ЛАМПА СВЕТОДИОДНАЯ (ВАРИАНТЫ)

Область техники.
Заявляемая группа полезных моделей относится к электротехнике, а именно к осветительной технике с применением светоизлучающих диодов (светодиодов). Заявляемые лампа светодиодная по варианту 1 и лампа светодиодная по варианту 2 могут быть использованы для замены газоразрядных ламп при реконструкции систем освещения с небольшими изменениями, связанными с перекоммутацией.
Предшествующий уровень техники.
Известна световая трубка (патент РФ №84504 на полезную модель, МПК F21S 4/00, 2009 [1]) выполненная из оптически прозрачного термоусаживаемого материала, разделенная на верхнюю и нижнюю половины герметически установленной по ее продольной оси печатной платой с размещенными на ней в нижней части трубки светодиодами. При этом напротив каждого светодиода, размещенного в нижней половине световой трубки, закреплены в качестве радиаторов металлические пластины. С торцов лампы установлены цоколи.
Недостатком указанного аналога [1] является недостаточный отвод тепла от светодиодов. Отводимое от печатной платы тепло рассеивается в верхней половине световой трубки. При недостаточной циркуляции воздуха в верхней половине трубки происходит перегрев светодиодов платы и, как следствие, снижение срока службы световой трубки.
Указанная световая трубка [1] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой группе полезных моделей. Поэтому она принята в качестве прототипа заявляемых светодиодных ламп по вариантам 1 и 2.
Раскрытие полезных моделей.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой лампой светодиодной по вариантам 1 и 2, является улучшение теплоотвода от светодиодов и одновременная изоляция электрических вводов лампы от радиатора.
Сущность заявляемой лампы светодиодной по варианту 1 состоит в том, что лампа светодиодная содержит радиатор, печатную плату, светопропускающую часть и цоколи, размещенные с обоих торцов лампы. При этом печатная плата закреплена на радиаторе, причем поверхность радиатора, предназначенная для крепления печатной платы, выполнена плоской и гладкой, а на торцах радиатора выполнены боковые вырезы.
Радиатор предпочтительно выполнен из алюминия.
Радиатор может быть выполнен в форме части цилиндра, образованной сечением цилиндра плоскостью, параллельной оси цилиндра.
Печатная плата преимущественно выполнена из текстолита и закреплена на поверхности радиатора двухсторонней клейкой лентой, основание которой является диэлектрическим.
Светопропускающая часть может быть выполнена в форме цилиндрообразного желоба, при этом светопропускающая часть преимущественно выполнена из пластика или стекла.
Радиатор предпочтительно снабжен желобами, светопропускающая часть соответственно снабжена бортами.
На наружной поверхности радиатора желательно выполнены ребра.
Радиатор может содержать полости.
С каждого из двух торцов печатная плата преимущественно снабжена двумя электрическими вводами, при этом электрические вводы, размещенные на одном торце, выполнены в виде одного провода, припаянного к площадке на печатной плате вблизи его середины.
С каждого из двух торцов печатная плата может быть снабжена одним электрическим вводом, при этом выводы цоколя электрически соединены между собой внутри цоколя.
Сущность заявляемой лампы светодиодной по варианту 2 состоит в том, что лампа светодиодная содержит радиатор, печатную плату, светопропускающую часть и цоколи, размещенные с обоих торцов лампы. При этом печатная плата закреплена на радиаторе, причем поверхность радиатора, предназначенная для крепления печатной платы, выполнена плоской и гладкой. При этом радиатор выполнен в форме тонкостенной трубки, при этом на торцах плоской части радиатора выполнены боковые вырезы.
Поперечное сечение радиатора преимущественно представляет собой сегмент окружности.
На цилиндрической части наружной поверхности радиатора могут быть выполнены ребра.
Боковые вырезы могут быть выполнены в форме полукруга.
Боковые вырезы могут быть выполнены прямоугольной формы.
Печатная плата преимущественно выполнена из текстолита и закреплена на поверхности радиатора двухсторонней клейкой лентой, основание которой является диэлектрическим.
Каждый цоколь преимущественно снабжен двумя выводами, при этом выводы выполнены, преимущественно, в виде трубок, закрепленных в корпусе цоколя на диэлектрическом держателе.
