ЛАМПА СВЕТОДИОДНАЯ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая группа полезных моделей относится к электротехнике, а именно к осветительной технике с применением светоизлучающих диодов (светодиодов). Заявляемая лампа светодиодная может быть использована для замены ламп накаливания и газоразрядных ламп при реконструкции систем освещения без изменения их электрической схемы, либо с небольшими изменениями, связанными с перекоммутацией.
Известно осветительное устройство (Патент РФ на полезную модель №78391, МПК МПК Н05В 37/00, 2008 год [1]), содержащее полый корпус с электрическими контактами, закрепленную на нем плату, преобразователь. На плате из теплопроводного материала или на ее участке из теплопроводного материала расположен преобразователь, который состоит из выпрямителя и стабилизатора тока. Корпус осветительного устройства имеет форму чаши, в донной части которой расположены электрические контакты, выполненные в виде цоколь Эдисона, а на краях закреплена светопроницаемая крышка или колба.
Также известна единичная светодиодная лампа (Патент РФ на полезную модель №74520, МПК H01L 33/00, 2008 год, [2]), содержащая основание с токопроводящими площадками, входными клеммами или цоколем и единичные светодиоды, выводы которых закреплены на токопроводящих площадках основания и соединены между собой последовательно в цепь, подключенную к входным клеммам или цоколю через последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель и гасящий конденсатор.
Также известна светодиодная лампа (Патент РФ на полезную модель №91475, МПК H01L 33/00, 2010 год, [3]), содержащая печатную плату со светодиодами и термодатчиком, панель-радиатор, преобразователь электрического тока, включающий сетевой фильтр электромагнитных помех, высокочастотный преобразователь с функцией корректора мощности, стабилизатор тока. Контактная система светодиодной лампы выполнена с цоколем.
Также известна светодиодная лампа (Патент РФ на полезную модель №70050, МПК H01L 25/075 F21V 23/00, 2008 год, [4]), включающая средство соединения с внешней электрической сетью, элементы блока питания, основание, крышку и полую цилиндрическую плату со светодиодами на внешней поверхности платы. Основание светодиодной лампы выполнено в виде цоколя традиционной лампы.
Также известна светодиодная лампа (Патент РФ на полезную модель №71032, МПК H01L 33/00, 2008 год, [5]), содержащая модуль светодиодного излучателя, присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде снабженной отверстиями шайбы, закрепленный на шайбе корпус, внутри которого вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключена к модулю светодиодного излучатель, и присоединенный к корпусу цоколь. Цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.
Недостатком упомянутых устройств [1-5] является отсутствие возможности их автоматического включения/выключения с целью энергосбережения. Недостатком устройства [4] является также раздельная конструкция цоколя, блока питания и осветительной части, что приводит к усложнению монтажа.
Наиболее близким по совокупности технических признаков и назначению является светильник для нужд жилищно-коммунального хозяйства - "Светильник ЖКХ" (Патент РФ на полезную модель №91136, МПК Н05В 33/02 F21S 4/00, 2009 год, [6]), который принят в качестве прототипа заявляемой группы полезных моделей.
Светильник для нужд жилищно-коммунального хозяйства - «Светильник ЖКХ», выполненный в виде модульной конструкции из трех компонентов: основной модуль в виде детали из теплопроводящего материала, изготавливающейся, например, штамповкой из листовой заготовки или литьем, электротехнический световой модуль, выполненный в виде сборочной единицы, электронные и световые компоненты которой смонтированы на единой плате, в свою очередь крепящейся к основному модулю посредством, например, заклепок или склеивания, защитно-оптический модуль в виде детали из ударопрочного оптически-прозрачного материала, изготавливающейся, например, литьем и скрепляемой с основным модулем, например, склеиванием или винтами. Светильник ЖКХ оснащается отдельным модулем с целью дополнительного энергосбережения, содержащим датчики реагирования на величины освещенности и шума. Внутренняя поверхность защитно-оптического модуля спрофилирована для светоотражающих и рассеивающих функций. Для его крепления в основном модуле предусмотрены вогнутые ниши с отверстиями под стандартный крепеж со специальными формами под ключ и инструмент.
