - промышленная применимость.