С каждого из двух торцов печатная плата предпочтительно снабжена двумя электрическими вводами, при этом электрические вводы, размещенные на одном торце, выполнены в виде одного провода, припаянного к площадке на печатной плате вблизи его середины.
С каждого из двух торцов печатная плата может быть снабжена одним электрическим вводом, при этом выводы цоколя электрически соединены между собой внутри цоколя.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показана схема схема лампы светодиодной по варианту 1; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; фиг.3 - крепление радиатора и светопропускающей части; фиг.4 - разрез А-А фиг.1 по примеру 3 варианта 1; фиг.5 - разрез А-А фиг.1 по примеру 4 варианта 1; фиг.6 - схема лампы светодиодной по примеру 5 варианта 1, вид сбоку; фиг.7 - схема лампы светодиодной примеру 6 варианта 1, вид сбоку; фиг.8 - схема лампы светодиодной по примеру 7 варианта 1, вид сбоку; фиг.9 - схема лампы светодиодной по варианту 2; фиг.10 - разрез В-В фиг.9 по примеру 4 варианта 2; фиг.11 - разрез Е-Е фиг.9; фиг.12 - крепление радиатора и светопропускающей части по варианту 2; фиг.13 - разрез Е-Е фиг.9 по примеру 3 варианта 2; фиг.14 - разрез В-В фиг.9 по примеру 5 варианта 2.
Осуществление полезных моделей.
Лампа светодиодная по варианту 1 (фиг.1, 2) содержит радиатор (1), печатную плату (2), светопропускающую часть (3) и цоколи (6).
Радиатор (1) выполнен в форме части цилиндра, образованной сечением цилиндра плоскостью, параллельной оси цилиндра. Радиатор (1) выполнен из теплопроводного материала, предпочтительно алюминия. Поверхность радиатора (1), предназначенная для крепления печатной платы (2), выполнена плоской и гладкой. С целью исключения электрического контакта проводников печатной платы (2) с радиатором (1) на торцах радиатора (1) выполнены боковые вырезы (4). Радиатор (1) предназначен для отвода тепла от печатной платы (2) со смонтированными на ней радиоэлектронными компонентами (5).
Печатная плата (2) представляет собой пластину, выполненную из диэлектрика, преимущественно текстолита. На первой стороне печатной платы (2) выполнены электрические проводники, соединяющие площадки, предназначенные для установки (припаивания) радиоэлектронных компонентов (5), в том числе светодиодов. На второй стороне выполнены полигоны, электрически связанные с площадками и/или проводниками на первой стороне через металлизированные отверстия. Второй стороной печатная плата (2) закреплена на плоской части поверхности радиатора (1) с помощью двухсторонней клейкой ленты (6). Основание двусторонней клейкой ленты (6) является диэлектрическим, что обеспечивает надежную электроизоляцию цепей печатной платы (2) от радиатора (1). С каждого из двух торцов печатной платы (2) может быть размещен один или два электрических ввода (7), электрически соединяющих площадки печатной платы (2) с выводами (8) цоколя (6). Вводы (7) выполнены из провода, толщина которого достаточна для пропускания тока потребления светодиодной лампы и для того, чтобы провод не изгибался под собственным весом на участке от печатной платы (2) до вывода (8).
Боковые вырезы (4) выполнены так, что выводы (8) цоколя (6) и проводники (7), соединяющие эти выводы (8) с печатной платой (2), расположены внутри бокового выреза (4).
Светопропускающая часть (3) выполнена в форме цилиндрообразного желоба, предпочтительно, из пластика или стекла. Светопропускающая часть (3), закрепленная на радиаторе (1), образуют цилиндрическую боковую поверхность светодиодной лампы. Для удержания светопропускающей части (3) на радиаторе (1) последний снабжен желобами (9), а Светопропускающая часть (3) снабжена бортами (10) (фиг.3).
Цоколи (6) размещены с обоих торцов лампы и предназначены для дополнительной фиксации радиатора (1) и светопропускающей части (3), а также для подвода питания к светодиодной лампе. Каждый цоколь (6) снабжен двумя выводами (8). Упомянутые выводы (8) выполнены, преимущественно, в виде трубок, закрепленных в корпусе цоколя (6) на диэлектрическом держателе.
Примеры конкретного выполнения светодиодной лампы.
