Герметичный корпус светодиодного драйвера

Полезная модель (ПМ) относится к устройствам преобразования входной энергии постоянного или переменного тока в энергию требуемого вида, в частности, к импульсным источникам вторичного электропитания светодиодного освещения.
Известен ряд корпусов светодиодных драйверов, выпускаемых фирмой «Arlight» ([Электронный ресурс]. - https://opendevices.ru/?p=1310/. URL: https://opendevices.ru /. - (дата обращения 04.10.2018). Корпуса выполнены из верхней и нижней П-образных деталей, соединяемых «на шип», и образующих замкнутый контур. Верхняя деталь корпусов снабжена поперечными стенками, закрывающими замкнутый контур корпуса с торцов.
Признаками аналогов, совпадающими с существенными признаками заявляемой ПМ являются: корпус, представляющий собой замкнутый контур; поперечные стенки, закрывающие замкнутый контур корпуса с торцов.
Недостатком аналога является негерметичность корпуса.
Известен Герметичный корпус прибора (Патент РФ №2327312, МПК Н05K (2006.01)). Сущность указанного изобретения состоит в том, что герметичный корпус прибора с заключенным в него, по крайней мере, одним тепловыделяющим элементом содержит систему охлаждения корпуса, при этом система охлаждения корпуса образована внутренними и внешними левой боковой, правой боковой, передней и задней стенками, а также двойной верхней крышкой, образующими замкнутый контур и выполненными с возможностью прохождения охлаждающего потока воздуха. Причем внутренние боковые стенки выполнены в виде радиаторов, а внешние боковые стенки содержат, по крайней мере, два выходных отверстия, выполненных со смещением по высоте относительно противоположных боковых стенок. Входное отверстие расположено на задней стенке, а выходные отверстия на внешних боковых стенках и верхней крышке размещены со стороны передней стенки корпуса. Причем корпус прибора дополнительно содержит герметизирующий элемент в виде прокладки из терморасширенного графита, выполненный с возможностью одновременного обеспечения герметизации, теплопроводности и электропроводности между стенками корпуса прибора.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой ПМ являются: корпус прибора с заключенным в него, по крайней мере, одним тепловыделяющим элементом, и содержащим систему охлаждения корпуса; корпус прибора образован внутренними и внешними левой боковой, правой боковой, передней и задней стенками, а также двойной верхней крышкой, образующими замкнутый контур и выполненными с возможностью прохождения охлаждающего потока воздуха; герметизирующий элемент, установленный на передней стенке корпуса.
Недостатками аналога являются повышенная сложность конструкции, так как необходимо внешнее дополнительное устройство для подачи охлаждающего потока воздуха, повышенная стоимость изготовления корпуса, так как применен герметизирующий элемент в виде прокладки из терморасширенного графита, повышенная жесткость конструкции корпуса, которая обуславливает колебания величины внутреннего давления в корпусе с изменением рабочей температуры устройства, что, в свою очередь, обуславливает накапливание в материале корпуса усталостных явлений и, как следствие, нарушение герметичности корпуса при длительных временах эксплуатации.
Из всех известных технических решений наиболее близким является «Система автоматической компенсации давления в герметичном корпусе прибора» (Патент РФ №2339070, МПК G05D 16/06 (2006.01)), содержащая:
1. Устройство выравнивания давления, выполненное в виде герметичной емкости со стенками из легкодеформируемого материала, и соединенное с внутренней полостью герметичного корпуса прибора, отличающаяся тем, что герметичная емкость выполнена с возможностью достижения максимального объема, равного разности объемов газа во внутренней полости корпуса при максимально допустимых для прибора колебаниях давления и температуры окружающей среды.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве легкодеформируемого материала использован тонкий полиэтилен, или полипропилен, или целлофан, или металлическая фольга, или алюминиевая фольга.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой ПМ являются: Герметичный корпус с внутренней полостью - в заявляемой ПМ герметичный корпус, образованный замкнутым контуром боковых, верхней, нижней стенками и двумя поперечными мембранами; устройство выравнивания давления - в заявляемой ПМ поперечные сегментированные мембраны, причем хотя бы один из сегментов выполнен из эластичного материала.
Недостатками прототипа являются:
Повышенные масса, габариты и себестоимость вследствие необходимости реализации дополнительной полости в корпусе для размещения дополнительной оболочки корпуса, выполненной из легкодеформируемого материала.
Повышенная сложность технологии изготовления корпуса. Работа с тонкими оболочками требует применения специального оборудования при производстве корпуса. Наличие дополнительной полости, выполненной из деформируемых тонких оболочек требует дополнительных блоков в конструкции корпуса для обеспечения механической защиты дополнительной полости.
Недолговечность корпуса. Заявленные материалы для изготовления деформируемой части оболочки корпуса подвержены или быстрому старению и потере начальной эластичности, в случае выбора тонкого полиэтилена, или полипропилена, или целлофана, или быстрому накоплению усталости в материале деформируемой оболочки, в случае выбора металлической фольги. При старении или накоплении усталости в материале оболочки герметичность корпуса будет нарушена.
Таким образом, конструкция прототипа имеет повышенные массу и габариты, требует при его производстве проведения сложных технологических операций, что является причинами увеличения себестоимости за счет роста необходимого времени на сборку изделия, не обеспечивает долговечность корпуса.
