СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к осветительным приборам, и предназначена преимущественно для использования в бытовых и производственных светильниках широкого применения.
Известна электрическая лампа накаливания с увеличенным сроком службы, описанная в патенте на изобретение России №2284072, опубликованном 20.09.2006 г., содержащая тело накала в стеклянном баллоне, металлический цоколь и расположенный внутри цоколя выпрямительный диод, который имеет вентиляционные отверстия в металлической гильзе цоколя для защиты от перегрева с помощью циркуляции воздуха между внутренним объемом цоколя и окружающей атмосферой.
Недостатками такой лампы является их большая энергоемкость, большие габариты, недолговечность, кроме того, такие лампы сильно нагреваются, что вызывает различные неудобства в процессе их эксплуатации.
Известна светодиодная лампа, описанная в патенте США №2006/0198147, опубликованном 09.07.2006, содержащая размещенные в стеклянной колбе светодиодный модуль, металлический радиатор, выполненный в виде ребер, закрепленных на заполненном теплопроводящим материалом цилиндрическом основании, присоединенный к колбе корпус, внутри которого установлена плата управления, и цоколь (см. з. США №2006/0198147, НКИ 362/294, опубл. 2006.07.09). Однако, такая конструкция неудобна в эксплуатации, так как не обладает высокой ударопрочностью, при нарушении целостности колбы может причинить телесные повреждения, а также требует аккуратной утилизации.
Известна светодиодная лампа, описанная в патенте на изобретение России №2297082, опубликованном 10.04.2007, содержащая светодиодные источники света, полый цилиндрический корпус и контактную систему, состоящую из патрона и цоколя из диэлектрического материала с боковой контактной поверхностью, внутри которого расположены электрические выводы, выполненные гибким изолированным проводом, и элементы управления источниками света.
Недостатком такой конструкции является слабый теплоотвод, и при увеличении мощности до стандартных значений светового потока осветительных приборов возможна деградация и выход ее из строя.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является светодиодная лампа, описанная в патенте на полезную модель России №71032, опубликованном 20.02.2008, содержащая модуль светодиодного излучателя (печатную
плату со светодиодами), присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде шайбы, на которой закреплен корпус, в шайбе выполнены отверстия. На соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой. В корпусе вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя. К корпусу присоединен цоколь. В частных случаях выполнения шайба радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы может быть выполнена ребристой, причем ребра могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и др., а корпус, изготовленный из электроизоляционного теплопроводящего материала, может быть снабжен отверстиями. Крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы может быть выполнено с образованием отверстий между впадинами ребер и внутренней поверхностью корпуса для дополнительного проветривания.
Недостатком такой конструкции являются низкие эксплуатационные характеристики светодиодной лампы: слабый теплоотвод, и при увеличении мощности до стандартных значений светового потока осветительных приборов возможна деградация и выход ее из строя, кроме того, модуль светодиодного излучателя не защищен от внешних воздействий, что также обуславливает недолговечность работы.
Задачей, решаемой при помощи предложенной полезной модели, является повышение эксплуатационных характеристик светодиодной лампы. Техническим результатом при ее использовании - уменьшение нагрева лампы при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.), защита модуля светодиодного излучателя от внешних воздействий.
Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодной лампе, содержащей включающий печатную плату со светодиодами, модуль светодиодного излучателя, радиатор, полый цилиндрический корпус с электронным блоком, содержащим систему управления с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток, контактную систему, связывающую через электронный блок источник внешнего напряжения с печатной платой со светодиодами, согласно полезной модели, на печатной плате, рядом со светодиодами установлен датчик температуры, связанный с управляющим элементом системы управления, на радиаторе неподвижно установлен прозрачный рассеиватель, закрывающий сверху печатную плату со светодиодами.
При этом контактная система может быть выполнена с цоколем или с проводом и вилкой.
За счет того, что, в светодиодной лампе на печатной плате, рядом со светодиодами установлен датчик температуры, связанный с управляющим элементом системы управления, на радиаторе неподвижно установлен прозрачный рассеиватель, закрывающий сверху печатную плату со светодиодами, повышаются эксплуатационные характеристики светодиодной лампы, уменьшается нагрев лампы при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.), повышается защита модуля светодиодного излучателя от внешних воздействий.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики светодиодной лампы.
Заявляемая светодиодная лампа обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемая светодиодная лампа может найти широкое применение в осветительных приборах, и предназначена преимущественно для использования в бытовых и производственных светильниках широкого применения.
Сущность предлагаемой светодиодной лампы поясняется чертежами, где представлены:
на фиг.1 - общий вид светодиодной лампы с контактной системой в виде цоколя;
на фиг.2 - общий вид светодиодной лампы с контактной системой в виде провода с вилкой;
на фиг.3 - то же, структурная схема светодиодной лампы.
