СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Полезная модель относится к устройствам электрического освещения, а именно - к осветительным приборам, содержащим светоизлучающие диоды.
Известна трубчатая светодиодная лампа, содержащая блок светодиодов, четыре токоподводящих штырьковых контакта, предназначенных для присоединения лампы к электрической схеме светильника, и однофазный выпрямительный мост, выводы моста по переменному току соединены с первым и вторым токоподводящими контактами, а выводы по выпрямленному току соединены с блоком светодиодов, причем соединение с блоком светодиодов выполнено через RC-фильтр [патент РФ 113329 U1, МПК F21K 2/00, H05B 37/02, 2011].
Известная лампа выполнена с возможностью установки в арматуру светильников для люминесцентных ламп, при этом первый и второй токоподводящие контакты соединяют с электросетью через балластное сопротивление пускорегулирующего устройства (ПРА) светильника, т.е. балластное сопротивление ПРА выполняет функцию ограничения (стабилизации) тока. Третий и четвертый токоподводящие контакты в электрической схеме не используются.
В известной лампе отсутствует встроенный источник электропитания, выполняющий функцию ограничения (стабилизации) тока, поэтому она не может быть включена непосредственно в электросеть. Значительное число светильников для люминесцентных ламп, находящихся в эксплуатации, оснащены электромагнитным ПРА (с дросселем), чья недостаточная надежность делает нежелательным их использование со светодиодными лампами.
Кроме того, известная лампа должна быть установлена в светильнике в определенном положении, при котором первый и второй токоподводящие контакты соединены с двумя соответствующими ответными контактами светильника.
Известна также светодиодная трубка, содержащая блок светодиодов, четыре токоподводящих штырьковых контакта, предназначенных для присоединения лампы к электрической схеме светильника, и два однофазных выпрямительных моста, у которых выводы по переменному току соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым токоподводящими контактами, а одноименные выводы по выпрямленному току соединены между собой и с блоком светодиодов [заявка РСТ WO 2007/092003 A1, МПК G05F 1/00, H05B 37/00, 2007].
Известная светодиодная трубка выполнена с возможностью установки в арматуру светильников для люминесцентных ламп, при этом все четыре токоподводящих контакта соединяют с ПРА светильника, преимущественно электронным (ЭПРА), т.е. ПРА выполняет функцию ограничения (стабилизации) тока.
В известной светодиодной трубке отсутствует встроенный источник электропитания, выполняющий функцию ограничения (стабилизации) тока, поэтому она не может быть включена непосредственно в электросеть, что ограничивает функциональные возможности известного устройства.
Наиболее близкой к предложенной светодиодной лампе является известная светодиодная лампа - «Светодиодный эквивалент двухцокольной трубчатой прямолинейной люминесцентной лампы со штыревыми контактами» [патент РФ 97865 U1, МПК H01J 61/00, 2010], выбранная в качестве прототипа полезной модели.
Известная лампа содержит блок светодиодов, встроенный источник электропитания, выполняющий функцию ограничения (стабилизации) тока, четыре токоподводящих контакта и однофазный выпрямительный мост, у которого выводы по переменному току соединены с первым и вторым токоподводящими контактами, а выводы по выпрямленному току соединены с источником электропитания, выходы которого соединены с блоком светодиодов. Для присоединения лампы к электрической схеме светильника используются два штырьковых токоподводящих контакта, а для удержания лампы в светильнике - все четыре.
Известная лампа выполнена с возможностью установки в арматуру светильников для люминесцентных ламп.
Однако функциональные возможности известной лампы ограниченны:
- лампа должна быть установлена в светильнике в определенном положении, при котором первый и второй токоподводящие контакты соединены с двумя соответствующими ответными контактами светильника,
- или в светильнике необходимо изменить коммутацию электрических цепей, чтобы напряжение питания поступало на первый и второй токоподводящие контакты лампы при любом ее положении.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей светодиодной лампы.
При осуществлении полезной модели достигаются следующие технические результаты:
1) Работоспособность лампы обеспечивается при установке ее в светильнике любом положении, и режим работы лампы не зависит от выбранного положения.
2) Работоспособность лампы обеспечивается при подаче напряжения питания на любые два из четырех ответных контактов светильника, и выбор этих контактов не влияет на режим работы лампы. Коммутация остальных ответных контактов может быть любой: они могут быть свободны; они могут быть соединены между собой и/или с любой точкой электрической схемы, электрический потенциал которой не превышает мгновенное значение напряжения питания; эта коммутация может быть как предусмотрена схемой электрических соединений в светильнике, так и явиться следствием неисправности светильника.
3) При использовании лампы в светильниках для люминесцентных ламп внутренняя коммутация светильника может быть оставлена без изменений.
4) Лампа может использоваться как в сети переменного, так и в сети постоянного тока.
Указанные результаты достигаются тем, что в светодиодную лампу, содержащую блок светодиодов, источник электропитания, четыре токоподводящих контакта и первый однофазный выпрямительный мост, введен второй однофазный выпрямительный мост, четыре вывода мостов по переменному току соединены с четырьмя токоподводящими контактами, а одноименные выводы мостов по выпрямленному току соединены между собой и с источником электропитания, к выходу которого подключен блок светодиодов.