Задачей заявляемой ПМ является обеспечение минимальных массы и габаритов герметичного корпуса, упрощение и минимизация количества технологических операций при изготовлении корпуса и увеличение срока службы герметичного корпуса светодиодного драйвера.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве корпус светодиодного драйвера образован металлическими боковыми стенками, снабженными с внутренней стороны приливами для установки печатной платы светодиодного драйвера, верхней стенкой, нижней стенкой, образующими замкнутый контур корпуса, поперечными стенками с установленными в них электрическими гермовводами, подключенными с внутренней стороны к печатной плате светодиодного драйвера, поперечные стенки выполнены сегментированными, причем, по меньшей мере, один из сегментов выполнен деформируемым, из эластичного материала, и, по меньшей мере, один из сегментов выполнен недеформируемым, из жесткого материала.
Для достижения технического результата в герметичном корпусе светодиодного драйвера, образованного металлическими боковыми стенками, снабженными с внутренней стороны приливами для установки печатной платы светодиодного драйвера, верхней стенкой, нижней стенкой, образующими замкнутый контур корпуса, поперечными стенками с установленными в них электрическими гермовводами, подключенными с внутренней стороны к печатной плате светодиодного драйвера, поперечные стенки выполнены сегментированными, причем, по меньшей мере, один из сегментов выполнен деформируемым, из эластичного материала, и, по меньшей мере, один из сегментов выполнен недеформируемым, из жесткого материала.
Заявляемая ПМ представлена на чертежах Фиг. 1 - Продольный разрез герметичного корпуса для светодиодного драйвера, Фиг. 2 -Поперечная стенка герметичного корпуса драйвера светодиодов, сегментированная.
На Фиг. 1 представлен вид продольного разреза герметичного корпуса для светодиодного драйвера. Герметичный корпус образован металлическими боковыми стенками 1, снабженными приливами 2 для установки печатной платы светодиодного драйвера 3 (навесные электронные компоненты платы светодиодного драйвера условно не показаны), верхней стенкой 4, нижней стенкой 5 и поперечными стенками 6. В поперечных стенках 6 установлены электрические гермовводы 7 (подключение гермовводов к печатной плате условно не показано). Поперечная стенка корпуса на Фиг. 2 выполнена сегментированной и состоит, по меньшей мере из двух сегментов: внешний, недеформируемый, в виде рамки 8, выполненной из жесткого материала, и внутренний, деформируемый, 9, выполненный из эластичного материала. Во внешнем сегменте поперечной стенки выполнены пазы 10, соответствующие по форме и габаритам приливам 2 на боковых стенках корпуса. Металлические боковые стенки 1, верхняя стенка 4, нижняя стенка образуют замкнутый контур герметичного корпуса.
Осуществление заявляемой ПМ:
При колебаниях разности температур окружающей среды и рабочей температуры светодиодного драйвера, установленного в герметичный корпус в периоды работы светодиодного драйвера происходит изменение давления воздуха или иного газа в объеме, ограниченном металлическими боковыми стенками 1, верхней стенкой 4, нижней стенкой 5 и поперечными стенками 6. Поперечные стенки 6 выполнены сегментированными, причем сегмент 9 выполнен деформируемым и, следовательно, имеет возможность изменять свою форму поверхности. При изменении формы поверхности сегмента 9 происходит изменение объема ограниченного герметичным корпусом воздуха или иного газа, и, соответственно давления газа внутри герметичного корпуса. Деформация сегмента 9 происходит до тех пор пока давления газа внутри герметичного корпуса и окружающего воздуха не станут примерно (с учетом жесткости материала сегмента 9) равными. Внешний жесткий сегмент 8 поперечной стенки минимизирует передачу механических напряжений, вызываемых деформацией сегмента 9, на боковые стенки 1, верхнюю стенку 4, нижнюю стенку 5, гермовводы 7 и места сочленений перечисленных деталей, обеспечивая неподвижность деталей в конструкции герметичного корпуса для светодиодного драйвера.
Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемая ПМ
- имеет меньшие габариты и массу, при прочих равных условиях, за счет исключения из конструкции герметичного корпуса дополнительной полости, выполненной из легкодеформируемого материала;
- требует меньшее количество технологических операций при изготовлении герметичного корпуса, так как заявленный герметичный корпус для светодиодного драйвера состоит из меньшего количества деталей. Поперечные стенки замкнутого корпуса, выполненные сегментированными с, по меньшей мере, одним эластичным сегментом, выполняют функцию дополнительной полости и полностью ее заменяют. При этом, очевидно, дополнительная механическая защита поперечных стенок заявленной ПМ не требуется.
- имеет увеличенный срок службы, так как жесткий сегмент поперечных стенок минимизирует механические напряжения в конструкции герметичного корпуса.
Реализации заявляемой ПМ:
Замкнутый контур герметичного корпуса, образованный боковыми стенками, снабженными приливами для установки печатной платы светодиодного драйвера, верхней стенкой, нижней стенкой, изготавливается из отрезка прямоугольной трубы. В настоящее время выпускается широкий ассортимент полого прямоугольного цельнотянутого профиля со сформированными на внутренней поверхности приливами для установки печатных плат. Жесткий сегмент поперечных стенок вырезается из листового материала. В жесткий сегмент устанавливаются гермовводы посредством пайки. Жесткий сегмент с установленными вводами заливается компаундом, сохраняющим эластичность после отверждения, формируя таким образом эластичный сегмент. Поперечные стенки устанавливаются в отрезок прямоугольной трубы на скользящей посадке. Стыки между сопрягаемыми поверхностями прямоугольной трубы и поперечными стенками герметизируются компаундом.