УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО САЛОНА АВИАТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к электрическим устройствам освещения пассажирских салонов авиатранспортных средств.
До настоящего времени наибольшее распространение имеют устройства освещения пассажирских салонов авиатранспортных средств, источник излучения которых выполнен в виде лампы накаливания или газоразрядной лампы. К основным недостаткам указанных устройств следует отнести высокое энергопотребление и малый срок службы (ресурс).
Указанных недостатков лишены устройства освещения, источник излучения которых выполнен в виде смонтированной на печатной плате сборки светодиодов (СД). По световой отдаче, силе света на единицу подводимой мощности и долговечности современные СД существенно превосходят лампы накаливания и газоразрядные лампы.
Известно устройство освещения пассажирского салона авиатранспортного средства [1], выбранное в качестве прототипа, которое содержит источник излучения в составе светоизлучающего элемента в виде одного или сборки СД и блока формирования рабочего тока СД.
СД являются сложным оптоэлектронным и тепловым устройством, что следует учитывать при их использовании в устройствах освещения. К сожалению, только часть электрической энергии преобразуется в световую и не все излучение с активной зоны кристалла можно вывести наружу. Это приводит, в конечном итоге, к нагреву кристалла СД. Повышение его температуры негативно влияет на ожидаемый срок службы устройства. Температура кристалла также зависит и от температуры окружающей среды приводящей к его дополнительному нагреву. Все вместе создает тепловое напряжение в светодиодной структуре которое может привести к образованию внутренних дефектов и катастрофическому отказу СД. Производители СД приводят максимальную температуру p-n перехода кристалла, пользователи имеют возможность измерить, например, температуру основания СД и именно по ней судить о возможности использования данного типа СД в конкретном устройстве, в том числе с учетом температуры окружающей среды. Тем самым, для конкретного исполнения светильника можно установить ее максимальное значение при превышении которого происходит катастрофический отказ в работе устройства освещения.
Блок формирования рабочего тока СД устройства освещения пассажирского салона авиатранспортного средства, выбранного в качестве прототипа, обеспечивает фиксированное значение силы тока в цепи питания СД. Недостаток такой конструкции устройства освещения состоит в том, что при возникновении аварийной ситуации, которая приводит к повышенной температуре внутри салона авиатранспортного средства, температура СД,
образующих светоизлучающий элемент источника излучения устройства освещения пассажирского салона авиатранспортного средства, повышается и может достичь критического уровня, за которым следует его катастрофический отказ, что совершенно не допустимо.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в устранении указанного недостатка и сохранении работоспособности устройства освещения пассажирского салона авиатранспортного средства путем понижения температуры p-n перехода СД ниже критического уровня за счет дозированного уменьшения величины рабочего тока СД.
Указанная задача реализуется за счет специальной конструкции устройства освещения, в котором использован принцип построения самонастраивающихся систем, обеспечивающих приспособление к случайно изменяющимся условиям путем автоматической подстройки управляющего воздействия.
Как и в устройстве, выбранном в качестве прототипа, заявляемое устройство освещения пассажирского салона авиатранспортного средства содержит источник излучения в составе светоизлучающего элемента в виде одного или сборки СД и блока формирования рабочего тока СД. Отличие от прототипа состоит в том, что источник излучения снабжен термочувствительным элементом, который подключен к блоку формирования рабочего тока СД и установлен в зоне теплового контакта с, по крайней мере, одним СД сборки.
На фиг.1 приведена структурная схема варианта конкретного исполнения заявляемого устройства освещения пассажирского салона авиатранспортного средства.
Устройство состоит из сборки СД 1, смонтированных на печатной плате (на фиг.1 не показана) и подключенной к питающей сети через блок 2 формирователя рабочего тока СД, и терморезистора 3, в качестве которого используется РТС-терморезистор фирмы "Epcos", подключенный ко входу блока 2. В данном конкретном случае терморезистор 3 установлен с образованием теплового контакта печатной платой сборки СД 1 посредством теплопроводящего электроизоляционного компаунда 4, которым заполнен зазор между корпусом терморезистора 3 и печатной платой сборки СД 1.
Заявляемое устройство освещения пассажирского салона авиатранспортного средства работает следующим образом. Напряжение бортовой сети авиатранспортного средства поступает через терморезистор 3 и блок 2 на сборку СД 1. СД преобразует электрическую энергию в световое излучение. Номинальный режим эксплуатации СД 1 предполагает, что их температура не превосходит 40°С. Номинальное сопротивление терморезистора 3 и параметры элементов блока 2 подбирают так, чтобы рабочий ток через СД сборки 1 соответствовал оптимуму.
В случае повышения температуры среды (воздуха в салоне авиатранспортного средства) повышается температура p-n перехода и при достижении некоторого критического уровня происходит катастрофический отказ СД.
Как было указано выше, тепловая нагрузка на СД определяется как температурой среды, так и величиной рабочего тока и, следовательно, изменяя рабочий ток можно добиться частичной компенсации воздействия температуры среды на СД. Для этого в заявляемом устройстве к блоку 2 подключен терморезистор 3, температура которого благодаря непосредственному контакту (через компаунд 4) со сборкой СД 1 соответствует температуре СД. Увеличение сопротивления терморезистора при повышении его температуры проявляется как управляющее воздействие на блок 2. Это приводит к соответственному уменьшению величины рабочего тока СД 1 и снижению его тепловой нагрузки.
Подбор параметров терморезистора 3 производится экспериментально для каждого конкретного варианта конструктивного исполнения устройства освещения и условий его эксплуатации.
Заявляемое устройство относится к внутрисалонному освещению авиатранспортных средств, к которому предъявляются повышенные требования по сохранению функциональных качеств изделия в различных критических ситуациях, поэтому работоспособность устройства освещения, даже при снижении уровня освещенности в салоне, предпочтительнее, чем его отказ.
Кроме того, осуществление заявленной полезной модели позволит расширить возможности ее использования применительно к аварийно-сигнальным системам, эксплуатирующимся при повышенных температурах.
Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе изготовления.
Светильник авиатранспортного средства, в соответствии с заявленным решением, разработан для серийного изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.
Литература
1. Устройство освещения Dome Light 2LA 455-115-30 фирмы "Goodrich".