Пример 1. С каждого из двух торцов печатная плата (2) снабжена двумя электрическими вводами (7). При этом электрические вводы (7), размещенные на одном торце, выполнены в виде одного провода, припаянного к площадке на печатной плате (2) вблизи его середины.
Пример 2. С каждого из двух торцов печатная плата (2) снабжена одним электрическим вводом (7). При этом выводы (8) цоколя (6) электрически соединены между собой внутри цоколя (6).
Пример 3. С целью увеличения площади теплоотвода радиатора (1), на наружной поверхности радиатора (1) выполнены ребра (11) (фиг.4).
Пример 4. В целях уменьшения расхода материала радиатора, радиатор (1) содержит полости 12 (фиг.5).
Пример 5. Вырезы (4) выполнены на всю высоту радиатора (1) перпендикулярно плоскости крепления печатной платы (2) (фиг.6). При этом вырезы (4) выполнены глубиной, меньшей толщины Н цоколей (6) (фиг.1).
Пример 6. Вырезы (4) выполнены в форме части цилиндра (фиг.7).
Пример 7. Вырезы (4) выполнены прямоугольной формы (фиг.8).
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.
При включении лампы светодиодной по варианту 1 к выводам цоколя (6) с размещенными в них электрическими вводами (7) подается электропитание, которое затем поступает к радиоэлектронным компонентам (5) печатной платы (2). При этом некоторые вводы (7) печатной платы (2) содержат участки, расположенные в области боковых вырезов (4). Этим обеспечивается электроизоляция вводов (7) печатной платы (2) от радиатора (1). При работе светодиодной лампы светодиоды (5) излучают свет и рассеивают тепло, а другие радиоэлектронные компоненты (5) рассеивают тепло. Тепло, выделяемое при работе радиоэлектронных компонентов (5) отводится через печатную плату (2) и радиатор (1) во внешнюю среду.
Использование заявляемой лампы светодиодной по варианту 1 заключается в установке ее в соответствующий патрон системы освещения. Заявляемая светодиодная лампа может устанавливаться взамен газоразрядной лампы. При этом дополнительно требуется перекоммутация проводников, подходящих к патрону, связанная с отключением элементов, обеспечивающих работу газоразрядной лампы (дросселей, пуско-регулирующих аппаратов), и подключением заявленной светодиодной лампы непосредственно к сети питания.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой лампе светодиодной по варианту 1 заявляемый технический результат: «улучшение теплоотвода от светодиодов и одновременная изоляция электрических вводов лампы от радиатора» достигается за счет того, что лампа светодиодная содержит радиатор, печатную плату, светопропускающую часть и цоколи, размещенные с обоих торцов лампы. При этом печатная плата закреплена на радиаторе, причем поверхность радиатора, предназначенная для крепления печатной платы, выполнена плоской и гладкой, а на торцах радиатора выполнены боковые вырезы.
Лампа светодиодная по варианту 2 (фиг.9, 10, 11) содержит радиатор (1), печатную плату (2), светопропускающую часть (3) и цоколи (6).
Радиатор (1) предназначен для отвода тепла от печатной платы (2) со смонтированными на ней радиоэлектронными компонентами (5). Радиатор (1) выполнен в форме тонкостенной трубки. Поперечное сечение радиатора (1) представляет собой, в сущности, сегмент окружности. Радиатор (1) выполнен из теплопроводного материала, предпочтительно алюминия. Плоская часть поверхности радиатора (1) предназначена для крепления печатной платы (2) и выполнена гладкой. С целью исключения электрического контакта проводников печатной платы (2) с радиатором (1) на торцах плоской части радиатора (1) выполнены боковые вырезы (4).
Печатная плата (2) представляет собой пластину, выполненную из диэлектрика, преимущественно текстолита. На первой стороне печатной платы (2) выполнены электрические проводники, соединяющие площадки, предназначенные для установки (припаивания) радиоэлектронных компонентов (5), в том числе светодиодов. На второй стороне выполнены полигоны, электрически связанные с площадками и/или проводниками на первой стороне через металлизированные отверстия. Второй стороной печатная плата (2) закреплена на плоской части поверхности радиатора (1) с помощью двухсторонней клейкой ленты (6). Основание двусторонней клейкой ленты (6) является диэлектрическим, что обеспечивает надежную электроизоляцию цепей печатной платы (2) от радиатора (1). С каждого из двух торцов печатной платы (2) может быть размещен один или два электрических ввода (7), электрически соединяющих площадки печатной платы (2) с выводами (8) цоколя (6). Вводы (7) выполнены из провода, толщина которого достаточна для пропускания тока потребления светодиодной лампы и для того, чтобы провод не изгибался под собственным весом на участке от печатной платы (2) до вывода (8).