Недостатком прототипа является конструкция основного модуля, которая приводит к повышению трудоемкости использования светильника при модернизации существующих систем освещения, снабженных лампами накаливания и/или газоразрядными лампами. Это связано с необходимостью дополнительной подготовки места для крепления светильника и использование для монтажа дополнительного инструмента.
Технической задачей, на решение которой направлена группа заявляемых полезных моделей, является сокращение трудоемкости при реконструкции систем освещения. Реконструкция систем освещения в большинстве практических случаев предусматривает переход от использования ламп накаливания или газоразрядных ламп к осветителям на светодиодах для целей снижения энергопотребления с одновременным обеспечением дополнительной экономии электроэнергии за счет введения в схему элементов автоматического включения/выключения осветителей. Далее для целей заявляемой группы полезных моделей под реконструкцией будет пониматься реконструкция в указанном выше смысле.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью по варианту 1, является значительное сокращение трудоемкости при реконструкции систем освещения. Указанная реконструкция заключается в простой замене существующих ламп накаливания на заявляемые светодиодные лампы по варианту 1. При этом не требуются никакие другие действия.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью по варианту 2, является сокращение трудоемкости при реконструкции систем освещения. Указанная реконструкция заключается в замене существующих газоразрядных ламп на заявляемые светодиодные лампы по варианту 2. При этом дополнительно требуется только перекоммутация проводов, связанная с отключением элементов, обеспечивающих работу газоразрядной лампы (дросселей, пуско-регулирующих аппаратов), и подключением заявленной светодиодной лампы по варианту 2 непосредственно к сети питания.
Сущность полезной модели по варианту 1 состоит в том, что светодиодная лампа содержит корпус с крышкой, выполненной из светопроницаемого материала, внутри которого размещены блок управления с акустическим датчиком и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. При этом корпус состоит из боковой части, с одного торца которой размещена крышка, а с другой - цоколь Эдисона. При этом блок управления снабжен блоком питания блока управления и содержит средство включения/выключения светодиодов в зависимости от сигнала акустического датчика.
Боковая часть может быть выполнена из алюминия или пластика. Крышка может быть выполнена матовой, или прозрачной, или быть покрытой люминофором с внутренней стороны.
Предпочтительно выполнять светодиодный блок содержащим К параллельно соединенных цепей по N последовательно соединенных светодиодов. Блок питания блока управления допустимо выполнять по схеме с гасящим кандесатором и стабилизатором напряжения, а блок питания светодиодного блока желательно выполнять в виде стабилизатора тока.
Блоки питания светодиодного блока и блока управления, блок управления и светодиодный блок целесообразно выполнять смонтированными на одной печатной плате. При этом светодиоды светодиодного блока желательно монтировать на одной стороне печатной платы, а элементы блоков питания и блока управления - на другой стороне.
Блок питания светодиодного блока и светодиодный блок допустимо выполнять смонтированными на первой печатной плате, а блок питания блока управления и блок управления - на второй печатной плате. При этом светодиоды светодиодного блока желательно монтировать на одной стороне первой печатной платы, а элементы блока питания светодиодного блока - на другой стороне первой печатной платы.
Свободную поверхность печатной платы, на которой смонтированы светодиоды, предпочтительно выполнять металлизированной. Светодиоды светодиодного блока желательно выполнять плотно прилегающими к поверхности печатной платы. Печатные платы целесообразно выполнять приклеенными по периметру к внутренней стенке корпуса клеем с высоким коэффициентом теплопроводности.
Блок управления желательно выполнять по схеме со значением акустического порога выключения светодиодов ниже значения акустического порога их включения.
Корпус допустимо снабжать отверстием, в которое устанавливается акустический датчик.
Сущность полезной модели по варианту 2 состоит в том, что светодиодная лампа содержит корпус, внутри которого размещены блок управления с акустическим датчиком и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. При этом корпус состоит из боковой части, выполненной в форме трубки цилиндрической формы, с обоих торцов которой размещены цоколи, причем по крайней мере частично боковая часть выполнена светопроницаемой. При этом блок управления снабжен блоком питания блока управления и содержит средство включения/выключения светодиодов в зависимости от сигнала акустического датчика.
