ЛИНЕЙНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных полупроводниковых источников света, в том числе, предназначенных для прямой замены линейных люминесцентных двухцокольных газоразрядных ламп. Полезная модель направлена на устранение неравномерности яркости по длине лампы и снижение слепящего эффекта.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая плату с размещенными на ней светодиодами, корпус, в котором установлена плата, выполненный в форме трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями для подключения к питающей сети на концах, электрически соединенными со светодиодами (Проектирование, дизайн и внедрение светодиодной продукции. Каталог компании «Фотон-Л»/ «Фотон-Л», 2010).
Недостатком линейной светодиодной лампы является неравномерная яркость по длине лампы и выраженный слепящий эффект, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным покрытием, являющихся точечными источниками света, работой кристалла и люминофорного покрытия в режимах с повышенной температурой, различающейся по длине лампы, приводящих к их ускоренной неравномерной деградации.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая плату с размещенными на ней светодиодами, корпус, в котором установлена плата, выполненный в форме трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями для подключения к питающей сети на концах, электрически соединенными со светодиодами (Светодиодное освещение. Каталог ООО ПКФ «Марс-Компонент»/ ООО ПКФ «Марс-Компонент», 2010).
Недостатком линейной светодиодной лампы является неравномерная яркость по длине лампы и выраженный слепящий эффект, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным покрытием, являющихся точечными источниками света, работой кристалла и люминофорного покрытия в режимах с повышенной температурой, различающейся по длине лампы, приводящих к их ускоренной неравномерной деградации.
Известна линейная светодиодная лампа, содержащая плату с размещенными на ней светодиодами, корпус, в котором установлена плата, выполненный в формее трубки из теплопроводящего материала с продольным окном, расположенным напротив светодиодов и закрытым оптически прозрачным материалом, с цоколями для подключения к питающей сети на концах, электрически соединенными со светодиодами (Полупроводниковая светотехника. Каталог производственного альянса «Контракт-Электроника»/ ПА «Контракт-Электроника», 2010).
Указанная линейная светодиодная лампа является наиболее близкой по технической сущности к полезной модели и выбрана в качестве прототипа.
Недостатком линейной светодиодной лампы является неравномерная яркость по длине лампы и выраженный слепящий эффект, что обусловлено конструкцией, использованием светодиодов с нанесенным непосредственно на кристалл люминофорным покрытием, являющихся точечными источниками света, работой кристалла и люминофорного покрытия в режимах с повышенной температурой, различающейся по длине лампы, приводящих к их ускоренной неравномерной деградации.
Полезная модель направлена на решение задачи устранения неравномерности яркости по длине лампы и снижения слепящего эффекта, что является целью полезной модели.
Указанная цель достигается тем, что в линейной светодиодной лампе, содержащей плату с установленными на ней одним или несколькими светодиодами или светодиодной матрицей, корпус в форме полуцилиндра, с которым механически соединена плата в основании полуцилиндра, корпус выполнен из оптически прозрачного светорассеивающего материала с нанесенным на него люминофорным и защитным покрытиями, с цоколями для подключения к питающей сети на концах, электрически соединенными, соответственно, со светодиодом, светодиодами или светодиодной матрицей.
Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является устранение неравномерности яркости по длине лампы и снижение слепящего эффекта линейной светодиодной лампы, что обусловлено новым принципом устройства и новыми элементами в конструкции лампы, работой кристаллов светодиодов и люминофорного покрытия в режимах с более низкой предельной температурой, строго выровненной по длине лампы, обеспечивающих замедление и выравнивание процессов их деградации, использованием эффективного светорассеивающего материала корпуса.
Устранение неравномерности яркости по длине лампы и снижение слепящего эффекта линейной светодиодной лампы является полученным техническим результатом, обусловленным новым принципом устройства, особенностями новой конструкции и новыми элементами светодиодной лампы, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемой линейной светодиодной лампы являются существенными.
На рисунке приведена типовая конструкция заявляемой линейной светодиодной лампы.
Линейная светодиодная лампа содержит плату 1 с установленными на ней одним или несколькими светодиодами или светодиодной матрицей 2, корпус 3 в форме полуцилиндра, с которым механически соединена плата в основании полуцилиндра, выполненный из оптически прозрачного светорассеивающего материала с нанесенным на него люминофорным 4 и защитным 5 покрытиями, с цоколями 6 для подключения к питающей сети на концах, электрически соединенными, соответственно, со светодиодом, светодиодами или светодиодной матрицей.
