СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЛАТЫ СО СВЕТОДИОДАМИ И СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА
METHOD OF CYLINDRICAL CARD WITH LIGHT-EMITTING DIODES PRODUCTION AND LIGHT-EMITTING LAMP

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов на основе светодиодов, а также к области освещения, и может найти применение при изготовлении светодиодных ламп заградительных огней, сигнальных огней для бакенов, башен, высоких и протяженных зданий, аэродромов, а также ламп для освещения и подсветки.
Известно сигнализирующее устройство на светодиодах, включающее средство соединения с электрической сетью, выполненное в виде цоколя традиционной лампы накаливания, и каркас со светодиодами, состоящий из стойки, соединяющей три диска, причем первый диск наибольшего диаметра расположен в основании стойки и служит основанием каркаса, второй диск среднего диаметра расположен в средней части стойки, а третий диск меньшего диаметра расположен в верхней части стойки. При этом светодиоды расположены на отдельных платах в виде полос из твердого пластика, соединенные с дисками по их периметру с образованием ступенчатой усеченной пирамиды, при этом платы соединены между собой металлическими пластинами. Формирование каркаса и соединение с ним плат со светодиодами, а также плат между собой, осуществляют с использованием крепежных деталей в виде металлических пластин. Кроме того, блок питания, включающий трансформатор, выпрямитель, стабилизатор и прерыватель, расположен отдельно, что повышает сложность сборки (RU №25068, F21V 5/02, опубл. 06.03.2002).
Недостатком известного технического решения является повышенная сложность изготовления, высокая трудоемкость сборочных операций и недостаточная вибростойкость из-за использования достаточно большого числа крепежных деталей.
Известна светодиодная лампа для обозначения преграды, включающая средство соединения с электрической сетью в виде силовых проводов, соединенных с блоком питания, основание - плату в виде диска с размещенным на ней блоком питания (схема электропитания светодиодов лампы) и плату со светодиодам, выполненную в виде вертикально расположенного цилиндра - шестигранного металлического параллелепипеда. Светодиоды установлены на боковых гранях указанного металлического параллелепипеда. Дополнительно над металлическим параллелепипедом расположена плата в виде диска с установленными на нем дополнительными светодиодами. Известную лампу изготавливают путем изготовления отдельной платы с блоком питания и отдельных плат со светодиодами, которые затем монтируются на вертикально расположенном цилиндре (WO 0114789, B64D 47/06, F21S 8/00, F21V 19/00, F21V 23/00, F21V 29/00, H01L 25/075, опубл. 2001.03.01).
Недостатком известного технического решения является повышенная сложность изготовления, высокая трудоемкость сборочных операций и недостаточная вибростойкость конструкции лампы ввиду использования достаточно большого числа крепежных деталей.
Задачей изобретения является создание способа изготовления цилиндрической платы со светодиодами, а также светодиодной лампы, включающую указанную плату как элемент конструкции. Техническим результатом изобретения является повышение технологичности и снижение трудоемкости сборочных работ, повышение вибростойкости конструкции лампы.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления цилиндрической платы со светодиодами включает следующие операции: на заготовке платы, выполненной прямоугольной, размещают элементы блока питания и светодиоды, причем элементы блока питания размещают на крайней части заготовки платы, которую затем загибают под углом к плоскости заготовки платы по линии, параллельной высоте заготовки платы, после чего сгибают заготовку платы вокруг ее загнутой крайней части до формирования полого цилиндра - полой цилиндрической платы, у которой светодиоды расположены на ее внешней поверхности, а элементы блока питания - внутри ее полости. Кроме того, элементы блока питания и светодиоды размещают на одной стороне заготовки платы; элементы блока питания и светодиоды размещают на разных сторонах заготовки платы; в теле заготовки платы дополнительно выполняют вертикальные треугольные или прямоугольные пазы на глубину 0,5-0,9 толщины заготовки платы; вертикальные пазы выполняют со стороны размещения элементов блока питания; вертикальные пазы выполняют со стороны, обратной стороне размещения элементов блока питания; вертикальный полый цилиндр - полую цилиндрическую плату формируют с сечением в форме круга или с сечением в форме многоугольника.
Технический результат также достигается тем, что светодиодная лампа включает средство соединения с внешней электрической сетью, элементы блока питания, основание, крышку и полую цилиндрическую плату со светодиодами на внешней поверхности платы, причем крышка соединена крепежом с основанием и фиксирует вертикально установленную на основание плату, выполненную способом по п.1, во внутренней полости которой элементы блока питания размещены на части платы, загнутой внутрь полости. Кроме того, полая цилиндрическая плата выполнена из металла, или двухслойного материала «металл-пластик», или термопласта, или реактопласта, лампа снабжена дополнительными светодиодами, размещенными на крышке, а основание скреплено с цоколем традиционной лампы.
Осуществление способа и конструкция светодиодной лампы по изобретению иллюстрируются чертежами, представленными на фиг.1-4, где:
1 - заготовка платы прямоугольной формы;
2 - элементы блока питания;
3 - светодиоды;
4 - крайняя часть заготовки платы;
5 - линии изгиба заготовки;
5' - дополнительные вертикальные пазы;
6 - цилиндрическая плата со светодиодами;
7 - средство соединения с электрической сетью - цоколь;
8 - основание;
9 - крышка;
10 - крепеж в виде болта.