Боковая часть может быть выполнена светопроницаемой полностью. При этом боковая часть может быть выполнена матовой, или прозрачной, или быть покрытой люминофором с внутренней стороны.
Предпочтительно выполнять светодиодный блок содержащим К параллельно соединенных цепей по N последовательно соединенных светодиодов. Блок питания блока управления допустимо выполнять по схеме с гасяшим кандесатором и стабилизатором напряжения, а блок питания светодиодного блока желательно выполнять в виде стабилизатора тока.
Блоки питания светодиодного блока и блока управления, блок управления и светодиодный блок целесообразно выполнять смонтированными на одной печатной плате. При этом светодиоды светодиодного блока желательно монтировать на одной стороне печатной платы, а элементы блоков питания и блока управления - на другой стороне.
Свободную поверхность печатной платы, на которой смонтированы светодиоды, предпочтительно выполнять металлизированной. Светодиоды светодиодного блока желательно выполнять плотно прилегающими к поверхности печатной платы. Печатную плату целесообразно выполнять приклеенной по периметру к внутренней стенке корпуса клеем с высоким коэффициентом теплопроводности.
Блок управления желательно выполнять по схеме со значением акустического порога выключения светодиодов ниже значения акустического порога их включения.
Корпус допустимо снабжать отверстием, в которое устанавливается акустический датчик.
Сущность группы полезных моделей поясняется следующими графическими материалами.
На фиг.1 показана схема лампы светодиодной по варианту 1 с одной печатной платой, на фиг.2 - схема лампы по варианту 1 с двумя печатными платами, на фиг.3 - схема лампы светодиодной по варианту 2.
Лампа светодиодная по варианту 1 имеет форму широко известной лампы накаливания (фиг.1). Это позволяет использовать ее в эксплуатируемых системах освещения без дополнительной адаптации. Корпус выполнен в форме колбы с цоколем Эдисона 1. Корпус состоит из боковой части 2, с одного торца которой размещена крышка 3, а с другой - цоколь Эдисона 1. Боковая часть 2 может быть выполнена из алюминия. Заявляемая светодиодная лампа имеет невысокую рабочую температуру, поэтому боковая часть 2 может быть выполнена также из пластика. Крышка 3 выполнена из светопроницаемого материала. Она может быть матовой для получения рассеянного света, или прозрачной. В зависимости от частоты излучения светодиодов крышка 3 с внутренней стороны. может выполняться покрытой люминофором.
Внутри корпуса размещены блок управления с блоком питания блока управления и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. Светодиодный блок содержит К параллельно соединенных цепей по N последовательно соединенных светодиодов 4. К предпочтительно равно одному (К=1).
Для обеспечения постоянной светимости заявляемой лампы во включенном состоянии блок питания светодиодного блока выполнен в виде стабилизатора тока. Блок питания блока управления выполнен по схеме с гасящим конденсатором и стабилизатором напряжения. Блок управления содержит акустический датчик 5 и средство включения/выключения светодиодов в зависимости от сигнала указанного датчика. Указанное средство содержит схему задержки выключения светодиодов от момента включения. Указанная схема задержки может быть с регулируемой или нерегулируемой длительностью. Электрическая схема блока управления выполнена таким образом, чтобы значение акустического порога выключения светодиодов было ниже значения акустического порога включения. Этим достигается предотвращение частого включения/выключения светодиодной лампы в случае, когда окружающая обстановка приводит к наличию сигнала на акустическом датчике вблизи акустического порога включения или выключения.
Все блоки предпочтительно монтировать на одной печатной плате 6. При этом светодиоды 4 смонтированы на одной стороне, а элементы остальных блоков - на другой, чем достигается компактность и наиболее рациональное использование внутреннего объема корпуса лампы. Для уменьшения потерь светового потока свободная от дорожек поверхность платы 6 со стороны светодиодов выполнена металлизированной. Светодиоды 4 монтируются так, чтобы их корпус плотно прилегал к поверхности печатной платы 6. Этим достигается улучшение отвода тепла от светодиодов 4 в окружающую среду через печатную плату 6 и корпус. При этом печатная плата 6 приклеена по периметру к внутренней стенке корпуса клеем, предпочтительно, с высоким коэффициентом теплопроводности (термоклеем).