Светодиодная лампа может быть трубчатой или выполненной в открытом корпусе, иметь форму линейной лампы, U-образную форму или другую форму лампы с двумя цоколями (например, с цоколями типа G-13).
Блок светодиодов может содержать отдельные светодиоды или светодиодные модули, соединенные в последовательные или последовательно-параллельные цепочки, с электрическими параметрами, соответствующими выходным параметрам источника электропитания.
Источник электропитания предназначен для согласования параметров электроэнергии на выходе выпрямительных мостов с входными параметрами блока светодиодов, прежде всего - для стабилизации или ограничения тока. Источник электропитания может содержать преобразователи и/или стабилизаторы тока, а также устройства контроля температуры, средства управления и регулирования светового потока. Такие источники электропитания широко известны из уровня техники.
Наличие источника электропитания в лампе обеспечивает работоспособность лампы как при непосредственном ее подключении к электрической сети, так и при подключении через существующее балластное сопротивление ПРА в светильниках для люминесцентных ламп.
Четыре токоподводящих контакта предназначены для присоединения лампы к электрической схеме светильника и могут быть выполнены в цоколях по концам лампы, по два в каждом цоколе.
Два однофазных выпрямительных моста, соединенные указанным образом, совместно образуют восьмидиодный мост, четыре вывода которого по переменному току соединены с четырьмя токоподводящими контактами. Ток на выходе такого восьмидиодного моста не зависит от того, на какие из выводов по переменному току подано напряжение, и в каждый данный момент определяется наибольшим мгновенным значением напряжения между токоподводящими контактами. В результате, напряжение питания от электрической сети может быть подано на любые два из четырех ответных контактов светильника, и выбор этих контактов не влияет на режим работы лампы. Коммутация остальных ответных контактов светильника может быть любой: они могут быть свободны; они могут быть соединены между собой и/или с любой точкой электрической схемы, электрический потенциал которой не превышает мгновенное значение напряжения питания.
Соответственно, токоподводящие контакты лампы могут быть соединены с ответными контактами светильника в любом сочетании.
Соединение токоподводящих контактов лампы с выводами выпрямительных мостов по переменному току позволяет использовать лампу как в сети переменного, так и в сети постоянного тока.
Сущность предложенной полезной модели поясняется графическими материалами, где:
на фиг.1 показана структурная электрическая схема светодиодной лампы;
на фиг.2 - электрическая схема светильника со светодиодной лампой.
Светодиодная лампа (фиг.1) содержит блок светодиодов 1, источник электропитания 2, два однофазных выпрямительных моста 3 и 4 и четыре штырьковых контакта 5-8 в цоколях по концам лампы. Штырьковые контакты 5-6 и 7-8 соединены соответственно с выводами по переменному току выпрямительных мостов 3 и 4. Одноименные выходные выводы мостов 3 и 4 соединены между собой и с источником электропитания 2, к выходу которого подключен блок светодиодов 1. Источник электропитания 2 содержит преобразователь-стабилизатор тока 9 и сглаживающий конденсатор 10.
При подключении к электрической сети любых двух штырьковых контактов (5-6, 5-7, 5-8, 6-7, 6-8, 7-8) на вход источника питания 2 подается выпрямленное напряжение, которое сглаживается конденсатором 10 и через преобразователь-стабилизатор тока 9 поступает на блок светодиодов 1.
Через штырьковые контакты 5-6 и 7-8 и соответствующие ответные контактные гнезда в светильнике лампа соединяется с электрической схемой светильника (фиг.2).
В примере реализации полезной модели, показанном на фиг.2, лампа 11 установлена в светильник, предназначенный для люминесцентных ламп. В светильнике, содержащем балластное сопротивление 12, оно может быть оставлено в работе или зашунтировано перемычкой 13 (показано пунктиром) - при соответствующей характеристике преобразователя-стабилизатора тока 9 на работу лампы это не влияет, но шунтирование может улучшить показатели энергопотребления.
Напряжение от электрической сети переменного или постоянного тока подается через зажимы 14 и 15 к штырьковым контактам 6 и 8. При питании от сети переменного тока выпрямительные мосты 3 и 4 работают каждый в однополупериодном режиме, но в разные полупериоды.
Лампа 11 может быть установлена в светильник в любом другом положении, как показано пунктиром на фиг.2.
Зажимы 16 и 17 в светильнике могут оставаться свободными или могут быть соединены между собой (в т.ч. через существующий в светильнике стартер), или каждый из них соединен с зажимами 14 и 15 соответственно, как показано пунктиром на фиг.2, или с любой точкой электрической схемы, электрический потенциал которой не превышает мгновенное значение напряжения питания.
Напряжение от электрической сети может быть подано к любой другой паре зажимов (14-16, 14-17, 15-16, 15-17, 16-17), при этом остается в силе все сказанное выше о коммутации свободных зажимов.
Примеры выполнения подтверждают возможность достижения заявленных технических результатов, обеспечивающих расширение функциональных возможностей светодиодной лампы.
Указанные примеры не исчерпывают возможные варианты реализации полезной модели, в т.ч. по конкретному выполнению блока светодиодов, источника электропитания, выпрямительных мостов и токоподводящих контактов.