Способ по изобретению осуществляют следующим образом. На заготовке платы 1, выполненной прямоугольной (фиг.1) традиционными способами монтажа (электрические шины не показаны) электротехнических или полупроводниковых устройств размещают элементы блока питания 2 и светодиоды 3. Элементы блока питания и светодиоды можно размещать как на одной стороне заготовки платы, так и на разных сторонах заготовки платы.
Элементы блока питания 2 размещают, преимущественно по вертикали, на крайней части заготовки платы 4. Размеры крайней части заготовки 4 в виде прямоугольника определяют простым конструированием исходя из размеров элементов блока питания, которые задаются общей мощностью светодиодов.
После указанного монтажа крайнюю часть заготовки с размещенными на ней элементами блока питания загибают под углом к плоскости заготовки платы по линии, параллельной высоте заготовки платы, например по вертикальной линии 5, показанной на фиг.1. Необходимость данной операции связана с обеспечением конечной формы платы со светодиодами. Для снижения усилия изгиба по данной линии 5 может быть выполнен треугольный или прямоугольный паз на глубину 0,5-0,9 толщины заготовки платы 5' (не показан). После этого оставшуюся часть заготовки платы сгибают вокруг крайней ее части (показано стрелкой) по линиям 5, параллельным высоте заготовки и расположенным между светодиодами (или вертикальными рядами светодиодов) до соединения края заготовки платы с углом загиба части заготовки с элементами блока питания (фиг.2).
Для уменьшения усилий, требуемых для сгибания заготовки платы, что делает способ по изобретению более технологичным, в теле заготовки 1 платы по линиям 5 дополнительно выполняют вертикальные треугольные или прямоугольные пазы 5' на глубину 0,5-0,9 толщины заготовки платы (фиг.2). Вертикальные пазы 5' могут быть выполнены как со стороны размещения элементов блока питания, так и со стороны, обратной стороне размещения элементов блока питания. Число, форма, глубина и расположение пазов определяются простым конструированием, исходя их требуемого конечного сечения цилиндрической платы. Простота операций выполнения пазов 5' и изгиба заготовки платы 1 обеспечивает возможность их автоматизации.
В конце операции изгиба формируют полый цилиндр - замкнутую вертикальную полую цилиндрическую плату 6, у которой светодиоды 3 расположены на ее внешней поверхности, а элементы блока питания 2 - внутри ее полости (фиг.3) на части платы, загнутой внутрь полости. Сечение цилиндрической платы, образованное движением (вращением) прямой линии параллельно самой себе, может быть выполнено в форме круга (при большом числе вертикальных пазов или без них) или в форме многоугольника с числом граней более трех. Размещение блока питания 2 внутри полости цилиндрической платы 6 за одну технологическую операцию значительно уменьшает трудоемкость сборочных работ и делает лампу более компактной.
В результате осуществления способа по изобретению получена компактная полая цилиндрическая плата 6 со светодиодами 3 на внешней поверхности платы и блоком питания 2, размещенным на части платы, загнутой внутрь полости. Форма и отсутствие соединяющих элементов обеспечивает высокую устойчивость к вибрации данной цилиндрической платы 6.
Светодиодная лампа по изобретению (фиг.4) включает средство соединения с электрической сетью, которое может быть выполнено в виде цоколя 7 традиционной лампы накаливания, что значительно расширяет область применения. Кроме того, лампа включает основание 8 в виде плоского диска, скрепленное с цоколем 7, а также крышку 9 в виде плоского диска. На основание 8 установлена вертикально полая цилиндрическая плата со светодиодами 6, выполненная способом по п.1 настоящего изобретения.
Полая цилиндрическая плата 6 включает светодиоды 3, размещенные на внешней поверхности платы, и блок питания 2, размещенный на части платы, загнутой внутрь полости. Крышка 9 соединена крепежом 10 с основанием 8 и жестко фиксирует положение цилиндрической платы со светодиодами 6, что обеспечивает высокую устойчивость конструкции лампы по изобретению к воздействию вибрации. Для повышения жесткости конструкции в целом основание 8 и крышка 9 могут быть выполнены с отбортовками. В качестве крепежа 10 могут быть использованы известные крепежные средства: винты, болты, шпильки, стойки с резьбой и винтами и т.д.
Цилиндрическая плата со светодиодами 6 может быть выполнена из металла, или двухслойного материала «металл-пластик», или термопласта, или реактопласта. Выбор материала определяется мощностными показателями лампы по изобретению и условиями эксплуатации. Использование двухслойного материала «металл-пластик» позволяет значительно сократить трудоемкость изготовления электрических цепей лампы за счет механизации и автоматизации.
Лампа по изобретению может быть снабжена дополнительными светодиодами, размещенными на крышке, необходимость использования которых определяется назначением лампы и условиями эксплуатации.
Таким образом, способ и конструкция лампы по изобретению объединены единым изобретательским замыслом и обеспечивают достижение единого технического результата: повышение технологичности и снижение трудоемкости сборочных работ, повышение вибростойкости конструкции цилиндрической платы и лампы.