Светодиодная лампа, содержит печатную плату 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя), прозрачный рассеиватель 3, радиатор 4, полый цилиндрический корпус 5 с электронным блоком 6, содержащим систему управления с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток, фланец 7 корпуса 5, контактную систему 8, связывающую через электронный блок 6 источник внешнего напряжения с печатной платой 1 со светодиодами 2. На печатной плате 1, рядом со светодиодами 2 установлен датчик 9 температуры (в примере исполнения NTC-термистор), связанный с управляющим элементом системы управления.
Радиатор 4 выполнен в виде шайбы, с одной стороны на радиатор 4 неподвижно установлена печатная плата 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя). С противоположной стороны радиатор 4 по разъемному соединению (резьбовому) соединяется с корпусом 5. Радиатор 4 выполнен металлическим (из алюминия) наружная поверхность радиатора 4 выполнена ребристой, причем ребра 10 могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и др., Корпус 5
выполнен также из металла (алюминия). На корпусе 5 с противоположной от радиатора 4 стороны неподвижно закреплен фланец 7 (наплавлен в прессавтомате), с противоположной стороны фланец 7 выполнен с резьбой, к которому с противоположной стороны присоединен цоколь 11 контактной системы 8. Цоколь 11 вкручивают в патрон (на фиг.1 не показан), соединенный с источником внешнего напряжения (фиг.1). Цоколь 11 может быть различных типов, применяющихся в осветительных устройствах, в том числе стандартные ламповые. В корпусе 5 вдоль оси лампы установлен электронный блок 6, подключенный проводами 12 к модулю светодиодного излучателя, проводами 13 через цоколь 11 контактной системы 8 к источнику внешнего напряжения.
Радиатор 4 выполнен с отверстиями 14 под провода 12. Форма отверстий 14 в радиаторе 4 может быть различной, например, круглой с одинаковым или разным диаметром на своем протяжении, или произвольной формы, и соответствует конфигурации размещения светодиодов 2 на плате 1. Прозрачный рассеиватель 3 неподвижно закрепляется на радиаторе 4 (приклеивается), надежно защищая светодиодный модуль от внешних воздействий.
Контактная система 8 может быть выполнена с проводом 15 с вилкой 16, который включают в розетку, соединенную с источником внешнего напряжения (на фиг.2 не показаны). Переходную втулку 17, через которую проходит провод 15, накручивают на резьбу фланца 7. В этом случае светодиодную лампу подвешивают на кронштейне 18, установленном с помощью винтов 19 в отверстия 20 корпуса 5 (фиг.2).
В качестве печатной платы 1 со светодиодами 2 (модуля светодиодного излучателя) целесообразно выбирать обладающие высокой ударной стойкостью современные конструкции с использованием полимерной герметизации на керамическом, металлическом или электроизоляционном основании, причем на плату 1 модуля светодиодного излучателя целесообразно нанести металлическое покрытие, например, меди, толщиной >50 мкм, после чего к нему присоединяют радиатор 4.
Электронный блок 6, содержащий систему управления с управляющим элементом, преобразователем напряжения и элементами, стабилизирующими ток представляет собой печатную плату со структурной схемой последовательного компенсационного стабилизатора напряжения, закрепленную внутри корпуса 5 и электрически соединенную с платой 1 со светодиодами 2 и контактами цоколя 11, например, с помощью проводов 12, 13. Структурная схема последовательного стабилизатора напряжения представлена на стр.309, рис.5.15.б) в справочнике «Промышленная электроника» Ю.С.Забродина и содержит регулирующий элемент 21 микросхемы, управляющий элемент 22, источник 23 опорного напряжения. Датчик 9 температуры связан с управляющим элементом 22 схемы.
При работе светодиодной лампы источник 23 опорного напряжения задает постоянное напряжение, с ним сравнивают напряжение в нагрузке (лампе). Сигнал с источника 23 опорного напряжения и с датчика 9 температуры поступает на управляющий элемент 22, где сигналы сравниваются и анализируются, после чего регулирующим элементом 21 задается необходимая величина тока. При снижении величины тока на лампе снижается ее нагрев, при поддержании температуры нагрева лампы в пределах 80° повышаются эксплуатационные характеристики светодиодной лампы при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.). Прозрачный рассеиватель 3 защищает плату 1 со светодиодами 2 (модуль светодиодного излучателя) от внешних воздействий.
Высокие эксплуатационные характеристики предложенной светодиодной лампы обеспечиваются сохранением ее технических параметров в течение длительного срока службы, что в значительной степени определяется поддержанием постоянной определенной температуры модуля светодиодного излучателя и защитой модуля светодиодного излучателя от внешних воздействий, за счет того, что, в светодиодной лампе на печатной плате, рядом со светодиодами установлен датчик температуры, связанный с управляющим элементом системы управления, на радиаторе неподвижно установлен прозрачный рассеиватель, закрывающий сверху печатную плату со светодиодами