При недостатке пространства внутри корпуса лампы блоки питания, блок управления и светодиодный блок допустимо монтировать на двух печатных платах (фиг.2). При этом светодиодный блок с его блоком питания смонтирован на первой печатной плате 6, а блок управления с его блоком питания - на второй печатной плате 7.
Для повышения чувствительности к акустическим волнам корпус может быть снабжен отверстием 8, в которое устанавливается акустический датчик 5.
Использование заявляемой светодиодной лампы по варианту 1 заключается в установке ее в соответствующий патрон системы освещения. Заявляемая светодиодная лампа по варианту 1 может устанавливаться взамен лампы накаливания. При реконструкции существующих систем освещения такая замена обеспечивает снижение энергопотребления за счет выполнения светоизлучающего средства заявляемой светодиодной лампы по варианту 1 в виде светодиодного блока и снабжения указанной лампы блоком управления, содержащим акустический датчик 5 и схему включения/выключения светодиодов.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой полезной модели по варианту 1 заявляемый технический результат: «значительное сокращение трудоемкости при реконструкции систем освещения» достигается за счет того, что светодиодная лампа содержит корпус с крышкой 3, выполненной из светопроницаемого материала, внутри которого размещены блок управления с акустическим датчиком 5 и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. При этом корпус состоит из боковой части 2, с одного торца которой размещена крышка 3, а с другой - цоколь Эдисона 1. При этом блок управления снабжен блоком питания блока управления и содержит средство включения/выключения светодиодов в зависимости от сигнала акустического датчика 5.
Лампа светодиодная по варианту 2 (фиг.3) имеет форму широко известной газоразрядной лампы, что позволяет использовать ее в эксплуатируемых системах освещения с небольшими изменениями, связанными с перекоммутацией проводников, подключенных к патронам. Корпус состоит из боковой части 2, выполненной в форме трубки цилиндрической формы, с обоих торцов которой размещены цоколи 1.
По крайней мере частично боковая часть 2 выполнена светопроницаемой. Поверхность боковой части 2 может быть матовой для получения рассеянного света, или прозрачной. В зависимости от частоты излучения светодиодов 4 боковая часть 2 с внутренней стороны может выполняться покрытой люминофором.
Внутри корпуса размещены блок управления с блоком питания блока управления и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. Светодиодный блок содержит К параллельно соединенных цепей по N последовательно соединенных светодиодов 4. К предпочтительно равно одному (К=1).
Для обеспечения постоянной светимости заявляемой лампы во включенном состоянии блок питания светодиодного блока выполнен в виде стабилизатора тока. Блок питания блока управления выполнен по схеме с гасящим конденсатором и стабилизатором напряжения. Блок управления содержит акустический датчик 5 и средство включения/выключения светодиодов в зависимости от сигнала указанного датчика. Указанное средство содержит схему задержки выключения светодиодов от момента включения. Указанная схема задержки может быть с регулируемой или нерегулируемой длительностью. Электрическая схема блока управления выполнена таким образом, чтобы значение акустического порога выключения светодиодов было ниже значения акустического порога включения. Этим достигается предотвращения частого включения/выключения светодиодной лампы в случае, когда окружающая обстановка приводит к наличию сигнала на акустическом датчике вблизи порога включения или выключения.
Все блоки конструктивно смонтированы на одной печатной плате 6. Светодиоды 4 смонтированы на одной стороне, а элементы остальных блоков - на другой, чем достигается компактность и наиболее рациональное использование внутреннего объема лампы. Для уменьшения потерь светового потока свободная от дорожек поверхность платы 6 со стороны светодиодов выполнена металлизированной. Светодиоды 4 монтируются так, чтобы их корпус плотно прилегал к поверхности печатной платы. Этим достигается улучшение отвода тепла от светодиодов 4 в окружающую среду через печатную плату 6 и корпус. При этом печатная плата приклеена 6 по периметру к внутренней стенке корпуса клеем, предпочтительно, с высоким коэффициентом теплопроводности (термоклеем).