Линейная светодиодная лампа в установившемся режиме работает следующим образом. Лампа через цоколи 6 стандартного вида подключается к обычной питающей сети переменного тока напрямую, либо через источник питания (драйвер). Корпус 3 является несущей конструкцией, на которой устанавливаются все остальные элементы линейной светодиодной лампы, в том числе, плата 1 (в основании полуцилиндра корпуса) с размещенными на ней одним или несколькими светодиодами или светодиодной матрицей 2. При работе устройства часть энергии рассеивается, что приводит к разогреву элементов, в том числе, светодиодов 2. Отвод тепла осуществляется, в первую очередь, корпусом 3. За счет выполнения корпуса 3 в форме полуцилиндра и размещения в его основании платы I возможен также эффективный и равномерный отвод тепла и от платы 1. При этом плата 1 может быть размещена непосредственно, например, на корпусе светильника, в котором устанавливается линейная светодиодная лампа. Драйвер преобразует переменное напряжение питающей сети в требуемое выходное напряжение с заданными характеристиками, необходимыми для правильного электропитания светодиодов 2. При работе устройства драйвер, в частности, обеспечивает низкие пульсации питающего напряжения и тока светодиода 2, стабилизированный выходной ток. Светодиоды 2 излучают свет определенных длин волн, который преобразуется люминофорным покрытием 4, восстанавливающим недостающие части спектра с целью получения качественного «белого» света. Светодиоды 2 имеют, например, голубой цвет свечения. Люминофорное покрытие 4, наносимое на оптически прозрачную и светорассеивающую часть корпуса 3, при воздействии исходного (первичного) излучения светодиода 2 излучает энергию в недостающих областях спектра (желто-зеленый или зеленый и красный части спектра видимого света). При смешивании излучений светодиода 2 и люминофора люминофорного покрытия 4 образуется «белый» (или близкий к нему) свет с высоким качеством цветопередачи. Светодиод (светодиоды, матрица) 2 представляет собой полупроводниковый прибор с p-n-переходом, работающий при прямом включении и преобразующий энергию электрического тока непосредственно в световое излучение. Защитное покрытие 5 предохраняет люминофорное покрытие 4 от неблагоприятных воздействий (влага, излучение) внешней среды. Одновременно защитное покрытие 5 служит для частичного рассеивания светового излучения, что повышает равномерность распределения яркости по длине лампы и устраняет слепящий эффект. Кроме того, используемый оптически прозрачный материал корпуса дополнительно обладает светорассеивающими свойствами, что также способствует выравниванию яркости по длине лампы и устранению слепящего эффекта.
Защитное покрытие 5 светодиодной лампы может быть выполнено, в том числе, путем простого ламинирования с использованием ламинирующей пленки типа, например, Aclar. Цоколи 6 могут иметь одно, двух или многоштырьковое стандартное исполнение.
По сравнению с прототипом существенно выравнивается яркость по длине лампы и устраняется слепящий эффект заявляемой линейной светодиодной лампы. Это обеспечивается за счет работы кристаллов светодиодов и люминофора в режимах с более низкими предельными температурами, выровненными по длине платы. За счет вынесения люминофорного покрытия за пределы конструкции светодиодов уменьшается нагрев как самого кристалла за счет исключения теплопередачи от люминофорного покрытия и эффективного рассеивания отраженной люминофором энергии излучения, так и самого люминофорного покрытия за счет улучшения условий отвода тепла от люминофорного слоя и отсутствия разогрева за счет теплопередачи от кристалла. Люминофорное покрытие в заявляемом устройстве работает при низкой температуре и надежно изолировано от неблагоприятных воздействий внешней среды защитным покрытием. В результате, по вышеперечисленным причинам, ограничивается и выравнивается деградация кристаллов светодиодов и люминофорного покрытия лампы, выравнивается яркость по длине лампы и устраняется слепящий эффект новой линейной светодиодной лампы. Светорассеивающий эффект примененного оптически прозрачного материала корпуса способствует дополнительному выравниванию яркости по длине лампы и устранению слепящего эффекта, обусловленного использованием точечных источников света.
Дополнительно, по сравнению с прототипом, за счет выравнивания яркости по длине и исключения слепящего эффекта существенно расширяется область применения линейной светодиодной лампы.
За счет снижения рабочих температур кристалла и люминофорного покрытия повышается светоотдача лампы и снижается временной спад светового потока при длительной эксплуатации устройства, что является дополнительным преимуществом новой линейной светодиодной лампы по сравнению с прототипом.