Светопропускающая часть (3) выполнена в форме цилиндрообразного желоба, предпочтительно, из пластика или стекла. Светопропускающая часть (3), закрепленная на радиаторе (1), образуют цилиндрическую боковую поверхность светодиодной лампы. Для удержания светопропускающей части (3) на радиаторе (1) последний снабжен желобами (9), а светопропускающая часть (3) снабжена бортами (10) (фиг.12).
Цоколи (6) размещены с обоих торцов лампы и предназначены для дополнительной фиксации радиатора (1) и светопропускающей части (3), а также для подвода питания к светодиодной лампе. Каждый цоколь (6) снабжен двумя выводами (8). Упомянутые выводы (8) выполнены, преимущественно, в виде трубок, закрепленных в корпусе цоколя (6) на диэлектрическом держателе.
Примеры конкретного выполнения светодиодной лампы.
Пример 1. С каждого из двух торцов печатная плата (2) снабжена двумя электрическими вводами (7). При этом электрические вводы (7), размещенные на одном торце, выполнены в виде одного провода, припаянного к площадке на печатной плате (2) вблизи его середины.
Пример 2. С каждого из двух торцов печатная плата (2) снабжена одним электрическим вводом (7). При этом выводы (8) цоколя (6) электрически соединены между собой внутри цоколя (6).
Пример 3. С целью увеличения площади теплоотвода радиатора (1), на цилиндрической части наружной поверхности радиатора (1) выполнены ребра (11) (фиг.13).
Пример 4. Вырезы (4) выполнены в форме полукруга (фиг.10).
Пример 5. Вырезы (4) выполнены прямоугольной (фиг.14) формы.
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.
При включении лампы светодиодной по варианту 2 к выводам цоколя (6) с размещенными в них электрическими вводами (7) подается электропитание, которое затем поступает к радиоэлектронным компонентам (5) печатной платы (2). При этом некоторые вводы (7) печатной платы (2) содержат участки, расположенные в области боковых вырезов (4). Этим обеспечивается электроизоляция вводов (7) печатной платы (2) от радиатора (1). При работе светодиодной лампы светодиоды (5) излучают свет и рассеивают тепло, а другие радиоэлектронные компоненты (5) рассеивают тепло. Тепло, выделяемое при работе радиоэлектронных компонентов (5) отводится через печатную плату (2) и радиатор (1) во внешнюю среду.
Использование заявляемой лампы светодиодной по варианту 2 заключается в установке ее в соответствующий патрон системы освещения. Заявляемая светодиодная лампа может устанавливаться взамен газоразрядной лампы. При этом дополнительно требуется перекоммутация проводников, подходящих к патрону, связанная с отключением элементов, обеспечивающих работу газоразрядной лампы (дросселей, пуско-регулирующих аппаратов), и подключением заявленной светодиодной лампы непосредственно к сети питания.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой лампе светодиодной по варианту 2 заявляемый технический результат: «улучшение теплоотвода от светодиодов и одновременная изоляция электрических вводов лампы от радиатора» достигается за счет того, что лампа светодиодная содержит радиатор, печатную плату, светопропускающую часть и цоколи, размещенные с обоих торцов лампы. При этом печатная плата закреплена на радиаторе, причем поверхность радиатора, предназначенная для крепления печатной платы, выполнена плоской и гладкой. При этом радиатор выполнен в форме тонкостенной трубки, при этом на торцах плоской части радиатора выполнены боковые вырезы.
Промышленная применимость.
Авторами изготовлены опытные образцы лампы светодиодной по вариантам 1 и 2, испытания которых подтвердили достижение технического результата.
Заявляемые лампы светодиодные по вариантам 1 и 2 реализованы с применением промышленно выпускаемых устройств, могут быть применены на любом электротехническом предприятии и найдут широкое применение в электронной промышленности при производстве светодиодных ламп.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент РФ №84504 на полезную модель, МПК F21S 4/00, опубл. 2009 г.