Для повышения чувствительности к акустическим волнам корпус может быть снабжен отверстием 8, в которое устанавливается акустический датчик 5.
Использование заявляемой светодиодной лампы по варианту 2 заключается в установке ее в соответствующий патрон системы освещения. Заявляемая светодиодная лампа может устанавливаться взамен газоразрядной лампы. При этом дополнительно требуется перекоммутация проводников, подходящих к патрону, связанная с отключением элементов, обеспечивающих работу газоразрядной лампы (дросселей, пуско-регулирующих аппаратов), и подключением заявленной светодиодной лампы по варианту 2 непосредственно к сети питания. При реконструкции существующих систем освещения такая замена обеспечивает снижение энергопотребления за счет выполнения светоизлучающего средства заявляемой светодиодной лампы по варианту 2 в виде светодиодного блока и снабжения указанной лампы блоком управления, содержащим акустический датчик 5 и схему включения/выключения светодиодов 4.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой полезной модели по варианту 2 заявляемый технический результат: «сокращение трудоемкости при реконструкции систем освещения» достигается за счет того, что светодиодная лампа содержит корпус, внутри которого размещены блок управления с акустическим датчиком 5 и светодиодный блок с блоком питания светодиодного блока. При этом корпус состоит из боковой части 2, выполненной в форме трубки цилиндрической формы, с обоих торцов которой размещены цоколи 1, причем по крайней мере частично боковая часть 2 выполнена светопроницаемой. При этом блок управления снабжен блоком питания блока управления и содержит средство включения/выключения светодиодов 4 в зависимости от сигнала акустического датчика 5.
Заявляемая группа полезных моделей реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств, может быть изготовлена на любом электротехническом предприятии и найдет широкое применение в технике освещения.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Пат. на полезную модель №78391 Российская Федерация, МПК Н05В 37/00. Осветительное устройство «СВ ЛАЙТ»/ Двойченко Е.В.; заявитель и патентообладатель Двойченко Е.В., Гнездилов В.И. - 2008131826/22 заявл. 04.08.2008; опубл. 20.11.2008 Бюл. №32
2. Пат. на полезную модель №74520 Российская Федерация, МПК H01L 33/00. Единичная светодиодная лампа/ Вольнов В.А.; заявитель и патентообладатель ООО "НПГГВОЛСОН" - 2008103721/22 заявл. 06.02.2008; опубл. 27.06.2008 Бюл. №18
3. Пат. на полезную модель №91475 Российская Федерация, МПК H01L 33/00. Светодиодная лампа / Власкин А.Н., Лукин С.А., Сапрыкин В.В. заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Тифлотек", заявл. 2009140679/22, 06.11.2009 опубл. 10.02.2010 Бюл. №4
4.. Пат. на полезную модель №70050 Российская Федерация, МПК H01L 25/075 F21V 23/00. Светодиодная лампа/ Светликин С.В., Овчинкин С.В. заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Связь Инжиниринг", заявл. 2007132572/22, 30.08.2007, опубл. 10.01.2008 Бюл. №1
5. Пат. на полезную модель №71032 Российская Федерация, МПК H01L 33/00. Светодиодная лампа (варианты)/ Власов Ю.В., Одинцов В.А., Сумин С.Б. заявитель и патентообладатель: Трансрегиональное потребительское общество "Евро-Азиатская сервисная корпорация", заявл. 2007142734/22, 21.11.2007 опубл. 20.02.2008 Бюл. №5
6. Пат. на полезную модель №91136 Российская Федерация, МПК Н05В 33/02 F21S 4/00. Светильник ЖКХ/ Пак В.А., Балабанов А.Г., Кабанов А.А.; заявитель и патентообладатель Пак В.А. - 2009133396/22, заявл. 07.09.2009; опубл. 27.01.2010 Бюл. №3